Localisation de la déformation et fracturation associée PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Localisation de la déformation et fracturation associée PDF full book. Access full book title Localisation de la déformation et fracturation associée by Sylvie Schueller. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Sylvie Schueller
Publisher:
ISBN: 9782914375337
Category : Earth
Languages : en
Pages : 297
Get Book Here
Book Description
L'étude de la localisation de la déformation dans un milieu fragile/ductile s'inscrit dans la compréhension mécanique du développement des réseaux de fractures multi-échelles, caractéristiques de la déformation intra-continentale. Une approche expérimentale, simulant un contexte de collision à l'échelle Iithosphérique,a été mise en œuvre.Elle permet de décrire et de suivre dans le temps un mode de rupture, dans lequel les réseaux de failles obtenus présentent des propriétés statistiques similaires à celles des réseaux naturels. Une analyse détaillée de l'organisation des hétérogénéités et des déformations dans ces expériences permet d'obtenir des informations importantes sur l'évolution de ces systèmes et sur la localisation de la déformation à grande échelle. La déformation d'un analogue de la lithosphère continentale peut ainsi être caractérisée par trois facteurs: le paramètre fragile/ductile r, le nombre d'Argand Ar et les conditions aux limites. r, lié au couplage fragile/ductile, contrôle le degré de localisation de la déformation. Ar caractérise le rôle des forces gravitaires sur l'expression du mode de déformation dominant (compressif, décrochant ou extensif). Les conditions aux limites influent sur la répartition spatiale de ces modes de déformation. A partir de l'analyse des champs de déformation, le processus de localisation est découpé en deux phases : la phase pré-localisation et la phase post-localisation. La phase pré-localisation se traduit par une augmentation de la déformation moyenne avec le temps selon une loi de puissance, dont l'exposant est indépendant de la rhéologie du milieu. Elle se caractérise par une organisation progressive des déformations, qui s'accompagne d'une augmentation de la longueur de corrélation. Cette phase pré-localisation semble se faire sur une période de temps indépendante de la rhéologie du milieu comme du mode de déformation. Elle aboutit au développement du réseau de failles. La phase post-localisation est caractérisée par une organisation des déformations selon des lois d'échelles, dont la dimension fractale est fonction de la rhéologie du milieu. Bien que la déformation moyenne et la longueur de corrélation (de la taille du système) soient stabilisées, le système reste dynamique, comme en témoignent les fluctuations observées au niveau de la masse des failles actives ou de la dimension de corrélation. Dans la mesure où la mécanique du couplage fragile/ductile ne peut être expliquée à partir des expériences, celle-ci est abordée au travers de simulations numériques. Le rôle de la viscosité du milieu ductile sur le caractère localisé ou diffus de la fracturation dans le milieu fragile y est plus particulièrement étudié. Les résultats montrent notamment qu'une variation d'un ordre de grandeur de la viscosité permet de passer d'un mode de fracturation diffus à localisé
Author: Sylvie Schueller
Publisher:
ISBN: 9782914375337
Category : Earth
Languages : en
Pages : 297
Get Book Here
Book Description
L'étude de la localisation de la déformation dans un milieu fragile/ductile s'inscrit dans la compréhension mécanique du développement des réseaux de fractures multi-échelles, caractéristiques de la déformation intra-continentale. Une approche expérimentale, simulant un contexte de collision à l'échelle Iithosphérique,a été mise en œuvre.Elle permet de décrire et de suivre dans le temps un mode de rupture, dans lequel les réseaux de failles obtenus présentent des propriétés statistiques similaires à celles des réseaux naturels. Une analyse détaillée de l'organisation des hétérogénéités et des déformations dans ces expériences permet d'obtenir des informations importantes sur l'évolution de ces systèmes et sur la localisation de la déformation à grande échelle. La déformation d'un analogue de