le volcanisme - Perennes SVT

LE VOLCANISME
Magma : Fusion localisée des roches en profondeur formant un liquide plus ou moins riche en
gaz dissous.
Fusion : passage d’un corps solide à l’état liquide sous l’effet de la chaleur.
Lave : C’est du magma qui a perdu une partie de ses constituants chimiques (en particulier les
gaz dissous) et qui remonte à la surface, à l’état liquide ou pâteux et à très haute
température.
I. Les éruptions volcaniques : catastrophes naturelles
Vocabulaire à connaître : Eruption volcanique, volcan, volcan actif, nuée ardente, lahar, bombe,
dioxyde de soufre, risque primaire, risque secondaire, éruption explosive, éruption effusive, dôme,
cône, cratère, lave
Deux grands types d’activités volcaniques : L’activité effusive ou explosive d’un volcan.
Tous les volcans présentent-ils le même type d’éruption ?
Vidéos : Piton de la Fournaise et Soufrière Hills
Nuée ardente : mélange de gaz brûlants et de produits volcaniques qui se déplace à grande
vitesse et détruit tout sur son passage.
L’activité volcanique se manifeste par l’émission en surface de produits liquides, solides et gazeux.
L’activité effusive d’un volcan se manifeste par des projections peu violentes de gaz et
de matériaux solides, constituant un cône, et par l’épanchement d’une lave fluide qui forme
des coulées.
L’activité explosive d’un volcan se caractérise
- par de violentes explosions projetant à haute altitude des produits gazeux et solides
- des nuées ardentes dévastatrices
- l’émission de lave visqueuse formant un dôme
Conclusion : Le volcanisme se manifeste par des éruptions correspondant à
l’émission en surface de lave et de gaz. Il existe 2 grandes catégories d’éruptions.
L’accumulation des matériaux émis entraîne la formation d’édifices volcaniques
différents.
http://education.france5.fr/volcans/index.htm
site sur les volcans de France5 en partenariat avec Larousse.
II. L’origine du volcanisme
Comment fonctionne un volcan ?
1) L’origine des magmas p. 158
Un volcan se construit par l’accumulation de produits volcaniques. Le magma vient de la fusion
localisée de roches à plusieurs kilomètres de profondeur et a séjourné dans une chambre
magmatique ou un réservoir magmatique. Il remonte en surface par des failles et sort de la
cheminée.
Quel est le moteur des éruptions ?
http://www.ac-poitiers.fr/svt/activite/picard/Perrier/index.htm
doc. élève
•
La pression du gaz exercée sur le magma.
(flèches rouges)
•
La pression de la roche exercée sur le magma.
(flèches vertes)
•
La pression du magma qui s'accumule dans la chambre
magmatique.
(flèches bleues)
Correction de l’activité sous forme schématique reprenant la
chronologie des évènements ; + schéma p. 163
1.Fusion d'une partie de la roche sous l'effet des très fortes pressions
et de la température élevée. Formation du MAGMA
2.Remontée du magma qui est plus chaud que l'écorce terrestre
environnante.
3.Accumulation du magma dans la chambre magmatique. Remontée de
ce magma dans la cheminée quand la quantité de magma devient trop
importante.
4.Accélération de la remontée du magma provoquée par l'apparition de bulles de gaz de plus
en plus nombreuses. La pression exercée par les roches sur le magma étant de plus en plus
faible.
5.Décompression brutale quand la magma arrive en surface. La gaz s'échappe (explosion) ce
qui provoque l'éruption.
La chaleur assure la remontée du magma des profondeurs. Les gaz qu’il contient est le moteur de l’éruption.
2) L’origine des différents types d’éruptions
Problème : Quelle est la propriété du magma responsable de la nature de l’éruption
volcanique ? (explosif ou éruptif)
Selon la composition du magma, la lave sera plus ou moins visqueuse.
