Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Propriétés physiques des zone de failles“

Pterocarpus erinaceus (Poir.) est l’une des espèces des domaines climatiques soudanien et guinéen du Togo. Son importance socio-économique tient à ses nombreuses utilisations. Toutefois, la sylviculture et les propriétés technolo- giques du bois sont mal connues. C’est dans ce contexte qu’un travail a été mené pour déterminer les propriétés physiques et mécaniques (densité, retraits, PSF, MOE, MOR, compression, dureté) de son bois en relation avec les conditions du milieu. Les résultats observés sur les bois de 19 arbres, âgés de 18 à 60 ans environ, prélevés dans deux zones écolo- giques (Parc de la Kéran, zone souda- nienne ; Abdoulaye, zone guinéenne), montrent des différences de densité, d’infra-densité, de contrainte de rupture en compression et d’anisotropie des retraits. Ces propriétés sont plus élevées à Kéran qu’à Abdoulaye. Pour les retraits, le PSF, le MOE, la contrainte de rupture en flexion et la dureté, il n’y a pas de dif- férence significative entre les deux sites. Cette étude met en évidence des corréla- tions attendues entre la densité et la dureté. Elle montre aussi que les proprié- tés physiques et mécaniques du bois de vène sont très peu influencées par l’âge cambial.

Balanites aegyptiaca est une espèce caractéristique et emblématique des zones sèches d’Afrique et d’Asie. Elle revêt une grande importance socio-économique dans toute sa zone naturelle de répartition du fait de ses multiples usages. Toutefois, les propriétés technologiques de son bois sont mal connues, d’où des utilisations parfois inappropriées mais qui pourraient être élargies. Afin de mieux adapter ses applications à ses caractéristiques, nous avons déterminé les indicateurs de stabilité physique (masse volumique, infradensité, retrait radial total, retrait tangentiel total, retrait volumique total et point de saturation des fibres) et les indicateurs de comportement mécanique (module d’élasticité longitudinal, contrainte de rupture en flexion et compression) de ce bois. Quatre-vingt-treize éprouvettes prélevées dans 13 arbres provenant des zones sahélienne et soudanienne tchadiennes, et de la zone sahélienne sénégalaise ont été testées. Les résultats obtenus montrent que, pour les trois provenances, le bois de B. aegyptiaca est mi-lourd (797 kg/m3) avec une stabilité dimensionnelle moyenne : l’anisotropie de retrait est supérieure à 2 (2,2), le retrait radial total et le retrait tangentiel total sont moyens, respectivement égaux à 4 % et 8,5 %. Ses caractéristiques mécaniques sont moyennes (contraintes de rupture en compression et flexion statique respectivement égales à 49,4 MPa et 104,5 MPa) à faible (module d’élasticité longitudinal de 10 473 MPa). Une comparaison des résultats obtenus en fonction des zones de prélèvement a mis en évidence des tendances variables selon les caractéristiques étudiées. Ces variations entre les trois provenances restent cependant limitées. Les résultats de l’étude montrent que le bois de B. aegyptiaca pourrait être utilisé de façon appropriée sous forme de matériau pour une plus large gamme d’emplois, sous réserve de la mise en place d’une gestion adaptée permettant sa restauration par plantation.

Abstract La faille d’Aigion appartient à un système de failles normales à pendage nord affectant la bordure sud du golfe de Corinthe, témoin d’une extension active d’échelle régionale caractérisant la région égéenne. Les carottes du forage AIG-10, qui a traversé cette faille, montrent la présence d’une zone endommagée et d’une gouge. Ce travail présente une analyse des lames minces faites à partir de ces carottes. Il confirme la zonation en termes de fracturation à l’approche de la faille. Loin de cette dernière, la fracturation héritée de la phase compressive de l’orogenèse hellénique est dominante, bien qu’il existe aussi une famille E-W liée à l’extension actuelle. Toutes ces fractures sont scellées et le remplissage est similaire d’un point de vue luminescence au calcaire hôte. A l’approche du coeur, la quantité de fractures liées à la faille augmente; le remplissage de ces fractures indique, en cathodoluminescence, le passage de plusieurs fluides qui seraient d’origine externe, et la dernière génération de fractures est encore ouverte. Au mur de la faille, sous 5 m d’épaisseur verticale de cataclasite et d’ultracataclasite dans les calcaires et radiolarites (coeur de faille) et 13 m d’épaisseur verticale de gouge dans les radiolarites, les observations sont plus limitées, car la présence d’un karst a restreint les possibilités de carottage. Néanmoins, on peut observer que le remplissage des fractures liées à l’extension est différent de ce qui nous a été dévoilé au toit. Ceci suggère que la faille, transversalement imperméable aujourd’hui, l’a toujours été. L’analyse de la succession des ciments met en évidence une perméabilité parallèle à la faille à la faveur d’un système de fractures et fentes jeunes et ouvertes, pendant qu’est discuté le transfert de fluides par rapport aux stades de propagation de la faille.

