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POURQUOI LA FONDATION EST NÉE ? >
Parlons des volcans?
À l’intérieur de la Terre, les seules parties composées de roches à l’état liquide sont le noyau externe et les petites (à l’échelle de la planète) zones en fusion alimentant les volcans. L’asthénosphère est ductile (capable de se déformer) mais toutes les autres couches sont rigides et cassantes.
La lithosphère terrestre est divisée en plaques tectoniques, résultat du refroidissement de la Terre depuis sa formation : comme un lac de lave où la surface se refroidit avant les parties internes, et se fissure. La capacité de l’asthénosphère à se déformer permet à ces plaques de se former au niveau des dorsales océaniques, de se déplacer lentement à la surface du globe et de s’enfoncer dans le manteau au niveau des zones de subduction.
Et que se passe-t-il le long des frontières des plaques ? Selon la direction dans laquelle se déplacent les plaques tectoniques voisines, leurs frontières sont convergentes ou divergentes. Au niveau des dorsales océaniques, les mouvements de convection dans le manteau font remonter la roche chaude des profondeurs. Lorsque la pression est suffisamment basse (en raison de la remontée), la roche fond et alimente la formation de la croûte océanique. Dans les zones de subduction, la plaque océanique plus ancienne est devenue plus dense et, poussée par son propre poids, s’enfonce dans l’asthénosphère moins dense.
Car les volcans sont partout sur Terre, mais pas n’importe où ! La grande majorité d’entre eux sont situés le long des frontières de plaques, et ce n’est pas un hasard. Seuls les points chauds (comme Hawaï ou la Réunion) contredisent la règle et apparaissent au milieu des plaques. Pourquoi ? On ne le sait pas vraiment, mais le magma vient de très loin : à la frontière entre le manteau et le noyau. En tout cas, tous ces volcans sont un peu comme des soupapes de sécurité pour la Terre, libérant de l’énergie sous forme de chaleur de l’intérieur de la planète vers la surface.
Donc, par définition, un volcan est le produit du magma qui remonte à la surface. Mais pourquoi les volcans entrent-ils en éruption ?
En profondeur, les conditions chimiques, de pression et de température peuvent être réunies pour que la roche solide du manteau fonde. Par exemple, dans une zone de subduction, la croûte océanique, riche en minéraux dits » hydratés » (acquis lors de réactions hydrothermales au fond de l’océan), s’enfonce dans le manteau. A une profondeur donnée, ces minéraux deviennent instables et libèrent leur eau, qui remonte pour créer les conditions idéales à la fusion du manteau.
Ces réactions se produisent à peu près à la même profondeur sur toute la longueur de la croûte subduite. C’est pourquoi, par exemple, les volcans des Andes sont alignés à une distance relativement constante de la côte Pacifique, formant un arc volcanique.
Volcan Redoubt avec éruption mineure de cendres. Photographie prise lors d’un vol d’observation et de collecte de données sur les gaz par le personnel de l’AVO le 30 mars 2009.
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Que se passe-t-il à l’intérieur de la croûte terrestre ?
Il faut savoir que sur notre planète, plus on s’enfonce, plus la température est élevée et plus la pression lithostatique (pression exercée par la colonne de roche au-dessus d’un point donné) est importante. L’augmentation de la température aurait tendance à faire fondre la roche, mais la pression l’empêche. Parfois seulement, un volume de manteau remonte de la frontière avec le noyau. Ce panache solide mais déformable s’accumule sous la lithosphère sans avoir le temps de se refroidir, alors que la pression diminue sans délai. La chaleur du panache fait alors fondre la roche de la lithosphère : c’est ce qu’on appelle un point chaud !
Que se passe-t-il à l’intérieur de la croûte ? De sa source, le magma peut suivre un chemin direct vers la surface, mais souvent son parcours est plus compliqué. Le magma reste parfois coincé dans la croûte (< ; 60 km de profondeur) et s’accumule dans un réservoir de magma (ou chambre magmatique).
Comme le liquide d’une bouteille de champagne, le magma contient du gaz dissous sous pression. Si la chambre se fracture (par exemple, si la pression dans le réservoir devient trop élevée et brise le toit de la chambre), le gaz est décompressé et se sépare du magma, formant des bulles : c’est l’exsolution.
Dans sa remontée brutale, le gaz entraîne le magma avec lui vers la surface et, de la même manière que pour une bouteille de champagne débouchée brusquement, c’est l’éruption !
