Shear-wave Splitting in a Critical Crust: the next Step

On pourrait avancer que l'anisotropie dans la biréfringence des ondes transversales n'a pas répondu à ses promesses initiales, à savoir ouvrir une nouvelle voie dans la compréhension des phénomènes de fissures et de contraintes dans la croûte terrestre. Dans cet article sont présentés deux développements révélés récemment, qui paraissent raviver ces premiers espoirs et apportent des opportunités nouvelles pour le contrôle, la modélisation et même la prévision des déformations (avant fracture) dans les roches microfracturées et saturées de fluides. Ainsi, un modèle de poroélasticité (APE) développé récemment concerne l'évolution sous contraintes des roches microfracturées et saturées en fluide et reproduit une large gamme de phénomènes, qui seraient autrement inexpliqués ou dissociés, et semble être une bonne approximation au premier ordre de l'évolution des roches microfracturées et saturées en fluide. Puisque les paramètres qui contrôlent à petite échelle la déformation (avant fracture) contrôlent aussi la biréfringence des ondes transversales, il apparaît que l'évolution des roches microfracturées et saturées peut être aussi directement contrôlée par cette biréfringence et que la réponse à des changements futurs peut être prédite par l'APE. Le bon usage de la modélisation de l'APE et des observations de la biréfringence des ondes transversales implique que la plupart des roches soient proches d'un stade de fracturation critique associé à une percolation limite, situation où la résistance aux contraintes transversales disparaît et où les fractures transversales peuvent se propager. Ceci corrobore une autre hypothèse concernant la mise en situation critique spontanée des roches in situ. La conséquence de cette identification est que la physique à petite échelle, qui contrôle l'ensemble du phénomène, peut maintenant être associée aux contraintes générées par les fluides baignant les fissures intergranulaires. Ceci a probablement l'avantage unique, parmi les systèmes critiques, de donner la possibilité de contrôler en chaque point les détails des déformations avant fracture et l'approche du seuil critique (dans ce cas l'approche d'une fracturation), au moyen d'observations adéquates de la biréfringence des ondes transversales. Cet article passe en revue ces développements et commente leurs conséquences et leurs applications, en particulier les conséquences sur la mise en situation critique des roches spontanément. L'étape suivante sera d'exploiter ces techniques pour modéliser, contrôler et prédire les effets de changements de conditions sur la déformation de la masse rocheuse.