la lithosphère continentale peut ainsi être caractérisée par trois facteurs: le paramètre fragile/ductile r, le nombre d'Argand Ar et les conditions aux limites. r, lié au couplage fragile/ductile, contrôle le degré de localisation de la déformation. Ar caractérise le rôle des forces gravitaires sur l'expression du mode de déformation dominant (compressif, décrochant ou extensif). Les conditions aux limites influent sur la répartition spatiale de ces modes de déformation. A partir de l'analyse des champs de déformation, le processus de localisation est découpé en deux phases : la phase pré-localisation et la phase post-localisation. La phase pré-localisation se traduit par une augmentation de la déformation moyenne avec le temps selon une loi de puissance, dont l'exposant est indépendant de la rhéologie du milieu. Elle se caractérise par une organisation progressive des déformations, qui s'accompagne d'une augmentation de la longueur de corrélation. Cette phase pré-localisation semble se faire sur une période de temps indépendante de la rhéologie du milieu comme du mode de déformation. Elle aboutit au développement du réseau de failles. La phase post-localisation est caractérisée par une organisation des déformations selon des lois d'échelles, dont la dimension fractale est fonction de la rhéologie du milieu. Bien que la déformation moyenne et la longueur de corrélation (de la taille du système) soient stabilisées, le système reste dynamique, comme en témoignent les fluctuations observées au niveau de la masse des failles actives ou de la dimension de corrélation. Dans la mesure où la mécanique du couplage fragile/ductile ne peut être expliquée à partir des expériences, celle-ci est abordée au travers de simulations numériques. Le rôle de la viscosité du milieu ductile sur le caractère localisé ou diffus de la fracturation dans le milieu fragile y est plus particulièrement étudié. Les résultats montrent notamment qu'une variation d'un ordre de grandeur de la viscosité permet de passer d'un mode de fracturation diffus à localisé
Author: Renaud Toussaint
Publisher: Editions Universitaires Europeennes
ISBN: 9783841793911
Category :
Languages : de
Pages : 192
Get Book Here
Book Description
La fracturation des roches soumises a des cisaillements ressemble a une transition de phase: la deformation se localise rapidement a l'echelle des grains, tout en restant homogene aux grandes echelles. Alors que les microfractures individuelles croissent encore de facon stable, apparaissent autour de la contrainte pic des structures de grande echelle (bandes de cisaillement) qui brisent spontanement les symetries du probleme. Autour du point de localisation macroscopique, on analyse la relation contrainte / deformation dans diverses roches et conditions de charge, mettant en evidence une loi de puissance avec exposant universel entre ecart a la deformation critique et ecart a la contrainte critique. Une telle universalite, caracteristique d'un point critique, encourage le developpement d'une physique statistique pour rendre compte de ce phenomene. A partir de postulats sur l'entropie et de la mecanique, on calcule la probabilite d'occurrence des configurations de microfractures a l'aide de l'energie necessaire a leur formation. Ce modele predit deux transitions de phase, l'une correspondant a l'initiation de l'endommagement, la seconde, critique, a la localisation macroscopique.
Author: Eric Bonnet
Publisher:
ISBN: 9782905532800
Category : Faults (Geology).
Languages : en
Pages : 186
Get Book Here
Book Description
LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION EST UN PHENOMENE IMPORTANT DANS L'ETUDE DE LA RUPTURE DES MATERIAUX. CELLE-CI RESULTE DE LA NUCLEATION, DE LA CROISSANCE ET DE LA COALESCENCE DES FAILLES QUI S'ORGANISENT SUIVANT UN RESEAU DONT LA GEOMETRIE EST COMPLEXE A ANALYSER. COMPRENDRE LE PHENOMENE DE LOCALISATION DE LA DEFORMATION NECESSITE DONC DE COMPRENDRE LA DYNAMIQUE DE LA CROISSANCE DE CES RESEAUX DE FAILLES. C'EST A CE PROCESSUS DE LOCALISATION ET A SON EXPRESSION DANS LA LITHOSPHERE AUQUEL NOUS NOUS SOMMES ATTACHE A TRAVERS CETTE ETUDE. LE ROLE QUANTITATIF DES FAILLES SUR LES DEFORMATIONS LITHOSPHERIQUE A TOUJOURS FAIT L'OBJET D'UN DEBAT SCIENTIFIQUE. S'IL EST