Parfois, lors des éruptions les plus violentes, la chambre magmatique peut se vider, son toit peut s’effondrer et former une caldeira.
Mais ce n’est pas toujours le cas. La plupart du temps, la chambre magmatique ne se vide que partiellement et se remplit à nouveau, par injection de magma provenant d’une source profonde, et on passe du stade 1 au stade 2 en continu.
Mais ce n’est pas tout! Sur un même volcan, les éruptions sont parfois séparées par des centaines d’années… Pendant ce temps, que se passe-t-il dans la chambre magmatique ? Le magma subit des transformations.
Trois mécanismes principaux sont impliqués :
La contamination par la roche environnante de la chambre magmatique (flèches noires).
Injection de nouveau magma (flèche orange)
La cristallisation fractionnée : un processus où la cristallisation des minéraux mobilise certains éléments chimiques plutôt que d’autres.
La composition du magma évolue donc progressivement et une éruption survenant à un moment différent de cette évolution aura une composition différente. Et cela peut conduire à un volcanisme plus ou moins violent.
Combien de volcans y a-t-il ?
Les scientifiques ont identifié 161 volcans aux États-Unis qui entreront très probablement en éruption à un moment donné dans le futur. La plupart de ces volcans sont situés en Alaska, un État où des éruptions se produisent presque chaque année. Les autres volcans sont situés dans l’Ouest américain et à Hawaï (voir notre carte d’activité volcanique pour connaître leur emplacement). Le volcan Kīlauea, sur l’île d’Hawaï, est l’un des volcans les plus actifs de la planète. Il est en éruption presque continuellement depuis 1983 !
Il y a environ 1 500 volcans potentiellement actifs dans le monde, sans compter les volcans sous les océans. Environ 500 d’entre eux sont entrés en éruption au cours des 100 dernières années. Beaucoup d’entre eux sont situés autour de l’océan Pacifique, dans ce qu’on appelle le « cercle de feu ».
Si l’on entre dans le détail, on peut définir plusieurs types de volcans en fonction du type d’activité et de la puissance des éruptions. Pour cela, une échelle a dû être créée : Indice d’explosivité volcanique (VEI).
La place d’une éruption sur cette échelle dépend du volume de l’éruption et de la hauteur atteinte par les projections volcaniques.
(Par exemple, une éruption VEI 5, comme celle qui a détruit Pompéi sur les pentes du Vésuve, ne se produit statistiquement que tous les quelques centaines d’années.
</p style= »text-align : right ; »>Illustration du processus de base de la formation du magma, de son déplacement vers la surface et de son éruption par une cheminée volcanique.
Quels sont les principaux types de volcans ?
Cône de cendres
Les cônes de cendres sont le type de volcan le plus simple. Ils sont constitués de petits morceaux de lave solide, appelés cendres, qui sont éjectés d’un évent. Le sol tremble lorsque le magma remonte de la Terre. Ensuite, une puissante explosion projette des roches en fusion, des cendres et des gaz dans l’air. Les roches refroidissent rapidement dans l’air et tombent sur la terre pour se briser en petits morceaux de cendres bouillonnantes qui s’empilent autour de la cheminée. Ils s’accumulent sous la forme d’un petit cône de cendres qui peut s’élever jusqu’à mille pieds au-dessus du sol environnant. Si le vent souffle pendant l’éruption, les cendres sont emportées par le vent avant de se déposer sous une forme ovale. Les éruptions qui forment les cônes de cendres alimentent également les coulées de lave qui s’étendent vers l’extérieur de l’évent éruptif. Lorsque vous escaladez un cône de cendres, vous pouvez généralement trouver le cratère en forme de bol qui marque l’emplacement de l’évent. Si des éruptions de coulées de cendres et de lave se produisent à plusieurs reprises à partir du même évent, les couches superposées peuvent former un volcan composite (stratovolcan). En regardant une carte, vous constaterez que des milliers de cônes de cendres existent dans l’ouest de l’Amérique du Nord et dans d’autres régions volcaniques du monde.
Le sommet Est se trouve sur l’horizon de gauche, et le sommet Nord, à sa droite, est surmonté d’un cratère rempli de glace à partir duquel une coulée de lave dacite en blocs s’étend sur 1 km vers la caméra. Le sommet central, le point le plus élevé de la montagne à un peu plus de 7 100 pieds (2 165 m) s’élève sur l’horizon de fond, à 7 km au sud-ouest du sommet nord. Photo de l’observatoire des volcans d’Alaska
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