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Fiche de savoir n° 7 – le volcanisme
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FS n° 7 - Le volcanisme
Volcanisme : ensemble des phénomènes volcaniques, c’est-à-dire des venues de matières
des profondeurs du globe jusqu’à sa surface.
Volcan : relief montagneux formé par des matériaux projetés du sous-sol (la forme est le
plus souvent celle d’un cône ou d’un cratère).
I. Naissance des volcans
1) Qu’est-ce qu’un volcan ?
Un volcan est composé de 3 parties :
- un réservoir de magma en profondeur,
- une ou plusieurs cheminées volcaniques (qui
font communiquer l’intérieur de la terre avec la
surface),
- ce qu’on appelle une montagne volcanique, c’est-à-dire un cratère, un cône cratère, un
dôme, une coulée de lave ou un dépôt de produit d’explosion.
2) D’où les matériaux volcaniques sont-ils issus?
Les matériaux volcaniques proviennent en partie de l'asthénosphère, zone
visqueuse du manteau immédiatement située sous la lithosphère (partie supérieure du
manteau et croûte terrestre). La roche en fusion progresse sous le sol, faisant fondre la
croûte terrestre. Elle crée, par son passage brûlant une cavité souterraine : la chambre
magmatique. Les roches volcaniques arrivent à la surface, propulsées lors des contacts
entre les différentes plaques lithosphériques.
3) Les éléments volcaniques
 Lave ou magma ?
Lorsque la température est suffisamment élevée, la roche franchit ce qu’on appelle le
« point de fusion ». L’état physique de la roche est alors liquide. Elle est dépourvue de gaz.
On parlera de LAVE. C’est ce qui sortira essentiellement des volcans.
A l’image d’une bouteille d’eau gazeuse, tant que le bouchon n’est pas ouvert, le gaz
est dissout dans l’eau, dans un mélange dit « homogène ». On ne peut distinguer ses 2
constituants. On ne voit pas les bulles. Pour la roche volcanique, il en est de même. Les gaz
sont dissouts dans la roche en fusion. On parlera de MAGMA. Il constitue la partie liquide et
visqueuse de notre globe (manteau).
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Volcanisme : ensemble des phénomènes volcaniques, c’est-à-dire des venues de matières des
profondeurs du globe jusqu’à sa surface.
Volcan : relief montagneux formé par des matériaux projetés du sous-sol. (La forme est le plus
souvent celle d’un cône avec un cratère).
1° Structure de base d’un volcan.
2° Les éléments volcaniques
a) Lave ou magma ?
Lorsque la température est suffisamment élevée, la roche franchit ce qu’on appelle le « point de fusion ».
L’état physique de la roche est alors liquide. Elle est dépourvue de gaz. On parlera de LAVE. C’est ce qui
sortira essentiellement des volcans.
A l’image d’une bouteille d’eau gazeuse, tant que le bouchon n’est pas ouvert, le gaz
est dissout dans l’eau, dans un mélange dit « homogène ». On ne peut distinguer ses 2
constituants. On ne voit pas de bulles. Pour la roche volcanique, il en est de même. Les
gaz sont dissouts dans la roche en fusion. On parlera de MAGMA. Il constitue la
partie liquide et visqueuse de notre globe (manteau).
Lorsque le magma subit une dépressurisation (comme lorsque vous ouvrez votre bouteille
d’eau gazeuse), en se rapprochant de la surface, les gaz du magma se désolidarisent. Le
magma perd alors son gaz et devient de la lave.
Le magma contient principalement de la Silice. C’est un composé oxygéné du silicium. C’est le minéral le
plus présent sur Terre. On le retrouve entre-autre dans le quartz, le verre, certains sables, dans le granite,
dans le basalte, et bien sûr dans la lave lors des éruptions.

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Lorsque le magma subit une dépressurisation (comme lorsqu’on ouvre une bouteille
d’eau gazeuse), en se rapprochant de la surface, les gaz du magma se désolidarisent. Le
magma perd alors son gaz et devient de la lave.
