Evaluation in-situ par rayonnement X synchrotron du partitionement des contraintes lors de la déformation sous haute pression et haute température d'agrégats minéralogiques biphasés

Abstract

La diffraction des rayons X issus de rayonnement synchrotron permet de mesurer in-situ les contraintes macroscopiques et microscopiques lors de la déformation de matériaux, l’évolution des orientations préférentielles, et d’étudier les mécanismes de déformation à l’œuvre. Cette technique peut être couplée aux expériences de déformations en conditions extrêmes pour établir l’influence des paramètres pression et température sur la contrainte de fluage. Elle a par exemple été largement utilisée pour étudier les mécanismes de déformation de polycristaux monophasés de minéraux du manteau terrestre. Dans des assemblages biphasés, plus proches d’une roche terrestre, l’ajout d’une phase ayant un contraste mécanique important avec la première peut modifier les mécanismes de déformation. La déformation du polycristal peut être contrôlée soit par la phase la plus résistante, soit par la phase faible mécaniquement si celle-ci est connectée spatialement et/ou en proportions suffisantes. Cette étude porte sur le comportement mécanique d’assemblages biphasés de minéraux serpentine, un phyllosilicate très déformable, et d’olivine, silicate plus rigide. La variabilité des espacements interplanaires (ou “lattice strains”), mesurés in-situ pendant la déformation sous pression de confinement et sous température, sont utilisés comme proxy de la contrainte supportée par chaque phase. Les résultats montrent l’influence de la quantité du minéral serpentine dans des polycristaux d’olivine + serpentine, sur le comportement mécanique global des échantillons.