RHÃOLOGIE
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RHÉOLOGIE<br />
Rhéologie: étude du comportement des matériaux<br />
soumis à une contrainte<br />
– p.1/34
RHÉOLOGIE<br />
Rhéologie: étude du comportement des matériaux<br />
soumis à une contrainte<br />
Dépend de 3 paramètres physiques:<br />
- Température<br />
- Pression<br />
- Taux de déformation<br />
– p.1/34
RHÉOLOGIE<br />
Rhéologie: étude du comportement des matériaux<br />
soumis à une contrainte<br />
Dépend de 3 paramètres physiques:<br />
- Température<br />
- Pression<br />
- Taux de déformation<br />
→ importantes variations des comportements<br />
– p.1/34
RHÉOLOGIE<br />
Rhéologie: étude du comportement des matériaux<br />
soumis à une contrainte<br />
Dépend de 3 paramètres physiques:<br />
- Température<br />
- Pression<br />
- Taux de déformation<br />
→ importantes variations des comportements<br />
• Déformations et paramètres physiques<br />
• Enveloppes rhéologiques<br />
• Définition de la lithosphère<br />
• Contribution sismique et sismologique<br />
• Modélisation analogique et numérique<br />
– p.1/34
Contraintes et déformations<br />
F<br />
F<br />
∆S<br />
Contrainte: Force appliquée sur une<br />
surface ∆S<br />
σ = dF<br />
dS<br />
σ 1 > σ 2 > σ 3<br />
– p.2/34
Contraintes et déformations<br />
F<br />
F<br />
∆S<br />
Contrainte: Force appliquée sur une<br />
surface ∆S<br />
σ = dF<br />
dS<br />
σ 1 > σ 2 > σ 3<br />
σ<br />
τ<br />
L1<br />
L2<br />
φ<br />
σ<br />
τ<br />
– p.2/34
Contraintes et déformations<br />
F<br />
F<br />
∆S<br />
Contrainte: Force appliquée sur une<br />
surface ∆S<br />
σ = dF<br />
dS<br />
σ 1 > σ 2 > σ 3<br />
L1<br />
σ<br />
σ<br />
L2<br />
φ<br />
τ<br />
τ<br />
Déformation: toute action qui change<br />
forme, dimension et localisation<br />
d’un corps d’un état initial à un état<br />
final<br />
Comparaison de 2 états à 2 temps<br />
différents<br />
→ à la différence de la contrainte qui<br />
décrit 1 condition à 1 temps donné<br />
– p.2/34
Déformations élastique et plastique<br />
Comportement élastique: déformation réversible de la roche<br />
- relation linéaire entre σ et ɛ<br />
- matériaux élastiques accumulent une déformation qu’ils<br />
restituent quand la contrainte est relâchée<br />
– p.3/34
Déformations élastique et plastique<br />
Comportement élastique: déformation réversible de la roche<br />
- relation linéaire entre σ et ɛ<br />
- matériaux élastiques accumulent une déformation qu’ils<br />
restituent quand la contrainte est relâchée<br />
Comportement plastique: déformation non réversible de la roche<br />
- pas de relation linéaire entre σ et ɛ<br />
- matériaux plastiques ne restituent pas la déformation après<br />
relaxation des contraintes<br />
– p.3/34
Déformations élastique et plastique<br />
Comportement élastique: déformation réversible de la roche<br />
- relation linéaire entre σ et ɛ<br />
- matériaux élastiques accumulent une déformation qu’ils<br />
restituent quand la contrainte est relâchée<br />
Comportement plastique: déformation non réversible de la roche<br />
- pas de relation linéaire entre σ et ɛ<br />
- matériaux plastiques ne restituent pas la déformation après<br />
relaxation des contraintes<br />
Fluage: déformation à contrainte constante<br />
– p.3/34
Déformation cassante et ductile<br />
Roche cassante: se déforme de manière élastique voir même un<br />
peu plastiquement avant la rupture<br />
- déformation discontinue, froide et rapide<br />
- caractérisée par une direction et un sens de mouvement<br />
– p.4/34
Déformation cassante et ductile<br />
Roche cassante: se déforme de manière élastique voir même un<br />
peu plastiquement avant la rupture<br />
- déformation discontinue, froide et rapide<br />
