Thèse soutenue

Propagation des intrusions basaltiques. Modélisation analogique et suivi temporel par inversion des données de déplacements

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Auteur / Autrice : Delphine Smittarello
Direction : Virginie PinelValérie Cayol
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'Univers et de l'Environnement
Date : Soutenance le 20/12/2019
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la terre, de l’environnement et des planètes (Grenoble, Isère, France ; 1992-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la Terre (Grenoble)
Jury : Président / Présidente : Anne Socquet
Examinateurs / Examinatrices : Chloé Michaut, Valérie Rivalta
Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Menand, Freysteinn Sigmundsson

Résumé

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Nous étudions le transport du magma dans la croûte superficielle par propagation d'une fracture planaire remplie de fluide sous pression. Deux écoles de pensée formalisent la modélisation de ce phénomène. Elles permettent d'interpréter, soit les aspects géométriques (forme, trajectoire) en négligeant le comportement visqueux du fluide, soit l'aspect temporel (la vitesse d'écoulemenemporalité et de discriminer, in situ et en laboratoire, les champs d'application des écoles de pensée. Nous combinons les données InSAR et GNSS dans une procédure d'inversion originale, tirant avantage, à la fois de la couverture spatiale de l'InSAR et de la résolution temporelle du GNSS. La méthode développée est appliquée à l'étude de la propagation complexe (changements de direction et évolution de la vitesse) ayant conduit à l'éruption du 26 Mai 2016 au Piton de la Fournaise. Ceci permet de valider la méthode et apporte des contraintes nouvelles sur l'alimentation et le déclenchement de cette éruption. En laboratoire, nous cherchons à étudier l'influence de la viscosité du fluide sur la vitesse et la trajectoire d'une fissure sous pression de fluide, isolée, remontant par flottabilité en présence d'un champ de contraintes hétérogène. Nous montrons que l'ajout de sel dans la gélatine utilisée comme analogue de l'encaissant élastique augmente sa résistance à la fracturation. Nous montrons aussi que la trajectoire est le résultat d'une compétition entre la pression interne, le champ de contrainte externe et la longueur de la fissure. Enfin, nous mettons en évidence l'influence des propriétés du milieu et celles du fluide injecté sur la vitesse de propagation et des variations de cette vitesse au cours de la remontée, en présence d'un champ de contrainte hétérogène.