Les champignons endomycorhizogènes (AMF) jouent un rôle écologique fondamental dans les écosystèmes terrestres. Cependant, leur distribution et leur diversité dans les sols rhizosphériques restent mal décrites dans les communautés naturelles, en particulier dans les écosystèmes arides et semi-arides. Dans le présent travail, nous rapportons pour la première fois la distribution verticale sur trois profondeurs (0-20, 20-40 et 40-60 cm) des spores d’AMF présentes dans les sols rhizosphériques du pistachier de l’Atlas (Pistacia atlantica Desf.) dans une zone aride d’Algérie. Notre échantillonnage a été réalisé à Dayate El Gouffa (wilaya de Laghouat), au mois d’avril sur deux années consécutives : 2016 et 2017. Quatre familles de Glomeromycota morphologiquement distinctives ont été déterminées. Le nombre de spores d’AMF varie entre 16 et 676 par 100 g de sol sec en 2016 et entre 159 et 1 160 par 100 g de sol sec en 2017. Ce nombre diminue à mesure que la profondeur augmente chez les sujets âgés. Chez les sujets jeunes, c’est l’inverse qui se produit. Les sols de Dayate El Gouffa sont dominés par les Acaulosporaceae et les Glomeraceae pour les deux ans d’échantillonnage. L’abondance des spores semble en corrélation avec les propriétés physiques et chimiques du sol (sables, humidité hygroscopique et capacité de rétention), mais aussi climatiques (températures et précipitations). Cette étude a permet la mise en évidence de la variation de l’abondance des spores d’une année à une autre, dans un écosystème naturel d’une zone aride et montre que les facteurs édaphiques et climatiques sont des moteurs importants dans leur distribution verticale.

Groundwater from boreholes, though generally considered as potable water, is vulnerable to both microbial pollution and unsuitable physical characteristics. An assessment of the microbial quality and the physical properties of groundwater from boreholes was accordingly carried out in Buea and Tiko subdivisions to determine these parameters. In particular, the presence of coliform bacteria and an eventual isolation of E. coli and Salmonella spp which are faecal indicator organisms were carried out. A total of 46 samples were collected from 29 randomly selected boreholes and their physical parameters (temperature, pH, EC, TDS and turbidity), and microbial content analyzed. Physical parameters were measured in-situ using portable field devices while total coliform count and isolation of faecal coliforms (E. coli and Salmonella spp) were determined using standard microbiological methods with reagents, Violet Red Bile Agar, Mackonkey Agar and Salmonella Shigella Agar respectively. The results indicated that the physical characteristics of the water (pH range 4.9-8.4; EC range 90µS/cm-233µS/cm; TDS range 61 mg/L-1630 mg/L; Turbidity range 0.44NTU-59.80NTU) were within WHO guidelines for potability except for the turbidity with barely two samples that fell within the acceptable range of 1.5NTU. Total coliform counts ranged from 1x100CFU/ml to 3x103CFU/ml and 72.41% of the samples exceeded the WHO recommended 0.0 CFU/100 ml. E. coli was isolated in 76.47 % while Salmonella spp was isolated in 82.35% of the samples. This pioneer study on groundwater quality from boreholes in the study area reveals that the water is vulnerable to bacteriological pollution and therefore not potable. This necessitates awareness creation of the community on the regular disinfection of groundwater from boreholes. RESUMELes eaux souterraines des forages, bien que généralement considérées comme de l’eau potable, sont vulnérables à la fois à la pollution microbienne et à des caractéristiques physiques inappropriées. Une évaluation de la qualité microbienne et des propriétés physiques des eaux souterraines des forages a donc été réalisée dans les départements de Buea et Tiko pour déterminer ces paramètres. En particulier, la présence de bactéries coliformes et un éventuel isolement d’E. Coli et l’espèce de Salmonella qui sont des organismes indicateurs de contamination fécale ont été réalisés. Au total, 46 échantillons ont été prélevés dans 29 forages sélectionnés au hasard et leurs paramètres physiques (température, pH, CE, TDS et turbidité) et leur contenu microbien ont été analysés. Les paramètres physiques ont été mesurés sur place à l’aide d’appareils de terrain portables, tandis que le nombre total de coliformes et l’isolement des coliformes fécaux (E. coli et Salmonella spp) ont été déterminés à l’aide de méthodes microbiologiques standard avec des réactifs, la gélose violette rouge, la gélose Mackonkey et la gélose Salmonella Shigella respectivement. Les résultats ont indiqué que les caractéristiques physiques de l’eau (plage de pH 4,9- 8,4; plage CE 90µS/cm-2330µS/cm; plage TDS 61 mg/L-1630 mg/L; plage de turbidité 0,44NTU- 59.80NTU) étaient conformes au directives de l’OMS pour la potabilité. Seul, la turbidité avait à peine deux échantillons qui se situaient dans la plage acceptable de 1,5NTU. Le nombre total de coliformes variait de 1x100 CFU/ml à 3x103 CFU/ml et 72,41% des échantillons dépassaient les 0,0 CFU/100 ml recommandés par l’OMS. E. coli a été isolé dans 76,47% tandis que l’espèce Salmonella a été isolée dans 82,35% des échantillons. Cette étude pionnière sur la qualité des eaux souterraines des forages dans la zone d’étude révèle que l’eau est vulnérable à la pollution bactériologique et donc non potable. Cela nécessite une prise de conscience de la communauté sur la désinfection régulière des eaux souterraines des forages.

Les espaces extérieurs jouent un très grand rôle dans la promotion de la qualité de la vie urbaine. Leurs modes d’utilisations dépendent des propriétés physiques microclimatiques qui peuvent augmenter, limiter, diriger ou modifier leurs usages' [1]. La place publique n’est pas un simple espace extérieur public pour la circulation et la rencontre des citadins, mais elle est pour créer chez la population de la ville, un ensemble de réactions psychologiques et faire pousser l’urbanité tout en améliorant la qualité du cadre de vie urbaine. D’après Hanafi (2016), l’abandon d’usage des places publiques de la ville de Biskra/Algérie (ville saharienne), est dû au manque du confort thermique, qui oblige ses usagers à les quitter, ou bien les fréquenter occasionnellement. Le confort thermique en espace extérieur est influencé par plusieurs facteurs, surtout par le rayonnement solaire [2]. Cet article consiste à chercher la meilleure solution pour optimiser le confort thermique des places de la ville de Biskra, en tant qu'espaces extérieurs urbains très ouverts et déjà existants. Donc, on recherchera toutes les solutions possibles, relatives à la forme, aux sols, à l’insertion de la végétation avec ses types et de l’eau, aux revêtements du sol, aux matériaux, aux mobiliers, etc… tout en cherchant la solution meilleure et adéquate pour les places publiques de la ville de Biskra/Algérie, ville saharienne (zone aride et climat chaud) par la combinaison entre les mesures des facteurs climatiques nécessaires 'in situ' et la simulation par le biais d’un logiciel.

