# Rapport national sur les travaux français exécutés de 1971 à 1974

Georges Laclavère, Gilbert Weill

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## To cite this version:

Georges Laclavère, Gilbert Weill. Rapport national sur les travaux français exécutés de 1971 à 1974. Comité national français de géodésie et géophysique. 1975. hal-04787050

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COMITÉ NATIONAL FRANÇAIS DE GÉODÉSIE ET GÉOPHYSIQUE

RAPPORT NATIONAL
SUR LES TRAVAUX FRANÇAIS
EXÉCUTÉS DE 1971 A 1974

Etabli à l'occasion de la XVIe Assemblée Générale
de l'Union Géodésique et Géophysique Internationale
publié par le Secrétaire Général Adjoint

Gilbert M. WEILL

Au Secrétariat Général du Comité Français
136 bis, rue de Grenelle, PARIS 75700 - Téléphone : 551.66.62
RAPPORT NATIONAL
SUR LES TRAVAUX FRANÇAIS
ÉXÉCUTÉS DE 1971 A 1974
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RAPPORT NATIONAL
SUR LES TRAVAUX FRANÇAIS
EXÉCUTÉS DE 1971 A 1974

Etabli à l'occasion de la XVIe Assemblée Générale
de l'Union Géodésique et Géophysique Internationale
publié par le Secrétaire Général Adjoint

Gilbert M. WEILL
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# COMITE NATIONAL FRANCAIS DE GEODESIE ET GEOPHYSIQUE
## Bureaux du Comité et de ses Sections

### COMITE NATIONAL

<table><tr><td>Ancien Président</td><td>: J. COULOMB</td></tr><tr><td>Président</td><td>: G. LACLAVERE</td></tr><tr><td>Vice-Présidents</td><td>: J. GOGUEL<br>A. LEBEAU</td></tr><tr><td>Trésorier</td><td>: R. SCHLICH</td></tr><tr><td>Secrét. Gén. Adjoint</td><td>: G. WEILL</td></tr></table>

<table><tr><td>Secrétaire Général</td><td>: A. COUZY</td></tr><tr><td>Ministère de la Qualité de la Vie,</td><td></td></tr><tr><td>Secrétariat Général du Haut Comité de l'Environnement.</td><td></td></tr><tr><td>14, boulevard du Général Leclerc</td><td></td></tr><tr><td>92200 Neuilly-sur-Seine</td><td></td></tr><tr><td>Téléphone 758. 12. 12</td><td></td></tr></table>

### SECTION DE GEODESIE

<table><tr><td>Président</td><td>: J.J. LEVALLOIS</td></tr><tr><td>Vice-Président</td><td>: R. GROUSSON</td></tr></table>

<table><tr><td>Secrétaire</td><td>: H.M. DUFOUR</td></tr><tr><td>Institut Géographique National.</td><td></td></tr><tr><td>2, avenue Pasteur</td><td></td></tr><tr><td>94160 Saint-Mandé</td><td></td></tr><tr><td>Téléphone</td><td>: 328. 66. 80</td></tr></table>

### SECTION DE SISMOLOGIE ET DE PHYSIQUE DE L'INTERIEUR DE LA TERRE

<table><tr><td>Président</td><td>: P. BERNARD</td></tr><tr><td>Vice-Président</td><td>: P. MECHLER</td></tr><tr><td>Secrétaire adjoint</td><td>: L. MARTEL</td></tr><tr><td>Secrétaire</td><td>: J. AUBRAT</td></tr><tr><td>Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer (O.R.S.T.O.M.).</td><td></td></tr><tr><td>24, rue Bayard</td><td></td></tr><tr><td>75008 Paris</td><td></td></tr><tr><td>Téléphone</td><td>: 225. 31. 52</td></tr></table>

### SECTION DE VOLCANOLOGIE ET DE CHIMIE DE L'INTERIEUR DE LA TERRE

<table><tr><td>Président</td><td>: J. GOGUEL</td></tr><tr><td>Vice-Présidents</td><td>: A. ROCHE<br>P. VINCENT</td></tr><tr><td>Secrétaire adjoint</td><td>: M. GIROD</td></tr><tr><td>Université des Sciences et Techniques du Languedoc,</td><td></td></tr><tr><td>Centre géologique et géophysique. place Eugène-Bataillon</td><td></td></tr><tr><td>34060 Montpellier Cédex</td><td></td></tr><tr><td>Téléphone</td><td>: (67) 63. 49. 83</td></tr></table>

### SECTION DE GEOMAGNETISME ET D'AERONOMIE

<table><tr><td>Président</td><td>: M. PETIT</td></tr><tr><td>Vice-Président</td><td>: P.N. MAYAUD</td></tr><tr><td>Secrétaire adjoint</td><td>: M. PREVOT</td></tr><tr><td>Secrétaire</td><td>: J. BARAT</td></tr><tr><td>Service d'aéronomie du Centre National de la Recherche Scientifique.</td><td></td></tr><tr><td>B.P. 3</td><td></td></tr><tr><td>91370 Verrières-le-Buisson</td><td></td></tr><tr><td>Téléphone</td><td>: 920. 10. 60.</td></tr></table>
## SECTION DE METEOROLOGIE ET DE PHYSIQUE DE L'ATMOSPHERE

Président : J. BESSEMOULIN

Vice-Président : G. SOULAGE

Secrétaire : P.Y. TURPIN

Université Pierre-et-Marie-Curie

Laboratoire de physique des aérosols
4, place Jussieu - Tour 25

75230 Paris Cédex 05

Téléphone : 336. 25. 25

## SECTION DES SCIENCES HYDROLOGIQUES

Président : L. SERRA

Vice-Présidents : J. JACQUET

J. AVIAS

Secrétaire : M. ROCHE

Office de la Recherche Scientifique

et Technique Outre-Mer (O.R.S.T.O.M.)
19, rue Eugène Carrière

75018 PARIS

Téléphone : 076. 37. 89

## SECTION DES SCIENCES PHYSIQUES DE L'OCEAN

Président : H. LACOMBE

Vice-Présidents : L. DANGEARD

M. EYRIES

Secrétaire : J. BOURGOIN

Service Hydrographique et Océanographique de la Marine.

3, avenue Octave-Gérard

75200 Paris Naval

Téléphone : 260. 33. 30

## COMITE DE GEODYNAMIQUE

Président : G. JOBERT

Institut de Physique du Globe

Université Paris VI

4, place jussieu, Paris 75230
## SOMMAIRE

Pages

<table><tr><td>INTRODUCTION</td><td>9</td></tr><tr><td>SECTION I — Géodésie</td><td>11</td></tr><tr><td>SECTION II — Séismologie et physique de l'intérieur de la terre</td><td>49</td></tr><tr><td>SECTION III — Volcanologie et chimie de l'intérieur de la terre</td><td>81</td></tr><tr><td>SECTION IV — Géomagnétisme et aéronomie</td><td>99</td></tr><tr><td>SECTION V — Météorologie et physique de l'atmosphère</td><td>141</td></tr><tr><td>SECTION VI — Sciences hydrologiques</td><td>171</td></tr><tr><td>SECTION VII — Sciences physiques de l'océan</td><td>193</td></tr><tr><td>COMITE DE GEODYNAMIQUE</td><td>233</td></tr></table>
<figure><img src="image_6.png" /></figure>
# INTRODUCTION

Le Comité National Français de Géodésie et de Géophysique est heureux de présenter dans ce volume un compte rendu des activités françaises pendant les années 1971 à 1974. Par rapport aux comptes rendus antérieurs, il comporte une innovation importante : faisant suite aux rapports de chacune des sept sections du Comité National, une huitième partie concerne le domaine multidisciplinaire de la Géodynamique et décrit la participation française aux programmes internationaux mis en œuvre par la Commission Inter-Unions de Géodynamique.

Ce compte rendu est une œuvre collective à laquelle ont contribué 97 auteurs, les bureaux des sept sections du Comité National de Géodésie et de Géophysique et celui du Comité National de Géodynamique. Il sera présenté à l'occasion de la XVIe Assemblée Générale de l'Union Géodésique et Géophysique Internationale en Août et Septembre 1975 (Grenoble).

Les articles ont été groupés par sections, elles mêmes classées selon le nouvel ordre adopté par le bureau de l'Union. Chacun des huit rapports a été imprimé en tirages à part, qui seront diffusés lors de l'Assemblée de l'Association ou du Comité International correspondant. Des tirages à part supplémentaires pourront être obtenus auprès des Secrétaires de Section ou du Comité. Le rapport complet sera diffusé lors de l'Assemblée Générale de l'Union ; les exemplaires supplémentaires devront être demandés au Secrétaire Général du Comité National.

La bibliographie des travaux dans chaque domaine de spécialité se trouve à la fin de l'article correspondant ou bien à la fin du rapport de la section. Les auteurs ont souvent cherché à établir des listes bibliographiques complètes plutôt que de ne donner que les références des travaux explicitement cités dans le texte des articles.

Nous espérons que le lecteur voudra bien excuser les hétérogénéités de style et les imperfections plus ou moins inévitable dans ce type d'ouvrage collectif, et qu'il y trouvera une utile source de documentation avec des exposés de synthèse qui contribueront à décrire l'apport français aux connaissances nouvelles en Géodésie et Géophysique à la date de la XVIème Assemblée Générale.

Que les bureaux des sections et les nombreux auteurs qui ont apporté leur concours à ce rapport quadriennal en soient ici remerciés. Nous remercions particulièrement P. N. MAYAUD pour son assistance lors de la mise au point de l'ensemble du manuscrit.

G. LACLAVERE
Président du Comité National
Français de Géodésie et Géophysique

G. WEILL
Secrétaire Général Adjoint
du Comité, Editeur
<figure><img src="image_7.png" /></figure>
SECTION I
GÉODÉSIE
TABLE DES MATIERES

<table><thead><tr><th></th><th>Pages</th></tr></thead><tbody><tr><td>I – Travaux Géodésiques de l'Institut Géographique National (H.M. DUFOUR)</td><td>13 3</td></tr><tr><td>II – Carte gravimétrique détaillée de la France (R. BOLLO & A. GERARD)</td><td>17 7</td></tr><tr><td>III – Etude des marées terrestres (R. LECOLAZET)</td><td>20 10</td></tr><tr><td>IV – Travaux sur le géoïde (J.J. LEVALLOIS)</td><td>22 12</td></tr><tr><td>V – Télémétrie laser Terre-Lune (J. KOVALEVSKY)</td><td>26 16</td></tr><tr><td>VI – ISAGEX et campagnes d'observation (J. KOVALEVSKY)</td><td>27 17</td></tr><tr><td>VII – Mouvement des satellites artificiels (J. KOVALEVSKY)</td><td>29 19</td></tr><tr><td>VIII – Observations Doppler de satellites Transit pour l'étude du mouvement du pôle – (Mme N. CAPITAINE, Mlle M. FEISSEL, Mme L. SAINT-CRIT)</td><td>31 21</td></tr><tr><td>IX – Détermination globale du champ de Potentiel Terrestre (M. LEFEBVRE)</td><td>34 24</td></tr><tr><td>X – Bibliographie complémentaire</td><td>36 26</td></tr><tr><td>Comptes rendus d'activité d'organismes internationaux : Rapport du Bureau International de l'Heure, par B. GUINOT</td><td>38 28</td></tr><tr><td>Activité du Bureau Gravimétrique International, par Mlle CORON</td><td>39 29</td></tr><tr><td>La mesure absolue de la pesanteur, par A. SAKUMA</td><td>43 33</td></tr><tr><td></td><td>46 36</td></tr></tbody></table>
# I - TRAVAUX GEODESIQUES DE L'INSTITUT GEOGRAPHIQUE NATIONAL

H.M. DUFOUR

Institut Géographique National
2, Avenue Pasteur
94160 - St-Mande

Au cours des années 1970 à 1974, l'Institut Géographique National a exécuté ses travaux de vocation en triangulation, nivellement et astronomie, en territoire métropolitain et outre-mer, mais a également développé son activité dans d'autres domaines : campagne pour la détermination des variations de l'écorce terrestre (territoire français des Afars et Issas), géodésie spatiale, détermination du géoïde européen, intervention dans la définition précise des banques de données françaises, programmes de calcul électronique.

## TRIANGULATION [I.G.N. 1971, 72, 73, 74]

En France, la triangulation de 76 feuilles au 1/50 000 (2ᵉ, 3ᵉ et 4ᵉ ordre) a été réalisée dans les régions suivantes :

1971 : Quercy (12), Vanoise (5)

1972 : Perche (11), Sèvre Nantaise (5), Briançonnais (6)

1973 : Mayenne (8), Lorraine (5)

1974 : Bretagne (7), Meuse (10,5), Maures-Esterel (6,5)

A ces travaux s'ajoutent diverses missions dans des territoires étrangers, notamment :
au Maroc, la mise à l'échelle du réseau a été réalisée par la mesure au géodimètre de 11 triangles de 1er ordre, répartis sur tout le territoire (1973) ; par ailleurs, ont été déterminés 8 points de 1er ordre (région de Nador) en 1973, et 23 points en 1974 (Rabat, El Jadida).
en Nouvelle-Calédonie : quatre missions ont permis la triangulation de détail de 7 000 km².

## NIVELLEMENT

A la suite de la compensation du réseau de 1er ordre de nivellement, les réseaux de détail ont été repris dans diverses régions : au total, 11 600 km de 2ᵉ ordre et 3ᵉ ordre, 7 400 km de 4ᵉ ordre.

La comparaison des nivellements ancien (LALLEMAND) et nouveau a permis notamment de déceler une surrection des régions alpines (LEVALLOIS et MAILLARD, 1972 - LEVALLOIS 1972b).

## ASTRONOMIE

Les mesures de déviations de la verticale ont été complétées par 42 stations dans l'Est, 12 stations en Corse, 21 stations dans les Pyrénées ; 2 azimuts de Laplace ont été mesurés dans le Nord (traverse Malvern-Graz).
## MESURES PRECISES DE LA STABILITE DE L'ECORCE TERRESTRE

En 1972, 4 profils de nivellement ont été mesurés dans le Puy-de-Dôme (sur demande de l'Institut de Physique du Globe de Clermont-Ferrand), un autre en Alsace (sur demande de l'I.P.G. de Strasbourg).

Dans le territoire des Afars et des Issas (Côte de Somalis), une mission géodésique a établi en 1973 un réseau de triangulation et de nivellement de haute précision, pour une étude des mouvements tectoniques de la région (sur demande de l'I.P.G. de Paris : Recherche Coopérative sur Programme n° 180, programme de M. Haroun TAZIEFF). Voir figure 1 (CHABBERT, 1974 ; I.G.N., 1975).

## GEODESIE SPATIALE

L'Institut Géographique, dans le cadre du G.R.G.S., s'est particulièrement occupé des déterminations géométriques par méthode de l'arc court (avec contraintes dues au champ de pesanteur, limité à J 2), appliquées aux méthodes optiques et Doppler.

Les problèmes de coordonnées des stations ont aussi retenu son attention (BRACHET & FONTAINE, 1972).

La réduction des observations optiques de l'opération Eurafrique a été poursuivie, permettant essentiellement d'atteindre les coordonnées de Dakar, Fort-Lamy, Le Caire, dans le système Europe 50 (DUFOUR & FONTAINE, 1973).

Les méthodes Doppler sont actuellement en développement, à la suite de l'acquisition de 6 appareils du même modèle. Les programmes de calculs qui sont prévus à l'I.G.N. (Paris) et au G.R.G.S. (Toulouse) doivent permettre un traitement des observations en temps légèrement différé.

Un programme commun de traitement des mesures laser - photographie sur fond d'étoiles - Doppler a été mis au point et appliqué (FONTAINE, 1973).

## PARTICIPATION AU RETRIG (Nouvelle Triangulation Européenne)

L'I.G.N. a participé à la réalisation de RETRIG I (compensation sans bases ni azimuts) et préparé la phase préliminaire de RETRIG II (compensation finale). Actuellement, une compensation générale du réseau français (845 points, avec 15 bases et 11 azimuts de Laplace) a été réalisée.

## TRAVAUX THEORIQUES

Il convient de signaler spécialement la participation de l'Institut Géographique aux travaux de la Commission française de Géomatique. Le système de projection Lambert II a été adopté comme système unique pour les cartes à petite échelle et les cartes thématiques (DUFOUR, 1973 d). Dans le même esprit de normalisation, divers documents permettant les transitions entre systèmes géodésiques et projections différentes ont été rédigés (DUFOUR, 1971).

En théorie du potentiel, des études ont été poursuivies :

- pour la recherche théorique des structures internes (BURETTE, 1974),

- pour une définition précise du géoïde, supposant connues les masses extérieures à l'équipotentielle de référence (DUFOUR, 1972 b),
# TERRITOIRE FRANÇAIS DES AFARS ET DES ISSAS

## RESEAU DE TRIANGULATION ET DE NIVELLEMENT

(Institut Géographique National 1973)

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Fig. 2</figcaption></figure>
— et sur les conditions de convergence, au niveau zéro, du développement du potentiel en harmoniques sphériques (LEVALLOIS, 1972 a).

Dans la résolution des systèmes linéaires, les recherches nouvelles sont axées vers l'utilisation des méthodes semi-itératives et les relations entre la convergence des systèmes symétriques et la disposition de leurs valeurs propres (DUFOUR, 1973 b, DUFOUR & BURETTE, 1974).

BRACHET G. & FONTAINE A. (1972). — Note sur les coordonnées géodésiques des stations de géodésie spatiale à San Fernando (Espagne).

BURETTE D. (1974). — Résolution des problèmes inverses — Recherche d'une loi de densité en fonction de la profondeur, d'après les anomalies gravimétriques aux U.S.A. (I.G.N./E.N.S.G.).

CHABBERT C. (1974). — Mesures géodésiques effectuées par l'I.G.N. (France) dans la dépression AFAR (Afrique orientale) Symposium de Zurich, Août 1974 — A paraître dans "Tectonophysics".

DUFOUR H.M. (1971). — Constantes d'ellipsoïdes N° 26.855/B, I.G.N./2, Février 1971.
La projection stéréographique de la sphère et de l'ellipsoïde N° 26.804 I.G.N./2, Novembre 1971.

DUFOUR H.M. (1972) G.R.G.S./I.G.N. — a) Formulaire de géodésie spatiale par photographie sur fond d'étoiles — Cas d'une caméra fixe — Exemple numérique N° 26.794 I.G.N./2, Avril 1972.

b) Approximation quadratique du potentiel réel par un potentiel harmonique à l'extérieur du géoïde. N° 26.791 I.G.N./2, Florence, Octobre 1972.

DUFOUR H.M. (1973). — a) Contrôle de la réduction de systèmes de moindres carrés indéterminés N° 26.784 I.G.N./2 — Mars 1973.

b) Propriétés des systèmes linéaires symétriques déduites de leur forme spectrale. Symposium d'Oxford, Septembre 1973 — N° 26.781 I.G.N./2. Bolletino di Geodesia & Scienze Affini n° 4 — 1974.

c) Essai sur l'élimination automatique des observations aberrantes dans un calcul par moindres carrés N° 26.776 I.G.N./2 — Novembre 1973.

d) Rôle de la géodésie dans l'élaboration des banques de données géodésiques françaises. Bulletin d'information de l'I.G.N. n° 24 — Décembre 1973.

DUFOUR H.M. & BURETTE D. (1974). — Présentation synthétique des méthodes semi-itératives de résolution des systèmes linéaires. Bulletin géodésique n° 113 — Septembre 1974.

DUFOUR H.M. & FONTAINE A. (G.R.G.S./I.G.N.) (1973). — Evolution des calculs de géodésie spatiale géométrique à l'I.G.N. Note G.R.G.S./I.G.N. — Avril 1973.

FONTAINE A. (1971). — a) Compensation Açores 1970 N° 26.822 I.G.N./2 — Juillet 1971.

b) Calcul d'une campagne d'observations photographiques d'un satellite artificiel U.G.G.I., Moscou — Août 1971.

c) Formes et dimensions de la Terre. Géophysique, collection La Pleiade, pages 85 à 118.

FONTAINE A. (G.R.G.S./I.G.N.) (1972). — Le calcul de géodésie spatiale. Symposium de Graz (Mai 1972) — N° 26.796 I.G.N./2.

FONTAINE A. (G.R.G.S./I.G.N.) (1973). — Compensations RCP G (Géodésie spatiale géométrique : calcul d'un réseau européen). Note technique G.R.G.S., Février 1973.

INSTITUT GEOGRAPHIQUE NATIONAL (I.G.N.). — Travaux géodésiques 1971 — 1972 — 1973 — 1974.

INSTITUT GEOGRAPHIQUE NATIONAL (1975). — Implantation d'un réseau géodésique pour la mesure directe de l'expansion d'un RIFT océanique. RCP 180 — Publication spéciale de l'I.G.N. (H. DRECHOU).

LEVALLOIS J.J. (1972 a). — Remarques générales sur la convergence du développement du potentiel terrestre en harmoniques sphériques. N° 26.792 I.G.N./2 — Florence, Octobre 1972.

LEVALLOIS J.J. (1972 b). — [Rapporteur d'un groupe de travail représentant l'Allemagne Fédérale, l'Autriche, l'Italie, la Suisse]. Sur la mise en évidence d'un mouvement de surrection des massifs cristallins alpins — B.G. n° 105, page 299.

LEVALLOIS J.J. & MAILLARD J. (1972). — Comparaison des nivellements ancien et nouveau dans la région des Alpes N° 26.798 I.G.N./2.

MAILLARD J. (1973). — Note sur le nouveau système des altitudes françaises I.G.N. 1969 N° 26.780 I.G.N./2 — Revue "Géomètre" de Juillet 1973.

RICHARME P. (1971). — Les relèvements multiples et leur calcul en ordinateur N° 53.117 I.G.N./5 — Paris, 1971.