INDENIABLE QUE DANS LES NIVEAUX SUPERFICIELS DE L'ECORCE TERRESTRE LES DEFORMATIONS SONT PRINCIPALEMENT CONCENTREES DANS LES FAILLES, LE COMPORTEMENT MOYEN DE LA LITHOSPHERE TERRESTRE EST TOUJOURS SUJET A DISCUSSION. PARCE QUE LA LITHOSPHERE EST UN MILIEU RHEOLOGIQUEMENT STRATIFIE, NOUS AVONS CHOISI DE REPRESENTER SON COMPORTEMENT MECANIQUE A L'AIDE DE MODELES ANALOGIQUES QUI RESPECTENT LA STRATIFICATION FRAGILE-DUCTILE ET QUI SONT DIMENSIONNES PAR RAPPORT A LA GRAVITE. CES MODELES SONT CONSTRUITS EN SUPERPOSANT UN NIVEAU DE SABLE (QUI LOCALISE LA DEFORMATION) SUR UN NIVEAU DE SILICONE (QUI DISTRIBUE LA DEFORMATION). LE COMPORTEMENT MECANIQUE DE CES MODELES EST ALORS DECRIT A L'AIDE DU RAPPORT DE RESISTANCE EXISTANT ENTRE CES DEUX NIVEAUX. SELON LA VALEUR DE , ON OBSERVE DEUX MODES DE DEFORMATIONS. (1) LORSQUE CE RAPPORT EST INFERIEUR A 0,5 LA DEFORMATION EST DISTRIBUEE SUR L'ENSEMBLE DE L'EXPERIENCE ET LA DIMENSION DE CORRELATION DU CHAMP DE DEFORMATION, QUI TRADUIT SON ORGANISATION SPATIALE, EST EGALE A 2. LE RESEAU DE FAILLES SE CARACTERISE PAR UNE DISTRIBUTION DES LONGUEURS QUI SUIT UNE LOI EXPONENTIELLE DONT LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE EST EGALE A L'EPAISSEUR DU NIVEAU FRAGILE. LA DIMENSION FRACTALE DE CE RESEAU EST EGALE A 2. (2) LORSQUE EST SUPERIEUR A 0,5, LA DEFORMATION SE LOCALISE LE LONG DE DEUX BANDES DE CISAILLEMENTS AUXQUELLES SONT ASSOCIEES UN RESEAU COMPLEXE DE FAILLES. LE CHAMP DE DEFORMATION PRESENTE UNE DIMENSION DE CORRELATION EGALE A 1,9. LA DISTRIBUTION DES LONGUEURS DE FAILLES SUIT UNE LOI GAMMA, CARACTERISEE PAR UNE LONGUEUR CARACTERISTIQUE L#O ET PAR UN EXPOSANT A. LA DIMENSION FRACTALE EST EGALE A 1,8. LA TRANSITION ENTRE CES DEUX MODES DE DEFORMATION EST BRUTALE, ET INTERVIENT POUR UN RAPPORT DE RESISTANCE CRITIQUE. ELLE PEUT ETRE ASSIMILEE DANS SA NATURE A UNE TRANSITION DE PHASE. CETTE TRANSITION EST EFFECTIVE LORSQUE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE L#O DEVIENT PLUS GRANDE QUE L'EPAISSEUR DU NIVEAU FRAGILE. CELA PEUT S'INTERPRETER COMME LE PASSAGE DEPUIS UNE CROISSANCE TRIDIMENSIONNELLE DES FAILLES (DANS LES DIRECTIONS HORIZONTALE ET VERTICALE) A UNE CROISSANCE BIDIMENSIONNELLE (DANS LE PLAN VERTICAL). LA DETERMINATION DE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE ET DE LA DIMENSION FRACTALE A PARTIR DE RESEAU DE FAILLES NATURELS SUGGERE POUR LA DEPRESSION AFAR ET LA REGION DE SAN-ANDREAS UNE DEFORMATION LOCALISANTE
Author: Christian C.. Roth
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Cette thèse porte sur l'effet du taux de déformation sur l'initiation de la rupture ductile des métaux dans les aciers avancés à haute résistance (AHSS). Une analyse détaillée de la plasticité des AHSS (effet de la température et au taux de déformation) est requise, ainsi que la caractérisation de l'effet de l'état des contraintes. Les principaux résultats de cette thèse sont : (i) des essais novateurs pour déterminer la déformation à rupture dans les toles sous chargement proportionnel pour des chargements allant du cisaillement pur à la traction équi-biaxiale (ii) le développement d'une technique expérimentale permettant de réaliser des essais à rupture sur toles avec des barres de Hopkinson (SPHB) (iii)) un modèle de plasticité en grandes déformations incluant la dépendance au taux de déformation et à la température (iv) un modèle d'initiation de la rupture ductile dépendant du taux de déformation et (v) des observations micrographiques montrant une augmentation significative de la localisation de déformation à de forts taux de déformation. Outre une introduction générale, des conclusions, et un chapitre de perspectives, la thèse comprend quatre chapitres principaux: Dans le premier chapitre, un programme basique d'essais à rupture pour les toles est développé afin de caractériser l'amorce de la rupture ductile sous différents états de contraintes. Une éprouvette plane comportant deux sections utiles paralèlles est proposée pour déterminer la déformation à rupture pour des états de contraintes proches du cisaillement pur. Une méthodologie basée sur des simulations EF est développée pour optimiser la géométrie de l'éprouvette en fonction de la ductilité du matériau et de son écrouissage. Une éprouvette