Du latin Vulcanus : Vulcain, Dieu romain du feu. Ce sont des ensembles géologiques souvent complexes où le magmaMagma Du grec magma : résidu pâteux. Liquide silicaté pouvant contenir une fraction de cristaux et de gaz, à haute température (au moins 600°C) qui donne les roches magmatiques par solidification. provenant de la fusion partielle du manteauManteau Enveloppe de la Terre comprise entre la croûte continentale ou océanique et le noyau supérieur., ainsi que des gaz chauds, atteignent la surface terrestre. Les volcans se rencontrent tant en domaine continental qu’en domaine océanique. Les éruptions volcaniques correspondent à l’émission de laves en coulées ou projections associée à des émanations gazeuses plus ou moins abondantes. Parmi les produits de projections on trouve du matériel initialement ‘’fondu’’ ou solides (éjectas). Le matériel initialement ‘’fondu’’ se retrouve sous forme de bombes volcaniques, scories, tufs, lapilliLapilli Du latin lapillus, lapis : pierre. Fragment de lave projeté par les volcans, dont la taille varie de 2 à 30 ou 64 millimètres, suivant les classifications., et cendres. Le volcanismeVolcanisme Ensemble des manifestations volcaniques et des phénomènes qui s'y rapportent. trouve sa place dans le cadre de la tectoniqueTectonique Du grec tektonikos, relatif à la charpente. Terme générale désignant les déformations qu'ont subis des terrains géologiques après leur formation. Il existe différentes catégories de tectoniques, dont la tectonique des plaques, qui concerne le mouvement des plaques non soudées de la lithosphère, qui flottent sur le magma sous-jacent, l'asthénosphère. globale (ou des plaques) qui permet de rendre compte de la forte localisation du magmatisme le long des rides d’accrétion ou au niveau des zones de subductionSubduction Enfoncement d'une portion d'une lithosphère sous une autre, océanique ou continentale.. 1500 volcans terrestres actifs sont répartis actuellement sur la planète, une soixantaine sont en éruption chaque année. Les volcans sous-marins sont beaucoup plus nombreux. Des manifestations volcaniques actuelles ou passées, ont été observées sur d’autres planètes de notre système solaire (Mercure, Vénus, Mars) ou satellites de planètes (la Lune, Io, Europe).
Suivant leur forme, les volcans sont classés selon trois catégories :
1) Les volcans boucliers ou de type hawaiiens (des îles Hawaii) se caractérisent par des pentes faibles (quelques degrés : 4 à 6), et donc une hauteur très inférieure à leur diamètre. De tels édifices, bien individualisés, atteignent des dimensions considérables : le cantal est le plus grand volcanVolcan Du latin vulcanus : Vulcain dieu du feu. Lieu où du magma en fusion et des gaz chauds atteignent la surface de l'écorce terrestre, soit à l'air libre, soit sous l'eau. d’Europe (80 km) le Kilauea (Hawai) possède une base d’environ 200 km de diamètre et une hauteur totale d’environ 10 km dont un tiers émergé. Leur structureStructure Du latin strutura : Arrangement. Arrangement à l'échelle microscopique de minéraux dans une roche. est essentiellement constituée de coulées de laves fluides de type basaltique. Le matériel mis en place par explosions ou projections représentent une faible proportion de l’édifice. (Exemple : le Piton de la Fournaise à la Réunion, Images 11 et 12).
