Cours
Les volcans
Les volcans
Deux sortes de volcans
Le volcanisme correspond à l’arrivée en surface de magma et se manifeste par deux grands types d’éruptions :
Une éruption effusive qui se caractérise par l’émission de gaz, de projections volcaniques et d’une lave fluide (= qui coule facilement) formant des coulées. Les coulées de lave et les différentes projections s’accumulent et forment le cône volcanique avec présence d’un cratère.
Exemple : le Piton de la Fournaise à l’île de la Réunion
©RS.2002
Une éruption explosive se manifeste par de violentes explosions qui projettent en altitude des panaches de cendres et de gaz. Ces éruptions sont à l’origine de nuages de gaz chauds chargés de débris, dévalant la pente du volcan à grande vitesse et appelées « nuées ardentes » Au fond du cratère, la lave visqueuse peut se solidifier et constituer un dôme ce qui le bouche. Le cratère est ainsi camouflé. Le dôme mis en place explosera à la prochaine éruption.
Exemple : Le Mont St Helens au USA
Source : par wikilmage, via pixabay, CC0, https://pixabay.com/fr/mont-st-helens-%C3%A9ruption-volcanique-164848/
©RS.2017
Origine des éruptions
La fusion partielle (en partie) d’une roche en profondeur donne un magma riche en gaz. Stocké dans un réservoir magmatique en profondeur, ce magma remonte à la surface en se dégazant (il perd ses gaz).
Le type d’activité volcanique dépend de la viscosité du magma.
Un magma peu visqueux est à l’origine d’éruptions effusives caractérisées par de coulées fluides et longues : les gaz arrivent à s’échapper du magma fluide sans difficulté.
Un magma très visqueux est à l’origine d’éruptions explosives caractérisées par des explosions et la formation d’un dôme de lave visqueuse : les gaz ont du mal à s’échapper du magma ce qui crée un effet « bouchon de champagne ».
Les gaz contenus dans le magma et donc « sous pressions » cherchent à s’échapper et remontent en surface entraînant avec eux le magma. Ce sont donc les « moteurs » des éruptions. Arrivés en surface, les gaz sont « expulsés » du magma. La lave correspond donc au magma dégazé.
Définition
On appelle « trémor », la série de séismes provoqués par la fissuration des roches sous l’effet de la remontée du magma et des bulles de gaz et des blocs de roches qui percutent la cheminée volcanique. On l’enregistre durant toute l’éruption. Il s’arrête quand le magma ne circule plus et que l’éruption s’arrête.
La localisation des séismes permet de déterminer l’emplacement de la chambre magmatique. En effet, les ondes sismiques ne circulent pas correctement dans les liquides, ainsi l’absence de séismes à une certaine profondeur traduit la présence d’une masse liquide : du magma dans une chambre magmatique (zone circulaire sur le schéma suivant).
De la lave a la roche
Propriété
La chaleur dissocie les éléments chimiques. Ainsi en profondeur, la chaleur de la Terre est telle que la roche entre en fusion et forme une soupe d’éléments chimiques appelée « magma ».
Lors de sa remontée vers la surface, le magma refroidit et certains éléments chimiques auront tendance à s’associer et à former ainsi des minéraux. Si dans ces minéraux la matière est arrangée de manière ordonnée dans l’espace, un cristal se forme. Lorsque le magma arrive en surface et perd ses gaz et prend le nom de « lave ». La lave refroidit, elle durcit et se transforme en roche figeant les minéraux apportés par le magma..
Si le refroidissement est brutal, les éléments n’ont pas le temps de s’organiser et tout est figé en une pâte non organisée appelée « verre » ne présentant pas de cristaux visibles à l’œil nu.
Un refroidissement lent du magma bloqué en profondeur donne naissance à de gros cristaux (phénocristaux). Si ce magma refroidit entièrement dans la chambre magmatique, il forme une roche entièrement cristallisée. On parle de structure « grenue ».
Dans le cas des volcans effusifs, le magma bloqué en profondeur donnera une roche appelée « Gabbro »
et dans les volcans explosifs, la roche formée sera de la « Diorite ».
