Fracturation et dissolution sous contrainte des roches : aspects naturels et expérimentaux à l'échelle microscopique

par Suzanne Raynaud

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de G. GUIEU.

Soutenue en 1995

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    L'objectif de ce memoire est d'apporter de nouvelles donnees, a l'echelle microscopique, sur deux mecanismes majeurs de la deformation crustale souvent associees ; la deformation par dissolution-cristallisation et la deformation par rupture fragile. Dans la premiere partie, les methodes utilisees pour decrire la porosite et la texture d'un materiau, a l'echelle du mm au micrometre sont exposees, en particulier la tomodensitometrie rayons x. La deuxieme partie presente l'etude des caracteristiques petrophysiques de deux calcaires, qui ont ete naturellement soumis au meme champ de contrainte tectonique en compression pendant l'orogenese pyreneenne. Deux processus de deformation par pression-dissolution-cristallisation sont mis en evidence. L'existence de l'un ou l'autre de ces processus est controlee principalement par la porosite de la roche. Les differences entre ces deux processus sont discutees en termes de genese des sites stylolitiques, caracteristiques des transferts de masse, localisation de la cristallisation et deformation globale. Dans la troisieme partie, la rupture experimentale en compression de trois materiaux de comportements mecaniques varies, une roche dure (granite), une roche tendre (craie) et un sol (marne), est etudiee lors de tests triaxiaux effectues a differentes pressions de confinement. La cellule de deformation est transparente aux rayons x et montee dans un tomodensitometre rayons x. La microfissuration anterieure a la rupture, diffuse dans les echantillons, montre des caracteristiques differentes dans le granite et la marne. La microdeformation de ces deux materiaux evolue en fonction de la pression de confinement permettant de distinguer deux modes de rupture fragile. Dans la craie, au cours des essais, l'evolution spatio-temporelle de la porosite fissurale est analysee et la variation de la valeur de ce parametre est quantifiee. Cette approche permet plus particulierement d'analyser les caracteristiques de la porosite acquise lors de la relaxation des contraintes et de comparer avec les evenements survenus lors de la decompression dans un bassin sedimentaire

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  • Détails : 330 f

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  • Cote : RAY
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