VOLCANS

La terre au débutElle était une boule ardente il y a 4.5Milliard d’années Elle s’est refroiodit et s’est solidifiée dans les premières centaines d’années Des éruptions volcaniques apparaissent alors créèrent la terre ferme et façonnent les continent et les océans

Les volcans sont indisponsables à la vie:-Naissance à de nouvelles terre- Renouvellent l’atmosphère en eau et gaz carbonique- les cendres volcaniques (fertilisants)- Energie thermique- Substences minérales industrielles

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Origine des magmas

La Pyrolite est la roche mère des magmasComposée de: olivine, pyroxene (péridotite)Et constitue le manteau.

L’intérieur de la terre comporte deux zones où les roches sont en fusion: noyau externe (très profond) et la zone LVZ le reste de la terre est solide.

L’état physique des roches dépend de -Température: toute augmentation de température conduit à la fusion- Pression: toute diminution de pression conduit à la fusion - Présence de fluide: facilite la fusion en diminuant la température de fusion

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Dorsales: baisse de pression dû à l’écartement des plaques

Zones des subduction: la présence des fluides emprisonnés par les sédiments entrainés en profondeur par la plaque plongeante

Volcanisme intraplaque (points chauds): élévation anormale de la température

Chaque type de volcanisme est associé à une cause locale de fusion du manteau (production de magma)

Conditions de fusion des pyrolites

.Composition des magmas primaires dépend du taux de fusion

Plus le taux de fusion est grand plus on se rapproche de la composition de la Pyrolite car les minéraux constutitifs n’ont pas les mêmes propriétés.

Pyrolite- L’hétérogeinitité compositionnelle-L’hétérogeinitité minéralogique

- le taux de fusion- la grande variété des conditions de fusion.

Magma primaire

une diversité importante de magmas dès leur formation

Les magma primaires formés tendent à remonter et s’arrêter sur leur passage dans une chambre magmatique

Depuis le point de sa formation le magma en progressant vers la surface s’est refroidit donc certains minéraux ont commencer à cristalliser

Les premiers cristalisés sont denses et ont tendence à se déposer au fond de la chambre magmatique ainsi commence la différenciation du magma .

Une stratification magmatique se met en place dans la chambre.

Au file de cette différenciation on obtient des magmas secondaires différents

A terme il peut y avoir cristallisation de l’enssemble du magma.

.Mais dans la plupart des cas se déclenche une éruption.

Différenciation des magmas

.Contrôle tectonique

Différenciation magmatiqueEt mélange des magmas

Les éléments volatiles

La résistance à la traction

Zone en distention: le magma remonte le long des faillesZones en compression: altenativement ouverture et fermeturede fracture empreinter par le magma.

La stratification dans la chambre conduit à la séparation de différents magmasLeur mélange ou un apport de nouveaux magma provoque un déséquilibre chimique et thermodynamique

Prvoquent une forte surpression lors de la transformation liquide/ vapeur

Force opposée par l’édifice volcanique à la poussé exercée par le magma lors de sa remontée dans ce dernier.

Déc

lenc

hem

ent

des

érup

tions

…

Dynamismes éruptives

Éruption de laves

Explosion de laves

Emission de lave

Suite à l’explosion le magma se fragmente en trois phases :

liquide solide et gaz

Eruption de lave

Si la lave est très visqueuse il se forme un dôme ou une aiguille ( + 100 m).

En fonction de la fluiditéLa composition La température La pente du volcan

la lave peut déborder du cratère et s’épanche sous l’effet de la gravité en empreintant les vallées qui entaillent les flancs du cône volcanique La vitesse d’écoulement peut atteindre 75 Km / H

..Un lac de lave permanent peut se maintenir à l’intérieur du cratère

Ce lac peut résulter

Soit par une alimentation permanente en lave par la cheminée

Soit par une accumulation de laves très fluides n’ayant réussi à gagner les flancs externes du cratère

• .. Retombées de laves

Ecoulements pyroclastiques

Explosions de laves

Ces différents mécanismes peuvent se succèder au cours de l’histoire d’un volcan Les retombées donnent naissance aux cônes volcaniques et les coulées pyroclastiques apparaissent aux prochaines éruptions.

Expl

osio

n de

lave

Le magma est fragmenté (éjectas) et propulsé plus ou moins verticalement hors du cratère

Les éjectas sont classés en fonction de leur taille: cendre, lappilis, blocs et bombes.

Chaque éruption est caractérisée par une catégorie d’éjecta.

