Désagrégation des parois rocheuses et climat : approche thermique et thermodynamique - article ; n°3 ; vol.24, pg 147-159

Marc Leber, Liliane Oter-Duthoit

Description

Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire - Année 1987 - Volume 24 - Numéro 3 - Pages 147-159
The result of daily range of temperature, and frost more than anything else, is weathering of walls, which culminate in fragmentai deposition. The screes set like that originated the slope-deposits which are climatically interprétable therefore.
Microchmatic conditions near the wall determine the temperatures within the rock. So, exact solutions for relations between temperature and fragmentation are first of all a thermal problem For resolving Fourier's equations, thermophysical parameters of the studied rock can be measured varying as temperature and moistness with the help of Signal Theory methods.
In a wall, most of part of potential energy gives off cryaergical pressures is dissipated, by feedback Joule's effect, for heat flows. These flux, gradual loss of energy, can only produce an internal increment of entropy By physical nature of entropy, its internal increment describes quantitatively the irreversible evolution of molecular decoherences at every depth (fatigue) which culminate in fissuration.
The brutal increment of entropy during congelation is verified by experiment and corresponds to a perfect thermal shock. This decisive phase occurs, for the studied rock waterlogged, at — 3 °C, what quations cryosclastic screes layers attribution to climatic periods much like penglacial.
Sous l'action des amplitudes thermiques journalières et surtout du gel, les parois se dégradent et finissent par se fragmenter. Les éboulis ainsi formés sont à l'origine des dépôts de pente qui sont donc lisibles en termes climatiques.
Les conditions microclimatiques près de la paroi déterminent les températures au sein de la roche. Le problème des relations exactes entre température et fragmentation est donc préalablement un problème de Thermique : pour résoudre les équations de Fourier, les paramètres thermophysiques de la roche étudiée ont été mesurés en fonction de la température et de la teneur en eau grâce aux méthodes de la Théorie du Signal.
Dans une paroi, une grande partie de l'énergie potentielle dégagée par les pressions cryergiques se dégrade en retour, par effet Joule, en flux de chaleur. Ces flux, forme dégradée de l'énergie, ne peuvent que produire une augmentation interne d'entropie. La nature physique de l'entropie montre que son augmentation interne décrit quantitativement l'évolution irréversible des décohésions moléculaires à chaque profondeur (fatigue) qui aboutissent à la fissuration.
La brutale augmentation d'entropie au cours de la congélation a pu être vérifiée expérimentalement et correspond à un véritable choc thermique. Cette phase décisive se produit, pour la roche étudiée saturée en eau, à — 3 °C, ce qui pose la question de l'attribution des couches cryoclastiques à des périodes climatiques de type pénglaciaire.
13 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

Informations

• Publié par: BULLETIN_DE_L-ASSOCIATION_FRANCAISE_POUR_L-ETUDE_DU_QUATERNAIRE
• Publié le: 01 janvier 1987
• Nombre de lectures: 12
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