Nouvelles mires — Nouvelles méthodes — Nouveaux calculs topométriques N° 53.116 I.G.N./5 — Paris, 1972.
## II - CARTE GRAVIMETRIQUE DETAILLEE DE LA FRANCE
### ETAT D'AVANCEMENT

R. BOLLO & A. GERARD

Bureau de Recherches Géologiques et Minières
BP 6009 - 45 - Orléans

## MESURES ET CARTOGRAPHIE SYSTEMATIQUES

De 1970 à 1974, les campagnes de mesure ont été réorientées vers des objectifs considérés comme actuellement prioritaires :

- levers détaillés en zones de socle affleurant destinés à préciser les conditions d'emploi de la gravimétrie vers des reconnaissances minières stratégiques. Cet objectif exige une densité des stations de l'ordre de 1 point/km². L'anomalie de BOUGUER est publiée par coupures régulières à 1/80 000.

- travaux régionaux destinés à permettre une couverture d'ensemble à 1/1 000 000 du territoire. Le Massif Central a été couvert en 1974, ce qui joint aux mesures de l'I.P.G. de Paris, permettra une densité finale de l'ordre de 1 station/15 km².

Afin de permettre l'intégration rationnelle des nouvelles prospections et leur contrôle, le réseau des stations de référence du premier ordre a été complété sur le Centre et le Sud-Est ; le système des bases d'étalonnages a été revu et complété. Nous considérerons, maintenant, comme définitif le réseau de premier ordre obtenu, dans l'attente de campagnes de mesures absolues.

Pendant la période considérée, le BRGM a réalisé pour le compte de la carte gravimétrique, 3 950 mesures dans le Morvan, les Causses et les Maures-Estérel. Ont été également utilisées pour la carte, 2 000 mesures faites sur la région de Clermont-Ferrand par l'IPG de Paris.

Des liaisons Cambrai-Metz, Limoges-Clermont-Ferrand-Lyon, Chambéry, Cahors-Pont St Esprit, Clermond-Ferrand-Ayde et Champagnolle-Chambéry-les-Bons-Enfants, ont permis le calage définitif du réseau de 1er ordre.

Ces divers travaux d'homogénéisation, de compilation et d'édition ont permis (voir figure 1) la publication de 10 feuilles à 1/80 000, 1 feuille à 1/200 000, 1 feuille à 1/320 000, 1 feuille à 1/1 000 000.

<table><tr><td>Soit : à 1/80 000</td><td>Langres, Grey, Montbéliard, Besançon, Lons-le-Saunier, Pontarlier, Arles, Le Vigan, Toulon, Draguignan, Avignon, Forcalquier</td></tr><tr><td>à 1/200 000</td><td>Vesoul, Belfort</td></tr><tr><td>à 1/320 000</td><td>Bourges</td></tr><tr><td>à 1/1 000 000</td><td>Moitié Nord de la France.</td></tr></table>

Sont en préparation les feuilles à 1/80 000 de Séverac-le-Château et Orange (voir figure 1).

Parallèlement aux travaux de cartographie gravimétrique, le BRGM a développé des systèmes de cartographie automatique et des méthodes de traitement de l'information par ordinateur, fondées sur l'emploi de la transformation de FOURIER qui permet d'exploiter les facilités de calcul inhérentes au domaine fréquentiel.
CARTE GRAVIMÉTRIQUE DE LA FRANCE
ETAT D'AVANCEMENT

DENSITE DES MESURES :

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

Levé très détaillé

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1-2 km2 par Station

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

3-8 km2 par Station

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

env. 15 km2 par Station

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

Carte éditée

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

Carte en préparation

<figure><img src="image_15.png" /></figure>

LEVES

1/80.000

<figure><img src="image_16.png" /></figure>

<figure><img src="image_17.png" /></figure>
Actuellement, deux logiciels complets, destinés à l'interprétation, sont opérationnels, l'un pour le calcul de dérivées et prolongements, l'autre pour la recherche de surfaces de contact pouvant créer le champ observé.

Assistée par de tels moyens, la synthèse géologique des résultats à l'échelon régional fournit des renseignements de plus en plus précis.

CORON S., GUILLAUME A. — Etude gravimétrique sur le Golfe de Gascogne et les Pyrénées. Histoire structurale du Golfe de Gascogne, T. 1, IV, 9 Pub. Inst. Fr. Petrole N° 22. Ed. Technip 1971.

DEBEGLIA N. — Bourges : Notice explicative de la feuille à 1/320 000. BRGM — Service géologique national (1972).

FLORI G. — Contribution à l'étude de la bordure occidentale du Morvan méridional (méthode gravimétrique). Diplôme Ingénieur géoph. Univ. L. Pasteur — Strasbourg 29 octobre 1973.

GERARD A., WEBER C. — L'anomalie magnétique du Bassin de Paris interprétée comme élément structural majeur dans l'histoire géologique de France. C.R. Acad. Sc. Paris, t. 272, p. 921-923 (1971).

GERARD A. — Apports de la gravimétrie à la connaissance de la tectonique profonde du Bassin de Paris. *Bulletin du BRGM*, deuxième série, n° 2 (1971).

GERARD A., GRIVEAU P. — Paris : Notice explicative de la feuille à 1/320 000. BRGM, Service géologique national (1971).

GERARD A., GRIVEAU P. — Interprétation quantitative en gravimétrie ou magnétisme à partir de cartes transformées de gradient vertical. Geophysical Prospecting, volume XX, n° 2 (1972).

GERARD A. — L'interprétation par cartes transformées des champs magnétiques et de pesanteur. Application à une étude géophysique du Bassin parisien et de l'anomalie magnétique de la Manche. Thèse Doct. Ing. Université de Strasbourg (1973).

GOGUEL J. — Tendances modernes dans l'interprétation géologique des données gravimétriques. *Bulletin du BRGM*, deuxième série, n° 5 (1972).

KERN G. — Le prolongement du champ de pesanteur vers le bas. Etude mathématique et application au fossé Rhénan méridional. Diplôme Ing. Géoph. Université L. Pasteur, Strasbourg, 16 mars 1971.

KHALDI N. — Sur quelques méthodes de traitements de cartes du champ. Application à l'anomalie gravimétrique de Saverne. Diplôme Ing. Géoph. — Univ. L. Pasteur. Strasbourg, 1973.

WEBER C. — Le socle antepermien sous la bordure sud du Bassin de Paris, d'après les données géophysiques. *Bulletin du BRGM*, deuxième série, n° 3 (1971).

WEBER C. — Le socle antétrasique sous la partie sud du Bassin de Paris d'après les données géophysiques. Thèse Université Paris VI — *Bulletin du BRGM*, deuxième série, section II, n° 3 et 4, pages 219-343 (1973).
III — ETUDE DES MAREES TERRESTRES

R. LECOLAZET

Professeur à la Faculté des Sciences
Institut de Physique du Globe
5, Rue Descartes - 67000 Strasbourg

Les travaux qui ont été exécutés en France, dans le domaine des marées terrestres, au cours des années 1970 à 1974, sont surtout d'ordre technique et expérimental ; quelques questions théoriques ont cependant été traitées.

Le perfectionnement des appareils de mesures (essentiellement clinomètres et gravimètres) a retenu l'attention de plusieurs chercheurs. Les clinomètres de P.-A. BLUM, construits entièrement en silice fondue et fonctionnant sous vide, ont été décrits en détail à l'occasion de leur emploi en sismologie basse fréquence (5). H. HAESSLER a utilisé deux de ces appareils en leur adjoignant un système de contre réaction électromagnétique pour les faire fonctionner par méthode de zéro (10). Un ancien gravimètre Askania a été transformé par C. QUEILLE (6). Un système d'asservissement électrostatique a été adapté par J. GOSTOLI à un gravimètre La Coste-Romberg (1) ; cet appareillage, muni d'un enregistrement numérique de haute précision, a fait l'objet d'améliorations successives ; il fournit depuis le début de 1973, des résultats particulièrement satisfaisants. Enfin, A. SAKUMA, au B.I.P.M., a modifié un gravimètre de type Western par l'adjonction d'une détection capacitive et d'un asservissement électrostatique ; l'étalonnage mutuel avec l'appareil de mesure absolue de la pesanteur doit fournir notamment les corrections exactes de marée à supporter aux mesures absolues (13).

Une première catégorie de recherches est constituée par les essais de mise en évidence, d'une part des effets indirects des marées océaniques en vue de leur utilisation possible pour des études sur la structure de la croûte, d'autre part des ondes diurnes de petite amplitude pour préciser les effets dynamiques du noyau liquide.

En 1970, P.-A. BLUM et D. HATZFELD ont poursuivi, à partir de mesures clinométriques à la station de Moulis, l'étude spectrale des enregistrements, en particulier en ce qui concerne les ondes de faible amplitude et les ondes d'origine purement océanique (2) (3). Depuis le début de 1974, s'appuyant sur de nouvelles séries de données de la même station (4 ans d'enregistrement pratiquement continu), P.-A. BLUM a repris l'étude des ondes $M_4$ et $M_5$ et des ondes d'origine essentiellement météorologique ($S_1$, $S_2$) ainsi que de l'influence saisonnière sur $S_2$. Pour aider à ces études et pour tâcher de préciser la flexion provoquée par les marées océaniques, M. FIGEAC a installé en 1973 quatre stations clinométriques depuis le voisinage de l'Océan Atlantique jusqu'au Massif Central.

La recherche des effets dynamiques du noyau liquide sur les marées terrestres, considérée déjà en 1957 comme un sujet de grand intérêt, a acquis récemment une importance encore plus grande depuis qu'il a été montré que la nutation presque diurne n'avait pas pu réellement être décelée. La mise en évidence de ces effets est difficile car elle exige la détermination des ondes diurnes de très petite amplitude, notamment les ondes $\psi_1$ et $\Phi_1$. Elle a été tentée, en utilisant de longues séries d'observation, par P.-A. BLUM, D. HATZFELD et G. WITTLINGER d'une part (7) et par R. LECOLAZET et L. STEINMETZ d'autre part (8) (9). Des variations significatives des facteurs d'amplitude $\delta$ et $\gamma$ apparaissent mais il est difficile d'en tirer une conclusion quant à leur origine.
Toutefois les nouveaux résultats, plus précis, fournis très récemment par le gravimètre asservi de Strasbourg, sont en accord très net avec la théorie de MOLODENSKY.

La valeur globale du nombre $k_2$ de LOVE peut être déterminée par les variations de la vitesse de rotation de la Terre, dues aux marées zonales ; elle peut l'être aussi par les perturbations des orbites des satellites artificiels. Ces deux méthodes, déjà utilisées dans un passé plus ou moins récent, ont été reprises avec des données nouvelles.

B. GUINOT a recherché les ondes périodiques de TU1 (4) (11). Son deuxième travail utilise les données du B.I.H. de 1967 à 1974. Deux valeurs différentes de $k_2$ ont été trouvées : 0,334 ± 0,005 pour l'onde Mf et 0,295 ± 0,011 pour l'onde Mm. L'écart entre les deux valeurs a déjà été noté par d'autres auteurs travaillant sur des données indépendantes. On peut soupçonner (remarque du rédacteur) une influence différente des marées océaniques Mf et Mm.

La deuxième des méthodes citées plus haut a été employée par K. LAMBECK, A. CAZENAVE et G. BALMINO (12). Les analyses des observations des satellites, corrigées le mieux possible des effets non négligeables des marées océaniques ont conduit, en ce qui concerne l'onde $M_2$, à une valeur de $k_2$ égale à 0,31 et à un retard de phase de 0°,5. Ce déphasage correspondrait à une valeur globale du facteur de qualité Q, égale à 60.

Les nombreuses observations de marée clinométrique, dont on dispose actuellement, font apparaître des variations très significatives du rapport d'amplitude et du déphasage d'une station à l'autre et même d'un endroit à l'autre d'une cavité d'observation, particulièrement dans les tunnels. R. LECOLAZET et G. WITTLINGER (14) ont montré, par le calcul sur deux modèles très simples, qu'une cause certaine de ces variations résidait dans la déformation de marée des cavités d'observation, ce qui rend très délicate l'interprétation des mesures au moins en ce qui concerne la structure de la croûte et ses hétérogénéités latérales.

(1) GOSTOLI J. - Etude et construction d'un dispositif d'asservissement pour un gravimètre La Coste-Romberg. Enregistrement numérique de la marée gravimétrique. Thèse Doct.-Ing., Strasbourg, 1970.

(2) HATZFELD. - Mise en évidence de composantes faibles de la marée terrestre d'inclinaison. C.R. Acad. Sc., t. 270, p. 818, 1970.

(3) HATZFELD D. - Etude préliminaire de l'influence océanique sur les marées terrestres d'inclinaison dans la région pyrénéenne. Thèse 3e cycle, Paris, 1970.

(4) GUINOT B. - Short period Terms in Universal Time. Astron. and Astrophys. t. 8, p. 26-28, 1970.
(5) BLUM P.-A. et GAULON R. - Détection et traitement des ondes sismiques de très basse fréquence. Ann. Géophys., t. 27, p. 123-140, 1971.

(6) QUEILLE C. - La marée terrestre enregistrée à Garchy. Enregistrement, analyse et interprétation des résultats. Thèse Doct. d'Etat, Paris, 1972.

(7) BLUM P.-A., HATZFELD D. et WITTLINGER G. - Résultats expérimentaux sur la fréquence de résonance due à l'effet dynamique du noyau liquide. C.R. Acad. Sc., t. 277, p. 241-244, 1973.

(8) LECOLAZET R. et STEINMETZ L. - Nouveaux résultats expérimentaux concernant les ondes diurnes de la marée gravimétrique. Bull. Géod., n° 109, p. 301-307, 1973.

(9) LECOLAZET R. et STEINMETZ L. - Sur les ondes diurnes de la marée gravimétrique observée à Strasbourg. C.R. Acad. Sc., t. 278, p. 295-297, 1974.

(10) HAESSLER H. - Etude et réalisation d'un dispositif d'asservissement pour un inclinomètre de BLUM. Premiers résultats. Thèse 3e cycle, Strasbourg, 1974.

(11) GUINOT B. - A Determination of the LOVE Number k from the periodic Waves of UT1. Astron. and Astrophys. 1974, sous presse.
(12) LAMBECK K., CAZENAVE A. and BALMINO G. - Solid Earth and Ocean Tides Estimated From Satellite Orbit Analyses. Rev. Geophys. Space Phys., t. 12, p. 421-434, 1974.

(13) SAKUMA A. - La station de marée gravimétrique au B.I.P.M. Procès-Verbaux du Comité International des Poids et Mesures, 1974, sous presse.

(14) LECOLAZET R. et WITTLINGER G. - Sur l'influence perturbatrice de la déformation des cavités d'observation sur les marées clinométriques. C.R. Acad. Sc., t. 278, p. 663-666, 1974.
IV — TRAVAUX SUR LE GEOIDE

J.J. LEVALLOIS

Ingénieur Général Géographe

140, rue de Grenelle - 75 - Paris (7)

I — GEOIDE EUROPEEN

Un certain nombre de documents publiés depuis l'Assemblée Générale de Moscou permettent de compléter au moins en partie le géoïde publié par le Brigadier G. BOMFORD à cette occasion (2).

Avec le concours de l'Institut Géographique National, cette question a été reprise assez en détail et a abouti à la publication de deux documents :

1) Un document provisoire non daté, paru en Février 1974 et contenant toutes les données utilisables publiées au 31 Décembre 1973. Ce document qui a été présenté et examiné au Symposium de Munich (Réunion de Travail de la Commission pour la nouvelle compensation des triangulations européennes, RETRIC, avril 1974) sous forme d'une carte à l'échelle initiale du 1 : 5 000 000 ou d'après une réduction de cette dernière, a été en fait connu d'un public assez restreint.

Il est basé sur les points suivants :

— constitution d'un ensemble homogène, calculé en un seul bloc intégrant les réseaux astro-géodésiques de France, d'Allemagne, du Benelux, les profils de la Suisse, la partie occidentale de l'Italie (Lombardie, Piémont).

— ce bloc est lié au bloc nordique Suède, Norvège, Finlande par une liaison fort étroite au niveau des détroits baltiques, on a donc calculé ce dernier en le liant sur le premier (par ce rattachement) ; les données utilisées sont celles qui ont été recueillis sur la liste 4 de déviation de la verticale de l'A.I.G. (1).

— sur ce ensemble on a calculé le réseau tchécoslovaque et polonais tel qu'il est publié sur la liste 4 de l'A.I.G. (1).

Le réseau a alors été étendu aux régions balkaniques en le liant par le profil astro-géodésique péninsulaire de l'Italie, depuis la Lombardie jusqu'à Otrante, la liaison italo-grecque Otrante-Corfou, et le profil grec jusqu'à Athènes (1) ; enfin d'Athènes aux frontières yougoslave et bulgare par le profil observé par Balodimos (3). La confrontation des résultats sur ces frontières avec les altitudes du géoïde en Italie julienne déduites de (1) a permis d'identifier dans (2) le basculement qu'il convenait d'appliquer au géoïde yougoslave publié par Muminagic (4). Cette opération permet de définir une solution d'ensemble pour l'Europe centrale, le bloc Yougoslavie-Bulgarie, et l'ensemble Tchécoslovaquie-Pologne. Elle tient compte de la liste 4 (1) et de nouvelles valeurs de déviation à utiliser en Autriche (5).

Pour compléter ce travail qui contient évidemment de nombreux blancs, on a utilisé le géoïde gravimétrique tel qu'on peut le calculer dans la région en adoptant les anomalies gravimétriques 1° x 1° publiées par le Bureau Gravimétrique International (6) et par l'A.C.I.C. (7).
Ce géoïde a été ensuite basculé sur les valeurs astro-géodésiques des chaines qui pouvaient lui servir de cadre, notamment le profil Nord Sud Portugal Espagne Maroc, les chaines du Sud de la France, de l'Italie, la jonction gréco-Turque, la Turquie, la chaine libyenne, ce qui a permis de définir une ou plusieurs formules de la forme suivante :

$$h_{\text{Europe}} = h_{\text{grav.}} + a(\varphi - \varphi_0) + b(\lambda - \lambda_0) + c(\varphi - \varphi_0)^2 + d(\varphi - \varphi_0)(\lambda - \lambda_0) + e(\lambda - \lambda_0)^2$$
chaque formule permettant l'adaptation de la gravimétrie au réseau européen au voisinage d'une origine locale $(\lambda_0, \varphi_0)$

C'est également de cette manière que l'on a soudé le bloc roumain au bloc tchécoslovaque et bulgare.

## 2) Le "Géoïde Européen 1975"

Il constitue un travail basé sur le précédent et exécuté récemment.

L'étude des résidus du premier travail, notamment aux raccords de la Roumanie et de l'U.R.S.S., un examen plus attentif de la liste 4 (1), de nouveaux résultats qui nous ont été communiqués, notamment par l'Italie, par la D.M.A.A.C. (8), la communication par le B.G.I. de valeurs gravimétriques dans le bassin oriental de la Méditerranée, rendaient nécessaire un réexamen de la question. On y a fait concourir également pour l'U.R.S.S. le géoïde de DUBOVSKY tel qu'il est décrit dans (9).

On a suivi à peu près la même méthode que précédemment en considérant comme fixés et invariablement liés les blocs astro-géodésiques Europe de l'Ouest, Europe du Nord, Tchécoslovaquie-Pologne du Sud déjà calculés.

Tout le reste a été remis en question en une compensation générale unique dans laquelle le solide bloc turco-bulgare a été considéré comme fixé à une translation près, le bloc gravimétrique Espagne-Méditerranée basculé sur l'ensemble des données du bassin méditerranéen. Il s'est avéré que dans la région Turquie, Mer Noire, lisière Sud de l'U.R.S.S. les géoïdes gravimétriques publiés (10) ou que l'on pouvait calculer par (7) et (8) étaient pratiquement incompatibles avec ce que l'on pouvait tirer de vraisemblable de la liste 4 (1), notamment du réseau turc lui-même, du calcul de la méridienne de Pulkowo et des basculements exigés par ce que l'on connaît de correct dans le bassin méditerranéen. Ceci tient probablement à ce qu'une bonne partie des anomalies turques n'est pas publiée, que ces mêmes anomalies sont vraisemblablement issues de prédictions dans la région Sud d'U.R.S.S.

On s'est donc contenté dans cette partie de ce que l'on pouvait tirer de plus vraisemblable de (1) et de (9), ainsi que d'une liaison directe incertaine entre le Massif turc et le Nord de la Crimée. Tout ceci est évidemment très sujet à caution, et de fortes erreurs dues à l'absence de tout document viable sont à craindre, au moins à partir du 30e méridien vers l'Est, au Nord du 42e parallèle.

Tel qu'il est, ce travail nous paraît fournir le parti le plus vraisemblable que l'on puisse tirer des documents actuellement publiés. De fortes erreurs sont à craindre également vers la Sicile et le rattachement tunisien à la Sicile et à la Sardaigne. De plus amples détails sont fournis dans la communication de J.J. LEVALLOIS (11).

