VOLCANISME ET VOLCANOLOGIE
Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis
L'activité volcanique et ses produits
Les produits du volcanisme dépendent autant du type du volcan qui les a émis que de celui de l'éruption, types que l'on rapporte en général aux catégories énumérées ci-dessus. Ils sont essentiellement gazeux et solides : la phase liquide du magma n'est que transitoire, la solidification des laves se faisant très vite après l'émission (de quelques secondes pour les fragments à quelques jours ou semaines pour les coulées épaisses).
Des scientifiques prélèvent des échantillons de lave en fusion, dans une bouche volcanique, à Hawaii, États-Unis.
Crédits : G. Brad Lewis/ Getty Images
On pourrait objecter que l'eau juvénile émise sous forme de vapeur se condense, elle, en une phase liquide. Il est vrai que la quasi-totalité des analyses de gaz volcaniques donnent de 80 à 99,9 p. 100 d'eau, constituant essentiel, par conséquent, de l'exhalaison gazeuse. Mais il semble que cette vapeur soit, le plus souvent, d'origine externe (météorique) et ne provienne en grande partie que de nappes d'eau souterraines. Dans les gaz éruptifs des volcans à laves basiques, en effet, dont l'origine se trouve au moins à plusieurs dizaines de kilomètres de profondeur, la vapeur d'eau cède parfois la première place à l'anhydride carbonique ; cette tendance est particulièrement marquée pour les volcans de rifts intracontinentaux et peut-être aussi de rifts océaniques « normaux » (c'est-à-dire non exondés comme le sont par exemple ceux d'Islande ou d'Afar). Dans le cas de l'activité effusive sous-marine, au niveau des dorsales océaniques, on ne dispose pas d'échantillons de gaz éruptifs autres que les inclusions fluides piégées dans les laves vitrifiées par le contact brutal avec l'eau de mer : ces vésicules sont toujours très riches en gaz carbonique. Par ailleurs, si l'on ne possède pas encore de données sur la composition des gaz éruptifs des volcans à laves acides, des fumerolles y ont été prélevées à des températures suffisamment élevées (jusqu'à 900 0C) pour fournir des résultats tout aussi significatifs : la vapeur d'eau constitue, dans tous les cas, l'essentiel de la phase gazeuse. Il est néanmoins possible, probable même, si les magmas correspondants proviennent, comme on le suppose, de la remise en fusion d'une plaque tectonique engloutie par subduction, qu'ils doivent à cette dernière leur relative richesse en eau. Mais cette eau, toute magmatique qu'elle est en l'occurrence, serait alors une eau recyclée et non pas juvénile. Cette dernière, à supposer qu'elle existe, n'a pu encore être mise en évidence dans les produits du volcanisme.
Analyses chimiques des gaz et fumerolles de l'Etna en mai-juin 1971 (prélèvements et analyses : T. Huntingdon).
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Les gaz et le processus éruptif
La présence de l'eau et, dans une moindre mesure, du gaz carbonique dans les magmas basaltiques primaires est invoquée pour justifier certaines hypothèses pétrologiques, et ces théories devraient être reconsidérées s'il était prouvé que l'eau n'est pas le constituant volatil prédominant de la phase gazeuse éruptive. Confirmant les résultats obtenus au Kilauea (Hawaii) dans le premier quart du xxe siècle, les analyses effectuées depuis sur des gaz prélevés à des températures comprises entre 950 0C et 1 200 0C montrent en effet que le dioxyde de carbone dispute parfois cette prédominance à la vapeur d'eau. L'hydrogène, le monoxyde de carbone et l'hydrogène sulfuré sont généralement présents jusqu'à des teneurs qui atteignent parfois le cinquième du total. La vapeur d'eau, l'anhydride carbonique et l'anhydride sulfureux sont en équilibre chimique d'oxydoréduction avec ces gaz réducteurs. En outre, il arrive que l'on trouve des quantités appréciables d'acides chlorhydrique et fluorhydrique. Au moment du refroidissement brutal qui se produit lorsque l'exhalaison gazeuse atteint la surface (que ce soit dans l'atmosphère ou dans l'hydrosphère), divers sels (sulfates, chlorures, sulfures), des oxydes et du soufre natif précipitent ; ils sont, pour la plupart, entraînés ensuite par dissolution ou par érosion mais parfois ils demeurent en place. Il semble que nombre de gisements métallifères aient été engendrés de cette façon, par une activité volcanique subaquatique.
