Les volcans du Monde
N° 8
Juin 2013
Islande Porto Folio Cônes et cratères
Les roches volcaniques
Sommaire
Edito 2
Le mot de la rédaction
News 3
Éruption en cours, nouveaux livres et coups de cœur
Article 4
Islande
Porto folio 9
Cônes et cratères
Dossier 16
Les roches volcaniques
Volcan vu du ciel 21 Paluweh
Edito Le Monde des Volcans Revue trimestrielle éditée par E. Reiter Contact: eric.reiter73@gmail.com Rédacteur en chef: E. Reiter Personne(s) et institution(s) ayant collaboré à ce numéro: J -M Bardintzeff, B. Behncke, R. Bierma, J-F Caillard, E. Haddad, M. Herbinière, D.M. Pyle, N. Schaegis, A. Schmidt, A. Visinoni, B.Wilson, E. Reiter
C’est quoi une roche volcanique?
Photos de couverture: 1ère de couv.: cratères dans les Monti Silvestri — E. Reiter 4ème de couv.: Village islandais recouvert par les cendres de l’Eyjafjöll — A. Visinoni Pour avoir plus de renseignements sur les sujets abordés et connaître les sources des articles, consultez http:// ereiter.free.fr/Webzine/ sources.htm
Vous avez dit « roche »? Mais au fait, c’est quoi une roche volcanique? Comment se forme-t-elle? Comment les nomme-t-on? Quelles sont les roches volcaniques les plus courantes? Comment les utilise-t-on? Voici les principales questions auxquelles notre dossier va tenter de répondre. Le sujet peut paraître moins attrayant que les éruptions volcaniques mais vous rendrez vite compte que sous un aspect austère, les roches volcaniques peuvent enchanter l’œil de par la diversité de leurs couleurs et de leurs structures. Et que dire des couleurs vives observées sous un microscope!!! Mais avant cela, nous vous emmenons faire un petit tour du monde … des volcans, bien entendu. En effet, notre porto folio vous fera parcourir la planète à la découverte de quelques-uns des plus merveilleux cônes et des plus beaux cratères que la rédaction a pu photographier. Et Alexandre vous fera découvrir ses impressions islandaises lors de l’éruption de l’Eyjafjöll. Je profite aussi de cet édito pour vous annoncer que de plus en plus de personnes prêtent leur concours à votre magazine. Autour du noyau dur (constitué de Nathalie, Jacques-Marie, Boris, Bernard et Turi), s’ajoutent maintenant beaucoup d’autres personnes que je ne citerai pas de peur d’oublier l’une ou l’autre. Certes, sans vous, amis lecteurs, ce magazine ne pourrait pas vivre. Mais, sans l’aide précieuse de chacune de ces personnes, aucun de ses numéros ne seraient publiés. Alors, qu’ils en soient tous très chaleureusement remerciés.
Bonne lecture Eric
News Laki (Islande) L’éruption du Laki en 1783 est connue pour avoir engendré un dérèglement climatique à l’origine de la Révolution Française. Que se passerait-il si une telle éruption se produisait de nos jours? C’est la question que se sont posés Anja Schmidt (photo) et ses collègues. Et les conclusions, au niveau sanitaire, sont édifiantes: une telle éruption provoquerait en Europe 142 000 décès liés à des maladies cardiorespiratoires. (Schmidt, A. et al., Excess mortality in Europe following a future Laki-style Icelandic eruption, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, http://www.pnas.org/content/ early/2011/09/09/1108569108.abstract Photo © A. Schmidt)
Etna L’Etna n’en finit plus de nous émerveiller en ce début d’année avec pas moins de 13 paroxysmes à l’heure où nous bouclons ce numéro. Même si dans le détail, les modalités de ces éruptions diffèrent, le scénario général est toujours le même: mise en place d’une activité strombolienne au Nouveau Cratère Sud-Est, intensification de cette activité, paroxysme, baisse brutale de l’activité. Toutefois, lors du 13ème paroxysme, une partie du nouveau cratère Sud-Est s’est effondré. (Photo © B. Behncke)
Livre Un volcan, qu’est-ce que c’est ? Qu’est-ce qui provoque une éruption ? Quand les éruptions apparaissent-elles ? Combien existe-t-il de volcans encore actifs ? Existe-t-il différentes sortes de volcans ? En quoi consiste le travail d’un volcanologue ? Voici quelques unes des questions auxquelles répond JacquesMarie Bardintzeff dans ce livre destiné aux enfants de 9 à 12 ans. Les volcans et leurs éruptions, JM Bardintzeff, édition Le Pommier, collection Les Minipommes, ISBN 978-2-7465-0457-8. prix: 8€ h t t p : / /http://www.editions-belin.com/ewb_pages/f/fiche-article-lesvolcans-et-leurs-eruptions-15567.php
News Pavlof (Alaska) Le 13 mai, le Pavlof est entré en éruption. Une coulée de lave s’est rapidement développée sur les flanc du cône, faisant fondre la neige et dégageant un panache blanc de vapeur. Parallèlement, l’éruption a produit un panache de cendres qui a perturbé les liaisons aériennes locales. Selon les volcanologues de l’Alaska Volcano Observatory, cette éruption pourrait durer plusieurs semaines (Photo © B. Wilson)
Turrialba (Costa Rica) Fin mai, le Turrialba a connu une forte augmentation de sa sismicité, faisant penser qu’une éruption pourrait se déclencher prochainement. (Photo © G. Avard)
Copahue (Chili) Dans la seconde moitié du mois de mai, la forte augmentation de l’activité sismique a poussé les autorités chiliennes et argentines à évacuer 3.000 personnes habitant dans un rayon de 25 km autour du volcan. Cette évacuation a été rendue difficile par de fortes pluies. A l’heure où nous écrivons ces lignes, aucune éruption ne s’est déclenchée.