<footnote>(1) Association Internationale de Géodésie (1971). - Liste des stations de déviation de la verticale rattachées au réseau européen.</footnote>

<footnote>(2) BOMFORD G. (Moscou, 1971). - The astrogeodetic geoïd in Europe and connected areas.</footnote>

<footnote>(3) BALODIMOS D.D. (1972). - Geoïdal Studies in Greece (Oxford, 1972).</footnote>

<footnote>(4) MUMINAGIC A. (1971). - Investigation of real geoïd in Yugoslavia.</footnote>

<footnote>(5) Bundesamt für Eich und Vermessungswesen. - Die zweite Ausgleichung des Ostreichischen Dreicksnetzes 1. ordnung und communications personnelles.</footnote>

<footnote>(6) Bulletin de liaison du B.G.I. Mars 1973. Anomalies moyennes à l'air libre 1° x 1°.</footnote>
## II – ETUDE DETAILLEE DU GEOIDE LOCAL PAR LES MESURES DU GRADIENT DE LA PESANTEUR

Le mesure du gradient de la pesanteur peut revêtir dans les années qui viennent une grande importance pratique pour la détermination de la structure locale fine du "géoïde". Si nous considérons en effet la surface topographique et si nous y effectuons des mesures de gradient, aussi serrées que l'on veut, on peut écrire en tout point de cette surface que le potentiel perturbateur $T = W - U$, différence entre le potentiel réel $W$ et le potentiel de référence $U$, est une fonction harmonique, dont le Laplacien est donc nul :

$$ \Delta T = \frac{\partial^2 T}{\partial x^2} = \frac{\partial^2 T}{\partial y^2} + \frac{\partial^2 T}{\partial z^2} = O $$

Dans cette expression

$$ \frac{\partial^2 T}{\partial z^2} = \frac{\partial^2 W}{\partial z^2} - \frac{\partial^2 U}{\partial z^2} $$

n'est autre que la différence entre le gradient de la pesanteur réelle et celui de la pesanteur de référence ; c'est donc une quantité observée $f(x, y)$, fonction de la position planimétrique du point de mesure. On est donc ramené à traiter un problème de Poisson dans le plan.

$$ \frac{\partial^2 T}{\partial x^2} + \frac{\partial^2 T}{\partial y^2} + f(x, y) = O $$

c'est-à-dire à intégrer cette équation aux dérivées partielles dans un domaine fermé plan (*), connaissant $f(x, y)$ et se donnant par exemple les valeurs de $T$ sur le contour.

Pratiquement, on peut appliquer la méthode classique du maillage carré et utiliser une approximation du Laplacien sous la forme :

$$ \frac{\partial^2 T}{\partial x^2} + \frac{\partial^2 T}{\partial y^2} = \frac{T_N + T_E + T_S + T_W - 4T_O}{a^2} \\ a = ON = OE = côté du carré $$

<figure><img src="image_18.png" /></figure>

<footnote>(7) A.C.I.C. Reference publication n° 29. — 1° x 1° mean free air gravity anomalies (August 1971).</footnote>

<footnote>(8) D.M.A.A.C. Reference publication 73-0002. — 1° x 1° mean free air gravity anomalies (Décembre 1973).</footnote>

<footnote>(9) Travaux de l'A.I.G. — Tome 20 — BOMFORD G. — Déviation de la verticale 1954-56 — Groupe spécial d'études n° 10.</footnote>

<footnote>(10) VINCENT S. and STRANGE W. — A detailed gravimetric geoïd from North America to Eurasia, Goddard space flight center (1972).</footnote>

<footnote>(11) LEVALLOIS J.J. et MONGE H. — Le géoïde Européen, version 1975 — Grenoble 1975.</footnote>

<footnote>(*) Le problème se généralise facilement au domaine sphérique ou ellipsoïdique.</footnote>
et tout se ramène à résoudre un système régulier d'équations linéaires, si les valeurs sur le contour sont données ou si quelque autre système équivalent vient apporter les informations nécessaires.

Le problème peut se poser sous un aspect assez voisin des problèmes de physique mathématique ; problèmes de Dirichlet, de Neumann ou de type mixte. Il affecte toutefois une allure moins formelle, car les données expérimentales dont on dispose, à savoir :

- la mesure du gradient proprement dit ou son évaluation par le calcul

- les données au voisinage du contour

sont affectées d'erreurs aléatoires ou systématiques, et par conséquent, leur présence exige des informations surabondantes.

Un exemple numérique a été traité pour le géoïde de France sur un rectangle de 150 x 300 kilomètres, décomposé en 450 mailles carrées de 10 kilomètres de côté (soit 495 inconnues).

Les valeurs du gradient ont été tirées des cartes d'anomalies du gradient vertical publiées par le Bureau des Recherches Géologiques et Minières. Ce gradient, qui est obtenu par l'analyse en série double de Fourier des anomalies gravimétriques (Bouguer) de la région considérée, est malheureusement filtré des longueurs d'ondes supérieures à 30/40 kilomètres et inférieures à 2/3 kilomètres, et d'autre part, ne correspond pas exactement à la définition littérale des conditions du problème. Les résultats du calcul, qui sont présentés à part dans une communication à l'Assemblée Générale de Grenoble (1), sont cependant assez probants pour attirer l'attention sur cette méthode, qui pourrait être appliquée sur des surfaces petites, donnant la structure fine d'un géoïde local, à condition de compléter les mesures sur le contour par des mesures à la balance de torsion et quelques mesures astronomiques de très haute précision.

<footnote>(1) J.J. LEVALLOIS : Construction du géoïde par utilisation du gradient de pesanteur - Grenoble 1975.</footnote>
# V – TELEMETRIE LASER TERRE – LUNE

J. KOVALEVSKY

CERGA 8, Boulevard E. Zola – 06130 – Grasse

La station expérimentale française, située à l'Observatoire du Pic du Midi, a été utilisée pour mettre au point les techniques d'observation et les divers sous-systèmes d'émission et de réception (1). Au cours des séances d'observation, des échos ont été obtenus sur divers réflecteurs français et américains déposés sur la Lune (2). L'expérience acquise sur cette station a permis de concevoir et de mettre en route la construction d'un nouveau système, muni d'un télescope de 1,50 mètre qui sera installé fin 1976 au CERGA à Grasse.

Une importante contribution française au programme international de télémétrie Laser a été le dépôt sur la Lune, à bord des véhicules spatiaux soviétiques Luna 17 et Luna 21, de réflecteurs en novembre 1970 et en janvier 1973 (3).

Si le premier réflecteur semble s'être très rapidement empoussiéré par suite du mouvement du véhicule porteur, les cataphotes de Luna 21 sont restés en bon état et sont régulièrement utilisés dans les programmes d'observation laser-lune américains et soviétiques (4).

Un assez grand effort théorique a été fait en France sur l'interprétation théorique des observations de distance Terre-Lune. Il a porté sur la précision (5) et la méthodologie de la détermination des divers paramètres physiques relatifs à la Terre et à sa rotation et les éléments orbitaux et les paramètres de rotation de la Lune (6). Des discussions de la précision de ces déterminations ont aussi été faites en fonction du nombre et de la distribution des stations de télémétrie laser sur la Terre.

Signalons enfin que les études théoriques de Mécanique Céleste pour obtenir de meilleures théories analytiques (8) ou semi-numériques du mouvement de la Lune sont menées au Bureau des Longitudes. Une théorie semi-numérique a d'ores et déjà été construite pour le problème principal qui dépasse en précision la théorie de BROWN, améliorée par ECKERT (9).

<footnote>(1) ORSZAG A.G. – "Aspects récents de la télémétrie Laser-Lune". *Space Research* XIII, 1001, 1973.</footnote>

<footnote>(2) ORSZAG A., ROSCH J. et CALAME O. – "Acquisition des cataphotes français de Luna 17". *Space reasearch* XII, 205, 1972.</footnote>

<footnote>(3) FOURNET M. – "Le réflecteur laser de Lunokhod". *Space reasearch* XIII, 261, 1973.</footnote>

<footnote>(4) ABALAKIN V.K., CALAME O., KOKURIN Yu. L., MULHOLLAND J.D., ORSZAG A. et SILVERBERG E.G. – "Analyse des premiers échos laser obtenus sur le réflecteur de LUNA 21". *Compte-rendus de l'Académie des Sciences*, 276B, 673, 1973.</footnote>

<footnote>(5) ORSZAG A.G. – "Influence des erreurs d'éphémérides sur diverses déterminations par mesures de distance Terre-Lune", *Astronomy and Astrophysics*, 23, 441, 1973.</footnote>

<footnote>(6) CALAME O. – "Détermination de la libration lunaire par télémétrie laser Terre-Lune", *Astronomy and Astrophysics*, 22, 75, 1973.</footnote>

<footnote>(7) KOVALEVSKY J. – "Que pourra-t-on déduire des mesures de distance Terre-Lune par Laser ?" in New problems in Astrometry, colloque UAI N° 61, 269, 1974 (Reidel edit.).</footnote>

<footnote>(8) BEC A. KOVALEVSKY J. et MEYER C. – "Contribution to an analytical lunar theory". *The Moon*, 8 434, 1973.</footnote>

<footnote>(9) CHAPRONT-TOUZE M. – "Iterative construction of a solution of the main problem of the Moon". *Astronomy and Astrophysics*, 36, 5, 1974.</footnote>
# VI - ISAGEX ET CAMPAGNES D'OBSERVATION

## J. KOVALEVSKY

### I - ISAGEX

La campagne internationale ISAGEX (International Satellite Geodesy Experiment) a son origine dans une initiative que le centre National d'Etudes Spatiales a prise à l'occasion du lancement du satellite PEOLE ayant une inclinaison faible (14°) et qui était muni de rétroréflecteurs laser. Le principal intérêt géodésique de PEOLE était que, en l'absence de tout satellite utilisable en géodésie, d'inclinaison inférieure à 28°, les observations de PEOLE pouvaient lever une importante indétermination qui subsistait dans le modèle de potentiel terrestre, et notamment, dans le système d'harmoniques zonaux.

L'appel du CNES à une collaboration internationale fut soutenu par le COSPAR et de nombreuses réponses favorables furent reçues : près de 50 stations d'observation ont effectivement participé à l'expérience qui s'est déroulée en janvier et août 1971. L'importance de cette participation entraîna la mise sur pied d'une organisation très structurée, destinée à coordonner efficacement le travail des stations et rassembler les données recueillies.

Dans cette organisation, le centre principal situé en France sous la responsabilité conjointe du CNES et du GRGS, a exécuté les tâches suivantes : (2)

- Préparation du plan d'expérience

- Programmation de toutes les visées simultanées pour la géodésie géométrique et des télécommandes des éclairs de GEOS-B (soit 483 séries).

- Coordination entre les 5 sous-centres (SAO, GODDARD, CNES Brétigny, ASTROSOVIET et ONDREJOV).

- Tenue à jour des listes d'observations et analyse des rapports hebdomadaires (1400 messages transmis ou reçus ; 180 rapports analysés).

- Etablissement d'un fichier des observations sur bandes magnétiques : constitution d'un catalogue complet comprenant notamment toutes les observations simultanées.

- Etablissement d'un document de synthèse, donnant le bilan de la campagne.

- Gestion de la banque des données provenant de l'opération et transmission de ces données aux participants de tous les pays (9).

- Essais de calculs sur les données reçues et établissement d'un rapport préliminaire sur le nombre et l'évaluation des données.

Par ailleurs, la participation française aux observations a inclu un laser de télémétrie à Dakar et un autre à San Fernando (en Espagne) tandis qu'un troisième à Saint Michel de Provence était couplé à un laser d'illumination et à un télescope de Schmidt. Enfin, une caméra de Baker Nunn était placée à Dakar et la caméra Antarès de Nice participait aussi au programme.

Les stations ont en général travaillé pendant toute la durée de l'expérience, soit du 5 janvier au 31 août 1971 (à l'exception de la station de Haute Provence qui n'a travaillé que 4 mois). Le nombre de passages observés par les diverses stations est :
<table><tbody><tr><td>- Laser : Dakar</td><td>: 131</td></tr><tr><td>Haute Provence</td><td>: 123</td></tr><tr><td>San Fernando</td><td>: 236</td></tr><tr><td>Total</td><td>: 490 passages</td></tr><tr><td>- Photos : Dakar</td><td>: 265</td></tr><tr><td>Haute Provence</td><td>: 22</td></tr><tr><td>Nice</td><td>: 71</td></tr><tr><td>Total</td><td>: 358 passages (4)</td></tr></tbody></table>

Par rapport à l'ensemble de l'opération, cela représente 20 % du nombre total de passages observés en laser et 8 % du nombre total de passages photographiés. Toutes les données d'ISAGEX ont été rassemblées dans une banque de données et 14 arcs de 15 jours ont été réduits pour servir de base aux recherches relatives au potentiel terrestre (5). D'autres arcs, notamment de PEOLE, ont été utilisés pour améliorer les harmoniques zonaux paires du potentiel (6) et (7).

## II - AUTRES CAMPAGNES

Une autre campagne d'observation a été organisée en 1973 à l'occasion du lancement, non réussi, de D5 B.

Les deux lasers étaient placés à NOUAKCHOTT et à ADDIS ABABA et une caméra Baker Nunn à OUAGADOUGOU et ont travaillé de mai à octobre 1973.

En été 1972, une des stations laser du CNES a participé à OUJGOROD (URSS), au programme "ARCANT".

Enfin, la caméra ANTARES à Nice a participé quelques mois au programme EPSOC et s'est jointe au programme européen SHORT ARC.

La préparation de la campagne GEOS-C/STARLETTE qui doit avoir lieu en 1975 s'est activement poursuivie en 1974. Les instruments d'observation ont été améliorés.

Enfin, une nouvelle station de télémétrie-laser, dite de deuxième génération, est en construction.

<footnote>(1) KOVALEVSKY J. - "La campagne internationale de géodésie par satellites ISAGEX" Vladimiro KRISTOV septuagenario, Académie des Sciences de Bulgarie, 1973, p. 67.</footnote>

<footnote>(2) BRACHET G. - Documents ISAGEX N° 7 (1970), 9, 11, 13 (1971) 14, 15 (1972), 16 (1973) publiés par le GRGS/CNES.</footnote>

<footnote>(3) BROSSIER C. - "Centre de données géodésiques. Organisation du Centre de données géodésiques à la date du 1.9.72." Note CNES/GRGS (ref. CB/GR/2.109/CB/GRGS).</footnote>

<footnote>(4) BRACHET G., BROSSIER C. - "Réductions des données laser françaises d'ISAGEX". *Bulletin du GRGS* N° 4 (mai 1972).</footnote>

<footnote>(5) KOVALEVSKY J. - "Results of the ISAGEX campaign", Revue générale présentée au COSPAR, Sao Paulo, 1974.</footnote>

<footnote>(6) PIEPLU J.L. et LEFEBVRE M. - "Détermination d'équation de conditions entre les harmoniques de résonnance d'ordre 14 à partir d'observations du satellite EOLE", *Space Research*, XIII, 31, 1973.</footnote>

<footnote>(7) CAZENAVE A., FORESTIER F., NOUEL F. et PIEPLU J.F. - "Improvement of zonal harmonics by the use of Observations of low inclinaison satellites DIAL, SAS and PEOLE" in "the Use of artificial Satellites for Geodesy", p. 145, 1972.</footnote>
# VII – MOUVEMENT DES SATELLITES ARTIFICIELS

## J. KOVALEVSKY

L'étude du mouvement des satellites artificiels constitue une base théorique essentielle à l'interprétation de ces mouvements à des fins d'études géodésiques ou géodynamiques. Cette branche de la Mécanique Céleste, appliquée aux satellites artificiels, a été bien développée ces dernières années en France et certaines applications qui en ont été faites ont permis d'obtenir des résultats originaux.

Un effort important a été fait pour construire une théorie analytique du mouvement d'un satellite artificiel. Une étude approfondie des termes du 2nd ordre et des termes séculaires en $J_2$ a été faite (1), (2). Les divers couplages entre les harmoniques ont également été étudiés avec détail et des effets insoupçonnés, parfois de forte amplitude, ont été découverts (3).

Ces travaux sont constamment contrôlés par des méthodes d'intégration numériques (4) qui ont permis de reconnaître la réalité des phénomènes de couplage découverts et en contrôler l'amplitude. L'effet des marées terrestres a également été calculé analytiquement (5) et la plupart des théories ainsi établies ont été programmées (6), (7).

Il apparaît néanmoins que pour le couplage avec les forces gravitationnelles ou l'attraction luni-solaire, la solution purement analytique n'est pas pratique, et des méthodes mixtes, semi-analytiques, combinant des expressions analytiques à une intégration numérique, ont été mises au point et appliquées à des cas précis (8), (9).

Parmi les applications pratiques de ce type de méthodes semi-analytiques, il faut signaler une étude sur les harmoniques de résonance (10) et le mouvement du satellite PAGEOS (11).

Par ailleurs, une étude très complète de l'évolution des paramètres de rotation d'un satellite aimanté circulant dans le champ magnétique terrestre a été effectuée. Il a été démontré que l'effet sur le mouvement orbital est négligeable (12).

En revanche, plusieurs types de mouvements autour du centre de gravité ont été trouvés, et des représentations analytiques de ces mouvements ont été obtenues dans la plupart des cas (13), (14).

<footnote>(1) BRETAGNON P. — "Termes à courtes périodes du second ordre dans la théorie d'un satellite artificiel" *Bulletin GRGS* N° 2, p. 1, 1972.</footnote>

<footnote>(2) BERGER X. — "Expression analytique des termes séculaires en $J_2$ et à longue période en $J_2^2$". *Bulletin du GRGS* N° 5, p. 29, 1972.</footnote>

<footnote>(3) BERGER X. — "Coupling effects between the Earth potential harmonics in the movement of an artificial satellite", présenté au Symposium sur la dynamique des satellites, à Sao Paulo en 1974, sous presse.</footnote>

<footnote>(4) BERGER X. — "Comparaison théorie analytique-intégration numérique (termes en $J_2^2$)". *Bulletin GRGS* N° 2, p. 34, 1972.</footnote>

<footnote>(5) BALMINO G. — "Analytical Expression for Earth tides perturbations on close Earth Satellites". Symposium de Lagonissi, 1973.</footnote>

<footnote>(6) BERGER X et BOUDON Y. — "Théorie analytique programmée de l'influence gravitationnelle de la Lune et du Soleil dans le mouvement des satellites artificiels". *Bulletin du GRGS* N° 5, p. 1, 1972.</footnote>

<footnote>(7) BERGER X. — "Moon-Earth coupling effects : a semi-analytical solution" présenté au Symposium sur la Dynamique des satellites à Sao Paulo, 1974, sous presse.</footnote>

<footnote>(8) KOVALEVSKY J. — "Revue générale des méthodes numériques de calcul de théories analytiques de satellites artificiels" *Astronautical Research, vol. 1971*, p. 15, publié en 1973.</footnote>
(9) BALMINO G. — "Coriolis forces in numeric integration of satellite orbits and absolute reference system". *Celestial Mechanics*, Vol. 10, p. 423, 1974.

(10) BALMINO G. et REIGBER CH. — "13th order harmonics in the Geopotential from the analysis of orbits of 5 resonant satellites", présenté au COSPAR, Sao Paulo, 1974, sous presse.

(11) GAMBIS D. — "On the effect of Earth radiation pressure on the motion of PAGEOS; comparison between different models", présenté au Symposium sur la Dynamique des satellites à Sao Paulo, 1974, Sous presse.

(12) STELLMACHER I. — "Mouvement de translation-rotation d'un satellite aimanté dans le champ magnétique terrestre" *Bulletin GRGS* N° 6, 1972.

(13) STELLMACHER I. — "Influence du champ magnétique terrestre sur le mouvement d'un satellite autour de son centre de gravité". *Celestial Mechanics*, vol. 5, p. 470, 1972.

(14) STELLMACHER I. — "Evolution d'attitude des satellites dans un champ magnétique". *Celestial Mechanics*, vol. 10, p. 57, 1974.
# VIII - OBSERVATIONS DOPPLER DE SATELLITES TRANSIT POUR L'ETUDE DU MOUVEMENT DU POLE

Mme Nicole CAPITAINE (*), Melle Martine FEISSEL (*), Mme Liliane SAINT-CRIT (**)

Les observations Doppler de satellites artificiels peuvent être utilisées pour calculer la position instantanée du pôle de rotation sur la Terre. Ceci a été montré par ANDERLE (1970) et depuis 1967 le Dahlgren Polar Monitoring Service (DPMS) du Naval Weapons Laboratory (NWL) publie les coordonnées du pôle obtenues à partir d'observations d'un ou plusieurs satellites Transit faites de quinze à dix-neuf stations bien réparties sur la Terre (Anderle 1972 et 1973).

Les résultats obtenus actuellement ont une précision du même ordre que celle des résultats astronomiques (ANDERLE 1973, GUINOT et al. 1973) et on peut en espérer une amélioration sensible par l'adoption d'un meilleur modèle de forces pour le calcul d'orbite du satellite observé.

Des études ont été faites en France pour rechercher les divers types d'erreurs pouvant intervenir dans les différentes étapes de la méthode employée par le DPMS (TATON 1972), les comparer à celles intervenant dans les méthodes astronomiques classiques (CAPITAINE et FEISSEL 1974) et comparer les coordonnées DPMS à celles obtenues par les méthodes classiques (FEISSEL et al 1971). Des différences systématiques entre les deux types de résultats ont ainsi pu être expliquées. D'autre part, il est apparu que pour effectuer des comparaisons plus fines entre les résultats obtenus par ces deux types de mesures il serait très intéressant de disposer d'une station astronomique classique et d'une station Doppler en un même lieu durant une longue période. Cette coexistence des deux types d'observation en un même lieu a fait l'objet d'une recommandation du symposium n° 48 de l'UAI à Morioko en 1971 et fut réalisée en France de façon expérimentale en avril et mai 1972 lors de l'expérience TRAPOL. Cette expérience, menée avec la participation du BIH, du CNES et du GRGS et la collaboration du NWL, a, en fait, surtout permis aux astronomes et géodésiens français de s'initier à la pratique de la mesure du mouvement du pôle par les méthodes spatiales. Une méthode de traitement adaptée aux observations Doppler d'une station isolée et utilisant l'orbite connue du satellite observé a ainsi été mise au point (NOUEL 1973, CAPITAINE 1973b). L'orbite du satellite fournie par le NWL et exprimée dans un repère lié à la Terre est prise pour référence et on déduit des observations la valeur instantanée de la latitude et de la longitude géocentriques de la station.

Les résultats encourageants de cette expérience ont conduit à la transformer depuis novembre 1973 en une campagne à long terme d'observations Doppler à la station du CERGA (près de Grasse) où se trouve également un astrolabe de Danjon ; nous disposons actuellement de plus d'une année de résultats continus.

