Volcan

 La nature de l'éruption dépend de la température, de la composition et du contenu en gaz du magma. Elle dépend aussi de l'emplacement de la cheminée, à la surface (subaérien), sous l'eau (subaquatique) ou sous un glacier (sous-glaciaire).

Tectoniques des plaques
Balancing Rock
Les falaises à proximité de Tiverton, en Nouvelle-Écosse, sont des colonnes basaltiques formées par d'anciennes coulées de lave (photo d'Irwin Barrett; Earthscapes Photography).
\u00ab Mount St. Helen
Paul Kane, huile sur papier illustrant l'éruption du mont St. Helen en 1847 (avec la permission de la Stark Foundation d'Orange, au Texas).

Volcan

Orifice dans l'écorce d'un corps planétaire par lequel un liquide, un gaz ou un solide est expulsé. On appelle aussi volcan la structure formée par l'éruption de ces matières. La plupart des volcans terrestres expulsent du magma qui est un mélange de roche en fusion et de gaz en dissolution (vapeur d'eau, gaz carbonique et anhydride sulfureux). Les zones volcaniques terrestres avoisinent les portions de l'écorce où les températures sont anormalement élevées (700 à 1400 °C). Le magma y est formé par la fonte partielle de matières solides dans l'écorce et le manteau supérieur. On retrouve habituellement ces zones en marge des plaques de lithosphère à des profondeurs de 10 à 50 km (Voir aussi TECTONIQUE DES PLAQUES). Le basalte constitue le principal élément du magma à la limite des plaques divergentes telles les dorsales médio-océaniques en expansion. Les arcs volcaniques situés en marge des plaques convergentes sont constitués de basalte, d'andésite, de dacite et de rhyolite. À cause de sa densité relativement faible, le magma monte dans les fissures et se dirige vers des zones de plus basse pression. C'est là que les gaz en dissolution prennent de l'expansion et propulse le magma vers la surface. Le magma emprisonné dans les réservoirs situés plus près de la surface se solidifie et forme des intrusions subvolcaniques, ou il subit des changements chimiques avant de continuer sa montée. L'évacuation de tels réservoirs peut parfois entraîner l'affaissement des roches qui les recouvrent. Il en résulte des cratères à parois abruptes appelées caldeiras. Il arrive que les eaux souterraines chauffées par le magma remontent à la surface sous forme de SOURCES thermales, de geysers ou de fumerolles. Elles peuvent aussi remonter violemment sous forme de vapeur (éruptions phréatiques). Ces phénomènes précèdent généralement l'éruption du magma. Le magma arrive à la surface sous différentes formes : lave en fusion, lave solide, éjectas (bombes, blocs, lapillis, cendres).

La nature de l'éruption dépend de la température, de la composition et du contenu en gaz du magma. Elle dépend aussi de l'emplacement de la cheminée, à la surface (subaérien), sous l'eau (subaquatique) ou sous un glacier (sous-glaciaire). À la surface, les éruptions de basalte sont fluides et s'accompagnent habituellement de fontaines de lave. Des projections globuleuses incandescentes sont projetées hors de la cheminée sous l'effet des gaz qui se dilatent. Ces éjectas retombent autour de la cheminée formant un cône pyroclastique. Toutefois, la plus grande partie du magma se répand en coulées de lave pouvant former de larges boucliers ou plateaux de laves. La viscosité du magma composé d'andésite, de dacite et de rhyolite limite l'échappement des gaz. Ces gaz emprisonnés dilatent la matière en fusion pour former une écume poreuse (ponce) ou encore, ils explosent et brisent la gaine rigide de magma qui s'envole en mille miettes hors de la cheminée sous forme de cendres et de ponces. Lors de ces éruptions pliniennes (d'après un érudit romain, Pline le Jeune, qui a été témoin de ce phénomène), des colonnes de gaz chauds transportent des nuées de cendres fines très haut dans l'atmosphère où elles se dispersent sur des centaines de kilomètres. D'épais mélanges de gaz chauds, de cendres et de ponces forment parfois des coulées fluides (coulées de cendres, coulées pyroclastiques, avalanches incandescentes) qui dévalent les flancs du volcan en éruption. La lave associée à de telles éruptions est généralement si visqueuse qu'elle colle aux flancs et forme des bourrelets qui vont alterner avec les dépôts pyroclastiques et former des cônes mixtes à versants abrupts. Le mont Fuji illustre bien cette symétrie. La lave extrêmement visqueuse et dépourvue en gaz s'accumule sur la cheminée et forme des dômes bulbeux ou encore est projetée de la cheminée en colonnes incandescentes de roche presque solide en train de se désagréger. Lorsque la cheminée est située sous l'eau, la lave se solidifie au contact de l'eau et il en résulte une croûte vitreuse qui se fragmente ou qui agit comme une enveloppe visqueuse retenant la lave en fusion. En eau peu profonde, le magma projeté de la cheminée, sous l'effet de la dilatation des gaz, se solidifie en se refroidissant et s'accumule en dépôts concentriques de tufs. Par contre, la lave projetée des cheminées situées en profondeur océanique fait une sortie plus discrète, car les gaz en dissolution sont retenus par l'énorme pression de l'eau. Sous les glaciers, la lave projetée s'accumule sous forme de cônes supraglaciaires qui s'effondrent avec la fonte de la glace. Il arrive aussi que la lave fasse fondre la glace et forme un trou. L'accumulation de la lave dans ce trou crée une montage tabulaire à versants escarpés (tuya).

Dans le Bouclier canadien, région où il n'y a plus d'activité volcanique, on peut trouver des vestiges d'anciennes zones volcaniques. Au Canada, les volcans jeunes géologiquement se retrouvent dans la CORDILLÈRE de l'Ouest. La chaîne Garibaldi, située dans le Sud-Ouest de la Colombie-Britannique, abrite nombre de volcans supraglaciaires et sous-glaciaires. Les plateaux de lave et les volcans en boucliers parsemés de cônes pyroclastiques couvrent une grande partie du centre de la Colombie-Britannique. Les strato-volcans, comme le mont Edziza, forment une ceinture qui s'étend du Nord de la Colombie-Britannique jusqu'au Sud du Yukon. Aucune donnée historique n'existe faisant mention d'une éruption volcanique au Canada. Cependant, des légendes amérindiennes et la datation isotopique laissent supposer que la lave Aiyansh, près de Terrace en Colombie-Britannique, date d'environ 200 ans. En 1980, l'éruption du mont St. Helens, dans l'État de Washington, s'est soldée par une dévastation couvrant près de 400 km2. Dans un avenir rapproché, il sera possible de prévoir les éruptions et ainsi avertir les gens vivant dans les zones à risque. Ces prévisions sont basées sur la détection de phénomènes précurseurs tels l'activité sismique, l'inclinaison et le réchauffement du sol, ainsi que sur l'émission de gaz. Les volcans ne se retrouvent pas seulement sur la Terre. Les mers sombres qu'on retrouve sur la lune sont des plaines de lave formée par l'éruption de basalte. Le mont Olympe, un volcan en bouclier sur Mars, est le plus gros volcan du système solaire. Il couvre une largeur de 700 km et sa hauteur atteint 27 km. On a déterminé qu'Io, lune faisant partie de Jupiter, est à notre connaissance la zone volcanique la plus active de tout le système solaire. Ses nombreux volcans émettent une lave foncée (probablement du basalte) et une matière plus légère que l'on croit être du souffre fondu.

Voir aussi RÉGIONS GÉOLOGIQUES; ÉNERGIE GÉOTHERMIQUE.


Lecture supplémentaire

  • M.B. Lambert, Volcanoes (1978).