L`aléa volcanique - Université de Rouen

D. Mouralis, Université de Rouen, 2009
L’aléa volcanique
1 – Localisation du risque
2 – Les différents types d’édifices
3 – Les
L produits
d it d
de l’l’activité
ti ité volcanique
l
i
4 – Les 7 processus (aléas) principaux
1 - Localisation de l’aléa
1.1 – L’aléa à l’échelle globale
4 types principaux de localisation
Fonctionnement d’un point chaud
Plaque lithosphérique
Asthénosphère
Petit rappel des ordres de grandeurs pour le magma émis
émis. La quantité de
magma qui reste bloquée en profondeur (=plutonites) étant, de loin la plus
importante par rapport à celle qui est émises lors des éruptions
volcaniques (valeurs en km3)
1.2 – Localisation de la vulnérabilité
2 - Les
L diffé
différents
t ttypes d’édifices
d’édifi
2.1 – Les volcans monogéniques :
•Cônes stromboliens
•Maar
Maar
•Dômes
2 2 – Les
2.2
L volcans
l
« polygéniques
l é i
»:
Ils associent différents types d’édifices monogéniques et
différents types d’éruptions
d éruptions (laviques et explosives)
•Caldeiras
•Volcans composites
•Complexes volcaniques
•Volcans
o ca s bouc
boucliers
es
2.1 – Les volcans monogéniques
2 1 1 – Cônes stromboliens
2.1.1
2.1 – Les volcans monogéniques
L’île de Stromboli (28 sept. 2004) par Steven W. Dengler.
2.1 – Les volcans monogéniques
Éruption du Stromboli en 1980
2.1 – Les volcans monogéniques
Cône strombolien
+ coulée de lave basaltique
~ 30 m
Éruptions volcaniques :
- explosive
p
- effusive
Æ cône strombolien
Æ coulée de lave fluide
= Stratovolcan
Catal Tepe, 2002 – D. Mouralis
2.1 – Les volcans monogéniques
2 1 2 – Dômes
2.1.2
2.1 – Les volcans monogéniques
Dô
Dôme
rhyolitique
h liti
~ 100 m
Extrusion de lave visqueuse (rhyolite) + activité explosive
Güneydag, 2002 – D. Mouralis
2.1 – Les volcans monogéniques
2.1.3 – Les maars
2.1 – Les volcans monogéniques
Maar
F
~ 50 m
U maar = Projection
Un
P j i de
d produits
d i volcaniques
l
i
(explosion)
(
l i )
+
Effondrement
Nargölü, 2002 – D. Mouralis
2 - Les
L diffé
différents
t ttypes d’édifices
d’édifi
2.1 – Les volcans monogéniques :
•Cônes stromboliens
•Maar
Maar
•Dômes
2 2 – Les
2.2
L volcans
l
« polygéniques
l é i
»:
Ils associent différents types d’édifices monogéniques et
différents types d’éruptions
d éruptions (laviques et explosives)
•Volcans composites
•Caldeira
•Complexes volcaniques
•Volcans
o ca s bouc
boucliers
es
2.2 – Les édifices polygéniques
2 2 1 – Volcans composites
2.2.1
1,5 km
Volcans caractérisés par :
- la taille ;
- la durée de fonctionnement (centaines de milliers d’années) ;
- l’association de tous les types morphologiques simples (cône, dômes,
maar)) ;
- et tous les types d’éruptions (strombolienne, plinienne, péléenne, phréatomagmatique).
