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Bref survol géologique de trois volcans de la chaîne des Cascades et
analyse d'une lave émise durant l'éruption de 1980 du Mont St.
Helens
SESIANO, Jean
Abstract
La chaîne volcanique des Cascades s'étend le long du Pacifique, sur la côte ouest des
Etats-Unis. Le Mont St Helens est entré en éruption en 1980 et l'analyse d'une lave émise est
donnée: c'est une andésite à hypersthène. Deux de ses voisins sont aussi décrits.
SESIANO, Jean. Bref survol géologique de trois volcans de la chaîne des Cascades et analyse
d'une lave émise durant l'éruption de 1980 du Mont St. Helens. Archives des Sciences, 1980,
vol. 15, no. 2, p. 186-190
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:40904
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C.R. des Séances, SPHN Genève, NS Vol. l5 Fasc. 2pp. 186-190 l 980
Séance du 30 octobre 1980
J. SESIANOI. - Bref survol géologique de trois volcans de la chaîne des
Cascades et analyse d'une lave émise durant I'éruption de 1980 du Mont
St. Helens
Assrnacr
A short and general description of three of the most active and major volcanoes
of the Cascade Range of the Western co ast of North America is presented. These are
Mt. Rainier, Mt. Hood and Mt. St. Helens, whose 1980 eruption is exposed in more
details. A mineralogical as well as a chemical analysis of the lava erupted in July
1980 is given: We have actually a hypersthene andesite.
La chaîne des Cascades s'étend le long de la côte Pacifique du continent
nord-américain. Elle atteint la Colombie britannique (Canada) au nord, traverse les
Etats de Washington et Orégon aux Etats-Unis, et vient mourir au nord de la
Californie. On y recense une vingtaine de volcans, tous plus ou moins actifs durant
les derniers cent mille ans au moins.
A I'occasion de l'éruption du Mont St. Helens en 1980, ses deux principaux
voisins sont également examinés.
Mont Rainier
C'est le plus êlevé des volcans des Cascades, atteignant une altitude de 4392
mètres. Recouvert de nombreux glaciers, une intense érosion l'a profondément
entaillé. Son âge est d'environ un million d'années. Durant cette période, son
activité aêté très variable: de longues périodes de repos durant lesquelles torrents et
glaciers I'ont sculpté, ont alterné avec des phases d'activité explosive, accompagnées
d'énormes lahars, de vastes dépôts de cendres et de puissantes coulées de lave de
plus en plus acides. Ce volcan atteignit plus de 5000 mètres d'altitude il y a 75 000
ans, avant d'entrer dans un long sommeil.
Il y a environ 6000 ans, durant un renouveau de l'activité explosive, une partie
du volcan s'effondra, minée par les effets fumerolliens: 1 km3 de boues et de rochers
altérés recouvrit les plaines, atteignant même les rives du Pacifique. Depuis I'an mil
1Département de Minéralogie, Science de la Terre, 13, rue des Maraîchers, 1211 Genève 4.

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avant J.-C. environ, des éruptions remplirent peu à peu la cavité béante, formant le
sommet de l'édifice actuel oir I'on remarque deux cônes emboîtés.
Au siècle passé, il existait encore dans le cône central un lac de cratère, et l'on
observait occasionnellement des émissions de cendres, de gaz et de vapeurs.
Actuellement, on trouve encore sur le sommet des zones chaudes et des
dégagements de fumerolles. Des explosions phréatiques ont de temps en temps lieu
sur les flancs du volcan.
Mont Hood
Ce cône très effilé, dont l'altitude atteint 3427 mètres, semble dater du milieu du
Pléistocène. Son activité était alors très effusive. Elle se mit ensuite à décliner, au
détriment d'une activité plus ponctuelle et explosive. L'érosion s'empara de la
montagne, ce qui conduisit à de spectaculaires inversions de relief, les anciennes
coulées de lave devenant les crêtes centrifuges actuelles. Les glaciers entaillèrent
avec facilité les masses de pyroclastites et le cône se transforma en pyramide.
Quelques coulées de lave s'échappèrent des flancs nord du volcan, iIy a quelques
dizaines de milliers d'années. Autour des années 0, un cratère, puis un dôme se
développèrent vers I'altitude 3000 mètres, sur le flanc sud. Lahars et éboulements se
succédèrent alors.
Durant le XIX" siècle et au début du XX", des explosions accompagnées de
retombées de cendres furent observées, ainsi que des rougeoiments au sommet et
des émissions d'épaisses vapeurs. Actuellement, il existe au voisinage de ce qu'il
reste du dôme, des dégagements de fumerolles et des zones chaudes empêchant la
formation du glacier en ces points.
Mont St. Helens
Ce magnifique volcan, presque inaltêrê par les glaciers, atteignait une altitude de
2950 mètres. L'éruption du 1B mai 1980 le rebaissaà2550 mètres environ. Il se
dresse sur les restes d'un ancêtre vieux de 40 000 ans, à l'activité très explosive. Ses
émissions couvrent des milliers de km2 sous forme de ponces, de lapillis, de cendres
et de tufs soudés (ignimbrite), tous de composition dacitique. Cette activité continua
jusqu'à il y a environ 2000 ans. Elle était aussi accompagnée de lahars gigantesques
et réguliers, atteignant des distances de plus de 60 km. Autour des années 0, l'édifice
actuel se mit en place sous forme d'énormes dômes de dacite, partiellement démolis
durant leur croissance par des explosions accompagnées de nuées ardentes.
L'activitêculmina autour de 1500 par de vastes dépôts de cendres et de ponces, ainsi
que par de rares coulées andésitiques. Des avalanches de pyroclastites formèrent un

