Un volcan marque un évent où le magma, ou la roche en fusion, atteint la surface de la Terre sous forme de lave et de matériaux associés. Alors que beaucoup de gens envisagent un pic conique quand ils pensent à un volcan, une grande variété de formes de relief entrent dans la catégorie, y compris les crêtes du midocéan et les fissures qui font éruption de grandes nappes de basaltes. Les éruptions volcaniques peuvent être plutôt calmes et lentes, ou elles peuvent être dramatiquement violentes et catastrophiques. D'une manière ou d'une autre, ils témoignent de l'agitation croissante de la Terre intérieure.
Sources des volcans
Les volcans se trouvent généralement dans deux sites majeurs de la planète: aux limites des plaques tectoniques et à ce qu'on appelle les «points chauds», où le magma provient de sources de chaleur beaucoup plus discrètes dans le manteau. Les limites des plaques divergentes sont des fissures où la lave ascendante forme une croûte océanique fraîche au niveau des volcans sous-marins. Là où une plaque entre en collision avec une autre et s'enfonce sous elle - un processus appelé «subduction» - la plaque de plongée fond à une certaine profondeur pour alimenter les ceintures de volcans. Les points chauds ne sont pas entièrement compris, mais ils semblent être responsables de certains des reliefs les plus impressionnants de la planète, tels que les volcans boucliers hawaïens et le supervolcan massif de Yellowstone.
Les bases de l'éruption
Le comportement éruptif d'un volcan donné dépend en grande partie de la teneur en gaz et en minéraux du magma qui l'alimente. Les gaz, appelés volatiles, comprennent la vapeur d'eau ainsi que le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre et d'autres éléments. Ces substances volatiles sont pressurisées en profondeur et se dilatent lorsque le magma s'approche ou atteint la surface. La facilité avec laquelle les gaz peuvent échapper au magma dépend fortement de la teneur en silice de la substance: un magma riche en silice est plus visqueux - c'est-à-dire qu'il circule moins facilement - et entrave plus la libération de gaz qu'un magma plus pauvre en silice . Ainsi, les magmas lourds en silice sont plus sujets aux éruptions explosives car les gaz accumulés accumulent une pression intense. La quantité relative de silice dans la lave aide à la classifier: la lave basaltique est pauvre en silice; lave andésitique, intermédiaire; et les laves dacitiques et rhyolitiques sont riches en silice. Ces catégories peuvent expliquer le comportement éruptif et aussi décrire les types de roches formés à partir des formations géologiques de lave durcies suggérant l'activité volcanique passée.
Phénomènes d'éruption
Une éruption volcanique peut émettre des coulées de lave, des gaz et pyroclastiques, qui sont les débris de lave ou de roches crustales brisées dans l'explosion. Le matériau pyroclastique, également appelé téphra, va des énormes blocs et des bombes aux cendres pulvérisées et aux cendres. Parmi les événements les plus destructeurs associés aux éruptions explosives, on trouve les coulées pyroclastiques et les surtensions, parfois appelées «nuée ardente». Les coulées pyroclastiques sont des rideaux rapides de gaz brûlant et de roche qui balaient les épaules du volcan. Le long de leurs marges, ils peuvent lancer des nappes de cendres évasées par le gaz - surtensions pyroclastiques - qui, contrairement aux flux, peuvent dégager des barrières topographiques et parcourir des distances impressionnantes. Les lahars, flux de débris saturés d'eau - déchaînés, par exemple, par la fonte rapide des glaciers sommitaux - qui peuvent dévaler les vallées des rivières drainant les volcans sont également formidables.
Types d'éruptions explosives
Un schéma de catégorisation commun pour les éruptions explosives nomme chaque type après des volcans spécifiques qui l'illustrent. Les éruptions hawaïennes sont généralement des coulées calmes de lave basaltique. Les éruptions stromboliennes décrivent des éruptions presque continues de lave gazeuse à intensité intermédiaire, souvent caractérisées par de petites explosions jetant des mottes de lave dans l'air. Les éruptions vulcaniennes sont encore plus explosives: les gaz s'accumulent sous la croûte construite par la lave visqueuse, finissant par éclater pour projeter de la pierre ponce et un grand nuage de cendres. Les éruptions péléaniques présentent des dégagements d'énergie explosifs après l'effondrement d'un dôme de lave; les produits déterminants sont des écoulements pyroclastiques et des surtensions. Ces avalanches brûlantes caractérisent également les éruptions pliniennes, des événements exceptionnellement puissants qui produisent des nuages de cendres titanesques et parfois les cratères effondrés appelés calderas.