- caractérisée par une direction et un sens de mouvement<br />
Roche ductile: subit de grandes déformations sans rupture<br />
- déformation continue et chaude<br />
- caractérisée par des déplacements de blocs aux limites du<br />
domaine<br />
– p.4/34
Déformation cassante et ductile<br />
Roche cassante: se déforme de manière élastique voir même un<br />
peu plastiquement avant la rupture<br />
- déformation discontinue, froide et rapide<br />
- caractérisée par une direction et un sens de mouvement<br />
Roche ductile: subit de grandes déformations sans rupture<br />
- déformation continue et chaude<br />
- caractérisée par des déplacements de blocs aux limites du<br />
domaine<br />
Roche ductile-cassante: certaines roches ont un comportement<br />
ductile avant rupture<br />
– p.4/34
Déformation cassante et ductile<br />
Roche cassante: se déforme de manière élastique voir même un<br />
peu plastiquement avant la rupture<br />
- déformation discontinue, froide et rapide<br />
- caractérisée par une direction et un sens de mouvement<br />
Roche ductile: subit de grandes déformations sans rupture<br />
- déformation continue et chaude<br />
- caractérisée par des déplacements de blocs aux limites du<br />
domaine<br />
Roche ductile-cassante: certaines roches ont un comportement<br />
ductile avant rupture<br />
⇒ Température, pression et vitesse de déformation font varier la<br />
limite cassant/ductile<br />
– p.4/34
Paramètres physiques<br />
Pression<br />
– p.5/34
Paramètres physiques<br />
Pression<br />
fracturation retardée par augmentation de la pression de<br />
confinement<br />
– p.6/34
Paramètres physiques<br />
Pression<br />
fracturation retardée par augmentation de la pression de<br />
confinement<br />
Si la pression de confinement atteint de valeurs élevées<br />
supérieure à 30 MP, la rupture n’existe plus<br />
déformation par raccourcissement de 3 à 20 %<br />
– p.6/34
Paramètres physiques<br />
Pression<br />
fracturation retardée par augmentation de la pression de<br />
confinement<br />
Si la pression de confinement atteint de valeurs élevées<br />
supérieure à 30 MP, la rupture n’existe plus<br />
déformation par raccourcissement de 3 à 20 %<br />
Si la pression des fluides est élevée, on aura une déformation cassante<br />
à n’importe quelle profondeur<br />
– p.6/34
Paramètres physiques<br />
Température<br />
– p.7/34
Paramètres physiques<br />
Température<br />
Si la température augmente, le seuil de fluage plastique diminue<br />
- amollissement de la roche et déformation avant rupture<br />
– p.8/34
Paramètres physiques<br />
Température<br />
Si la température augmente, le seuil de fluage plastique diminue<br />
- amollissement de la roche et déformation avant rupture<br />
La pression hydrostatique retarde la rupture<br />
– p.8/34
Paramètres physiques<br />
Température<br />
Si la température augmente, le seuil de fluage plastique diminue<br />
- amollissement de la roche et déformation avant rupture<br />
La pression hydrostatique retarde la rupture<br />
⇒ effets conjugués de la pression et de la température étend le<br />
domaine ductile de la roche<br />
– p.8/34
Paramètres physiques<br />
Vitesse de déformation<br />
– p.9/34
Paramètres physiques<br />
Vitesse de déformation<br />
Vitesse de déformation:<br />
-expérience en laboratoire: ɛ de 10 −9 à 10 −5 s −1<br />
-phénomènes géologiques: ɛ de 10 −14 à 10 −5 s −1<br />
– p.10/34
Paramètres physiques<br />
Vitesse de déformation<br />
Vitesse de déformation:<br />
-expérience en laboratoire: ɛ de 10 −9 à 10 −5 s −1<br />
-phénomènes géologiques: ɛ de 10 −14 à 10 −5 s −1<br />
Diminution du domaine plastique et augmentation du domaine<br />
élastique<br />
– p.10/34
Paramètres physiques<br />
Vitesse de déformation<br />
