Les colères de la Terre: Le volcanisme
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- Amaury Girard
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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?
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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
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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
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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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