F- VOLCANISMES ET ROCHES VOLCANIQUES I- STRUCTURE D UN VOLCAN II- DIFFERENTS TYPES D ERUPTIONS III- DIFFERENTS PRODUITS DE L ERUPTION IV - LES RISQUES VOLCANIQUES V- L ASPECT UTILE DES VOLCANS CONCLUSION
LES VOLCANS I- Structure d un volcan Cône volcanique Cratère ou Bouche éruptive
Un volcan se compose de 3 parties: un réservoir de magma une cheminée un édifice visible en surface: le cône volcanique, qui se construit / détruit à chaque éruption Cheminée principale Cheminée secondaire Chambre magmatique
II- DIFFERENTS TYPES D ERUPTIONS On peut classer schématiquement les volcans en deux catégories en fonction du degré plus ou moins explosif du volcan lié la viscosité des magmas émis : 1. Les volcans effusifs «volcans rouges» se caractérise par: (Matériaux éjecté : liquide) -magma fluide, -les gaz s échappent facilement -émission d abondantes coulées de lave qui s étalent sur de vastes surfaces -éruptions calmes, -la forme aplatie du cône volcanique qualifié de «volcan-bouclier».
2. Les volcans explosifs ou «volcans gris» se caractérise par : Matériaux éjecté : gaz - beaucoup de gaz : les gaz s accumulent, et P violentes explosions et de grandes quantités de tephras et un dôme. - magma visqueux (laves pâteuses formant un bouchon qui obstrue le cratère) - éruptions explosive, -la forme du cône présente des pentes raides «strato-volcans». Ces volcans gris sont très dangereux pour l'homme.
3. Les volcans extrusifs Se caractérise par : Matériaux éjecté : solide - Cendres - Lapilis - Bombes - Pierre ponce
Les volcans peuvent être aériens ou sous marins. l activité volcanique est beaucoup plus importante sous les océans que sur la terre ferme. volcans sous-marins 15 de km 3 de lave/année. En contact avec l eau, elle se solidifie en forme de coussin ( pillow-lavas )
Volcans sous marins
Volcans sous-marins Pillow lavas modernes et anciens photographiés par submersible ou sur le terrain.
Le volcanisme continental
Le volcanisme de la planète Mars
III DIFFERENTS TYPES DE VOLVANS En fonction de leur comportement et des matériaux éjectés lors des éruptions on distingue 4 types principaux :
1/ L hawaïen Éruptions fréquentes mais peu violentes. Magma très fluide coulées très étendues, sur de longues distances + formation de lacs de lave Cône volcanique très aplati, aux pentes douces (4%).
2/ Le strombolien Explosions fréquentes, régulières, de faible puissance: la lave pâteuse. P gaz brisent la croûte et projettent une gde quantité de bombes, lapilli et cendres. lave réduites. Cône volcanique très pentu, formé des débris rejetés.
3/ Le vulcanien Eruption très violente. Lave, très visqueuse, se solidifie entre chaque période éruptive. Les gaz P, des éruptions explosives. Se distingue du type strombolien par ses éruptions plus irrégulières. Le cône volcanique est élevé et pentu.
4/ Le péléen libère une lave très visqueuse de manière extrêmement violente.. Le magma est si visqueux qu il finit par former un énorme bouchon: P gaz s échappent par des voies latérales. Enormes nuages de gaz ardents qui, mêlés à de la vapeur d eau et à des cendres, dévalent ensuite à grande vitesse les pentes du volcan.
Les roches issues du volcanisme explosif DÔMES
IV- DIFFERENTS PRODUITS DE S ERUPTIONS Lorsque le magma arrive en surface, il se dissocie plusieurs produits, de nature et de dimensions très variables:
IV- DIFFERENTS PRODUITS DE S ERUPTIONS
Synthèse schématique
1) Lave: IV- DIFFERENTS PRODUITS DES ERUPTIONS Lave = R en fusion, plus ou moins fluide, T = 800 à 1200 C.
composition de la lave Si la lave contient < 50% de verre, elle est très fluide à ht T = basalte : une roche mélanocrate riche en Fe-Mg (basique)
Si environ 60% de verre, elle coule déjà plus difficilement = andésite, de couleur grise (Mésocrate). R. intermédiaire
Si verre> 65%, elle devient très pâteuse = rhyolite, de couleur blanche ou rose (leucocrate ) : lave acide.
IV- DIFFERENTS PRODUITS DES ERUPTIONS Nuage de cendres et de gaz Retombée de lapilli et de bombes Les tephras sont des les fragments de roche expulsés dans l air pendant l éruption. On distingue les cendres (< 2 mm de diamètre), les lapilli (2-64 mm), les bombes (> 64 mm).
2) Gaz surtout de la vapeur d eau, du CO2, H2 et des gaz sulfureux (toxiques).
3) Lapilli = fragments de lave de forme arrondie (2-64 mm), Lorsque les lapilli renferment beaucoup de bulles de gaz, on parle alors de scories.
4) Bombes volcaniques = blocs de lave, projetés dans les airs, et qui se solidifient en partie durant leur vol, de forme arrondie, ou en fuseau, elles peuvent atteindre plusieurs tonnes! Bombe volcanique sur un lit de tephras (cendres et scories) sur les pentes du Capelinhos aux Açores, Portugal
5) Les fumerolles En période de sommeil, les volcans émettent moins de gaz = fumerolles. Des fumerolles dont le nuage trahit la présence d'eau et les cristaux la présence de soufre dans les gaz volcaniques.