Lithoprobe (1984–2005), Canada’s national, collaborative, multidisciplinary, Earth Science research project, investigated the structure and evolution of the Canadian landmass and its margins. It was a highly successful project that redefined the nature of Earth science research in Canada. One of many contributions deriving from the project was the demonstration by example that Earth scientists from geophysics and geology, including all applicable sub-disciplines within these general study areas, must work together to achieve thorough and comprehensive interpretations of all available data sets. In Part 1, this statement was exemplified through studies involving lithospheric structures. In Part 2, it is exemplified by summarizing interpretations from six exploration-related studies derived from journal publications. In the first example, subsurface structures associated with the Guichon Creek batholith in south-central British Columbia, which hosts porphyry copper and molybdenum deposits, are better defined and related to different geological phases of the batholith. Reprocessed seismic reflection data and 2.5-D and 3-D inversions of magnetic and gravity data are combined with detailed geological mapping and drillhole information to generate the revised and improved subsurface interpretation. Research around the Bell Allard volcanogenic massive sulphide deposit in the Matagami region of northern Quebec provides the second example. A seismic reflection line over the deposit shortly after it was discovered by drilling, aided by core and geophysical logs, was acquired to test whether the deposit could be imaged. Direct detection of the ore body from the seismic section would be difficult if its location were not already known; however, structural characteristics that can be tied to lithologies from boreholes and logs were well identified. Nickel deposits and associated structures in the Thompson belt at the western limit of the Superior Province in northern Manitoba were the focus of seismic and electromagnetic (EM) studies combined with geology and physical property measurements. The combined seismic/EM image indicates that the rocks of the prospective Ospwagan Group, which have low resistivity, extend southeastward beneath the Archean gneiss and that structural culminations control the subsurface geometry of the Ospwagan Group. The Sudbury structure in Ontario is famous for its nickel deposits, the largest in the world, which formed as the result of a catastrophic meteorite impact. To help reconcile some of the enigmas and apparent contradictions surrounding studies of the structure and to develop more effective geophysical techniques to locate new deposits, Lithoprobe partnered with industry to carry out geophysical surveys combined with the extensive geological information available. A revised structural model for the Sudbury structure was generated and a 3-D seismic reflection survey identified a nickel deposit, known from drilling results, prior to any mine development. The Athabasca Basin of northwestern Saskatchewan and northeastern Alberta is one of the world’s most prolific producers of uranium from its characteristically high-grade unconformity-type deposits and is the only current uranium producer in Canada. An extensive database of geology, drillhole data and physical properties exists. Working with industry collaborators, Lithoprobe demonstrated the value of high-resolution seismic for imaging the unconformity and faults associated with the deposits. The final example involves a unique seismic reflection experiment to image the diamondiferous Snap Lake kimberlite dyke in the Slave Province of the Northwest Territories. The opportunity to study geological samples of the kimberlite dyke and surrounding rocks and to ground-truth the seismic results with drillhole data made available by the two industry collaborators enabled a case history study that was highly successful.RÉSUMÉLithoprobe (1984-2005), ce projet de recherche pancanadien, multidisciplinaire et concerté en sciences de la Terre, a étudié la structure et l'évolution de la croûte continentale canadienne et de ses marges. Ça a été un projet très réussi et qui a redéfini la nature de la recherche en sciences de la Terre au Canada. L'une des nombreuses retombées de ce projet a démontré par l'exemple que les spécialistes des sciences de la Terre en géophysique et en géologie, y compris toutes les sous-disciplines applicables dans ces domaines d'étude généraux, doivent travailler de concert afin de parvenir à une interprétation exhaustive de tous les ensembles de données disponibles. Dans la partie 1, cette approche s'est concrétisée par des études portant sur les structures lithosphériques. Dans la partie 2, elle a produit un résumé des interprétations tirées de six études liées à l'exploration à partir de publications dans des revues scientifiques. Dans le premier exemple, les structures souterraines associées au batholite du ruisseau Guichon, dans le centre-sud de la Colombie-Britannique, et qui renferme des gisements porphyriques de cuivre et de molybdène, sont maintenant mieux définies et mieux reliées aux différentes phases géologiques du batholite. Un retraitement des données de sismique réflexion, et d’inversion magnétique et gravimétrique 2,5-D et 3-D combiné à une cartographie géologique détaillée et à des données de forage ont permis une interprétation révisée et améliorée du de subsurface. La recherche autour du gisement de sulfures massifs volcanogéniques de Bell Allard de la région de Matagami, dans le nord du Québec, est un deuxième exemple. Un levé de sismique réflexion réalisé au-dessus du gisement, peu après sa découverte par forage, couplé avec des diagraphies géophysiques et de carottes, a été réalisé pour vérifier si l'ensemble pouvait donner une image du gisement. La détection directe du gisement de minerai à partir de la coupe sismique serait difficile si son emplacement n'était pas déjà connu; cependant, les caractéristiques structurales qui peuvent être liées aux lithologies déduites des forages et des diagraphies ont été bien définies. Les gisements de nickel et les structures qui y sont reliées dans la bande de Thompson, à la limite ouest de la province du Supérieur, dans le nord du Manitoba, ont fait l'objet d'études sismiques et électromagnétiques (EM), combinés à des mesures de caractéristiques géologiques et physiques. L'image sismique/EM combinée indique que les roches du groupe d’intérêt d’Ospwagan, lesquelles ont une résistivité faible, s'étendent vers le sud-est sous le gneiss archéen et, les culminations structurales contrôlent la géométrie souterraine du groupe d’Ospwagan. La structure de Sudbury, en Ontario, est réputée pour ses gisements de nickel, les plus importants au monde, lesquels se sont formés à la suite d'un impact météoritique catastrophique. Pour aider à comprendre certaines des énigmes et résoudre d’apparentes contradictions entourant les études de la structure, et pour développer des techniques géophysiques plus efficaces afin de localiser de nouveaux gisements, Lithoprobe s'est associé à l'entreprise privée pour réaliser des levés géophysiques, et les comparer aux très nombreuses informations géologiques disponibles. Une révision du modèle structural du gisement de Sudbury, ajouté à un levé sismique réflexion tridimensionnelle, ont permis de circonscrire un gisement de nickel, avant tout autre travail de développement minier. Le bassin de l'Athabasca, dans le nord-ouest de la Saskatchewan et le nord-est de l'Alberta, est l'un des producteurs d'uranium les plus prolifiques au monde provenant de gisements à haute teneur de type discordant, et est le seul producteur d'uranium au Canada. Une volumineuse base de données sur la géologie, les forages et les propriétés physiques est disponible. En collaboration avec des entreprises privées, Lithoprobe a démontré la valeur de la sismique à haute résolution pour l'imagerie de la discordance et des failles associées aux gisements. Le dernier exemple est celui d'une expérience de sismique réflexion unique visant à représenter le dyke de kimberlite diamantifère du lac Snap dans la province des Esclaves, dans les Territoires du Nord-Ouest. L'occasion d'étudier des échantillons géologiques du dyke de kimberlite, et des roches environnantes, et de valider les résultats sismiques à l'aide des données de forage mises à disposition par les deux partenaires privés, a permis une étude de cas très fructueuse.

