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CH.1 2 - Notions de déformation C: DISTORSION C’est la déformation interne (Str

CH.1 2 - Notions de déformation C: DISTORSION C’est la déformation interne (Strain). Généralement elle a lieu avec ou sans changement de volume. La distorsion est quantifiable (mesurable) si on connait les dimensions finales et initiales. Mesure de la distorsion CH. I 2 - Notions de déformation C: DISTORSION Mesure de la distorsion ❑Déformation linéaire: allongement dans un sens et raccourcissement dan un autre sens Li= 50 Km Lf= 75 KM Lf= 42 KM Déformation linéaire ε = Lf-Li / Li = 42 - 50 /50 = - 0,16 Valeur négative : raccourcissement Étirement (Stretch) S = 42 / 50 = 0,84 = 1 + ε = 1- 0,16 Élongation quadratique λ = S2 = 0,70 Déformation linéaire ε = Lf-Li / Li = 75 - 50 /50 = 0,5 Valeur positive: élongation ou extension Étirement (Stretch) S = 75 / 50 = 1,5 = 1 + ε = 1+ 0,5 Élongation quadratique λ = S2 = 2,25 Raccourcissement Allongement CH. I 2- Notions de déformation 2.2 Les types de la déformation: un vocabulaire qu’il faut maîtriser! A- Déformation homogène et déformation hétérogène La déformation est dite homogène (homogeneous) si des lignes initialement droites et parallèles le restent après déformation. La distorsion est la même partout dans l’objet. Si ce n’est pas le cas Déformation homogèneon parle de déformation hétérogène (inhomogeneous, heterogeneous) ce qui est le cas le plus général. Déformation hétérogène Déformation homogène Déformation homogène et hétérogène Déformation homogène Déformation hétérogène CH. I 2- Notions de déformation 2.2 Les types de la déformation: un vocabulaire qu’il faut maîtriser! B- Déformation continue et déformation discontinue La déformation est continue (continuous) si ses propriétés varient progressivement dans l’objet déformé, c’est le cas par exemple des plis. Elle est dite discontinue (discontinuous) si ses propriétés varient brusquement, c’est le cas des failles. Déformation continue hétérogène Déformation discontinue Déformation continue homogène Etat initial 1 2 3 4 A: à trés grande échelle, prédominance de failles et donc déformation discontinue. B: déformation continue (prédominance des plis dans cet encadré) C: si on zoom de nouveau déformation continue et discontinue D: A l’échelle microscopique c’est une déformation continue qui prédomine E: A l’echelle d’un minéral, la déformation est discontinue le minérale est intensément fracturé. CH. I 2- Notions de déformation 2.2 Les types de la déformation: un vocabulaire qu’il faut maîtriser! B- Déformation continue et déformation discontinue: le problème de l’échelle d’observation C- Déformation finie ou incrémentale C’est la déformation qu’on observe actuellement, on parle de déformation finie (ou totale; finite strain, total strain) quand on considère la forme de l’objet final. Par opposition, la déformation incrémentale (incremental progressive strain) c’est « le peu » de déformation qu’on ajoute à un moment donné. La déformation finie est égale à la somme totale des déformations incrémentales qui peuvent être issues de déformations superposées de différentes phases de déformation. A B C D E CH. I 2- Notions de déformation 2.3 L’ellipsoïde de déformation ( strain ellipsoid) En 2 dimensions Z X L Déformation principale minimale L+e2 Déformation principale maximale L+e1 Ellipse de déformation biaxiale X: axe d’étirement Z: axe de raccourcissement Ici le rapport de forme vaut 3 ou 3/1 (L + e1/ L + e2 ⇒ 3/1) Un objet circulaire se déforme en ellipse dont la forme dépend des rapports de longueur des axes X et Z. En 3 dimensions De la même façon, en 3 dimensions une sphère se déforme en ellipsoïde dont les axes sont X>Y>Z et dont la forme va dépendre des rapport entre X, Y et Z. 2.3.1. déformation d’un marqueur circulaire CH. I 2- Notions de déformation 2.3 L’ellipsoïde de déformation ( strain ellipsoid) Déformation coaxiale ➞ ➞ ⇁ ⇁ Déformation Non coaxiale ⇁ ⇁ ➞ ➞ O 1 2 3 X3 Z3 X2 Z2 X1 Z1 X1 Z1 X2 Z2 X3 Z3 Un marqueur sphérique peut être déformé de deux façons différentes: En « l’écrasant » ou en le « cisaillant ». On parle alors de déformation coaxiale ou non rotationnelle ou encore cisaillement pur (pur shear) et de déformation non coaxiale ou rotationnelle ou encore cisaillement simple (simple shear). 2.3.2. les deux types de distorsion CH. I 2- Notions de déformation 2.3 L’ellipsoïde de déformation ( strain ellipsoid) 2.3.3. Forme de l’ellipsoïde En 3 dimensions, l’ellipsoïde de déformation défini par 3 axes, X ≥ Y ≥ Z. Selon la taille relative des 3 axes , on peut distinguer deux cas extrêmes: ❑X > Y = Z. l’ellipsoïde prend la forme d’un cigare. cette situation correspond à un étirement selon X (Constriction, constriction) X Y ❑ X = Y > Z. L’ellipsoïde a la forme d’une Galette. C’est un écrasement selon Z (Aplatissement, flattening). X CH. I 2- Notions de déformation 2.3 L’ellipsoïde de déformation ( strain ellipsoid) Une façon simple de représenter les différents cas est de construire le diagramme de FLINN dans lequel on porte X/Y en fonction de Y/Z Ainsi a été déﬁni le paramètre de FLINN K= X/Y -1 Y/Z -1 K peut varier de 0 (X=Y): aplatissement pur à + ∞ (Y=Z): constriction pure Si 0 < K < 1 c’est l’aplatissement qui domine avec un ellipsoïde en galette. Si 1 < K < ∞ c’est la constriction qui domine avec un ellipsoïde en cigare. Si K=1 c’est la déformation plane avec autant de d’aplatissement que de constriction. CH. I 2- Notions de déformation 2.3 L’ellipsoïde de déformation ( strain ellipsoid) Notions de fabriques tectoniques ou tectonites CH. I 2- Notions de déformation 2.3 L’ellipsoïde de déformation (strain ellipsoid) Question: Peut-on observer un ellipsoïde de déformation dans les roches? On peut effectivement déterminer un ellipsoïde de déformation finie ou totale mais on ne peut pas savoir par quel chemin(ou par quelles étapes) on est arrivé à cet état de déformation final. Exercice:comparer les états initiaux et ﬁnaux objet R1 et R2 et quelles sont les étapes de chaque objet? R1 R2 0 0 1 1 4 2 2 3 3 4 CH. I 2- Notions de déformation ❑Quelles sont, dans chaque cas des configurations finales les composantes et le type de déformation? 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: Exercice Conﬁgurations ﬁnales Conﬁguration initiale uploads/Voyage/ chapitre-i-2.pdf