Etude expérimentale de la vitesse et de la trajectoire des intrusions magmatiques

6 à 8 semaines

La trajectoire et la vitesse de propagation des intrusions magmatiques dans la croûte dépendent des propriétés physiques du magma (densité et viscosité), du milieu traversé (densité, résistance à la fracturation, rigidité) et du champ de contrainte local. Nous disposons actuellement de modèles numériques en 2 dimensions qui permettent d’estimer cette trajectoire et cette vitesse et peuvent être utiliser pour la prédiction de la position des bouches éruptives et de leur timing. Afin de valider ces modèles numériques et d’avoir une information en 3 dimensions, nous utilisons des expériences analogiques en injectant un fluide dans de la gélatine qui se comporte comme un solide élastique. Jusqu’à présent les expériences étaient réalisées au GFZ à Potsdam (Allemagne) (Maccaferri et al 2019). Nous souhaitons réaliser un set d’expériences à ISTerre Chambéry pour valider notre nouveau dispositif expérimental et vérifier qui nous reproduisons les résultats obtenus auparavant tout en contrôlant mieux la température. Il s’agira d’injecter différents volumes d’air dans des gélatines de différentes concentrations afin de mieux caractériser le lien entre la rigidité et la résistance à la fracturation du milieu. La rigidité sera mesurée en appliquant une charge à la surface de la gélatine et en mesurant le déplacement induit, la résistance à la fracturation sera obtenue en mesurant la vitesse de propagation du crack d’air par analyse de photographies à l’aide du logiciel libre TRACKER. Ce stage est proposé dans le cadre du projet ANR franco-allemand MagmaPropagator.

Référence :
F. Maccaferri, D. Smittarello, V. Pinel, V. Cayol, On the propagation path of hydrofractures and magma-filled dikes : the competition between external stress, internal pressure, and crack length, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, doi:10.1029/2018GC007915, 2019