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Sur ces pentes maudites que les anciens
peuplaient de génies et de fantômes maléfiques,
nous croyons entendre le hurlement des damnés..
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La formation des volcans
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Le mont Shasta (Californie-USA)
: un strato-cône presque parfait
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Le volcanisme et la tectonique : un mariage
intime
Les contextes géodynamiques
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 On a vu au chapitre
sur la tectonique qu'il existait un lien
étroit entre la structure, la
dynamique des plaques et les volcans. On constate que
les grandes chaînes éruptives de la Terre sont situées
sur les frontières de plaques, dans les zones d'accrétion
et de subduction. Les plaques peuvent cependant être "percées"
en leur milieu. On distinguera alors les familles éruptives
suivantes ou contextes géo-dynamiques
:
- le
volcanisme d'accrétion des dorsales océaniques,
sous-marin et il est très
discret, car la pression de l'eau limite l'effusion gazeuse des
magmas. Cependant, il peut être aérien comme en Islande,
ou dans le rift est-africain.
- le
volcanisme de subduction ou de convergence des plaques,
souvent explosif et dangereux.
Cette particularité est lié à la composition
complexe des magmas (éléments de la plaque sous-marine
subduite, eau).et
très chargés en gaz.
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Carte des Volcans
(GIF 26 Ko)
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- le volcanisme intra-plaque appelé aussi
de point chaud : il
se manifeste en milieu de plaque
en formant parfois des chapelets de volcans comme à Hawaï.
On distingue le volcanisme intraplaque
océanique du volcanisme intraplaque
continental.
Le schéma
suivant résume les différents contextes,
appelés aussi contextes géodynamiques,
dans lesquels se forment les volcans :
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Les matériaux du manteau, en fait des roches
appelées péridotite ou
lherzolite, restent solides malgré la température
élevée, en raison de
la pression. En effet, les géothermes,
ou courbes qui représentent la variation de la température en
fonction de la profondeur à l’intérieur de la Terre, ne dépassent
pas le domaine de fusion. Mais, dans des conditions particulières
l'abaissement de la pression (décompression
adiabatique) ou l'élévation de température,
ainsi que l'hydratation du manteau, peuvent entraîner
des réactions de fusion parmis les minéraux constitutifs
de la péridotite. Il est important de préciser que
la fusion reste partielle,
avec seulement 5 à 20 % de la matière qui fond réellement.
(voir ici dessous les conditions de fusion de la péridotite
dans les diagrammes température/pression
en fonction du contexte géodynamique).
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Fusion de la péridotite
du manteau par décompression
en contexte de dorsale d'accrétion ou rift (amincissement
de la lithosphère et remontée du géotherme
océanique). Cas d'une décompression de 35
kbars à 8 kbars. Cette situation est aussi possible
dans le cas des rifts continentaux (Limagnes
par ex).
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Fusion de la péridotite
du manteau par augmentation de
température (point chaud) en contexte
intraplaque continentale ou océanique. Cas d'une
augmentation de température de 400°C sous une
plaque océanique et de 600°C sous une plaque
continentale.
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Fusion de la péridotite
du manteau par hydratation
(eau apportée par la plaque subduite) en contexte
de subduction (déplacement de la zone de fusion partielle
sur le géotherme continental). Cas d'un enfouissement
d'une plaque océanique avec début de fusion
vers 100 km de profondeur.
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Mécanisme de remontée des
magmas
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 Les remontées se font par différence
de densité. Les réservoirs
magmatiques se forment au gré des failles de
la croûte Terrestre. Le magma proche de la surface, peut
sous la poussée des gaz qu'il contient, jaillir c'est l'éruption,
et donner naissance aux volcans.
La lave, magma
dégazé, se disperse alors sous forme
de produits pyroclastiques,
cendres et blocs, et de coulées.
Mais les magmas peuvent se répendre
au sein de la croûte et se refroidir sans jamais
atteindre la surface. Dans ce dernier cas ils se refroidissent
pour former des soubassements granitiques,
appelés plutons, qui
seront exhumés plus
tard par l'érosion des roches sus-jacentes, ou remobilisés
et transformés (métamorphisme) par la
tectonique.
Dans le premier cas le volcanisme
est dit extrusif et dans le
deuxième, intrusif.
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Les différents dynamismes volcaniques
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 Des caractéristiques des magmas qui arrivent
à la surface de la Terre dépend le comportement
des volcans. Le classement des dynamismes
éruptifs se réfère à des volcans ayant
fait l'objet d'études sur les matériaux émis.
Il tient compte de la quantité de magma, de gaz
contenus dans ces magmas et de leur température.
La nature des magmas, dépendant de leur origine et de leur
transformation (différenciation)
dans les réservoirs magmatiques, déterminent le
dynamisme. Les magmas fluides, pauvres en gaz très chauds,
génèrent des volcans effusifs
avec émission abondante de lave (volcans rouges). A l'opposé,
les magmas visqueux et fortement chargées en gaz, donnent
des volcans explosifs (volcans
gris).
Si l'éruption ne construit
qu'un seul édifice en peu de temps (quelques mois ou
années) puis s'arrête, on parle alors de volcan
monogénique. C'est le cas de la plupart des
volcans de la Chaîne des Puys.
Au chapitre suivant nous décrirons la structure des dynamismes
strombolien et péléen, les autres types n'étant
pas représentés dans cette formation.
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Si les éruptions se succèdent en
un même lieu pendant plusieurs
centaines de milliers, voire des millions d'années,
les magmas s'accumulent et construisent de grands édifices
polygéniques appelés
strato-volcans. Dans ce
contexte on distingue les volcans boucliers
typiques d'émissions effusives des points
chauds, composés d'empilements de coulées de lave
et projections pyroclastiques, (Hawaï, La Réunion,
etc) et les strato-volcans ou complexes
volcaniques constitués
d'édifices juxtaposés et superposés de
nature effusive à explosive (Popoctepetl, Sinabung, Mount
St Helen, Cantal etc) ainsi que coulées pyroclastiques
et brèches. Ces grands édifices en forme de cônes
élevés ou strato-cônes, de dômes ou
de morphologies hybrides, sont souvent le siège de phénomènes
cataclysmiques tels que des effondrements de chambres
magmatiques formant des caldeiras
(Crater Lake, Mont-Dore, Santorin,...) et de déstabilisations
de flancs à l'origine d'avalanches
de débris (Mount Shasta, Cantal, Nevado de
Toluca,...). A noter que pour beaucoup de strato-volcans, la
phase initiale à pu voir l'installation d'une série
de volcans monogéniques (Mont-Dore/Sancy, Cantal par
ex) qui constituent le soubassement d'édifices plus conséquents.
La caldeira de Crater
Lake, Oregon, USA, Image © Bernard Dichamp
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