Les colères de la Terre: Le volcanisme

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1 Les colères de la Terre: Le volcanisme

2 Cours en ligne: Gilles CHAZOT IUEM

3 Constitution du globe terrestre

4 points chauds rifts intra-continentaux collision dorsales subduction

5 Volcanisme et géodynamique Volcanisme continental Iles océaniques Ride océanique Croûte continentale Croûte océanique Fusion partielle Point chaud Fusion partielle H 2 O Déshydratation de la croûte océanique Lithosphère Asthénosphère Point chaud Fusion partielle Manteau

6 Genèse des magmas: fusion partielle du manteau

7 Différents types d activité volcanique

8 Formation et ascension des magmas

9 Event P e = P a + P e P a h r Pression dans les roches P l (z) = P a + roche gz Conduit éruptif (largeur = 5 à 50 m) Réservoir (largeur = 1 à 10 km) P r = P 1 (hr) + P r Source

10 La solubilité de H 2 O varie avec la pression

11 Saturation des magmas en eau

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13 Fontaines de lave

14 Etna (Italie) 2003

15 Dynamisme strombolien

16 Explosion d une bulle de gaz: lac de lave de l Erta Ale (Éthiopie)

17 Stromboli (Italie)

18 Yasur (Vanuatu)

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25 Effusion de lave sur l Etna (Italie)

26 Éruption au Pinatubo (Philippines)

27 Dôme de lave de Montserrat (Antilles)

28 Aiguille de lave au St Helens (USA)

29 Région de Naples (Italie)

30 Dernière éruption: 1944

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33 Activité effusive: - Explosions modérées - Coulées de lave

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35 Activité explosive AD 79: Destruction de Pompéi et Herculanum Gilles Chazot -énormes explosions - nuées ardentes

36 Gilles Chazot

37 Gilles Chazot

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41 Herculanum Pompéi

42 Dispersion des retombées des différentes éruptions du Vésuve

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46 Augustine (Alaska)

47 Question: Comment expliquer deux types d activité éruptive différents sur un même volcan à des périodes différentes?

48

49 Éruption explosives

50 2 TYPES D ACTIVITE: Conduit ouvert Conduit fermé Activité effusive plus ou moins continue Périodes de repos puis activité explosive

51 Composition chimique des laves SiO 2 (%) MgO (%) Na 2 O (%)

52 Fonctionnement d une chambre magmatique: Cristallisation de minéraux évolution de la composition chimique du magma Event P e = P a + P e P a h r Pression dans les roches P l (z) = P a + roche gz Conduit éruptif (largeur = 5 à 50 m) Réservoir (largeur = 1 à 10 km) P r = P 1 (hr) + P r Source

53 Composition des minéraux qui cristallisent Olivine Clinopyroxène SiO 2 (%) MgO (%) Na 2 O (%)

54 Quel est le lien avec le dynamisme des éruptions? Structures silicatées: tétraèdres SiO 4 Magma silicaté: polymère

55 Liens entre viscosité et composition SiO 2 = 70% SiO 2 = 50%

56 Deux paramètres fondamentaux dans les éruptions: -La viscosité du magma (donc la teneur en silice) - la teneur en gaz Les gaz dissous ont un comportement d élément incompatible: Leur concentration augmente en même temps que la teneur en silice.

57 Magma basique, pauvre en silice: Faible viscosité Faible teneur en gaz Magma acide, riche en silice: Forte viscosité Forte teneur en gaz

58 Dernière grosse éruption: 1631 Retour au Vésuve

59 Observatoire du Vésuve

60 Osservatorio Vesuviano

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63 Modélisation des écoulements pyroclastiques

64 Modélisation des colonnes éruptives dans l atmosphère

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66 Comparaison entre les zones affectées par l éruption de 1631 et les zones habitées actuelles

67 Zones affectées par les coulées pyroclastiques de quelques grandes éruptions

68 Poids des dépôts par unité de surface en fonction des vents dominants

69 Au moins personnes directement menacées

70 Définition de différentes zones à risque

71 et de différents niveaux d alerte

72 De l autre coté de Naples: les Champs Phlégréens

73

74 Nombreuses structures circulaires emboîtées

75 Deux grands cratères principaux de 6 et 8 km de diamètre

76 12000 ans Deux éruptions majeures ans

77 Formation d une caldeira

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80 Pinatubo au début de l éruption Pinatubo avant l éruption

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84 Caldeira du Tengger (Indonésie)

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88 Caldeira de Crater Lake (USA)

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90 Champs Phlégréens Naples Vésuve Sorrente 27 km

91 Ignimbrite campanienne (38000 ans)

92 Tuff jaune napolitain (12000ans)

93 Période Période Période

94 Cône du Monte Nuovo Éruption de 1538

95 Cratère actuel

96

97 Dessin de l éruption de 1538 Soulèvement du sol de plus de 6m avant l éruption!

98 Monte Nuovo Naples Pouzzoles

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103 Crise récente ( ): Séismes et soulèvement

104 Soulèvement centré sur la ville de Pouzzoles

105 La crise arrive après plus de 150 ans de déflation

106 Similarité entre la crise de et celle précédant l éruption de 1538 au Monte Nuovo

107 Période ??? Période Période Période

108 Pouzzoles Camping Cratère de la solfatare

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110 Monte Nuovo Pouzzoles Solfatare Naples

111 Stromboli Iles éoliennes nord de la Sicile

112 Stromboli

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125 T. Apuani et. al., 2005

126 Mont St Helens - USA

127 Avril 1980

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129 Mai 1980

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141 Les avalanches de débris Semeru (Indonésie)

142 Etna (Italie)

143 Piton de la Fournaise (Réunion)

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147 2002

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152 Enquête de l INGV sur les côtes de la mer Tyrrhénienne à la suite du Tsunami du 30 décembre A. Maramai et. al., 2005

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159 Stromboli

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161 Déformations Mesures par GPS, EDM, inclinomètres, G. Puglisi et. al., 2005

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173 Champs Phlégréens Vésuve Stromboli

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