News Crise et surveillance volcanique De récentes coupes budgétaires fédérales obligent l’AVO à fermer 10% des stations de surveillance faute de matériels performants et en raison de maintenance non assurée. Cinq volcans ne seront plus suivis au niveau sismologique en temps réel, sur les 52 édifices actifs … et ce nombre pourrait augmenter. Sur 200 instruments de mesure, 80 sont irréparables suite aux coupes de budget affectant l’USGS. Cet équipement est particulièrement important pour permettre aux pilotes de recevoir les dernières informations sur les nuages de cendre susceptibles de causer des pannes de moteur et d’autres problèmes, et ceci inquiète fortement les responsables aéronautiques. (Photo © R. Bierma, Alaska Volcano Observatory/USGS)
Pas si endormi (Chaitén, Chili) En 2008, l’éruption du volcan Chaitén (Chili) avait surpris bon nombre de volcanologues car on le pensait endormi depuis plus de 9 000 ans. Cependant, une équipe de chercheurs britanniques a récemment découvert que ce volcan avait eu 3 éruptions durant les 5 000 dernières années. Ainsi, le Chaitén a eu au moins 5 éruptions explosives durant l’Holocène, faisant de lui le volcan le plus actif de cette partie des Andes. Toutes ces éruptions ont produit des laves rhyolitiques homogènes de composition très proche les unes des autres. (Watt S.B.L., Pyle, D.M., Mather, T.A., Evidence of mid– to late-Holocene explosive rhyolitic eruptions from Chatitén Volcano, Chile, Andean Geology 40(2): 216226. Photo © David M. Pyle)
Un nouveau moyen de détecter les panaches de cendres Une équipe de l’Université du Colorado a mis au point une méthode permettant de détecter les panaches de cendres volcaniques grâce à l’intensité du signal GPS reçu par un appareil. En effet, la traversé du panache atténue la puissance de ce signal et la mesure de cette atténuation permet une cartographie du panache. (Larson, K.M., A new way to detect volcanic plumes, Geophysical Research Letters, 1944-8007, http://dx.doi.org/10.1002/grl.50556. Photo © A. Visinoni)
Islande Textes et photos: A. Visinoni
Résumer une éruption ? En extraire platement, rationnellement, les causes et les conséquences pour tenter de mettre des mots sur ce qui relève de l’envoûtement le plus complet, le plus pur ? Pas question. Je le dis haut et fort, on ne m’y prendra pas. Ils sont trop nombreux à s’être fracassés sur cet exercice-là, à avoir cherché à retranscrire en mots solidement charpentés, réfléchis, une manifestation si volatile qu’elle ne peut accepter la moindre tentative de mise à plat. Un volcan est un savant mélange, un élixir rebelle, qui ne saurait accepter la moindre incursion sur son territoire. On ne l’analyse pas, on ne le juge pas. Même avec des statistiques ou des pincettes. On peut essayer d’en donner le goût, en transmettre quelques effluves. Mais là déjà, on est en territoire inconnu, on joue avec le feu, quelque chose dans ce goût-là ; bref, le retour de flamme guette. Au-dessous du volcan C’était acquis.
L’Islande EST un volcan. Pour tous. Allez-y, posez leur la question. A lui, le randonneur passionné qui sillonne l’île depuis plus de 30 ans, comme à ce nouvel ‘aficionado’ qui après s’être endormi une énième fois sur son guide de voyage en écoutant Joga de Björk, se plaît à rêver son premier voyage au 66° degré Nord. Tous ceux qui ont parcouru l’île, en réel comme en songe, s’accordent et clament d’une seule et même voix : « L’Islande EST un volcan. » C’est sa nature première, sa dynamique, son charme, … Oui..oui ; nous sommes bien d’accord. Et c’est malheureusement là où le bât blesse : il nous aura quand même fallu 80 000 vols annulés, la ‘une’ des 20h, et les grands (mais bien maigres) titres de la presse pour nous rappeler à la réalité et que cette rengaine prenne tout son sens. « L’Islande EST un volcan. » On l’avait pourtant appris par cœur ce couplet là ! Il était imprimé, enregistré et on le récitait fièrement à qui voulait bien l’entendre. Mais alors pourquoi sommes nous si surpris aujourd’hui des soubresauts de ce vieil Eyjafjöll?
