Transport de magma par fracturation hydraulique à travers la lithosphère terrestre - Université Clermont Auvergne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2000

Magma transport through the Earth's lithosphere by hydraulic fracturing

Transport de magma par fracturation hydraulique à travers la lithosphère terrestre

Thierry Menand

Résumé

Magma transport through dykes has been studied by means of small-scale laboratory experiments, in which aqueous solutions of various density and viscosity were injected into gelatin solids used as an analogue for crustal rocks. Indeed, in situ measurements of Young's modulus and fracture toughness of gelatin solid verify its elastic and brittle behaviour at laboratory scale is the same as that of rocks through which dykes propagate. Experimental results highlight the importance of the fracture resistance of the host solid as a mechanism that controls dyke propagation and suggest that time-dependent failure of the solid is length-scale dependent rather than a material property. Moreover, these experiments show that if gas exsolve during propagation, they can separate from the main liquid-fissure and thus provide a mechanism for precursor volcanic eruptions.
La propagation de filons magmatiques a été simulée à l'échelle du laboratoire en injectant des liquides de différentes densité et viscosité dans des solides de gélatine. Les mesures in situ du module d'Young et de la résistance à la fracture de la gélatine solide vérifient qu'elle se comporte à l’échelle du laboratoire de manière élastique et cassante comme les roches crustales lors de la mise en place des filons magmatiques. Les expériences réalisées permettent de proposer un modèle de propagation pour les filons magmatiques dominée par la résistance à la fracturation du solide environnant et fournissent des contraintes sur les processus de fracturation qui s’opposent à cette propagation : ces processus ne seraient pas une propriété intrinsèque des roches mais dépendraient au contraire de la tailles des filons. Les expériences montrent également comment la présence de gaz à la pointe d’un filons modifie sa dynamique de propagation et sous quelle conditions ce gaz peut se séparer du liquide, fournissant ainsi une explication phénoménologique pour l'origine des éruptions volcaniques très riches en gaz qui précèdent nombre d'éruptions volcaniques majeures.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-03099246 , version 1 (06-01-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03099246 , version 1

Citer

Thierry Menand. Transport de magma par fracturation hydraulique à travers la lithosphère terrestre. Volcanologie. Université Paris 7, 2000. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03099246⟩
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