Initiation et propagation de la rupture sismique : instabilite de frottement en elastodynamique

par PASCAL FAVREAU

Thèse de doctorat en ?

Sous la direction de Michel Campillo.

Soutenue en 2000

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    A partir des sismogrammes, une phase de nucleation des seismes, peu radiative, a ete detectee. En laboratoire, des experiences de rupture, entre deux blocs rocheux, decrivent un processus de nucleation et donnent une loi d'affaiblissement de la resistance de l'interface en fonction de son glissement relatif. Nous interpretons une partie de ces observations par un modele d'initiation : une instabilite de frottement en elastodynamique. Dans le cas unidimensionnel, alors qu'une loi en vitesse aboutit a un probleme mal pose (multiplicite de solution, chocs et necessite de la convention de retard maximal), une loi en glissement fournit une solution unique, continue, avec un temps d'instabilite non nul. Nous etudions les proprietes de l'initiation dans des problemes de cisaillement bi et tridimensionnels en elasticite complete avec la loi en glissement. Quand une linearisation est possible, nous menons une analyse spectrale et trouvons une approximation analytique (partie dominante). Pour des processus complexes (affaiblissement non-lineaire, heterogeneite et propagation de la rupture), nous simulons numeriquement en differences finies. Le temps d'initiation est fonction, de la geometrie et de la taille de la faille, en rapport avec le taux d'affaiblissement initial. Proches de la stabilite (taux faible) les failles finies s'initient tres lentement. Aussi, le signal emis en surface par l'initiation en profondeur est tres dependant de ce taux. Enfin nous montrons que l'heterogeneite rallonge le temps d'initiation. Ces proprietes ont ete verifiees a la fois dans les cas bi et tridimensionnels.


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Informations

  • Détails : 200 p.
  • Annexes : 85 ref.

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  • Cote : 00 GRE1 0147
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