Parc National d'Instrumentation MT (EMMOB)

  • Présentation

Le Parc d'Instrumentation magnétotellurique (MT) a été initialement mis en place en 2008 avec des fiancements de l'INSU. Il est hébergé à l'Institut Terre et Environnement de Strasbourg qui en assure la maintenance et la gestion. Les appareils sont à disposition de la communauté scientifique française.

Sa gouvernance scientifique est assurée par Jean-Francois Girard (ITES) et Stéphane Garambois (ISTerre). Le suivi technique des instruments est assuré par Pierre-Daniel Matthey (ITES).

  • Description

Les deux stations MT du parc orignal (Mi-lourd INSU 2008) ne comprenaient que des cartes d'acquisition à basses fréquences (DC à 500Hz) et elles ont été mises à jour avec des financements complémentaires (projets et contrats gérés à l'IPGS et au LabEx G-Eau-Thermie Profonde géré à l'EOST).

Ainsi, les dix acquisitions disponibles (ADU07e/08e) permettent des enregistrements sur une bande du DC à 524 kHz. Les capteurs magnétiques CM13 sont limités aux fréquences plus basses (400Hz max) et les capteurs MFS06 montent jusqu'à 10kHz. Les capteurs CMA couvrent une gamme de 1 Hz à 8 kHz.

Les fréquences auxquelles ces équipements sont sensibles permettent des études MT (imagerie profonde d'un à plusieurs dizaines de km) et des études AMT (MT aux fréquences audio) dont les profondeurs d'investigation sont de l'ordre de la centaine de m au km.

Notons que ces équipements sont tous synchronisés par GPS. Leur alimentation repose sur des batteries externes (standard au Pb AGM ou Gel, 12V/40Ah minimum). La capacité mémoire et processeur interne des ADU (tournant sous Linux) permettent des enregistrements "en continu" à toutes les fréquences d'échantillonnage en 2n Hz, avec n allant jusqu'à 19 (soit 524288 Hz).

Des compléments détaillés sur les systèmes d'acquisitions ADU et les sondes MFS06 de Metronix sont disponibles dans les manuels téléchargeables sur le site du fabricant. La documentation des sondes CM13 est disponible ici

En complément des stations MT, nous avons récemment acquis un émetteur TIP6000 d'une puissance maximale de 6kW nous permettant de mettre en œuvre des campagnes d'EM à source contrôlée (CSEM) et de polarisation provoquée.

  • Liste des équipements

AppareilQuantité

Emplacement actuel

(aucun: Strasbourg)

ADU07e avec carte CompactFlash2

ADU28, ADU29 : 

ADU07e avec carte MicroSD (WLAN)2

ADU350: 

ADU351: Inde/En transit

ADU08e 

6

ADU51, ADU52, ADU84, ADU101, ADU103, ADU104

Sondes magnétiques Metronix MFS06  (old)8

222, 241, 263, 264, 267, 276, 341, 342

Sondes magnétiques Metronix MFS06  (new)17560 ,564, 568, 571, 841, 844, 845, 846, 848, 849, 889, 890, 927, 932, 935, 937, 939 
Sondes magnétiques CM135

101, 102, 103 

104, 105: Welschbruch

Sondes magnétiques CMA514, 15, 16, 17, 18, 19
Sondes électriques Metronix EFP06 34 
Emetteur TIP60001 
  • Projets récents et actuels, résultats 

Les campagnes magnétotelluriques utilisant le parc ces dernières années ont été réalisées dans le cadre d'études volcanologiques (Soufrière de Guadeloupe 2011, 2012), d'études tectoniques (Tanzanie 2012, Népal 2016), et géothermiques (Alsace depuis 2011, Islande 2017-2019), ou en complément pour l'étude des observatoires géomagnétiques (Chambon-la-Forêt 2015) et en hydro-géophysique (programme CRITEX en CSAMT avec en particulier le site de l'Observatoire en Hydrologie et Géochimie de l'Environnement OHGE 2017). A noter concernant les récentes campagnes en Alsace et en Islande, il s'agit d'expériences innovantes de suivi temporel des modifications de réservoirs géothermiques par approche "continuous monitoring" et "time-lapse".

Les équipements du parc EMMOB sont également déployés comme récepteurs pour des expériences d'EM à source contrôlée (CSEM), tel que pour les projets Excitng (ANR), DEEP-EM (ADEME) et JINS (INSU).