On s’étonne, on s’interroge, on enrage… Il y a de quoi me direz-vous : on ne maîtrise pas une éruption, et les conséquences ont été aussi radicales qu’exceptionnelles. Et nous voilà, cantonnés, ou plutôt renvoyés, à notre simple rôle de spectateur. Et pendant ce temps là, le scientifique analyse, l’Islandais lui, surveille, et les autres, bah, attendent. Bref, personne ne sait vraiment combien de temps çà va durer et c’est bien là le cœur du problème. Là où aujourd’hui on a une réponse pour tout, nous voilà face à une situation dont l’évolution nous dépasse tous. L’Islande. Un peu plus de 300 000 habitants et une actualité débordante. … Une crise financière et politique qui perdure depuis plusieurs mois et au caractère unique dans le paysage international… et puis, il y a eu la première éruption de l’Eyjafjöll, le 20.03 sur le site de Fimmvörðuháls, où deux fissures alimentées par une même source de magma se sont ouvertes délivrant un spectacle unique et inattendu… une bouffée d’air frais en quelque sorte pour les Islandais…Enfin, on parlait d’autres choses que d’un pays en crise, victime d’une débâcle politique, et à l’économie fébrile. Relativement facile d’accès en véhicule, en motoneige, ou même en survol ; on s’est pressé pour voir ici et là, de belles coulées de lave, bien rouges, assez impressionnantes pour faire frissonner, mais de plaisir uniquement ; car sans conséquences, si ce n’est sur les paysages environnants. Bref ; une éruption purement touristique ! De quoi redorer un peu le blason islandais et faire affluer des curieux sur l’île… Servi sur un plateau… mais disparu aussi vite qu’elle s’était manifestée. Tant pis, on se félicitait et se consolait déjà avec les
nombreux clichés pris sous tous les angles possibles et imaginables…Mais moins de 48 heures après la fin de cette première éruption, le 14 avril au petit matin, la terre commença à nouveau de trembler sur un site voisin. Le ‘grand réveil’ et les conséquences désormais connues par tous : les crues, le nuage de cendres, puis la fermeture d'une grande partie des aéroports européens, la peur d’être bloqué sur place et, plus généralement, la crainte de l’Islande …
Je suis parti en Islande pour me rendre compte de la situation le 06.05, l’esprit un peu embrouillé, par tout ce qui avait pu être entendu et lu sur la destination, mais surtout très impatient de ‘voir’ de mes propres yeux. Première surprise : sur place, le nuage volcanique n’a plus trop la côte ; ou en tout cas, il a perdu la pôle position au JT. Pas par peur du sujet, non, les Islandais sont bien trop friands de leurs caprices volcaniques, mais disons, plus par habitude maintenant. Cela fait déjà plus d’un mois que la 1ere éruption a débuté, on en est un peu las ici…et puis il y a d’autres sujets d’actualité ; comme la ‘une’ du jour, à savoir ‘qui sera le prochain représentant de l’île à l’Eurovision’ qui approche désormais à grands pas… un peu fou les Islandais ? Non, juste pragmatiques,… il y a des priorités, c’est tout. Sur place, on est loin des grandes images de pays si
nistré reprises à l’unisson dans la presse internationale. C’est le début de l’été ici ; les jours rallongent, il fait 18° et un grand soleil. A Reykjavik, on profite d'un temps clément, personne ne me parlera du volcan. Il faudra emprunter la route vers le sud-est pour gagner la région où le volcan a sévi. Peu après Selfoss, on commence à entrevoir le nuage. Plus à l’est, passé Hella et Hvolsvöllur, il s’impose, massif, comme figé dans les airs. Ici, on n’a pas vu une seule cendre depuis le début de l’éruption, et tout le monde passe maintenant sa route sans prendre plus de temps pour observer le
nuage volcanique. Peu avant Skogar, juste au sud de la zone éruptive, la première zone touchée par les cendres est désormais revenue à la normale. 15 jours ont passé depuis que les cendres ont couvert la région, les fermes et les champs ont été débarrassés de leur grisaille et les animaux sont de nouveau dehors. Même situation à Skogar. En continuant plus à l’est, la situation change soudainement et radicalement. L’activité volcanique a repris d’une manière assez virulente depuis 24h et au détour d’un virage, je vois clairement le voile de cendre se dessiner au loin. Alors, et sur une trentaine de kilomètres, on traverse un épais brouillard grisâtre. Pas de vents et peu de pluie, les cendres ont donc stagné au sol et sont soulevées par les passages de véhicules. Il faut rouler prudemment, la chaussée peut être glissante et la visibilité est fortement réduite. L’ambiance s’assombrit tristement. Le nuage scinde le ciel en 2 parties bien distinctes et se prolonge loin à l’horizon.
