UMR CNRS 5805 EPOC
Environnements et Paléoenvironnements
Océaniques et Continentaux

        

Consignes de Sécurité et Numéros d'Urgence
(à l'usage des personnels du laboratoire)

le 11-12-2014

Hélène PERINOTTO

Jean-Luc Schneider / Patrick Bachèlery

Jean-Luc Schneider, Pr. Université de Bordeaux, Directeur de thèse
Patrick Bachèlery, Pr. Université de Clermont-Ferrand, Co-Directeur de thèse
Pascal Allemand, Pr. Université de Lyon, Rapporteur
Anne Le Friant, Directeur de recherche, Institut de Physique du Globe de Paris, Rapporteur
Benjamin van Vyk de Vries, Pr. Université de Clermont-Ferrand, Rapporteur
Richard Fabre, Pr. Université de Bordeaux, Examinateur
Thierry Mulder, Pr. Université de Bordeaux, Examinateur

Les avalanches de débris, qui résultent du démantèlement des flancs des édifices volcaniques et montagneux, sont des écoulements granulaires rapides et dangereux dont le monteur est la gravité et qui présentent des distances de transport extrêmement importantes. La dynamique de mise en place des avalanches de débris et les mécanismes de transport permettant cette très grande mobilité sont des phénomènes qui demeurent encore mal compris. De nombreux modèles existent pour expliquer la grande mobilité des avalanches de débris et incluent des processus basés sur la lubrification ou la fluidification de la masse granulaire mais également sur le phénomène de désintégration dynamique des éléments. Cependant la grande majorité des modèles proposés souffre du manque d'observations de terrain et de quantification de l'évolution des matériaux au cours de leur transport au sein de la masse granulaire. Afin d'identifier les principaux mécanismes de transport des avalanches de débris, nous proposons dans ce travail une étude de terrain détaillée de dépôts d'avalanches de débris volcaniques qui résultent du démantèlement d'un volcan bouclier océanique, le Piton des Neiges (île de La Réunion, océan Indien). L'approche est couplée à un examen morphométrique (dimension fractale et circularité), exoscopique et granulométrique des particules présentes dans les dépôts. Elle est complétée par l'examen de la fabrique des dépôts basée sur l'anisotropie de la susceptibilité magnétique (ASM). Les données obtenues nous permettent de mettre en évidence une évolution de la dynamique de transport et de mise en place des dépôts d'avalanches de débris depuis les zones sources jusqu'aux domaines de dépôt distaux. On montre également que la désintégration dynamique et le gonflement dispersif qui l'accompagne opèrent tout au long du transport et à toutes les échelles au-dessus d'une limite inférieure de broyage à 500 microm. En dessous de cette limite, la réduction granulométrique résulte uniquement de processus d'attrition par friction entre les particules. La grande mobilité des avalanches de débris pourrait ainsi être expliquée par l'effet combiné de la libération d'énergie élastique par la désintégration dynamique des particules > 500 microm et par une réduction de la friction interne à la matrice liée aux interactions dispersives des particules fines (< 500 microm). L'ensemble des données permettent également de préciser les directions de transport et l'ampleur des avalanches de débris liées aux déstabilisations du massif du Piton des Neiges.

http://www.theses.fr/2014BORD0414/document