La deformabilite thermique des roches a ete determinee à l'aide de cycles thermiques effectues dans l'intervalle ambiante - 600°c (873 K) sur quatre types de roches: granite, calcaires (3 exemples), schiste et charbon et sur deux mineraux: quartz et calcite. Ces cycles ont montre:
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une deformation residuelle, generalement de type extension resultant d'une microfissuration thermique, exceptionnellement de type contraction, (degazage du charbon, retrait de mineraux arqileux),
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ainsi que les effets d'une recristallisation (notamment pour les calcaires).
Les resultats obtenus ont permis l'etude de la dilatabilite (α = d ε/dT): ses variations avec la temperature (et les origines de ces variations), et son anisotropie (dont l'intensite et la phase varient peu danscet intervalle de temperature) qui a pu être reliee à la structure et au passe tectonique des roches testees. Enfin, des consequences geomecaniques ont ete deduites de ces resultats.
Thermal deformability have been determined using thermal cyclical tests applied on four rock samples: granite, limestones, (three samples), schist and coal, and on two minerals: quartz and calcite, from ambient temperature to 600°C (873 K). These cyclical tests pointed out:
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a residual deformation, mostly extension type, resulting from a thermal microfissuration, exceptional from contraction type (coal degasing, clay mineral contraction),
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as well as effects from a recrystallisation (especially on limestones).
The obtained results enable us to study the thermal expansion (α=dε/dT): its variation with temperature (the origins of these variations), and its anisotropy (their intensity and phase show only low variations in this temperature range); this anisotropy has been inherited from the structure and tectonic history of these tested rocks. At last, geomechanical implications of these data are presented and discussed.
Du fait de l'heterogeneite et de l'anisotropie de leur structure, les roches s'eloignent du concept de solide homogène, isotrope, thermoelastique lineaire, pour lequel la deformation thermique sera it isotrope et fonction lineaire de la temperature. Les courbes thermiques (ε,T) presentent des ecarts à la linearite et generalement une deformation permanente après cyclage. Ces ecarts et leurs causes sont analyses ici à l'aide de cycles thermiques sur quatre types de roches: granite, calcaire, schiste et charbon, entre 300 K (l'ambiante) et 800 K (exceptionnellement 1300 K),à la pression atmospherique dans une ambiance sèche, ainsi que-pour expliquer certains mecanismes - sur deux monocristaux: la calcite et le quartz.
Les tests ont ete realises sur des eprouvettes de 50mm de long et 8mm de diamètre decoupees selon les directions structurales. La vitesse de chauffe etait constante, egale à l50°C (423 K)/heure, ce qui assure un champ de temperature à chaque instant sensiblement homogène; le refroidissement etait libre. Les enreaistrements des courbes allongement (Δl) en fonction de T sont directement fournis par le dilatomètre de type Chevenard. Les roches testees ont ete les suivantes:
Leucogranite calcoalcalin appartenant au complexe granitique de Millevaches comportant 32 % de quartz, à architecture equante. Son gisement est de type intrusif subcirculaire sans trace de deformation tectonique (Chenevoy 1984). Les eprouvettes ont ete decoupees verticalement et horizontalement (par reference à une structure à symetrie de revolution de direction d'axe vertical).
1. Le marbre de Carrare (Capane de Caraqine), calcaire hettangien autochtone metamorphise, intensement deforme sur lequel ont glisse les nappes toscane et ligures epaisses de quelques kilomètres entre 300 et 400°C (Kligfield 1981).
