J'explore - Les Volcans

LEs volcans

Lorine Duthoit - Laurent Audouin

LEs volcans

Lorine Duthoit - Laurent Audouin

À QUOI RESSEMBLE UN VOLCAN ?

À première vue, rien ne différencie un volcan endormi d'une simple colline. Pourtant, les volcans présentent des formes bien spécifiques, les distinguant des autres reliefs du paysage.

LES VOLCANS CÔNES

La majorité des volcans ont une forme de cône au sommet duquel se trouve un cratère. Le cône parfait du puy Pariou en est un bel exemple : c’est l’un des volcans de la chaîne des Puys, dans le Massif central. Il mesure 250 m de hauteur ; ses flancs sont inclinés à 30°. Son cratère atteint 90 m de profondeur sur un diamètre de 200 m de largeur.

LES VOLCANS DÔMES

Certains volcans ne présentent pas de cratère mais un dôme à leur sommet, dont la forme peut varier d’un volcan à l’autre. Le puy de Dôme, est très reconnaissable parmi les volcans d’Auvergne en raison de son dôme arrondi qui culmine à 465 m de hauteur. Les dômes peuvent avoir une forme originale. Par exemple, après l’éruption de la montagne Pelée le 8 mai 1902, le volcanologue Alfred Lacroix a observé la formation d’une aiguille de lave solide au sommet du dôme de ce volcan. Cette aiguille mesurait 200 m de hauteur et une centaine de mètres de largeur. Elle s’est effondrée en 1904.

Aiguille de lave solide de la montagne Pelée (1902)

Puy Pariou

LES VOLCANS BOUCLIERS

Les volcans boucliers ont une forme de cône à cratère aplati. La pente de leur flanc ne dépasse pas les 6°, mais ils s’étendent sur plusieurs dizaines de kilomètres de large. C’est à Hawaï que l’on peut observer les plus beaux volcans boucliers.

LES VOLCANS QUI NE RESSEMBLENT PAS À DES VOLCANS !

Les volcans fissures sont très impressionnants lorsqu’ils sont actifs, mais ils sont difficiles à reconnaître en dehors de leur phase éruptive. En effet, ces volcans consistent en une fissure dans la croûte terrestre à travers laquelle de la lave remonte puis s’écoule en surface. Quant aux maars, ils ont l’allure d’un lac paisible alors qu’ils sont le résultat d’une forte explosion volcanique ayant formé un cratère qui s’est ensuite rempli d’eau. C’est le cas du lac Pavin dans le Puy-de-Dôme.

Volcan fissure

L’ÉVOLUTION DE LA TAILLE ET DE LA FORME D’UN VOLCAN

Les volcans changent de forme à chaque éruption volcanique. Il arrive par exemple qu’une importante éruption explosive fasse s’effondrer le sommet du volcan. Celui-ci se transforme alors en un immense cratère appelé caldeira. C’est ce qui est arrivé au volcan Pinatubo aux Philippines : avant l’éruption de 1991, il culminait à 600 m de hauteur, mais à la suite de l’éruption il présentait une caldeira de 2,5 km de diamètre et de plus de 800 m de profondeur. Les caldeiras sont souvent remplies d’eau de pluie ou de mer, formant d’immenses lacs ou de jolies baies volcaniques.

Le sais-tu ?

Les plus vieux volcans de la Terre, qui se sont formés il y a plusieurs centaines de millions d'années, n'ont plus la forme d'un volcan tel que nous le connaissons car ils ont été érodés. Mais ces éruptions du passé laissent des traces de leur passage. Par exemple, sur la pointe de Lostmarc'h de la presqu'île de Crozon (Bretagne), on peut retrouver des restes de roches volcaniques issues d'un volcan sousmarin datant de -445 millions d'années.

OÙ OBSERVER DES VOLCANS ?

Nous pouvons observer des volcans de toutes les formes et de tous les âges dans notre univers ! Leur répartition n'est pas liée au hasard : elle dépend de l'activité thermique des planètes.

LES VOLCANS ACTIFS SUR TERRE

Les volcanologues se sont rendu compte que les volcans actifs sur Terre sont principalement répartis le long des limites des plaques tectoniques. En effet, la surface de notre planète

Ceinture de feu du Pacifique

Plaque nord-américaine

est découpée en plaques mobiles, d’une profondeur de 150 km en moyenne. La limite entre ces plaques correspond à des zones de dorsales (éloignement des plaques entre elles au cours du temps et formation continue de nouvelles

Plaque de Cocos Plaque Pacifique

Plaque des Caraïbes

Plaque de Nazca Plaque sud-américaine

Plaque antarctique

Zones de subduction, où une plaque plonge sous une autre

Plaque Scotia

Plaque eurasiatique

Plaque africaine

Plaque arabique Plaque des Philippines

Plaque indoaustralienne

Zones de dorsale, où deux plaques tectoniques s'écartent

Zones de collision, où deux plaques se chevauchent

roches) ou à des zones de subduction (l’une des deux plaques plonge sous sa voisine). Ces zones sont le lieu d’une importante activité sismique et d’un volcanisme intense. Par exemple, La ceinture de feu du Pacifique correspond à l’alignement de 452 volcans entourant l’océan Pacifique. Tous ces volcans se trouvent sur une zone de subduction. Cependant, certains volcans se situent au milieu d’une plaque tectonique et sont liés à la présence de points chauds en profondeur (→ page 15). C’est le cas des volcans hawaïens.