6) Les cendres Avec les poussières, les cendres (< 2 mm de diamètre) constituent les plus fines projections volcaniques Mêlées à de l eau, ces poussières peuvent provoquer des coulées de boue. Champ recouverts de cendres volcaniques rejetées par le mont Saint Helens aux États Unis en 1980.
nuée ardente = Enorme avalanche faite de blocs, de cendres + gaz chauds (plus de 500 C) Ex : Le 8 mai 1902, à la Martinique, la Montagne pelée entre en éruption: rasant la ville de Saint-Pierre en à peine 2 minutes et faisant 28.000 morts. Eruption du Pinatubo en 1991.
V. Carte des principales zones d activité volcanique Les volcans sont, répartis selon de grands alignements; les volcans explosifs sur le pourtour de l océan Pacifique, en Indonésie, en Méditerranée et dans les Antilles, et les volcans effusifs au sein des océans, dans l Est africain.
V I- LES RISQUES VOLCANIQUES Peut-on prédire une éruption? La surveillance des volcans Un volcan enfle avant d entrer en éruption. Cela est dû à la pression accumulée des gaz. Un inclinomètre permet de mesurer les variations de pente du cratère. Observation et placement des instruments de mesure dans les cratères.
La surveillance des volcans se base sur la remontée du magma et ses phénomènes annexes. Ces phénomènes sont les suivants: -séisme -déformation de l'édifice -variation du champ magnétique terrestre -les différents types de gaz Récapitulatif des moyens de prévision. Il y eu cependant certains succès comme en 1991 pour l'éruption du Pinatubo où les experts ont convaincu le gouvernement philippin d'organiser l'évacuation de 300 000 personnes. Malgré 500 victimes, 15 000 vies ont ainsi pu être épargnées.
VI LES RISQUES VOLCANIQUES plus de 10 000 volcans sur les continents et d avantage sur les océans. Plus de 1500 d entre eux sont actifs au cours des 10 000 dernières années. Depuis l année 1700, on comptabilise au total 265 000 victimes des phénomènes volcaniques. Aujourd'hui, 500 millions de personnes sont concernées par les risques volcaniques. 1. Les risques immédiats a. Les coulées de laves b. Les retombées c. Les écoulements pyroclastiques d. Les gaz 2. Les risques différés dans le temps ou l espace a. Les coulées boueuses «lahars» (terme Indonésien). b. Les Tsunamis c. Les glissements de terrain
Coulée de lave éruptive (type hawaiien) Une maison recouverte par une coulée de lave de l Etna ne présentent que des dangers modérés pour les populations mais peuvent détruire de nombreux biens : habitats, voies de communication, cultures. Exemples : Etna, mont Cameroun
Les projections et retombées de bombes (type strombolien) De cendres (type vulcanien) de ponces (type plénéen) Concernant des surfaces parfois très importants
Vue de la ville Bacolor, Philippines à 30 km du cratère du Pinatubo, recouverte par des lahars en 1995, plus de 4 ans après l éruption majeure de 1991. Les coulées boueuses «lahars» (terme Indonésien). = mélange + cendres volcaniques, en position instable sur l édifice volcanique, + d eaux, (d origines variées). Ex. Pinatubo au Philippines).
Les instabilités sont importantes sur un volcan: éboulements et écroulement de dôme de lave solidifiée, glissement de terrain. Ex Indonésie: dôme sommital s écroule régulièrement. Les raz de marée «Tsunamis» terme Japonais Sont des vagues sur la mer, provoquées par l éruption de volcans insulaires ou côtiers. Elles déferlent ensuite, avec une amplitude gigantesque, sur des côtes éloignées de pls km, voire milliers de km
Lac d acide! lacs de l acide sulfurique. Baignade interdite!!
VII- L ASPECT UTILE DES VOLCANS 1/ Les volcans construisent des territoires nouveaux (îles volc). 2/ Fertilisation des sols Les terrains d origine volcanique sont fertiles. En Indonésie, on obtient jusqu à 3 récoltes de riz par an car les cendres rejetées par les volcans sont riches en éléments fertilisants.
3/ Sources d importants gisements métallifères (Ag, cu, Zn, Pb, S etc) EX : Les solfatares Solfatara = «mine de soufre» = les zones volcaniques riches en soufre. Le soufre est utilisé dans la fabrication de l acide sulfurique. Récolte de minerai de soufre dans le cratère du Kawah Ijen en Indonésie, 2005
4/ La géothermie l énergie (chaleur) dans régions péri-volcaniques, pour produire de l énergie électrique L Islande profite de la vapeur émise par ses volcans pour chauffer les habitations et produire de l électricité. stations thermales : ex. My Yacoub
5/ La construction Même les pierres des volcans sont d une grande utilité: des villes entières du Mexique ou du Pérou sont bâties en blocs de lave. Des murs légers, isolants et insonorisés sont construits à l aide d un mélange de lapilli et de ciment appelé pouzzolane.
6/ roches et minéraux précieux utilisés en joaillerie Quartz