Sismologie - Physique de la source

Sismologie - Physique de la source
Diplôme d'ingénieur de l'École et observatoire des sciences de la Terre (EOST)Parcours Diplôme d'ingénieur de l'EOST

ComposanteÉcole et observatoire des sciences de la Terre (EOST)

Description

Objectif de l’UE
Compréhension des mécanismes de génération d’ondes sismiques.
Interprétation des différents types des données pouvant contribuer à contraindre le scenario de rupture d’un séisme. Savoir relier une source sismique à son contexte géodynamique.
Familiarisation avec la littérature sismologique sur la source sismique.
Relation entre sources sismiques et aléa sismique.

Contenu des enseignements
La fonction de green de l’électrodynamique et le théorème de représentation de Burridge-Knopoff sont développés en détail afin de servir comme point de départ pour l’étude des modèles de source plus ou moins complexes : sources ponctuelles (double couple, dipôle, explosions, etc.). Sources finies : modèles Haskell, Kostrov, Madariaga, etc. Les principes de modélisation de différents types de données : ondes de volume télésismiques, longues périodes (modes), données de mouvement fort, déformation permanente, sont étudiés. Quelques cas de séismes majeurs sont présentés (2004 Sumatra, 2011 Tohoku, 2014 Iquique, etc.). Des exposés par les élèves, portant sur des publications récentes touchant à la source sismique, sont organisés à la fin du cours.





Objective of the course
Understanding of the mechanisms of seismic wave generation.
Interpretation of the different types of data that can contribute to constrain the rupture scenario of an earthquake. Knowing how to relate a seismic source to its geodynamic context.
Familiarization with the seismological literature on seismic source.
Relation between seismic sources and seismic hazard.

Content of the lessons
The green function of electrodynamics and the Burridge-Knopoff representation theorem are developed in detail in order to serve as a starting point for the study of more or less complex source models: point sources (double torque, dipole, explosions, etc.). Finite sources: Haskell, Kostrov, Madariaga models, etc. The principles of modeling different types of data: teleseismic volume waves, long periods (modes), strong motion data, permanent deformation, are studied. Some cases of major earthquakes are presented (2004 Sumatra, 2011 Tohoku, 2014 Iquique, etc.). Student presentations on recent publications related to the seismic source are organized at the end of the course.

 

Compétences visées


A la fin de cette UE vous serez capable de :

Calculer des fonctions de Green élastiques pour un milieu simple. Utiliser des fonctions de Green générales pour des modèles de sources finies complexes. Reconnaître et interpréter les données télésismiques en termes de la source sismique. Interpréter les résultats des inversions de source disponibles dans les bases de données et dans la littérature sismologique. Relier l'information sur le mécanisme au foyer d'un séisme avec son environnement géodynamique ; notamment pour les séismes importants récents. Utiliser les lois d'échelle pour estimer des dimensions typiques des différentes grandeurs liées à la physique de la rupture sismique.


At the end of this EU you will be able to:

Calculate elastic Green's functions for a simple medium. Use general Green's functions for complex finite source models. Recognize and interpret teleseismic data in terms of the seismic source. Interpret the results of source inversions available in databases and in the seismic literature. Relate information about the mechanism at the focus of an earthquake to its geodynamic environment; especially for recent large earthquakes. Use scaling laws to estimate typical dimensions of various quantities related to the physics of seismic rupture.

 

School regulations

The curriculum includes three years of study: admissions, the organisation of studies, assessments, placements and vivas, graduation and international exchanges are all explained in the current school rules (pdf).

First and second year courses

First and second year courses

  • General modules: mechanics, geology, mathematics, IT, digital analysis, signal processing, inverse methods.
  • Geophysical methods: physics of the Earth, seismology, seismic modelling and imaging, geodesy, gravimetry, potential methods, geomagnetism, electromagnetism, rock physics and fracture, hydrology.
  • Practical work: geophysical measurements in the field (photo) and in the laboratory, geology field placements in the Alps.
  • Languages and economic and social sciences: English, modern language 2, economics, industrial property, management, sustainable development, ethics, quality, company health and safety
  • IT and research projects, shared with the first year of the master’s degree
  • Summer placements at a laboratory or company, with numerous opportunities abroad (international placement contact: Mike Heap)

Third year course

Students have a choice of 3 specialisations in the third year:

  • Geophysics applied to the exploration and production of raw materials: seismic and hydrodynamic characterisation of reservoirs, seismic processing and interpretation, potential methods.
  • Geophysics applied to geotechnics: geotechnics and the resistance of materials applied in civil engineering, geomechanics, hydrogeophysics, electromagnetic methods, earthquake.
  • Hydrogeology, hydrogeochemistry, hydrogeophysics (HydroG3).

Additional teaching:

  • Languages and economic and social sciences: English, energy economy, company strategy and structure.
  • Geophysics field camp in Alsace (photo).  Here are images of a normal fault in the Rhine Graben taken by students.
  • 6-month industry placement culminating in the writing of a dissertation and a viva before a jury in order to obtain the engineering degree. The placements are carried out all over the world.