Thèse soutenue

Rhéologie de silicates fondus et de laves partiellement cristallisés

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Auteur / Autrice : Sébastien Levesque
Direction : Pascal Richet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique des géomatériaux
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Marne-la-Vallée

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La viscosite des magmas est une propriete physique importante pour comprendre les processus magmatiques et les eruptions volcaniques. Un gros effort a ete fait recemment pour comprendre comment la viscosite des silicates fondus depend de la temperature, de la composition chimique et meme de la pression. Mais les magmas ne sont pas constitues que d'une phase liquide ; ils incluent des phases solides et gazeuses dont l'influence commence tout juste a etre connue. Pour ce qui concerne les phases solides, les donnees fiables concernent le cas tres particulier de silicates liquides comportant des cristaux spheriques de taille constante. La viscosite de ces liquides augmente de maniere tres abrupte et devient fortement non-newtonienne au voisinage du seuil de percolation de ces inclusions, quand la fraction cristallisee est d'environ quarante pour cent en volume. La rheologie des veritables magmas est a priori plus complexe en raison de la diversite de forme et de taille des mineraux cristallises et des effets d'orientation qui peuvent exister. L'essentiel de ce travail est fait a des viscosites relativement elevees, ou la cinetique de croissance des cristaux est faible, pour pouvoir bien connaitre la fraction cristallisee pendant les experiences. Dans une premiere partie l'influence de cristaux non spheriques, de formes differentes, a ete determinee pour des liquides ayant la composition de mineraux (par exemple l'anorthite caal 2si 2o 8). On evite ainsi que de fortes variations de viscosite, dues a un changement de composition du liquide au cours de sa cristallisation, ne masquent les effets physiques etudies. Dans une deuxieme partie la rheologie de laves andesitiques et basaltiques fortement cristallisees, a ete determinee a des temperatures comprises entre 900\c-1040\c. Les resultats obtenus sur des liquides simples moderement cristallises (<40% vol. ) et sur des laves fortement cristallisees seront confrontes pour mieux comprendre la dynamique des eruptions volcaniques