La route N1 longe le littoral : d’un côté, l’océan, de l’autre, les paysages tristes de fermes endeuillées et d’un glacier autrefois immaculé aujourd’hui noirci par une nature violente et peu clémente. Même si personne ou presque ne porte de masque dans cette région, il reste fortement conseillé par les autorités, et mes rares sorties à l’extérieur du véhicule avalisent ces recommandations. La cendre est comme une neige très fine qui vacille doucement dans l’air et s’infiltre partout. A Vik, au cœur de l’actualité puisque tout juste touché par les changements de vents et de nouveaux dépôts de cendre, on ne croise quasiment personne dans les rues, en dehors de quelques passants affairés à nettoyer à grands coups de balais l’entrée de leurs domiciles. Et en continuant toujours vers l’est, en route vers la région des ‘sandur’, peut être une dizaine de kilomètres après Vik, aussi vite qu’il était apparu, le voile de cendre se dissipe rapidement, laissant le soleil reprendre son bien. Presque aussitôt, plus de trace visible d’une quelconque activité volcanique ; la nature islandaise imperturbable a repris ses droits.
paysage islandais ; laissant surtout une empreinte indélébile dans l’esprit des Islandais. Toutefois, je déplore que nous en ayons fini par oublier le vrai visage de l’éruption. Pourtant, très facilement, au départ de Hvolsvöllur, et en empruntant la route de Fljótshlíð sur quelques kilomètres, on s’approche au plus prés du volcan et d’un spectacle puissant et hypnotisant… nuage rougeoyant par la lumière descendante et défiant le ciel… grondement sourd d’un volcan ayant beaucoup de choses à dire.. cratère déployant de grandes gerbes de lave illuminant le ciel à la tombée de la nuit… Les mots manquent pour traduire les émotions.
L'Islande reste donc comme vous l'avez connue ou imaginée. Seul un faible pourcentage de son territoire est concerné par l'éruption. Et même s'il serait risqué de faire des pronostics sur la fin de cet événement - car à la question : ‘- Mais combien de temps çà va durer ?’, je me rappelle et reprends avec un malin plaisir la « réponse-à-tout », certes un peu narquoise, de mon ancien prof de lettres: ‘- çà, Dieu seul le sait, et il est pas très bavard’ - nous avons à nous en tenir aux faits réels et n'y voir que la chance de pouvoir sentir et vivre une expérience manifestation Sortie.. Une raison de plus d’y aller, s’il en fallait une… Alors
Les 2 faces du volcan, un petit jeu de ‘je t’aime moi non plus’. Il y a donc bien sûr le côté pile, et les conséquences brutes d’un nuage volcanique qui aura endeuillé de manière temporaire et localisée le
Cônes et
Le cratère du Poas, au Costa Rica. Du fait de la présence d’un lac, il est fréquemment le lieu d’éruption phréatiques et phréato-magmatiques.
Le sommet du Lopevi, dans l’archipel des Vanuatu
Photos: G. Avard, JM Bardintzeff, J-F
cratères
Le cratère du Kawa-Ijen et son lac acide vert de jade
Le cratère verdoyant du Puy Pariou dans la Chaine des Puys
Caillard, E. Haddad, N. Schaegis, E. Reiter
Vue aérienne du Paricutin, au Mexique. Ce volcan est né durant la seconde guerre mondiale à partir d’un trou fumant dans le sol. Les paysans locaux se servaient de ce trou comme poubelle car leurs déchets ne le comblaient jamais.
Le Puy de Sarcoui, le Puy des Goules e
Le Turrialba et son cratère empli de fumerolles
Le Fuego de Colima est un des volcans les plus actifs du Mexique.
et le Puy Pariou (de gauche Ă droite)
Scène de western ayant pour toile de fond le Paricutin
Le cône de l’Arenal, un des volcans les plus emblématiques que Costa Rica
Page suivante: Le cratère de Vulcano della Fossa. Sa dernière éruption remonte à 1884 mais les fumerolles qui s’échappent de sa partie Nord montre qu’il est toujours bien actif. Le cône du cratère Nord-Est au sommet de l’Etna
Le Puy de Come (dans la Chaine des Puys) est caractérisé par ses deux cratères sommitaux emboités.
Le Tavurvur dans la caldeira de Rabaul, Papouasie-Nouvelle Guinée. Ses éruptions ont, à plusieurs reprises détruit la ville de Rabaul.
L’un des cratères des Monti Silvestri sur le flanc Sud de l’Etna. Cet alignement de cônes s’est formé lors de l’éruption de 1892.
Le cratère sommital de l’Irazu
Vue aérienne du sommet du Poas
Les cônes des Monti Fromento Supino au pied des cratères sommitaux de l’Etna
Le cône de l’Erta Ale. Ce volcan est surtout connu pour les lacs de lave qui sont présents dans ces deux cratères sommitaux.
