Surpressions de fluide et décollements. Modélisations analogique et numérique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

Surpressions de fluide et décollements. Modélisations analogique et numérique

Régis Mourgues
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1214818
  • IdRef : 076770990

Résumé

Overpressures of fluid are very often called upon to explain the very weak frictions observed at the base of the overlapping tablecloths or the slips of sediments on very weak slopes. Analogical modeling had however never taken them into account. In this thesis, we develop a new technique which consists in injecting air in sand models in order to simulate these overpressures. Thanks to this method, we show how the fluids act on the deformation by the intermédiaire of the forces of current (gradient of pressure), by modifying l intensity and l orientation of the effective constraints. We carry out then experiments of compressive deformation, in which we generate levels of separation while exploiting the permeability of the sand used in the construction of the models. The efficacity of these separations depends then on the pressure of fluid applied and controls the style of the deformation. These analogical experiments are compared with a digital model of distinct elements coupled to a liquid phase, which we also developed during this thesis. The confrontation of the results resulting from the two methods appears rather convincing. We simulate then gravitating slips and show how overpressures of fluid can create listric normal faults by modifying the orientation of the constraints. These experiments are finally applied to the deformations of the delta of the Amazone. The correlation between the form of the slips, the distribution of the pressures and the presence d'une bed rock in probable generation of gas, enables us to specify the origine of overpressures in this delta. To finish, we place ourselves at the scale of the sand grain, and we use the numerical method to characterize the evolution of texture d'un granular medium subjected to a gradient of pressure of increasing fluid.
Les surpressions de fluide sont très souvent invoquées pour expliquer les très faibles frottements observés à la base des nappes chevauchantes ou les glissements de sédiments sur de très faibles pentes. La modélisation analogique ne les avait cependant jamais prises en compte. Dans cette thèse, nous développons une nouvelle technique qui consiste à injecter de l'air dans des modèles de sable afin de simuler ces surpressions. Grâce à cette méthode, nous montrons comment les fluides agissent sur la déformation par l'intermédiaire des forces de courant (gradient de pression), en modifiant l'intensité et l'orientation des contraintes effectives. Nous effectuons ensuite des expériences de déformation compressive, dans lesquelles nous générons des niveaux de décollement en jouant sur la perméabilité du sable utilisé dans la construction des modèles. L'efficacité de ces décollements dépend alors de la pression de fluide appliquée et contrôle le style de la déformation. Ces expériences analogiques sont comparées avec un modèle numérique d'éléments distincts couplé à une phase fluide, que nous avons également développé au cours de cette thèse. La confrontation des résultats issus des deux méthodes apparaît assez convaincante. Nous simulons ensuite des glissements gravitaires et montrons comment les surpressions de fluide peuvent créer des failles normales listriques en modifiant l'orientation des contraintes. Ces expériences sont enfin appliquées aux déformations du delta de l'Amazone. La corrélation entre la forme des glissements, la distribution des pressions et la présence d'une roche mère en probable génération de gaz, nous permet de préciser l'origine des surpressions dans ce delta. Pour terminer, nous nous plaçons à l'échelle du grain de sable, et nous utilisons la méthode numérique pour caractériser l'évolution de la texture d'un milieu granulaire soumis à un gradient de pression de fluide croissant.
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Dates et versions

tel-00007479 , version 1 (22-11-2004)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00007479 , version 1

Citer

Régis Mourgues. Surpressions de fluide et décollements. Modélisations analogique et numérique. Tectonique. Université Rennes 1, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00007479⟩
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