Comment les volcans entrent-ils en éruption?
Les volcans se présentent sous de nombreuses formes et tailles, allant des volcans à cônes de cendres courants qui se développent à la suite d’éruptions répétées et des dômes de lave qui s’entassent sur les cheminées volcaniques aux volcans à large bouclier et aux volcans composites. Bien qu’ils diffèrent en termes de structure et d’apparence, ils partagent tous deux choses. D’un côté, ce sont toutes des forces impressionnantes de la nature qui terrifient et inspirent.
De l’autre, toute activité volcanique se résume au même principe de base. En substance, toutes les éruptions sont le résultat du magma sous la Terre poussé à la surface, où il éclate sous forme de lave, de cendre et de roche. Mais quels mécanismes dirigent ce processus? Qu’est-ce qui fait que la roche en fusion remonte de l’intérieur de la Terre et explose dans le paysage?
Pour comprendre l’éruption des volcans, il faut d’abord examiner la structure de la Terre. Tout en haut se trouve la lithosphère, la couche la plus extérieure de la Terre, constituée du manteau supérieur et de la croûte terrestre. La croûte terrestre représente un petit volume de la Terre, allant de 10 km d’épaisseur au fond de l’océan à un maximum de 100 km dans les régions montagneuses. Il est froid et rigide et composé principalement de roche silicatée.
Sous la croûte, le manteau terrestre est divisé en sections d’épaisseurs variables en fonction de la sismologie. Celles-ci sont constituées du manteau supérieur, qui s’étend sur une profondeur de 7 à 35 km (410 à 410 km) à 410 km (250 km); la zone de transition, qui s’étend de 410 à 660 km (250 à 410 mi); le manteau inférieur, qui s’étend de 660 à 2 891 km (410 à 1 796 mi); et la limite entre le noyau et le manteau, qui est d’environ 200 km (120 mi) d’épaisseur en moyenne.
Dans la région du manteau, les conditions changent radicalement de la croûte. Les pressions augmentent considérablement et les températures peuvent atteindre 1000 ° C, ce qui rend la roche suffisamment visqueuse pour qu’elle se comporte comme un liquide. En bref, elle fait l’objet d’une élasticité sur des échelles de temps de plusieurs milliers d’années ou plus. Cette roche visqueuse et fondue s’accumule dans de vastes chambres sous la croûte terrestre.
Comme ce magma est moins dense que la roche environnante, il « flotte » à la surface, cherchant des fissures et des faiblesses dans le manteau. Quand il atteint finalement la surface, il explose depuis le sommet d’un volcan. Quand il est sous la surface, la roche en fusion s’appelle magma. Quand il atteint la surface, il éclate sous forme de lave, de cendres et de roches volcaniques.
À chaque éruption, des roches, de la lave et des cendres s’accumulent autour de l’évent volcanique. La nature de l’éruption dépend de la viscosité du magma. Lorsque la lave coule facilement, elle peut parcourir de grandes distances et créer de larges volcans à bouclier. Lorsque la lave est très épaisse, elle crée une forme de volcan en cône plus familière (alias un volcan en cône de scories). Lorsque la lave est extrêmement épaisse, elle peut s’accumuler dans le volcan et exploser (dômes de lave).
Un autre mécanisme qui entraîne le volcanisme est le mouvement que subit la croûte. Pour la décomposer, la lithosphère est divisée en plusieurs plaques qui sont constamment en mouvement sur le manteau. Parfois, les plaques se heurtent, se séparent ou glissent l’une à côté de l’autre; résultant en des frontières convergentes, des frontières divergentes et transformer les frontières. Cette activité est ce qui motive l’activité géologique, qui comprend les séismes et les volcans.
Dans le premier cas, il en résulte souvent des zones de subduction, dans lesquelles la plaque la plus lourde glisse sous la plaque la plus légère, formant une tranchée profonde. Cette subduction transforme le manteau dense en magma flottant, qui monte à travers la croûte jusqu’à la surface de la Terre. Pendant des millions d’années, ce magma naissant crée une série de volcans actifs connus sous le nom d’arc volcanique.
En bref, les volcans sont entraînés par la pression et la chaleur du manteau, ainsi que par l’activité tectonique qui conduit aux éruptions volcaniques et au renouveau géologique. La prévalence des éruptions volcaniques dans certaines régions du monde – telles que la ceinture de feu du Pacifique – a également un impact profond sur le climat et la géographie locaux. Par exemple, ces régions sont généralement montagneuses, ont un sol riche et connaissent périodiquement la formation de nouveaux masses continentales.
