Source sismique

L'étude de la source sismique présente des facettes très diverses allant du processus de rupture à des implications sociétales telles que la quantification de l'aléa sismique, l'étude du cycle sismique ou encore les processus géodynamiques dont les séismes sont des marqueurs privilégiés. Ceci se reflète clairement dans la diversité des thématiques abordées par les chercheurs de l'équipe de sismologie et leurs interactions avec les collègues des autres équipes de l'UMR. Avant la fin du XXe siècle, un accent a été très clairement mis sur les lois d'échelle et la similarité des sources sismiques. Plus récemment, un retour de balancier a conduit à un panorama beaucoup plus riche avec notamment des phénomènes inconnus encore récemment tels que les glissements épisodiques asismiques ou des spectres à la source non conformes aux lois d'échelle. Un arsenal d'instruments et d'outils de plus en plus complet contribue à l'élaboration de cette nouvelle vision: sismométrie très large bande et à grande dynamique, GPS continu, sismicité fine, mécanismes au foyer, physique expérimentale, modélisation numérique à haute performance, etc. D'autre part, l'occurrence de plusieurs grands séismes ces dernières années (Sumatra 2004, Nias 2005, Maule 2010, Tohoku 2011), après plusieurs décennies pauvres en grands séismes, pose des questions nouvelles et nous oblige à réexaminer certaines "certitudes". C'est dans ce cadre que s'inscrit notre projet de recherche dans cette thématique "source" pour les années à venir.

D’un point de vue méthodologique, nous continuerons à étudier la contribution que peuvent apporter les signaux à très longue période (phase W, modes propres, etc) à l’étude de la source des grands séismes (L. Rivera, S. Lambotte). Les modèles de source finie qui, à l’heure actuelle, sont publiés par différentes équipes dans les premières heures après un grand séisme sont malheureusement très variables. Or, ces informations sont les paramètres d'entrée cruciaux de toute application ultérieure (e.g. modélisation de l'excitation du tsunami, "shake map", etc). La phase W semble avoir le potentiel pour fournir rapidement un résultat fiable grâce aux deux atouts principaux de l'algorithme original: utilisation des signaux à très longue période et vitesse de groupe élevée. D'une manière générale, nous envisageons une stratégie dans laquelle des informations obtenues à longue période sont utilisées comme contraintes pour des inversions à plus courte période.

Un autre aspect de notre projet, la modélisation analogique en laboratoire (J. Schmittbuhl), comporte 4 volets: a) la morphologie quantitative des surfaces de fracture, le lien avec les hétérogénéités du champ de contrainte local et les processus de dissipation dynamique; b) la fracturation sous-critique en milieu hétérogène (fluage fragile), le lien entre émissions acoustiques et déformation lente, ainsi que les implications pour la dynamique des événements lents; c) l'imagerie acoustique de la nucléation dans une expérience de cisaillement dynamique et le processus de sélection de la vitesse de rupture (sub/super-shear); d) le comportement sismologique des argiles : influence de la saturation du milieu, tomographie du milieu fortement déformable (méthode active, corrélation de bruit), émissions acoustiques sous cisaillement, application au monitoring de glissement de terrain lent (Super-Sauze).