L’amélioration de la productivité des sols en zone forestière dans le territoire de Mweka, Province du Kasaï central peut être possible grâce aux intrants locaux présents dans le milieu. Cette étude est menée dans le but d’évaluer l’effet de biomasses des feuilles de Tithonia diversifolia dans la restauration de la fertilité du sol et sur le rendement du maïs. L’étude a été conduite pendant deux ans soit quatre campagnes à raison de deux campagnes par an (grande et petite saison) dans les conditions agro-écologiques du territoire de Mweka dans la Province du Kasaï central. Les résultats obtenus indiquent que les feuilles de Tithonia diversifolia peuvent être utilisées comme un bon fertilisant organique. Des différences très significatives (p ˂ 0,01) ont été obtenues entre les différents traitements en ce qui concerne les rendements de maïs, variant de 681 à 4188 kg.ha-1. Tous les paramètres étudiés (hauteur des plants, diamètre au collet, surface foliaire, le poids de mille grains), ont connu un accroissement positif pour tous les traitements par rapport au témoin. Les doses de 0,5 kg/m2 et 0,6 kg/m2 de Tithonia diversifolia étaient les meilleures et les plus performantes ; preuve des effets bénéfiques des feuilles de Tithonia diversifolia dans le sol. L’application de ces biomasses dans le sol deux semaines avant le semis du maïs joue ainsi un rôle important sur les propriétés physiques et chimiques du sol en entraînant l’augmentation du rendement du maïs grain de l’ordre de 4,188T/ha par rapport au témoin (sol non traité) : 0,681 T/ha à 4,188T/ha Mots clés : Sol, fertilité, Tithonia diversifolia, maïs, rendement

Le génie végétal est une technique qui se base sur l’utilisation de végétaux vivants et de leurs propriétés mécaniques ou biologiques pour assurer certaines fonctionnalités. En ville, il peut être utilisé comme une alternative au génie civil pour la stabilisation des berges, la protection contre les inondations et le contrôle de l'érosion. Bien que fournissant de nombreux bénéfices écologiques et sociaux, son utilisation reste encore marginale dans l’aménagement des berges, de surcroît en zone urbaine. Dans cet article, nous questionnons les freins et les leviers pour une utilisation plus large du génie végétal en ville, en nous focalisant sur les perceptions qu’en ont les praticiens (recueillies à travers des entretiens semi-directifs), et les usagers (recueillies à travers une enquête par photo-questionnaire), en relation avec les services écosystémiques rendus par le génie végétal. Nos résultats montrent que selon les praticiens, plus qu’un changement technique, le recours au génie végétal nécessite un changement de paradigme de gestion, à travers une redéfinition de la performance, une meilleure acceptation et partage du risque et un changement de posture professionnelle. Les usagers, quant à eux, accueillent plutôt positivement ces techniques, notamment du fait de leur valeur esthétique, mais expriment tout de même certaines réticences liées à la valeur récréative des berges et au sentiment de vulnérabilité en cas de crue. Le premier type de réticence peut être en partie levé en ménageant, au moment de l’installation des ouvrages, des accès physiques et visuels au cours d’eau ainsi qu’en instaurant un entretien régulier de la végétation. Le second suppose de poursuivre les travaux sur les risques liés à la déstabilisation de ces ouvrages, tant sur le plan physique que sur le plan de son acceptation sociale.

