Endommagement dynamique de la serpentine

Laboratoire(s) de rattachement : ISTerre
Encadrants : Mai-Linh Doan
Co-encadrant : Anne-Line Auzende
Contact : 04.76.63.52.09
Mots clés : serpentine ; mécanique des roches ; endommagement co-sismique ; pétrophysique ; analyse microstructurale

Contexte et objectifs de la mission de stage :
Les serpentinites sont des roches issues de l’hydratation des roches ultrabasiques du manteau, que l’on retrouve dans de nombreux contextes tectoniques actifs, comme les zones de subduction, des failles transformantes (San Andreas) ou les rides océaniques. Du fait de leurs propriétés rhéologiques particulières liées notamment à la structure lamellaire des serpentines, elles sont soupçonnées de favoriser le fluage de ces failles. Cependant, on observe une micro-sismicité importante aux alentours des failles en fluage. Il est donc intéressant d’étudier le comportement de la serpentine lors d’un chargement co-sismique.

Le dispositif des barres de Hopkinson d’ISTerre a été construit pour caractériser le comportement mécanique de roches lors des séismes. Un canon à gaz lance un impacteur qui vient frapper des barres instrumentées, ce qui permet de suivre le comportement mécanique de l’échantillon à haute vitesse de déformation. On peut ensuite déterminer les modifications pétrophysiques qui en résultent.

Nous proposons de caractériser à l’aide de cet outil, pour la première fois, le comportement mécanique dynamique d’une serpentinite prélevée dans le massif du Monviso (Alpes). Ce stage complet consiste en plusieurs parties :

  1. expériences mécaniques sur échantillons
  2. mesures pétrophysiques (vitesses acoustiques, perméabilité, porosité) avant et après endommagement des échantillons
  3. premières observations microstructurales pour tenter d’expliquer la rhéologie et les variations pétrophysiques observées sur les échantillons.

Les données collectées seront valorisables dans des publications auxquelles le stagiaire sera associé.