## 1) EXPERIENCE TRAPOL (AVRIL ET MAI 1972)

Trois stations françaises ont observé régulièrement le satellite 1967-92A durant cet intervalle de temps. En fait certains récepteurs utilisés se sont révélés peu adaptés à ce

<footnote>(*) Observatoire de Paris-Meudon.</footnote>

<footnote>(**) Centre d'Etudes et de Recherches Géodynamiques et Astronomiques, Grasse.</footnote>
travail et seule la station de Brétigny a donné des résultats de qualité suffisante (NOUEL et MARTINIERE 1972, CAPITAINE 1973 b).

Les observations étaient prédépouillées au CNES (NOUEL et MARTINIERE 1972) : élimination des observations de hauteur trop basse et des passages affectés d'erreurs dues au mauvais fonctionnement du récepteur. Elles étaient ensuite traitées à l'Observatoire de Meudon pour rechercher les variations de latitude et de longitude de la station dues au mouvement du pôle (CAPITAINE 1973 a et b). La première étape du traitement a consisté à déterminer les coordonnées de la station de Brétigny dans le repère NWL 9 (ANDERLE 1972).

On a obtenu :

$$X = (4 222 503.8 \pm 2.6) \text{ m}$$

$$Y = (173 159.2 \pm 5.0) \text{ m}$$

$$Z = (4 761 323.8 \pm 2.0) \text{ m}$$

La deuxième étape a fourni les variations de latitude et de longitude de la station avec une précision de l'ordre de 1 m de latitude et 3 m en longitude pour des intervalles de temps comprenant une dizaine de passages bien répartis géométriquement.

## 2) RESULTATS OBTENUS PAR LA STATION PERMANENTE DU CERGA

L'acquisition des données a été automatisée au CERGA. Les satellites observés ont été le 67-92 A jusqu'au 31 mars 1974 puis le 70-67 A.

La méthode utilisée pour l'exploitation des données a été allégée, le prédépouillement étant remplacé par des tests d'élimination introduits dans le programme de traitement. Elle a de plus été améliorée par une pondération des mesures et un calcul de correction troposphérique.

Les coordonnées de la station du CERGA obtenues dans le repère NWL 9 sont (NOUEL et CAPITAINE 1974) :

$$X = (4 581 874.6 \pm 1) \text{ m}$$

$$Y = (556 315.6 \pm 2) \text{ m}$$

$$Z = (4 389 154.1 \pm 1) \text{ m}$$

Les variations de latitude et de longitude de la station dues au mouvement du pôle sont déterminées par des réductions régulières des mesures par périodes de deux jours. De novembre 1973 à août 1974, 556 passages ont été utilisés pour les réductions. La précision obtenue est de l'ordre de 0.5 m en latitude et de 2 m en longitude pour six passages bien répartis géométriquement. La meilleure qualité possible des résultats n'a pas toujours été atteinte au cours de cette première année, durant laquelle différentes mises au point ont été apportées à la station pour la rendre permanente.

ANDERLE R.J. - "Polar motion determinations by U.S. Navy Doppler satellite observations", NWL Technical Report TR. 2432, 1970.

ANDERLE R.J. - "Pole position for 1971 based on Doppler satellite observations", NWL Technical Report TR. 2734, 1972.

ANDERLE R.J. - "Pole position for 1972 based on Doppler satellite observations", NWL Technical Report TR. 2952, 1973.

CAPITAINE N. - "Results on Doppler tracking GRGS/CNES during the TRAPOL experiment". First International Symposium on the use of artificial satellites for Geodesy and Geodynamics, Athens, May 1973.

CAPITAINE N. - "Résultats de l'expérience TRAPOL" Détermination du pôle par des observations Doppler en une seule station. *Bulletin GRGS* n° 9, juillet 1973.

CAPITAINE N. et FEISSEL M. - "Systematic differences between global or local solutions of polar motion derived from astronomical and spatial measurements" IAU colloquium n° 26 ; "Reference Coordinate Systems for Earth Dynamics", Torun, August 1974.
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GUINOT B., FEISSEL M., GRANVEAUD M. — Rapport Annuel de BIH pour 1972.

NOUEL F. — "De Grasse au pôle, Vade Mecum de l'opération TRAPOL", Rapport GRGS, Février 1974.

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# IX - DETERMINATION GLOBALE DU CHAMP DE POTENTIEL TERRESTRE

M. LEFEBVRE

CNES/GRGS

18, Avenue Edouard Belin - 31004 - Toulouse

En 1971 le G.R.G.S. a décidé de déterminer indépendamment le potentiel de la terre par les méthodes spatiales.

Cette décision a été prise en tenant compte de plusieurs facteurs :

- une valorisation de l'expérience acquise entre 1967 et 1971, tant dans le domaine des observations, de leur réduction et des méthodes de traitement (expériences DIADEME RCP 133),

- une prise de conscience que seules des déterminations globales pourraient apporter des informations scientifiquement utiles pour le futur,

- une meilleure appréciation des objectifs scientifiques à atteindre et notamment dans l'apport de la détermination précise du géoïde pour l'étude de la convection dans le manteau,

- une analyse préliminaire des méthodes nouvelles de détermination du mouvement du globe et en particulier de la nécessité d'une parfaite connaissance du modèle de forces,

- le lancement de GEOS C et de STARLETTE en 1975 donnant une impulsion nouvelle aux études de potentiel (GEOS C), ou géodynamique (STARLETTE), à condition d'avoir la capacité de disposer d'outils, notamment d'un modèle de base,

- l'existence d'un centre de calcul à Toulouse ayant une configuration suffisante pour se lancer dans cette entreprise avec des chances de succès et dans un temps raisonnable.

Il apparaissait, toutefois, évident qu'une telle entreprise ne pourrait réussir qu'à l'aide de programmes en coopération.

Sur le plan des données, il est nécessaire de disposer d'un nombre suffisant d'observations sur de nombreux satellites. La coopération initialisée dès 1967 avec DIADEME, puis dans le cadre de GEOS B et de la RCP 133, et qui aurait permis de constituer une base de données, s'est poursuivie rigoureusement. Le G.R.G.S. a pris en charge la coordination de l'expérience ISAGEX en 1971 estimant nécessaire de prendre part à l'effort international d'acquisition des données. 46 stations de 18 pays ont permis d'obtenir — non sans difficultés — un lot de données supplémentaires et, en particulier, de mesures laser de 10 stations. L'expérience ISAGEX a été initialisée à l'occasion du lancement du satellite PEOLE — premier satellite Géodésie, d'inclinaison L 28°. L'apport du GSF et du SAO a été prépondérant dans cet échange de données.

La coopération s'est aussi poursuivie sur le plan de l'analyse des données en particulier à l'Institut de Géodésie de Munich. Elle a, tout d'abord, porté sur la détermination des harmoniques de résonnance par la méthode de SCHNEIDER et REIGLER. Elle s'est poursuivie par le partage d'une partie des tâches à entreprendre pour la détermination d'une solution en commun.

L'effort accompli depuis 4 ans par l'ensemble d'une équipe, a permis d'aboutir à une première solution baptisée GRIM 1 (GRGS et Institut de Munich). Cette solution est basée sur des méthodes d'intégration numérique et de calcul des dérivés partielles, sur un
processus de sélection des inconnues soigné. Elle a été établie à partir de 26 arcs d'orbites de neuf satellites. La durée de chaque arc est d'une quinzaine de jours. 36 stations ont participé aux 140 000 observations laser et photographiques. De plus, des observations supplémentaires de 21 satellites ont été utilisées pour une détermination des harmoniques de résonnance (la solution pour les harmoniques d'ordre 15 étant celle de KING-HELE et pour les harmoniques zonaux celle de WAGNER).

Cette première solution a été comparée avec d'autres solutions utilisant un matériel d'observations nettement plus important. Les résultats de la comparaison avec ces modèles, avec des orbites de satellite et avec des profils de géoïde donnés par l'altimètre de Skylab sont suffisamment encourageants pour affirmer que les méthodes sont bien au point et que les améliorations ultérieures prévues (utilisations d'arcs supplémentaires, utilisation des données gravimétriques et altimétriques, itérations supplémentaires) permettront d'obtenir des solutions futures d'un niveau suffisant pour permettre un apport direct aux interprétations géophysiques et pour participer, de manière efficace, aux études géodynamiques.

Le modèle GRIM 1 a été réalisé et présenté par MM. BALMINO, REIGLER et MOYNOT.

Il est toutefois l'œuvre d'une équipe et les contributions de MM. BRACHET, FORESTIER, BROSSIER, MINGOT et de Mme BORDERIE, doivent être soulignées.
X — BIBLIOGRAPHIE COMPLEMENTAIRE

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COMPTE-RENDU D'ACTIVITE D'ORGANISMES INTERNATIONAUX

On trouvera ci-après des articles concernant l'activité d'organismes internationaux dont
le siège central est en France.

Nous remercions les Directeurs de ces organismes ainsi que les auteurs des articles
d'avoir bien voulu permettre l'insertion, dans notre volume, de comptes rendus traduisant
les activités marquantes des organismes qu'ils représentent.
# ACTIVITE DU BUREAU INTERNATIONAL DE L'HEURE (*)

## B. GUINOT

Directeur du BIH
Observatoire de Paris
62, Avenue de l'Observatoire - 75 - Paris (14)

Durant les années 1971 à 1975, le Bureau international de l'Heure (BIH) a poursuivi ses activités sur l'évaluation du temps universel UT1 et des coordonnées du pôle terrestre, sur la formation du temps atomique et sur l'unification mondiale de l'heure. Les améliorations des techniques de mesure et de leur traitement statistique, ainsi que les décisions prises par des organismes internationaux ont permis d'accroître la qualité de ces travaux et d'en étendre la portée.

## ROTATION DE LA TERRE

### a) Travaux courants

Le nombre d'instruments astrométriques employés pour suivre la rotation de la Terre est resté voisin de 80, mais le remplacement de quelques uns d'entre eux a amélioré la qualité moyenne des mesures.

Aux données de ces instruments s'ajoutent celles qui sont obtenues par les observations Doppler de satellites artificiels, traitées par le Dahlgren Polar Monitoring Service (U.S.A.). Après une étude comparative étendue sur les années 1967 à 1971, les résultats du DPMS ont pu être introduits dans les travaux réguliers du BIH le 1er janvier 1972. Leur contribution est voisine de celle de l'ensemble des données astrométriques. De plus, une station française a entrepris des observations de satellites, qui, traitées à l'aide d'éphémérides fournies par le DPMS, conduisent à des mesures de latitude et de longitude ; ces mesures ont été utilisées par le BIH à partir du 1er janvier 1974.

Une connaissance plus approfondie du comportement des instruments, apportée par l'accumulation des données passées, a permis d'améliorer la pondération qui assure la stabilité à long terme.

On rappelle que les résultats du BIH apparaissent sous forme de valeurs brutes des coordonnées x, y du pôle et de UT1-TAI, obtenues tous les 5 jours. Les valeurs finales de ces quantités sont publiées dans les rapports annuels du BIH. A partir du 1er janvier 1972, afin de permettre la combinaison avec les données des satellites artificiels, les observations astrométriques ont été corrigées pour la déflection de la verticale et pour la nutation diurne.

Pour les applications courantes, les données brutes par 5 jours sont lissées mensuellement par la méthode de Vondrak. Les valeurs lissées sont publiées dans les circulaires mensuelles et rappelées dans les rapports annuels.

A titre d'exemple, l'amélioration progressive des résultats du BIH est illustrée par la stabilité à court terme des valeurs brutes de 5 jours (figure 1). On notera que l'amélioration

<footnote>(*) Ce rapport ne fait état que des travaux statutaires du BIH. Les travaux de recherche des membres du BIH sont rappelés ailleurs.</footnote>
<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Figure 1 – Stabilité à court terme des valeurs des coordonnées x et y du pôle et de UT1. On donne la racine carrée de la variance d'Allan : $σ = σ(N = 2, T = τ = 5$ jours).</figcaption></figure>

est moins nette pour UT1. D'une part UT1 ne bénéficia qu'indirectement des mésures sur satellites artificiels qui s'introduisent par l'intermédiaire des coordonnées du pôle ; d'autre part, il s'ajoute aux erreurs d'observation les effets des fluctuations de la rotation terrestre à très court terme. Ces fluctuations, survenant en quelques jours, ont été particulièrement sensibles au cours des premiers mois de 1974.

Bien entendu, les méthodes de calcul du BIH permettent d'utiliser les observations par des techniques d'observation autres que celles dont on vient de parler, même si elles ne fournissent qu'une équation liant x, y et UT1.

b) Service rapide pour la détermination de x, y et TU1

Pour les besoins de la recherche spatiale, et avec l'aide financière du Jet Propulsion Laboratory (USA) le BIH a inauguré en avril 1971 un service rapide de calcul des coordonnées du pôle et de TU1.

Ce service, toujours en fonctionnement en 1974, utilise les données d'une quinzaine d'observatoires et, depuis 1973, celles du DPMS. Grâce aux échanges de données par
télescripteur, les valeurs de x, y et UT1 pour tous les jours de chaque semaine sont mises à la disposition de leurs utilisateurs au cours du jeudi qui suit. Les incertitudes sont de l'ordre de 0''03 pour x et y, 0,003s pour UT1. Lors des manoeuvres des sondes spatiales Mariner 9 et Mariner 10, on a pu faire fonctionner un service journalier avec un jour de délai et des incertitudes du même ordre.

Ce service s'est révélé particulièrement utile en janvier 1974, lorsqu'une brusque accélération de la rotation terrestre a coïncidé avec les manoeuvres de Mariner 10.

## TEMPS ATOMIQUE INTERNATIONAL

Depuis juillet 1955, le BIH a établi une échelle de temps basée sur un nombre aussi grand que possible d'étalons atomiques de fréquence. En octobre 1971, cette échelle a été reconnue par la 14e Conférence Générale des Poids et Mesures et elle est devenue le "Temps Atomique International", désigné par TAI.

De 1969 à 1973, TAI fut calculé à partir des sept échelles locales de temps atomique de grands laboratoires d'Amérique du Nord et d'Europe. Cependant, pour unifier le traitement statistique des horloges participantes et pour en accroître le nombre, le BIH a jugé préférable de traiter directement les données de chacune des horloges. Après mise au point d'un programme de gestion automatique et d'un algorithme permettant de pondérer les données des horloges, des essais ont porté sur un an et demi, puis la nouvelle méthode est entrée en usage courant en juillet 1973.

En 1974, le TAI repose sur environ 60 étalons à césium commerciaux répartis dans 16 laboratoires. Son bruit aléatoire en fréquence, au delà d'un mois est un bruit de scintillation. On a trouvé que la stabilité en fréquence relative était caractérisée par la valeur suivante de la racine carrée de la variance d'Allan : $σ(N = 2, τ = 30 \text{ jours}) = 0,5 \times 10^{-13}$.

Des travaux effectués à la Physikalisch-Technische Bundesanstalt (R.F.A.), au National Bureau of Standards (U.S.A.) et au BIH laissent craindre que la fréquence des étalons à césium commerciaux ait une dérive de fréquence commune ; par suite TAI serait affecté par cette dérive qui est de l'ordre de $1 \times 10^{-13}$ par an. Du reste, même en présence du seul bruit aléatoire de scintillation en fréquence, la fréquence du TAI peut varier excessivement à long terme. Ces constatations imposent la référence aux étalons primaires, moins stables, mais plus exacts que les étalons commerciaux. Une méthode de "pilotage" du TAI a été mise au point et essayée par simulation. Elle sera mise en œuvre après l'achèvement des étalons primaires en cours de construction.

A grande distance et au plus haut degré de précision, la diffusion du TAI peut être assurée à 0,2 µs près à l'aide du système de navigation LORAN-C, des transports d'horloges et des liaisons par satellites. Le BIH publie les écarts entre TAI et les indications des horloges participantes, à 0,2 µs près environ ; chacune de ces horloges peut donc servir de référence temporelle.

## UNIFICATION DE L'HEURE

Il est bien connu que les signaux horaires importants suivent le système du Temps Universel (Coordonné), UTC (*) qui réalise un compromis satisfaisant à la fois les utilisateurs de UT1 et de TAI. Le BIH est chargé de la mise en pratique de UTC, il prend les décisions et diffuse les avis nécessaires.

Au cours des dernières années, les horloges maîtresses des principaux laboratoires de métrologie et services horaires ont été ajustées sur UTC à quelques microsecondes près. De

<footnote>(*) Ces désignations et notations ont été recommandées par le Comité international des Poids et Mesures en septembre 1974.</footnote>
plus, dans plusieurs établissements, la fréquence des horloges maîtresses est ajustée de façon
à assurer le synchronisme avec UTC. Afin de montrer un exemple de la précision avec
laquelle on peut maintenir ce synchronisme, nous signalerons que l'écart entre UTC et
l'horloge maîtresse de l'Observatoire Naval des Etats-Unis (Washington) n'a jamais excédé
0,7 µs entre le 8 mars 1973 et le 21 juin 1974.

On peut conclure que l'unification mondiale de l'heure au niveau de la microseconde est possible. Elle est déjà partiellement réalisée à quelques microsecondes près.

FONCTIONNEMENT DU BIH

Le financement du BIH est une cause permanente de soucis, en dépit de l'accroisse-
ment de l'allocation de la FAGS en 1973, de l'apport du Bureau International des Poids et
Mesures et de l'aide considérable des autorités françaises. Le financement du Service Rapide
par le Jet Propulsion Laboratory nous aide pour le moment, non pas parce que ce Service
est bénéficiaire, mais parce que ses résultats nous épargnent du travail pour gérer le UTC.

En revanche, nous avons le plaisir de bénéficier d'une coopération totale des
observatoires et laboratoires ; beaucoup d'entre eux nous ont aidés par des prêts d'instru-
ments, par des prestations de services telles que transports d'horloges, diffusion locale de
nos circulaires, par l'accueil en stage de nos collaborateurs. Il serait trop long d'indiquer ici
la liste de tous ceux qui ont rendu nos travaux possibles — mais ils se reconnaitront
aisément ; la communauté scientifique et, d'une façon plus générale, tous les utilisateurs du
temps leur doivent beaucoup de reconnaissance.
# ACTIVITE DU BUREAU GRAVIMETRIQUE INTERNATIONAL, PARIS

## Mille CORONS

Directeur par interim du BGI

11, Quai Saint Bernard, Tour 14, 75 - Paris (5)

Un rapport détaillé sur le Bureau Gravimétrique International a été distribué à la réunion de la Commission Gravimétrique Internationale (Paris, Septembre 1974) et publié dans le Bulletin d'Information n° 35 (Novembre 1974).

Le Bureau Gravimétrique International a poursuivi son rôle de centralisateur et d'informateur. Il s'est efforcé au cours de ces dernières années d'étendre sa collaboration à de nombreux pays (69 en totalité) et de tenir à jour des cartes d'anomalies moyennes de la pesanteur à l'air libre. Des études particulières de ces anomalies moyennes ont été faites sur les résultats obtenus en Mer et en Antarctique.

L'adoption du nouveau système de référence gravimétrique mondial IGSN 71 (International Gravity Standardization Net 1971) intéresse un nombre de plus en plus grand de géodésiens et géophysiciens, qui se traduit par une demande accrue au B.G.I. de renseignements concernant ce Système.

Un Bulletin d'Information est distribué régulièrement à 300 exemplaires. Les principaux articles de ces Bulletins sont indiqués ci-après :

### A) BULLETINS D'INFORMATION

* N° 25, Mars 1971, 72 p.

- Compte-rendu de la Commission Gravimétrique Internationale (Sept. 1970)

- Mesures en mer - Cartes trajets n° 8, 11 et 12.

* N° 26, Juin 1971, 70 p.

- Travaux gravimétriques effectués en U.R.S.S. en 1965-1969, C.G.I., Sept. 1970, Paris (texte français).

- Equal-area blocks, by J. LAGRULA

- Gravity base values in Tahiti, by R.T. HAWORTH

- Cartes d'altitudes moyennes (liste).

* N° 27, Novembre 1971, 93 p.

- XVth General Assembly of the IUGG, Moscow, 28 July - 14 August 1971

- Rep. of the Sp. St. Gr. n° 4.21 on Special Techniques of Gravity Measurements by T. HONKASALO.

- Tables for condensation reduction by J.C. BHATTACHARJI (54 p.).

* N° 28, Mars 1972, 72 p.

- Interpretation of the Geoid Shape by G. BARTA

- On the dependency of a sharp gravimeter scale factor on the altitude of observation points by Yu. D. BOULANGER and others.

- The three categories of Bouguer or isostatic anomalies by J. LAGRULA
N° 29, Juillet 1973, 70 p.

— On the further development of the IGSN 71 (International Gravity Standardization Net 1971) and the secular variation of gravity by YU. D. BOULANGER and T. HONKASALO.

— Carte d'anomalies moyennes à l'air libre par 5° x 5°, B.G.I. by S. CORON.

— Equal area blocks: on a practical solution for the sphere and the ellipsoid, by J. LAGRULA & J.M. LUBART.

— Mise au point concernant les méthodes d'extrapolation statistiques des données gravimétriques, by J. LEBART.

N° 30, Novembre 1972, 63 p.

— Notice nécrologique sur M.P. TARDI, Directeur du B.G.I.

— Information sur I.G.S.N. 71 (station Hanover) by W. TORGE.

— Traduction de 2 articles extraits de publications russes :

● Calcul des déviations gravimétriques ... pour la région des Alpes Occidentales par O.M. OSTACH et L.P. PELLINEN

● Un procédé d'interpolation des anomalies et des calculs des déviations gravimétriques de la verticale dans la région des Alpes Occidentales, par V.I. ARONOV et V.M. GORDIN.

N° 31, Mars 1973, 76 p.

— Sur les anomalies moyennes de la pesanteur, tests et résultats, anomalies à l'air libre par 1° x 1° par S. CORON.

— Anomalies moyennes s'étendant de 30° à 70° N et de 20° W.G. à 20° E.G.

N° 32, Juin 1973, 89 p.