Vitesse de déformation:<br />
-expérience en laboratoire: ɛ de 10 −9 à 10 −5 s −1<br />
-phénomènes géologiques: ɛ de 10 −14 à 10 −5 s −1<br />
Diminution du domaine plastique et augmentation du domaine<br />
élastique<br />
Pour des vitesses de déformation croissantes, le domaine<br />
plastique diminue<br />
⇒ la Roche devient cassante<br />
– p.10/34
Quelques exemples<br />
roche sédimentaire: du comportement élastique à élasto-plastique<br />
- Comportement cassant jusqu’à 4000 mètres de profondeur<br />
avec T ◦ ≈ 150 ◦ C et P ≈ 100 MPa<br />
⇒ comportement ductile si gradient géothermique normal<br />
(9000 mètres et T ◦ ≈ 300 ◦ C<br />
– p.11/34
Quelques exemples<br />
roche sédimentaire: du comportement élastique à élasto-plastique<br />
- Comportement cassant jusqu’à 4000 mètres de profondeur<br />
avec T ◦ ≈ 150 ◦ C et P ≈ 100 MPa<br />
⇒ comportement ductile si gradient géothermique normal<br />
(9000 mètres et T ◦ ≈ 300 ◦ C<br />
Sel Gemme: roche ductile à P ≈ 200 MPa et T ◦ ≈ 300 ◦ C<br />
comportement plastique pour contrainte constante σ=10 MPa<br />
– p.11/34
Échelle d’observation<br />
Gneiss:<br />
- globalement ductile<br />
- En détail, feldspath: comportement cassant par glissement<br />
le long des clivages<br />
– p.12/34
Échelle d’observation<br />
Gneiss:<br />
- globalement ductile<br />
- En détail, feldspath: comportement cassant par glissement<br />
le long des clivages<br />
Transition élastique/ductile dépend de la température et de la<br />
nature des minéraux de la roche<br />
- Quartz → 350 ◦ C<br />
- feldspath → 500 ◦ C<br />
⇒ Roche composée de Quartz et feldspath, la transition<br />
se fera sur une zone d’une certaine épaisseur correspondant à<br />
l’isotherme de 350 ◦ C et 500 ◦ C<br />
350 ◦ C<br />
500 ◦ C<br />
globalement cassant<br />
zone de transition<br />
globalement ductile<br />
– p.12/34
Enveloppes rhéologiques<br />
´<br />
Étude du comportement des matériaux de la croûte et du manteau en<br />
fonction de la pression et de la température<br />
Matériaux représentatifs:<br />
- pour la croûte: Quartz, feldspath avec ou sans eau<br />
- pour le manteau: Olivine et Dunite<br />
Comportement cassant: loi de Byerlee<br />
Comportement ductile: loi de fluage<br />
– p.13/34
Loi de Byerlee - loi de friction<br />
Relation linéaire entre contrainte normale σ n et contrainte<br />
cisaillante τ sur des plan de failles préexistants<br />
τ = 0.85σ n pour σ n < 2Kb<br />
τ = 0.5 + 0.6σ n pour 2Kb < σ n < 20Kb<br />
– p.14/34
Loi de Byerlee - loi de friction<br />
Relation linéaire entre contrainte normale σ n et contrainte<br />
cisaillante τ sur des plan de failles préexistants<br />
τ = 0.85σ n pour σ n < 2Kb<br />
τ = 0.5 + 0.6σ n pour 2Kb < σ n < 20Kb<br />
Valable pour tous les matériaux<br />
– p.14/34
Loi de Byerlee - loi de friction<br />
Relation linéaire entre contrainte normale σ n et contrainte<br />
cisaillante τ sur des plan de failles préexistants<br />
τ = 0.85σ n pour σ n < 2Kb<br />
τ = 0.5 + 0.6σ n pour 2Kb < σ n < 20Kb<br />
Valable pour tous les matériaux<br />
la contrainte nécessaire pour créer un glissement augmente avec<br />
la pression de confinement<br />
– p.14/34
loi de fluage<br />
COLD GEOTHERM<br />
HOT GEOTHERM<br />
Comportement ductile obtenu à haute température<br />
– p.15/34
loi de fluage<br />
COLD GEOTHERM<br />
HOT GEOTHERM<br />
Comportement ductile obtenu à haute température<br />
Forte variation en fonction de la pression et de la température<br />
environnantes<br />
– p.15/34
loi de fluage<br />
COLD GEOTHERM<br />
HOT GEOTHERM<br />
Comportement ductile obtenu à haute température<br />
Forte variation en fonction de la pression et de la température<br />
environnantes<br />
Lois différentes pour chaque matériau<br />
