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L’objectif de cet article est de discuter de la possibilité de réaliser une combinaison de méthodes sismiques de surface de façon industrielle, afin d’avoir à la fois une investigation robuste en environnement complexe de part la multiplicité des méthodes, mais aussi de maitriser les coûts en restant dans un même domaine physique et donc en limitant les moyens à mettre en oeuvre. Pour cela, nous allons analyser les résultats d’une acquisition sismique exhaustive en termes de nombre de capteurs, composantes, types de sources. Les constats permettent de conclure favorablement à l’idée de réaliser une investigation robuste en environnement complexe, basée pour les reconnaissances géophysiques uniquement sur la combinaison de traitement des différentes méthodes sismiques (réflexion, réfraction, MASW), acquises avec un même dispositif de capteurs. Néanmoins, des sources spécifiques à chaque méthode restent à préconiser. Enfin, pour de grands linéaires sur des pistes, des « landstreamers » relativement longs sont utilisables.

Localisés à distance des grandes limites de plaques lithosphériques, les domaines intraplaques présentent de faibles vitesses de déformation géologique, se traduisant par des niveaux de sismicité faibles à modérés, avec des temps de retour longs entre deux séismes significatifs. Dans ces régions, les processus de surface sont plus rapides que les processus tectoniques et tendent à effacer les éventuelles traces de rupture laissées en surface par des séismes majeurs du passé. L’estimation de l’activité des failles dans de tels contextes nécessite la mise en œuvre d’une approche pluridisciplinaire combinant géophysique, géologie et paléosismologie. Nous présentons ici l’approche développée par EDF, dans le cadre de ses études d’aléa sismique, pour améliorer la connaissance des failles en France métropolitaine, en se focalisant sur l’utilisation de la sismique réflexion (imagerie) à différentes échelles. Les lignes sismiques de Haute Résolution (HR ; i.e. sismique profonde de type pétrolière) permettent d’estimer la localisation et la géométrie des failles en profondeur, ainsi que leur histoire cinématique. La sismique ultra haute résolution en ondes S (UHRS) donne quant à elle une information sur la localisation des failles en très proche surface et permet de localiser d’éventuelles tranchées paléosismologiques visant à analyser l’activité des failles.

Cet article détaille l’évolution des méthodes de caractérisation géophysique du sous-sol marin en s’appuyant sur une série d’exemples d’acquisition de données EDF. En environnement structural complexe, là où les méthodes géophysiques classiques (Réfraction, MASW, …) ne suffisent pas, EDF utilise de plus en plus l’imagerie par sismique réflexion afin d’accéder au modèle géométrique du sous-sol. Dans un premier temps, les choix d’EDF se sont tournés vers la combinaison de l’imagerie d’un sondeur de sédiments et d’un dispositif sismique plus pénétrant mais également monotrace. Rapidement le constat a été fait que ces dispositifs ne permettaient pas d’obtenir un rapport signal sur bruit suffisant. EDF s’est alors orienté vers des acquisitions sismiques 2D multi-trace et enfin, depuis peu EDF s’intéresse à la réalisation de mini-bloc 3D de très haute résolution. L’apport de ce type de données est sans comparaison en offrant la possibilité de cartographier en 3D les potentiels aléas géologiques impactant les travaux souterrains en mer.

Dans la méthodologie mise en œuvre par EDF pour le diagnostic d’état d’une structure hydraulique de grand linéaire (type digue de canal), les reconnaissances complémentaires géophysiques ont un poids important pour pouvoir effectuer le diagnostic en minimisant les contraintes sur l’exploitation du canal. Un plot d’essais, représentant 300 ml sur les 22 km d’un canal, a été réalisé afin d’évaluer in-situ la pertinence de la démarche usuelle. Cet article résume ce plot d’essai et les résultats obtenus. L’enseignement méthodologique tiré confirme la pertinence d’avoir une approche graduelle, des méthodes dont la production est la plus grande (PS) vers celles qui présentent le plus de contraintes d’acquisition (acoustique), mais en passant également par une nouvelle étape avec la combinaison ERT&PP. Cet enchainement de mesures demande toutefois une forte anticipation et de prendre le temps de croiser les nombreuses sources d’informations pour converger vers un diagnostic collégial, à l’image de la démarche du domaine médical.