Missions

Bien que l’expansion des fonds océaniques apparaisse continue à l’échelle des temps géologiques, elle se manifeste, à l’échelle humaine, sous forme d’événements discrets d’extension tectonique (glissements sur des failles) et/ou magmatique (injections de dikes). Ce contrat postdoctoral de 2,5 ans a pour objectif d’explorer les interactions mécaniques entre intrusions magmatiques et glissement sur des failles normales, au moyen de modélisations quasi-dynamiques basées sur la méthode des éléments frontières.

Le/la postdoctorant(e) implémentera des événements d’intrusion de dike dans un simulateur de cycle sismique basé sur les lois de friction rate-and-state. Dans un premier temps, la dynamique de chaque intrusion sera imposée afin d’analyser systématiquement leur impact sur une faille normale voisine. Par la suite, le/la chercheur(e) s’attachera à simuler des intrusions magmatiques dont le déclenchement et la propagation seront dictés par le champ de contraintes ambiant, en constante évolution.

Les simulations seront comparées à des observations sismologiques et géodésiques collectées à différentes dorsales médio-océaniques. L’objectif du projet est de construire un cadre de modélisation innovant dans lequel dikes et failles normales peuvent se déclencher ou s’inhiber mutuellement, offrant ainsi un nouvel éclairage sur la distribution de la déformation tectonique et magmatique à différentes échelles de temps, au cours de l’expansion océanique.

Activités

- Concevoir des modèles simplifiés d’intrusion magmatique, incluant : critère de déclenchement, dynamique de propagation (tenant compte de l’écoulement visqueux du magma) et critère d’arrêt.
- Implémentation des intrusions dans le simulateur quasi-dynamique de cycle sismique FASTDASH (Python/C++), basé sur la méthode des éléments frontières accélérée par la technique des matrices hiérarchiques.
- Réalisation de nombreuses simulations afin d’explorer un vaste espace de paramètres concernant les géométries de dikes/failles et les propriétés rhéologiques.
- Interprétation des résultats de simulation et comparaisons à différentes observations géophysiques.
- Rédaction et documentation de code en vue d’une diffusion ouverte.
- Présentation des résultats dans des conférences internationales et publication dans des revues scientifiques internationales en accès libre.

Compétences

-Formation en sismologie computationnelle, géodynamique, tectonique, géophysique, mécanique des solides.
-Connaissances en mécanique des solides, notamment en élasticité et en élastodynamique, ainsi qu’en mécanique des fluides.
-Expérience en modélisation numérique de cycles sismiques, en particulier avec des modèles de rupture de faille (quasi-)dynamiques basés sur les loi de friction rate-and-state.
-Programmation en C / Python / Julia ou équivalent, idéalement avec une expérience du calcul haute performance.
-Une familiarité avec les sujets suivants est un atout : méthodes des éléments frontières, méthodes des matrices hiérarchiques, volcanologie physique, rifting et expansion des fonds océaniques.
-Solides compétences en rédaction scientifique et en communication orale. La maîtrise de l’anglais est requise ; le français est optionnel.

Contexte de travail

Le/la chercheur(e) postdoctoral(e) sera recruté(e) par le CNRS (Délégation Paris Centre) et effectuera ses recherches au sein du Laboratoire de Géologie de l'Ecole Normale Supérieure, une unité mixte de recherche regroupant chercheurs CNRS et enseignants-chercheurs de l’ENS-PSL. La personne recrutée intégrera l’équipe Déformations et Structures, qui se spécialise dans l’observation et la modélisation des processus tectoniques, du minéral à la lithosphère et du cycle sismique à la croissance des grandes structures géologiques.

Le postdoctorat sera encadré par Jean-Arthur Olive, en collaboration avec Harsha Bhat. Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet ERC SeaSALT (Seafloor Spreading on Short And Long Time scales, porteur : J.-A. Olive), qui prévoit le recrutement de plusieurs doctorants et post-doctorants travaillant sur différents aspects de l’accrétion océanique (magmatisme, tectonique, hydrothermalisme) à différentes échelles de temps. La personne recrutée bénéficiera enfin d’un réseau de collaborations nationales et internationales pour appuyer le développement des modèles numériques, et leur comparaison avec des observations de la déformation active aux dorsales océaniques.