Les volcans

Les volcans : terreurs et fascinations

Le mot volcan trouve ses origines dans la mythologie romaine. Ainsi Vulcain est l’un des trois fils de Jupiter et de Junon. Il régnait en maître dans les entrailles en feu des volcans. Une légende raconte qu’il avait installé ses forges dans les profondeurs d’un cratère appelé Vulcano situé dans les îles Eoliennes en Sicile. C’est pour cette raison que Vulcain est devenu le patron des forgerons.

 Aujourd’hui les volcans continuent leur pouvoir de fascination sur les hommes. Ces montagnes de feux sont une source de craintes à cause des éruptions. Mais elles apportent aussi des bienfaits ; les terres autours des volcans sont fertiles, riches en minéraux, et les produits des volcans sont utilisés dans la construction.

Pour mieux connaître les volcans, ce dossier répond à plusieurs questions :

Qu’est ce qu’un volcan?

Un volcan est un orifice naturel par lequel un réservoir de magma à haute température issu des profondeurs communique avec la surface de la terre. Des gaz, de la lave peuvent alors remonter à la surface du globe. Le volcan peut être terrestre comme sous marin. On peut comparer un volcan à une sorte de cheminée qui met en contact des zones profondes de la Terre et sa surface. Lorsque la pression augmente sous l’écorce terrestre, le magma (roche en fusion) issu des profondeurs gagne la surface en se frayant un chemin à travers les parties faibles de l’écorce. Ce qui donne alors lieu aux éruptions volcaniques.

Un volcan est formé de trois parties : un réservoir de magma en profondeur, une ou des cheminées volcaniques et enfin, une montagne volcanique, qui peut prendre la forme d’un cratère, d’un cône à cratère, d’un dôme, par lequel s’échappe les produits volcaniques.

Les études montrent que la durée de vie d’un volcan, peut être de plusieurs millions d’années, avec trois grandes phases de « vie » :

Une phase de formation (exemple du Paricutin, volcan apparut au Mexique en 1943 en plein milieu d’un champ exploité);

Une phase de croissance avec une fréquence d’éruptions très importante, (exemple de l’Etna, volcan sicilien, un des volcans les plus actifs au monde)

Une phase de dégénérescence, quand la fréquence des éruptions diminue et quand l’érosion commence son travail de sape (exemple du massif du Mont Dore en France dont les dernières éruptions remontent à 250 000 ans).

Quelles sont les origines du volcanisme ?

Les chaînes de montagnes, les séismes, les volcans sont issus du phénomène de tectonique des plaques. La croûte terrestre et le manteau supérieur forment la lithosphère. Elle est morcelée en sept plaques majeures qui recouvrent la surface de la Terre. A cause des mouvements de convection à l’intérieur du manteau, ces plaques sont mobiles les unes par rapport aux autres. Les plaques peuvent avoir des mouvements divergents, convergents ou en coulissage.

Comme l’activité volcanique est liée à la tectonique des plaques, on trouve le plus souvent les volcans en limite de plaques.

On localise les volcans autour des zones d’affrontements des plaques :

Au niveau des zones d’accrétion ; l’Islande est un exemple

Au niveau des zones de subduction comme par la cordillère des Andes

Une autre forme de volcanisme existe : le volcanisme intra plaque appelé aussi volcanisme de point chaud. Il est caractérisé par une remontée très profonde de magma, à près de trois mille kilomètres de profondeur. Les volcans d’Auvergne appartiennent à ce type de volcanisme.

A voir: Vidéo CERIMES opération famous

Zone d’accrétion :

Une zone d’accrétion est une sorte de zone limite entre deux plaques qui s’écartent l’une de l’autre. Dans cette zone, le magma issu du manteau apparaît et forme une nouvelle croûte océanique au niveau d’une dorsale océanique.

Zone de Subduction :

Il s’agit d’une zone où deux plaques lithosphériques convergent : une plaque tectonique s’enfonce sous une autre plaque moins dense.

Qu’est ce que le magma ?

On appelle magma de la roche en fusion. Cette roche fond et devient liquide à cause de la chaleur et de la pression qui règne au centre de la Terre. Lorsque le magma sort du volcan, il prend le nom de lave. En se refroidissant, la lave se solidifie et prend la forme de roche volcanique noirâtre.

Le magma est stocké, parfois pendant plusieurs siècles, dans une cavité située soit à 10 ou 30 kilomètres de profondeur, dans la lithosphère, soit plus profond dans le manteau. C’est dans cette cavité, appelé chambre magmatique, que le magma va évoluer en se transformant progressivement.

A voir: Reliquats magmatiques : chambre magmatique

Le magma, selon sa composition, peut prendre différents aspects. Le magma basique, pauvre en silice, prend une forme quasi liquide et atteint des températures aux alentours de 1500°.

Coulée de lave de l’Etna, Sicile Copyrights IRD Eissen, Jean-Philippe

Le magma acide, riche en silice, beaucoup plus froid, émis à 900°, voir moins, est d’une consistance pâteuse.

Quelles sont les différentes formes d’éruption volcanique ?

L’éruption correspond à l’arrivée du magma à la surface de la croûte terrestre. Ils existent plusieurs types d’éruptions selon la nature du magma, la structure du volcan, etc.

