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Les recherches sur la fracturation à Géosciences Montpellier
Contact : Jean Pierre PETIT
Dans le prolongement d’une longue tradition montpelliéraine de « tectonique cassante » des recherches sur l’origine de fracture ont été menées dans le cadre du consortium Geo-FracNet, soutenues notamment par Total et Shell. Après une décennie de recherche très amont, les résultats publiés s’accumulent .
Ces résultats concernent les mécanismes fondamentaux de genèse des fractures cisaillantes ou non (voir l’article « Nouvelle interprétation des diaclases » Géosciences-info N° 43 et Actualités CNRS INSU du 29 décembre 2011 réinterprétées comme des instabilités constitutives. A la base de travaux théoriques qui tendent vers une conception unifiée de l‘origine des fractures se trouve un gros travail expérimental sur analogue de roche mené à Nice sous l’impulsion d’Alexandre Chemenda.
Dans le prolongement de cette diffusion de la recherche et dans la perspective d’ouvrir vers de collaborations extérieures interdisciplinaires, deux workshops internationaux ont été organisés à l’AD 13 du CNRS par Géosciences Azur et Géosciences Montpellier, qui ont fait chacun l’objet d’un compte-rendu à EOS.
Le premier workshop était intitulé “Field, Experimental, and Numerical Studies of Deformation Localization Bands” Characterization and Formation Mechanisms of Deformation Localization Bands (Shear, Compaction, and Dilatancy) : Field and Experimental Data, Theoretical Analysis and Numerical Models ; Montpellier, France, 9–10 May 2011.
Le but était de faire une synthèse sur les principaux mécanismes naturels de déformation localisée et des outils pour leur interprétation. Ce workshop qui a impliqué de nombreux chercheurs de Géosciences Montpellier (J.P. Petit, R. Soliva, G. Vasseur, S. Raynaud, B. Célérier, A. Toboada) et des représentants de compagnies (L. Bazalgette /Shell et P. Cortes/Badley-Ashton) a regroupé une communauté intéressée l’interfaçage mécanique/géologie, avec notamment la présence du Professeur Schultz, alors en séjour dans nos locaux.
Le second workshop, “Mechanical and Field Studies of Deformation Localization in Rocks - Refining Constitutive Characterization of Geomaterials and Identifying Their Rupture Mechanisms in Natural Conditions" ; Montpellier, France, 7–8 September 2011, a réuni des experts mondiaux en mécanique des roches, notamment le Professeur Teng-Fong Wong. L’une des conclusions du workshop a été la nécessité absolue de renforcer les approches couplées expérimentales, théoriques, numériques et géologiques.
Les données géologiques restent essentielles dans cette démarche de recherche. C’est pourquoi les deux workshops ont inclus une journée d’observations de terrain sur deux sites de qualité internationale : les sables du crétacé supérieur de la région d’Orange avec des bandes de déformation cisaillantes (qui n’ont rein à envier aux exemples américains) et sur les diaclases de la région de Lodève qui portant des figures fractographiques dont l’origine est restée énigmatique. A la lumière des travaux menés, elles apparaissent comme une expression de la porosité/décohésion localisée des roches lors de la formation des diaclases sous forme de bandes dilatation pures. La mise en évidence conjointe de ces bandes dans la nature (diaclase non ouvertes) et par l’expérimentation, leur reconstitution dans des modèles numériques illustrent l’intérêt de la démarche interdisciplinaire.
Plus généralement, les observations et mesures sur le terrain restent indispensables pour documenter les résultats des « expériences naturelles » que se sont déroulées à de grandes échelles spatiales et temporelles. Géosciences Montpellier reste remarquablement placé dans ce domaine aux applications multiples.
