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Thèse soutenue

Modélisation du mécanisme de déformation, transfert en solution, à l'échelle du joint de grain

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Auteur / Autrice : Joumana Ghoussoub Elgharib
Direction : Yves Leroy
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géotechnique
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Université de Marne-la-Vallée (1991-2019)

Résumé

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La compaction des roches sédimentaires par transfert en solution résulte de la dissolution de minéraux en contact, leur transport par diffusion dans le joint de grain et leur redéposition. Le joint de grain est constitué de zones de contact sec, de films fluides et de microcavités contenant du fluide. La connectivité de cette structure du joint détermine le potentiel de compaction de la roche par transfert en solution. L'évolution du joint de grain dans le temps est étudiée grâce à deux problèmes aux limites qui sont résolus de façon analytique ou numérique. L'évolution dans le temps de l'interface solide-fluide à l'intérieur du joint de grain est gouvernée par une transformation de phase entre le solide élastique soumis à des contraintes non-hydrostatiques et le fluide. Le temps caractéristique est dû à la loi cinétique linéaire. L'évolution de la structure loin de l'équilibre sous l'action d'un chargement perpendiculaire au joint de grain se caractérise par deux étapes. La première consiste en une évolution diffuse de la morphologie avec une augmentation de la concentration des contraintes. La seconde étape est caractérisée par une dissolution rapide, localisée dans la région à forte concentration de contrainte. La période de latence avant la localisation est gouvernée par la valeur de la contrainte liée au chargement ainsi que par un facteur géométrique responsable de la concentration initiale des contraintes à l'interface solide-fluide. La dissolution localisée permet au fluide de pénétrer un contact sec par une dissolution marginale et de créer un nouveau film fluide. Ce nouveau film fluide est cependant instable indiquant une évolution répétitive ou dynamique de la structure du joint de grain sous l'effet du transfert en solution.