Modèle d'anisotropie des propriétés magnétiques induites par l'orientation préférentielle de forme dans une roche déformée - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Revue de Physique Appliquée Année : 1988

Modèle d'anisotropie des propriétés magnétiques induites par l'orientation préférentielle de forme dans une roche déformée

R. Vergne
  • Fonction : Auteur
P. Mollard
  • Fonction : Auteur
P. Vialon
  • Fonction : Auteur
P. Rochette

Résumé

Le but essentiel de ce travail est de montrer comment il est possible, à l'aide d'arguments simples : de justifier les corrélations observées entre l'anisotropie des propriétés magnétiques d'une roche et sa déformation interne et de les chiffrer dans le cas particulier de l'O.P.F. Pour modéliser une roche polyminérale, on considère l'ensemble des grains d'un même minéral : les marqueurs et le reste de la roche : la matrice. On applique à cet ensemble le modèle hydrodynamique en se bornant au cas d'une déformation coaxiale orthorhombique isovolumique et en négligeant les interactions entre grains. La déformation finie s'exprime simplement par une transformation linéaire dans un système d'axes invariants au cours de celle-ci : les axes principaux de déformation. Le mouvement des marqueurs et l'invariance de leur nombre conduit à l'existence d'une densité d'orientation de leurs axes, définie dans le même repère sur la sphère de rayon unité. Son expression est celle qu'en a donné Fernandez (1984). Du point de vue magnétique, le modèle privilégie les processus d'aimantation. Leur choix résulte d'une analyse basée sur la morphologie et la structure magnétique des constituants possibles d'une roche polyminérale et des divers mécanismes d'aimantation correspondants. On peut ainsi préciser certaines situations modélisables et déterminer les grandeurs magnétiques qui les caractérisent. Nous avons retenu pour les marqueurs un processus de grain fin, un processus de polydomaine, et une aimantation décrite par une loi de Rayleigh. Le calcul de la grandeur considérée s'effectue en supposant la matrice non magnétique et en négligeant les interactions entre grains. Le mécanisme de grain fin conduit à l'étude de l'aimantation rémanente (ARIS, ATR). Il définit un milieu non linéaire doué de mémoire dans lequel l'aimantation rémanente dépend de l'histoire magnétique et tectonique de la roche. Pour illustrer ce fait, nous avons calculé l'aimantation rémanente résultant de la déformation d'un état isotrope initialement aimanté (ARISD, ATRD). Pour les polydomaines, nous avons évalué la susceptibilité en champ faible. Dans le cas de grains suivant une loi de Rayleigh, on détermine l'ensemble des grandeurs : susceptibilité réversible et irréversible, aimantation rémanente, aimantation. Nous avons étudié en détail le cas le plus simple que l'on puisse envisager : la déformation est un aplatissement ou étirement de révolution et les marqueurs sont des grains fins ou des polydomaines ; ce qui représente les deux extrêmes d'une granulométrie étendue. Cette étude montre : 1) que l'on peut établir une relation quantitative entre l'anisotropie de la déformée et celle des grandeurs magnétiques pertinentes ; 2) que dans une certaine mesure, l'information obtenue est du même ordre quelle que soit la grandeur considérée ; ce qui souligne la cohérence du modèle. Ce dernier ne se ramène pas à une transformation linéaire et les grandeurs ne sont pas en général décrites par un tenseur de rang deux. Une analyse plus fine des résultats permet de chiffrer dans le cadre envisagé la similitude entre fabriques mécanique et magnétique et l'approximation que l'on fait en assimilant les grandeurs à un tel tenseur.
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jpa-00245892 , version 1 (04-02-2008)

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Citer

R. Vergne, P. Mollard, P. Vialon, P. Rochette. Modèle d'anisotropie des propriétés magnétiques induites par l'orientation préférentielle de forme dans une roche déformée. Revue de Physique Appliquée, 1988, 23 (5), pp.891-918. ⟨10.1051/rphysap:01988002305089100⟩. ⟨jpa-00245892⟩

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