Marc Le Ber
Liliane Oter Duthoit
Désagrégation des parois rocheuses et climat : approche
thermique et thermodynamique
In: Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire - Volume 24 - Numéro 3 - 1987. pp. 147-159.
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Le Ber Marc, Oter Duthoit Liliane. Désagrégation des parois rocheuses et climat : approche thermique et thermodynamique . In:
Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire - Volume 24 - Numéro 3 - 1987. pp. 147-159.
doi : 10.3406/quate.1987.1842
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/quate_0004-5500_1987_num_24_3_1842Abstract
The result of daily range of temperature, and frost more than anything else, is weathering of walls, which
culminate in fragmentai deposition. The screes set like that originated the slope-deposits which are
climatically interprétable therefore.
Microchmatic conditions near the wall determine the temperatures within the rock. So, exact solutions
for relations between temperature and fragmentation are first of all a thermal problem For resolving
Fourier's equations, thermophysical parameters of the studied rock can be measured varying as
temperature and moistness with the help of Signal Theory methods.
In a wall, most of part of potential energy gives off cryaergical pressures is dissipated, by feedback
Joule's effect, for heat flows. These flux, gradual loss of energy, can only produce an internal increment
of entropy By physical nature of entropy, its internal increment describes quantitatively the irreversible
evolution of molecular decoherences at every depth (fatigue) which culminate in fissuration.
The brutal increment of entropy during congelation is verified by experiment and corresponds to a
perfect thermal shock. This decisive phase occurs, for the studied rock waterlogged, at — 3 °C, what
quations cryosclastic screes layers attribution to climatic periods much like penglacial.
Résumé
Sous l'action des amplitudes thermiques journalières et surtout du gel, les parois se dégradent et
finissent par se fragmenter. Les éboulis ainsi formés sont à l'origine des dépôts de pente qui sont donc
lisibles en termes climatiques.
Les conditions microclimatiques près de la paroi déterminent les températures au sein de la roche. Le
problème des relations exactes entre température et fragmentation est donc préalablement un de Thermique : pour résoudre les équations de Fourier, les paramètres thermophysiques de
la roche étudiée ont été mesurés en fonction de la température et de la teneur en eau grâce aux
méthodes de la Théorie du Signal.
Dans une paroi, une grande partie de l'énergie potentielle dégagée par les pressions cryergiques se
dégrade en retour, par effet Joule, en flux de chaleur. Ces flux, forme dégradée de l'énergie, ne peuvent
que produire une augmentation interne d'entropie. La nature physique de l'entropie montre que son
augmentation interne décrit quantitativement l'évolution irréversible des décohésions moléculaires à
chaque profondeur (fatigue) qui aboutissent à la fissuration.
La brutale augmentation d'entropie au cours de la congélation a pu être vérifiée expérimentalement et
correspond à un véritable choc thermique. Cette phase décisive se produit, pour la roche étudiée
saturée en eau, à — 3 °C, ce qui pose la question de l'attribution des couches cryoclastiques à des
périodes climatiques de type pénglaciaire.Bulletin de l'Association française 1987-3, pages 147-159
pour l'étude du Quaternaire
DÉSAGRÉGATION DES PAROIS ROCHEUSES
ET CLIMAT :
APPROCHE THERMIQUE ET THERMODYNAMIQUE
par Marc Le Ber* et Liliane Oter-Duthoit**
RÉSUMÉ
Sous l'action des amplitudes thermiques journalières et surtout du gel, les parois se dégradent et finissent par se fragmenter. Les
éboulis ainsi formés sont à l'origine des dépôts de pente qui sont donc lisibles en termes climatiques
Les conditions microclimatiques près de la paroi déterminent les températures au sein de la roche Le problème des relations exactes
entre température et fragmentation est donc préalablement un problème de Thermique : pour résoudre les équations de Fourier, les
paramètres thermophysiques de la roche étudiée ont été mesurés en fonction de la température et de la teneur en eau grâce aux méthodes
de la Théorie du Signal
Dans une paroi, une grande partie de l'énergie potentielle dégagée par les pressions cryergiques se dégrade en retour, par effet Joule,
en flux de chaleur Ces flux, forme dégradée de l'énergie, ne peuvent que produire une augmentation interne d'entropie La nature physique
de l'entropie montre que son augmentation interne décrit quantitativement l'évolution irréversible des décohésions moléculaires à chaque
profondeur (fatigue) qui aboutissent à la fissuration.
La brutale augmentation d'entropie au cours de la congélation a pu être vérifiée expérimentalement et correspond à un véritable
choc thermique Cette phase décisive se produit, pour la roche étudiée saturée en eau, à — 3 °C, ce qui pose la question de l'attribution
des couches cryoclastiques à des périodes climatiques de type pénglaciaire.
Mots-clés : Paroi, Fragmentation, Climat, Thermique, Conductivité, Chaleur spécifique, Fluxmètre, Entropie.
ABSTRACT
ROCK-WALL WEATHERING AND CLIMATE : THERMIC AND THERMODYNAMIC APPROACH.
The result of daily range of temperature, and frost more than anything else, is weathering of walls, which culminate in fragmentai
deposition. The screes set like that originated the slope-deposits which are climatically interprétable therefore.
Microchmatic conditions near the wall determine the temperatures within the rock. So, exact solutions for relations between
temperature and fragmentation are first of all a thermal problem For resolving Fourier's equations, thermophysical parameters of the
studied rock can be measured varying as temperature and moistness with the help of Signal Theory methods.
In a wall, most of part of potential energy gives off cryaergical pressures is dissipated, by feedback Joule's effect, for heat flows.
These flux, gradual loss of energy, can only produce an internal increment of entropy By physical nature of entropy, its internal increment
describes quantitatively the irreversible evolution of molecular decoherences at every depth (fatigue) which culminate in fissuration.
The brutal increment of entropy during congelation is verified by experiment and corresponds to a perfect thermal shock. This
decisive phase occurs, for the studied rock waterlogged, at — 3 °C, what quations cryosclastic screes layers attribution to climatic periods
much like penglacial.
Key-words : Wall, Fragmentation, Climate, Thermic, Conductivity, Specific heat, Fluxmeter, Entropy.
* Université Bordeaux I, Institut du Quaternaire — Centre François Bordes (U A. CNRS. 133), Bâtiment de Géologie, Avenue des
Facultés, 33405 Talence Cedex.
** Laboratoire de Mesures automatiques — CRESMAT, Antenne 1 U T. de Béthune, 62408 Béthune Cedex. 148
(correspondant à la rupture) qu'à certaines de ces Les moyens d'étude quantitative des Paléoclimats
profondeurs, déterminant l'épaisseur des fragments. continentaux sont encore très peu développés. Les
dépôts de pente constituent un type de dépôt très
répandus à toutes les latitudes et leur caractéristi
ques sédimentologiques sont en étroite relation avec 1) Démantèlement des parois et climat : théorie the
rmodynamique les conditions climatiques comme le démontre, entre
autres, l'étude du comportement thermique des
Cette étude a pour base une station expérimentale parois rocheuses.
décrite précédemment (Le Ber, 1985 — Le Ber, 1986) Il est donc possible, par l'étude des processus de qui enregistre les paramètres intervenant dans la formation de ces dépôts de réaliser par la suite un production actuelle d'un dépôt de pente en milieu certain nombre de modèles de transfert permettant tempéré. de reconstituer les conditions climatiques contempor
aines de leur mise en place.
1.1. Transfert thermique par conduction dans une L'analyse des processus est complexe et s'orga roche humide nise autour de 3 axes principaux : la prédiction du
microclimat le long des parois rocheuses en fonction Fourier (1822) a défini expérimentalement la
du climat régional, les conditions du démantèlement densité de flux thermique 0 (quantité de chaleur
des parois, la mise en place des débris et leur traversant l'unité de surface par unit