L’ancien cratère Sud-Est de l’Etna. Depuis la prise de cette photo, la morphologie de l’Etna s’est énormément modifiée avec l’apparition d’un nouveau cône, le nouveau cratère Sud-Est
Alignement de cônes et de dômes dans la Chaine des Puys
Le cratère de Vulcano della Fossa. Son champ fumerolien est concentré dans sa partie Nord-Est. Les températures moyennes des gaz se situent autour de 250° C;toutefois, lors de crise volcanique; elles peuvent dépasser les 750°C
Cônes alignés le long d’une fissure éruptive (flanc Nord de l’Etna)
Un des nombreux cratères parsemés sur l’île de Nea Kameni. Cette île fait partie de l’archipel de Santorin et en constitue le centre volcanologiquement actif. En 2012, une crise sismique sous cette île a fait croire à un réveil du volcan célèbre pour son éruption minoenne. Mais après plusieurs semaines d ‘une intense activité, tout est revenu à la normale.
Le cône du Teide dans l’île de Tenerife. Ce cône surplombe la caldeira de Las Cañadas et constitue le point culminant de l’Espagne.
Les roches volcaniques Textes: E. Reiter Photos : M. Herbinière, N. Schaegis, E. Reiter
Lorsque l’on entend « roche volcanique » on pense, en général, à une roche sombre comme on en rencontre en Auvergne ou dans de nombreuses régions du monde. Ces roches sombres sont appelées « Basalte » au sens large. Les roches volcaniques recouvrent en fait une bien plus grande variété, d’où la nécessité de les classer. Ainsi les basaltes forment en fait une famille de roches aux caractéristiques géochimiques variées et de nombreuses roches sombres volcaniques ne sont pas des basaltes. De plus, de nombreuses roches volcaniques sont claires ou prennent des teintes variées. Les roches peuvent être classées selon différents critères : composition chimique, minéralogique, mode de mise en place, texture, type de dépôt… Les classifications les plus utilisées aujourd’hui sont la classification minéralogique et la classification chimique. Cette dernière est très pratique car elle permet de traiter toutes les roches magmatiques (plutoniques ou volcaniques) de la même manière. Le passage avec la classification minéralogique est aisée grâce à la norme (en effet, contrairement aux roches plutoniques, la minéralogie des roches volcaniques ne permet pas un accès direct à la classification minéralogique à cause de la phase vitreuse; il faut donc utiliser un biais appelé « calcul de la norme »). L’une étant le reflet de l’autre, elles sont donc équivalentes dans leur emploi. Ainsi, il faut être conscient qu’à chaque frontière minéralogique correspond une frontière chimique. La classification minéralogique ou chimique permet de distinguer les origines et évolutions profondes du magma, indépendamment de son mode de mise en place. Au contraire, la classification basée sur les faciès volcaniques va nous renseigner sur son mode de mise en place en surface. Ainsi une rhyolite pourra se présenter sous forme d’une coulée de lave visqueuse, sous forme d’un dépôt de tuf volcanique ponceux soudé (ignimbrite), ou bien d’une coulée d’obsidienne sans aucuns minéraux (verre volcanique). Tout cela résulte de processus de mise en place superficiels différents mais le magma d’origine est de même composition chimique à chaque fois, donc un mode de formation en profondeur similaire.
.Comment se forme une roche volcanique ? On appelle magma les matériaux fondus des profondeurs de la croûte terrestre et du manteau. Dans ces zones les points de fusion des matériaux sont liés aux températures et aux pressions élevées (plusieurs milliers de bars) qui y règnent. Le point de fusion dépend également de la composition des magmas, en particulier la présence d'éléments volatils tels que les gaz (anhydride carbonique, hydrogène, chlore, fluore, soufre). Lors de la remontée et de l'épanchement des magmas, l'abaissement des températures et des pressions, la libération des gaz, donnent naissance à des minéraux qui cristallisent et s'agglomèrent. La roche, ainsi formée, va présenter un aspect plus ou moins grenu, plus ou moins claire (proportion de silice).