2) Les volcans de type stratovolcan se caractérisent par une forme conique plus régulière, le diamètre est plus équilibré par rapport à la hauteur. Les flancs concaves vers le haut ont des pentes pouvant atteindre environ 35 degrés Dans l’épaisseur des pentes alternent les coulées de laves et les couches pyroclastiques, empilées les unes sur les autres. Ce sont des volcans explosifs. (Exemples : le Vésuve en Italie, Image 3 ; le mont Fudji au Japon ou le mont Saint Helens aux Etats-Unis). C’est le type de volcan le plus courant. Leur histoire est souvent plus complexe que celle des volcans boucliers, ils montrent également plus grande variabilité chimique des magmas émis. Les laves en coulées sont plutôt plus pauvres en siliceSilice Tectosilicate (SiO2) présentant différents polymorphes : opales, quartz, tridymite, cristobalite, coésite, stishovite. que les produits des autres dépôts volcaniques. Les proportions coulées, dépôts pyroclastiques sont très variables d’un édifice à l’autre.
3) Les cônes et dômes sont de petits édifices comparés au stratovolcan, leurs dimensions sont inférieures d’un ordre de grandeur. Les cônes peuvent constitués de cendres ou scories et correspondent à une activité peu explosive et souvent brève. Un exemple célèbre est celui du volcan mexicain Paricutin qui naît dans un champ de maïs en 1943 et développe un cône de 400 m de hauteur sur environ 2 km de diamètre en quelques années. Les cônes de cendres ont un caractère basaltique. Les dômes et formes dérivées se forment lorsque des laves très différenciées (dacite, rhyolites) très dégazées, se mettent en placent en surface, par déplacement lent. Ils atteignent et quelques centaines de mètres de hauteur et kilomètres de diamètre. Ces derniers édifices de faibles dimensions se retrouvent souvent au sein des édifices de plus grande taille décrits plus haut.
On distingue communément deux types de volcans :
1) Les volcans dits effusifs qui sont caractérisés par l’émission de coulées de laves fluides. Ils peuvent être sous-marins ou aériens. Le volcanisme de point chaud est généralement de ce type. Du point de vue de l’aléa volcanique, ils sont peu dangereux.
2) Les volcans dits explosifs qui se caractérisent par des laves très visqueuses conduisant à des éruptions explosives avec l’émission de panaches volcaniques de cendres et d’éléments plus grossiers. Ces volcans se trouvent généralement au niveau des zones de subduction. Communs sur le pourtour pacifique, ils représentent un risque volcanique majeur.
Types d’éruptions : On distingue classiquement différents types d’éruptions ou éruptifs sur la base de la dispersion des retombées (cendres, lapillis, …) et de leur granulométrieGranulométrie Du latin granulum : petit grain et du grec metron : mesure. Etude de la taille des éléments d’un sédiment ou d’une roche sédimentaire.. La dispersion correspond à la surface autour du point d’émission sur laquelle on retrouve ces retombées. La surface ne correspond pas nécessairement à une géométrie simple, sa forme sera affectée par les conditions météorologiques. La distance de transport dépend naturellement de la hauteur atteinte par les produits volcaniques lors de l’éruption et donc de l’énergie de celle-ci. Plus haut sont émises les particules, plus grande peut être la distance sur laquelle elles sont transportées.
La figure de l’Image : 1, fournit de manière schématique une comparaison entre les différents styles éruptifs reconnus. La surface de dispersion n’apparaît pas explicitement, mais est remplacée par une distance type de transport. En première approximation, la hauteur du ‘’panache’’ reflète la granulométrie moyenne, celle-ci diminuant lorsque le panache monte.
Toutes ces catégories peuvent se trouver associées en combinaisons intermédiaires selon les phases d’activité. Par exemple : l’Etna (en Sicile, Italie) se présente comme un stratovolcan posé sur un volcan bouclier ; l’Ekla (en Islande) est un stratovolcan et un volcan fissural ; le Vésuve (en Italie) à des éruptions stromboliennes à certains moments et vulcaniennes à d’autres, de plus c’est un volcan d’origine sous-marine.
Photographes et sources : Hélène Balcone-Boissard (Images 2 à 6, Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris.), Alain Person (Images 6 à 9, Laboratoire Biominéralisations et Paléoenvironnements, Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris., et Stéphane Le Callonnec (Images 11 et 12, Source extérieure bénévole).