LES VOLCANS SOUS-MARINS

Les volcanologues recensent 1 546 volcans actifs sur les continents de notre planète. Les volcans actifs sous-marins sont beaucoup plus nombreux, mais aucun recensement n’a été effectué à ce jour. Leur observation est très difficile, car ils se trouvent à plusieurs milliers de mètres de profondeur sous les océans. La majorité d’entre eux se trouvent au niveau des dorsales océaniques, comme c’est le cas au niveau de la dorsale médio-atlantique : ils sont à l’origine de la production de la nouvelle croûte océanique.

Bien que l'Australie soit l'île la plus grande du monde avec une surface de 7,7 millions de kilomètres carrés, elle ne possède qu'un seul volcan, aujourd'hui endormi : le mont

LES VOLCANS DANS LE SYSTÈME SOLAIRE

La Terre n’est pas la seule planète du système solaire à posséder des volcans. Les images envoyées par les sondes spatiales révèlent un volcanisme, parfois actif, très varié sur les différentes planètes du système solaire et leurs satellites. Vénus fait partie des planètes les plus actives du système solaire. La sonde Express a révélé en 2006 la présence de plus de 1 000 volcans, répartis un peu partout sur la planète. 167 d’entre eux auraient un diamètre supérieur à 100 km pour une altitude de 2,5 km. Il est fort probable qu’une grande partie de ces volcans soient encore actifs aujourd’hui. Le plus grand volcan de notre système solaire se trouve sur Mars. Il s’agit de l’Olympus Mons : du haut de ses 21,5 km, il recouvre une surface de 537 600 km2, soit 4/5e de la surface totale de la France. Il a la forme d’un volcan bouclier (→ page 5).

Volcan sur Vénus

QUE TROUVE-T-ON À L’INTÉRIEUR D’UN VOLCAN ?

On rêve tous d'enfiler une combinaison antifeu pour aller explorer l'intérieur d'un volcan ! Mais ce n'est pas possible... Heureusement des solutions existent !

DES TECHNIQUES SCIENTIFIQUES

Aucun être humain ne survivrait à la chaleur et à la pression qui règnent au cœur des volcans. Voilà pourquoi les géologues utilisent des outils et des méthodes pour construire des images virtuelles de l’intérieur d’un volcan. Par exemple, la méthode de sismique réflexion consiste à envoyer puis réceptionner, à l’aide de capteurs, des ondes sismiques dans l’édifice volcanique. Sachant que la vitesse de déplacement d’une onde sismique varie en fonction de la température des roches, les volcanologues sont capables de situer la chambre magmatique et mesurer sa taille.

LA CHAMBRE MAGMATIQUE

La chambre magmatique est le lieu de stockage du magma en profondeur, sous l’édifice volcanique. Elle se trouve la majorité du temps à une trentaine de kilomètres de profondeur, à la limite entre le manteau et la croûte terrestre. Le magma naît de la fusion des roches du manteau ou de la croûte terrestre : il est donc à l’état liquide. Une fois produit, le magma remonte à travers les roches jusqu’à la chambre magmatique où il repose jusqu’au déclenchement d’une éruption volcanique. La taille de la chambre magmatique des plus anciens volcans actifs de la Terre peut atteindre plusieurs kilomètres cubes. Certains volcans ont même plusieurs chambres magmatiques situées à différentes profondeurs, communiquant entre elles grâce à des conduits volcaniques souterrains.

L’INTÉRIEUR DE L’ÉDIFICE VOLCANIQUE

L’édifice volcanique est constitué des matériaux rejetés par le volcan lui-même lors de ses éruptions.

Ainsi, certains cônes volcaniques sont composés d’une superposition de roches volcaniques, comme le basalte, formés à partir du refroidissement des coulées de lave successives.

D’autres édifices volcaniques sont principalement constitués de cendres, de lapilli (→ page 13) et de bombes volcaniques (→ page 17) plus ou moins consolidés en eux.

L’édifice des stratovolcans, comme les monts Dore en France (→ page 36), est formé par une alternance de couches de lave refroidie et de couches de cendres plus ou moins solidifiées. Ces couches se superposent les unes sur les autres au fils des éruptions, formant un très grand édifice.

LES CONDUITS ET CHEMINÉES DE LAVE

La chambre magmatique étant entourée de roches solides, le magma brûlant (environ 1 000 °C) doit se frayer un chemin pour remonter en surface au moment de l’éruption volcanique. Pour cela, il emprunte des failles déjà présentes dans la roche et les transforme en des conduits volcaniques. Ces conduits sont appelés cheminées lorsqu’ils permettent au magma de rejoindre la surface.

Le sais-tu ?

Sur l'île de Pâques, située en Polynésie, les fameuses statues moaï ont été sculptées dans du tuf. Le tuf est une roche volcanique issue de la consolidation de cendre et de lapilli (→ page 13).

Nuage de gaz et de cendres volcaniques

Cratère

Cheminée principale

Coulée de lave

Cheminée secondaire

Chambre magmatique

Duthoit - Laurent Audouin

Les volcans

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Lorine