Le magma contient principalement de la Silice. C’est un composé oxygéné du
silicium. C’est le minéral le plus présent sur Terre. On le retrouve entre-autre dans le quartz,
le verre, certains sables, dans le granite, dans le basalte, et bien sûr dans la lave lors des
éruptions.
II. Que produit un volcan ?
1) Eruptions
Une éruption volcanique est une ascension de magma issu de la profondeur de la
Terre et porté à des températures élevées, supérieures à 1000 °C. Comment se déroule
l’éruption ? Tout dépend de la qualité du magma et en particulier de la teneur en gaz des
laves. C'est en reconnaissant les produits émis par le volcan que l'on détermine les différents
types d'éruption.
2) Les gaz
Généralement, un volcan qui n'émet que des gaz possède une
activité faible.
Avec une température qui peut atteindre 1200 °C et une vitesse
d'ascension, 200 kilomètres à l'heure, ces gaz sont constitués
majoritairement d'eau, de chlorures, de carbonates et de sulfates. On y
trouve aussi du gaz carbonique et de l'oxyde de carbone, du méthane, de
l'ammoniaque et de l'acide chlorhydrique.
Il arrive que des gaz s’échappent d’un volcan sans la sortie de
lave. Ces lieux de dégazages se nomment "fumerolles". Les plus répandus sont les
fumerolles de soufre, éléments très présents dans le volcanisme.
Les volcans vomissent surtout de la vapeur d’eau, du gaz carbonique, de l’hydrogène
et des gaz sulfureux.
3) La lave
La température de la lave varie entre 500 à 1200 °C. Les différences de température
sont dues à la composition de la lave, et influent sur la vitesse d'écoulement de celle-ci.
Il existe deux types de laves, les laves fluides et visqueuses.
laves fluides
laves visqueuses
• La lave au pH basique est pauvre en
silice et est plus chaude.
• Les basiques sont presque lisses,
semblables à une sorte de goudron.
• La lave acide est riche en silice et est
visqueuse.
• Les laves acides donnent des coulées
avec des surfaces irrégulières,
gonflées de débris.
La vitesse d’écoulement varie de quelques mètres à l'heure à 40 kilomètres à l'heure.

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4) Les projectiles solides
Les volcans, au moment des éruptions, envoient aussi des projections qui se solidifient
dans l'air : les pyroclastites (débris de feu).
On les classe par taille :
- les plus fins : les cendres volcaniques. En raison des fortes
énergies et pressions lors d’une éruption, il arrive que la lave soit
pulvérisée en microgouttelettes qui vont alors se refroidir et se
solidifier rapidement. Elles retombent ensuite sous la forme de
« neige de cendres », parfois plusieurs heures après l’éruption,
recouvrant le paysage de plusieurs centimètres, voire mètres.
Avec les poussières, les cendres constituent les plus fines projections volcaniques.
- ceux de quelques millimètres de diamètres : les lapilli (petites pierres
en italien) sont un ensemble de pierres éjectées par le volcan. Liquide lors
de la sortie et remplie de gaz, celle-ci se refroidit et donc se solidifie avant
de retomber au sol.
- lorsqu’ils mesurent quelques centimètres : scories (morceaux de lave
déchiquetés, de 5 cm à 30 cm de diamètre). Lorsque la roche expulsée est
carbonisée (scories) et refroidie en petites pierres se déposant autour du cratère, il
se crée un talus noir en forme de cône, appelé cône de scories. Ne pas confondre
avec le cratère ! On retrouve par exemple des cônes de scories dans le cratère du
Piton de la fournaise sur l’île de la Réunion.
- Les plus gros blocs de forme ovale à l'état visqueux : les
bombes volcaniques. Ce sont des fragments projetés de
lave provenant de la fragmentation de la lave émise lors d’une
éruption volcanique. La plupart du temps, elles percutent le sol
avant d’avoir pu se solidifier.
Des bombes volcaniques peuvent être projetées à plusieurs
kilomètres, et elles acquièrent ensuite leur forme durant leur
envol. Elles peuvent être très grosses : en 1935, l’éruption du
volcan Asama au Japon a expédié des bombes de 5 à 6 mètres
de diamètre, à des distances de 600m du cratère !