On parle de lave dès lors qu’il y a éruption volcanique et que le magma arrive à l’air libre. Les roches volcaniques se forment par refroidissement de la lave, quelle que soit la forme de cette dernière (coulée, cendres, bombes, …) La classification chimique: les diagrammes de Streckeisen (ou diagrammes QAPF) : Albert Streckeisen (1901 - 1998), géologuepétrographe suisse, a répertorié les roches magmatiques (plutoniques et volcaniques) sur des diagrammes qui portent aujourd'hui son nom mais que l'on nomme également diagrammes QAPF. Le projet de classification des roches magmatiques fut présent
té à un congrès de géologie à Prague en 1968. Il faudra cependant attendre le mois de mai 1970 pour qu'une commission de travail se mette à l'œuvre sous la tutelle de l'IUGS (International Union of Geological Science). En 1972, le premier diagramme QAPF relatif aux roches plutoniques voit le jour. Les roches y sont classées selon leur composition minéralogique et en fonction de leur teneur en quatre minéraux distincts : le quartz (Q), les feldspaths alcalins (A), les plagioclases (P) et les feldspathoïdes (F). La commission à l'origine de ce travail, cessera ses recherches en 1988 après avoir également proposée des modèles de classification pour les roches volcaniques. Dans le diagramme, les pointes correspondent à : Q = 100 % Quartz (SiO2) A = 100 % Feldspaths alcalins P = 100 % Feldspaths plagioclases du pôle An0 (NaAlSi3O8) au pôle An100 (CaAl2Si2O8) Fd = 100 % Feldspathoïdes. Le tableau des deux pages suivantes présente cette classification de manière exhaustive. Classification des roches volcaniques d'après leur composition chimique Entre les années 1950 et 1970, s'est progressivement mise en place une deuxième méthode de classification des roches magmatiques en fonction de leur origine magmatique et de leur composition chimique. Trois grandes séries de roches magmatiques (tholéiitique, calco-alcaline et alcaline) se sont ainsi différenciées auxquelles on adjoint généralement deux séries intermédiaires (shoshonite et transitionnelle). La série tholéitique. Elle s'applique aux roches qui se forment sur le volcanisme de dorsales océaniques, ainsi qu'à quelques cas de volcanismes continentaux ou d'arcs insulaires. Ces roches sont sursaturées en SiO2 (teneur variant entre 45 et 70%), possèdent une forte proportion d'Al2O3 (entre 12% et 19%) et, au contraire, une faible quantité de potassium (K2O) et de sodium (Na2O). La série tholéiitique comprend les basaltes tholéitiques, les ferro-basaltes, les icelandites, les andésites basaltiques ainsi que certaines laves de composition rhyolitique. Les gabbros sont les équivalents intrusifs de cette série ainsi que les dolérites pour les roches magmatiques filoniennes. La série calco-alcaline. Cette série dite également "série à hyperstène" se subdivise en série calcoalcaline de marges continentales et en série calcoalcaline d'arcs insulaires. Ces roches sont le fruit
direct d'un volcanisme de subduction et sont produites par la fusion de roches sédimentaires (argiles, grès, grauwackes, ...) ou métamorphiques (amphibolites, éclogites, ...) lors de l'enfoncement d'une plaque continentale sous une autre. La série calco-alcaline est représentée en grande partie par des roches riches en silicium, et plus particulièrement en quartz, soit les dacites, (entre 62% et 68% de SiO2) et les rhyolites et ignimbrites rhyolitiques, d'une teneur supérieure à 68% de SiO2. Entrent également dans cette série les andésites (teneur en SiO2 comprise entre 53% et 62%), ainsi que des basaltes sursaturés en oxydes d'aluminium (composition chimique en Al2O3 supérieure à 17% et teneur en SiO2 inférieure à 53%). En outre, il semblerait qu'il existe une corrélation entre la teneur en potassium de la série calcoalcaline et la profondeur du plan de Bénioff. En effet, le taux en K2O de ces roches augmente avec la profondeur du plan. La série alcaline. Cette série est liée au volcanisme intracontinental et au volcanisme basaltique d'extension (grabens et tous les cycles géologiques d'ouverture des océans). Les roches de cette série ont une composition minéralogique à base de feldspathoïdes (analcime, leucite, néphéline, mélilite, sodalite, noséane et haüyne). Elles sont également classées en fonction d'un rapport aluminium/silicium et d'un rapport sodium/potassium définissant une séquence sodique (Na / K > 1) et une séquence potassique (Na / K < 1). La série alcaline comprend les basanites, les basaltes alcalins, les hawaiites, les mugéarites, les benmoréites, les néphélinites, les leucitites, les mélilitites, les trachy-andésites, les trachytes et les phonolites. Selon cette classification, s'apparentent également à cette série, deux roches un peu particulières, liées à un volcanisme intracontinental de dykes ou à base de carbonates. Ce sont les kimberlites et les carbonatites.
La série shoshonitique. Les roches composant cette série ne sont pas à ce jour clairement définies. Néanmoins, elles sont proches de la série calcoalcaline, mais elles en diffèrent par une très forte teneur en potassium ; le rapport chimique K2O/ Na2O de ces roches est proche de 1. Les autres éléments minéralogiques de ces roches sont variables mais avec toujours une présence de feldspaths potassiques, de plagioclases, de clinopyroxènes et d'olivine auxquels viennent s'ajouter comme minéraux secondaires des orthopyroxènes, des feldspathoïdes ou des micas riches en fer et en potassium (biotite ou phlogopite). Sont considérées comme faisant partie de cette série, les absarokites (teneur en SiO2 inférieure à 50%), les shoshonites (teneur en SiO2 comprise entre 50% et 57%) et les latites (teneur en SiO2 > 57%).
