le taux de fusion

VOLCANS
La terre au début
Elle était une boule ardente il y a 4.5Milliard d’années
Elle s’est refroiodit et s’est solidifiée dans les premières
centaines d’années
Des éruptions volcaniques apparaissent alors créèrent
la terre ferme et façonnent les continent et les océans
Les volcans sont indisponsables à la vie:
-Naissance à de nouvelles terre
- Renouvellent l’atmosphère en eau et gaz carbonique
- les cendres volcaniques (fertilisants)
- Energie thermique
- Substences minérales industrielles
• .
Origine des magmas
La Pyrolite est la roche mère des magmas
Composée de: olivine, pyroxene (péridotite)
Et constitue le manteau.
L’intérieur de la terre comporte deux zones
où les roches sont en fusion: noyau externe
(très profond) et la zone LVZ le reste de la
terre est solide.
L’état physique des roches dépend de
-Température: toute augmentation de température conduit à la fusion
- Pression: toute diminution de pression conduit à la fusion
- Présence de fluide: facilite la fusion en diminuant la température de fusion
. Conditions de fusion des pyrolites
Chaque type de volcanisme est associé à une
cause locale de fusion du manteau (production
de magma)
Dorsales: baisse de pression dû à l’écartement des plaques
Zones des subduction: la présence des fluides emprisonnés
par les sédiments entrainés en profondeur par la plaque
plongeante
Volcanisme intraplaque (points chauds): élévation anormale
de la température
.
Composition des magmas primaires dépend
du taux de fusion
Magma primaire
Plus le taux de fusion est grand plus on se
rapproche de la composition de la Pyrolite car
les minéraux constutitifs n’ont pas les mêmes
propriétés.
Pyrolite
- L’hétérogeinitité compositionnelle
-L’hétérogeinitité minéralogique
- le taux de fusion
- la grande variété des conditions de fusion.
une diversité
importante de
magmas dès
leur formation
Différenciation
des magmas
Les magma primaires formés tendent à remonter et
s’arrêter sur leur passage dans une chambre magmatique
Depuis le point de sa formation le magma en
progressant vers la surface s’est refroidit donc certains
minéraux ont commencer à cristalliser
Les premiers cristalisés sont denses et ont tendence à se
déposer au fond de la chambre magmatique ainsi
commence la différenciation du magma .
Une stratification magmatique se met en place dans la
chambre.
Au file de cette différenciation on obtient des magmas
secondaires différents
A terme il peut y avoir cristallisation de l’enssemble du
magma.
.Mais
dans la plupart des cas se
déclenche une éruption.
Déclenchement
des éruptions
.Contrôle tectonique
Zone en distention: le magma remonte le long des failles
Zones en compression: altenativement ouverture et fermeture
de fracture empreinter par le magma.
Différenciation magmatique
La stratification dans la chambre conduit à
Et mélange des magmas
la séparation de différents magmas
Leur mélange ou un apport de nouveaux
magma provoque un déséquilibre chimique
et thermodynamique
Les éléments volatiles
Prvoquent une forte surpression lors de la
transformation liquide/ vapeur
La résistance à la traction
Force opposée par l’édifice volcanique
à la poussé exercée par le magma lors
de sa remontée dans ce dernier.
…
Éruption de laves
Emission de lave
Dynamismes
éruptives
Explosion de laves
Suite à l’explosion le magma se
fragmente en trois phases :
liquide solide et gaz
Eruption de lave
En fonction de
la fluidité
La composition
La température
La pente du volcan
la lave peut déborder du cratère et s’épanche sous l’effet
de la gravité en empreintant les vallées qui entaillent les
flancs du cône volcanique La vitesse d’écoulement peut
atteindre 75 Km / H
Si la lave est très visqueuse il se
forme un dôme ou une aiguille
( + 100 m).
..
Un lac de lave permanent peut se maintenir à
l’intérieur du cratère
Ce lac peut résulter
Soit par une alimentation permanente en lave par la
cheminée
Soit par une accumulation de laves très fluides n’ayant
réussi à gagner les flancs externes du cratère
• ..
Retombées de laves
Explosions de laves
Ecoulements pyroclastiques
Ces différents mécanismes peuvent se succèder au cours
de l’histoire d’un volcan
Les retombées donnent naissance aux cônes volcaniques
et les coulées pyroclastiques apparaissent aux prochaines
éruptions.
Explosion de lave
Retombées de laves
Le magma est fragmenté (éjectas) et
propulsé plus ou moins
verticalement hors du cratère
Les éjectas sont classés en fonction
de leur taille: cendre, lappilis, blocs
et bombes.
Chaque éruption est caractérisée
par une catégorie d’éjecta.
L’accumulation d’éjectas forme
progressivement les cônes
volcaniqies
scories
..
