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Geological rifts, seisms, damaging

- Leader : Noblin Xavier

- Collaborators within the LPMC : Rajchenbach Jean, Lemaire Élisabeth, Peters François

- External Collaborators : Manighetti Isabelle, Cappa Frédéric (GEOAZUR, Université Nice Sophia Antipolis) ; Huillard Guillaume (ESPE, Nice)

- PhD students/Post-doctoral fellows : Blanc Frédéric

- Financial supports : Doeblin Federation

- Description :

Nous nous proposons dans ce projet de développer des expériences en laboratoire sur des milieux granulaires et des suspensions pour modéliser les systèmes très complexes que sont les failles géologiques. La croissance de ces failles et les conséquences sur la sismicité et l’endommagement volumique généré pose de nouveau problème sachant que depuis une dizaine d’années, on s’est rendu compte que sont des objets à 3D présentant une structure hiérarchique avec de très nombreuses failles secondaires montrant des comportements collectifs.

Pour répondre à certaines des nombreuses questions ouvertes, l’approche expérimentale du LPMC sera complétée au niveau du laboratoire GEOAZUR par l’observation et l’analyse de données sur des systèmes naturels, ainsi que l’utilisation de modèles numériques. Ce projet interdisciplinaire à l’interface entre physique et géophysique est en adéquation avec l’évolution de la composition de la fédération Döblin et de la thématique « phénomènes extrêmes ». Il s’agit de l’étude de systèmes complexes à grand nombres d’éléments avec effets collectifs (que ce soit les systèmes naturels ou leurs modèles expérimentaux faits d’un grand nombre de particules qui permettront de réaliser des tremblements de terre en laboratoire et d’étudier aussi bien la rupture d’une faille, les ondes sismiques puis les déformations générées).

Les expériences conduites au LPMC concernent :

1) Des milieux granulaires secs à 2D qui permettent de modéliser les failles en créant des dislocations. Nous utilisons des grains photoélastiques pour avoir accès à la contrainte interne de chaque grain mais aussi à leurs déplacements (Particle Tracking). Les deux dimensions observées le sont dans un plan perpendiculaire à la faille et procurent une richesse raisonnable quant aux nouveaux effets mentionnés précédemment sur l’aspect 3D des failles.

2) Des suspensions concentrées dans un deuxième dispositif qui permet de suivre à 3D le déplacement de particules (PTV) dans des fluides iso indice qui permettent de « voir » à l’intérieur du milieu.

L’objectif est d’étudier les phénomènes :

  • de rupture sous cisaillement,
  • de propagation d’ondes grâce à la technique photoélastique dynamique développée avec Jean Rajchenbach et Guillaume Huillard ces dernières années,
  • d’Endommagement.

Mots-clés

Fluides & Matériaux Complexes, Rhéologie des Suspensions, Fluides Complexes, MIMIC