Analyses chimiques des gaz et fumerolles de l'Etna en mai-juin 1971 (prélèvements et analyses : T. Huntingdon).
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Diagramme triangulaire indiquant les proportions relatives de vapeur d'eau, de carbone et de soufre présents dans les gaz basaltiques de différents volcans du globe. Le nom du volcan est suivi de la date de prélèvement des échantillons correspondants. Certaines affinités apparaissent sans...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Sans gaz, il n'y aurait probablement pas d'éruptions, et en tout cas pas d'explosions volcaniques. Les magmas ont en effet une densité supérieure à celle des roches de l'écorce terrestre. Pour atteindre la surface des continents, il faut dès lors que quelque processus les allège ou les pousse vers le haut. Ce processus est, en majeure partie sans doute, le fait de la phase gazeuse, soit que les bulles qui se [...]
1
2
3
4
5
…
pour nos abonnés,
l’article se compose de 22 pages
Écrit par :
- Roger COQUE : professeur des Universités, professeur émérite à l'université de Paris-I-Panthéon-Sorbonne
- Jean-François LÉNAT : professeur à l'université de Clermont-II, directeur du centre de recherches volcanologiques, Clermont-Ferrand
- Haroun TAZIEFF : commissaire à l'étude et à la prévention des risques naturels majeurs
- Jacques VARET : directeur de la prospective au Bureau de recherches géologiques et minières
Classification
Autres références
« VOLCANISME ET VOLCANOLOGIE » est également traité dans :
AFRIQUE (Structure et milieu) - Géologie
Dans le chapitre « Volcanisme et fracturation » : […] Au Cénozoïque, un important système de fracturation affecte le domaine oriental de l'Afrique. Il est accompagné par l'émission d'une masse considérable de produits volcaniques, avec des volcans dont certains sont encore actifs, et forme ce que l'on désigne sous le nom de « grands rifts africains » qui dessinent une grande balafre nord-sud, de la mer Rouge au Mozambique. À l'extrême nord, dans la […] Lire la suite
ALASKA
Dans le chapitre « Chaîne et îles Aléoutiennes » : […] Dans le prolongement de la chaîne d'Alaska, la très longue chaîne des Aléoutiennes est de nature essentiellement volcanique. Elle forme d'abord la péninsule d'Alaska, puis s'engloutit dans l'océan. Les îles Aléoutiennes, qui séparent l'océan Pacifique de la mer de Béring, en sont les sommets émergés. Sur son versant sud, le chapelet d'îles, long de plus de 2 000 km, est bordé par une profonde fo […] Lire la suite
AMÉRIQUE (Structure et milieu) - Géologie
Dans le chapitre « Les Andes septentrionales : Colombie et Équateur » : […] L' évolution mésozoïque (de 240 à 60 Ma) des Andes septentrionales, situées au nord de la transversale de Huancabamba, passe par diverses étapes. Au Crétacé inférieur (125 Ma), une première étape d'obduction aboutit à la mise en place de croûte océanique pacifique (ophiolites : péridotites, amphibolites, métabasaltes et métasédiments) sur le continent sud-américain (Cordillère centrale de Colombi […] Lire la suite
AMÉRIQUE (Structure et milieu) - Géographie
Dans le chapitre « Les grandes cordillères occidentales » : […] De l'extrémité occidentale de l' Alaska à la pointe orientale de la Terre de Feu et au cap Horn, s'allonge, se ramifie et se courbe la plus grande chaîne de montagnes du globe. Si l'on tient compte des courbes et des apophyses, on peut en évaluer la longueur à plus de 20 000 kilomètres. Mais il s'agit, en réalité, d'un ensemble fort complexe par sa nature, ses origines, ses époques de formation e […] Lire la suite