2.2 – Les édifices polygéniques
Exemple du Cantal
2.2 – Les édifices polygéniques
2.2.1 – Un volcan composite : le Nemrut
(Anatolie orientale)
2.2 – Les édifices polygéniques
2.2 – Les édifices polygéniques
Volcan composite =
ALTERNANCE
- Coulée de lave
+
- Explosion (ponces)
Successions de phase de CONSTRUCTION et DESTRUCTION
2.2 – Les édifices polygéniques
La dernière phase de destruction : formation d’une
d une caldeira (3 étapes)
1 – Explosion = destruction du sommet du volcan
2 – Effondrement de la caldeira
2.2 – Les édifices polygéniques
3 – dépôt de gigantesques produits
explosifs : les ignimbrites
[özdemir, et al., 2006, JVGR]
Localement, plus de 100 m d’épaisseu
2.2 – Les édifices polygéniques
2 2 2 – Complexes volcaniques
2.2.2
Limites de la caldeira
Limites du tuf syn-caldeira
y
Alignement des dômes rhyolitiques
2.2 – Les édifices polygéniques
2.2 – Les édifices polygéniques
EU 9, © Alfred Wolf, Tony Stone Images
La chaîne des Puys
2.2 – Les édifices polygéniques
2 2 3 – Un volcan bouclier : Le Mauna Kea
2.2.3
(=montagne blanche) ; 4206 m.
3 – Les produits volcaniques
Trois grands types :
1) L
Les gaz
2) Les laves (+/- fluides/visqueuses)
3) Les produits explosifs, appelés aussi :
- téphra (du grec, cendres)
- pyroclastites, produits pyroclastiques
(du grec, puros = feu, et klastos = brisé)
- tufs
f (du
(d grec tophos
t h = sorte de
d pierre
i
ffriable).
i bl )
Selon la taille des éléments, on distingue les cendres, les lapilli, les bombes.
3.1 – A l’origine
g
: le magma…
g
Manteau
supérieur
Æ Des processus de fusion au niveau du manteau supérieur
(50 à 250 km de profondeur) … produisent un magma primaire (basique)
Des magmas de plus en plus différenciés
Enrichissement en SiO2
48 %
55 %
B
Basalte
lt
2,70
60 %
A dé it
Andésite
2,60
70 %
D it
Dacite
2,55
Densité des magmas
Rh lit
Rhyolite
2,45
Densité moyenne
de l’écorce terrestre
Basalte
77 %
2,35
Densité moyenne
des roches sédimentaires
Rhyolite
3.3 – Les coulées de lave
Coulée de lave, dans le Volcanoes National Park de
ll’île
île d’Hawaii
d Hawaii, États-Unis
États Unis.
Type Pahoehoe
Glowing « aa » flow front advancing over pahoehoe on the coastal plain
Kilauea
Volcano,
Hawai.
Blocs
sur Cheire
du PuyÉtats-Unis.
de Côme
Coulées de laveofsur
les flancs
du volcan
Kilauea,
à Hawaii,
3.3 – Les principaux types de pyroclastites
3.3.1 – Les retombées pliniennes (cendres et ponces)
3.3.2 – Les écoulements pyroclastiques
3.3.3 – Les déferlantes phréatomagmatiques
3.3.4 – Les produits stromboliens
3.3.1 – Retombées…
3 3 2 – …et
3.3.2
et écoulements
Retombée (éruption plinienne)
Écoulement pyroclastique
3 3 3 – Les déferlantes
3.3.3
Déferlantes
(éruption phréatomagmatique)
3 3 4 – Les produits stromboliens
3.3.4
Produits stromboliens
4 – Aléas et gestion du risque
4.1 – Sept aléas principaux
1) Emission de gaz
2) Coulées de lave
3) Les projections et retombées de bombes (type strombolien),
de cendres (type vulcanien), de ponces (type plinien) .
4) Ecoulements pyroclastites / Nuées ardentes
5) Coulées boueuses (Lahars)
6) Instabilités de versants (avalanches de débris)
7) Raz
R d
de marée
é (t
(tsunami)
i)
Les risques 1 à 4, immédiats, sont des conséquences directes de l'éruption.
Les risques 5 et 6 apparaissent différés dans le temps car ils peuvent suivre l'éruption
de plusieurs jours
jours, mois ou années
années.
Le risque 7 est différé dans l'espace : le volcan a un effet destructeur dans une zone
éloignée.
4.2 – Inscription spatiale des aléas volcaniques