Creep and recrystallization of polycrystalline ice

Des expériences de fluage ont été réalisées en torsion sur de la glace polycristalline près du point de fusion. La recristallisation syntectonique débute pour des déformations de l'ordre de 2 à 3 % entraînant une augmentation rapide de la vitesse de déformation. On montre que l'augmentation de la vitesse du fluage durant le fluage tertiaire provient de la formation de fabriques qui favorisent le glissement basai mais aussi des processus d'adoucissement associés à la recristallisation. En torsion, les fabriques de la glace recristallisée consistent en deux maximums, dont l'un est confondu avec le pôle du plan de cisaillement permanent et l'autre est situé entre la normale au deuxième plan de cisaillement maximum et la direction principale de compression. Il est discuté des processus de formation des fabriques. Les fabriques obtenues dans ces expériences sont probablement produites par la recristallisation dont le moteur est l'énergie de la déformation plastique. L'orientation préférentielle des axes c des cristaux de glace doit être une fonction de la déformation totale atteinte lorsque la recristallisation syntectonique devient moins importante. Dans ce cas, les fabriques sont principalement formées par la déformation plastique et un état permanent est obtenu seulement pour des déformations très importantes. La recristallisation induite par des différences dans l'énergie élastique emmagasinée par les cristaux de glace, ne peut pas être le processus responsable de la formation des fabriques de la glace des glaciers tempérés.
Creep tests were performed in torsion on polycrystalline ice at temperatures near the melting point. Syntectonic recrystallization occurs at strains of the order of 2-3 %, leading to a rapid increase of strain-rate. It is shown that the increase of creep rate during tertiary creep arises from the development of fabrics favouring the glide on basal planes but also from the softening processes associated with the recrystallization. The c-axis fabric of recrystallized ice developed in torsion consists of two maxima, one at the pole of the permanent shear plane and the other between the normal of the second plane of maximum shearing stress and the principal direction of compression. Processes of fabric formation are discussed. The experimentally produced fabrics are probably produced by the strain induced recrystallization, for which the driving force is provided by differences in stored plastic strain energy. The degree of preferred orientation of ice c-axes must be a function of the total strain when syntectonic recrystallization becomes less important. In this case, fabrics are principally formed by plastic flow and a steady state is obtained for very high strain. Stress induced recrystallization, for which the driving force is provided by differences in elastic strain energy, cannot be the process of fabric formation in temperate glacier ice.