— Corrections isostatiques Airy, 20 et 30 km, pour la région de la Méditerranée Occidentale à l'Ouest du méridien de 11° E.G. Tableaux et cartes donnant les corrections pour des points à intervalles réguliers de 15 minutes sexagésimales.

N° 33, Novembre 1973, 128 p.

— Liste des cartes d'anomalies de Bouguer (cartothèque B.G.I.) établie par J. BOUVET.

N° 34, Février 1974, 120 p.

— List of Bouguer anomalies maps (complements and errata to the list published in n° 33)

— Determination of gravitational acceleration ...

● at Moscow, Murmansk, Odessa and Nakhodka,

● at Cairo,

● at Postdam and Tokyo by YU. D. BOULANGER and others

Antarctique — Anomalies moyennes de la pesanteur par S. CORON et al.

N° 35, Novembre 1974, 120 p.

— VIth Meeting of the International Gravity Commission (Sept. 1974)

— The International Gravity Community (I.G.C. — I.G.B.)

— Absolute gravity measurements

— Gravity measurements at sea.
## B) CARTES

### Carte d'Isanomales de Bouguer, au 1/10.000

"Europe - Afrique"; cette carte s'étend entre les parallèles 0° et 72° N et les méridiens 30° W.G. - 40° E.G.

La 4e édition a été présentée à la réunion de la C.G.I. et vient d'être imprimée (1975).

### Cartes des anomalies moyennes de pesanteur

- Anomalies moyennes à l'air libre par 5° x 5° (mondiale),
ancien système de référence 1972 (Bull. Inf. 29)
nouveau système de référence, nouvelle édition 1974 (C.G.I.)

- Anomalies moyennes à l'air libre par 1° x 1°
1ère feuille : 30° à 70° N et 20° W.G. à 20° E.G. 1973 (Bull. Inf. 31)

- Anomalies moyennes de l'Antarctique
(air libre et Bouguer) 1974 (Bull. Inf. 34)

### Cartes des ondulations du géoïde 1974 (C.G.I.)
# LA MESURE ABSOLUE DE LA PESANTEUR

A. SAKUMA

Bureau International des Poids et Mesures (B.I.P.M.)
92310 Sèvres France

## I. STATION GRAVIMETRIQUE DE SEVRES

Pendant la période de 1970 à 1974, le B.I.P.M. a poursuivi ses études pour améliorer l'exactitude de la mesure absolue de g avec l'installation fixe qui existe à Sèvres depuis 1967 [4].

Grâce à ces études et à l'utilisation des techniques les plus récentes : laser asservi sur une raie d'absorption saturée de l'iode pour la mesure des distances par exemple, la reproductibilité des mesures successives de g atteint ± 1 µ Gal environ et l'exactitude des mesures est presque du même ordre [6]. Pourtant, les valeurs moyennes de g, obtenues d'un jour à l'autre en appliquant les corrections des marées théoriques, n'ont pas été aussi reproductibles ; parfois l'écart entre deux valeurs dépasse ± 5 µ Gal ; cet écart est vraisemblablement dû à l'écart entre la marée théorique et la marée réelle. Ainsi une nouvelle station permanente de mesure de la marée gravimétrique "Sèvres M1" a été créée en 1974 au voisinage de l'appareil absolu de g [2].

L'appareil utilisé pour cette station est un gravimètre à ressort de type Western, transformé pour fonctionner avec une méthode de zéro, fondée sur un système d'asservissement électrostatique. Ce gravimètre a été installé sur une table anti-vibratoire, cette table elle-même se pose au fond d'un puits de 2 m de profondeur où la pression atmosphérique est maintenue constante. Pendant les sept premiers mois d'enregistrement quasi-ininterrompu, jusqu'à la fin 1974 la dérive moyenne du gravimètre a été de + 0,5 µ Gal par jour. Cette faiblesse de dérive instrumentale a permis de déceler clairement des perturbations de la pesanteur liées à des variations de la pression atmosphérique dont les coefficients varient selon les conjonctures météorologiques entre – 0,4 µ Gal et – 0,2 µ Gal par millibar.

Cette combinaison du gravimètre relatif et du gravimètre absolu présente des avantages réciproques : l'appareil absolu permet d'évaluer les dérives de l'autre et de l'étalonner, l'appareil relatif fourni de façon continue pour l'appareil absolu les corrections réelles de la marée gravimétrique. Ainsi, la tendance à une variation séculaire de g de l'ordre de 10 µ Gal par an [5, 6] pourra être évaluée plus précisément dans un avenir proche.

## II. GRAVIMETRE ABSOLU TRANSPORTABLE

En collaboration avec l'Institut de Métrologie (I.M.G.C.) à Turin, le B.I.P.M. a construit un gravimètre absolu transportable de haute sensibilité : ≈ 10 µ Gal [1]. Cet appareil est une version miniaturisée de l'appareil fixe du B.I.P.M. ; il utilise le même principe de la chute libre symétrique : montée et descente d'un trièdre optique. Toutefois les modifications suivantes présentent des avantages pour le transport :

— la distance parcourue par le trièdre lancé (≈ 30 cm) est mesurée par comptage et décomptage de franges d'interférence d'un laser stabilisé :
— la mesure de g est faite dans un vide modeste de l’ordre de 0,1 Pa (≈ 1 µm Hg) : des expériences ont montré que grâce aux propriétés remarquables de la chute symétrique, la mesure de g reste correcte malgré le freinage de l’air résiduel.

L’appareil principal est composé de deux parties séparables : l’interféromètre dans un caisson étanche installé sur un bâti anti-vibratoire (≈ 40 kg) et la catapulte sous vide (≈ 60 kg), son encombrement en état de marche est de 0,6 m x 0,4 m x 1,5 m ; une équipe de deux personnes peut établir en une semaine une base absolue dans des lieux climatisés.

A la suite de nombreuses demandes pour l'utilisation de ce gravimètre, une firme française en a entrepris la fabrication commerciale [3].

### III. STATION GRAVIMETRIQUE DE MIZUSAWA

Depuis 1972, le B.I.P.M. collabore avec l’International Latitude Observatory of Mizusawa (Japon) pour la création d’une station permanente de gravimétrie absolue [7] analogue à celle de Sèvres. Un laboratoire indépendant (≈ 400 m²) a été construit à cet effet en 1974 dans cet Observatoire et la construction des appareils est en cours.

[1] CERUTTI G. et al. — A transportable apparatus for absolute gravity measurements, *VDI Berichte* 212, p. 49-51, 1974.

[2] C.I.P.M. — Marées gravimétriques au B.I.P.M., *Procès-Verbaux du C.I.P.M.*, Tome 41, p. 48, Oct. 1973.

[3] JAEGER. — Transportable absolute gravity meter of 2 x 10⁻⁴ m/s² accuracy, Document technique JAEGER, Levallois-Perret, France, 1974.

[4] SAKUMA A. — Observations expérimentales de la constance de la pesanteur au B.I.P.M., *Bull. Géod.*, n° 100, p. 159, 1971.

[5] SAKUMA A. — Une tendance de la variation de la pesanteur observée au B.I.P.M., *Bull. d'Information, Bur. Grav. Int.*, n° 27, p. 1-33, Nov. 1971.

[6] SAKUMA A. — A permanent station for the absolute determination of gravity approaching one micro Gal accuracy, Proc. Symposium on earth’s gravitational field & secular variation in position, p. 674, 1973.

[7] SAKUMA A. — Report on absolute measurements of gravity, S.S.G. 4.18 of I.A.G. *Bull. d'Information, Bur. Grav. Int.*, n° 35, p. 1-40, Nov. 1974.
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## SECTION II

# SEISMOLOGIE ET PHYSIQUE
DE L'INTÉRIEUR DE LA TERRE
TABLE DES MATIERES

<table><thead><tr><th></th><th>Pages</th></tr></thead><tbody><tr><td>I – Liste des stations sismologiques françaises<br>P. MECHLER</td><td>51 3</td></tr><tr><td>II – Séismicité et seismotectonique<br>J.P. ROTHE</td><td>57 9</td></tr><tr><td>III – Ondes de volume : Structure de la terre et sources sismiques<br>G. PERRIER</td><td>61 13</td></tr><tr><td>IV – Ondes superficielles et vibrations propres de la Terre<br>N. JOBERT</td><td>67 19</td></tr><tr><td>V – Sismogrammes synthétiques, modèles mathématiques, modèles réduits<br>C. MARTEL</td><td>69 21</td></tr><tr><td>VI – Prospection sismique<br>G. GRAN</td><td>71 23</td></tr><tr><td>VII – Microséismes<br>P. BERNARD</td><td>76 28</td></tr><tr><td>VIII – Prévisions (séismes, tsanamis, houle)<br>P. BERNARD</td><td>78 30</td></tr></tbody></table>
# I - LISTE DES STATIONS SISMOLOGIQUES FRANCAISES

P. MECHLER

Laboratoire de Géophysique Appliquée
Université Paris VI
4, place Jussieu, 75230 Paris

A l'occasion de l'Assemblée Générale de l'U.G.G.I. (Grenoble 1975), il a paru utile d'inclure dans le compte-rendu national français une liste des principales stations sismologiques françaises. Dans une première partie, nous indiquerons les stations de France métropolitaine, dans une seconde, celles des Départements et Territoires français d'Outre-Mer. Ne pouvant fournir une description détaillée de toutes ces stations, il nous a paru plus judicieux de donner un tableau, par ordre alphabétique du code, des stations, avec indication des coordonnées et de l'organisme auprès duquel tout sismologue intéressé pourra obtenir les renseignements complémentaires ainsi que des données sismiques. Ce tableau sera suivi d'une liste des organismes auprès desquels il est possible de se renseigner, avec indication de leur adresse, de la personne responsable, et de brefs commentaires sur les stations sismiques.

Finalement, nous donnerons de brèves informations sur des stations situées en dehors de la France, mais dont l'équipement a été fourni par la France.
FRANCE METROPOLITAINE

<table><thead><tr><th>Code</th><th>Nom</th><th>Latitude</th><th>Longitude</th><th>Altitude</th><th>Organisme</th></tr></thead><tbody><tr><td>ARH</td><td>ARCHIGNAC</td><td>45°00'35" N</td><td>01°18'42" E</td><td>320 m</td><td>6</td></tr><tr><td>BAF</td><td>BELACKER</td><td>47°50'05" N</td><td>06°59'43" E</td><td>1 025 m</td><td>5</td></tr><tr><td>BSF</td><td>BALLON de SERVANCE</td><td>47°50'00" N</td><td>06°47'38" E</td><td>1 200 m</td><td>6</td></tr><tr><td>CVI</td><td>CALVI</td><td>42°34'04" N</td><td>08°52'10" E</td><td>530 m</td><td>6</td></tr><tr><td>CDF</td><td>CHAMP DU FEU</td><td>48°24'49" N</td><td>07°16'35" E</td><td>1 080 m</td><td>6</td></tr><tr><td>FLN</td><td>LA FOLINIERE</td><td>48°45'45" N</td><td>00°28'55" W</td><td>230 m</td><td>6</td></tr><tr><td>GRC</td><td>GARCY</td><td>47°17'44" N</td><td>03°04'25" E</td><td>191 m</td><td>2</td></tr><tr><td>GRR</td><td>GORRON</td><td>48°23'18" N</td><td>00°51'30" W</td><td>220 m</td><td>6</td></tr><tr><td>HAU</td><td>HAUDOMPRE</td><td>48°00'19" N</td><td>06°21'00" E</td><td>570 m</td><td>6</td></tr><tr><td>ISO</td><td>ISOLA</td><td>44°11'00" N</td><td>07°03'00" E</td><td>876 m</td><td>1</td></tr><tr><td>LBF</td><td>LES BUTEAUX</td><td>46°59'00" N</td><td>03°58'38" E</td><td>660 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LFF</td><td>LA FRESTAL</td><td>44°56'15" N</td><td>00°44'11" E</td><td>180 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LMR</td><td>LA MOURRE</td><td>43°20'00" N</td><td>06°30'33" E</td><td>200 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LNS</td><td>LANSLEVILLARD</td><td>45°17'20" N</td><td>06°54'53" E</td><td>1 480 m</td><td>5</td></tr><tr><td>LOR</td><td>LORMES-SOMME</td><td>47°16'00" N</td><td>03°51'05" E</td><td>520 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LPF</td><td>LE PERTRE</td><td>48°01'54" N</td><td>01°02'30" W</td><td>170 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LPO</td><td>LE POUCHOU</td><td>44°41'00" N</td><td>01°11'14" E</td><td>330 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LRG</td><td>LORGUES</td><td>43°27'15" N</td><td>06°21'38" E</td><td>100 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LSF</td><td>LA SOUTERRAINE</td><td>46°15'00" N</td><td>01°32'03" E</td><td>425 m</td><td>6</td></tr><tr><td>MFF</td><td>St MARTIN du FOUILLOUX</td><td>46°36'05" N</td><td>00°08'36" W</td><td>260 m</td><td>6</td></tr><tr><td>MLS</td><td>MOULIS</td><td>42°57'36" N</td><td>01°04'48" E</td><td>450 m</td><td>3</td></tr><tr><td>MLV</td><td>MALVAUX</td><td>47°15'56" N</td><td>03°02'19" E</td><td>180 m</td><td>2</td></tr><tr><td>MNY</td><td>MONTEYNARD</td><td>44°57'38" N</td><td>05°41'28" E</td><td>422 m</td><td>5</td></tr><tr><td>OPSM</td><td>Observatoire du Parc St-Maur</td><td>48°48'34" N</td><td>02°29'37" E</td><td>47 m</td><td>4</td></tr><tr><td>POU</td><td>POUILLOUX</td><td>46°36'53" N</td><td>04°21'55" E</td><td>327 m</td><td>2</td></tr><tr><td>RSL</td><td>ROSELEND</td><td>45°41'18" N</td><td>06°37'32" E</td><td>1 583 m</td><td>5</td></tr><tr><td>SGR</td><td>SEGRE</td><td>47°42'36" N</td><td>00°55'12" E</td><td>90 m</td><td>3</td></tr><tr><td>SPF</td><td>St PAUL en FORET</td><td>43°33'50" N</td><td>06°41'46" E</td><td>340 m</td><td>6</td></tr><tr><td>SSB</td><td>St SAUVEUR en RUE</td><td>45°16'48" N</td><td>04°32'24" E</td><td>700 m</td><td>3</td></tr><tr><td>SSC</td><td>St SAUVEUR de CARROUGES</td><td>48°35'03" N</td><td>00°06'27" W</td><td>300 m</td><td>6</td></tr><tr><td>SSF</td><td>St SAULCE</td><td>47°03'41" N</td><td>03°30'25" E</td><td>360 m</td><td>6</td></tr><tr><td>STR</td><td>STRABOURG</td><td>48°35'05" N</td><td>07°45'57" E</td><td>135 m</td><td>5</td></tr><tr><td>TCF</td><td>TOULX Ste CROIX</td><td>46°17'17" N</td><td>02°12'50" E</td><td>640 m</td><td>6</td></tr><tr><td>VDM</td><td>VILLIERS ADAM</td><td>49°06'00" N</td><td>02°19'48" E</td><td>70 m</td><td>3</td></tr><tr><td>VOU</td><td>VOUGLANS</td><td>46°23'56" N</td><td>05°39'03" E</td><td>495 m</td><td>5</td></tr><tr><td>WLS</td><td>WELSCHBRUCH</td><td>48°24'46" N</td><td>07°21'13" E</td><td>775 m</td><td>5</td></tr><tr><td></td><td>CLERMONT-FERRAND</td><td>45°45'46" N</td><td>03°06'09" E</td><td>400 m</td><td>7</td></tr></tbody></table>
LISTE DES ORGANISMES

auprès desquels il est possible d'obtenir des renseignements complémentaires sur les stations sismologiques. Indiquons bien que ce ne sont pas forcément les organismes dont dépendent juridiquement les stations.

(1) ASSOCIATION FRANCAISE DE SEISMOLOGIE EXPERIMENTALE

26, rue Censier - 75005 Paris

Personne à contacter : Mme Y. LABROUSTE

La station ISO est équipée de séismographes courte période (V et H) à enregistrement photographique.

(2) CENTRE DE RECHERCHES GEOPHYSIQUES DU C.N.R.S.

58150 Pouilly-sur-Loire

Personne à contacter : M.P. BALTENBERGER

La station GRC enregistre en longue période et courte période (enregistrement photographique). Les stations MLV et POU, seulement les C.P. La station MLV, permanente de 1970 à 1972, assure la continuité des enregistrements pendant les arrêts techniques de GRC.

(3) INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

4, Place Jussieu - Tour 14 - 75230 Paris Cedex 05

Personne à contacter : M.A. SIMONIN

Les stations MLS, SSB et SGR sont équipées de sismographes à large bande, enregistrement magnétique analogique des signaux de forte intensité.

Les stations MLS, SSB et VDM enregistrent en continu les longues périodes sur bandes magnétiques numériques.

(4) INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

même adresse que le précédent

Personne à contacter : M.P. BERNARD

La station OPSM créée en 1912 est spécialisée dans l'étude des microséismes. Des stations similaires ont été installées par le même organisme : Brest, Hendaye (1969 à 1971), Casablanca (1972-1974), Sidi Bou Said (1972-1973), ou par d'autres personnes : Picauville (Manche) (M. l'Abbé Levert).

(5) INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE STRASBOURG

5, rue René Descartes - 67084 Strasbourg Cedex

Personne à contacter : M.E. PETERSCHMITT

Les stations dépendent de l'I.P.G.S. ou de l'Electricité de France. Les stations sont toutes équipées de courte période à enregistrement photographique ou à encre. La station STR est la plus ancienne de France (1895), elle enregistre aussi les longues périodes.

Signalons aussi les stations de Besançon (BES), arrêtée en juin 1973, et de Bagnères-de-Bigorre (BDB), arrêtée en juin 1970, dont les archives sont conservées à Strasbourg.
(6) LABORATOIRE DE DETECTION ET DE GEOPHYSIQUE

Section de Traitement des données

Boite postale n° 136 - 92120 Montrouge

Personne à contacter : M.B. MASSINON

Le Laboratoire de Détection et de Géophysique du Commissariat à l'Energie Atomique assure le fonctionnement du réseau sismique français. Ce réseau constitue l'ensemble français le plus homogène. Il comprend 20 stations courte période : sismographes verticaux 1 Hz munis d'un préamplificateur large bande fournissant un signal de 3,2 millivolt par millicron. Les signaux sont retransmis dans la région parisienne par un réseau de liaison hertzienne et enregistrés sur bande magnétique (après digitalisation : 50 échantillons par seconde et par voie). La station LOR est aussi équipée de sismographes longue période. D'autres stations, non retransmises à Paris par le réseau de télémesure, n'ont pas été indiquées dans cette liste. La carte jointe montre l'implantation du réseau.

(7) INSTITUT ET OBSERVATOIRE DE PHYSIQUE DU GLOBE DU PUY-DE-DOME

12, Avenue des Landais - 63001 Clermont-Ferrand Cedex

La station possède 3 composantes Galitzine ou Faux-Wenner de moyenne période, et 1 vertical Grenet courte période.

<figure><img src="image_21.png" /></figure>
FRANCE D'OUTRE-MER

<table><thead><tr><th>Code</th><th>Nom</th><th>Latitude</th><th>Longitude</th><th>Altitude</th><th>Organisme</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="6">GUADELOUPE</td></tr><tr><td></td><td>Observatoire de la Guadeloupe</td><td>16°01'44" N</td><td>61°40'56" W</td><td>646 m</td><td>3</td></tr><tr><td colspan="6">KERGUELEN</td></tr><tr><td>KCH</td><td>MONT DU CHATEAU</td><td>49°14'39" S</td><td>70°08'40" E</td><td></td><td>2</td></tr><tr><td>KPB</td><td>PORT BIZET</td><td>49°31'10" S</td><td>69°54'02" E</td><td></td><td>2</td></tr><tr><td>KPD</td><td>PORT DOUZIEME</td><td>49°31'00" S</td><td>70°09'25" E</td><td></td><td>2</td></tr><tr><td colspan="6">MARTINIQUE</td></tr><tr><td></td><td>Obs. de la Martinique</td><td>14°44'00" N</td><td>61°09'01" W</td><td>510 m</td><td>4</td></tr><tr><td colspan="6">NOUVELLE CALEDONIE et NOUVELLES HEBRIDES</td></tr><tr><td>INH</td><td>ISANGEL</td><td>19°32'50" S</td><td>169°16'23" E</td><td>110 m</td><td>6</td></tr><tr><td>KOU</td><td>KOUMAC</td><td>20°33'43" S</td><td>164°16'53" E</td><td>17 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LMP</td><td>LAMAP</td><td>16°25'32" S</td><td>167°48'01" E</td><td>60 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LNR</td><td>LONORORE</td><td>15°51'07" S</td><td>168°09'36" E</td><td>8 m</td><td>6</td></tr><tr><td>LUG</td><td>LUGANVILLE</td><td>15°31'04" S</td><td>167°07'48" E</td><td>150 m</td><td>6</td></tr><tr><td>NOU</td><td>NOUMEA</td><td>22°18'36" S</td><td>166°27'02" E</td><td>105 m</td><td>6</td></tr><tr><td>PVC</td><td>PORT VILA</td><td>17°44'24" S</td><td>168°18'43" E</td><td>80 m</td><td>6</td></tr><tr><td colspan="6">POLYNESIE FRANCAISE</td></tr><tr><td>AFR</td><td>AFAREAITU</td><td>17°32'18" S</td><td>149°46'40" W</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>PAE</td><td>PAEA</td><td>17°39'43" S</td><td>149°34'48" W</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>PMO</td><td>POMARIORIO</td><td>15°00'13" S</td><td>147°53'50" W</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>PPN</td><td>PAPENOO</td><td>17°31'51" S</td><td>149°25'56" W</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>PPT</td><td>PAMATAI</td><td>17°34'08" S</td><td>149°34'32" W</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>RKT</td><td>RIKITEA</td><td>23°07'11" S</td><td>134°58'24" W</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>RUV</td><td>RAUVAI</td><td>15°11'20" S</td><td>147°23'02" W</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>TPT</td><td>TIPUTA</td><td>14°59'04" S</td><td>147°37'11" W</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>TVO</td><td>TARAVAO</td><td>17°46'57" S</td><td>149°15'06" W</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>VAH</td><td>VAIHOA</td><td>15°14'20" S</td><td>147°37'52" W</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="6">TERRITOIRE FRANCAIS des AFARS et des ISSAS</td></tr><tr><td>ART</td><td>ARTA</td><td>11°31'16" N</td><td>42°50'16" E</td><td>710 m</td><td>1</td></tr><tr><td>ATA</td><td>ATAR</td><td>11°27'12" N</td><td>43°12'20" E</td><td>50 m</td><td>5</td></tr><tr><td>OBK</td><td>OBOCK</td><td>11°59'07" N</td><td>43°17'30" E</td><td>40 m</td><td>5</td></tr><tr><td>TDJ</td><td>TADJOURA</td><td>11°47'44" N</td><td>42°53'20" E</td><td>60 m</td><td>5</td></tr></tbody></table>

(1) LABORATOIRE DE GEOPHYSIQUE

B.P. 640 PAPEETE Polynésie Française

Personne à contacter : M.J. TALANDIER

L'équipement utilisé dans ces dix stations est le même que celui du réseau sismique français (voir plus haut à Laboratoire de Détection et de Géophysique). Toutes les stations, à l'exception de RKT, sont retransmises par liaison radio à la station principale de PPT. L'enregistrement est fait sous forme graphique.