– p.15/34
Enveloppe de la Lithosphère<br />
´<br />
Évolution en fonction de la température<br />
en contexte extensif<br />
– p.16/34
Exemples d’enveloppe rhéologique<br />
Géotherme froid<br />
1 couche 2 couches<br />
Quartz/Granite Quartz/Granite<br />
croûte basique<br />
– p.17/34
Exemples d’enveloppe rhéologique<br />
Géotherme chaud<br />
1 & 2 couches 1 couche<br />
Quartz/Granite roche basique<br />
Quartz/Granite<br />
+ croûte basique<br />
– p.18/34
Base de la Lithosphère<br />
Limite thermo-mécanique à l’intérieur d’un même matériau: l’Olivine<br />
Lithosphère<br />
1300 ◦ C<br />
Asthénosphère<br />
comportement rigide - propagation onde P et onde S OK<br />
comportement ductile - L.V.Z et atténuation des ondes S<br />
1300 ◦ C ≈ proche de la température de fusion de l’Olivine<br />
– p.19/34
Base de la Lithosphère<br />
Limite thermo-mécanique à l’intérieur d’un même matériau: l’Olivine<br />
Lithosphère<br />
1300 ◦ C<br />
Asthénosphère<br />
comportement rigide - propagation onde P et onde S OK<br />
comportement ductile - L.V.Z et atténuation des ondes S<br />
1300 ◦ C ≈ proche de la température de fusion de l’Olivine<br />
⇒ transition entre l’Olivine cassante à une échelle tectonique et<br />
l’Olivine ductile dans l’asthénosphère<br />
– p.19/34
Base de la Lithosphère<br />
Limite thermo-mécanique à l’intérieur d’un même matériau: l’Olivine<br />
Lithosphère<br />
1300 ◦ C<br />
Asthénosphère<br />
comportement rigide - propagation onde P et onde S OK<br />
comportement ductile - L.V.Z et atténuation des ondes S<br />
1300 ◦ C ≈ proche de la température de fusion de l’Olivine<br />
⇒ transition entre l’Olivine cassante à une échelle tectonique et<br />
l’Olivine ductile dans l’asthénosphère<br />
Structure spécifique à l’axe des rides océaniques:<br />
1300 ◦ C<br />
MOHO<br />
Croûte=Lithosphère<br />
Asthénosphère chaude<br />
– p.19/34
Contexte extensif I:<br />
évolution d’une dorsale<br />
Lors de l’évolution de la<br />
dorsale, l’isotherme 1300 ◦ C<br />
s’enfonce au sein du manteau<br />
– p.20/34
Contexte extensif I:<br />
évolution d’une dorsale<br />
Lors de l’évolution de la<br />
dorsale, l’isotherme 1300 ◦ C<br />
s’enfonce au sein du manteau<br />
⇒ La Lithosphère s’épaissit au<br />
dépend de l’asthénosphère<br />
– p.20/34
Contexte extensif I:<br />
évolution d’une dorsale<br />
Lors de l’évolution de la<br />
dorsale, l’isotherme 1300 ◦ C<br />
s’enfonce au sein du manteau<br />
⇒ La Lithosphère s’épaissit au<br />
dépend de l’asthénosphère<br />
⇒ Contraction thermique des<br />
matériaux, la plaque subside et<br />
la profondeur du fond augmente<br />
– p.20/34
Contexte extensif II:<br />
évolution d’un rift<br />
Amincissement de la Lithosphère<br />
continentale pendant la phase<br />
extensive<br />
– p.21/34
Contexte extensif II:<br />
évolution d’un rift<br />
Amincissement de la Lithosphère<br />
continentale pendant la phase<br />
extensive<br />
Variation spatio-temporelle de la<br />
rhéologie<br />
– p.21/34
Contexte extensif II:<br />
évolution d’un rift<br />
Amincissement de la Lithosphère<br />
continentale pendant la phase<br />
extensive<br />
Variation spatio-temporelle de la<br />
rhéologie<br />
⇒ Comportement ductile très<br />
prépondérant à l’axe du rift<br />
– p.21/34
Géodynamique et température<br />
Différentes pentes de la loi de<br />
Byerlee selon le contexte<br />
géodynamique<br />
– p.22/34
Géodynamique et température<br />
Différentes pentes de la loi de<br />
Byerlee selon le contexte<br />
géodynamique<br />
→ besoin de plus d’énergie pour<br />
obtenir la rupture en contexte<br />
compressif<br />
– p.22/34
Géodynamique et température<br />
Différentes pentes de la loi de<br />
Byerlee selon le contexte<br />