 

  •  Projets passés, en cours et à venir

MatérielDatesProjetResponsableLaboLieu

ADU 28, 29, 351

Juin-Juil 2018Time-lapse MT géothermieSailhac

GEOPS IPGS

Islande

ADU 28, 29, 351 

Juil 2019 Time-lapse MT géothermie Sailhac 

GEOPS IPGS 

Islande 
ADU 28, 29, 351Sept 2019Stage 3A EOSTGirard, MarquisEOSTMuckenbach 
ADU 28, 29, 51, 52Nov 2019Tests des nouveaux équipements et formationMarquisIPGSMuckenbach
ADU 351Nov 2019CRITEXSailhac

GEOPS IPGS 

Inde
ADU 51Déc 2019Exciting (ANR)Girard, MarquisIPGSPoitiers
ADU 51, 52Fév-Mars 2020Vapor-AfarGirardIPGSEthiopie
ADU 28, 29, 350, 51, 52, 84, TIP6000 Juin-Juil 2020JINS (INSU/CESSUR)MarquisIPGSCentre Alsace
TIP6000Sep 2020Stage 3A EOSTMarquisEOSTMuckenbach

ADU 28, 29, 350, 51, 52, 84, TIP6000

Oct 2020DEEP-EM (ADEME)Girard, MarquisIPGSNord Alsace 
ADU 28, 350, 51, 52 Oct-Nov 2020VolcauraTaritsUBO UCAMassif Central

ADU 51, 52, 84, 350, TIP6000 

Déc 2020Exciting (ANR)GirardIPGSMerléac

ADU 51, 52, 84

Mai-Juil 2021Sism@LP-swarmGot, Garambois, ByrdinaISTerreAlpes
ADU 51, 52Oct-Dec 2021VolcauraTaritsUBO UCAMassif Central
ADU 51, 52Dec 2021 - Jan 2022MT GhanaTaritsUBOGhana
ADU 51,52,101,103,104Mar 2022MT-TwoMarquisITESNord-Alsace
ADUMai-Sep 2022IMPROVEByrdinaISTerreKrafla

 

Pour réserver du matériel, ou pour toute demande d'information, contactez les reponsables du Parc.

 

  • Publications 

    • Articles

Abdelfettah Y., Sailhac P., Schill E., Larnier H., Matthey P.-D., 2018. Continuous and time-lapse magnetotelluric monitoring of low volume injection at Rittershoffen geothermal project, northern Alsace - France. Geothermics 71, (January 2018), 1-11, doi:10.1016/j.geothermics.2017.08.004

Larnier H., Sailhac P., Chambodut A., 2018.  Detection and characterization of lightning-based sources using continuous wavelet transform: application to audio-magnetotellurics. Geophys. J. Int. 212 (January 2018), 103–118, doi:10.1093/gji/ggx418

Larnier H., Sailhac P., Chambodut A., 2016, New applications of wavelets in magnetotelluric data processing: Reducing impedance bias. Earth Planets and Space 68, 70, doi:10.1186/s40623-016-0446-9

Wawrzyniak P.,Sailhac P.,Marquis G., 2016. Reply to the comment of A.D. Chave on 'Robust error on Magneto-Telluric impedance estimates'. Geophys. Prospect. 64, 250–251, doi:10.1111/1365-2478.12242

 

    • Extented Abstracts avec présentation à des conférences internationales :

Abdelfettah, Y., P. Sailhac, H. Larnier, E. Schill, Fluid injection monitoring of Rittershoffen geothermal project, using magnetotelluric.The 4th European Geothermal Workshop (EGW), Strasbourg, France, 19-20 Oct., 2015.

Abdelfettah, Y., P. Sailhac, E. Schill, E. Larnier, P.-D. Matthey, Continuous MT monitoring for small fluid injection at Rittershoffen Geothermal project, northern Alsace - France, The 23rd Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Chiang Mai, Thailand, August 14-20, 2016.

Aquino, M., G. Marquis and J. Vergne, Joint Inversion of Magnetotelluric and Ambient Seismic Noise Data using Correspondence Maps, 82nd EAGE Annual Conference & Exhibition, October 2021. doi:10.3997/2214-4609.202112901.

Ars, J-M., P. Tarits, S. Hautot, J-L. Auxiètre, M. Maïa, O. Coutant, and  M. Bellanger, Magnetotelluric joint inversion applied to deep geothermal exploration, The 23rd Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Chiang Mai, Thailand, August 14-20, 2016.

Hautot, S., P. Tarits, Rift structure and basin control revealed by 3-D magnetotelluric: Examples of Turkana and Northern Tanzania. First EAGE Eastern Africa Petroleum Geoscience Forum, Dar es Salaam, Tanzania, November 17-19, 2015. doi:10.3997/2214-4609.201414466

Hautot, S., and P. Tarits, Joint MT-Gravity inverision in a complex geological environment: Example of the Western Greenland Margin, The 23rd Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Chiang Mai, Thailand, August 14-20, 2016.