Les zones de failles concentrent la migration de fluides et la déformation dans la croûte supérieure. Les propriétés hydrauliques des formations argileuses en font des excellents sites de stockage et des roches mères performants. Les zones de failles peuvent jouer deux rôles contraires dans la circulation de fluides, soit elles s’expriment sous forme de drains, soit elles constituent une barrière, et souvent les deux rôles sont combinés au sein d’une même zone de failles. Les processus de migration des fluides dans les zones de failles affectant les argiles sont peu connus. Cette étude s’est focalisée sur la structure, les paléo-circulations, les circulations actuelles lors de tests d’injection et les propriétés pétro-physiques de la zone de failles présente dans le laboratoire de recherche souterrain de Tournemire dans les argilites Toarciennes. La structure de la zone de failles a été caractérisée par des forages et reconstituée en 3D par modélisation numérique, permettant de définir des faciès de déformation. L’architecture de la zone de failles se caractérise par une imbrication de facies de déformations plus ou moins intenses sans claire organisation en cœur et zone endommagée comme observée dans les roches plus dures. Les zones intactes, fracturées et les brèches sont respectivement caractérisées par des porosités matricielles comprises entre 9.5-13.5, 10-15 et 13-21%. La circulation de fluide se concentrant aux limites de la brèche et au niveau des zones de failles «immatures» ou secondaires comprises dans les zones fracturées. Lors de son activité, la zone de failles a déjà été affectée par au moins deux phases de circulations de fluides
Fault zones concentrate fluids migration and deformations in the upper crust. The shale hydraulic properties make them excellent storage sites and hydrocarbon reservoirs/source rocks. Fault zones can play two roles in the fluid circulation; drains or barriers, in general, both roles are combined within the same fault zone. What are the conditions that promote the fluid circulation along the fault zones in shales and what are the fault zone impacts on the formation properties are relatively poorly explored key questions. This study focused on characterizing the relationships between fault architecture, paleo-fluid as well as current fluid circulations through the analysis of fault calcite mineralization, injection tests and petrophysical properties conducted on a fault zone outcropping underground in the Tournemire research laboratory nested in the Toarcian shale. The fault zone structure was characterized using boreholes data and reconstructed in 3D through modeling to define different deformation facies. No clear facies organization is observed, a fault core and a fault damage zone being difficult to define as it is in hard rocks. The intact, fractured and breccia facies are characterized by a porosity of 9.5-13.5, 10-15 and 13-21%. Large fluid flowrate concentrated along a few “channels” located at the breccia boundaries and in the secondary fault zones that displayed fractured facies and limited breccia fillings. Detailed microstructural and geochemical analysis at the breccia/fractured zones interface revealed that fluids circulated out of the main shear zones, in micro-more or less inherited fractures highlighting a decoupling between fault slip and fluid migrations

Cette thèse porte sur les relations entre la limite supérieure de la zone sismogène et la construction et la structuration du prisme de Nankai, au Sud-Est du Japon. La détermination des contraintes dans le prisme à partir des données d’ovalisation de puits montrent une permutation des contraintes au dessus d’un hors séquence, appelé splay fault, situé à la limite de la zone sismogène. Le régime de contrainte est extensif dans cette zone et décrochant dans le reste du prisme. L’étude de la compaction des sédiments à partir des données de porosité corrigée de l’effet des argiles permet de quantifier l’érosion récente des sédiments de pentes, et montre l’existence d’une érosion plus ancienne au dessus des chevauchements majeurs. L’étude des styles de déformations des sédiments montre que l’érosion peut rendre compte de la répartition des structures de déformation dans le prisme. Enfin, la modélisation mécanique de la marge montre que l’activité de la splay fault, très faible depuis le dernier million d’années, et la présence d’une zone d’extension en arrière de cette faille s’expliquent par l’arrêt de l’accrétion et un décollement faible dans le prisme frontal
This study is focused on the upper limit of the seismogenic zone in the Kumano transect of the Nankai margin in relation with the construction of the wedge. The first step was to determine the stress orientations and amplitude within the wedge from borehole breakouts analysis. We show the striking presence of a trench normal extension zone behind the splay fault in a wedge dominated by a strike-slip stress regime. Locally an extensional stress regime is also observed in the slope sediment of the outer part of the wedge. In a second part of this work, we used porosity corrected from water bound to clay minerals to study the compaction state of the sediments and to quantify the amount of erosion in the slope sediments. Results also highlight the existence of past erosion related to the activity of the splay fault. In a third part, the observation of deformation style within sediments showed that erosion could explain the distribution of dilatant and compactive structures within the wedge. Finally, we show, based on mechanical modeling, that the splay fault slow slip rate over the last million year, and the presence of an extension zone landward of the splay fault, could both be explained by a pause in the accretion and a weak décollement beneath the outer wedge