géodynamique<br />
→ besoin de plus d’énergie pour<br />
obtenir la rupture en contexte<br />
compressif<br />
La Température augmente<br />
– p.22/34
Géodynamique et température<br />
Différentes pentes de la loi de<br />
Byerlee selon le contexte<br />
géodynamique<br />
→ besoin de plus d’énergie pour<br />
obtenir la rupture en contexte<br />
compressif<br />
La Température augmente<br />
→ le comportement cassant se<br />
réduit<br />
– p.22/34
Contribution de la sismologie<br />
Séisme: déplacement d’un volume rocheux de manière brutale<br />
pendant la rupture le long d’un plan de faille<br />
Rupture<br />
Déformation élastique<br />
Relâchement des contraintes Augmentation des contraintes<br />
période cosismique<br />
= séisme<br />
période intersismique<br />
période cosismique<br />
→ Le comportement d’un matériel élastique caractérise la<br />
déformation cassante à l’échelle crustale<br />
– p.23/34
Contribution de la sismologie<br />
Séisme: déplacement d’un volume rocheux de manière brutale<br />
pendant la rupture le long d’un plan de faille<br />
Rupture<br />
Déformation élastique<br />
Relâchement des contraintes Augmentation des contraintes<br />
période cosismique<br />
= séisme<br />
période intersismique<br />
période cosismique<br />
→ Le comportement d’un matériel élastique caractérise la<br />
déformation cassante à l’échelle crustale<br />
→ Distribution en profondeur de la sismicité donne une idée assez<br />
précise de la transition cassante/ductile<br />
– p.23/34
Distribution de la sismicité I<br />
– p.24/34
Distribution de la sismicité I<br />
Cassant<br />
Ductile<br />
Cassant<br />
⇒ faible résistance de la croûte inférieure: les déformations<br />
plastiques prédominent<br />
– p.24/34
Distribution de la sismicité I<br />
Cassant<br />
Ductile<br />
Cassant<br />
⇒ faible résistance de la croûte inférieure: les déformations<br />
plastiques prédominent<br />
– p.24/34
Distribution de la sismicité I<br />
Cassant<br />
Ductile<br />
Cassant<br />
⇒ faible résistance de la croûte inférieure: les déformations<br />
plastiques prédominent<br />
Première couche: croûte supérieure<br />
de 15 à 20 km<br />
Deuxième couche: manteau<br />
supérieur<br />
⇒ Entre les deux, quelques rares<br />
séismes à la base du MOHO<br />
– p.24/34
Distribution de la sismicité II<br />
Faille de San Andreas: Discontinuité majeure à l’échelle de la<br />
tectonique des plaques<br />
– p.25/34
Distribution de la sismicité II<br />
Faille de San Andreas: Discontinuité majeure à l’échelle de la<br />
tectonique des plaques<br />
Pas de sismicité dans la croûte inférieure<br />
– p.25/34
Distribution de la sismicité II<br />
Faille de San Andreas: Discontinuité majeure à l’échelle de la<br />
tectonique des plaques<br />
Pas de sismicité dans la croûte inférieure<br />
⇒ Comportement ductile<br />
– p.25/34
Distribution de la sismicité III<br />
2 paramètres importants dans<br />
cette région:<br />
– p.26/34
Distribution de la sismicité III<br />
2 paramètres importants dans<br />
cette région:<br />
⋆ vitesse de déformation élevée:<br />
une déformation rapide engendre<br />
un comportement cassant<br />
– p.26/34
Distribution de la sismicité III<br />
2 paramètres importants dans<br />
cette région:<br />
⋆ vitesse de déformation élevée:<br />
une déformation rapide engendre<br />
un comportement cassant<br />
⋆ température froide: renforce le<br />
comportant cassant<br />
– p.26/34
Distribution de la sismicité III<br />
2 paramètres importants dans<br />
cette région:<br />
⋆ vitesse de déformation élevée:<br />
une déformation rapide engendre<br />
un comportement cassant<br />
⋆ température froide: renforce le<br />
comportant cassant<br />
⇒ Transition ductile/cassant<br />
généralement proche de la<br />
