PYROCLASTIQUES ROCHES ou PYROCLASTITES

Les matériaux pyroclastiques consolidés

Lorsque les cendres sont entraînées dans des dépressions, elles peuvent se consolider, par l'intermédiaire d'un ciment dont la nature n'est pas directement éruptive, pour former des cinérites et des tufs. Il s'agit donc de formations mixtes, volcano-sédimentaires, qui sont en général finement stratifiées et dont l'origine marine ou continentale ne peut être déterminée que par l'analyse du contexte géologique ou par la présence de fossiles caractéristiques. Cependant, dans l'ensemble, les tufs sont plutôt marins et calcaro-pélitiques (et parfois constituées de lapilli ou de blocs), alors que les cinérites sont plutôt lacustres et siliceuses (et d'ailleurs souvent associées à des diatomites).

Les hyaloclastites sont des roches souvent fort bien stratifiées qui accompagnent ordinairement les émissions basaltiques sous-marines, sous-lacustres ou sous-glaciaires. Lancés dans l'eau par l'explosion volcanique, les fragments de lave, brutalement trempés, éclatent en débris vitreux anguleux qui s'accumulent en se mêlant aux sédiments éventuels et qui se trouvent cimentés par des minéraux zéolitiques. Leur association avec des « pillow-lavas » est fréquente et ce type de roche est très répandu dans les fonds océaniques. Là encore, la grande instabilité des verres basiques permet une facile évolution, et en particulier le passage, souvent décrit, à des amphibolites. On peut en rapprocher les « pépérites » d'Auvergne et les « pipernos » d'Italie, dont l'aspect granulaire résulte d'un processus analogue, mais sous-lacustre, ainsi que les « tufs palagonitiques » d'Islande, attribués à des éruptions basaltiques sous-glaciaires.

On a regroupé sous le terme d'épanchements pyroclastiques (pyroclastic flows) des formations variées, auxquelles correspondait un nombre impressionnant de types descriptifs : tufs chaotiques, tufs soudés, tuffo-laves, ignimbrites, nuées ardentes, avalanches incandescentes, etc. La multiplicité des appellations allait souvent de pair avec leur imprécision et, dans les années cinquante, une bibliographie démesurée a répandu une confusion totale sur ce sujet. L'unité de tous ces ensembles n'a été reconnue que récemment, par l'analyse précise du processus éruptif. Il s'agit de magmas visqueux et assez riches en gaz, dont les vacuoles se dilatent jusqu'à la rupture de leurs parois communes. On a alors une sorte d'émulsion d'échardes vitreuses, de ponces et éventuellement de cristaux, dans une phase gazeuse à haute température, qui ne se mélange pas à l'air ambiant et dont la température est voisine à 900 ⁰C. Cette écume très mobile peut s'épancher sur des surfaces considérables et le long de pentes très faibles, de l'ordre de quelques degrés. Une fois immobilisée, elle s'affaisse sur elle-même et les particules vitreuses ont tendance à se coller les unes aux autres, en raison du poids de l'ensemble de la formation et en raison de la température encore élevée à ce stade (on a montré expérimentalement que cette soudure ne cesse qu'au-dessous de 600 ⁰C). La consolidation peut faire intervenir également des actions fumérolliennes ou des circulations météoriques secondaires, mais le caractère essentiel de ces formations est leur faible déperdition calorifique, qui les oppose nettement aux projections aériennes, directement en contact avec l'air atmosphérique. Dans les cas extrêmes, la structure « vitroclastique », initiale disparaît totalement, et l'on obtient les lentilles aplaties de verre homogène (« flammes ») ou même de véritables coulées de laves reconstituées (« rhéoïgnimbrites »). Bien entendu, il peut y avoir alors convergence avec les structures dues à l'écoulement de laves fortement bulleuses, et seule une analyse[...]