Evolution texturale d’une roche biphasique au cours de la mylonitisation, observations et modèle quantitatif - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Textural evolution of a two-phase rock during mylonitization, observations, quantitative model

Evolution texturale d’une roche biphasique au cours de la mylonitisation, observations et modèle quantitatif

Résumé

The understanding of polymineralic rock rheology and their relationship with strain localization is a crucial point to decipher lithospheric deformation properties. For this purpose, numerical models appear to be a powerful tool as they allow for scaled experiments. In this thesis we quantitatively analyze the textural evolution of granulitic gabbros from Hokkaido (Japan) during mylonitization and compare the data to a physical model built upon the two-phase and damage theory. The study of this natural example shows an evolution of both the grain-sizes distributions and the spacial organization of the mineral phases during mylonitization. The rock displays a stage of clustering followed by a stage of intense mixing. This evolution appears to be directly related to the active creep mecanisms. In order to represent this evolution, we present a physical model where the interface depend on the mean grain-size of both phases, a variable measuring the mixture quantity is also proposed. The numerical results using two different mineral phases demonstrate the central role of the deformational work rate partition functions. Comparing numerical results with the naturalcase studies data allows to constrain their values.
Pour comprendre la rhéologie de la lithosphère il est crucial de bien comprendre le comportement des agrégats poly-minéraux sous contrainte dans le domaine ductile et en particulier les phénomènes de localisation de la déformation. La modélisation numérique constitue un outil indispensable pour remplir cet objectif car elle permet des expériences mises à l’échelle dans le temps et dans l’espace de la déformation naturelle. Dans cette thèse nous analysons quantitativement l’évolution texturale des gabbros d’une zone cisaillement granulitique d’Hokkaido (Japon) au cours de la mylonitisation et nous comparons ces données à un modèle physique développé directement à partir de la théorie biphasique de l’endommagement. L’étude de cet exemple naturel montre une évolution non seulement des distributions de tailles de grains mais aussi de l’organisation spatiale des phase minérales au cours de la mylonitisation avec une phase de ségrégation ou « clustering » des phases suivie d’une phase de mélange. Cette évolution découle directement des mécanismes de fluage actifs. Pour représenter cette évolution nous présentons un modèle physique où l’interface dépend des tailles moyennes de grains, une variable mesurant la quantité de mélange est aussi proposée. Les résultats numériques avec deux phases minérales différentes montrent que ce sont les fonctions de partition du taux de travail de déformations qui contrôlent l’évolution de la texture modélisée. La comparaison avec les données naturelles permet d’en contraindre les valeurs.
Fichier principal
Vignette du fichier
benoit-bevillard_3408.pdf (466.61 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03246759 , version 1 (02-06-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03246759 , version 1

Citer

Benoit Bevillard. Evolution texturale d’une roche biphasique au cours de la mylonitisation, observations et modèle quantitatif. Sciences de la Terre. Université d'Orléans, 2019. Français. ⟨NNT : 2019ORLE3104⟩. ⟨tel-03246759⟩
123 Consultations
2 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More