Thèse en cours

Interaction fluide-déformation à l'origine des essaims et des précurseurs sismiques

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Auteur / Autrice : Nicolas Cosso--hoedt
Direction : Louis De barrosQuentin Bletery
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Doctorat sciences de la planete et de l'univers
Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
Etablissement(s) : Université Côte d'Azur
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire GEOAZUR

Résumé

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Les essaims sismiques regroupent de nombreux événements, généralement de faibles magnitudes. Ils peuvent cependant être précurseurs de séismes forts, potentiellement destructeurs [Cabrera et al., 2022 ; Ruiz et al., 2014]. Pour maintenir leur activité pendant des périodes allant de quelques jours à plusieurs mois, un forçage extérieur et transitoire est nécessaire. Dans les zones de subduction, les observations géodésiques montrent que les failles peuvent glisser lentement, lors d'épisodes transitoires, accompagnés d'essaims de micro-séismes et/ou de trémors. A plus petite échelle, et dans les zones intra-plaques et volcaniques, les essaims sismiques semblent être induits majoritairement par les fluides [Danré et al., 2022]. C'est le cas en particulier pour la sismicité induite par les activités anthropiques lors de l'exploitation des réservoirs géologiques (géothermie profonde, stockage d'eaux usées, etc). Cependant, les observations et modèles récents montrent que les essaims induits par les fluides impliquent eux-aussi des glissements lents et asismiques dans leur mécanisme [De Barros et al., 2020 ; Eyre et al., 2022]. L'activité des essaims sismiques peut soit diminuer, soit évoluer vers un tremblement de terre de plus forte magnitude. L'essaim sismique est donc qualifié a posteriori de précurseur. Pour anticiper l'évolution des essaims sismiques, il est indispensable d'observer, comprendre et caractériser les mécanismes qui les induisent, et en particulier comment l'interaction entre les glissements lents, les fluides et la sismicité, peut déstabiliser une large zone et déclencher des tremblements de terre de plus fortes magnitudes. L'objectif de cette thèse est d'améliorer les observations, directes ou indirectes, des déformations asismiques associées aux essaims sismiques pour mieux caractériser leurs processus et anticiper leur évolution. Pour cela, la thèse se basera en particulier sur la sismicité du golfe de Corinthe. En effet, ce rift montre une sismicité très riche, enregistrée par un réseau dense depuis plus de 20 ans [Duverger et al., 2018]. La qualité et la richesse des données sismologiques en font donc un laboratoire naturel pour étudier les essaims sismiques. La thèse pourra s'appuyer sur de nouveaux catalogues, obtenus à partir de méthodes novatrices (détection par intelligence artificielle, template matching et relocalisation par double-différences). Ces catalogues ont une extrêmement bonne résolution, permettant une étude d'une finesse inégalée. Les analyses et observations sur ces données seront validées et comparées avec celles d'essaims en zones de subduction (Amérique du Sud, Cascades) pour lesquelles la déformation est directement mesurable et sur des cas de sismicité induite (géothermie profonde en particulier), où les fluides en présence sont connus. Cette thèse s'appuiera sur l'utilisation de techniques récentes de traitement du signal, en particulier l'intelligence artificielle, et sur le développement d'outils permettant d'extraire le maximum d'information des observations.