Larnier, H., P. Sailhac, A. Chambodut. Wavelet-based processing of AMT data exhibiting atmospheric waves based on their source properties, The 23rd Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Chiang Mai, Thailand, August 14-20, 2016.

Larnier, H., , A. Chambodut, Larnier, H., P. Sailhac, A. Chambodut, Detection of geomagnetic pulsations using continuous wavelet transform in the framework of magnetotelluric processing, The 23rd Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Chiang Mai, Thailand, August 14-20, 2016.

Neeb, S., V. Maurer, M. Darnet, F. Bretaudeau, P. Wawrzyniak, C. Glaas, J. Girard, G. Marquis, A. Genter,  Characterisation of Deep Hydrothermal Fluids Circulation in the Upper Rhine Graben (France) with Electromagnetic Methods, 1st Geoscience & Engineering in Energy Transition Conference, November 2020doi:10.3997/2214-4609.202021020.

Plasman, M., P. Tarits, C. Tiberi, S. Hautot, S. Gautier, C. Ebinger, S. Roecker, J. Albaric, K. Mtelela, G. Mulibo, and R. Gama, Joint 3D inversion of magnetotelluric, receiver function, and gravity data: Application to the study of the continental lithospheric break-up in the North Tanzanian Rift, The 23rd Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Chiang Mai, Thailand, August 14-20, 2016.

Porté, J., J. Girard, F. Bretaudeau, Complex Resistivity Imaging Using Controlled Source Electromagnetic Data, NSG2021 27th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics, August 2021, doi:10.3997/2214-4609.202120158.

Portier N., P. Sailhac, S. Warden, K., Arnason, K. Erbas, Time-lapse magnetotelluric montoring at the Theistareykir geothermal plant (Iceland). The24th Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Elsingor, Denmark, August 12-19, 2018.

Sailhac, P., T. Tartrat, H. Larnier, E. Schill, Preliminary results of MT monitoring following a stimulation experiment at Rittershoffen in Soultz geothermal area, France, The 22nd Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Weimar, Germany, August 24-28, 2016.

Sailhac P., H. Larnier, S. Warden, F. Nicollin, J. Zlotnicki, F. Bruère, Processing and modeling magnetotelluric data at La Soufrière of Guadeloupe lava dome (France), The 23rd Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Chiang Mai, Thailand, August 14-20, 2016.

Sailhac P., H. Larnier, M. Bano, L.B. Adhikari, L. Bollinger, F. Perrier, P. Tapponnier, Magnetotelluric survey in Nepal after the Mw 7.9 Gorkha earthquake of April 25, 2015. The23rd Electromagnetic Induction Workshop (EMIW), Chiang Mai, Thailand, August 14-20, 2016.

Sailhac P., H. Larnier, Y. Abdelfettah, S. Warden, P.-D. Matthey. Sensitivity of magnetotelluric monitoring data to geothermal fluids at depth: discussion from actual measurements and models. The 9th Congress of the Balkan Geophysical Society (BGS), Antalya, Turkey, 5-9 Nov, 2017.

 

    • Thèses

Jean-Michel Ars, Inversion conjointe géophysique appliquée à l'exploration en géothermie profonde dans le Massif Central, Univ. de Bretagne Occidentale, soutenue le 01/06/2018.

Myriam Lajaunie, Geo-electrical methods for hydrogeological studies – capabilities and limits for the analysis of deep-seated landslides and mountainous watersheds, Univ. de Strasbourg, soutenue le 30/06/2020.

Hugo Larnier, Intégration des données d'observatoire dans l'interprétation des sondages magnétotelluriques : acquisition, traitement, interprétation,  Univ. de Strasbourg, soutenue le 07/02/2017.

Matthieu Plasman, Rupture lithosphérique continentale dans le rift Africain : apport de l'inversion conjointe, Univ. de Bretagne Occidentale, soutenue le 31/03/2017.

Julien Porté, Imagerie 3D de la résistivité complexe à partir de données électromagnétiques à source contrôlée, Univ. de Strasbourg, soutenue le 09/12/2021.

Nolwenn Portier, Suivi par gravimétrie hybride et magnétotellurie de réservoirs géothermiques, Univ. de Strasbourg, soutenue le 02/07/2020.

Pierre Wawrzyniak, Suivi temporel magnéto-tellurique : application à un réservoir volcanique, Univ. de Strasbourg, soutenue le 09/05/2011.

Monica Aquino, Univ. de Strasbourg, soutenance prévue septembre 2022.