Le mot volcan trouve son étymologie dans le nom du dieu romain du feu Vulcain (Héphaïstos dans le panthéon grec ancien).
C'est un relief, résultant de coulées de lave issues du magma et de l'accumulation de roches et de cendres (ejecta) formant souvent un cône. Il existe des volcans effusifs et des volcans explosifs, qui se différencient par leurs caractéristiques, et notamment leurs laves et leurs projections.
Un volcan est formé de trois parties :
- La chambre magmatique, « réservoir de magma », situé en profondeur ;
- Une ou plusieurs cheminées faisant communiquer la chambre et la surface ;
- La montagne volcanique située à la surface, celle-ci pouvant être de formes diverses.
Le volcanisme est l'ensemble des phénomènes qui accompagnent les remontées de magma dans un volcan. La volcanologie est l'étude de ses phénomènes.
Classification
Les éruptions volcaniques se classent en familles, en fonction des différentes manières dont sont émises les laves (coulées, explosions faibles ou fortes, panache de cendres ou non, etc.). Autrefois, alors que la volcanologie n'en était qu'à ses débuts, on utilisait une typologie basée sur l'étude de quelques volcans. L'observation plus approfondie d'un plus grand nombre de volcans montre une classification plus complexe.
Ancienne classification
Elle est basée sur l'observation d'un petit nombre de volcans et déterminée par les produits expulsés par le cratère :
- les éruptions vulcaniennes
Les laves émises sont assez visqueuses, ce qui favorise les manifestations explosives. Celles-ci sont brèves et forment des panaches de cendres d'ampleur généralement modérée. L'archétype est l'éruption de 1888-1890 du
Vulcano, situé en
Italie, dans les
îles Éoliennes.
- les éruptions stromboliennes
Leurs caractéristiques sont intermédiaires entre éruptions « hawaïenne » et « vulcanienne ». Elles se manifestent par des explosions plus ou moins importantes projetant de grandes quantité de
bombes. Cette activité explosive peut s'accompagner de plusieurs coulées de lave. L'archétype est l'activité du
Stromboli, situé sur l'
île du même nom au large de la
Sicile
Cette catégorie tire son nom de l'éruption de 1902-1904 de la
Montagne Pelée, célèbre volcan de la
Martinique qui fit presque 30 000 morts en
1902. Cette activité se marque par la formation d'un dôme pulvérisé par une très puissante explosion latérale, suivie de coulées pyroclastiques (ce qu'on appelle aussi une «
nuée ardente »).
Ces éruptions tirent leur nom de celle du
Vésuve en août 79 et dont
Pline le Jeune fit la description. Généralement précédées d'explosions des nappes d'eau souterraine (
éruptions phréatiques), les éruptions pliniennes se caractérisent par de violentes explosions à cratère ouvert projetant un panache de cendres et de
ponces à haute altitude (de 10 à 20 km en général). Après quelques temps, ce panache s'effondre sous son propre poids, générant des coulées dévalant à très grande vitesse les flancs du volcan, en particulier dans le lit des
rivières. Le pouvoir destructeur de telles éruptions est souvent supérieur à celui des éruptions péléennes en raison du volume de matériaux rocheux émis et de la violence des explosions.
Il s'agit d'éruptions effusives, continues et caractérisées par des coulées de lave fluides.
- On parle aussi d'éruption cataclysmique dans les cas les plus destructeurs, comme pour l'éruption qui détruisit Pompéi ou Saint-Pierre en Martinique.
Nouveaux critères de classement
On peut classer les volcans selon le principe de
dichotomie et croiser une multitude de critères afin d'obtenir une description plus fidèle à la réalité. On peut ainsi retenir plusieurs facteurs pour catégoriser un même volcan :
- Selon sa genèse : deux situations courantes :
- un rift subocéanique donne un volcanisme généralement effusif : sur les planchers océaniques (Atlantique par exemple), les volcans sous-marins produisent une grande quantité de basalte et sont à l'origine du phénomène d'accrétion.
