Abstract

In geophysics the signal resulting from tidal forcing is the only one precisely known a priori. Its omnipresence in tilt measurements can be exploited to characterize the spatio-temporal properties of rocks in situ but only if experimental uncertainties are less than 2%. Signal distortions due to unknown material and geometrical discontinuities around sensors limit the observational accuracy. Tilt tides were measured with a new biaxial tiltmeter installed in a 12 m borehole at Leduc, Alberta, where the geology is well defined both locally and regionally. At the M2 frequency, the observed parameters (error of 2–5%) are coherent with results previously obtained with near-surface tiltmeters installed 100 m away but 5 times noisier. The load tide due to oceans differs according to which configuration is used in its computation, and the new measurements favor Schwiderski's M2 model over that of Parke and Hendershott. A topographic perturbation due to a small valley at 500 m from the borehole has been identified by comparing the tilt residuals for M2 and O1 with the strain tide. The results indicate that even a smooth topography can perturb tidal observations to the point of hampering the interpretation of tilt anomalies in terms of regional tectonics.

En géophysique, le signal composé par les forces de marée est le seul qui soit précisément connu à priori. Son omniprésence dans les mesures de la déviation de la verticale par rapport au sol peut être exploitée pour caractériser les propriétés spatio-temporelles des roches in situ, mais seulement si l'incertitude expérimentale est inférieure à 2%. Les distorsions dues à l'enchevêtrement mal connu des discontinuités matérielles et géométriques près des transducteurs limitent la précision des mesures. La marée d'inclinaison a été mesurée avec un nouvel inclinomètre biaxial installé dans un trou de sonde de 12 m de profondeur à Leduc, Alberta, où la géologie est bien définie à la fois localement et régionalement. À la fréquence de l'onde M2, les paramètres observés (erreur de 2 à 5%) sont cohérents avec ceux obtenus antérieurement par des clinomètres de surface sis 100 m plus loin mais cinq fois plus bruyants. L'influence des marées océaniques diffère selon la configuration utilisée pour son calcul et les nouvelles mesures favorisent la configuration de Schwiderski pour l'onde M2 aux dépens de celle de Parke et Hendershott. L'effet perturbateur d'un vallon situé à 500 m du sondage a été identifié en comparant les inclinaisons résiduelles des ondes M2 et O1 à l'état de la déformation. Les résultats suggèrent que même une topographie peu prononcée peut perturber l'échantillonnage de la marée au point d'obscurcir l'interprétation des anomalies en termes de tectonique régionale.