Couplages thermo-hydro-mécaniques et chimiques lors de la rupture et du glissement sismiques

par Nicolas Brantut

Thèse de doctorat en Géophysique

Sous la direction de Yves Guéguen.

Soutenue en 2010

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Thermo-hydro-mechanical and chemical couplings during rupture and seismic slip


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Des expériences de déformation du gypse à des températures de 25 à 70°C montrent une localisation de la déformation dans des bandes de cisaillement, par des processus à la fois fragiles et ductiles. La déformation est lente à température ambiante alors qu'à 70°C la formation des bandes de cisaillement est dynamique. Dans des tests jusqu'à 150°C, au-delà de la température de déshydratation du gypse, les échantillons se compactent fortement, ce qui est associé à une forte activité acoustique. Au cours de la transformation, le module de Poisson de la roche diminue, à cause des effets de fissuration et du remplacement des phases. L'analyse théorique des couplages thermo-hydro-mécaniques et chimique au cours de la nucléation et du glissement sismique montre que le caractère endothermique des réactions de déshydratation permet une limitation très efficace de la température le long des failles, y compris pendant des glissements rapides. Cet aspect est confirmé par des tests expérimentaux de friction sur du gypse soumis à un glissement à haute vitesse. De plus, les analyses de stabilité du système théorique montrent que les réactions de déshydratation peuvent déstabiliser un glissement stable et ainsi provoquer une accélération pouvant donner lieu à un séisme. Les travaux présentés dans cette thèse montrent la complexité du comportement mécanique des roches contenant des minéraux hydratés ; cela met en lumière l'importance de la connaissance de la lithologie et de la minéralogie des roches, ce qui est souvent mésestimé en sismologie. Cette complexité est sans doute responsable de la grande variété de séismes observés dans la nature.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-296 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 246 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2010) 245
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