Explosion de lave
Ecoulement pyroclastique
Emission brutale d’une émulsion intime
de liquide et de gaz magmatique dans
laquelle le gaz constitue la phase
continue transportant les éléments
solides en suspension.
Les nuées ardentes sont des
manifestation courantes de ce type de
dynamisme volcanique
Nuée ardente
Fumerolles
Phénomènes
associés aux
volcans
Geysers
Hydrotheromalisme
Fumerolles
Geysers
Jets de vapeur d’eau à travers
des fissures au alentours des
cratères
Température de 12°C – 210°C
riches en CO2, H2S
Sources très chaudes
jaillissantes
Inetrmitantes
Riches en éléments chimiques
Hydrothermalisme
Panaches d’eau riches en
éléments minéraux et à
haute température
200 à 300°C
.Risques associés aux volcans
Risques Primaires
-Coulées de laves
- Coulées pyroclastiques
-Nuées ardentes
-Retombées volcaniques
- Nuages de cendres
-Glissements de terrains
-Nuages toxiques
Risques secondaires
Liés à l’activité volcanique et
non associés à l’éruption elle
même
-Lahar (coulées de boue)
-Coulées de débris
-Glissement de terrains
-Contaminations des eaux souteraines
-Ras de marées (tsunamis)
Lahar ou coullée de boue
.
Prévision
des éruptions
On surveille
-L’activité sismique
-Déformation du sol
-Variations magnétiques et gravimétriques
-Température et chimisme des fluides
.
Un magma est moins dense
que la roche don’t il provient
(moins10%).
Il existe donc une force qui
pousse le magma par rapport
aux roches solide qui
l’entourent le magma monte
lentement vers la surface
Pression
Contrôle l’abondance en gaz qu’un
magma peut dissoudre
Haute pression plus de gaz
Basse pression moins de gaz
Les gaz dissous dans un magma
ascendant agissent de la même manière
que les gaz dissous dans l’eau gazeuse.
Il existe aussi une pression sur
un magma ascendant du au
poid des roches au dessus.
La pression est proportionnelle Lorsque la pression à l’intérieur de la
bouteille diminue, le gaz se sépare et
à la profondeur et diminue
forme des bulles.
progressivement lors de la
montée du magma
Le même processus se déroule dans un
magma ascendant le gaz se sépare et
des bulles se forment
.
Ce qui arrive aux bulles de gaz aprés
leur formation dépend de la viscosité
du magma.
En fonction de la
viscosité du magma
et la teneur en gaz
dissout
ERUPTION
EFFUSIVE
ERUPTION
EXPLOSIVE
Toutes les éruptions sont des évenements
dangereux et certains volcans sont moins dangereux
que d’autres.
Dégazage facile du magma
ERUPTION
EFFUSIVE
Petites explosions qui provoquent la
pulvérisation sous forme de bombes ou
de scories qui s’accumulent autour du
cratère
Lorsque le magma déborde du cratère
il sépanche sous forme de lave à
morphologies variées.
Les laves empruntent les cours d’eau
Le mélange d’eau, de lave, de blocs, de
cendres, et de boue sédimentaire
provoque des lahars
ERUPTION
EXPLOSIVE
Les gaz sont abondants
Les gaz se bloquent parfois par un bouchon.
L’explosion provoque l’expultion brutale du
bouchon dont les matériaux sont pulvérisés et
projetés avec les gaz.
Les éruption de nuées ardentes
lI se definissent par un magma visqueux qui retient les gaz
Lorsque ce magma est saturé en gaz des bulles de gaz ont tendance à
s’échapper et à s’accumuler au dessus de la lave.
La poussée des gaz provoque des fissures dans le toit de la chambre
magmatique.
Le dégagement des gaz entraine une brusque dimunition de la pression.
Le mélange gaz-lave fait éruption au niveau des fiussures produites sur
les flancs du volcan l’enssemble dévale les pentes du volcans à 500
km/h en transportant également des débris de laves (ponces; gros
blocs)
Prodominence de laves très fluides
qui jaillissent le long des fissures
en fontaines de plusieurs mètres de
hauteur
Et s’étallent en immence coulées sur
de grandes surfaces.
Tantôt explosive tantôt éffusifs
Caractérisé par une alternence de
cendere de blocs et de coulées de
laves
Les explosions sont modérés .
C’est un volcan facile à approcher.
Magma pâteux qui fraye sont
chemin vers le haut avec une
grande difficulté.
Arrivé à la surface sa pression
en gaz est tellement importante
Qu’il explose violemment et on
observe la projection de cendres
de bombes….
Caractérisé par la présence de gaz en
abondance
Lors de l’éruption; il se produit une
violente explosion éjectant des blocs
des bombes et des cendres.
Il génère des nuées ardentes.
Eruptions d’éffondrement
Les éruptions sous marines