D. Mouralis, Université de Rouen, 2009 L aléa volcanique 1 Localisation du risque 2 Les différents types d édifices 3 Les produits de l activité ité volcanique 4 Les 7 processus (aléas) principaux
1 - Localisation de l aléa 1.1 L aléa à l échelle globale
4 types principaux de localisation
Fonctionnement d un point chaud Plaque lithosphérique Asthénosphère
Petit rappel des ordres de grandeurs pour le magma émis. La quantité de magma qui reste bloquée en profondeur (=plutonites) étant, de loin la plus importante par rapport à celle qui est émises lors des éruptions volcaniques (valeurs en km 3 )
1.2 Localisation de la vulnérabilité
2 - Les différents types d édifices 2.1 Les volcans monogéniques : Cônes stromboliens Maar Dômes 22 2.2 Les volcans «polygéniques» : Ils associent différents types d édifices monogéniques et différents types d éruptions (laviques et explosives) Caldeiras Volcans composites Complexes volcaniques Volcans boucliers
211 2.1.1 Cônes stromboliens 2.1 Les volcans monogéniques
2.1 Les volcans monogéniques L île de Stromboli (28 sept. 2004) par Steven W. Dengler.
2.1 Les volcans monogéniques Éruption du Stromboli en 1980
2.1 Les volcans monogéniques Cône strombolien + coulée de lave basaltique ~ 30 m Éruptions volcaniques : -explosive cône strombolien - effusive coulée de lave fluide = Stratovolcan Catal Tepe, 2002 D. Mouralis
2.1 Les volcans monogéniques 212 2.1.2 Dômes
2.1 Les volcans monogéniques Dôme rhyolitique ~ 100 m Extrusion de lave visqueuse (rhyolite) + activité explosive Güneydag, 2002 D. Mouralis
2.1 Les volcans monogéniques 2.1.3 Les maars
2.1 Les volcans monogéniques Maar F ~ 50 m Un maar = Projection de produits volcaniques (explosion) + Effondrement Nargölü, 2002 D. Mouralis
2 - Les différents types d édifices 2.1 Les volcans monogéniques : Cônes stromboliens Maar Dômes 22 2.2 Les volcans «polygéniques» : Ils associent différents types d édifices monogéniques et différents types d éruptions (laviques et explosives) Volcans composites Caldeira Complexes volcaniques Volcans boucliers
2.2 Les édifices polygéniques 2.2.12 1 Volcans composites 1,5 km Volcans caractérisés par : - la taille ; -la durée de fonctionnement (centaines de milliers d années) ; - l association de tous les types morphologiques simples (cône, dômes, maar) ; -et tous les types d éruptions (strombolienne, plinienne, péléenne, phréatomagmatique).
Exemple du Cantal 2.2 Les édifices polygéniques
2.2.1 Un volcan composite : le Nemrut 2.2 Les édifices polygéniques (Anatolie orientale)
2.2 Les édifices polygéniques
2.2 Les édifices polygéniques Volcan composite = ALTERNANCE - Coulée de lave + - Explosion (ponces) Successions de phase de CONSTRUCTION et DESTRUCTION
2.2 Les édifices polygéniques La dernière phase de destruction : formation d une caldeira (3 étapes) 1 Explosion = destruction du sommet du volcan 2 Effondrement de la caldeira
2.2 Les édifices polygéniques 3 dépôt de gigantesques produits explosifs : les ignimbrites [özdemir, et al., 2006, JVGR] Localement, plus de 100 m d épaisseu
2.2 Les édifices polygéniques 2.2.22 2 Complexes volcaniques Limites de la caldeira Limites du tuf syn-caldeira Alignement des dômes rhyolitiques
2.2 Les édifices polygéniques
La chaîne des Puys 2.2 Les édifices polygéniques EU 9, Alfred Wolf, Tony Stone Images
2.2 Les édifices polygéniques 223 2.2.3 Un volcan bouclier : Le Mauna Kea (=montagne blanche) ; 4206 m.
3 Les produits volcaniques Trois grands types : 1) Les gaz 2) Les laves (+/- fluides/visqueuses) 3) Les produits explosifs, appelés aussi : - téphra (du grec, cendres) - pyroclastites, produits pyroclastiques (du grec, puros = feu, et klastos = brisé) - tufs (du grec tophos = sorte de pierre friable). Selon la taille des éléments, on distingue les cendres, les lapilli, les bombes.
3.1 A l origine : le magma Manteau supérieur Des processus de fusion au niveau du manteau supérieur Des processus de fusion au niveau du manteau supérieur (50 à 250 km de profondeur) produisent un magma primaire (basique)
Des magmas de plus en plus différenciés Enrichissement en SiO2 48 % 55 % 60 % 70 % 77 % Basalte Andésite Dacite Rhyolite 2,70 2,60 2,55 2,45 2,35 Densité des magmas Densité moyenne de l écorce terrestre Densité moyenne des roches sédimentaires Basalte Rhyolite
3.3 Les coulées de lave Coulée de lave, dans le Volcanoes National Park de l île lîle d Hawaii Hawaii, États-Unis Unis. Type Pahoehoe Glowing «aa» flow front advancing over pahoehoe on the coastal plain Coulées de lave of sur Kilauea les flancs Volcano, du volcan Blocs Hawai. Kilauea, sur Cheire à Hawaii, du Puy États-Unis. de Côme
3.3 Les principaux types de pyroclastites 3.3.1 Les retombées pliniennes (cendres et ponces) 3.3.2 Les écoulements pyroclastiques 3.3.3 Les déferlantes phréatomagmatiques 3.3.4 Les produits stromboliens
3.3.1 Retombées 3.3.23 2 et écoulements Retombée (éruption plinienne) Écoulement pyroclastique
3.3.33 3 Les déferlantes Déferlantes (éruption phréatomagmatique)
3.3.43 Les produits stromboliens Produits stromboliens
4 Aléas et gestion du risque 4.1 Sept aléas principaux 1) Emission de gaz 2) Coulées de lave 3) Les projections et retombées de bombes (type strombolien), de cendres (type vulcanien), de ponces (type plinien). 4) Ecoulements pyroclastites / Nuées ardentes 5) Coulées boueuses (Lahars) 6) Instabilités de versants (avalanches de débris) 7) Raz de marée (tsunami) Les risques 1 à 4, immédiats, sont des conséquences directes de l'éruption. Les risques 5 et 6 apparaissent différés dans le temps car ils peuvent suivre l'éruption de plusieurs jours, mois ou années. Le risque 7 est différé dans l'espace : le volcan a un effet destructeur dans une zone éloignée.
4.2 Inscription spatiale des aléas volcaniques