Position dans le diagramme
Nom des roches volcaniques
Composition minéralogique
Pas de roche volcanique
rhyolite ignimbrite
Quartz, orthose, microcline (feldspath potassique), plagioclase acide (oligoclase-andésine), minéral ferromagnésien (biotite ou amphibole) et de nombreux minéraux accessoires (zircon, apatite, opaques).
rhyolite alcaline
Feldspath (orthose), quartz, minéral ferromagnésien alcalin
dacite
Quartz et plagioclase dominants, minéraux ferromagnésiens (biotite et/ou amphibole (hornblende verte))
Trachyte à Feldspaths alcalins
Feldspath (sanidine), quartz, plagioclases; biotite, amphibole
Trachyte
Feldspath (albite, anorthite), quartz, plagioclases; biotite, amphibole
Feldspath, pyroxène, amphibole Trachyandésite
Trachyandésite
Feldspath (albite, anorthite), quartz, plagioclases; biotite, amphibole
Basalte
Feldspath, ferromagnésiens (biotite et/ou amphibole, augite et/ou olivine, pyroxène)
Phonolite feldspathoïdique
Feldspath alcalin et de feldspathoïde, clinopyroxène, amphibole
Phonolite
Feldspath alcalin et de feldspathoïde, clinopyroxène, amphibole (les proportions relatives de ces différents minéraux sont différentes de la roche précédente)
Téphrite
Felspathoïde (leucite, néphéline), plagioclase, feldspath alcalin, clinopyroxène
Basanite
Plagioclase (labrador), feldspathoïde, augite, hornblende, biotite, olivine (qui la différencie de la téphrite)
Pas de roche volcanique
La série transitionnelle. Il s'agit de laves intermédiaires entre la série alcaline et la série tholéiitique. Pour être classées dans cette catégorie, la roche doit répondre à la formule mathématique : (Na + K) / Al > 1 (teneur en sodium et potassium supérieure à la teneur en alumines) et posséder des silicates pauvres en calcium (amphiboles alcalines et/ou pyroxènes alcalins). Font ainsi partie de cette série pétrographique, les ferro-basaltes, les basaltes à olivine et hypersthène et les basaltes à andésine. Cependant, les roches les plus connues de cette série sont, sans aucun doute, les pantéllérites et les comendites de l'île de Pantelleria en Italie. Pour répondre au critère (Na + K) / Al > 1, la composition minéralogique des pantéllérites de cette île est la suivante : anorthose, cossyrite (variété d'aenigmatite titanifère), fayalite, hédenbergite et olivine dans une pâte à base de quartz et de feldspaths. Basalte Le basalte est une roche de couleur sombre voire noire, texture fine dont les minéraux sont, de fait, difficile à identifier à l’œil nu. Seuls les grains verts d’olivine y sont bien visibles. Le basalte contient moins de 53% de silice ce qui en fait une des laves les plus fluides qui existent. D’ailleurs, le basalte apparaît généralement à la surface sous forme de coulées. Il compose l »essentiel des grands volcans boucliers et la totalité de la croute océanique, ce qui en fait la roche la plus répandue dans la croute ter-
Le magma basaltique est directement issu de la fusion du manteau terrestre et il caractérise le volcanisme d’accrétion. Rhyolite La rhyolite est une roche magmatique volcanique de couleur assez claire : rosée ou grise. C'est une roche à structure microlithique présentant des minéraux visibles à l'œil nu : quartz, feldspaths et amphibole. La rhyolite est l'équivalent volcanique du granite.
Une rhyolite provient du refroidissement d'un magma de composition rhyolitique, riche en silice SiO2. Le terme rhyolite provient du grec rheîn, couler, et lithos, pierre. Cela provient de la structure fluidale de la roche, dont l'orientation des microlites montre l'écoulement dans le liquide en refroidissement. Cela est sûrement dû à la viscosité importante du magma rhyolitique. Actuellement, les éruptions de laves rhyolitiques sont rares, en dehors de quelques régions comme l’Islande. En France, dans le département du Var, c'est la rhyolite amarante qui contribue à la beauté des paysages du massif de l'Esterel. Pour ces propriétés la rhyolite est utilisée comme granulat, utilisé pour le ballast des voies ferrées. Dacite La dacite est une roche de teinte généralement claire mais virant parfois au gris sombre. Elle renferme entre 63 et 68% de silice et se classe dans la catégorie des roches acides issues d’une lave visqueuse, très différenciées par rapport à la composition d’un magma primaire. Les principaux minéraux la constituant sont des grains d’amphibole, de pyroxène et de plagioclases. Typique d’éruptions très explosives, la dacite apparaît en surface sous la forme de dômes pâteux dont les températures de mise en place s’échelonnent entre 800 et 1000°C. elle est caractéristique d’un volcanisme de zone de subduction. Son nom est dérivé de celui de la province de Dacie, entre le Danube et les Carpates, en Roumanie.
