Pr= P1(hr) - Perso-sdt
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Les colères de la Terre: Le volcanisme Cours en ligne: http://perso-sdt.univ-brest.fr/~jperrot/colereterre/ Gilles CHAZOT IUEM 02.98.49.87.59 Constitution du globe terrestre points chauds dorsales rifts intra-continentaux subduction collision Volcanisme et géodynamique Volcanisme continental Iles océaniques Croûte océanique Croûte continentale Fusion partielle Fusion partielle Point chaud Ride océanique Fusion partielle Lithosphère Asthénosphère H2 O Déshydratation de la croûte océanique Point chaud Manteau Genèse des magmas: fusion partielle du manteau Différents types d’activité volcanique Formation et ascension des magmas Event Pe = Pa + Pe Pa hr Pression dans les roches Pl(z) = Pa + roche gz Conduit éruptif (largeur = 5 à 50 m) Réservoir (largeur = 1 à 10 km) Source Pr = P1(hr) + Pr La solubilité de H2O varie avec la pression Saturation des magmas en eau Fontaines de lave Etna (Italie) 2003 Dynamisme strombolien Explosion d’une bulle de gaz: lac de lave de l’Erta Ale (Éthiopie) Stromboli (Italie) Yasur (Vanuatu) Effusion de lave sur l’Etna (Italie) Éruption au Pinatubo (Philippines) Dôme de lave de Montserrat (Antilles) Aiguille de lave au St Helens (USA) Région de Naples (Italie) Dernière éruption: 1944 Activité effusive: - Explosions modérées - Coulées de lave Activité explosive AD 79: Destruction de Pompéi et Herculanum Gilles Chazot -énormes explosions - nuées ardentes Gilles Chazot Gilles Chazot Herculanum Pompéi Dispersion des retombées des différentes éruptions du Vésuve Augustine (Alaska) Question: Comment expliquer deux types d’activité éruptive différents sur un même volcan à des périodes différentes ? Éruption explosives 2 TYPES D’ACTIVITE: Conduit ouvert Conduit fermé Activité effusive plus ou moins continue Périodes de repos puis activité explosive Composition chimique des laves SiO2 (%) MgO (%) Na2O (%) 52.33 2.86 2.85 62.97 0.44 4.19 Fonctionnement d’une chambre magmatique: Cristallisation de minéraux évolution de la composition chimique du magma Event Pe = Pa + Pe Pa hr Pression dans les roches Pl(z) = Pa + roche gz Conduit éruptif (largeur = 5 à 50 m) Réservoir (largeur = 1 à 10 km) Source Pr = P1(hr) + Pr Composition des minéraux qui cristallisent SiO2 (%) MgO (%) Na2O (%) 52.33 2.86 2.85 Olivine Clinopyroxène 37 49 62.97 39 17 0.44 0.05 0.65 4.19 Quel est le lien avec le dynamisme des éruptions ? Structures silicatées: tétraèdres SiO4 Magma silicaté: polymère Liens entre viscosité et composition SiO2 = 70% SiO2 = 50% Deux paramètres fondamentaux dans les éruptions: -La viscosité du magma (donc la teneur en silice) - la teneur en gaz Les gaz dissous ont un comportement d’élément incompatible: Leur concentration augmente en même temps que la teneur en silice. Magma basique, pauvre en silice: Faible viscosité Faible teneur en gaz Magma acide, riche en silice: Forte viscosité Forte teneur en gaz Retour au Vésuve Dernière grosse éruption: 1631 Observatoire du Vésuve Osservatorio Vesuviano Modélisation des écoulements pyroclastiques Modélisation des colonnes éruptives dans l’atmosphère Comparaison entre les zones affectées par l’éruption de 1631 et les zones habitées actuelles Zones affectées par les coulées pyroclastiques de quelques grandes éruptions Poids des dépôts par unité de surface en fonction des vents dominants Au moins 700 000 personnes directement menacées Définition de différentes zones à risque… … et de différents niveaux d’alerte De l’autre coté de Naples: les Champs Phlégréens Nombreuses structures circulaires emboîtées Deux grands cratères principaux de 6 et 8 km de diamètre Deux éruptions majeures 12000 ans 38000 ans Formation d’une caldeira Pinatubo avant l’éruption Pinatubo au début de l’éruption Caldeira du Tengger (Indonésie) Caldeira de Crater Lake (USA) Champs Phlégréens Naples Vésuve Sorrente 27 km Ignimbrite campanienne (38000 ans) Tuff jaune napolitain (12000ans) Période 3 5000 - 3900 Période 2 8200 - 8000 Période 1 12000 - 10000 Cône du Monte Nuovo Éruption de 1538 Cratère actuel Dessin de l’éruption de 1538 Soulèvement du sol de plus de 6m avant l’éruption ! Naples Monte Nuovo Pouzzoles Crise récente (1982 – 1985): Séismes et soulèvement Soulèvement centré sur la ville de Pouzzoles La crise arrive après plus de 150 ans de déflation Similarité entre la crise de 1982-85 et celle précédant l’éruption de 1538 au Monte Nuovo Période 4 1538 - ??? Période 3 5000 - 3900 Période 2 8200 - 8000 Période 1 12000 - 10000 Pouzzoles Camping Cratère de la solfatare Monte Nuovo Pouzzoles Solfatare Naples Stromboli – Iles éoliennes – nord de la Sicile Stromboli T. Apuani et. al., 2005 Mont St Helens - USA Avril 1980 Mai 1980 Les avalanches de débris Semeru (Indonésie) Etna (Italie) Piton de la Fournaise (Réunion) 2002 Enquête de l’INGV sur les côtes de la mer Tyrrhénienne à la suite du Tsunami du 30 décembre 2002. A. Maramai et. al., 2005 Stromboli Déformations Mesures par GPS, EDM, inclinomètres, … G. Puglisi et. al., 2005 Champs Phlégréens Vésuve Stromboli