L’accumulation d’éjectas forme progressivement les cônes volcaniqies

Retombées de laves

scories

..Ecoulement pyroclastiqueEx

plos

ion

de la

ve

Emission brutale d’une émulsion intime de liquide et de gaz magmatique dans laquelle le gaz constitue la phase continue transportant les éléments solides en suspension.

Les nuées ardentes sont des manifestation courantes de ce type de dynamisme volcanique

Nuée ardente

Phénomènes associés aux

volcans

Fumerolles

Geysers

Hydrotheromalisme

Jets de vapeur d’eau à travers des fissures au alentours des cratèresTempérature de 12°C – 210°C riches en CO2, H2S

Fumerolles

GeysersSources très chaudes jaillissantes InetrmitantesRiches en éléments chimiques

Hydrothermalisme

Panaches d’eau riches en éléments minéraux et à haute température200 à 300°C

.Risques associés aux volcans

Risques Primaires

Risques secondaires

-Coulées de laves- Coulées pyroclastiques-Nuées ardentes-Retombées volcaniques- Nuages de cendres -Glissements de terrains-Nuages toxiques

Liés à l’activité volcanique et non associés à l’éruption elle même

-Lahar (coulées de boue)-Coulées de débris-Glissement de terrains-Contaminations des eaux souteraines-Ras de marées (tsunamis)

Lahar ou coullée de boue

.Prévision

des éruptions

-L’activité sismique-Déformation du sol-Variations magnétiques et gravimétriques-Température et chimisme des fluides

On surveille

. Un magma est moins dense que la roche don’t il provient (moins10%).

Il existe donc une force qui pousse le magma par rapport aux roches solide qui l’entourent le magma monte lentement vers la surface

Il existe aussi une pression sur un magma ascendant du au poid des roches au dessus. La pression est proportionnelle à la profondeur et diminue progressivement lors de la montée du magma

PressionContrôle l’abondance en gaz qu’un magma peut dissoudre Haute pression plus de gaz Basse pression moins de gaz

Les gaz dissous dans un magma ascendant agissent de la même manière que les gaz dissous dans l’eau gazeuse.

Lorsque la pression à l’intérieur de la bouteille diminue, le gaz se sépare et forme des bulles. Le même processus se déroule dans un magma ascendant le gaz se sépare et des bulles se forment

. Ce qui arrive aux bulles de gaz aprés leur formation dépend de la viscosité du magma.

En fonction de la viscosité du magma et la teneur en gaz

dissout

ERUPTION EFFUSIVE

ERUPTIONEXPLOSIVE

Toutes les éruptions sont des évenements dangereux et certains volcans sont moins dangereux que d’autres.

ERUPTION EFFUSIVE

Dégazage facile du magma

Petites explosions qui provoquent la pulvérisation sous forme de bombes ou de scories qui s’accumulent autour du cratère

Lorsque le magma déborde du cratère il sépanche sous forme de lave à morphologies variées.

Les laves empruntent les cours d’eau

Le mélange d’eau, de lave, de blocs, de cendres, et de boue sédimentaire

provoque des lahars

ERUPTION EXPLOSIVE

Les gaz sont abondantsLes gaz se bloquent parfois par un bouchon.L’explosion provoque l’expultion brutale du bouchon dont les matériaux sont pulvérisés et projetés avec les gaz.

Les éruption de nuées ardentes lI se definissent par un magma visqueux qui retient les gaz Lorsque ce magma est saturé en gaz des bulles de gaz ont tendance à s’échapper et à s’accumuler au dessus de la lave.La poussée des gaz provoque des fissures dans le toit de la chambre magmatique.Le dégagement des gaz entraine une brusque dimunition de la pression. Le mélange gaz-lave fait éruption au niveau des fiussures produites sur les flancs du volcan l’enssemble dévale les pentes du volcans à 500 km/h en transportant également des débris de laves (ponces; gros blocs)

Prodominence de laves très fluidesqui jaillissent le long des fissuresen fontaines de plusieurs mètres de hauteurEt s’étallent en immence coulées sur de grandes surfaces.

Tantôt explosive tantôt éffusifsCaractérisé par une alternence de cendere de blocs et de coulées de lavesLes explosions sont modérés . C’est un volcan facile à approcher.

Magma pâteux qui fraye sont chemin vers le haut avec une grande difficulté. Arrivé à la surface sa pression en gaz est tellement importanteQu’il explose violemment et on observe la projection de cendres de bombes….

Caractérisé par la présence de gaz en abondanceLors de l’éruption; il se produit une violente explosion éjectant des blocs des bombes et des cendres. Il génère des nuées ardentes.

Eruptions d’éffondrement

Les éruptions sous marines