Rôle de l'altération chimique des géomatériaux sur l'instabilité de versants alpins

par Pierre Nevers

Projet de thèse en Structure et évolution de la terre

Sous la direction de Catherine Bertrand, Jérôme Gaillardet et de Vincent Marc.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de Environnements Santé , en partenariat avec Chrono-Environnement (laboratoire) depuis le 01-12-2016 .


  • Résumé

    L'altération géochimique représente une part non négligeable par rapport à l'altération mécanique dans l'évolution de la rupture des versants rocheux à long terme (évolution pluriannuelle par endommagement mécanique et géochimique des fractures et de la matrice rocheuse), moyen terme et court terme (effet saisonnier et instantané des fluctuations hydromécaniques essentiellement localisé dans les fractures du versant). Sur les versants instables de type visqueux, l'altération chimique est susceptible de modifier la porosité et la perméabilité des terrains tandis que la qualité chimique de l'eau porale est un élément crucial de contrôle de la stabilité des édifices argileux. On se propose d'étudier la variabilité de la composition de la minéralisation de l'eau pour comprendre les échanges et transferts au sein des hydrosystèmes en intégrant les différents systèmes depuis la zone d'infiltration jusqu'aux exutoires. La reconstitution des évolutions chimiques des eaux en utilisant les minéraux qui interagissent lors du transit de l'eau dans les massifs doit permettre d'une part d'établir des bilans d'érosion et de dénudation chimique à une échelle locale et leur contribution aux cycles géochimiques globaux et d'autre part, de localiser et de quantifier au sein d'un versant montagneux l'érosion chimique capable d'entraîner une «fatigue chimique » des géomatériaux. Ce type d'érosion est-il continu dans le temps et l'espace ou discontinu par crises ? Quel rôle les fluides ont-ils sur le développement de l'endommagement et l'évolution des glissements de terrain Le projet s'appuie sur les différents sites expérimentaux du réseau OMIV

  • Titre traduit

    Role of geochemical alteration of geomaterials on alpine landslide


  • Résumé

    Geochemical alteration represents a significant contribution compared to mechanical weathering on the long term (multiannual evolution by mechanical and geochemical damage of the fractures and the rock matrix), to the medium and short-term (seasonal and instantaneous effect of hydro-mechanical fluctuations located in the fractures of the slope) evolution of the rock slope failures. In the case of unstable slopes in soft clay shales,, , the chemical weathering is likely to modify the porosity and the permeability of the rock while the chemical quality of pore water is a well-known control factor of structure and stability of the clayey soils. We propose to study the variability of the water chemistry to understand the interactions and transfers within the hydrosystems through the various compartments from the infiltration zone to the discharge area The reconstitution of the chemical evolutions of water and minerals during the transit of water through the rock, might allow to establish local erosion balance and chemical denudation and their contribution to the total geochemical cycles. In addition it might also allow to locate and to quantify at the scale of a rock slope, the chemical erosion able to induce “chemical tiredness” of the rock. Is this kind of erosion continuous or discontinuous in time and space? What is the role of fluids on the development of the damage zone and on the evolution of the landslides? This project is focused on various experimental sites from the network OMIV.