Responsable Scientifique :
Bruno SCAILLET
Coordinateur Technique :
Rémi CHAMPALLIER
Contact Manipe :
Jacques PRECIGOUT

Objectifs :

Cet appareil permet de déformer des roches à très haute température (jusqu’à 1600°C) et très haute pression (jusqu’à 3 GPa). Le suivi en continu de la force appliquée sur l’échantillon et de la déformation résultante permet de remonter à ses propriétés rhéologiques. La presse permet également de déterminer les conditions d’équilibre liquide silicaté/minéral/fluide. Elle permet donc de remplir en partie les objectifs 3 et 4 du projet PLANEX.

Principe :

L’échantillon inséré dans un four en graphite est mis en place avec ce dernier dans une matrice de confinement solide (talc, pyrophyllite, sel, nitrure de bore,…). Cet assemblage est placé dans une enclume dont le coeur est en carbure de tungstène. L’enclume est alors mise sous une presse hydraulique munie d’un piston mettant sous contrainte l’ensemble de l’assemblage afin de générer la pression de confinement (principe du piston-cylindre).

Un second piston plus petit passe à travers le premier pour venir appliquer sur l’échantillon une contrainte différentielle axiale permettant de déformer l’échantillon.

Les pressions de confinement et différentielle sont gérées séparément grâce à 2 pompes hydrauliques de haute précision. La déformation de l’échantillon est enregistrée grâce à un ensemble de LVDT.

La première machine et son principe général de fonctionnement ont été décrits pour la première fois par Griggs et Kennedy en 1956 [1]. Pour la construction de cette machine, de nombreuses adaptations ont été réalisées de manière à répondre spécifiquement aux besoins du projet.

La presse a été réalisée par la société Sanchez Technologies (France). Les pressions sur les 2 pistons sont gérées par 2 pompes Stigma (Sanchez Technologies),  l’installation est supervisée par un logiciel développé sous Falcon. La réalisation des enclumes à coeur de carbure de tungstène a été confiée à la société Strecon (Danemark). Le système de chauffe et de régulation de température est réalisé en interne à l’ISTO.

Etat d’avancement :

La presse a été livrée le 18 Décembre 2014 pour une mise en service le 05 Janvier 2015. La machine est en phase de test. Les derniers éléments pour la réalisation des assemblages (fours graphites, pyrophyllite,…) sont en cours d’approvisionnement. Différentes pièces de maintien, de guidage et d’outils spécifiques sont en cours de fabrication par l’atelier mécanique de l’ISTO. La régulation de puissance du four est également en cours de montage par l’atelier électronique du laboratoire.

La première expérience à visée scientifique est prévue en septembre 2015.

[1] Griggs, D., and Kennedy, G., A simple apparatus for high presure and temperatures, American Journal of Science, 1956, v. 254, p. 722-735.

Partenaires impliqués dans le développement de l’instrument :

ISTO

 

Financement complémentaire : ERC RHEOLITH