- le volcanisme des arcs tectoniques est plutôt explosif : Montagne Pelée aux Petites Antilles, archipels de l'océan Pacifique.
- certains volcans échappent à ces localisations sur les limites de plaques : il s'agit des points chauds (dont le plus célèbre est celui d'Hawaii) ou encore le volcanisme intracontinental (plateau du Dekkan en Inde, Tibesti en Afrique).
- Selon son type d'activité :
- Volcan éteint / actif : on distingue les volcans actifs, qui se manifestent, ou se sont manifestés à une époque historique, par des éruptions, et les volcans éteints (comme la chaîne des Puys en Auvergne, ou le volcan d'Agde), en sommeil depuis les temps géologiques. On considère que le volcan est éteint si sa dernière éruption remonte à plus de 50 000 ans. Il est soumis à l'érosion.
- Pour les volcans actifs, on analyse son activité dans le temps présent : il peut être en sommeil ou bien en activité. Cette activité peut être permanente ou très irrégulière.
- Selon la nature du magma, on pourra observer un volcanisme basique ou acide.
- Selon la situation du volcan, on trouvera un volcanisme océanique ou continental
- Selon la nature de son activité, le volcan peut être effusif ou explosif.
- Selon la forme et la pente du volcan, qui dépendent elles-mêmes de l'histoire du volcan, des matériaux émis et du milieu naturel :
- les cumulo-volcans ont une pente forte et ressemblent à des dômes.
- les volcans-boucliers ont une pente faible : le magma très fluide se déverse dans toutes les directions. Les éruptions sont effusives. Exemples : Hawaii et Islande.
- les strato-volcans ont une pente modérée avec une architecture plus complexe, essentiellement construite par des scories.
- Selon le conduit de l'édifice volcanique :
- les volcans centraux n'ont qu'un seul conduit.
- les volcans linéaires ou fissuraux ont une fracture en guise de conduit, situation que l'on trouve dans les régions de rift.
- Selon la fréquence des éruptions :
- les volcans monogéniques ont une éruption unique.
- les volcans polygéniques ont connu plusieurs éruptions qui font un entassement, une superposition. Les stratovolcans résultent de l'empilement des épanchements de laves successifs.
- Volcanisme tholéitique / volcanisme alcalin
Ainsi, selon ces critères, on dira que :
- Le volcan Etna (Sicile, Italie) est un stratovolcan en activité permanente (émission quasi continue de gaz), d'origine océanique et d'activité plutôt effusive. Il a plusieurs cratères (volcan polygénique)
- Le volcan du mont Saint Helens (États-Unis, dans l'État de Washington) a longtemps été en sommeil, mais son activité explosive a repris en 1980.
Types d'activité volcanique
On distingue deux grands types d'activités volcaniques, définies par la composition et l'état du magma.
volcans effusifs
Dans le cas d'une activité effusive, l'éruption volcanique s'écoulent facilement en dehors du cratère et recouvrent les pentes de la montagne comme des rivières de feu. Les célèbres fontaines de lave y sont également associées.
Les volcans typiques de ce type d'activités se trouvent à Hawaii, mais aussi en Islande...
Ils sont généralement peu dangereux pour les populations, malgré les coulées de lave difficilement déviables et qui envahissent parfois les zones habitées.
Les pentes sont en général assez douces, on parle de volcan bouclier. Des gaz sont également émis (vapeur d'eau et soufre).
volcans explosifs
L'activité explosive est liée à des magmas visqueux d'où le gaz s'échappe difficilement. Des bouchons se créent donc à la sortie de la cheminée formant un dôme et confinant le magma sous-jacent dans les profondeurs. Le phénomène qui s'ensuit est à peu près celui qui prévaut dans une bouteille de champagne : les gaz s'accumulent et font sauter le bouchon.