Les systèmes de failles décrochantes sont constitués d’une variété de complexités géométriques telles que des branchements de failles, des plis et des zones de relais. En particulier, la présence d’une structure de relais peut fortement déterminer la taille finale de la rupture sismique. Ainsi, comprendre la dynamique d’une rupture à travers une telle complexité est crucial pour l’évaluation des risques sismiques. Quelques études ont examiné cette question dans le contexte d’un milieu élastique linéaire. Cependant, lors d’un séisme, des zones d’endommagement sont générées, notamment aux extrémités d’une faille, ce qui modifie considérablement la dynamique globale d’une rupture. En utilisant un modèle micromécanique prenant en compte la croissance et l’ouverture de fissures et leur impact sur l’évolution dynamique des modules élastiques, nous évaluons comment l’endommagement dynamique peut affecter la capacité d’une rupture à se propager au travers des structures de relais. Nous montrons que, parfois, en tenant compte de cette dispersion de l’énergie sur les microstructures formées, les zones endommagées suppriment la capacité de la rupture à passer d’une faille à une autre. Mais, dans certains cas spécifiques, la zone de faible vitesse créée dynamiquement peut au contraire aider la rupture à sauter sur la deuxième faille. En combinant cette étude numérique avec une approche analytique, nous établissons les contours d’une approche systématique utile pour l’évaluation des risques sismiques
Strike-slip fault systems consist of a variety of geometrical complexities like branches, kinks and step-overs. Especially, the presence of a step-over structure can strongly determine the final size of the earthquake rupture. Thus understanding the dynamics of a rupture through such a complexity is crucial for seismic hazard assessment. A few studies have looked at this question within the context of a linear elastic medium. However, during an earthquake off-fault damage is generated, especially at the ends of a fault, which significantly changes the overall dynamics of a rupture. Using a micromechanical model, that accounts for crack growth and opening and its impact on the dynamic evolution of elastic moduli, we evaluate how dynamic off-fault damage can affect the capability of a rupture to navigate through step-over fault structures. We show that, sometimes, accounting for this energy sink, off-damage suppresses the ability of the rupture to jump from one fault to another. Whereas, in some specific cases, the dynamically created low-velocity zone may aid the rupture to jump on the secondary fault. Combing this numerical study with an analytical analysis we set the contours for a systematic approach useful for earthquake hazard assessments

L’objectif de cette thèse est de contribuer à la connaissance des caractéristiques des noeuds du bois dans la perspective de l'évaluation de leur influence sur le comportement mécanique de pièces de structure après les avoir repèrés et identifiés par des méthodes non destructives utilisant les micro-ondes. Nous montrons ainsi que le noeud ne doit pas seulement être caractérisé par le diamètre et la position de la partie différenciée de l'implantation de la branche dans le tronc, mais également par un ensemble de perturbations de la direction de fil et des caractéristiques mécaniques locales dans son environnement. Le premier développement de notre thèse consiste à donner un sens à la notion de zone péri-nodale en montrant que, sur une surface dont le rayon est environ trois fois celui du noeud, la masse volumique, les directions du fil vues dans un espace à trois dimensions et les coefficients de la matrice de rigidité subissent des modifications que nous évaluons. Le second développement de ce document porte sur l'interaction bois micro-ondes à 30 ghz et en polarimétrie. Nous établissons les premières valeurs connues des constantes diélectriques du bois à cette fréquence et confirmons l'hypothèse que le matériau est uniaxe. Nous étudions, sur éprouvettes, l'influence de l'angle de fil sur les caractéristiques d'ellipticité de l'onde après interaction. Nous montrons que les variations du grand axe de l'ellipse permettent de localiser précisément le centre du noeud et sa trace sur les deux faces de la planche. Le petit axe de l'ellipse apparaît bien relié aux déviations importantes de fil, ce qui permet de localiser également la zone péri-nodale

