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Simultaneous 
seismic and magnetic
measurements

La coïncidence des 3 thématiques hydrogéologique, magnétique et sismique a déjà permis d’identifier une corrélation entre champ magnétique, ondes sismiques et propriétés hydrogéologiques du karst (Gaffet et al. 2003). Les forts tremblements de terre (magnitude supérieure à 7) sont capables d’engendrer des déplacements de l’ordre du millimètre à 10000 km de distance (téléséisme). La sensibilité du magnétomètre implanté au LSBB ([SQUID]²=[Superconducting QUantum Interference Device] with [Shielding QUalified for Ionosphere Detection].) permet d’observer une variation du champ magnétique local synchrone au passage des ondes et consécutive à ce déplacement. Cette variation a été attribuée à un couplage électrocinétique généré dans les eaux d’infiltration du massif karstique entourant le LSBB.

S. Gaffet, Y. Guglielmi, J. Virieux, G. Waysand, A. Chwala, R. Stolz,
C. Emblanch, M. Auguste,D. Boyer and A. Cavaillou

Contexte

Les observations de ces trois dernières années ont montré que l’intensité du couplage dépend directement de la magnitude du séisme ainsi que de son azimut, ce qui reflète l’anisotropie du massif et notamment sa fracturation. 
Par ailleurs, la minéralisation de l’eau augmentant avec son temps de résidence dans le massif, en période de sècheresse, l’épaisseur de la double couche électrique où siège l’effet électrocinétique diminue, de même que ce couplage.
 Enfin, des variations préférentielles et récurrentes de la conductivité, de la température ainsi que des débits des écoulements suivis au LSBB ont été relevées après un téléséisme important.

resultats

Mécanisme de production du couplage hydro-magnéto-sismique et corrélations entre les données magnétiques (MGN) et sismiques (RAS) filtrées dans la bande [0,01-10 Hz]), détectées suite à un téléséisme de magnitude 8.2 (trait noir) localisé aux îles Kouriles lors de l'arrivée des ondes sismiques dans le massif karstique (trait rouge)
Une onde sismique susceptible d'engendrer un transfert de fluide peut être à l'origine de l'apparition des couplages électrocinétiques détectés par le magnétomètre. De la même façon, une variation des caractéristiques des écoulements dans le massif consécutive à un épisode pluvieux peut également induire des perturbations du champ magnétique. Les caractéristiques de la réponse magnétique dépendent étroitement de la structure du massif karstique et de son état d’hydratation et sont autant de marqueurs à exploiter.