Chapitre 15

Chapitre 16
La Terre planète active
Volcans, séismes, tectonique des plaques
X MAITRISE DES SAVOIRS DISCIPLINAIRES
ff Thème Volcans, séismes, tectonique des plaques
cf. fiches connaissances n° 22
 Faire le point sur ses connaissances
Volcanisme et séismes sont des manifestations externes de l'activité interne de la planète terre.
Ces phénomènes trouvent dans la théorie de la tectonique des plaques quelques explications
sur leur origine.
Question 1
Qu’est-ce qu’un volcan ? Qu’est-ce que le volcanisme ?
Æ Un volcan est une faille par laquelle sont émis des produits solides de différentes tailles, des
produits plus ou moins liquides et des produits gazeux. Ces produits issus du magma et de la roche
préexistante fragmentée construisent les édifices volcaniques. L’aspect des édifices et les
caractéristiques des éruptions dépendent des propriétés de la lave, c’est-à-dire de sa composition
chimique.
Un volcan peut être en activité (volcans des Antilles : montagne Pelée à la Martinique, Soufrière en
Guadeloupe ; Piton de la Fournaise à La Réunion…) ou non (plus de mille volcans endormis ou
éteints sont localisés dans le Massif Central).
Le volcanisme est une manifestation visible et spectaculaire d’une activité profonde du globe
terrestre donnant naissance à des volcans de différents types.
Question 2
Donnez la définition d’un séisme.
Æ Un séisme ou tremblement de terre est une manifestation brutale et brève qui affecte la surface
terrestre et modifie plus ou moins les paysages.
Question 3
Donnez une explication de l’apparition de ces phénomènes en certains lieux de la Terre.
Æ Cf. Apports de connaissances, § 4 : La dynamique de la lithosphère : un modèle explicatif.
 Apports théoriques
1. Volcans
1.1. Définition
Cf. Faire le point sur ses connaissances, question 1.
1.2. Différents types d’éruptions volcaniques
Les éruptions volcaniques sont caractérisées par l’arrivée d’un magma, matière minérale en fusion,
à la surface du globe, au niveau de fissures ou de cratères.
1

Il existe plusieurs types d’éruptions volcaniques, certaines explosives, d’autres effusives. La
différence tient à la nature du magma puis de la lave, elle-même fonction de sa composition
chimique. Plus la lave est riche en silice, plus elle est acide et visqueuse, et plus l’éruption est
explosive. A l’opposé, une lave pauvre en silice est fluide et s’écoule sans explosion.
Le tableau ci-dessous montre les corrélations que l’on peut établir entre les caractéristiques de la
lave, sa composition chimique, le type d’édifice volcanique et d’éruption.
Document 1
Différents types de volcanismes
2

1.3. Origine du magma et de la lave
L’intérieur du globe terrestre est constitué de matière solide jusqu’à 2 900 km. Il n’existe pas de
couche continue de magma. Le magma prend en général naissance dans le manteau supérieur
solide par fusion partielle et ponctuelle des roches qui le composent, lorsque les conditions
physico-chimiques locales (pression, température, eau…) sont adéquates. L’élévation de la
température avec la profondeur (3 degrés par 100 mètres) devrait entraîner la fusion des roches mais
la pression exerce un effet contraire. Entre 70 et 200 km de profondeur, les conditions sont telles
que ces roches surchauffées se dilatent, leur densité diminue ; elles ont donc tendance à remonter et
s’accumulent en formant des réservoirs plus ou moins profonds de magma.
A l’occasion d’une faille, ce magma
remonte et peut atteindre la surface,
il prend le nom de lave. Sa
température est comprise entre 700 °
et 1 200 °C. Les laves fluides sont
de nature andésitique, les laves
visqueuses de nature basaltique 1.
En refroidissant la lave donne
naissance à des roches magmatiques
volcaniques.
Document 2
Origine de la lave
1 Cf. andésite et basalte dans le tableau du document 1.
3