Montages pour vérifier l’importance de la nature du magma + vidéos
doc. Elève sur expériences
Les gaz dissous dans le magma sont le moteur de l’éruption. Ils entraînent le magma vers la surface.
Pour un magma fluide, les gaz s'échappent facilement et la lave s'écoule alors sur les pentes
des volcans (éruption effusive).
Pour un magma visqueux, les gaz n'arrivent pas à s'échapper et s'accumulent ; ce qui provoque
de violentes explosions (éruption explosive).
AIDE MEMOIRE
Lave fluide
Lave pâteuse
longues coulées
Dôme, aiguille
Volcanisme effusif
Volcanisme explosif
Comment reconnaître une roche volcanique ?
III. La structure des roches volcaniques
Activité : observations de roches : granite, basalte, andésite,
péridotite, TP microscopie avec polariseurs
Toutes ces roches sont d’origine magmatique, mais présentent des différences…
Le granite est totalement cristallisé : on y voit des grains (cristaux) connus : quartz, feldspaths, micas
La péridotite également. Leur point commun est de cristalliser en profondeur, lieu du refroidissement du
magma.
On se propose d’étudier et de comparer des roches :
une roche volcanique effusive : le basalte
une autre roche :
Doc. Elève TP roches
Description à l’œil nu des échantillons, puis en lame mince avec dessin d’observation
Clé de détermination des minéraux :
observation
Cristal vert transparent
Cristal noir opaque
Cristal blanc opaque
Nom du minéral
Olivine
Pyroxène
Feldspath plagioclase
Observer ces roches au microscope :
Les roches volcaniques sont constituées d’un mélange de verre (partie non cristallisée) et de
grains visibles (ou non) à l’œil nu : les cristaux (microcristaux et de phénocristaux). Ils
diffèrent par leur forme et leur couleur car ils sont de composition chimique différente. On
parle de minéraux différents.
Les trous sont dus aux gaz.
On parle de structure semi-cristalline (ou microlithique).
Les laves fluides sont à l’origine du Basalte.
Les laves visqueuses sont à l’origine de l’Andésite.
Par comparaison : Les roches comme le granite sont elles, entièrement cristallisées. On dit
qu’elles ont une structure grenue. Le granite est une roche qui provient également d’un magma
qui a refroidi totalement en profondeur.
Microlite : Petit cristal microscopique en forme de baguette.
Structure : Disposition des différents constituants d’une roche les uns par rapports aux autres. Les roches
entièrement cristallisées ont une structure dite grenue, les roches formées de cristaux en forme de baguettes
englobés dans une pâte vitreuse ont une structure dite microlitique.
Verre volcanique : Matière minérale refroidie très rapidement et n’ayant pas eu le temps de cristalliser. Il
apparaît noir opaque au microscope.
Comment expliquer cette structure particulière des roches volcaniques ?
L’origine de la structure microlitique
On peut émette l’hypothèse suivante : la taille des cristaux dépend
dépend de la vitesse de refroidissement,
plus elle est élevé et plus les cristaux sont petits et inversement.
Doc. Elève : exp. vanilline
La structure des roches volcanique conserve la trace des conditions de refroidissement :
Les phénocristaux se forment en profondeur dans un magma qui se refroidit lentement
dans la chambre magmatique.
Les microlites se forment par refroidissement plus rapide lors de l’ascension du magma
le long de la cheminée volcanique.
Le verre n’a pas cristallisé parce qu’il a refroidit trop vite lors de l'arrivée en surface
du magma.
Conclusion :
Schéma bilan à compléter et à construire : schéma vierge fourni.
Pour s’entraîner, recenser tous les termes de vocabulaire appris au cours du chapitre et
pouvant apparaître sur le schéma de synthèse : coulée, lave fluide, lave visqueuse, dôme, nuée
ardente, cendres, explosion, cheminée, chambre magmatique, basalte, andésite, pression des
gaz dissous…
Conclusion :
Eruptions volcaniques, séismes témoignent en surface de l’activité de la Terre.