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DEFIDEF : Détermination des propriétés Élastiques autour d'une Faille sismique Intégrant la prise en compte des DÉFauts
DEFIDEF est un projet de recherche qui se plonge au cœur des failles sismiques afin de mieux appréhender leurs comportements. L'objectif est d'améliorer les modèles de rupture dans le but d'être en capacité de mieux anticiper la probabilité de se voir produire un séisme dans une région donnée sur une période donnée (aléa sismique). De manière schématique le scénario est comme suit : la zone où la faille est bloquée se déforme progressivement (déformation élastique lente) et accumule de l'énergie jusqu'à céder brutalement, c'est la rupture sismique. A la suite de cette rupture, les contraintes tectoniques se relâchent, la faille se bloque à nouveau et ainsi le cycle sismique recommence encore et encore. Pour réussir à mieux connaître le comportement des failles sismique, cet ambitieux projet associe géologues et mathématiciens.
Ce projet de recherche vise à déterminer certaines propriétés des failles sismiques dans le but de mieux anticiper l’effet de ces propriétés sur le comportement des séismes à venir sur ces failles. Le projet est donc dédié à améliorer les anticipations d’aléa sismique.
Concevoir un modèle de failles à partir de mesures réalisées sur le terrain
Ce projet consiste à développer un modèle mathématique du comportement mécanique des volumes rocheux contenant les failles sismiques. Ces volumes sont fortement endommagés par des réseaux denses et complexes de fractures et failles plus petites, qui modifient le comportement mécanique des roches. Ces modifications mécaniques impactent le comportement de la rupture sismique. Pour décrire les réseaux d’endommagement, il est nécessaire de modéliser leur comportement mécanique d’ensemble par un équivalent macroscopique, plus simplement dit « homogénéisé ». La modélisation doit par ailleurs être calibrée et reproduire les observations et mesures des failles/fractures réelles réalisées sur le terrain. Les propriétés mécaniques dérivées du modèle développé alimenteront des simulations numériques d’événements sismiques. Ces simulations de rupture sismique devraient permettre une anticipation plus fiable de l’aléa sismique.
Une partie d’un vaste programme de recherche
Ce projet associe des géologues et sismologues (Géoazur) qui collaboreront également avec des mathématiciens (LJAD). Il est une partie d’un projet de recherche international plus vaste et plus ambitieux, le projet ANR FAULTS_R_GEMS porté par Isabelle Manighetti (Géoazur). Ce programme comporte de nombreux partenaires et experts d’horizons différents, dont plusieurs laboratoires de l’Université Côte d’Azur (Géoazur, LJAD, Inria ; également ENS Paris, IFSTARR, Université Montpellier 2, IPGP, ETH Zurich, Caltech, Arizona State Univ., UNAVCO, Pise Univ.).
| L'Académie d'Excellence Systèmes Complexes soutient ce projet à travers le co-financement d’un post-doctorant qui sera chargé de modéliser la mécanique des volumes rocheux endommagés autour des failles sismiques. Cliquez-ici pour télécharger la fiche de poste du post-doctorant souhaité. |
Légende photo : Réseaux de failles et fracture d’endommagement autour d’une faille principale. La faille principale est ici à gauche (trace sombre sub-verticale et surcreusée en haut de laquelle se situe un collègue) (la faille n’est visible ici que sur une petite partie, la plus superficielle). Son réseau de failles et fractures d’endommagement, développé principalement à droite ici, montre une architecture 3D complexe constituée de failles/fractures de différentes échelles et orientations. Modéliser le comportement mécanique des roches affectées par de tels réseaux d’endommagement est un challenge, et l’objectif du projet.
©: Isabelle Manighetti