1BB SÉnNcB ru 30 ocroBRE 1980
barrage sur la rivière Toutle, crêant le lac Spirit. Après un repos de plusieurs siècles,
l'activité reprit vers 1800: des dépôts de cendres peuvent être suivis sur des
centaines de kilomètres au nord-est, et un dôme de dacite remplit le cratère;
quelques flots d'andésite s'échappèrent de fissures sur les flancs du volcan.
En 1 8 31, de grandes quantités de cendres furent à nouveau émises. De 1 842 à
1857, le Mont St. Helens est en éruption continuelle: des volutes plus ou moins
sombres et des pluies de cendres s'abattent sur les régions environnantes, tandis que
de petits lahars courent sur les flancs du volcan. I1 retombe ensuite en léthargie;
seules, des fumerolles et quelques points chauds trahissent sa récente activité.
Le 20 mars 1980 débute une série de séismes. IJne semaine plus tard, des nuages
de cendres sont émis. Des explosions se poursuivent ainsi que des éboulements et
des coulées de boue. Le flanc nord se déforme, poussé vers I'extérieur à la vitesse de
plus d'un mètre par jour au mois de mai. Les émissions de cendres et de vapeurs se
poursuivent. Le 18 mai, à la suite d'un séisme assez faible, le flanc nord, en
déséquilibre, s'écroule. Ce relâchement de la pression conduit à l'explosion du dôme
de dacite qui progressait sous le sommet. Avalanches de débris, lahars produits par
la fusion rapide des neiges et glaces, nuées ardentes se succèdent sur le flanc nord du
volcan. Le souffle de l'explosion couche la forêt de grands conifères sur une surface
de 400 km2 (une fois et demi le canton de Genève). Des cendres atteignent une
altitude de plus de 18 km. 5 semaines plus tard, elles auront déjà fait un tour du
globe.
Le 25 mai, se produit à nouveau une violente éruption explosive, plus faible
cependant que celle du 1B mai. C'est également le cas le 12 juin. Dès la mi-juin, un
dôme commence à croître dans l'ouverture béante laissée par 1'explosion du 1B mai.
Ce dôme explose, sans grands dégâts, lors de l'éruption du 22 juillet Le cycle
continue puisque Ie 7 aoït, une nouvelle explosion se produit avec formation d'un
second dôme. A son tour, celui-ci est détruit par une série d'éruptions explosives,
entre Ie 16 et le 19 octobre 1980.
Composition minéralogique et chimique des laves actuellement émises
Quelques échantillons ont êtê, rê,coltés au début d'août 1980 sur le rempart
annulaire entourant le cratère. Ils proviennent du premier dôme apparu dès la
mi-juin 1980, et ayant explosé le 22 juillet suivant. Ces échantillons très frais ont une
apparence gris-clair, porphyrique et assez grenue, quoique aussi parfois vitreuse. De
nombreux phénocristaux sont discernables.
Composition minéralogique.' deux lames minces ont été faites etla détermination au
microscope a donné les résultats suivants.

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Les éléments leucocrates (clairs) sont des feldspaths calcosodiques de compo-
sition Anoo o5 (andésine), donc une andésite. Ces feldspaths sont zonés, ce qui
n,exclut pas un enrichissement en calcium au centre des cristaux' Les phénocristaux
sont abondants. On n'observe par contre pas de quartz'
Les éléments mélanocrates (foncés), ferromagnésiens, sont présents sous
d,orthopyroxène (hypersthène, légèrement pléochroique) et d'hornblende
c'est-à-dire la forme basaltique de haute température' Dans une des deux
minces, une augite (diopside) était visible'
Quant aux minéraux opaques, une détermination aux rayons X a
forme
brune,
lames
permis
d'identifier la présence de magnétite'
La pâte consiste en lattes de plagioclase et en pyroxènes, le tout dans une matière
isotrope, un verre.
Analyse chimique.' une moyenne de deux analyses effectuées au Département de
Minéralogie de l'Université de Genève, a donné le résultat suivant (en 0/o) '
SiO2 : 63.92
A12O3 : 1'7.63
TiO2: 0.62
FeO: 2.19
Qu'il me soit Permis de remercier
Naturelle de Genève Pour son aide
échantillons.
Fe2O3: 2.39
CaO : 5.06
MgO 2.73
Na2O : 4.90
Total: 100.66
K2O: 1.38
MnO: 0.08
PrOr: 0.15
HrO : 0.2I
En utilisant ces valeurs normalisées, on détermine que l'on est en présence d'une
dacite, d'après les critères d'identification de Rittmann' Cependant' comme on
n,observe pas de quarlz sous forme de cristaux visibles, et qu'il est donc en
combinaison dans les silicates ou contenu dans le verre de la pàte, en appliquant les
diagrammes de Streckeisen ou QAPF, on constate que les laves émises par le Mont
st. Helens en 1980 sont des andésites à hypersthène. cela correspond bien aux
produits que l'on peut attendre d'édifices volcaniques situés en bordure d'un
continent ,lace à une dorsale océanique, en l'occurrence celle de Juan de Fuca' son
peu d'activité permet d'expliquer qu'outre des andésites, on peut trouver dans la
chaîne des cascades aussi bien des pôles basiques (basaltes) q,," des pôles acides
(rhyolites), obtenus par différenciation d'un magma'
RBIr.lnncmMENTS
I
I
Monsieur Halil Sarp du Museum d'Histoire
dans la détermination minéralogique des