Apport de la magnétotellurique à l’imagerie et au monitoring des systèmes magmatiques transcrustaux (TCMS) : enjeux du traitement de signal en environnement volcanique complexe

Pierre Wawrzyniak, Cécile Gracianne, Benjamin François (Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM))
February 06, 2026 — 11:00 — "Salle G. Hopper 0336, IBM"

Résumé

La méthode magnétotellurique (MT) est une méthode géophysique de prospection passive idéale pour imager la distribution 3D de la conductivité électrique dans la subsurface, permettant notamment d’imager les réservoirs magmatiques et les fluides associés aux systèmes volcaniques. Le couplage d’analyses de sensibilités sur les modèles 3D MT avec des expériences de pétrophysique expérimentale permet d’estimer la fraction de liquide (melt) au sein des mushs volcaniques.

Les travaux récents menés au BRGM, illustrés par l’imagerie d’un conducteur majeur sous l’île de Mayotte, la mise en évidence de la plomberie magmatique sous la Montagne Pelée et l’implémentation de deux réseaux de surveillance opérationnels, témoignent du potentiel de la MT pour comprendre la dynamique de la « plomberie » volcanique.

Cependant, l’obtention de données de qualité et stables dans le temps reste un défi technique majeur en raison de la faible amplitude des signaux naturels, de déviations des sources du signal MT aux hypothèses classiques de la méthode ainsi que de la structure non stationnaire des bruits électromagnétiques (naturels et anthropiques), particulièrement marqués en contexte tropical et insulaire.

Si les techniques classiques comme la référence distante (Remote Reference) et les estimateurs statistiques robustes (type estimateurs M et bounded influence) permettent de stabiliser les courbes d’impédance, elles atteignent leurs limites dans des environnements fortement bruités où le rapport signal/bruit est critique et dans le cadre spécifique du suivi temporel. Cette présentation exposera les méthodologies actuelles d’imagerie 3D et de monitoring temporel (time-lapse) utilisées au BRGM, les verrous rencontrés et les perspectives d’améliorations.