Les argilites, sont définies comme étant des roches comportant une large fraction de minéraux argileux. Leurs propriétés physiques et mécaniques présentent un intérêt pour l’étude du comportement hydro-mécanique des failles dans la partie supérieure de la croûte mais aussi pour la compréhension des roches couvertures de réservoirs d’hydrocarbures ou pour l’expertise de la pérennité du stockage de déchets radioactifs.Cette thèse propose deux approches afin de comprendre l’organisation de la déformation dans ce type de matériau, une première purement mécanique sur des échantillons intacts et la seconde s’intéressant aux propriétés physiques de matériaux déformés. Pour cela, nous avons étudié les argilites de Tournemire (Tunnel expérimental de l'IRSN, Aveyron, France).La première partie consiste en une série d’essais triaxiaux. Nous avons déterminé les enveloppes de rupture de trois groupes d’échantillons carottés avec des orientations différentes par rapport au litage (0°, 45°, et 90°). Pour chaque orientation, sept expériences ont été réalisées à différentes pressions de confinement (2.5, 5, 10, 20, 40, 80, 160 MPa). L’influence de la vitesse de déformation a été établie en comparant des expériences réalisées avec des vitesses de déformation différentes (10-7 s-1 et 10-5 s-1). Pendant les expériences, les vitesses d’ondes P et S ont été enregistrées selon différents angles par rapport au litage afin de quantifier l’évolution de l’anisotropie des propriétés élastiques.Cette partie permet de mettre en évidence l’importance de l’orientation du litage par rapport à la contrainte principale sur la résistance mécanique de nos échantillons. De plus, un modèle micromécanique basé sur le « wing crack » permet d’expliquer l’anisotropie mécanique de nos argilites par l’anisotropie de la ténacité KIC.Par ailleurs, on constate que l’évolution de l’anisotropie des propriétés élastiques dépend elle aussi de l’orientation considérée. Lors de la compression, l’orientation 90° présente d’importantes variations pouvant aller jusqu’à une inversion de l’anisotropie, alors que les vitesses n’évoluent que très peu pour l’orientation 0°. Ces variations ont été quantifiées par les paramètres de Thomsen. L’étude des vitesses élastiques et celle des microstructures, permettent de mettre en évidence l’importance des processus plastiques comme la réorientation des minéraux au cours de la déformation.La seconde partie consiste en une étude pétrophysique (vitesses des ondes P, ASM, densité, saturation, porosité) d’échantillons provenant d’un forage traversant une zone de faille. Le but est de quantifier la variation de ces propriétés à l’approche du cœur de faille.Un protocole d’échantillonnage et de mesure a été mis en place. Le protocole comporte une première série de mesures directement sur le terrain afin de s’affranchir des problématiques liées à la préservation des échantillons (notamment pour les mesures de porosité/densité/saturation). Par la suite, des échantillons ont été prélevés pour réaliser des mesures à la fois dans le cadre de cette thèse (vitesses des ondes P et ASM) mais aussi dans d’autres laboratoires (étude de la composition minéralogique, CT-scan).A partir des observations, on caractérise :• Une zone saine caractérisée par des échantillons ne présentant pas ou très peu de fracturation• Une zone endommagée qui présente un grand nombre de fractures calcifiées• Une zone de cœur caractérisée par une déstructuration totale (pas de bedding apparent) et des variations de couleur.Notre étude met en évidence une signature physique propre à chaque zone de cette faille avec notamment une diminution de l’anisotropie des échantillons en zone endommagée fortement marquée. De plus, des mécanismes de rotation de la stratigraphie similaires à ceux observés à l’échelle des microstructures lors de la déformation expérimentale ont été observés
Shales or clays are defined as rock having a large proportion of clay minerals. Their physical and mechanical properties are of interest for the study of the hydro-mechanical behavior of faults in the uppermost crust but also for the understanding of the cap rocks of hydrocarbon reservoirs or for the expertise of the durability of radioactive waste storage.This thesis proposes two complementary approaches to understand the organization of the deformation in this type of material, a first purely mechanical on undisturbed samples and the second focusing on the physical properties of deformed materials. During this thesis, we studied Tournemire shales (IRSN tunnel, Aveyron, France).The first part consists in triaxial tests. We determined the failure envelopes of three sets of core samples with different orientations with respect to bedding (0 °, 45 ° and 90 °). For each orientation, seven experiments were performed at different confining pressures (2.5, 5, 10, 20, 40, 80, 160 MPa). The influence of the strain rate was determined by comparing experiments with different strain rates extending over two orders of magnitude (between 〖10〗^(-7) s^(-1) and 〖10〗^(-5) s^(-1)). During the experiments, the P and S wave velocities were recorded from different angles with respect to the bedding to quantify the evolution of the anisotropy of the elastic properties according to the imposed stress.This section allows to highlight the importance of the orientation of bedding relatively to the principal stress applied on our samples. It is noted for example that the weakest orientation is 45 ° and 90 ° the strongest orientation. In addition, a micromechanical model based on the "wing crack" theory helps to explain the mechanical anisotropy of our argillites by the anisotropy of the fracture toughness K_Ic.Moreover, it is found that changes in the anisotropy of the elastic properties also depends on the bedding orientation. During compression, the 90 ° orientation has significant variations up to a reversal of the anisotropy, whereas the elastic wave velocities show little changes for 0 ° orientation. These variations were quantified by Thomsen parameters. The study of elastic velocities and of microstructures of our samples highlight the importance of the plastic processes such as reorientation of minerals during deformation.The second part consists of a petrophysical study (P wave velocities, ASM, density, saturation, porosity) of samples from a borehole drilled through a fault zone. The goal here is to quantify the variation of these properties as we approach the fault core.A protocol of sampling and measurement was established to realize a complete study of drillings. The protocol includes a first serie of measures directly in the field in order to overcome the problems linked to the preservation of samples (especially for porosity measurements / density / saturation). Subsequently, samples were taken for measurements both in the context of this thesis (P wave velocities and ASM), but also in other laboratories (study of the mineralogical composition, CT-scan).Three fault zones were identified from field observations:• An intact zone characterized by samples with no or very little fracturing• A damaged zone that includes a large number of calcified fractures• A fault core zone characterized by a complete breakdown (no apparent bedding) and color variations.Although these areas were determined on observation criteria, our study demonstrates an own physical signature for each zone of this fault with an important decrease in the anisotropy of the samples from fault core. In addition, bedding rotation with similar mechanisms to those observed at the microstructural scale during the experimental deformation was observed

Les nouvelles méthodes tomographiques, qui utilisent le calcul des noyaux de sensibilité 3D, emploient souvent comme modèles de référence des modèles VP , VS à grandes longueurs d’onde obtenus par des inversions linéarisées. Ces modèles sont basés sur de petites perturbations de modèles globaux 1D et sont utilisés dans un deuxième temps pour estimer les distributions de température et de composition. D’un point de vue sismologique, le degré d’hétérogénéité dans la zone de transition (350- 1000 km de profondeur), lié aux transitions de phase et aux mouvements de convection, peut être suffisamment important pour que le concept d’un modèle sismique 1D de référence soit remis en question. Un algorithme de Monte Carlo par chaînes de Markov a été implémenté. Il détermine directement de façon statistique l’état thermique et la structure anisotrope du manteau à partir des données de dispersion des ondes de surface de Love et de Rayleigh. Des courbes polynomiales de Bézier sont choisies pour la paramétrisation et produisent à la fois des modèles lisses et des discontinuités. La solution est décrite en termes de probabilités, ce qui permet de prendre en compte les incertitudes. La méthode est illustrée avec des courbes de dispersion synthétiques et réelles. Les résultats indiquent une distribution de température complexe au milieu de la zone de transition sous l’Océan Pacifique. La structure anisotrope détectée est en bon accord avec les études précédentes qui indiquent une anisotropie positive dans le manteau supérieur. En considérant peu de contraintes a priori, la zone de transition paraît isotrope, le long du trajet étudié. Mots-clés : inversion non-linéaire, ondes de surface, distributions de probabilité, zone de transition, température, anisotropie radiale, vitesse de phase
The new tomographic methods involving 3-D kernel computations often use, as reference models, 3-D large wavelength VP , VS models obtained by linearized inversions. These models are based on small perturbations of 1-D global models and are secondly used to derive temperature and composition distributions. From a seismological point of view, the degree of heterogeneity in the transition zone (350- 1000 km depth), due to phase transitions and convective motions, can be strong enough that the concept of a 1-D reference seismic model might be addressed. A Markov chain Monte Carlo algorithm was implemented. This directly determines the statistical thermal state and anisotropic structure of the mantle from the dispersion data of Love and Rayleigh surface waves. Polynomial Bézier curves are chosen for the parameterization and are able to explore both smoothly varying models and first-order discontinuities. The solution is described in probabilistic terms, allowing uncertainties to be fully accounted for. The method is illustrated with both synthetic data and real dispersion curves. The results indicate a complex temperature distribution in the mid-transition zone beneath the Pacific Ocean. The retrieved anisotropy structure agrees with previous studies indicating positive uppermost mantle anisotropy. Considering few a priori conditions, the transition zone appears to be isotropic, along the investigated path