Le magma, de façon générale, arrive à la surface de deux manières, soit sous la forme de coulées de lave, soit en explosant.

Les éruptions « calmes » dites effusives se produisent lorsque le magma est pauvre en gaz, cela se traduit en coulées de lave.

A voir: Éruption de lave en fusion

Les éruptions explosives se produisent lorsque le magma est riche en gaz. Ainsi, l’arrivée du magma à la surface provoque une explosion constituée de projections de diverses tailles : gros blocs, bombes, cendres.

 

Types d’éruptionsMagma/laveReliefProduitsCaractéristiques
Hawaiienne Lave basaltique très fluide Vaste cône surbaissé, aux pentes douces : volcan bouclier Lave cordée Coulées de lave se répandant sur d’immenses surfaces
Strombolienne Alternance de coulées de lave et d’accumulations de scories Strato-volcan Cendres, bombes Alternance de phases explosives et effusives. Eruptions périodiques
Vulcanienne Magma visqueux. Pas ou peu de coulées Cône formé par l’accumulation de brèches Cendres, scories, bombes Violentes explosions
Péléenne Lave pâteuse et riche en silice Dômes et aiguilles Gaz brûlants et blocs de toutes tailles Emission de nuées ardentes destructrices
Phréatomagmatique Rencontre entre un magma et de l’eau superficielle Maar, dépression circulaire à parois raides Gaz, bombes, blocs de toutes tailles Eruption explosive
Sous-marine Lave en général basaltique Vastes coulées Coulées de lave avec morphologies de pillow-lavas L’activité des volcans sous-marins profonds reste invisible en surface

Pilllow-lava :

Au niveau des dorsales, le magma s’épanche sur le fond océanique. Au contact de l’eau froide il se refroidit brutalement donnant des basaltes à structure en coussin ou pillow-lavas constituant des coulées massives successives. Ces coussins sont en réalité de véritables tubes témoignant de la remontée de colonnes chaudes de matériaux profonds dans l’axe des dorsales océaniques.

L’histoire de la volcanologie

Pour prévoir une éruption il faut bien connaître le volcan que l’on étudie. Ainsi, le volcanologue est d’abord un historien qui tente de reconstituer les éruptions antérieures, d’estimer leurs ampleurs, et de les dater. Ce travail permet d’établir une carte dite de risques où sont définies les zones les plus dangereuses.

Le premier témoignage d’une éruption volcanique remonte à moins de 2000 ans, il provient de deux lettres de Pline le Jeune dans lesquelles il décrit l’éruption tristement célèbre du Vésuve qui détruisit les cités de Pompéi, d’Herculanum, et de Stabies.

Les théories sur l’origine des volcans ont varié selon les époques. Aristote pense que l’origine des volcans est le résultat des vents qui s’engouffrent dans les cavités. Descartes, lui, estime que la Terre peut être un ancien soleil en train de se refroidir lentement en diffusant sa chaleur.

Une vive polémique oppose les géologues du 19ème siècle. Les Neptunistes attribuent l’origine des volcans au charbon enflammé qui fait fondre les roches. Les Plutonistes considèrent qu’il existe à 50 km de profondeur une masse fluide en fusion qui arrive parfois à la surface.

Si les avis divergent concernant l’origine des volcans, ils divergent aussi sur leur formation ; les uns pensent que les cratères sont dus à un soulèvement du sol, les autres suggèrent que les volcans se construisent par accumulation successive des produits issus des explosions.

 

L’étude des volcans comme nous la connaissons aujourd’hui est née à la fin du 19ème siècle, à la suite de l’étude de deux grandes éruptions :

L’éruption du Krakatau en Indonésie ( 1883) Cette éruption, d’une violence rare, ravagea les côtes de Java et de Sumatra. Elle causa la mort de plus de 30 000 personnes à la suite du raz de marée qu’elle provoqua et fut ressentie jusqu’en Europe.

L’éruption de la montagne Pelée en Martinique (1902) Cette éruption causa la mort de 28 000 personnes brûlées ou asphyxiées à la suite d’une nuée ardente.

De nos jours, les volcans font l’objet d’une attention sans relâche. Pour les volcans les plus dangereux, il existe un observatoire permanent où un personnel qualifié se relaie 24h sur 24.
Des plans de secours et différents niveaux d’alerte ont été mis au point selon l’activité des volcans.

Les volcans extra-terrestres

On pense qu’au début de l’histoire géologique de la planète Terre (vieille de 4,6 milliards d’années) les nombreux volcans, par dégazage, ont contribué à la formation de l’atmosphère et, par condensation, à celle des océans, ce qui a permis ensuite l’apparition de la vie. Cependant, les volcans ne sont pas uniquement un phénomène terrestre. En effet, plusieurs volcans ont été observés par des sondes spatiales. La sonde américaine Galileo a photographié sur Io, une des lunes de la planète Jupiter, un énorme cratère volcanique actif depuis 20 ans et semblable aux volcans hawaïens. Ce volcan, baptisé Prometheus, possède des caractéristiques similaires au volcan Kilauea, à Hawaï, avec un cratère long de 28 km et large de 14 km. Ces volcans « extra-terrestres » ne pourraient-ils pas eux aussi contribuer à la formation d’une atmosphère, d’océans et donc d’une vie extra-terrestre ?

 

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