The extreme mobility of debris avalanches: A new model of transport mechanism

Autor: Vincent Famin, Patrick Bachèlery, Laurent Michon, François-Xavier Le Bourdonnec, Helene Périnotto, Jean-Luc Schneider
Přispěvatelé: Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IRAMAT-Centre de recherche en physique appliquée à l’archéologie (IRAMAT-CRP2A), Institut de Recherches sur les Archéomatériaux (IRAMAT), Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Montaigne-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Montaigne-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM), Laboratoire GéoSciences Réunion (LGSR), Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Journal of Geophysical Research : Solid Earth
Journal of Geophysical Research : Solid Earth, American Geophysical Union, 2015, 120, pp.8110-8119. ⟨10.1002/2015JB011994⟩
Journal of Geophysical Research : Solid Earth, 2015, 120, pp.8110-8119. ⟨10.1002/2015JB011994⟩
ISSN: 2169-9356
2169-9313
Popis: International audience; Large rockslide-debris avalanches, resulting from flank collapses that shape volcanoes and mountains on Earth and other object of the solar system, are rapid and dangerous gravity-driven granular flows that travel abnormal distances. During the last 50 years, numerous physical models have been put forward to explain their extreme mobility. The principal models are based on fluidization, lubrication, or dynamic disintegration. However, these processes remain poorly constrained. To identify precisely the transport mechanisms during debris avalanches, we examined morphometric (fractal dimension and circularity), grain size, and exoscopic characteristics of the various types of particles (clasts and matrix) from volcanic debris avalanche deposits of La Réunion Island (Indian Ocean). From these data we demonstrate for the first time that syn-transport dynamic disintegration continuously operates with the increasing runout distance from the source down to a grinding limit of 500 μm. Below this limit, the particle size reduction exclusively results from their attrition by frictional interactions. Consequently, the exceptional mobility of debris avalanches may be explained by the combined effect of elastic energy release during the dynamic disintegration of the larger clasts and frictional reduction within the matrix due to interactions between the finer particles.
Databáze: OpenAIRE
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