Ce travail a ete consacre a l'etude des procedes d'elaboration et des proprietes physiques du compose y#1ba#2cu#3o#7#-# pour la limitation du courant. Nous montrons que la technique de fusion de zone permet la texturation de monodomaines dont la taille peut atteindre 10 centimetres. Ces materiaux possedent d'excellentes capacites de transport du courant : les densites de courant critiques mesurees a 77 k lors d'une impulsion de courant s'echelonnent entre 10 000 et 20 000 a/cm#2, ce qui correspond a des courants nominaux de 1000 a 9000 a. Un systeme de decharges capacitives a ete adapte pour la mesure en courant de transport des materiaux de large section. Nous avons constate que les pertes hysteretiques etaient bien approchees par le modele de bean a condition que le diametre de l'echantillon soit fin et que la frequence ne soit pas trop elevee. L'influence de la barriere de surface sur l'allure du champ electrique a pu etre observee, notamment a l'expulsion des vortex. Nous avons montre qu'il existait un temps de diffusion du flux magnetique pendant lequel les vortex annulaires induit par le champ propre penetrent et progressent au sein du materiau, ce qui rend la determination du courant critique complexe et parfois arbitraire. La transition de plusieurs conducteurs a ete etudiee en limitant les echauffements que subit le materiau grace a la configuration experimentale du dispositif qui permet d'adapter la tension source aux dimensions du conducteur. Un champ electrique de 300 v/m a pu etre mesure dans un conducteur possedant une densite de courant critique de 20 000 a/cm#2.

Dans le cadre de la tenue au feu des matériaux composites, il est nécessaire d’évaluer la dégradation de leurs propriétés thermiques et mécaniques due à des pertes de masse, de la fissuration matricielle et/ou des délaminages. Néanmoins, peu d’études dans la littérature sur la tenue en température des composites aéronautiques concernent le comportement mécanique et la rupture des interfaces avant toute dégradation thermique, sujet qui est l’objet principal de ce travail. Ainsi, l’objectif est de proposer un modèle de prévision de rupture concernant tant l’amorçage que la propagation du délaminage pour des chargements thermomécaniques. Ce travail a porté en grande partie sur la caractérisation des propriétés d’interfaces à l’aide d’une analyse d’essais de propagation de fissure en mode II pour des éprouvettes chauffées par effet Joule. Ces analyses numériques montrent que le comportement du pli n’explique pas la réponse macroscopique pseudo-ductile observée expérimentalement. Ainsi, une méthode de dialogue essai-calcul, comparant les champs cinématiques mesurés par corrélation d’images numériques et ceux simulés par éléments finis, souligne l’importance du comportement visqueux à l’échelle de l’interface.C’est par une approche similaire de type FEMU que les paramètres d’une loi de rupture de type cohésif ont été identifiés en température et en tenant compte des différentes sources d’incertitude. Ce travail met en évidence la similitude entre le cisaillement plan et hors plan, tant sur le comportement que sur la rupture. En parallèle, l’analyse d’essais de tenue en température par impact laser a permis d’établir un critère d’amorçage par une approche couplée en contrainte et en énergie. Une confrontation de ce critère aux paramètres de la loi de zone cohésive identifiés précédemment permet de discuter de l’échelle de modélisation de l’interface
Within the framework of the fire resistance of composite materials, it is necessary to assess the degradation of their thermal and mechanical properties due to mass losses, matrix cracking and/or delamination cracks. Nevertheless, few studies in the literature about the temperature resistance of aeronautical composites concern the mechanical behaviour and the rupture of interfaces before any thermal degradation,subject which is the main topic of this work. Thus, the objective is to propose a failure model concerning both the delamination crack initiation and growth under thermomechanical loads. Much of this work has focused on the characterisation of interface properties using an analysis of mode II crack propagation tests for Joule heated specimens. These numerical analyses show that the ply behaviour does not explain the macroscopic pseudo-ductile response observed experimentally. Thus, a test-calculation dialog method, comparing the kinematic fields measured by digital images correlation and those simulated by finite elements, underlines the importance of the viscous behaviour at the interface scale. By a similar FEMU approach the parameters of a cohesive-type fracture law have been identified in temperature and taking into account the different sources of uncertainty. This work highlights the similarity between plane and out-of-plane shearing, both on behaviour and on failure. In parallel, the analysis of temperature resistance tests by laser impact made it possible to establish a crack initiation criterion by a coupled stress and energy approach. A comparison of this criterion with the parameters of the cohesive zone law previously identified makes it possible to discuss about the modeling scale of the interface