Gabbro du Cap (Afrique du Sud)
Source : Gabbro cap zuid afrika.jpg, par Max.kit via wikimedia commons, CC-BY-SA-4.0
Diorite
Source : Diorite MA.JPG, par Amcyrus2012 via wikimedia commons, CC-BY-SA-4.0
Si le magma quitte la chambre magmatique et remonte vers la surface il va entraîner avec lui les quelques phénocristaux formés lors de son passage dans cette chambre magmatique.
IL subira à sa sortie un refroidissement assez rapide : il est à 1200°C et est déversé dans un air à 30°C… Ce refroidissement assez rapide donne naissance à des microlites (petits cristaux) piégés avec les phénocristaux entraînés dans le reste de la roche en fusion figée en verre : c'est une structure microlitique.
Ainsi les laves fluides des volcans effusifs vont former des « basaltes »
et les laves visqueuses des volcans explosifs vont former des« andésites ».
Ces roches, même si elles ont la même structure microlitique, sont différentes car le magma à leur origine n’a pas la même composition chimique.
Basalte à olivine du Piton de la Fournaise (île de la Réunion)
Andésite du Piton des Neiges (île de la Réunion)
Les risques volcaniques
Certaines zones sont menacées par des phénomènes météorologiques naturels.
Définition
On appelle «aléa », la possibilité de survenue d'une catastrophe naturelle liée par exemple à un phénomène météorologique.
Dans les zones où il existe un aléa, les individus et les biens susceptibles d’en subir les conséquences sont les enjeux.
Définition
Un enjeu est un bien, une personne, des équipements susceptibles d'être touchés par une catastrophe naturelle. Les enjeux n’ont pas tous le même degré de vulnérabilité face à l’aléa, c'est-à-dire qu’ils ne résistent pas tous de la même façon au phénomène naturel.
La combinaison de l’aléa et de la vulnérabilité des enjeux détermine le risque.
Exemple
Il est possible que dans une région l’aléa soit fort mais comme il n’y a pas d’habitants (pas d’enjeux) alors le risque est faible. Au contraire, dans une région fortement peuplée avec une forte probabilité d’apparition de phénomènes météorologique, alors le risque sera fort.
Le risque est géologique si l’aléa est géologique. Il est météorologique si l’aléa est un phénomène météorologique, etc…
Il faut donc prévenir les éruptions volcaniques et s’en protéger.
Le sismomètre enregistre les ondes crées par les chocs des gaz et des roches en fusion remontant vers la surface. Cette série de secousses est appelée le trémor. Ainsi l’apparition d’un trémor indique l’arrivée imminente en surface de magma, que ce soit pour un volcan explosif ou effusif.
Il existe aussi des appareils capables d’analyser la composition de l’air autour d’un massif volcanique : l’apparition d’une grande quantité de gaz (CO2) ainsi que de dioxyde de soufre, sont un indicateur d’une éruption imminente. Enfin le gonflement du volcan et l’augmentation de la pente du cône volcanique mesurés grâce à des balises de repérage, traduisent une arrivée souterraine de magma et une mise en « pression » du volcan.
On peut donc faire de la prévision concernant les éruptions volcaniques et on peut déterminer les zones où il y a plus de chance que les éruptions se déclenchent en utilisant ces différents appareils dont les données sont centralisées dans un observatoire volcanologique.
L’étude historique des éruptions volcaniques permet de dessiner une carte du volcanisme. Elle permet de déterminer des zones à risque et dans lesquelles vont être placés les sismomètres et dans lesquelles sont va surveiller l’apparition de faille éruptives.
Zones à risque volcanique à Hawaï
Source : Hawaii Island hazard map-fr.svg par Sémhur via wikimédia commons, Domaine public.
Avec les moyens mis en place, la prévision d’une éruption volcanique est faisable. Elle entraîne la mise en place de mesures d’aménagements (Plan de prévention des risques, zones non- constructibles) et de recommandations permettant la protection des personnes (affiches, exercices).
Définition
C’est de la prévention, c'est-à-dire l’ensemble des mesures prises pour limiter le risque ou l’empêcher de survenir.
Revenir au chapitre
Commentaires
Réseaux sociaux
