Thèse Simulations en Laboratoire des Séismes Sous Différentes Orientations des Failles par Rapport au Champ de Contraintes Implications pour la Déformation Off-Fault et la Dynamique de Rupture H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Ecole normale supérieure - PSL École doctorale : Géosciences, Ressources Naturelles et Environnement Laboratoire de recherche : Laboratoire de Géologie de l'Ecole Normale Supérieure Direction de la thèse : Carolina GIORGETTI ORCID 0000000202126059 Début de la thèse : 2026-11-03 Date limite de candidature : 2026-05-15T23:59:59 Les séismes sont des phénomènes naturels pouvant perturber fortement la société, entraînant des pertes humaines et des dommages économiques significatifs. Cependant, leur physique reste encore partiellement comprise, ce qui limite notre capacité à prévoir leur occurrence et à alerter et préparer efficacement les autorités et les populations.
Étant donné que les séismes se produisent sur des temps de récurrence allant de plusieurs décennies à plusieurs siècles, et le long de failles s'étendant sur des dizaines à des centaines de kilomètres, les observations directes sont intrinsèquement limitées. La déformation expérimentale des roches constitue donc une approche puissante, permettant de générer et de suivre des séismes en laboratoire sur des failles à l'échelle centimétrique et sur des échelles de temps de quelques heures, tout en dérivant des lois empiriques transférables aux séismes naturels.
Dans le cadre du projet ERC Starting Grant MEMENTO (Monitoring Earthquake Mechanics under Evolving Natural TectOnic stress, https://cordis.europa.eu/project/id/101220637), cette thèse vise à étudier de manière systématique les cycles sismiques sur des failles présentant des orientations variées. L'accent sera mis en particulier sur les failles défavorablement orientées, pour lesquelles la roche encaissante subit un endommagement progressif -un scénario encore peu exploré en laboratoire.
En surveillant la déformation et la sismicité à proximité de la faille, cette approche permettra de quantifier l'endommagement off-fault, ainsi que son interaction avec la dynamique de rupture, élargissant ainsi les scénarios de rupture explorés en laboratoire et contribuant à combler des lacunes importantes dans notre compréhension de la physique des séismes.
Nous recherchons un(e) candidat(e) collaboratif(ve) et fortement motivé(e), avec un intérêt marqué pour la mécanique des failles et la physique des séismes. Les candidat(e)s doivent être titulaires d'un Master en Sciences de la Terre, Géologie, Géophysique, Géomécanique ou discipline connexe, et posséder un bon niveau d'anglais. Une formation en géophysique, géologie structurale, mécanique des roches ou dans un domaine connexe est requise. Une expérience préalable en déformation expérimentale des roches en laboratoire sera appréciée. Le projet de thèse pourra impliquer des collaborations au sein de l'ENS, ainsi qu'avec d'autres laboratoires français et internationaux, ce qui reflète sa nature multidisciplinaire à l'interface entre géophysique et géologie structurale. La compréhension des mécanismes physiques contrôlant les séismes reste limitée par l'impossibilité d'observer directement les processus se déroulant en profondeur et sur des échelles de temps longues. Pour combler cette lacune observationnelle, les expériences de déformation des roches en laboratoire constituent un outil précieux, permettant de reproduire des cycles sismiques à l'échelle centimétrique sur des temps courts, tout en assurant leur suivi détaillé.
Jusqu'à présent, les expériences en laboratoire ont principalement reproduit des failles favorablement orientées par rapport au champ de contraintes. Toutefois, les séismes se produisent sur des failles présentant des orientations variées, et des travaux récents ont montré que l'orientation des failles peut fortement influencer la nucléation des séismes, la distribution spatio-temporelle de la microsismicité au cours du cycle sismique, ainsi que la distribution de l'endommagement hors faille. Les failles défavorablement orientées restent cependant encore peu explorées expérimentalement.
Dans le cadre du projet ERC Starting Grant MEMENTO, cette thèse vise à combler cette lacune en étudiant systématiquement l'influence de l'orientation des failles sur la dynamique de rupture et l'endommagement off-fault.

Les candidat(e)s doivent être titulaires d'un Master en Sciences de la Terre, Géologie, Géophysique, Géomécanique ou discipline connexe, et posséder un bon niveau d'anglais. Un intérêt pour la déformation expérimentale des roches et des connaissances en mécanique des roches seront appréciés.

Pour postuler, merci d'envoyer votre lettre de motivation et votre CV à Carolina Giorgetti : ****@****.**