Module de physique et mécanique des roches

Module de physique et mécanique des roches


Licence STE - Semestre 5.

UE 1 : Module de physique et mécanique des roches (70 heures, 6 ECTS)

Enseignants : Christian David, Bertrand Maillot, Philippe Robion





Cours de physique des roches
Christian David

L'extraction des ressources naturelles et le stockage géologique de substances dangereuses
nécessitent une connaissance approfondie des propriétés physiques et de leur évolution à long
terme des roches en profondeur.
L'objectif du cours est présenter les méthodes utilisées en pétrophysique pour
caractériser les propriétés physique des roches, en insistant plus particulièrement
sur les roches réservoirs. Ces méthodes sont appliquées à l'étude des propriétés
de transport (perméabilité et conductivité électrique) et des propriétés de propagation
d'ondes élastiques (vitesse des ondes P et S). La réalisation de TP en laboratoire permet
aux étudiants de mettre en pratique les notions acquises.

Plan
I. Les méthodes de la physique des roches
1. méthodes de caractérisation des milieux poreux
2. méthodes de calcul des propriétés effectives de milieux hétérogènes

II. Propriétés de transport
1. de la mécanique des fluides à la notion de perméabilité
2. variabilité de la perméabilité dans les roches aux conditions in situ
3. conductivité électrique et transport d'ions

III. Propriétés de propagation d'ondes
1. vitesse des ondes et modules élastiques
2. rôle des fluides

IV. Travaux pratiques
1. mesure de la porosité et de la conductivité électrique
2. mesure de la vitesse des ondes P et S


Cours de mécanique des milieux continus
Bertrand Maillot

Résumé:

Ce cours commence par la description mathématique de la déformation, c'est à
dire des changements de forme et de volume de la matière.
On apprend ensuite à décrire les forces internes, appelées contraintes, qui
n'existent pas en mécanique du point.
Ces notions nous permettent d'étendre les lois
de conservation de masse et de quantité de mouvement aux milieux continus.
Le chapitre II montre comment décrire les matières solides et fluides par
des relations particulières entre contraintes et déformations :
les rhéologies élastique et visqueuse.
On y montre enfin comment la synthèse des notions précédentes permet
de décrire d'une manière très générale l'équilibre, la vibration, et
l'écoulement de la matière.
Le chapitre III décrit la déformation cassante des roches et de la lithosphère :
critère de rupture de Coulomb, théorie d'Anderson sur l'orientation des failles.
Les exercices de travaux dirigés sont des applications géologiques
du cours qui visent à développer les fondements théoriques des concepts
utilisés dans le module de tectonique de 3eme année.

Un support de cours d'une cinquantaine de pages est fourni.
Il contient les notes de cours et tous les exercices à faire
en travaux dirigés, ainsi que des rappels de mathématiques,
des problèmes, et les examens des deux dernières années.

Plan:
I. Déformations, contraintes, conservations.
II. Rhéologies élastique et visqueuse.
III. Applications à la Terre.

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