VOLCANS

Les volcans sont indisponsables à la vie: La terre au début Elle 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

. Origine des magmas La Pyrolite est la roche mère des magmas Composée 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. Origine des magmas 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

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

une diversité importante de magmas dès leur formation . 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. Magma primaire Pyrolite - L’hétérogeinitité compositionnelle L’hétérogeinitité minéralogique - le taux de fusion - la grande variété des conditions de fusion. une diversité importante de magmas dès leur formation

. Différenciation des magmas 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.

. Déclenchement des éruptions Contrôle tectonique Zone en distention: le magma remonte le long des failles Zones en compression: altenativement ouverture et fermeture de fracture empreinter par le magma. Différenciation magmatique Et mélange des magmas La stratification dans la chambre conduit à la séparation de différents magmas Leur mélange ou un apport de nouveaux magma provoque un déséquilibre chimique et thermodynamique Déclenchement des éruptions Les éléments volatiles Prvoquent une forte surpression lors de la transformation liquide/ vapeur La résistance à la traction Force opposée par l’édifice volcanique à la poussé exercée par le magma lors de sa remontée dans ce dernier.

… Dynamismes éruptives liquide solide et gaz Éruption de laves Emission de lave Dynamismes éruptives Explosion de laves Suite à l’explosion le magma se fragmente en trois phases : liquide solide et gaz

Eruption de lave la fluidité La composition La température La pente du volcan En fonction de 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 Si la lave est très visqueuse il se forme un dôme ou une aiguille ( + 100 m).

.. 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

.. Explosions de laves Retombées de laves Ecoulements pyroclastiques 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.

Explosion de lave Retombées de laves 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 Explosion de lave

scories

.. Explosion de lave Ecoulement pyroclastique 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. Explosion de lave Les nuées ardentes sont des manifestation courantes de ce type de dynamisme volcanique

Nuée ardente

Phénomènes associés aux volcans Fumerolles Phénomènes associés aux volcans Geysers Hydrotheromalisme

Fumerolles Jets de vapeur d’eau à travers des fissures au alentours des cratères Température de 12°C – 210°C riches en CO2, H2S Sources très chaudes jaillissantes Inetrmitantes Riches en éléments chimiques Geysers

Hydrothermalisme Panaches d’eau riches en éléments minéraux et à haute température 200 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 Risques Primaires Lahar (coulées de boue) Coulées de débris Glissement de terrains Contaminations des eaux souteraines Ras de marées (tsunamis) Risques secondaires Liés à l’activité volcanique et non associés à l’éruption elle même

Lahar ou coullée de boue

-Variations magnétiques et gravimétriques . Prévision des éruptions On surveille -L’activité sismique -Déformation du sol -Variations magnétiques et gravimétriques -Température et chimisme des fluides

. 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 Pression Contrôle 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

En fonction de la viscosité du magma et la teneur en gaz dissout Ce qui arrive aux bulles de gaz aprés leur formation dépend de la viscosité du magma. . ERUPTION EFFUSIVE En fonction de la viscosité du magma et la teneur en gaz dissout ERUPTION EXPLOSIVE 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 EFFUSIVE

Les gaz sont abondants Les 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. ERUPTION EXPLOSIVE 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 fluides qui jaillissent le long des fissures en fontaines de plusieurs mètres de hauteur Et s’étallent en immence coulées sur de grandes surfaces.

Tantôt explosive tantôt éffusifs Caractérisé par une alternence de cendere de blocs et de coulées de laves Les 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 importante Qu’il explose violemment et on observe la projection de cendres de bombes….

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

. Le magma est est très visqueux et ne parvient pas à s’etaler à la sortie mais monte tout droit au dessus du cheminé et forme une aiguille ou un dôme. Il génère des nuées ardentes.

Eruptions d’éffondrement

Les éruptions sous marines