5) Les autres déjections volcaniques
Lorsque la lave sort du cratère et se retrouve en
contact direct avec l’eau (fond des océans,...), elle
se refroidit rapidement et prend une structure en
forme de coussin, d’où son nom anglophone de
lave pillow. Alors que l’extérieur s’est solidifié,
l’intérieur peut rester liquide plusieurs minutes
voire plusieurs heures. C’est ce qui compose
principalement les dorsales océaniques dans les
zones d’accrétion.

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L'activité des geysers, comme celle de toutes les sources chaudes, est liée à
l'infiltration d'eau en profondeur, qui s'enfonce jusqu'à rencontrer une roche chauffée par le
magma en fusion. Elle rejaillit alors vers la surface par effet de convection. Les geysers
diffèrent des simples sources chaudes par la structure géologique souterraine. L'orifice de
surface est généralement étroit, relié à des conduits fins qui mènent à d'imposants réservoirs
d'eau souterrains.
Quand le geyser se remplit, la température diminue
au sommet de la colonne, mais à cause de l'étroitesse du
conduit, l'eau du réservoir ne peut se refroidir. La pression
augmente, jusqu'à ce qu'elle engendre une surchauffe du
liquide (au-dessus du point d'ébullition), de façon similaire
à une cocotte-minute.
L'intensité des forces en jeu explique la rareté du
phénomène. Autour de nombreuses zones volcaniques, on
peut trouver des sources chaudes accompagnées de
fumerolles. Mais souvent, les roches sont trop friables, ce
qui génère une érosion rapide et condamne l'apparition d'un geyser, qui doit disposer de
conduits naturels étroits et résistants.
L'activité d'un geyser est assez fragile et capricieuse, et certains se sont éteints parce
qu'on y avait simplement jeté des déchets. L'autre raison est bien entendu l'exploitation de
l'énergie géothermique.
Lorsque ce même phénomène se déroule sous les océans, à plusieurs milliers de
mètres de profondeurs, il n’y aura pas de geyser, mais bien des fumeurs noirs ou
sources hydrothermales (parfois appelés fumeurs blancs en fonction de leurs couleurs).
L’eau à plusieurs centaines de degrés rejette également d’énormes quantités de minéraux. A
un tel point que de la vie est possible dans ses alentours. On y retrouve une faune qui a
remplacé ses besoins en énergie solaire par l’énergie thermique et chimique de ces cheminées
sous-marines.

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III. Les phénomènes géologiques éruptifs
1) La nuée ardente
C’est une masse de gaz brûlants (environ 700°C) éjectés du volcan à très
forte pression, transportant à vive allure (plusieurs centaines de km/h) du gaz,
des cendres et des blocs de taille variable dévalant les pentes d’un volcan.
Les nuées ardentes sont dues à l'explosion d'une partie de l'appareil volcanique sous
l'effet de l'augmentation de la pression des gaz et l'obstruction de la cheminée par des laves
particulièrement visqueuses.
Une nuée ardente est généralement composée d’une coulée pyroclastique à sa base et
d’où s’élève un nuage pyroclastique.
2) Lahar
Lors d’une éruption, il arrive que les cendres
volcaniques se mélangent à de l’eau (rivières,
lacs) ou de la boue en cas de pluies. L’éruption
peut également faire fondre les neiges ceinturant
le sommet. Une coulée de boue cendrée peut
alors dévaler les vallées du volcan et enfuir tout
sur son passage à plusieurs mètres de profondeur.
Son passage dans un village est particulièrement
meurtrier.
3) Lac acide
L’accumulation d’eau de pluie dans un cratère peut donner
naissance à un lac. Celui-ci se chargeant de minéraux (soufre,
carbone,...) gagne alors en acidité. Certains de ses lacs peuvent
même contenir de l’eau dont l’acidité est proche d’un pH de zéro,
c’est-à-dire de l’acide presque pur. On en retrouve entre- autre dans
le parc du Yellowstone aux USA.