zone de convergence que dans<br />
domaine arrière-arc<br />
– p.26/34
Profiles Sismiques I<br />
croûte supérieure: faible<br />
réflectivité<br />
croûte inférieure: présence<br />
d’interfaces<br />
– p.27/34
Profiles Sismiques I<br />
croûte supérieure: faible<br />
réflectivité<br />
croûte inférieure: présence<br />
d’interfaces<br />
⇒ pas de traces de faille dans la croûte inférieure<br />
– p.27/34
Profiles Sismiques I<br />
croûte supérieure: faible<br />
réflectivité<br />
croûte inférieure: présence<br />
d’interfaces<br />
⇒ pas de traces de faille dans la croûte inférieure<br />
⇒ Déformation cassante de la croûte supérieure transmise au manteau<br />
par le biais d’un niveau de décollement dans la croûte inférieure<br />
– p.27/34
Profiles Sismiques II<br />
Amincissement crustal (35 à 10 km) proche de la transition<br />
continent/océan<br />
– p.28/34
Profiles Sismiques II<br />
Amincissement crustal (35 à 10 km) proche de la transition<br />
continent/océan<br />
tous les niveaux ont été amincis<br />
– p.28/34
Profiles Sismiques II<br />
Amincissement crustal (35 à 10 km) proche de la transition<br />
continent/océan<br />
tous les niveaux ont été amincis<br />
⇒ facteur d’amincissement plus élevé pour croûte supérieure<br />
– p.28/34
Profiles Sismiques II<br />
Amincissement crustal (35 à 10 km) proche de la transition<br />
continent/océan<br />
tous les niveaux ont été amincis<br />
⇒ facteur d’amincissement plus élevé pour croûte supérieure<br />
⇒ plus de croûte supérieure dans le domaine océanique<br />
– p.28/34
Rhéologie de la Croûte<br />
alternance de couche fragile et ductile<br />
→ rôle important sur la géométrie et la distribution de la<br />
déformation<br />
– p.29/34
Rhéologie de la Croûte<br />
alternance de couche fragile et ductile<br />
→ rôle important sur la géométrie et la distribution de la<br />
déformation<br />
La résistance totale de la croûte dépend fortement de la<br />
température<br />
→ du gradient géothermique<br />
– p.29/34
Rhéologie de la Croûte<br />
alternance de couche fragile et ductile<br />
→ rôle important sur la géométrie et la distribution de la<br />
déformation<br />
La résistance totale de la croûte dépend fortement de la<br />
température<br />
→ du gradient géothermique<br />
La croûte inférieure apparaît globalement moins résistante que la<br />
croûte supérieure<br />
→ tend à localiser la déformation<br />
– p.29/34
Rhéologie de la Croûte<br />
alternance de couche fragile et ductile<br />
→ rôle important sur la géométrie et la distribution de la<br />
déformation<br />
La résistance totale de la croûte dépend fortement de la<br />
température<br />
→ du gradient géothermique<br />
La croûte inférieure apparaît globalement moins résistante que la<br />
croûte supérieure<br />
→ tend à localiser la déformation<br />
importance de la composition minéralogique<br />
– p.29/34
Rhéologie du Manteau<br />
images de réflecteur jusqu’à 50/60 km de profondeur dans le manteau<br />
supérieur<br />
– p.30/34
Rhéologie du Manteau<br />
images de réflecteur jusqu’à 50/60 km de profondeur dans le manteau<br />
supérieur<br />
→ interpréter comme des failles normales<br />
– p.30/34
Rhéologie du Manteau<br />
images de réflecteur jusqu’à 50/60 km de profondeur dans le manteau<br />
supérieur<br />
→ interpréter comme des failles normales<br />
→ structure cassant du manteau supérieur<br />
– p.30/34
Modèle analogique I<br />
Reproduction des déformations naturelles à partir de matériaux de faible<br />
résistance qui permettent de travailler sur des temps courts et dans des<br />
conditions de laboratoire<br />
- Matériaux: sable,argile,plâtre,hydrocarbure<br />
– p.31/34
Modèle analogique I<br />