(2) LABORATOIRE DE GEOPHYSIQUE APPLIQUEE

Université Paris VI - 4, Place Jussieu - Tour 15-14 - 75230 Paris Cedex 05

Personne à contacter : M.L. PASTOR
Ces trois stations équipées du même matériel que celles du réseau sismique français sont retransmises à Port-au-Français où se trouve l'ancienne station des Iles Kerguelen. Les stations dépendent des "Terres Australes et Antarctiques Françaises".

(3) LABORATOIRE DE PHYSIQUE DU GLOBE

97120 ST-CLAUDE - Guadeloupe

Personne à contacter : M.M. FEUILLARD

En plus de la station mentionnée, un réseau de sismographes téléenregistrés permet d'assurer la surveillance sismique du Volcan de la Guadeloupe. Les stations dépendent de l'I.P.G. de Paris.

(4) OBSERVATOIRE DE MORNE DES CADETS

Fonds St Denis - 97250 St Pierre - Martinique

Personne à contacter : M.J.P. VIODE

Comme en Guadeloupe, un réseau sismique téléenregistré permet d'assurer la surveillance volcanologique de l'île. Les stations dépendent de l'I.P.G. de Paris.

(5) OBSERVATOIRE SISMOLOGIQUE DU T.F.A.I.

B.P. 1888 Djibouti - Territoire Français des Afars et des Issas

Personne à contacter : M.J.C. LEPINE

Toutes les informations provenant de séismographes verticaux courte période sont centralisées dans la station principale de ART par liaison radio. L'enregistrement se fait en permanence de façon graphique et, lorsque les signaux dépassent un seuil, sur bande magnétique analogique. Les stations dépendent de l'I.P.G. de Paris.

(6) OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE OUTRE-MER

Centre de Nouméa - B.P. A 5 Nouméa Cedex - Nouvelle Calédonie

Personne à contacter : M.J. DUBOIS

Cet ensemble de stations est équipé de sismographes verticaux courte période (et horizontaux à NOU). Signalons que de 1963 à 1974, une station complémentaire a fonctionné à Ouanaham (OUA).

Un certain nombre de stations a été installé par la France dans le monde entier, soit que la France ait fourni le matériel nécessaire et, depuis, la station fonctionne grâce à nos collègues étrangers, soit qu'il s'agisse de stations dont les enregistrements sont dépouillés par des Français.

Il est possible d'obtenir des renseignements pour les stations dépouillées en France aux adresses suivantes :

ORSTOM, 24, rue Bayard - 75008 Paris

IPGP, Tour 14, 4, Place Jussieu - 75230 Paris Cedex 05
## II – SEISMICITE ET SEISMOTECTONIQUE

J.P. ROTHE

Professeur à l'Université Louis Pasteur
5 Rue René Descartes
67000 – Strasbourg

L'essor des études de séismicité déjà signalé dans le rapport précédent a continué à se manifester en particulier en raison du souci qu'ont les ingénieurs d'assurer la sécurité des nouvelles installations utilisant l'énergie nucléaire. De plus les cartes de séismicité fournissent les documents indispensables à la compréhension de la tectonique régionale et mondiale ; elles constituent le guide le plus sûr pour définir les limites des "plaques" en déplacement.

La séismicité de la France pendant la période 1961-1970 a fait l'objet d'une publication détaillée (ROTHE, 1972a) ; 193 séismes ont été étudiés et 56 cartes isoséistes ont été dessinées ; le tracé de ces cartes reste un moyen précieux pour la détermination des épicentres et, par suite, pour l'interprétation des phases des séismogrammes. L'analyse des enregistrements obtenus pour ces 193 séismes dans les stations françaises – et en particulier dans le réseau dense et efficace mis en place par le laboratoire de Physique de l'Ecole Normale Supérieure avec la collaboration du Commissariat à l'Energie atomique – a fait l'objet d'une étude détaillée en utilisant le programme mis au point sur ordinateur par le Centre de Calcul de l'Université de Strasbourg. Par ailleurs à partir d'épicentres macroséismiques les vitesses des ondes Pn, Pg, Sg ont été calculées ; les valeurs trouvées dans les ondes Pg sont généralement un peu inférieures aux vitesses utilisées dans les Tables d'Haslach incorporées au programme sur ordinateur. L'établissement de nouvelles tables régionales est souhaitable.

L'activité séismique pendant la période 1971-1974 a été régulièrement étudiée. Certaines des répliques du séisme qui a provoqué des dégâts dans l'île d'Oléron (7 septembre 1972) ont pu être enregistrées par des stations mobiles temporaires ; pour quatre des répliques on a calculé les spectres de réponse fournissant les valeurs maximales d'accélération, de vitesse et de déplacement et définissant la bande de fréquence correspondante (ANONYME, 1973).

L'abbé GRAINDOR (Laboratoire de Géologie du Collège de France), spécialiste de l'étude des socles européens, après avoir recherché les relations entre la séismicité du Massif Armoricain et les grandes fractures du socle, a étendu ses recherches à la Vendée et au détroit du Poitou ; dans cette dernière région de nouvelles directions rhégmatiques apparaisent qui expliquent les anomalies que présente le tracé du cours de la Charente et en particulier son tronçon nord-sud entre Civray et Angoulême. Une nouvelle étude détaillée a montré que dans le domaine du socle ante-mesozoïque de la France les séismes destructeurs se situaient toujours dans quelques régions bien délimitées, régions dont une étude rhégmatique plus serrée permet de définir les emplacements (GRAINDOR 1970, 1973 ; GRAINDOR et ROTHÉ, 1972).

Les photographies de la France obtenues par satellites permettent de dessiner un certain nombre de grands alignements structuraux ; il est possible que certains de ces alignements soient en relation avec les épicentres des séismes ; des recherches sont en cours dans ce domaine (GUILLEMOT et al, 1973).

Profitant de son séjour à Strasbourg et de l'abondante documentation conservée au Bureau central séismologique français, M. RADU a cherché à comparer la séismicité de l'arc
alpin en Roumanie avec celle que cet arc présente dans sa partie occidentale dans le Sud-est de la France. Cette comparaison a amené M. RADU à présenter la première étude statistique précise de la séismicité de la France, étude basée sur la détermination de la magnitude de 200 séismes pour la période 1901-1972. Le problème de la prévision de l'activité future a été abordé par le calcul et soulève en particulier la question importante de la magnitude maximale pour une région déterminée (RADU, 1973). Il ne saurait de toute façon s'agir que d'une prévision à l'échelle régionale. Sauf dans quelques cas très particuliers (par exemple au voisinage de lacs-barrages surveillés par des réseaux spéciaux de séismographes), la prévision de la date et du lieu précis d'un séisme restera, pour longtemps encore sans doute, irréalisable.

Plusieurs travaux importants de séismicité régionale présentés comme Thèses de Doctorat d'Etat ont été publiés. Outre la thèse de C. RADU (1974) dans laquelle a été reprise l'étude statistique de la séismicité de la France citée plus haut, il faut souligner les travaux de C. BLOT (1974) et de G. PASCAL (1974). C. BLOT a présenté la synthèse des résultats de longues et tenaces recherches sur les relations temporelles entre les séismes intermédiaires et profonds des arcs insulaires et les éruptions volcaniques. La possibilité de prévoir certaines éruptions volcaniques a été mise à l'épreuve avec succès.

Le mémoire de G. PASCAL est une contribution à l'étude de la séismicité des Nouvelles-Hébrides ; une première partie est consacrée à la curieuse zone de foyers se trouvant à des profondeurs de 600 à 650 kms au nord-est de l'arc des Nouvelles Hébrides ; l'absence d'activité séismique entre 300 et 600 kms de profondeur correspond à une absence de lithosphère ; dans une deuxième partie, l'auteur s'est intéressé plus spécialement à la lithosphère plongeant sous l'arc des Nouvelles Hébrides entre 0 et 300 km de profondeur ; la zone séismique a été redéfinie de façon précise ; peu épaisse (30 km entre 0 et 70 km de profondeur, 20 km au moins au delà de 70 km) elle plonge avec un pendage très élevé variant entre 80° et 60° suivant la latitude (PASCAL, 1974).

Poursuivant l'étude de la séismicité de l'Algérie – et utilisant en particulier la documentation rassemblée par Mlle A. GRANDJEAN – BENHALLOU et ROUSSEL (1971a, 1971b) ont rédigé un catalogue détaillé des secousses originaires de l'Algérie pendant la période 1951-1970 ; 70 cartes isoséistes ont pu être tracées avec précision à partir des enquêtes macroséismiques. La carte des épicentres dressée pour cette période confirme les relations de la séismicité avec les grandes zones tectoniques précédemment définies en Algérie.

L'application de la théorie de la tectonique des plaques à la Méditerranée occidentale s'avère très délicate et a fait l'objet de plusieurs études de chercheurs français (BEUZART, 1972 ; GRINDA, 1974).

G. DUBOURDIEU a établi une carte de la séismicité du globe en considérant dans chaque carré de 4 degrés de côté en longitude et en latitude le séisme de magnitude la plus élevée pendant la période 1897-1965 et en traçant à partir de ces données des lignes d'égale énergie séismique. Bien que la représentation géométrique utilisée ait pour résultat de dessiner des zones séismiques de largeur anormalement grande la carte montre clairement les régions de forte activité séismique et permet de reconnaître le tracé – approximatif – des Rifts océaniques (G. DUBOURDIEU, 1973a).

Par ailleurs le même auteur a poursuivi l'étude statistique des séismes déjà mentionnée dans le rapport précédent et tenté de confirmer sa théorie du "corps pulsant". (G. DUBOURDIEU, 1971, 1972, 1973b, 1973c, 1974).

Dans le domaine du génie paraséismique et en particulier en ce qui concerne l'influence des séismes sur les réacteurs nucléaires, plusieurs travaux ont été publiés (COSTES, 1972 ; DESPEYROUX, 1973 ; GABLE. 1971 ; GABLE et HUMBERT, 1972 ; PLICHON, 1970). On mentionnera que le comité interministériel pour l'étude des risques naturels a demandé que les Règles de protection parasismiques PS-69 soient rendues obligatoires pour les
bâtiments publics des localités appartenant aux cantons français classés en zônes de "séismicité moyenne". Un rapport de synthèse concernant la séismicité de la France et l'application des Règles de constructions paraséismiques a été présenté au symposium de Cannes consacré à la sécurité des constructions (ROTHE, 1973).

L'activité séismique "provoquée" a continué à attirer l'attention des chercheurs. Un rapport général a été présenté au symposium de Knoxville (ROTHE, 1973a). En France il faut signaler les séismes qui se sont produits en juin 1971 au voisinage du grand barrage de Vouglans (hauteur : 110 m ; volume du réservoir : 605 Mm³). Dans le bassin d'Aquitaine l'exploitation du gisement pétrolifère de Lacq et la mise en oeuvre de puits d'injection d'eau sur ce gisement se sont accompagnées d'une activité séismique non négligeable (ROTHE, 1972a) dont l'étude se poursuit au moyen de stations mobiles.

L'UNESCO a assuré la publication régulière chaque année d'un "Résumé d'information sur les catastrophes naturelles"; le chapitre consacré aux séismes comporte dans chaque fascicule annuel l'indication des paramètres (heure origine, coordonnées hypocentrales, magnitude) de 600 à 700 séismes (en particulier tous ceux de magnitude au moins égale à 6), des renseignements sur l'ampleur des dégâts causés par ces séismes et une bibliographie (ROTHE, 1971, 1972, 1973, 1974).

ANONYME. - Etude des séismes récents de la région d'Oléron, rapport préliminaire, Département de sûreté nucléaire, Commissariat à l'Énergie atomique, rapport SESR-R-1, juin 1973.

BENHALLOU H., FERRER A. et ROUSSEL J. - Catalogue des séismes algériens de 1951 à 1970, Institut de Météorologie et de Physique du Globe de l'Algérie, publ. N° 3, Alger 1971a, 197 pages et annexe.

BENHALLOU et ROUSSEL J. - Sur les séismes et la séismicité de l'Algérie de 1951 à 1970, Note I.M.P.G.A. N° 4, 1971b. Institut de Météorologie et de Physique du Globe de l'Algérie, Alger 1971, 47 pages, 68 cartes isoséistes.

BEUZART P. - Sismicité du bassin méditerranéen et des régions avoisinantes, Centre océanologique de Bretagne, Département scientifique, Contribution n° 147, 1972, 5p., 5 fig.

BLOT CL - Volcanisme et séismicité dans les arcs insulaires; prévision de ces phénomènes, Thèse Clermont-Ferrand, juin 1974.

COSTES D. - Précuations parasismiques pour les réacteurs nucléaires, *Nuclear Engineering and Design*, 20 (1972), pp. 371-383.

DESPEYROUX J. - L'état actuel de la protection antisismique, Symposium sol et sous-sol et sécurité des constructions (Cannes 1973), *Bur. Recherches Géol. et Minières*, vol. II, pp. 173-177.

DUBOURDIEU G. - L'énergie des séismes et les mécanismes géologiques, 1 fasc., Imprim. du Neubourg, 1971, 80 p.

DUBOURDIEU G. - Sur la période sismique de 4 ans, 1 fasc., Impr. di Neubourg, 1972, 48 p.

DUBOURDIEU G. - Carte sismique du Monde (en deux feuilles), Géotechnip, Nantes, 1973a.

DUBOURDIEU G. - Sur la théorie des pulsations internes de la Terre et sur certaines variations du champ magnétique terrestre, 1 fasc., impr. du Neubourg, 1973b, 60 p.

DUBOURDIEU G. - Un argument en faveur de la théorie des pulsations internes de la Terre : la variation quadriennale de la distribution des séismes intermédiaires et profonds, C.R. Acad. Sc., Paris, t. 277, (Série D) 1973, pp. 1109-1112.

DUBOURDIEU G. - La théorie des pulsations internes de la Terre : compléments, B.E.I.C.I.P. Geotechnip, 1974, 48 p.

ÉDÉL J.B. - Séismicité de la structure salifère de Manosque, Institut Phys. Globe Strasbourg, un rapport, juin 1974, 67 pages ronéotypées.

GABLE R. - Recueil d'une documentation sur le "génie sismique", Service géologique national, Orléans 1971, rapport 71 GPHO 45, 10 p. ronéotypées.

GABLE R. et HUMBERT M. - Prévision et prévention du danger séismique, Service géologique national, Orléans, Rapport 72 SGN 111 AME, Mars 1972, 26 p. ronéotypées.

GRAINDOR M.J. - Influence des dislocations majeures du Massif Armoricain sur la néotectonique, *Revue géographie phys. et géol. dynamique* (2), vol. XIII, fasc. 1, Paris 1970, pp. 25-34.

GRAINDOR M.J. - Le rhegmatisme du socle varisque à l'Ouest de la France, ... au centre de la France, ... au Nord et à l'Est de la France, suivi d'un schéma d'ensemble, (C.R. Acad. Sc. Paris, vol. 274, 1972 (série D)), pp. 2427-2430, 2566-2569, 3061-3064.

GRAINDOR M.J. - Répartition des épicentres sismiques dans le socle antemésozoïque de la France, Symposium sol et sous-sol et sécurité des constructions (Cannes 1973). *Bur. recherches géologiques et minières*, t. 1, pp. 225-234.

GRAINDOR M.J. et ROTHE J.P. - Séismicité et Rhegmatisme dans l'Ouest de la France, *Annales Inst. Phys. Globe Strasbourg*, nouvelle série, 3e partie (Géophysique), t. IX, Strasbourg, 1972, pp. 135-141, 8 fig.
GRINDA L. — Les problèmes non-résolus de la tectonique de plaques en Méditerranée occidentale, Rapports et procès-verbaux. Commission internationale pour l'exploration scientifique de la Méditerranée, (C.I.E.S.M.), vol. 22, fasc. 2a, 1973, pp. 61-63.

GUILLEMOT J., GUY M. et Mlle LOBJOIT M. (Mme CAVALIER M.). — Un système cohérent d'alignements structuraux commun aux Alpes et aux Pyrénées mis en évidence par le satellite ERTS 1, C.R. Acad. Sc. Paris, t. 277 (30 juillet 1973), série D, pp. 481-484, 2 fig.

PASCAL G. — Contribution à l'étude de la séismicité des Nouvelles Hébrides, Thèse, Paris 1974.

PLICHON C. — Etude dynamique de la réponse d'un réacteur nucléaire à une excitation sismique, *Nuclear Engineering and Design*, 12, (1970), p. 1.

RADU C. — Fréquence et magnitude des séismes en France, Symposium sol et sous-sol et sécurité des constructions (Cannes 1973), *Bur. recherches géologiques et minières*, t. I, pp. 235-246.

RADU C. — Contribution à l'étude de la séismicité de la Roumanie et comparaison avec la séismicité du bassin méditerranéen et en particulier avec la séismicité du Sud-Est de la France, Thèse, Strasbiurg, avril 1974.

ROTHE J.P. — Séismicité de l'Atlantique oriental, de la Méditerranée occidentale et de ses bordures, *Revue de Géographie physique et de Géologie dynamique* (2), vol. XIII, fasc. 5, pp. 419-428, Paris 1971.

ROTHE J.P. — La séismicité de la France de 1961 à 1970, *Annales Inst. Phys. Globe Strasbourg*, nouvelle série, 3ᵉ partie, Géophysique, t. IX, Strasbourg 1972a, pp. 3-134, 60 fig.

ROTHE J.P. — L'étude macrosismique ; la sismicité (Séismes et Séismologie), *Encyclopaedia Universalis*, 1972d, pp. 842-845.

ROTHE J.P. — Geophysics Report, Man-Made Lakes, Their problems and Environmental Effects, *Geophysical Monograph* 17, Amer. Geophys. Union, Washington DC, 1973a, pp. 441-454.

ROTHE J.P. — Séismicité (Rapport de synthèse), Symposium sol et sous-sol et sécurité des constructions, (Cannes 1973), *Bur. Recherches géol. et minières*, vol. II, 1973b, pp. 47-64, 6 fig.

ROTHE J.P. — La vie et l'oeuvre de Montessus de Ballore, *Revue mensuelle de la Société des anciens élèves de l'Ecole polytechnique*, Paris, n° 286, 1973c, pp. 25-32.

ROTHE J.P. — Tremblements de terre, Résumé annuel d'informations sur les catastrophes naturelles, N° 4 (1969), UNESCO Paris 1971, pp. 7-56 ; id. N° 5 (1970), UNESCO Paris 1972, pp. 7-50 ; id. N° 6 (1971), UNESCO Paris 1973, pp. 9-52 ; id. N° 7 (1972), UNESCO Paris 1974, pp. 7-52.
# III – ONDES DE VOLUME : STRUCTURE DE LA TERRE
ET SOURCES SISMIQUES

Guy PERRIER

Institut de Physique du Globe de Paris
Université Paris – VI
4 place Jussieu, Paris 75230

L'introduction de l'enregistrement magnétique dans la plupart des observatoires perma-
nents et dans les stations mobiles explique en grande partie la qualité des recherches qui
furent effectuées ces quatre dernières années dans le domaine des ondes de volume.

LES SONDAGES SISMIQUES PROFONDS

En 1968, dans un souci de coordonner les recherches de sismologie expérimentale, était
créée l'opération “Grands Profils Sismiques” dans le cadre de l'Institut National d'Astro-
nomie et de Géophysique. Après un renouvellement et une modernisation de l'appareillage
(30 stations mobiles) ainsi qu'après une étude de nouvelles techniques de tir, la première
campagne des GPS était réalisée en 1970 dans le Massif Central. D'autres campagnes
devaient se succéder chaque année permettant la réalisation, souvent en collaboration avec
des chercheurs étrangers, de profils terrestres (grands profils Brest-Toulon, Abbeville-
Valence, Cherbourg-Limoges, Vallée du Rhône, Préalpes, Fossé Rhénan etc. ), marins ou
couplés terre-mer (TFAI, mer d'Alboran-Maroc-Espagne, Baléares-Corse, Madère-Iles
Canaries-Iles du Cap Vert, Iles Açores etc.). Le grand nombre et la qualité des enregistre-
ments permettaient une étude fine de la croûte et du manteau supérieur dans ces régions.

