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Modélisation
dite physique employant des matériaux réels
alors que les modélisations numériques
se font sur ordinateur.
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La modélisation des processus utilise aussi
bien des méthodes physiques que numériques.
Elles utilisent des modèles réduits construits à laide
de matériaux judicieusement choisis. Les modèles physiques
peuvent se classer en trois groupes : les modèles à léchelle,
les modèles analogiques et les modèles hors échelles.
Cette classification proposée par Chorley (1967) a été initialement
développée pour l'étude de phénomènes
géomorphologiques, mais elle est applicable à d'autres
processus géologiques.
Les modèles à léchelle sont les modèles
réduits construits de telle sorte que les rapports relatifs entre
les quantités physiquement importantes, comme les effets de la
pesanteur et de la cohésion des matériaux, soient les mêmes
que dans la situation géologique réelle. Ces grandeurs
ou rapports relatifs sont généralement exprimés
par des nombres sans dimension.
Les modèles analogiques reproduisent les caractéristiques
majeures des phénomènes naturels, mais à un niveau
détaillé les mécanismes peuvent ne pas être
identiques. Cependant avec un choix judicieux des matériaux, des
vitesses de contrainte, etc., les mêmes systèmes peuvent
sapprocher des modèles à léchelle.
Les modèles hors échelles sont simplement
des modèles de démonstration. Ils sont employés
pour illustrer des situations spécifiques sans prendre
en considération les propriétés ou les relations
déchelles. Un exemple d'un tel modèle est
l'utilisation d'un paquet de cartes glissant sur une table afin
d'illustrer des processus de cisaillement dans des cours d'initiation à la
géologie.
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Elles regroupent toutes les simulations sur ordinateur.
La simulation de processus géodynamiques sur
ordinateur utilise des modèles numériques
par différences finies et éléments
finis. Ces modèles prennent directement en compte
des propriétés absentes des modélisations
physiques comme les propriétés thermiques,
certaines rhéologies, la présence de
fluides, des transformations minéralogiques
Ils
sont basés sur des résolutions directes
des équations physiques de conservation de la
matière, de l'énergie et des moments
pour un système donné et permettent de
calculer lévolution, dans le temps et
en chaque point du modèle, de divers paramètres
comme la température, les contraintes, les déplacements.
Numériques ou physiques, ces modèles ont chacun leurs limites.
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