Les produits de ce type d'éruption sont les cendres, ponces, bombes, mais aussi les redoutables nuées ardentes ou coulées pyroclastiques qui dévalent les flancs d'un volcan à grande vitesse.
Ce type d'éruption plus ou moins explosif, est le plus fréquemment rencontré à la surface de la Terre, notamment en bordure de l'océan Pacifique. Par exemple au Japon, l'Usu ; en Indonésie, le Krakatoa, le Gallungung ; aux États-Unis, le Mont Saint Helens...
La position de ces volcans dits « gris » coïncide avec les bordures des plaques tectoniques, qui sont généralement liés à une intense activité sismique.
Géomorphologie des régions volcaniques
Pour les différents aspects de la lave (pillow-lava, tunnel de lave, lave en dalles...), voir cet article.
L'activité volcanique produit des roches magmatiques (aussi qualifiées d'ignées ou d'éruptives) formées par la solidification de magmas, dont :
- les roches plutoniques, comme le granite, qui se sont refroidies lentement dans la chambre magmatique. Elles affleurent à la surface après un long processus d'érosion ;
- les roches volcaniques, comme le basalte, refroidies brutalement en surfaces après une éruption volcanique.
L'édifice volcanique
Sa forme dépend de son histoire, de la nature de la lave et des éruptions, de l'érosion, du milieu naturel : ainsi le volcanisme sous-marin ne donne presque jamais de cône ...
- Cratère
- Guyot
- Les flancs du volcan lui donnent un aspect plus ou moins conique. On y trouve :
- Des roches volcaniques : basalte, obsidienne, pyroclastites (appelée encore tephra ou ejecta). On classe les pyroclastites en trois catégories, en fonction de leur taille :
- les cendres mesurent moins de 2 mm
- les lapilli sont des fragments de roche de plus de 2 mm à quelques centimètres
- les blocs (de forme anguleuse) et les bombes (de forme globuleuse) sont plus gros (supérieur à 64 mm)
On distingue aussi les ponces (qui comportent de nombreuses vacuoles) et les scories moins légères et plus rudes au toucher.
Formes et types de relief créés par l'activité volcanique
- Les plateaux basaltiques : Trapps du Deccan en Inde, Plateau de la Columbia aux États-Unis.
- Les plateaux d'ignimbrites sont de vastes étendues recouvertes par les dépôts successifs de nuées ardentes débordantes à magma très acide.
- Le tuf est une roche composée de matériaux mêlés aux pyroclastites qui se cimentent sous l’action de l’eau. En fonction des ejecta accumulés, on distingue le tuf de cendres, le tuf ponceux, le tuf chaotique (blocs et cendres).
- dyke et sill
Formes de relief volcanique érodé
L'érosion est plus ou moins forte selon le milieu naturel ; elle est le résultat de l'action combinée de la pesanteur (pentes du volcan), des précipitations (et de l'action de l'eau en général : fleuve, glacier, et mer) du vent, des changements de températures, et du développement de la flore.
L'activité volcanique produit elle-même des forces érosives : les coulées de lave modifient sans cesse le paysage, les explosions peuvent agrandir le cratère et le transformer en caldera.
- Caldera : immense cratère effondré sur lui-même.
- atoll : anneau de corail issue de l'effondremment d'un volcan marin.
- Les dykes, composés de roches dures, peuvent résister longtemps à l'érosion.
- Les necks sont des pitons mis en évidence par l'érosion.
- Les planèzes (mot auvergnat).
- Les mesas sont des plateaux d'origine volcanique, disséqués par l'érosion.
- Horst volcano-tectonique
Phénomènes paravolcaniques
La présence d'un ou plusieurs volcans s'accompagnent fréquemment de seismes, mais aussi de divers autres phénomènes, dont notamment :
Conséquences du volcanisme sur l'activité humaine
Dangers
- coulées de lave : elles provoquent généralement un nombre limité de morts mais se révélent particulièrement destructrice : les bâtiments sur leur passage sont détruits et des incendies se déclenchent à proximité.