1.4. Déclenchement d’une éruption volcanique
Plusieurs facteurs entrent en jeu dans le déclenchement d’une éruption volcanique.
A l’échelle locale, la présence de réservoirs superficiels, de fractures, d’eau, la nature du magma,
les gaz qu’il contient, les variations de pression et de température… participent au déclenchement
d’une éruption. L’augmentation de pression dans les réservoirs superficiels, due à une remontée de
magmas plus profonds, peut entraîner une rupture du toit de la chambre magmatique, une
dépressurisation et le passage des gaz de l’état dissous 2 à l’état gazeux, favorisant la remontée du
magma. Pour sortir, la lave doit vaincre la résistance des matériaux qui obstruent la faille, encore
appelée cheminée.
Une éruption volcanique est précédée de signes précurseurs, comme l’activité sismique, le
gonflement du volcan, qui sont l’expression des pressions s’exerçant dans les réservoirs superficiels.
Des bruits, des poussées de chaleur et des fumerolles sont également décelables.
A l’échelle du globe terrestre, les mouvements de convergence et de divergence des plaques sont
à l’origine des fractures et de la formation de magma (cf. Apports théoriques § 4).
2. Séismes
2.1. Définition
Cf. Faire le point sur ses connaissances, question 2.
2.2. Origine des ondes sismiques : rupture des roches en profondeur
Les mouvements brefs du sol qui caractérisent un séisme sont dus à l’arrivée d’ondes transmises
dans le globe terrestre à partir d’un point de rupture des roches appelé foyer. En profondeur en effet,
les roches subissent en permanence de fortes contraintes qui les déforment (mouvement de
convergence ou de divergence des terrains) et, au-delà d’un seuil de déformation, ces contraintes
entraînent des ruptures à l’origine d’ondes, de secousses, de formation de failles ou de remise en
mouvement de failles préexistantes. Un séisme est donc à la fois une rupture et un émetteur d’ondes.
Document 3
Origine d’un séisme
Le lieu de rupture de ces roches en profondeur est appelé le foyer du séisme
(situé en général dans la lithosphère).
Le lieu à la surface terrestre situé à la verticale du foyer est appelé épicentre.
2 Les gaz moins solubles à basse pression forment des bulles qui entraînent le magma vers la surface comme dans une
bouteille de champagne à l'ouverture.
4

2.3. Intensité et puissance d’un séisme
Les ondes sismiques entraînent des secousses plus ou moins perceptibles en surface et des dégâts
d’importance variable. Ce sont ces effets destructeurs qui ont servi à établir des échelles de
référence pour déterminer l’intensité d’un séisme. L’échelle M.S.K.
3 comprend douze degrés
depuis la secousse non perceptible humainement jusqu’à celle qui bouleverse la topographie du sol.
L’épicentre est le point de la surface du globe où l’intensité du séisme est la plus fortement
ressentie.
D’autres échelles plus objectives sont fondées sur l’enregistrement de ces ondes à l’aide d’appareils
de mesure (sismographes et sismomètres électroniques) situés dans de nombreuses stations
sismiques réparties à la surface de la terre. La comparaison de l’amplitude des vibrations
enregistrées donne la magnitude ou puissance d’un séisme, c'est-à-dire l’énergie libérée par le
séisme au niveau du foyer. L’étude des enregistrements ou sismogrammes montrent que trois types
d’ondes se propagent à des vitesses différentes : les ondes P ou ondes premières les plus rapides, les
ondes S ou ondes secondes et les ondes L plus lentes. La vitesse des ondes variant en fonction de la
nature et de la densité des roches traversées, l’analyse de leur propagation a permis aux
géophysiciens d’établir que la terre n’a pas une structure homogène et d’en donner un modèle en
couches concentriques (cf. Apports théoriques, document 2).
3. Localisation comparée des séismes et des volcans
3.1. Volcans et séismes sont localisés sensiblement dans les mêmes zones du globe
terrestre : les zones actives
Document 4
Répartition des séismes et du volcanisme à la surface du globe
3 Échelle la plus récente, établie en 1964 par trois sismologues européens, Medvedev, Sponheuer, Karnik.
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