Le volcanisme sur Terre
Introduction
Nous allons pour la première fois parler volcanologie sur ce blog ! Cet article aura en effet pour but de présenter les principaux types de volcanisme que l’on retrouve à la surface de la Terre : régions dans lesquelles on les retrouve, caractéristiques…
Nous verrons que le volcanisme peut prendre des formes diverses et avoir pour origine différents phénomènes.
Je vous conseil de lire l’article précédent sur la Tectonique des Plaques pour bien comprendre celui-ci : les différents types de volcanisme que nous allons voir sont en effet liés aux mouvements des plaques lithosphériques qui entrent en jeu dans ce modèle. Des exemples concrets permettront d’illustrer nos différents types de volcanisme. Il est cependant important de préciser que ces grands types de volcanisme ne constituent qu’une simplification et n’illustrent parfois que partiellement la réalité. Nous verrons par exemple très bientôt que le volcanisme en Auvergne est une sorte d’hybride à l’origine très particulière.
Volcanisme effusif et explosif
Commençons par caractériser les différentes manifestations éruptives que l’on peut retrouver sur Terre. On distingue grossièrement deux types d’éruptions : effusives et explosives. Nous discuteront plus en détail des différents types d’éruptions dans un prochain article. Le type d’éruption va dépendre de nombreux facteurs : composition du magma, viscosité, richesse en gaz et en eau…
Les éruptions effusives sont caractérisées par des magmas assez fluides, souvent de composition basaltique. De grandes coulées de laves peuvent se mettre en place. Les éruptions explosives sont à l’inverse caractérisées par des magmas très visqueux, riches en gaz. Les éruptions forment de gigantesques panaches de gaz et de cendres. Un panache qui s’effondre peut être à l’origine de ce que l’on appelle une coulée pyroclastique.
Volcanisme de ride (rifting passif)
Commençons par nous intéresser aux zones de rifting dit passif. Cela correspond aux zones d’accrétion : du manteau asthénosphérique remonte suite à un amincissement de la lithosphère, formant un rift qui peut mener à une dorsale océanique. Ces zones sont le siège d’un volcanisme effusif très important. La péridotite, roche qui compose le manteau, entre partiellement en fusion par décompression et forme un magma basaltique. Le basalte et le gabbro, les roches qui constituent la croûte océanique, ont une composition chimique proche de celle du manteau (en revanche, leur composition minéralogique varie). Le magma s’épanche donc au niveau de l’axe du rift. Au niveau des dorsales océaniques, le contact entre le magma et l’eau entraîne la formation de structures très particulières : les laves en coussin (pillow lava en anglais). Le magma en contact direct avec l’eau refroidit immédiatement, tandis qu’à l’intérieur, sa température est encore très élevée. Cela entraîne des mouvements du magma qui forment des “coussins”. Voici un lien vers une vidéo montrant la formation de laves en coussin.
Quelques exemples de régions de volcanisme de rifting passif : l’Islande (volcanisme cumulé avec du rifting actif), les rides océaniques atlantiques, pacifiques…
Volcanisme de subduction
Au niveau des zones de subduction, on retrouve des arcs volcaniques produisant des éruptions explosives. Le magma se forme à la limite entre la plaque subduite et la plaque sus-jacente. La lithosphère océanique subduite est froide et riche en eau. Lorsque la plaque s’enfonce, cette eau va être libérée et va remonter jusqu’à la lithosphère sus-jacente, qui est plus chaude. Or, l’eau a pour caractéristique d’abaisser la température de fusion des roches. L’arrivée d’eau va donc entraîner la fusion partielle des roches de la lithosphère sus-jacente. Ces magmas peuvent rester bloqués en profondeur et refroidir puis cristalliser. Une roche magmatique refroidie en profondeur est dite plutonique. C’est par exemple le cas des granites. C’est donc au niveau des zones de subduction que se forment les roches de la croûte continentale comme les granites. Une partie du magma peut finir par remonter jusqu’à la surface. Il se sera légèrement refroidit et sera donc assez riche en cristaux, ce qui va le rendre visqueux. Sa richesse en eau et en gaz va le rendre explosif, c’est pour cela que l’on retrouve essentiellement des éruptions explosives au niveau des zones de subduction.
Quelques exemples de régions de volcanisme de subduction : le Japon, les Philippines, les Antilles, la côte ouest des Amériques…
Volcanisme de point chaud (rifting actif)
Dernière grande catégorie de volcanisme : celui de point chaud, selon un processus de rifting actif. Ce type de volcanisme a pour origine la remontée de panaches chauds depuis la base du manteau terrestre (souvenez-vous de notre boîte de fluide dans l’article sur la Tectonique des Plaques). La température du panache diminue peu lors de sa remontée. Aussi, lorsqu’il va arriver à une profondeur suffisamment faible, la pression moins importante va entraîner la fusion partielle de la matière chaude. Quand le magma arrive à la surface, il produit en général de grandes éruptions effusives. Les points chauds peuvent être à l’origine de la formation d’immenses plateaux basaltiques appelés trapps (les trapps du Deccan, en Inde, se sont formés il y a 66 Ma environ, à peu près au moment de la crise biologique Crétacé-Paléogène). Ces points chauds peuvent aussi former de grands volcans appelés volcans boucliers. Les panaches de points chauds sont fixes (ou presque fixes), ils remontent toujours au même endroit à la surface de la Terre. C’est pourquoi, lorsqu’un panache remonte au niveau d’un océan, il forme un alignement d’îles volcaniques. Le panache est fixe mais la plaque lithosphérique située au-dessus bouge. Lorsque le volcan s’est trop éloigné du point chaud à cause du mouvement de la plaque, son activité cesse et un nouveau volcan se forme au-dessus du point chaud. Ces alignements d’îles permettent ainsi de visualiser le sens de déplacement de la plaque et même de connaître sa vitesse de déplacement si l’on connaît l’âge des différents volcans et la distance qui les sépare !
Quelques exemples de régions de volcanisme de point chaud : Hawaii, la Réunion, Yellowstone…
Nous voici arrivé à la fin de cet article ! Nous pourrons à présent étudier des exemples concrets de régions volcaniques. Nous verrons alors que de nombreux cas très particuliers existent : nos chers volcans d’Auvergne par exemple !