Puy : cratère ou promontoire volcanique en Auvergne.

Dictionnaire Larousse

Les appareils volcaniques ou les différents dynamismes

Le Puy des Goules: un cône Strombolien parfait

 

Dynamisme des appareils éruptifs rencontrés dans la Chaîne

De toutes les formes...

On appelle dynamisme éruptif le comportement de l'éruption qui va définir la morphologie des épanchements des produits ou des effets sur la surface. Un dynamisme éffusif donnera des accumulations et des épanchement (cônes et coulées) différents d'un dynamisme explosif qui marquera le paysage de cratères ou autres excavations (cratères de maar par ex, blocs et dépôts pyroclastiques, ponces), de même que des dynamismes à laves visqueuses et froides qui sétaleront difficilement (dômes). La forme des volcans en découle directement.

La Chaîne des Puys offre un éventail de volcans quasiment monogèniques, particulièrement intéressant à étudier. Si la forme classique en cône est bien représentée, les dômes, moins nombreux, constituent des appareils parfois complexes. Les maars d'explosion, nés de la rencontre dedu magma et de l'eau est du magma, complètent la collection.

La Chaîne coté Nord

 

Le dynamisme le plus répandu : le strombolien

Du nom du volcan sicilien qui se caractérise par ce comportement (et non par la morphologie, le Stromboli étant un stratovolcan). Dans ce type de dynamisme, la lave liquide est fragmentée et propulsée par la détente des gaz issus du magma, à travers la cheminée d'alimentation, en gerbes incandescentes. Ces fragments, des scories, mais appelés aussi clastes, retombent autour du point de sortie et construisent un cône de pyroclastes.

Puy de Côme

Stromboli

A la base du cône, complétement dégazée, la lave liquide produira des coulées. Très fluides par la température élevée (de l'ordre de 1000°C), elles envahissent le voisinage, générant des épanchements de plusieurs kilomètres de long et de quelques dizaines de mètres d'épaisseur, avant de se refroidir, souvent en colonnes prismées que l'on appelle orgues. Aujourd'hui les anciennes coulées, donnent en surface ces paysages chaotiques et boisés que l'on appelle "cheires".

Les clastes sont constitués de bombes volcaniques pour les plus grosses (quelques tonnes), jusqu'aux lapilli et cendres (quelques millimètres) pour les plus petites (voir classement). Sorte de "mousse de basalte", elles ont un aspect spongieux et sont exploitées sous l'appellation de pouzzolane. L'appellation "bombes volcaniques", vient du fait que, modelées par l'air alors qu'elles étaient encore pâteuses lors de leur projection, elles présentent des formes aérodynamiques remarquables. L'exploitation des pouzzolanes, très réglementée, permet, en mettant à l'air les couches successives des dépôts, de retracer l'histoire de l'éruption du volcan (Lemptegy).

Après l'éruption, il reste un cône à cratère sommital ou excentré qualifié "d'égueulé". Ce dernier peut être très marqué, ouvrant complètement l'édifice, comme aux puys de La Vache et de Lassolas, ou le puy de Louchadière. Une reprise d'activité peut générer un double cône (puy de Côme).

Les produits émis vont des basaltes et basanites jusqu'aux trachy-andésites en passant par les trachy-basaltes et les trachy-andésites basaltiques de couleur sombre à gris clairs pour les coulées. Les scories sont de même composition, mais le fer qu'elles contiennent en s'oxydant durant de la projection aérienne encore à température élevée, donne la couleur rouge aux dépôts stromboliens.

Quatre-vingts pour cent des édifices de la Chaîne sont des cônes "Stromboliens"

Classement des pyroclastes en fonction de leur taille :

Taille

Inférieur à 62.5µm

De 62.5µm à 2mm

De 2mm à 64mm

Supérieur à 64mm

Pyroclaste

Cendre fine

Cendre grossière

Lapilli

Bombes, blocs


Un dynamisme aux édifices audacieux : le péléen

Le dynamisme péléen, du nom de la Montagne Pelée à la Martinique, mais l'analogie s'arrête là car le dôme de la Montagne Pelée est un dôme sommital de strato-volcan, construit des volcans sans coulée de lave. La nature de la lave, très visqueuse et froide, en est responsable. La forte teneur en gaz des magmas propulse lentement la masse de lave hors du conduit. Elle s'accumule au dessus de ce dernier.

Puy de Dôme Grotte du Clerziou

Souvent l'éruption commence par une phase initiale explosive créant ainsi un cratère dans le substratum qui va contenir tous les matériaux émis.

Durant cette phase et pendant la croissance des dômes, les gaz contenus dans la lave se libèrent violemment et génèrent des panaches aériens

qui retombent et recouvrent les alentours de cendres et de ponces, et de coulées de blocs et de cendres qui calcinent tout sur leur passage. Parfois le dôme en construction, instable, s'écroule et libère des gaz qui entrainent des coulées pyroclastiques. La présence de ces coulées est limitée au voisinage immédiat du volcan (quelques km) sur les appareils de la Chaîne des Puys, contrairement à ce que l'on peut observer sur les grands strato-volcans de la Planète.

