Modélisation physique tridimensionnelle des mouvements gravitaires de grande ampleur en milieu rocheux

par Damien Bachmann

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Stéphane Bouissou et de Alexandre I. Chemenda.


  • Résumé

    La gravité est un des facteurs contrôlant l'évolution des chaînes de montagnes. Ses effets les plus connus sont les glissements de terrain. Elle génère aussi des mouvements évoluant à plus grande échelle d'espace et de temps, dont les effets peuvent passer inaperçus, confondus avec ceux de la tectonique ou masqués par l'érosion. Ces mouvements sont connus sous le nom de DSGSD (Deep Seated Gravitational Slope Deformation). La compréhension de ce phénomène est importante du point de vue de la géologie structurale, de la géomorphologie ou de la prévention des risques naturels. Le manque d'observations en profondeur fait que les modalités de la rupture mises en jeu dans ces mouvements sont inconnues. Nous avons étudié les DSGSD par une approche de modélisation physique tridimensionnelle. Le premier objectif a donc été de finaliser la mise au point d'un protocole expérimental original. Cette méthode est fondée sur l'utilisation de nouveaux matériaux analogues et d'un dispositif de chargement gravitaire permettant de réaliser des modèles satisfaisant les critères de similarité. Ce protocole présente l'avantage de pouvoir observer la déformation des modèles de manière incrémentale, ainsi que de permettre la réalisation de coupes au sein des modèles. Notre étude a montré que la profondeur maximale de la surface de rupture est comparable à la hauteur de l'édifice affecté. Par ailleurs, au cours de l’évolution de la rupture, ces phénomènes participent au déclenchement de mouvements gravitaires de plus petite taille. Il a également pu être mis en évidence que la topographie à grande échelle est un facteur majeur contrôlant la géométrie et la répartition des mouvements gravitaires.

  • Titre traduit

    3D physical modelling of large-scale gravitational rock mass movements


  • Résumé

    Gravity is one of the principal forces controlling the evolution of mountain belts. The best known effects are various forms of landslides. However, gravity also causes movements over larger spatial and temporal scales, the effects of which are difficult to distinguish from tectonic structures or are hidden by erosion. These movements are known as Deep Seated Gravitational Slope Deformation (DSGSD). Understanding this phenomenon is therefore important, both from structural and geomorphological points of view and for the prediction of natural hazards. Yet the mode of rupture that causes these movements rests unknown due to the lack of observations at depth. We have studied this phenomenon using a 3D experimental physical modelling approach. The first objective was to finalise the recently-developped experimental protocole. This method is based on the use of new analogue materials and an original experimental gravity loading device which allows tests to be carried out respecting the physical similarity criteria. The protocol also has the advantage of allowing the observation of incremental deformation, as well as obtaining cross-sections through the model to study deformation at depth. The study shows that the maximum depth of the rupture surface is of the same order as the height of the slope affected. Furthermore, during the evolution of the rupture, deep-seated phenomena help trigger gravity movements at a smaller scale. The larger-scale topography was also shown to be a major factor controlling the geometry and distribution of gravity movements.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (135 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.123-135. Résumés en français et en anglais

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 06NICE4048

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 06 NICE 4048
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.