Loi de byerlee, vraie pour toutes les roches ?

[Mysterios]

Bonjour à tous,

Je me tourne vers vous pour vous poser une question à laquelle je n'ai pas pu trouver de réponses satisfaisantes.

En ce qui concerne la loi de Byerlee : elle représente la contrainte déviatorique à partir de laquelle la roche casse en fonction de la profondeur. Il s'agit d'une relation linéaire qui apparemment est vérifiée pour tous les matériaux. Ce qui signifie donc qu'à une profondeur donnée (donc à P et T fixées) et pour une même vitesse de déformation, toutes les roches cassent pour la même valeur du déviateur de contrainte (puisque c'est la même loi de Byerlee pour toutes les roches).

Ceci me semble un peu curieux puisque j'avais entendu dire que pour les mêmes conditions thermodynamiques (donc P et T fixées), une roche compétente et une roche incompétente n'atteindront pas la rupture pour le même déviateur de contrainte.

Les roches compétentes casseront plus vite (pour un déviateur de contrainte modeste) tandis qu'une roche incompétente (du type marne ou argile) continue de se déformer de manière plastique avant d'atteindre la rupture (pour un déviateur de contrainte plus élevé)

D'où ma question, pourquoi dit-on que la loi de Byerlee est vraie pour toutes les roches, puisqu'apparemment ça ne semble pas être le cas ?

En vous remerciant d'avance,
Mysterios
-----

[Mysterios]

J'update, je n'ai toujours pas trouvé la réponse.

Si une bonne âme passe par là !

[Tawahi-Kiwi]

Les roches compétentes casseront plus vite (pour un déviateur de contrainte modeste) tandis qu'une roche incompétente (du type marne ou argile) continue de se déformer de manière plastique avant d'atteindre la rupture (pour un déviateur de contrainte plus élevé)

mais les argiles ne suivent pas la loi de Byerlee


J'ai mis du rouge sur les argiles.
Pour les autres roches, je comprends la loi de Byerlee comme la friction intergranulaire, qui serait plus dependante de la texture de la roche que sa nature...mais j'ai jamais ete super-fort dans ce domaine, donc je me trompe sans doute

T-K

[Mysterios]

Merci de ta réponse

Pour que l'on soit bien sûr de parler de la même chose, je parle de la loi de Byerlee que l'on retrouve dans les manuels (associée au profil rhéologique de la lithosphère continentale : contrainte deviatorique en fonction de la profondeur)

Cette loi a été construite en mesurant la contrainte deviatorique à partir de laquelle la roche casse. On constate que la contrainte deviatorique augmente linéairement avec la profondeur. Et cette droite qui en résulte serait indépendante de la nature de la roche.

Or ceci me semble douteux au regard de ce que l'on retrouve dans ce même manuel et dans d'autres sources traitant de rhéologie. La nature de la roche influe beaucoup sur son comportement : ainsi les roches compétentes et non compétentes n'auront pas le même comportement et ne casseront pas pour la même contrainte deviatorique à P et T fixées.

La seule explication possible c'est que ces roches incompétentes ne suivent pas la loi de byerlee. Mais je n'en suis pas sûr..

Cette loi là : https://www.researchgate.net/profile...ntinentale.png

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tawahi-Kiwi]

Cette loi là : https://www.researchgate.net/profile...ntinentale.png

Ce n'est pas vraiment une loi, ce schema, c'est une modelisation que la loi de Bierlee expliquerait (pour la droite). La modelisation consiste a utiliser le granite (ou une roche quartzo-feldspathique) pour la croute et l'olivine pour le manteau. C'est evidemment une generalisation du comportement general de differentes unites de la lithosphere. D'autres modeles prennent en compte la croute inferieure, modelisee comme granulitique, etc.


Credit: University of Sydney
Si tu regardes les comportements rheologiques des differents mineraux composant le granite par exemple (ici limite a quartz, feldspath et mica), la rupture se fait pour differentes contraintes deviatoriques (mica a ~500 MPa, quartz a ~1000 MPa et feldspath a ~1500 MPa, olivine a ~2GPa, et cela varie si le systeme est sature en fluides ou pas), mais l'augmentation de la rupture selon la pression isostatique est constante, ce que la loi de Byerlee defini.


Credit: Mariani et al., 2015

Est-ce la le probleme?

T-K