Dans le Massif Central (PERRIER et RUEGG, 1973 ; HIRN et PERRIER, 1974), deux
types principaux de structure furent mis en évidence : l'un situé à l'est et à l'ouest du
massif sous le vieux socle cristallin correspond à une croûte stratifiée moins épaisse et plus
morcellée à l'est (27 km) qu'à l'ouest (30 km). Le manteau qu'elle surmonte est normal.
Dans la partie centrale, sous les zones volcaniques et les fossés d'effondrement, la croûte
s'amincit (24 km) et le manteau devient anormal. Le bombement du massif dont le Forez
est la clé de voûte s'accompagne également d'un bombement des couches plus profondes
dont celui de l'asthénosphère plus légère, ce qui a pour effet de provoquer en surface une
extension dont l'intensité a dû varier dans le temps mais qui est à l'origine de la formation
des fossés et des fractures par lesquelles la lave en fusion a pu remonter jusqu'à la surface,
donnant ainsi naissance aux volcans.

Un tel amincissement de la croûte est également observé dans d'autres régions à
tectonique d'extension telles que le fossé rhénan (Rhinegraben Research group for explosion
seismology, 1972) et la vallée du Rhône (SAPIN et HIRN, 1974). Dans les Préalpes, à l'est
du Rhône, (SAPIN et HIRN, 1974), les résultats obtenus confirment l'épaississement rapide
de la croûte normale en direction des zones alpines internes. En Bretagne (SAPIN, 1973,
SAPIN et PRODHEL, 1973), la structure de la croûte est semblable à celle obtenue en
France pour d'autres domaines hercyniens, et ne comprend en particulier ni inversions de
vitesse ni larges zones de transition entre la croûte et le manteau. On observe cependant une
grande corrélation entre les hodochrones des ondes Pg et les variations dans la géologie du
socle.
Les très longs profils réalisés en France en 1971 et 1972 permirent de définir avec précision la loi de vitesse des ondes P dans le manteau supérieur. Dans la lithosphère (HIRN, STEINMETZ, KIND et FUCHS, 1973), deux phases suivant l'onde Pn furent observées entre 300 et 600 km de distance. L'inversion simultanée des durées de propagation, des vitesses de phase et des amplitudes avec l'aide des sismogrammes synthétiques mit en évidence l'existence d'une zone à moindre vitesse épaisse de 10 km, 10 km seulement en dessous du Moho, et celle d'une augmentation rapide de vitesse vers 85 km de profondeur. Cette zone à moindre vitesse, dans l'hypothèse d'un manteau pyrolitique, serait une zone enrichie en serpentine et pourrait ainsi permettre un découplage à l'interieur de la lithosphère (BOTTINGA, HIRN et STEINMETZ, 1974). A plus grande distance, une phase P réfléchie de forte amplitude est observée entre 900 et 1500 km ainsi que la réfractée associée.

La profondeur maximale du niveau réflecteur est trouvée égale à 190 km. L'étude des vitesses permet de conclure à l'existence d'une zone à moindre vitesse, identifiée comme étant l'asthénosphère, entre 100 et 190 km (Steinmetz, Hirn et Perrier, 1974). Une autre discontinuité est trouvée vers 330 km de profondeur.

En résumé, nous pouvons dire que la stratification de tout le manteau supérieur a été mise en évidence en France au fur et à mesure que les dispositifs d'observations ont gagné en densité de stations et en étendue. Les observations ont fait apparaître de nombreuses branches d'hodochrones se relayant l'une l'autre tout au long d'une hodochrone moyenne passant par les maximums d'amplitude successifs et qui, ne pouvant être résolue par les observations classiques de séismes, est de ce fait improprement associée à la phase dite Pn.

Les profils sismiques permettant d'étudier la structure de la croûte et du manteau supérieur en zone océanique sont en cours d'interprétation. Les seuls résultats publiés concernent la zone de dorsale de l'AFAR en territoire français des Afars et des Issas (RUEGG, 1974). Si le type de croûte mis en évidence est océanique, la croûte épaisse de 6 à 10 km surmonte un manteau anormal (7 km/s). La vitesse des ondes S anormalement faible indique la possibilité de fusion partielle à faible profondeur. Des arrivées tardives de basse fréquence semblent indiquer d'autre part, la présence d'une zone d'inversion de vitesse entre 30 et 50 km de profondeur. Signalons qu'un réseau local de surveillance sismique fonctionne dans cette région et que, dans le cadre de l'ATP Géodynamique, des stations temporaires ont été également installées au Maroc et en Espagne pour l'étude sismologique de la zone entourant Gibraltar et la mer d'Alboran (IPG Paris).

L'étude de la zone de transition entre les structures continentale et océanique de la croûte en Provence a été achevée par RECQ (1974). Elle montre un amincissement rapide de la croûte non seulement du NW vers le SE lorsqu'on se rapproche de la côte mais aussi d'W en E en direction de Monaco.

L'étude sismique de la zone d'anomalie magnétique du Bassin Parisien a été poursuivie (BALTENBERGER, 1973). L'absence d'onde Pn et PmP dans l'axe de l'anomalie conduit à relier cette dernière à une anomalie du manteau supérieur.

## LES TELESEISMES ET LA STRUCTURE DU MANTEAU ET DU NOYAU TERRESTRES

Une interprétation des anomalies des durées de propagation et des amplitudes de téléséismes enregistrés dans le réseau sismique français du laboratoire de détection et de géophysique du CEA a été faite par MECHLER, MSEDDI, OKAL, PLANTET et ROCARD (1974). Ces anomalies sont attribuées à une variation en profondeur de la discontinuité des 600 km qui plongerait sous la France de 550 km(NE) jusqu'à 710 km(SW). Une carte des anomalies des durées de propagation des ondes P enregistrées en France à partir des tirs souterrains des îles Aléoutiennes a été également présentée (BALTENBERGER, LABROUSTE et MECHLER, 1973).
On y remarque surtout les retards, de l'ordre de la seconde, observés par rapport aux massifs cristallins anciens dans la région des volcans du Massif Central. D'autre part, GIRARDIN ET POUPINET (1974) ont montré les retards importants des ondes S pour des séismes ayant eu lieu sur la dorsale médio-atlantique et enregistrés en Europe.

L'utilisation de l'enregistrement magnétique dans les observatoires a permis de développer les recherches sur l'atténuation des ondes sismiques. Ainsi CHOUDHURY (1972) et CHOUDHURY et DOREL (1973) ont montré : d'une part qu'il était possible de connaître avec assez de précision l'atténuation moyenne Qp avec la distance : en particulier la région de faible Q mise en évidence à la base du manteau à partir des longues périodes n'est pas confirmée pour les courtes périodes (1 à 2,5S) ; d'autre part, à partir des ondes ScP et ScS, que la valeur moyenne de Qs dans le manteau entre la mer de Tasmanie et la Terre Adélie était de 380. CHOUDHURY (1973) a également montré par des études spectrales de la phase P de séismes de magnitude 5, 2-6, 4 que le spectre présentait un maximum autour de 2 s et que le calcul de la magnitude Mb pouvait être erroné du fait des pertes de type Q aux courtes périodes et des différences dans la fonction source pour les grandes périodes.

SARY (1974) a étudié les ondes S transformées en P aux dicontinuités du manteau terrestre.

En ce qui concerne la zone de transition manteau-noyau, l'étude des durées de propagation des ondes S, ScS et SmKS a conduit PASCAL (1974) à proposer un nouveau modèle de vitesse des S dans le manteau inférieur (gradient de vitesse négatif dans les 192 derniers kilomètres du manteau), un nouveau rayon du noyau ($R = 3489$ km) et un modèle de vitesse dans le noyau externe. BUCHBINDER et POUPINET (1973), à partir de l'étude des PcP, suggèrent l'existence d'une couche liquide de plusieurs km d'épaisseur et de haute impédance entre le manteau et le noyau. Les mêmes auteurs associés avec WRIGHT (1973) font également part de l'observation d'ondes PKiKP à des distances faibles ($20 < \Delta < 50°$ et $70 < \Delta < 105°$) avec des sismographes verticaux de courtes périodes.

## LES ARCS INSULAIRES

La collaboration entre l'ORSTOM et l'Université de CORNELL pour l'étude des arcs insulaires du sud-ouest du Pacifique (Nouvelles-Hébrides, Tonga, Fidji) s'est poursuivie activement. Les résultats qui ont fait l'objet de plusieurs publications (voir bibliographie) ont été rassemblés par PASCAL (1974). Ils montrent que le trou important d'activité sismique observé entre les séismes de foyers intermédiaires et profonds dans la partie nord de l'arc des Hébrides correspondrait à une absence de lithosphère plongeante et que les séismes profonds étaient la marque d'un morceau de lithosphère qui se serait détaché. Un autre trou de sismicité est également mis en évidence entre 50 et 130 km de profondeur au centre de l'arc.

La sismicité de l'arc des petites Antilles a été étudiée par DOREL, ESCHENBRENNER et FEUILLARD (1971). On note l'absence de séisme ayant une profondeur supérieure à 200 km et une concentration des foyers les plus profonds au centre de l'arc. Les mécanismes au foyer de deux séismes importants sont compatibles avec une extension de la croûte en avant de l'arc. D'autre part, des profils sismiques réalisés entre la Guadeloupe et la Martinique ont montré que la structure profonde qui rappelle celle que l'on trouve sous le Japon, prolongeait celle déjà connue du bassin Caraïbe mais avec un épaississement des couches. Si le Moho existe sous l'arc, sa profondeur devrait être supérieure à 28 km.

## LES MODELES DES SOURCES SISMIQUES

HOANG THONG PHO (1974) et MINSTER B. (1974) ont apporté une contribution importante à la théorie des sources sismiques. Leurs travaux sont le reflet des recherches
effectuées dans ce domaine à l'IPG de Strasbourg et au California Institute of Technology. HOANG TRONG PHO précise dans son travail les modèles de source sismique utilisant la théorie des dislocations en s'intéressant plus particulièrement aux spectres de l'onde P pour plusieurs types de failles. Les résultats sont appliqués aux séismes de l'Hindou-Kouch. Minster examine de son côté les aspects élastodynamiques du phénomène de rupture en milieu continu précontraint, son but étant d'obtenir un modèle physique du phénomène sismique qui permette de prédire le champ de radiation élastique en fonction des paramètres décrivant la source. Il donne la solution générale dans le cas d'une zone de rupture dont la croissance et la propagation sont déterminées à l'avance. Après une étude détaillée sur l'origine de l'énergie libérée, il conclut que le flux d'énergie est le facteur essentiel qui contrôle la croissance de la zone de rupture.

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# IV – ONDES SUPERFICIELLES ET VIBRATIONS PROPRES DE LA TERRE

## N. JOBERT

Institut de Physique du Globe
Université Paris VI
4 place Jussieu, Paris 75230

Quatre stations sismologiques à très longue période, équipées d'enregistreurs numériques, ont été progressivement installées et fonctionnent régulièrement depuis 1972. Les enregistrements obtenus ont permis de poursuivre les études de vibrations propres de la Terre présentées par R. Gaulon dans sa thèse (1971) : à partir des enregistrements de 12 séismes importants des périodes de vibrations propres toroïdales et sphéroïdales ont été déterminées pour le mode fondamental, quelques harmoniques et des modes radiaux, ainsi que des vitesses de phases pour divers grands cercles.

Les mesures du facteur de qualité effectuées par R. Gaulon ont été suivies d'une étude systématique de l'amortissement des vibrations propres et des ondes superficielles du manteau par G. ROULT (1974). Cette étude a bénéficié de progrès réalisé dans le traitement de l'analyse des enregistrements (CARA, 1973 ; A. SOURIAU, 1974).

Des mesures de vitesse de phase d'ondes de Rayleigh entre les deux stations méridionales (St Sauveur-Badols et Moulis) mettent en évidence un manteau supérieur anormal dans cette région (A. SOURIAU, 1974).

Les effets d'ondulations topographiques irrégulières sur la propagation d'ondes de Rayleigh de longueur d'onde courte par rapport au rayon de courbure font l'objet de la thèse de L. MARTEL (1974). Il montre, avec l'aide de modèles réduits, qu'un effet sur la vitesse de phase et l'amplitude, cumulatif avec la distance, avec de plus un effet local sur l'amplitude, sont calculables pour une surface quelconque. Une méthode de G. JOBERT (1974) est utilisée.

Une étude de la propagation des ondes PL au Canada a permis à G. POUPINET (1972) de déduire des vitesses de groupe des variations régionales de la structure de la croûte. Il a ensuite expliqué certaines propriétés des ondes PL(S) observées par des particularités de la courbe de propagation des S dans le manteau supérieur (1972, 1974). G. POUPINET (1973) a d'autre part contribué à une interprétation par des modes à perte d'effets de résonance dans la croûte terrestre dus à la présence d'une couche sédimentaire.

GAULON R. – Détection, traitement et interprétation des ondes sismiques de très basse fréquence (ondes de surface et oscillations libres de la Terre). Thèse de Doctorat d'Etat, Paris 1971.

BLUM P.A. et GAULON R. – Détection et traitement des ondes sismiques de très basse fréquence. *Ann. Géophys.*, 27, 123, 1971.

GAULON R. – Observations des oscillations propres sphéroïdales et toroïdales.

– Mode fondamental pour les ordres compris entre 2 et 51. *Ann. Géophys.*, 27, 141, 1971.

– Observation des harmoniques. *Ann. Géophys.*, 28, 225, 1972.

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POUPINET G. – Relations entre les ondes PL dans un milieu borné et les modes normaux de vibration. *Ann. Géophys.*, 27, 105, 1971.

MARTEL L. – A propos des ondes de Rayleigh sur une surface courbe. : surface cylindrique concave. *Ann. Géophys.*, 28, 199, 1972.
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CARA M. — Filtering problem of dispersed wave-trains. *Geophys. Journ. of the R.A.S.*, 33, 65, 1973.

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SOURIAU-THEVENARD A. — Conditions d'observation et méthodes d'analyse des modes de Rayleigh (Thèse de Doctorat de 3ᵉ cycle Paris 1973) *Ann. Géophys.*, 30, 203, 1974.

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POUPINET G. — PL(S) à 40° et la discontinuité de vitesse des S à 850 km de profondeur. *Ann. Géophys.*, 30, 127, 1974.
# V - SISMOGRAMMES SYNTHETIQUES, MODELES MATHEMATIQUES, MODELES REDUITS SISMIQUES

L. MARTEL

Institut de Physique du Globe
Université Paris VI
4 place Jussieu, Paris 75230

Une méthode couramment employée dans la construction des sismogrammes synthétiques utilise la théorie géométrique des rais et l'équation de l'eikonal. OKAL et MECHLER (1973) ont montré que la série obtenue dans la méthode de l'eikonal diverge au bout d'un temps fini. Pour des milieux hétérogènes à stratification non plane (ou non sphérique) et à faible pendage JOBERT (1973) a donné des méthodes permettant de paramétrer les rais, de calculer et d'inverser les hodochrones. L'étude de la disconhuité des ondes S à 850 kilomètres de profondeur a été faite par POUPINET (1974) à partir d'une sommation de rais. SOURIAU (1972) a proposé un algorithme d'inversion totale pour les sismogrammes synthétiques de réflexion sous incidence oblique à partir de la méthode matricielle d'HASKELL. JOBERT (1974) a donné une formulation nouvelle des propagateurs qui est une solution exacte en coordonnées cartésiennes de problèmes de propagation des ondes élastiques en coordonnées cylindriques. Un autre mode de calcul, à partir d'une superposition de modes normaux, a été développé par N. JOBERT (1972).

Enfin dans certains cas, l'utilisation de modèles réduits sismiques peut suppléer aux calculs numériques, ou permettre de vérifier la validité des hypothèses avancées (GUPTA et MARTEL 1971, MARTEL 1972, 1974).

MINSTER, JORDAN, MOLNAR et HAINES (1973) ont déterminé à la surface du globe des ellipses de confiance pour la position des différents pôles relatifs et ont retrouvé à 15° près tous les azimuts des chaînes volcaniques. L. LLIBOUTRY (1972, 1974) a poursuivi ses recherches sur la dynamique des plaques. En supposant un manteau inférieur assez rigide pour se comporter comme un système de référence, il a pu, grâce à un théorème de mécanique fondamentale, calculer le mouvement relatif des plaques par rapport à ce système (vitesses absolues). Elles sont en accord avec celles déduites de la migration du volcanisme récent, et la vitesse absolue des fossés semble reliée à la pente des plaques lithosphériques plongeantes.

FRIZONNET J.M. — Calcul des sismogrammes synthétiques par la méthode des différences finies. Thèse de doctorat de 3ᵉ cycle. Université Paris VI, 1972.

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# VI – PROSPECTION SISMIQUE

G. GRAU

Institut Français du Pétrole
92502 – Rueil-Malmaison

La période 1971-1974 a été une période d'assez forte activité aussi bien en prospection proprement dite à terre et en mer qu'en reconnaissance préliminaire des marges continentales marines (voir le chapitre Etudes Géologiques du rapport de la section d'Océanographie Physique). L'activité industrielle et les travaux de recherche ont porté presque exclusivement sur la sismique par réflexion.

## 1 – SOURCES

L'utilisation de sources de surface par les équipes terrestres a continué à se répandre.

D'importants progrès sont à signaler dans le domaine des sources sismiques marines permettant des tirs en couverture multiple. La Compagnie Générale de Géophysique (C.G.G.). a équipé tous ses navires de sa source à vapeur, le Vaporchoc. Chaque émission acoustique résulte de l'implosion d'une bulle de vapeur surchauffée (60 bars, 400° C) qu'un dispositif adapté envoie dans l'eau. L'Institut Français du Pétrole (I.F.P.) a d'autre utilisé une autre source à implosion, le Flexichoc. Cette source fonctionne par gonflement et dégonflement d'une chambre étanche et n'utilise aucun fluide dangereux. Le signal émis est très reproductible et a une forme assez simple. Le Centre Océanologique de Bretagne a fait des campagnes d'essai d'un canon à eau, le Simplon.

## 2 – ENREGISTREMENT

D'autre part, la Société SERCEL a mis en production industrielle son enregistreur numérique SN 338. Cet appareil possède un multiplexeur à bas niveau et un amplificateur à virgule flottante commun à toutes les traces. Il est léger (160 kg pour 48 traces) et fiable. Il peut être utilisé en bateau, en camion, ou par colis séparés dans des équipes de forêt ou de marécage.

Les méthodes de terrain ont rapidement évolué vers la couverture multiple d'ordre 48, qui est maintenant presque universellement utilisée en mer, et très souvent également à terre. On fait couramment 80 tirs au kilomètre en mer et de 10 à 20 tirs au kilomètre à terre. Il semble que la tendance à l'augmentation du nombre de traces par tir doive se confirmer dans le futur. Les années 1972 et 1973 ont vu le début de la méthode des profils larges de C.G.G. Par l'emploi de tirs déportés latéralement à différentes distances (en général inférieures à 50 m) du profil, on obtient des informations sur la composante transversale des pendages. A terre, cette méthode est utilisée avec succès et parfaitement industrialisée. Dans la version marine, on utilise une source et trois flûtes, mais la mise en oeuvre reste délicate. Une variante à une flûte et trois sources a été essayée. Un essai de couverture homogène de miroirs pentés a été fait par l'I.F.P. et la Société Nationale des Pétroles d'Aquitaine (S.N.P.A.) à l'aide de dispositifs de réception perpendiculaires à la ligne sur laquelle se trouvent les points de tir. Enfin la S.N.P.A. et la C.G.G. ont mis en oeuvre en mer la
méthode des tirs codés due à la S.N.P.A. (procédé Sosie). Des essais de la même méthode à terre (procédé Seisode) ont été faits.

### 3 - TRAITEMENT ET INTERPRETATION

Des machines de tailles fort diverses ont été employées pour le traitement industriel des données sismiques. Certains organismes ont utilisé les plus gros calculateurs actuellement en service alors que d'autres trouvaient avantageux de travailler avec des machines de faible capacité. Le choix de ces moyens de calcul dépendait aussi bien des besoins propres des géophysiciens que de contingences particulières à chaque groupe, telles que la présence ou l'absence, près du centre de traitement sismique, d'un calculateur utilisé par ailleurs à des travaux scientifiques ou de gestion. A cet égard, il faut observer que l'organisation qui a semblé la plus rationnelle pour le traitement de grandes masses de données sismiques a consisté à faire le prétraitement sur des machines du milieu de la gamme et le traitement sur grosses machines. Des calculateurs légers sont utilisés dans certaines bases de la C.G.G. situées dans des régions éloignées. L'I.F.P. a étudié une machine, le Géoprocesseur, qui réalise rapidement les opérations de convolution et transformation de Fourier, ainsi que, d'une façon générale, les opérations sur tables qui interviennent très souvent lors du traitement sismique.

Des "systèmes" de programmes spécialisés pour le traitement de la sismique ont été écrits et sont utilisés par les diverses entités se livrant au traitement : Bureau d'Etudes Industrielles et de Coopération de l'Institut Français du Pétrole (B.E.I.C.I.P.), Compagnie Française des Pétroles (C.F.P.), C.G.G., I.F.P., S.N.P.A. Nombre de ces organismes ont également mis au point des programmes et systèmes de programmes destinés à la cartographie automatique ou semi-automatique à partir des pointés de coupes.

La C.G.G. a élaboré des programmes de sismique conversationnelle utilisant un terminal interactif. Un opérateur peut faire apparaître des résultats de calcul sur un écran : graphiques, coupes sismiques, pointés, etc. Au vu de ces résultats, il peut modifier certains des paramètres du calcul et lancer une nouvelle phase de manipulation des données. Cet agencement se prête bien aux calculs itératifs. Il a été utilisé principalement pour l'amélioration des analyses de vitesse et de la couverture multiple et pour des études de modèles.

Des progrès ont été réalisés en ce qui concerne l'affinement des analyses de vitesse et leur emploi pour des travaux à caractère lithologique : étude des variations latérales de faciès, établissement de pseudo-diographies de vitesse, détection des interfaces eau-huile ou huile-gaz. Ce type d'interprétation est évidemment d'un grand intérêt pour la prospection pétrolière : il sera amené à se développer.

