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Zones sismiques : La dynamique entrecroisée du plan de faille principal et de son encaissant – INTERTWINE

Résumé de soumission

Si on regarde les dernières décennies, il est apparent que les séismes les plus meurtriers et les plus coûteux ne sont pas nécessairement liés à la magnitude mais à une mauvaise évaluation des risques. Comprendre ce qu'est un tremblement de terre, quand et où il peut frapper est donc une étape fondamentale pour réduire l’aléa sismique. Pour être prédictif, deux informations sont obligatoires : il faut connaître les propriétés physiques de la faille et combien d'énergie, prête à être libérée sismiquement, est stockée dans le milieu environnant.
Alors que, depuis les années 1960, un effort minutieux a été apporté à la compréhension du comportement frictionnel des failles dans la partie cassante de la croûte, étonnamment, très peu de travaux ont été conduits sur l’évaluation de l’énergie stockée et comment cette accumulation d'énergie peut varier dans le temps. En effet, en sismotectonique, par simplicité, l’encaissant autour des failles est considéré comme élastique, c'est-à-dire qu'il n'évolue jamais. Pourtant, les observations géologiques et géophysiques des zones de failles racontent une histoire différente. Elles suggèrent qu’en sus du « cycle sismique » se superpose un autre « cycle » où les propriétés de l’encaissant évolue en fonction de la dynamique de glissement des failles. Cette évolution des propriétés mécanique du milieu influence à son tour la quantité d'énergie pouvant être stockée et la manière dont elle est libérée (sismiquement ou asismiquement). Or, les modèles que nous utilisons aujourd'hui ne prennent pas en compte ces deux dynamiques interdépendantes.
Pour parer à cette lacune, une approche multidisciplinaire est nécessaire. Je propose de développer la prochaine génération de modèle qui prendra compte cette variation d’accumulation d'énergie au cours du cycle sismique. Pour ce faire, une attention particulière sera apportée à la croissance et la cicatrisation des fractures entourant les failles, ainsi qu’à la circulation des fluides. Conjointement, l'acquisition de données géodésiques et de terrain permettra de contraindre et de valider les modèles numériques tout en apportant un regard croisé sur la problématique scientifique. Pour des questions d'accessibilité, je me concentrerai sur les failles continentales à Taïwan, en Inde et aux États-Unis.
Pendant trop longtemps, les communautés en science de la Terre ont analysé le même problème séparément. Ce projet abouti permettra d’offrir un cadre unifié pour étudier les zones de failles actives et fournira un outil basé précieux, fondé sur l’analyse physique, pour évaluer l’aléa sismique.

Coordination du projet

Marion Thomas (Institut des sciences de la Terre Paris)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ISTEP Institut des sciences de la Terre Paris

Aide de l'ANR 113 500 euros
Début et durée du projet scientifique : août 2023 - 24 Mois

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