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Informations générales
Intitulé de l'offre : Thèse : Imagerie sur site de la fracturation des roches et rôle des contraintes environnementales. (H/F)
Référence : UMR5275-MARLAP-002
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : ST MARTIN D HERES
Date de publication : mardi 16 juillet 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Terre et planètes telluriques : structure, histoire, modèles
Description du sujet de thèse
La zone critique (les premières dizaines de mètres du sous-sol) est une couche cruciale pour les échanges entre l'atmosphère, l'hydrosphère, la cryosphère et la terre solide. La fissuration et la fracturation dans cette zone critique est identifiée comme une étape primaire de l'érosion des roches, jouant un rôle de premier plan dans la construction des reliefs, mais aussi dans les risques naturels gravitationnels (chutes de pierres, glissements de terrain).
Les sources et la dynamique de la fracturation sur un affleurement rocheux naturel restent insuffisamment documentées, et une estimation quantitative du forçage environnemental sur la production de fissures. En utilisant des ondes acoustiques ultrasoniques émises par des sources contrôlées reproductibles, nous tirerons profit des formes d'ondes acoustiques se propageant dans le matériau, y compris les arrivées précoces, les ondes réfléchies et diffusées, afin de surveiller les changements de contrainte et l'évolution des fissures dans le matériau.
Le travail de doctorat consistera à développer et à déployer un système d'acquisition ultrasonique multi-capteurs sur différents affleurements naturels et échantillons de roche. Le traitement des données comprendra la spectroscopie à ondes diffuses (décorrélation de la forme d'onde) et la spectroscopie à ondes codées et l'interférométrie à ondes codées (changements de vitesse relative) pour quantifier respectivement la propagation des fissures et les changements de contrainte. Un problème inverse sera résolu (noyaux de sensibilité de Locadiff) pour produire des images 3D des changements mécaniques résolus dans le temps. L'application aux données sismiques et autres données acoustiques déjà disponibles sera également envisagée dans le cadre de la thèse.
Contexte de travail
Le Centre National de la Recherche Scientifique est une institution de recherche parmi les plus importantes au monde. Pour relever les grands défis présents et à venir, ses scientifiques explorent le vivant, la matière, l'Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Internationalement reconnu pour l’excellence de ses travaux scientifiques, le CNRS est une référence aussi bien dans l’univers de la recherche et développement que pour le grand public.
La thèse s'effectuera au sein du laboratoire ISTerre. L'ISTerre est une Unité Mixte de Recherche de l'Université Grenoble Alpes, CNRS, USMB, IRD et Université Gustave Eiffel, située 1381 rue de la Piscine 38400 Saint-Martin d'Hères et sur le Campus Scientifique du Bourget du Lac. Elle fait partie de l'Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) et du Pôle de recherche PAGE de l'Université Grenoble Alpes (UGA).
Son effectif est d'environ 300 personnes pour un budget annuel moyen de 7 M€. Elle est organisée autour de 9 équipes de recherche et de services, l'objectif scientifique étant l'étude physique et chimique de la planète Terre, tout particulièrement en se concentrant sur les couplages entre les observations des objets naturels, l'expérimentation et la modélisation des processus complexes associés. ISTerre assure également les missions d'observations de la Terre solide, héberge et maintient des parcs nationaux d'instruments géophysiques, ainsi qu'un centre de données.
La thèse se déroulera dans l’Équipe : Failles
L'école doctorale de rattachement sera ED STEP.
Équipe de supervision :
1. E. Larose : Directeur de thèse
2. L. Moreau : Co-directeur de thèse
3. L. Baillet : Co-directeur de thèse
4. M. Gasc (CEREMA Aix) : expert et collaborateur
Contraintes et risques
La thèse comprend des travaux sur le terrain, parfois dans un environnement montagneux avec (optionnellement) un accès par corde. Une formation adéquate sera garantie.
Informations complémentaires
Le candidat ou la candidate devra être titulaire d'un Master ou d'un diplôme d'ingénieur en mécanique, physique, acoustique ou géophysique. Les compétences attendues sont les suivantes : traitement du signal, physique des ondes, mécanique. Un intérêt pour les géosciences et la sismologie serait apprécié.
Un intérêt pour les expériences sur le terrain, y compris dans les environnements montagneux, sera très apprécié. Un permis de conduire valide est obligatoire. Un bon niveau d'anglais parlé et écrit est obligatoire.
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