ANDÉSITES ET DIORITES
Dans le chapitre « Mise en place » : […] Les magmas andésitiques parviennent à la surface du globe à des températures de l'ordre de 1 100 à 900 0 C ; ils sont très riches en fluides (H 2 O principalement) et leur viscosité est nettement plus élevée que celle des basaltes (en partie à cause de leur richesse en phénocristaux), ce qui explique leur caractère explosif. Néanmoins, les andésites basiques sont moins visqueuses ; elles s'épanch […] Lire la suite
APENNIN
Dans le chapitre « Géologie » : […] Il faut séparer de l'Apennin la zone de flyschs et de calcaires de la Lucanie, ou Basilicate, et le massif cristallin de Calabre (l'ensemble se rattachant par la Sicile aux structures de l'Afrique du Nord), ainsi que les grandes masses calcaires des Pouilles et du Monte Gargano, qui représentent l'avant-pays commun à l'Apennin et aux Dinarides ( zone d'Apulie ). Les montagnes de Campanie et des […] Lire la suite
ARCS INSULAIRES
Les arcs insulaires sont des ensembles d' îles, la plupart volcaniques, réparties en un ou plusieurs alignements courbes dessinant des arcs à convexité généralement tournée vers le large. Les arcs insulaires sont des éléments essentiels des zones géodynamiques vivantes du globe terrestre : une grande partie de l'activité sismique et volcanique mondiale s'y trouve concentrée. Leur répartition corr […] Lire la suite
ARMÉNIE
Dans le chapitre « Un pays de haute montagne » : […] Citadelle perchée dans le sud du Caucase, l'Arménie a une altitude moyenne de 1 800 mètres et 90 p. 100 du territoire se situent à plus de 1 000 mètres. Le massif arménien culmine à 4 090 mètres au mont Aragatz, constituant l'ensemble volcanique central. Sa richesse géologique le définit comme le karastan , ou « pays des pierres », caractérisé par un ancien volcanisme et l'instabilité tectonique, […] Lire la suite
ASAMA YAMA
Volcan du Japon situé dans la partie centrale de l'île de Honshū à 140 kilomètres au nord-ouest de Tōkyō. Point culminant d'une chaîne volcanique orientée est-ouest, l'Asama yama est composé de trois volcans superposés. Le Kurohu yama (2 405 m), base occidentale de l'édifice, est un stratovolcan pléistocène composé de tufs et de brèches andésitiques, puis, en alternance, de coulées de lave et de p […] Lire la suite
AUSTRALIE
Dans le chapitre « La province orogénique de Papouasie - Nouvelle-Guinée » : […] Bien que séparée de l'Australie par le détroit de Torres, la Papouasie - Nouvelle-Guinée constitue une zone mobile en bordure du craton australien. Ce craton recouvert par les sédiments de la plate-forme transaustralienne s'avance sous la mer jusqu'en Papouasie Nouvelle-Guinée, où il est entré en contact avec la zone mobile par l'intermédiaire d'une série de failles décrochantes. Au-delà de la zon […] Lire la suite
Voir aussi
- AIGUILLES volcanisme
- ANDÉSITES
- BASALTES
- CAULDRON SUBSIDENCE ou SUBSIDENCE EN CHAUDRON
- CENDRES VOLCANIQUES
- CHEIRE ou AA
- CHEMINÉE VOLCANIQUE
- CHEVEUX DE PÉLÉ
- CONE SHEET
- COULÉES DE LAVE
- COUSSINS DÉBIT EN ou PILLOW LAVAS
- CRATÈRES VOLCANIQUES
- CUMULO-VOLCAN
- DIATRÈME ou PIPE
- DÔME VOLCANIQUE
- DYKES
- EREBUS volcan
- VOLCANISME FISSURAL
- FRACTURE tectonique
- FUMEROLLES
Pour citer l’article
Roger COQUE, Jean-François LÉNAT, Haroun TAZIEFF, Jacques VARET, « VOLCANISME ET VOLCANOLOGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/volcanisme-et-volcanologie/