Phonolite La phonolite est une roche volcanique grise dont la teneur en SiO2 est variable mais généralement comprise entre 51 et 61 % pds et la teneur en alcalin (Na2O + K2O) est très forte, généralement supérieure à 10 % pds. La phonolite tient son nom du fait du son aigu qui apparait lorsque qu’on en frappe un morceau avec un marteau. Du point de vue de la composition minéralogique, la phonolite est principalement composée d e f e l d s p a t h a l c a l i n e t de feldspathoïdes (caractéristique d’une roche soussaturée en silice). On peut aussi y rencontrer du clinopyroxène et de l’amphibole. On ne rencontre jamais de quartz dans la phonolite. La phonolite est l’équivalent volcanique de la syénite néphélinique. Roche peu abondante, on rencontre la phonolite principalement sous la forme de coulées ou bien sous la forme de petites intrusions formant des dômes. Elle est susceptible de former des orgues volcaniques, comme à Bort les Orgues, dans le Massif Central français. On en trouve aussi au Puy Griou (Cantal) et au Mont Mézenc (Ardèche). En outre, elle constitue les Roches de Tuilière et Sanadoire, ainsi que le Mont Gerbier des Joncs ou Devils Tower (EtatsUnis). Obsidienne L’obsidienne est une variété de rhyolite produite par la phase liquide des éruptions impliquant cette variété de lave acide. Elle a la même composition que la pierre ponce. Sa texture vitreuse, sans aucun minéral, est due à son refroidissement très rapide qui a bloqué toute forme de cristallisation. Il s’agit donc d’un verre amorphe d’un noir brillant, parfois brun ou parcouru de traces blanches dévitrifiées. Si la ponce est parfois comparée à de la mousse de lave, l’obsidienne est le liquide correspondant. D’ailleurs ces deux roches cohabitent presque toujours.
Les gisements d’obsidienne se présentent sous forme de coulées très épaisses dues à la très grande viscosité de la lave qui a progressé très difficilement. Cette coulée, en refroidissant, forme des blocs anguleux de tailles très variées.
L’obsidienne se casse en produisant des bords très tranchants. Les hommes préhistoriques ont façonné ces blocs de lave en outils et en armes. Pierre ponce La pierre ponce, au sens strict du terme, appartient à la famille des rhyolites. Elle est produite par la phase gazeuse, toujours violente, des éruptions impliquant cette variété de lave visqueuse. Sa texture très poreuse est due à l’expansion de très nombreuses bulles de gaz dans la masse de lave en fusion dont le refroidissement très rapide a permis de maintenir leurs formes sphériques dans la pâte solidifiée. La pierre ponce ressemble donc à une éponge ou à une mousse de lave, constituée de bulles séparées par une fine et fragile pellicule de verre volcanique. Ainsi, elle a une très faible densité qui lui permet de flotter sur l’eau. La pierre ponce est très friable et de couleur généralement blanche, bien que certaines variétés aient des teintes plus ou moins foncées de miel. La pierre ponce est une roche dite vitreuse car aucun minéral n’a pu y cristalliser à cause de son refroidissement très rapide. La mise en place d’une nappe ponceuse s’apparente au lait bouilli qui se sauve d’une casserole oubliée sur le feu. Certains auteurs utilisent le terme de ponce pour toute roche volcanique poreuse, quelque soit leur composition chimique. Il serait plus judicieux de parler alors de roche à texture ponceuse. Dans les îles Eoliennes, on peut trouver des fragments de ponce sur toutes les plages de l’archipel. Pourtant, seul le Monte Pilato, sur l’île de Lipari, a émis des ponces. Ces fragments ont été transportés par flottaison sur les rivages des autres îles. Les ponces sont très exploitées par l’industrie à cause de leurs propriétés isolantes thermiques et phoniques. Elles sont aussi utilisées comme abrasif et entre dans la composition des dentifrices ou des savons.
Les volcans vus du ciel
Bien que le sommet du Paluweh (également connu sous le nom de Rokatenda) soir enveloppé par les nuages, cette photo satellite montre les traces laissées par de récentes éruptions sur cette île indonésienne. Après plusieurs mois de grondement, l’éruption s’est déclenchée les 2 et 3 février dernier. Sur l’image en couleurs naturelles, une couche de cendres grises recouvre le versant Sud de l’île. Cette bande grise allant du sommet (enveloppé par le panache) jusqu’à l'océan retrace le parcours d'une coulée pyroclastique. Le panache de cendres s’étend vers le Nord-Ouest. La végétation verte apparaît relativement intacte, mais les cendres ont détruit un grand nombre de cultures de l'île, selon le journal local. Certains auteurs ont suggéré que l'éruption à Paluweh a été causé par l'effondrement d'un dôme de lave instable. Le nombre de petits tremblements et les émissions de cendres ont augmenté en Octobre 2012 et s'est poursuivie en février 2013, indiquant peut-être la croissance du dôme de lave. Cette photo a été prise le 12 février 2013.