Reproduction des déformations naturelles à partir de matériaux de faible<br />
résistance qui permettent de travailler sur des temps courts et dans des<br />
conditions de laboratoire<br />
- Matériaux: sable,argile,plâtre,hydrocarbure<br />
2 types d’analyse:<br />
- Étude régionale<br />
- Étude de processus physique comme la fracturation<br />
– p.31/34
Modèle analogique I<br />
Reproduction des déformations naturelles à partir de matériaux de faible<br />
résistance qui permettent de travailler sur des temps courts et dans des<br />
conditions de laboratoire<br />
- Matériaux: sable,argile,plâtre,hydrocarbure<br />
2 types d’analyse:<br />
- Étude régionale<br />
- Étude de processus physique comme la fracturation<br />
Limites:<br />
- Transfert d’échelle<br />
- Aspect thermique non considéré<br />
– p.31/34
Modèle analogique II<br />
Premier modèle utilisant stratification sable/silicone (Faugères et Brun, 1984)<br />
→ modélisation de la géométrie des marges passives<br />
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Modèle analogique II<br />
Premier modèle utilisant stratification sable/silicone (Faugères et Brun, 1984)<br />
→ modélisation de la géométrie des marges passives<br />
failles normales apparaissent perpendiculaire à la direction d’extension<br />
délimitant des blocs crustaux<br />
– p.32/34
Modèle analogique II<br />
Premier modèle utilisant stratification sable/silicone (Faugères et Brun, 1984)<br />
→ modélisation de la géométrie des marges passives<br />
failles normales apparaissent perpendiculaire à la direction d’extension<br />
délimitant des blocs crustaux<br />
comportement différent du sable et du silicone<br />
→ failles en surface se prolongent jusqu’à la base du sable<br />
→ l’interface sable/silicone est défléchie à leur approche<br />
– p.32/34
Modèle analogique II<br />
Premier modèle utilisant stratification sable/silicone (Faugères et Brun, 1984)<br />
→ modélisation de la géométrie des marges passives<br />
failles normales apparaissent perpendiculaire à la direction d’extension<br />
délimitant des blocs crustaux<br />
comportement différent du sable et du silicone<br />
→ failles en surface se prolongent jusqu’à la base du sable<br />
→ l’interface sable/silicone est défléchie à leur approche<br />
Reproduction des blocs basculés décrits dans les marges passives<br />
– p.32/34
Modèles analogiques III<br />
Déformations ductiles localisées près de la discontinuité sable/silicone<br />
lié aux conditions de glissement à la base du modèle<br />
– p.33/34
Modèles analogiques III<br />
Déformations ductiles localisées près de la discontinuité sable/silicone<br />
lié aux conditions de glissement à la base du modèle<br />
Relation entre cisaillement dans le silicone et le sens de basculement des<br />
blocs<br />
– p.33/34
Modèles analogiques III<br />
Déformations ductiles localisées près de la discontinuité sable/silicone<br />
lié aux conditions de glissement à la base du modèle<br />
Relation entre cisaillement dans le silicone et le sens de basculement des<br />
blocs<br />
Failles normales toujours synthétiques du cisaillement à l’interface<br />
– p.33/34
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Modèles numériques<br />
elastic model viscuous model plastic model<br />
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Simulation d’un processus physique qui décrit une loi rhéologique
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Modèles numériques<br />
elastic model<br />
viscuous model<br />
plastic model<br />
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Simulation d’un processus physique qui décrit une loi rhéologique<br />
Numérisation des équations physiques en utilisant les conditions limites spécifiques<br />
à l’expérience désirée<br />
– p.34/34