Thèse Comportement Mécanique des Failles aux Limites de Plaques Intégration d'Expériences de Friction et de Roches Naturellement Déformées H/F Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : École normale supérieure - PSL (ENS-PSL) École doctorale : Géosciences, Ressources Naturelles et Environnement Laboratoire de recherche : Laboratoire de Géologie de l'Ecole Normale Supérieure Direction de la thèse : Alexandre SCHUBNEL ORCID 000000029231220X Début de la thèse : 2026-04-01 Date limite de candidature : 2026-10-31T23:59:59 Ce projet de doctorat vise à comprendre les mécanismes qui contrôlent le comportement mécanique des failles dans les zones de subduction. En combinant des expériences de déformation à haute pression et des analyses microstructurales de roches naturellement déformées, j'étudierai les relations entre les mécanismes de déformation à l'échelle microscopique et le comportement des failles, couvrant un large éventail de comportements de glissement, des séismes lents au glissement stable.
Lors de mon séjour de recherche à l'École normale supérieure (ENS) à Paris, je réaliserai des expériences de frottement à haute pression sur des serpentinites et d'autres minéraux phyllosilicatés. Des séismes lents se produisent le long des interfaces profondes des plaques dans les zones de subduction, à des profondeurs d'environ 20 à 50 km. La faible friction le long des interfaces constituées de phyllosilicates tels que la serpentine et le talc est considérée comme l'un des facteurs pouvant contribuer à ces comportements de glissement. Cependant, les propriétés frictionnelles de ces minéraux à haute pression et les modifications microstructurales responsables de leur faible friction restent mal comprises. Lors de mes précédentes expériences de frottement sur des serpentinites à l'Université du Tohoku, j'ai montré qu'une couche amorphe et des nanobulles formées le long de la surface de glissement pourraient contribuer à la faible friction. Sous la direction du professeur Alexandre Schubnel et du docteur Julien Gasc, j'utiliserai les dispositifs expérimentaux et les systèmes de mesure des émissions acoustiques (EA) de l'ENS afin d'étudier les relations entre l'évolution microstructurale de la surface de glissement et le comportement frictionnel. Je comparerai également les résultats expérimentaux aux observations de séismes lents naturels, en considérant la relation d'échelle entre le moment sismique et la durée caractéristique, afin d'examiner le rôle potentiel des modifications structurales à l'échelle nanométrique dans la génération des séismes.
Les analyses microstructurales de roches naturellement déformées seront réalisées à l'Université du Tohoku. En reliant les textures minérales et les microstructures de déformation aux trajectoires pression-température des échantillons, j'identifierai les principaux mécanismes de déformation dans les zones de subduction. J'examinerai également si les processus de déformation observés expérimentalement, tels que l'amorphisation, sont présents dans les roches de faille naturelles. En comparant et en intégrant les résultats expérimentaux aux observations réalisées sur des échantillons naturels, je chercherai à déterminer comment les mécanismes de déformation à l'échelle microscopique produisent la diversité des comportements de glissement le long des interfaces de plaques et à préciser les processus physiques qui contrôlent le glissement des failles, des séismes lents au glissement stable.


Collaboration internationale dans le cadre MoU ENS-PSL/Graduate School of Science of Tohoku University (Japon). Réaliser des expériences et des analyses, écrire des articles scientifiques, faire avancer le progrès scientifique Expériences de déformation, analyse d'échantillons, analyse de données géophysique (émission acoustique), observations de terrains