Les matériaux, des trachytes, émis sont des laves claires, blanchâtres, parfois friables, très siliceuses. A la base, se

Puy de Dôme Vue Sud

trouvent les éboulis deconstruction et les téphras laissés par les dépôts pyroclastiques. Au sommet, pas de cratère, mais une forme arrondie étonnante, quelque fois hérissée d'aiguilles de lave.

Dans ce dynamisme on distinguera les dômes stricto-sensu et les protrusions.

Le dôme est la résultante parfaite d'un dynamisme continu. Il est représenté dans la Chaîne par le Grand Sarcouy et le Clierzou aux formes régulières remarquables, en chaudron inversé. L'aiguille de protrusion, typique de la Montagne Pelée en Martinique (qui sert de modèle à ce type de volcan), est présente ici par le Puy Chopine, véritable piston de lave ayant traversée le socle de base pour s'élever à plus de 180 m au-dessus.

Le Puy de Dôme est une composante des deux faciès, dôme et aiguille. C'est un des plus hauts volcans de ce type, constituant ainsi une formation volcanique unique. (l'aiguille de La Montagne Pelée s'était écroulée peu de temps après son édification).

Type Péléen

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Un dynamisme explosif: l'éruption phréatomagmatique

La rencontre du magma, très chaud, et de l'eau contenue dans les nappes phréatiques provoque de formidables explosions. L'énergie libérée fragmente le socle cristallin, le soulève et projette à la périphérie de la bouche d'émission des matériaux qui constitueront un anneau de dépôts. L'alimentation peut être continue ou périodique. Ainsi se crée dans le socle un cratère aux dimensions remarquables. L'appareil volcanique se complète souvent d'un petit cône Strombolien, témoin d'une phase terminale sans eau. L'anneau de dépôts pyroclastiques se compose de bombes volcaniques, de lapilli et cendres, mais aussi d'éléments du socle cristallin (gneiss et granites). La plupart du temps ces matériaux sont intimement liés. On appelle "maar" ce type de dynamisme.

Type Phréato

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Maar de BeaunitAprès l'explosion le socle est effondré à l'aplomb de la cheminée d'alimentation. Peu à peu cette dépression va abriter un lac et donner les plus beaux lacs de cratère d'Auvergne tels que le lac Pavin ou le Gourt de Tazenat. Au fil du temps, les dépôts sédimentaires comblent peu à peu le lac pour y établir un fond plat marécageux. C'est ainsi qu'ont évolués le Maar de Beaunit et la Narse d'Espinasse. Notons de plus que Clermont-Fd est construit sur un des plus grands maars de la région.

 

L'hydrovolcanisme est un terme général qui s'applique à la relation entre l'eau et les magmas depuis les profondeurs du manteau jusqu'à la surface de la croûte terrestre. Dans le domaine de la volcanologie, l'hudromagmatisme regroupe les dynamismes éruptifs explosifs nés de la rencontre d'un magma à haute température avec de l'eau. La nature du dynamisme dépend des quantités de chaque composant (rapport massique) qui définit l'énergie explosive (graphique ci-contre) et donc des morphologies de volcans bien marquées. On distingue :

- Les éruptions phréatomagmatiques (en rouge sur le graphique) qui surviennent lors de la rencontre entre le magma ascendant et d'un aquifère (nappe phréatique), La détente de la vapeur d'eau générée par ce contact entraîne une succession d'explosions très violentes qui découpent le substratum créant des cratères appelés maars. Les projections s'accumulent à la périphérie du cratère, en général sous forme d'un anneau de tuf pyroclastique. Les maars de la Chaîne des Puys entre dans ce modèle.

- Le dynamisme surtseyen (en vert sur le graphique) s'observe si la sortie du magma se fait dans une étendue d'eau lacustre ou maritime peu profonde. L'arrivée de ce dernier à haute température provoque la vaporisation brutale de l'eau qui pulvérise la lave en petits fragments. L'abondance de l'eau refroidit brusquement les fragments (cendres, lapilli) et opère une trempe sur ces derniers. Ainsi se forment des tufs vitreux - les hyaloclastites - qui s'accumulent avec les blocs sous forme de brèches, tapissant les parois du cratère et construisant un cône de tuf. Les éruptions surtseyennes se caractérisent par des jets spectaculaires de pyroclastites et de vapeur en forme de cyprès (éruptions cypressoïdes). Ce dynamisme n'est pas représenté dans la Chaîne des Puys.

Image Lidar du maar de la Narse d'Espinasse (Source Géoportail)

- Enfin dans des étendues profondes d'eau, il n'y a pas de développement aérien de l'éruption en raison de la forte pression hydrostatique. Les laves produites se refroidissent en forme caractéristique de coussins ou pillow-lava (en orange sur le graphique).

- Dans certaines circonstances, il peut arriver qu'une élévation locale de température due à la présence d'une chambre magmatique proche d'une réserve phréatique, provoque la vaporisation d'eau contenue dans le sous-sol. Sous la détente de la vapeur d'eau, des explosions violentes se produisent, sans intervention directe du magma. Ces éruptions dites phréatiques creusent un cratère semblable à un maar. Dans tous les cas, si l'activité volcanique se poursuit, dès que le magma n'est plus en contact avec l'eau, le dynamisme change et évolue vers une activité liée à la composition du magma (en bleu sur le graphique).


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