D'autre part, les questions de migration et d'analyse de vitesse en présence de pendages ont fait l'objet de nombreux travaux de recherche. Ces problèmes constituent un domaine important pour la prospection du fait de l'abandon dans lequel, faute d'outils, on a souvent dû laisser les zones à forte structuration. leur résolution passera vraisemblablement par la constitution de modèles mathématico-géologiques dont on déterminera les propriétés par des méthodes itératives. A cet égard, le calcul des sismogrammes synthétiques à source ponctuelle constituera un outil de choix.

La déconvolution destinée à améliorer le signal de certains sources et à enlever les réflexions multiples dues à la présence de la couche d'eau en sismique marine a continué à être améliorée.

La compression de l'information et son effet sur les traitements ont été étudiés.

Enfin, on doit signaler les importants efforts qui ont été faits par la C.G.G. et l'I.F.P. en vue de réaliser des prospections en ondes SH. Ces travaux ont conduit les deux
organismes précités à faire des essais de terrain en France et, avec la collaboration du VNIIGEOFIZIKA de Moscou, en Tatarie (U.R.S.S.).

## 4 - TENDANCES

Les tendances qui semblent se dégager dès maintenant sont les suivantes :

- augmentation du nombre des traces par tir et, corrélativement, de l'ordre de couverture ; préparation d'un nouveau type d'appareils de terrain à plus de 100 traces.

- utilisation de plus en plus fréquente de moyens de traitement transportables sur le site de l'acquisition des données ou à faible distance : de plus en plus, les géophysiciens de terrain pourront voir des résultats de traitement très peu de temps après avoir fait les tirs.

- la liaison entre l'interprétation et le traitement s'affermit. Certains traitements fournissent et fourniront de plus en plus des renseignements sur la nature des formations rocheuses et des fluides qui les imprègnent. Dans ce but, on tirera davantage parti de l'information contenue dans l'amplitude des réflexions qu'on ne l'avait fait jusqu'alors

- la prospection des régions fortement structurées, avec les problèmes des restitution qu'elles posent, devient toujours davantage à l'ordre du jour. La migration, et donc aussi l'analyse de vitesse, à trois dimensions apparaîtra bientôt comme nécessaire.

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VII — MICROSEISMES

P. BERNARD

Institut de Physique du Globe
Université Paris VI
4 place Jussieu, Paris 75230

La publication des résultats d'enregistrements temporaires effectués à Brest, Hendaye-Abbadia, la Corogne et Casablanca et comparés à la station microsismique permanente de Paris-St Maur a mis en évidence quelques circonstances météorologiques caractéristiques de tempêtes microsismiques, notamment le dédoublement d'une dépression en deux centres isobariques, ou l'approche d'une côte par un centre dépressionnaire, deux cas d'accroissement de la turbulence de l'air susceptible de soulever par résonance des vagues plus hautes.

On suit également sur ces graphiques la propagation de l'effet côtier de la houle, observé à La Corogne et à San Fernando respectivement 24 h. et 12 h. plus tôt qu'à Casablanca. A Abbadia, situé au fond du Golfe de Gascogne qui favorise apparemment la localisation de la houle, cet effet côtier se détache nettement de l'agitation microsismique dépressionnaire.

Enfin lors d'expériences à l'aide d'un sismographe portatif effectuées sur les jetées des ports de La Corogne et de Casablanca, ainsi que sur un modèle réduit du Laboratoire d'Hydraulique de Maisons Alfort, on a enregistré des mouvements de période égale à celle de la houle dus à la pression verticale de l'eau sur le soubassement des ouvrages. Malgré leur forte amplitude ils disparaissent sur la terre ferme, ce qui laisse un doute sur la propagation à distance des microséismes "primaires".

M. GRINDA a continué à étendre la notion de houle stationnaire, cause des microséismes, aux houles simplement "croisées" c'est-à-dire à courtes crêtes résultant de l'interférence d'ondes de directions non plus opposées, mais obliques, comme il s'en produit dans la quasi totalité de la surface des zones dépressionnaires, particulièrement à l'arrière du front froid où les vents sont à la fois violents et turbulents, et gardent souvent une direction constante au cours du temps. La houle engendrée par eux rencontre celle du secteur chaud soulevée à l'avant du centre de basse pression, et c'est ce champ de houle qu'il considère comme l'origine des tempêtes microsismiques.

En Méditerranée, les fronts froids sont plus souvent que les dépressions, mais moins intensément, des causes de microséismes. A Monaco, on observe en été de faibles microséismes de 2 à 4 secondes de période, à récurrence diurne, attribuables à la mer de la brise solaire. Ailleurs, l'auteur se réfère à des exemples publiés par De Bremaecker ou Latham et al. et fait remarquer en particulier que les microséismes à période 18ᵉ deviennent importants lorsque le centre cyclonique traverse la côte.

En conclusion, M. GRINDA souligne la complexité du phénomène microsismique, dont la période ne montre qu'approximativement le rapport de 1 à 2 entre les catégories "primaire" et "secondaire" et qui peut comporter des ondes très longues dues éventuellement au vent ou au phénomène bien connu des "surf beats" à période 1 à 5 minutes.

Une étude intéressante par la nouveauté de son emplacement géographique a été faite par J.L. TOURNIER qui dirige la station géophysique de Lamto en Côte d'Ivoire. Le bruit
de fond courte période (1 à 2 secondes) y présente une variation annuelle très nette. Les sismographes sont installés à plus de 100 km de la mer, mais ils ont une amplification de 100 000 ou davantage. Il n'est donc pas exclu qu'ils subissent une influence de la mer ; en effet M. TOURNIER a étudié en détail le passage le long de la côte d'une ligne de grain (15-16 mars 1971) et une véritable dépression centrée le 24 février 1972 sur Lamto, dont le maximum d'effet microsismique, à ces latitudes où les perturbations se déplacent d'Est en Ouest, s'est produit ensuite quand le centre a débouché sur l'Océan.

P. MECHLER a signalé oralement au Congrès de Lima que le bruit de fond enregistré par les sismographes courte période est curieusement plus élevé sur les iles hautes de la Polynésie que sur les atolls, où il est possible d'employer une amplification plus forte. L'explication la plus vraisemblable de cette différence est la nature volcanique des premières.

Un des points inscrits au programme de la Commission des microséismes de l'AISPIT est la prospection du bruit sismique préalablement à l'installation de nouvelles stations ; nous citerons à ce sujet le travail de LETOUZEY et MECHLER mené suivant une méthode rigoureuse en plaçant un ou plusieurs sismographes verticaux fixes dans chacune des régions étudiées (Morvan, Provence et Limagne) où des stations mobiles successives leur sont comparées : le domaine de période étudié est de 0,1 à 2,5 secondes. Partout où affleure le socle cristallin, on obtient une amplitude croissant, en gros, comme le carré de la période. Sur les terrains sédimentaires, on note une amplitude plus grande, encore renforcée dans une bande de courte période, généralement 0,3 à 0,4 seconde mais variable avec la nature du sol. Les conditions météorologiques interviennent dans ces observations, car le vent a plus de prise sur les terrains récents que sur le granite, donnant des vibrations de période moyenne 0,5,2, et les dépressions, même à la distance de la Corse, provoquent en Provence des perturbations de 1,8.

BERNARD P. — Variations des microséismes autour du Golfe de Gascogne Pure and appl. geoph. 103 (1973 II) p. 274-81 ; *Met Mar*, Paris, n° 85, p. 26-30 (1974).

BERNARD P. — Les observations microsismiques dans l'hémisphère Sud, introduction historique. AISPIT, Commission des microséismes, 1er rapport Assemblée de Lima 1973, 9 p., bibl.

BERNARD P. — Microséismes à Casablanca et San Fernando. Communic. C.S.E. Trieste (sept. 1974).

BERNARD P. et BROSSELARD FAIDHERBE F. — Microséismes artificiels, *UGGI Monogr.* n° 31 (1972) p. 121-5.

GRINDA L. — Schémas fondamentaux et paramètres du problème des microséismes. *UGGI Monogr.* n° 31 (mars 1972) p. 15-26.

GRINDA L. — Illustration d'une théorie des microséismes par quelques cas concrets. *Pure and appl. geoph.* 103 (1973 II) p. 316-31.

GRINDA L. — Tableau des champs de pression sous marins créés par des phénomènes météorologiques et engendrant des microséismes. AISPIT, Commission des microséismes. 1er rapport (Assemblée de Lima 1973) 14 p.

GRINDA L. — Sources of microséismes. Communic. CSE Trieste (sept. 1974).

LETOUZEY J. et MECHLER P. — Influence de l'environnement géologique des stations d'enregistrement sur le bruit de fond sismique entre 0,4 *H*₂ et 20 *H*₂. *UGGI Monographie n° 31* (mars 1972) p. 79-109.

ROCARD Y. — Le bruit de fond sismique. in : Dynamique générale des vibrations, 4ᵉ éd. Paris 1971, p. 445-7.

TOURNIER J.L. — Bruit de fond sismique et perturbations atmosphériques transitoires ou saisonnières en Côte d'Ivoire. Communic. 17ᵉ Ass. Gle AISPIT Lima (30 août 1973).
# VIII PREVISIONS

## P. BERNARD

Institut de Physique du Globe
Université Paris VI
4 place Jullieu, Paris 75230

### DES SEISMES

Cette question, encore très tâtonnante, a été abordée en France sous la forme d'une enquête sur l'activité et le risque sismiques régionaux, destinée à mettre en oeuvre des mesures préventives efficaces, et à faire progresser les connaissances dans le domaine de la prédiction sismique.

La méthode du coefficient de Poisson (variation de $V_p/V_s$) se heurte dans notre pays à la rareté des séismes et à l'absence de secousses prémonitoires, sauf dans le cas des séismes induits par le remplissage des barrages ou les exploitations de gaz naturel et de pétrole (voir le rapport de M. ROTHE sur la sismicité). D'autre part l'importance des effets d'un séisme dépend beaucoup de la qualité des constructions, et des propriétés mécaniques locales du sol, qui peuvent être étudiées au moyen de l'agitation microsismique, ou, pour les glissements de terrain, toujours prévisibles d'après M. PALAUSI, par l'hydrologie souterraine. Les recherches de laboratoire sur la rupture des roches sont également susceptibles d'apporter des résultats. La Section de Volcanologie rend compte d'autre part des travaux de C. BLOT sur les relations du volcanisme et de la sismicité et la prévision de ces phénomènes.

### DES TSUNAMIS

La Polynésie, où l'Ecole Normale Supérieure a installé plusieurs groupes de stations, étant au centre du Pacifique, est susceptible de subir l'effet des tsunamis issus de toute la couronne sismique de cet océan ainsi que de la région sismique plus proche des Tonga-Kermadec. J. TALANDIER a développé une méthode de prévision de ces tsunamis qui comporte : l'observation des séismes importants d'après un critère d'amplitude et de simultanéité de l'onde P aux diverses stations du groupe ; la détermination de leur direction d'après les temps d'arrivée sur un triangle de stations, et de leur distance d'après l'angle d'incidence (qui résulte de la vitesse apparente), distance qui est confirmée ensuite par l'intervalle S-P. La profondeur approximative du séisme est indiquée par l'aspect du début de P et sa période, puis par l'importance des ondes de surface. On en tire la magnitude, dont la relation avec l'amplitude des ondes de Rayleigh varie avec la région d'origine.

Pour des séismes de $m > 6,5$, la probabilité d'occurrence d'un tsunami est alors examinée à l'aide des ondes T : s'il n'y en a pas, aucun tsunami ne risque de se produire car un écran éventuel le long du trajet joue son rôle pour les deux phénomènes. Si de fortes ondes T sont enregistrées, c'est leur durée qui intervient dans l'appréciation de probabilité de tsunami suivant les caractéristiques établies empiriquement par M. TALANDIER.
DE LA HOULE

Les méthodes mathématiques de prévision de la houle à partir des champs de vents ne sont pas sans lacunes, notamment en ce qui concerne le temps de propagation du phénomène : l'étude des microséismes donne pour sa vitesse des valeurs entre 50 et 70 km/h, plus grandes et beaucoup moins variables avec la période que ne l'indiquent les formules classiques. D'autre part une augmentation d'amplitude des microséismes est observée avant l'aggravation de la houle et c'est là une information qui n'est pas négligeable.

Les récentes expériences de P. BERNARD au port de Casablanca ont montré que l'avance sur la houle du début et du maximum de la tempête microsismique était d'une douzaine d'heures, ce qui permet de donner une information déjà utile aux Services du Port. De même dans l'hémisphère Sud, les enregistrements sismographiques de La Réunion indiquent, d'après R. ALBERT, une croissance de l'amplitude de l'agitation précédant de 24 heures l'arrivée des grosses lames. Cet article fait également allusion aux vagues pyramidales du centre des dépressions cycloniques : "bien plus hautes que toutes les autres, elles se déplacent peu et s'écroulent sur place tel un mur liquide". Une observation leur a attribué une hauteur de 30 mètres, elles peuvent donc, par leur gigantisme, être la cause de la partie d'origine dépressionnaire des tempêtes microsismiques enregistrées plusieurs jours avant l'arrivée des houles sur une côte éloignée.

ALBERT R. — Les marées de tempête, recherche d'une méthode de prévision pour l'Océan indien du Sud Ouest. *La Météorologie*, 5e série, n° 13, p. 97 (paru 1972).

COULOMB J. — Prévision et prévention des séismes, in : *Traité de Géophysique interne* t. I, p. 63-65, Paris 1973.

MANGIN J.P. — Localisation des glissements de versants sur les vallons fossiles. Symposium Sol et Sous sol et Sécurité des Constructions, t. II, p. 183-6, 1973.

MINSTER J.B. — Activité et risque sismique. Rapport du Groupe de Travail de l'INAG Meudon, 17 avr. 1974.

PALAUSI G. — Projet de cartographie simplifiée des zones instables dans les Alpes Maritimes. SSSC, Cannes 1973, T. II, p. 188;

TALANDIER J. — Etude et prévision des tsunamis en Polynésie française. Thèse de Doctorat d'Université, Paris VI, 17 oct. 1972.
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# SECTION III

## VOLCANOLOGIE ET CHIMIE
DE L'INTÉRIEUR DE LA TERRE
TABLE DES MATIERES

<table><thead><tr><th></th><th>Pages</th></tr></thead><tbody><tr><td>I – Etude de l'activité volcanique</td><td>83 3</td></tr><tr><td>II – Etudes volcanologiques, pétrologiques et géochimiques</td><td>86 6</td></tr><tr><td>III – Etudes géophysiques</td><td>89 9</td></tr><tr><td>IV – Energie géothermique</td><td>90 10</td></tr></tbody></table>

Ce rapport a été établi par J., VARET avec la collaboration de G. AUBERT, M. GIROD, M. LAVIGNE, H. TAZIEFF.

L'inventaire des recherches effectuées en France dans le domaine de la volcanologie est difficile à réaliser de manière complète compte tenu de la diversité des personnes et des organismes touchant de près ou de loin à ce domaine et de leur dispersion. Un annuaire est en cours de préparation sous les auspices de la section pour pallier ce problème.
# I - ETUDE DE L'ACTIVITE VOLCANIQUE

Les travaux comprennent la mise au point et le développement de dispositifs de collecte d'informations sur la physico-chimie des phénomènes éruptifs. L'utilisation in situ de ces dispositifs au cours des expéditions sur les volcans en activité a pour objet l'étude fondamentale des mécanismes des éruptions d'une part et l'établissement de réseaux de balises de surveillance des volcans assoupis d'autre part. En outre, des missions d'inter-vention ont été organisées à la demande d'organismes nationaux ou internationaux, le plus souvent à l'occasion d'éruptions risquant de menacer les populations locales.

Vulcano (Italie) : mission avril-mai 1971. Mise en place d'un réseau de quatre balises automatiques autonomes pour la mesure du débit massique et de la température des gaz fumerolliens. Les deux mois de fonctionnement de ces balises ont permis de résoudre un grand nombre de problèmes de corrosion par les condensations acides au niveau des capteurs.

Etna (Italie) : 1971a. Observation de l'éruption du printemps dans sa totalité ; mesure des paramètres physiques (températures de gaz et de coulées, évaluation de la vitesse des coulées) et chimiques (composition des gaz) et de leur variation dans le temps en fonction du déroulement de l'éruption. Le diagramme complet de l'activité a été établi mettant en évidence l'évolution du phénomène (en particulier du dégazage) à mesure de sa progression le long d'une fissure ouest-est.

b : Exploration du cratère central par un module automatique de prélèvement de gaz et de mesure de température ; le fond du cratère se situait alors à plus de 1000 mètres de profondeur. Une visite systématique des centres éruptifs des mois précédents a également été effectuée : en particulier l'évolution de la température après la cessation de l'activité a pu être mesurée.

1972. Etablissement d'un programme de mesures géophysiques (en particulier géomagnétiques) associées aux mesures des paramètres thermiques et chimiques de la phase gazeuse éruptive. Les quelques mesures effectuées au magnétomètre ont permis de mettre en évidence une anomalie brutale autour d'une fissure datant de l'éruption de 1971 qui avait donc peut-être évolué depuis.

1973. La mesure du flux thermique des bouches éruptives a permis d'établir les profils de température et de concentration en anhydride sulfureux. Le débit total de SO₂ s'élève a plusieurs dizaines de tonnes par jour. Tests de l'appareillage de mesure à distance dans des conditions météorologiques difficiles en vue de l'expédition de l'année suivante au Mont Erebus. Les valeurs de flux obtenues sur les bouches éruptives sont compatibles avec celles obtenues les années précédentes.

Stromboli (Italie) : 1972. Exploration des performances d'une méthode de cross-corrélation optique pour la mesure à distance de la vitesse des éjecta lors des explosions stromboliennes.

Vulcano : 1973. Mise en place d'une balise de prélèvement pour la mesure des concentrations en gaz acides et d'une balise de mesure des flux thermiques.
Erta 'Ale (Ethiopie) : 1971. La présence de deux étangs de lave permanents offre des conditions exceptionnelles pour la mesure des tranferts entre le magma et l'atmosphère. Vingt prélèvements de gaz magmatiques (T ≈ 1100° C) ont été effectués qui permettent de calculer une valeur moyenne (sur 20 échantillons) de la composition de la phase gazeuse émise par les étangs de lave. Les mesures de température de lave, effectuées à l'aide d'une canne pyrométrique ont permis de mettre en évidence une diminution de température en fonction de la profondeur (de 1100° C à 940° C entre la surface et 70 cm). La mesure directe par radiomètre infra-rouge du flux thermique rayonné conduit à une valeur de 30 KW/m². Ces mesures ont permis de calculer le débit des gaz émis.

1973. Cette émission a permis de comparer les valeurs de quelques paramètres significatifs sur le même volcan à une année d'intervalle. Une carte des flux thermiques et des températures à la surface de l'étang de lave a été établie.

– Composition moyenne des gaz secs sans oxygène libre (sur 64 échantillons) :

<table><thead><tr><th>%</th><th>CO<sub>2</sub></th><th>SO<sub>2</sub></th><th>H<sub>2</sub></th><th>CO</th><th>N<sub>2</sub></th></tr></thead><tbody><tr><td></td><td>61,33</td><td>25,05</td><td>7,56</td><td>4,37</td><td>1,15</td></tr></tbody></table>

– Evaluation des débits de gaz en t/jour :

<table><thead><tr><th>CO<sub>2</sub></th><th>SO<sub>2</sub></th><th>CO</th><th>H<sub>2</sub></th></tr></thead><tbody><tr><td>21,5</td><td>12,8</td><td>0,8</td><td>0,1</td></tr></tbody></table>

1974. Collecte d'une grande série d'échantillons de gaz magmatiques en équilibre thermodynamique à la température de prélèvement (T ≈ 1100° C) et analyse de ces gaz.

Les trois missions consécutives à l'Erta 'Ale ont permis d'évaluer quantitativement les transferts de chaleur et de matière entre la lave d'un étang en fusion et l'atmosphère.

Helgafell (Islande) : 1973. (à la demande de l'UNESCO). Observation de l'éruption et tentative de prévision de son déroulement. A l'occasion de cette éruption, aide technique aux volcanologues islandais.

Nyiragongo (Zaire) : 1972. La présence d'un lac de lave a permis l'utilisation et le perfectionnement d'une méthode de mesure à distance des flux thermique (radiométrie infrarouge). La valeur du flux thermique évaluée par cette méthode varie de 60 à 160 KW/m².

Piton de la Fournaise (Réunion) et Kartala (Comores) : mission en octobre 1972 organisée à la demande du Ministère de l'Intérieur (Protection Civile), en vue d'évaluer les risques encourus par les populations résidant à proximité de ces volcans, qui, l'un et l'autre, étaient entrés en éruption. Les membres de la mission ont estimé que tout danger était absent.

Soufrière (Guadeloupe) : 1974. Etablissement du réseau prototype de surveillance des volcans "assoupis". Les deux balises installées assurent la mesure de la composition des gaz acides (en particulier du rapport carbone/soufre) et des flux thermiques (par la mesure du gradient de température dans le sol). Le fonctionnement est automatique et l'autonomie de deux mois par huit séquences d'une semaine. La tenue de ces deux balises à l'environnement agressif du site s'est montré très satisfaisante. Une mission de reconnaissance à la Montagne Pelée (Martinique) a été organisée à l'occasion de cette campagne.
*Erebus (Antarctique)* : 1974. (invitation du D.S.I.R. néo-zélandais et de l'Université Victoria de Wellington). L'activité violente et désordonnée du volcan a rendu impossible la descente d'une équipe scientifique dans l'ultime puits du cratère et l'accès à l'étang de lave.
Cependant le séjour a permis d'obtenir les résultats suivants :

1) étude topographique, géologique et pétrologique du sommet du cratère.

2) observation détaillée de l'activité éruptive.

3) sismicité locale enregistrée en continu.

4) échantillonnage de bombes volcaniques fraîches et de cristaux plus anciens.