Circulation des fluides dans la croûte terrestre : modélisation physique

Fluids flow in the earth crust : physical modelling

• Auteur / Autrice : Pierre Gavrilenko
• Direction : Yves Guéguen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lithosphère

Résumé

Les fluides sont omnipresents dans de nombreux processus qui prennent place dans la croute terrestre. Les fluides affectent les proprietes mecaniques et les transferts de masse dans les milieux poreux et participent ainsi a des processus de deformations qui peuvent etre rapides ou lents. Les fluides sont egalement connus pour affecter les proprietes electriques et acoustiques des milieux poreux. Le probleme de l'ecoulement des fluides est lie au concept de permeabilite. Dans une 1ere partie, nous developpons un modele qui prend en compte l'effet de la pression sur la permeabilite d'echantillons de roches fissurees. Nous mettons en evidence le role des asperites des parois rugueuses des fissures et nous deduisons les parametres de la microstructure de porosite a partir de la comparaison du modele avec les experiences. Dans une 2eme partie, nous utilisons la theorie de la percolation pour discuter de l'effet des fluides dans la croute. Nous mettons l'accent sur la variation spatiale de la fracturation dans la croute. Le contraste des proprietes mecaniques, acoustiques et electriques de la croute inferieure et superieure est discute sur cette base. La 3eme partie traite de la variation temporelle de la permeabilite. Les asperites qui previennent la fermeture complete des fissures fluent sous l'effet de processus de dissolution-recristallisation, ce qui entraine une reduction de porosite. Il peut en resulter soit une surpression de fluides et une fracturation episodique, soit une expulsion complete des fluides et un assechement de la croute. Des constantes de temps des differents processus sont mises en evidence et l'on discute des consequences sur les proprietes physiques de la croute