Les avalanches de debris volcaniques : etude des depots et nouveau schema de destabilisation de flanc a partir de l'exemple du strato-volcan du cantal (massif central, france) (modelisation analogique et numerique)

par NATHALIE FRANCE VIDAL

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de JEAN MARIE CANTAGREL.

Soutenue en 1998

à Clermont Ferrand 2 .

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  • Résumé

    Les depots d'avalanche de debris volcaniques du cantal s'observent sur une surface elliptique de 2800 km#2. Ils sont constitues d'elements primaires trachy-andesitiques constitutifs du volcan avant sa destabilisation. Les elements secondaires incorpores dans l'avalanche sont varies, lies a la nature du substratum. Ils affleurent a plus de 37 km du centre actuel, et contiennent encore des blocs primaires metriques. Il n'a pas ete mis en evidence differentes unites d'avalanche de debris. La realisation d'une carte geologique synthetique, de coupes, de logs permet de proposer un volume total de 180 km#3 des depots d'avalanche de debris. Ce volume serait associe a la destabilisation majeure d'un edifice volcanique unique ayant eu une hauteur proche de 4 km et une base de 15 km. L'ecroulement aurait affecte l'ensemble du volcan en un laps de temps reduit il y a 7 ma. Les depots engendres ont ete remanies sous forme de coulees de debris. L'ensemble a ete scelle par des coulees trachy-andesitiques et basaltiques. Pour expliquer la presence de ces depots sur 360 dans le cantal, la reactivation de failles sous un volcan a ete testee par modelisation analogique. Le rejeu de deux failles croisees se traduit par une faille normale et un bombement sommital. Un large effondrement se produit sur 140 et correspond a l'angle cree par les deux failles croisees. L'effondrement est instantane, favorise par la presence de niveaux ductiles (couches cendro-ponceuses) dans l'edifice. Ce seul moteur de destabilisation ne permet pas d'expliquer la presence des depots sur 360 dans le cantal. D'autres facteurs de destabilisation ont ete testes par modelisation numerique. Le parametre qui influence le plus le coefficient de securite donc la stabilite du volcan est l'angle de frottement interne. La cohesion, la masse volumique ont une influence moindre. Les couches sedimentaires ont un role dans la mise en place de l'avalanche. Des couches ductiles, dans l'edifice, augmentent son instabilite. La composante sismique est essentielle. La compilation des resultats de terrain, de modelisation analogique et numerique permet de supposer que le strato-volcan du cantal aurait pu connaitre une phase importante d'edification suivie d'une phase d'effondrement majeur liee a la combinaison de plusieurs facteurs de destabilisation.


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Informations

  • Détails : 203 P.
  • Annexes : 174 REF.

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  • Bibliothèque : Bibliothèque Clermont Université (Aubière). Section Sciences et Techniques.
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