Karim Kelfoun
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Communication dans le cadre du mini-symposium “Ecoulements gravitaires” Mises en place de deux types d’écoulements granulaires volcaniques: les avalanches de débris et les écoulements pyroclastiques Karim KELFOUN, Laboratoire Magmas et Volcans, Univ. Blaise Pascal Les avalanches de débris et les écoulements pyroclastiques sont des écoulements constitués d’une large gamme de particules allant des cendres fines (¡¡0.1 mm) à des blocs de plusieurs mètres cube voire plusieurs décamètres cube. Les avalanches de débris sont issues de l’effondrement puis de la dislocation d’un flanc entier d’un volcan. Les écoulements pyroclastiques sont issus de la fragmentation de blocs de laves au comportement solide. Ils proviennent soit de l’effondrement de colonnes éruptives, soit de l’effondrement de dômes de lave (les laves, trop visqueuses pour s’écouler facilement s’accumulent sous forme de dômes). Malgré leurs origines différentes, ces écoulements présentent des caractéristiques communes: polydispersité, comportement en apparence très fluide, grandes distances atteintes par rapport à leur hauteur de chute, faible épaisseurs par rapport à leur extension, morphologie caractéristique à lobes et levées. Ces caractéristiques sont révélatrices de la rhéologie complexe de ces phénomènes. Dans la première partie, je présenterai les dépôts naturels et ce qu’ils nous enseignent sur la dynamique de ces écoulements granulaires naturels. Dans un second temps je présenterai les résultats obtenus par simulation numérique en utilisant des modèles moyennés verticalement. Les résultats indiquent que les écoulements pyroclastiques et les avalanches de débris ont un comportement très différent des écoulements naturels de laboratoire. Ils montrent aussi qu’une loi plastique permet de reproduire, voire d’expliquer, la mise en place des écoulements naturels. Le gros intérêt de cette loi plastique est qu’elle relie l’épaisseur des écoulements à leur capacité à s’écouler, ce qui est tout à fait compatible avec les observations de terrain. Elle permet aussi de former des morphologies à lobes et levées. Pourquoi un comportement plastique est-il mieux adapté qu’une loi de type Coulomb? Quelles sont les limites de ce comportement? Ces questions restent encore sans réponse. Y répondre permettrait d’améliorer significativement nos modèles numériques ainsi que la prévention des menaces volcaniques. Karim KELFOUN, Laboratoire Magmas et Volcans, Univ. Blaise Pascal - CNRS - IRD 5, rue Kessler, 63038 Clermont-Ferrand [email protected]