- projection de tephra (ejecta)
- nuées ardentes : avalanches sèches de blocs très dangereuses : celle de la montagne Pelée en Martinique a fait près de 30 000 morts et a parcouru les pentes du volcan à 600 km/h.
- gaz : les touristes imprudents s'exposent au risque d'asphyxie
- coulée boueuse ou lahar : lors de l'éruption du mont Saint Helens, le 18 mai 1980, les coulées de boue submergèrent et détruisirent des dizaines de milliers d'hectares de forêts, emportant d'énormes troncs d'arbres et des rochers qui détruisirent toutes les infrastructures routières. L'ancienne vallée de la rivière Columbia fut comblée par 150 m de dépôts.
- glissement de terrain
- tsunami : l'éruption du Krakatoa en Indonésie (27 août 1883) engendra un raz-de-marée dont la vague fut perceptible jusqu'en Europe.
- Les gaz sont meurtriers émis en grande quantité, comme le montre la catastrophe de Nyos au Cameroun en 1986.
Prévention des risques
L'observation permet de prévoir une éruption plus facilement qu'un séisme, il est ainsi de commencer l'évacuation des zones menacées quelques heures avant la première éruption, cependant sans une surveillance permanente et la mise en place par les autorités de protocoles de gestion du risque une telle évacuation est souvent impossible. Dans les pays développés, les pompiers, secondés par l'armée, essaie parfois de détourner les coulées de lave, comme ce fut le cas à plusieurs reprises lors d'éruption de l'Etna.
Atouts liés au volcanisme
- Les dépôts de cendres rendent les sols fertiles : les agriculteurs l'ont bien compris depuis l'Antiquité. Ainsi, la culture du café et du cacao est particulièrement courante en Amérique du Sud sur les pentes des volcans.
- Les produits volcaniques sont utilisés comme matériaux de construction : la cathédrale de Clermont-Ferrand (en France) est édifiée grâce à cette pierre volcanique.
- Les activités paravolcaniques sont aussi exploitées par les humains : l'énergie géothermique est utilisée en Islande et aux États-Unis ; les geysers du parc du Yellowstone attirent des milliers de touristes, et les sources d'eau chaude permettent le développement du thermalisme.
Perception des volcans par l'Homme
Volcans et médias
Les médias s'intéressent souvent aux volcans. Les catastrophes qu'ils provoquent ou l'aspect spectaculaire de leur éruption sont ainsi l'objet de multiples reportages d'information ou de vulgarisation.
- Supervolcan (supervolcano en anglais). Ce terme, impropre en vulcanologie, a été employé pour la première fois en 2004 dans un documentaire de la BBC et de Discovery Channel pour décrire des éruptions catastrophiques à une échelle continentale ou mondiale, pouvant entraîner des disparitions d'espèces ou un changement climatique. Ces éruptions sont classées 8 sur l'Indice d'Explosivité Volcanique ou VEI, les plus récentes sont celle du Lac Toba en Indonésie il y a 70 000 ans et celle de Yellowstone, il y a environ 640 000 ans.
Pour en savoir plus
articles connexes
Bibliographie
- Jacques-Marie Bardintzeff, Les Volcans, Minerva, 2004, ISBN 2830707559
- Bernhard Edmaier, Volcans, Fernand Nathan, 2004, ISBN 2092610996
- Jacques Kornprobst, Christine Laverne, Les Volcans, comment ça marche ?, Editions du BRGM, 2002, ISBN 2847030174
- Maurice Krafft, Les feux de la terre : Histoires de volcans, Découvertes Gallimard, 2003, ISBN 2070429008
- Patrick de Wever, Le volcanisme : Cause de mort et source de vie, Vuibert, 2003, ISBN 2711752933
Liens externes
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