de traction trouée est optimisée pour déterminer la ductilité en traction uniaxiale. La déformation plane est étudiée par flexion d'une large bande, tandis qu'un essai de poinçonnement miniature est utilisé pour la traction equi-biaxiale. Dans un deuxième chapitre, un système d'inversion est développé pour des essais de traction à de forts taux de déformations avec des SPHB. Une barre de sortie située au-dessus de la barre d'entrée permet de mesurer l'effort de traction, tandis que le déplacement de l'éprouvette est mesuré par caméra rapide. Cette configuration permet une durée d'essais deux fois plus long qu'un système conventionnel de Kolsky, et des essais à des taux intermédiaires (~100/s) sans augmenter la longueur totale du système. Dans un troisième chapitre, des essais de traction à divers taux de déformation sont réalisés sur des éprouvettes plates lisses, entaillées et trouées. La rupture est précédée d'une striction. Une approche hybride expérimentale et numérique est utilisée pour calculer la déformation à rupture. Une dépendance au taux de déformation et à la température de type Johnson-Cook avec un écrouissage combiné Swift-Voce est utilisée avec une loi d'écoulement anisotrope non-associée pour décrire précisément les champs locaux de déformation. Les variations de tempréatures ne sont pas calculées en résolvant le problème thermo-mécanique complet, mais au moyen d'une fonction de poids dépendant du taux de déformation. Ces résultats sont ensuite utilisés pour calibrer et valider une extension récente du modèle d'initiation de rupture d'Hosford-Coulomb, prenant en compte l'effet du taux de déformation. Dans un quatrième chapitre, des essais sur éprouvettes de cisaillement sont réalisés pour une large gamme de température et de taux de déformation. La déformation de l'éprouvette est soigneusement analysée par corrélation d'images numériques et par une approche hybride expérimentale et numérique. Des analyses EBSD sont réalisées sous la surface de rupture, mettant en évidence l'influence de la vitesse de chargement sur la déformation de la microstructure.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Geology
Languages : en
Pages : 548
Get Book Here
Book Description
Author: Manon Bickert
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
La partie orientale de la dorsale sud-ouest indienne est particulièrement pauvre en apports magmatiques et constitue de ce fait un laboratoire naturel pour étudier l'accrétion océanique dans une configuration extrême, pour laquelle la divergence des plaques est presque complètement accommodée par le jeu de failles normales à grand rejet. Ces failles, également appelées failles de détachement, exhument des péridotites serpentinisées d'origine mantellaire sur le plancher océanique. Les mécanismes de déformation des roches mantelliques au cours de leur exhumation, avant leur passage dans le domaine de circulation de fluides hydrothermaux, sont peu connus. Nous avons étudié les textures de déformation et les mécanismes de localisation, ainsi que les assemblages minéralogiques associés, dans un corpus de presque 400 échantillons de péridotites serpentinisées draguées pendant la campagne SMoothSeafloor (2010). Tous les échantillons présentent à des degrés variables une déformation hétérogène combinant des mécanismes de déformation cassants (fractures, kinks) et plastiques (extinction ondulante, sous-joints, recristallisation dynamique). L'une des manifestations de cette déformation est la recristallisation syntectonique d'olivines et de pyroxènes au sein de kinks et de microfractures. Ces textures résultent de conditions de hautes contraintes et hautes températures en base de lithosphère, dans la zone d'enracinement des détachements. Ces observations microstructurales ont été intégrées dans un modèle thermomécanique 2D du domaine axial des dorsales lentes, qui explore deux mécanismes d'affaiblissement observés dans les échantillons: la serpentinisation ( 350°C) et la réduction de la taille des grains (800°C). La combinaison de ces deux mécanismes permet la reproduction de failles de détachement dans une lithosphère épaisse (20-25 km), avec un relief et une fréquence qui sont consistantes avec celles observées sur notre zone d'étude.
