Les trois éléments clés de la structure d’un volcan

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Les volcans sont des phénomènes naturels fascinants et souvent impressionnants. Ils résultent de la remontée du magma en provenance des profondeurs terrestres vers la surface. Ces points chauds, où les forces tectoniques permettent au manteau supérieur de fondre partiellement, donnent naissance à des montagnes explosives ou effusives. Pour mieux comprendre ces géotitans, il importe de s’intéresser aux trois principales parties qui composent la structure d’un volcan : le réservoir magmatique, les cheminées volcaniques et l’édifice proprement dit.

Réservoir magmatique : une source souterraine de magma

La formation d’un volcan débute avec la présence d’un réservoir magmatique souterrain. Situées à plusieurs kilomètres de profondeur sous la croûte terrestre, ces poches de matière en fusion constituent la principale force motrice du processus volcanologique. Généralement alimenté par le mouvement des plaques tectoniques, le réservoir magmatique est responsable de la production et de l’accumulation des deux types de magma : basaltique et rhyolitique.

Chambre magmatique

Au sein du réservoir, une chambre magmatique se forme pour stocker temporairement le magma. Selon les conditions de pression et de température, cette chambre peut s’étendre sur des zones assez vastes prête à être envoyé dans la cheminée du volcan. Les dimensions et le type de magma stocké influent sur le type de volcan ainsi que l’intensité des éruptions.

Plaque tectonique et subduction

Le réservoir magmatique est souvent associé à la géologie locale et au mouvement des plaques tectoniques. Par exemple, lorsque deux plaques entrent en collision, une d’entre elles est poussée sous l’autre : on parle alors de Subduction. Ce processus entraîne la formation de points chauds où la croûte terrestre avec les roches hydratées fait fondre partiellement le manteau supérieur créant ainsi un réservoir magmatique fillant vers la surface terrestre.

Les cheminées volcaniques : le « tuyau » du système

Une fois le magma formé dans le réservoir souterrain, il doit trouver son chemin jusqu’à la surface pour donner naissance à une éruption volcanique. C’est là qu’interviennent les cheminées volcaniques, qui sont des conduits verticaux ou inclinés permettant la remontée du magma et des gaz associés depuis la chambre magmatique jusqu’à l’édifice du volcan.

Fissures et dykes

La première étape de la mise en place du conduit volcanique consiste en la création de pathologies locales de la croûte terrestre, comme les fissures et les fractures. Ces dernières donnent souvent naissance à d’étroits feuillets de roche en forme de paroi, appelés dykes, qui peuvent jouer un rôle important dans le guidage et la propagation du magma en fonction des pressions tectoniques.

Propriétés physico-chimiques du magma

Lorsque le magma remonte à travers les cheminées volcaniques, il rencontre des forces de résistance qui sont liées à sa composition chimique. Par exemple, un magma visqueux aura tendance à cristalliser rapidement, ce qui peut obstruer partiellement ou totalement le conduit volcanique. Les volcans dont le magma est moins visqueux peuvent présenter des éruptions plus explosives étant donné que le magma s’écoulera avec une vitesse accrue.

Édifice volcanique : sommet et côtés majestueux

L’édifice d’un volcan représente l’émergence sur Terre du phénomène volcanique souterrain observé au travers des réservoirs magmatiques et des cheminées volcaniques. De manière générale, un stratovolcan présente trois types de morphologie : cône simple, caldeira et cratère.

Cônes simples et composés

Un cône simple regroupe les volcans dont l’édification résulte principalement de l’accumulation de produits éruptifs autour d’une même cheminée centrale. Le Mont Fuji, au Japon, constitue un exemple emblématique de ce type de volcan. Un cône composé, quant à lui, est constitué de plusieurs éléments associés à des périodes distinctes d’activité volcanique, comme le Puy-de-Dôme, en France.

Caldeira et son lac

Une caldeira est une large dépression circulaire résultant de l’effondrement du sommet d’un volcan suite à une éruption ou à l’épuisement des réserves magmatiques. La plupart des grandes caldeiras contiennent un lac, parfois surnommé ‘lac de cratère’. Ce dernier peut être alimenté par les eaux de superficie et présenter des variations importantes de niveau en fonction des précipitations ou des débits souterrains.

Cratère éruptif : bouche explosive du volcan

La dernière étape de la verticalité d’un stratovolcan, le cratère représente l’ouverture au sommet ou sur les flancs du volcan par laquelle les matériaux expulsés lors des éruptions sont libérés : magma (lave), gaz, cendres et autres éléments fragmentaires. Les cratères peuvent avoir des dimensions très variables, allant de quelques mètres à plusieurs kilomètres de diamètre, selon l’énergie de l’éruption qui a engendré leur formation.

Ainsi, l’étude des trois principales parties d’un volcan que sont le réservoir magmatique, les cheminées volcaniques et l’édifice permet de mieux comprendre leur fonctionnement ainsi que leurs caractéristiques géologiques et morphologiques. Cela offre également un éclairage précieux sur l’interprétation des risques associés aux différents types d’éruptions, dont certains s’avèrent très destructrices pour notre environnement et nos sociétés.

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