Travel time inversion from ground level to gallery: protocol for the characterization of P-wave seismic signature in a fractured-porous Urgonian platform at hectometric scale
- Others:
- Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire Souterrain à Bas Bruit (LSBB) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Géoazur (GEOAZUR 7329) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
- Géoazur (GEOAZUR 6526) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Description
A tomographic P-wave velocity model is inferred from a ground level-to-gallery vertical 500 m × 800 m seismic experiment conducted at the inter-Disciplinary Underground Science and Technology Laboratory (LSBB, France). No initial knowledge of the velocity structure of the surrounding fractured-porous carbonates was previously available. Ninety-four shots at the surface were recorded by a line of 189 seismometers on the steep slope of the topographic surface and by a line of 150 geophones in an 800 m-long, 250-500 m-depth gallery. The P-wave velocities inferred from first-arrival travel time inversion display a relatively large set of values ranging from 4000 to 6000 m/s. Such VP variations correlate well with the 5 to 20% porosity variations between the main geological units that consist of two sedimentary facies affected by a complex cemented fault zone. Taking advantage of the known geology of the site, this study explores the influence of the acquisition geometry impacted by the topography and of the near-surface weathered zone onto the shallow VP tomography resolution ability. Considering the mesoscopic scale of the targeted medium, reliable imaging of hectometric geological bodies with 10% contrasts in porosities can be achieved only with the simultaneous association of (i) a high density of sources and receivers in the monitoring array geometry, and (ii) the equal consideration of surface-to-gallery and surface-to-surface first-arrival travel times, as an essential constraint to correctly image the underlying structures.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01859788
- URN
- urn:oai:HAL:hal-01859788v1
- Origin repository
- UNICA