Author: Geological Survey of Canada
Publisher: McClain Printing Company
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 392
Get Book Here
Book Description
Author: D. Gapais
Publisher: Geological Society of London
ISBN: 9781862391765
Category : Science
Languages : en
Pages : 334
Get Book Here
Book Description
This book consists of 18 papers on deformation mechanisms, rheology and tectonics. The main approaches include experimental rock deformation, microstructural analysis, field structural studies, analogue and numerical modelling. New results on various topics are presented, ranging from brittle to ductile deformation and grain-scale to lithospherescale mechanisms. The volume contains review papers on several major current topics, such as the rheology of the lithospheric mantle and the mechanisms of exhumation of high-pressure tectonic units, as well as research papers on kinematic and mechanical analysis of rock deformation and related new techniques. Several contributions emphasize the increasing ability and wish of researchers to strengthen the links between small-scale physical mechanisms and large-scale tectonics. The volume will be of interest to academic and industrial researchers in the fields of structural geology, interactions between metamorphism, fluids and deformation, and large-scale tectonic processes.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Geology
Languages : en
Pages : 340
Get Book Here
Book Description
Author: Suzanne Raynaud
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 660
Get Book Here
Book Description
L'OBJECTIF DE CE MEMOIRE EST D'APPORTER DE NOUVELLES DONNEES, A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE, SUR DEUX MECANISMES MAJEURS DE LA DEFORMATION CRUSTALE SOUVENT ASSOCIEES ; LA DEFORMATION PAR DISSOLUTION-CRISTALLISATION ET LA DEFORMATION PAR RUPTURE FRAGILE. DANS LA PREMIERE PARTIE, LES METHODES UTILISEES POUR DECRIRE LA POROSITE ET LA TEXTURE D'UN MATERIAU, A L'ECHELLE DU MM AU MICROMETRE SONT EXPOSEES, EN PARTICULIER LA TOMODENSITOMETRIE RAYONS X. LA DEUXIEME PARTIE PRESENTE L'ETUDE DES CARACTERISTIQUES PETROPHYSIQUES DE DEUX CALCAIRES, QUI ONT ETE NATURELLEMENT SOUMIS AU MEME CHAMP DE CONTRAINTE TECTONIQUE EN COMPRESSION PENDANT L'OROGENESE PYRENEENNE. DEUX PROCESSUS DE DEFORMATION PAR PRESSION-DISSOLUTION-CRISTALLISATION SONT MIS EN EVIDENCE. L'EXISTENCE DE L'UN OU L'AUTRE DE CES PROCESSUS EST CONTROLEE PRINCIPALEMENT PAR LA POROSITE DE LA ROCHE. LES DIFFERENCES ENTRE CES DEUX PROCESSUS SONT DISCUTEES EN TERMES DE GENESE DES SITES STYLOLITIQUES, CARACTERISTIQUES DES TRANSFERTS DE MASSE, LOCALISATION DE LA CRISTALLISATION ET DEFORMATION GLOBALE. DANS LA TROISIEME PARTIE, LA RUPTURE EXPERIMENTALE EN COMPRESSION DE TROIS MATERIAUX DE COMPORTEMENTS MECANIQUES VARIES, UNE ROCHE DURE (GRANITE), UNE ROCHE TENDRE (CRAIE) ET UN SOL (MARNE), EST ETUDIEE LORS DE TESTS TRIAXIAUX EFFECTUES A DIFFERENTES PRESSIONS DE CONFINEMENT. LA CELLULE DE DEFORMATION EST TRANSPARENTE AUX RAYONS X ET MONTEE DANS UN TOMODENSITOMETRE RAYONS X. LA MICROFISSURATION ANTERIEURE A LA RUPTURE, DIFFUSE DANS LES ECHANTILLONS, MONTRE DES CARACTERISTIQUES DIFFERENTES DANS LE GRANITE ET LA MARNE. LA MICRODEFORMATION DE CES DEUX MATERIAUX EVOLUE EN FONCTION DE LA PRESSION DE CONFINEMENT PERMETTANT DE DISTINGUER DEUX MODES DE RUPTURE FRAGILE. DANS LA CRAIE, AU COURS DES ESSAIS, L'EVOLUTION SPATIO-TEMPORELLE DE LA POROSITE FISSURALE EST ANALYSEE ET LA VARIATION DE LA VALEUR DE CE PARAMETRE EST QUANTIFIEE. CETTE APPROCHE PERMET PLUS PARTICULIEREMENT D'ANALYSER LES CARACTERISTIQUES DE LA POROSITE ACQUISE LORS DE LA RELAXATION DES CONTRAINTES ET DE COMPARER AVEC LES EVENEMENTS SURVENUS LORS DE LA DECOMPRESSION DANS UN BASSIN SEDIMENTAIRE
