Par : Alan V. Morgan

Il est important de se rappeler que les volcans ne sont pas dispersés au hasard sur la surface de la Terre. Ils sont généralement, mais pas toujours, situés près des marges des énormes plaques lithosphériques qui composent la surface de la Terre. Les formes des reliefs volcaniques sont le reflet de la composition des laves qui sont extrudées par le volcan.

La composition des laves affecte également le type d’activité présenté par le volcan. Avant de revenir sur les types de volcans, nous devons revoir la nature du magma et la façon dont les laves atteignent la surface. La figure 1a illustre une section hypothétique de la croûte terrestre s’étendant sur environ 10 à 15 km sous un volcan. Le magma prend naissance sous l’effet de la chaleur et de la pression, profondément sous la surface de la Terre, dans des chambres magmatiques ou des batholites (en bas de la figure 1a). Les types de roches observés lorsque le magma refroidit dans un batholithe peuvent être du granite (si le type de roche est acide), peut-être de la syénite ou de la diorite (si elle est intermédiaire) ou du gabbro (si elle est basique) -(voir la classification des roches ignées ailleurs dans ce numéro).

Le magma qui remonte du batholithe fait son chemin vers la surface. Lors de la solidification, le type de roche (à 1) serait à très gros grains ou phanéritique (à cause du refroidissement lent et des éléments abondants). On peut voir des fragments ainsi que des pièces beaucoup plus grandes du toit du batholite s’affaisser dans la chambre magmatique. Souvent, ils fondent complètement ou sont considérablement altérés. Dans certains cas, des fragments plus petits peuvent être transportés rapidement à la surface sous une forme presque inchangée, où ils peuvent nous renseigner sur la nature des roches en profondeur. Ces « roches étranges » sont connues sous le nom de xénolites.

Figure 1a : côté gauche. Section crustale d’environ 15km
Figure 1b : côté droit. Trois volcans (en haut) Skalbreid, en Islande, un volcan à lave basaltique ; (au centre) Ngauruhoe, en Nouvelle-Zélande, un volcan de composition andésitique et (en bas) Beerenberg sur Jan Mayen, un volcan composite à trachyte et basalte, alternant avec des cendres.

Le magma qui remonte à la surface se refroidit plus rapidement en montant vers des régions de températures et de pressions plus basses. Les ramifications fluides de la source principale se frayent un chemin dans la roche du pays en formant des dykes et des sills. Les filons-couches sont des intrusions longues et plates qui sont parallèles au « grain » de la roche encaissante. Les dykes traversent le grain de la roche mère. Un filon-couche transgressif est une intrusion plate qui passe d’un niveau à un autre dans la roche encaissante. La zone 2 illustre une chambre ou un réservoir plus petit où le magma pourrait se rassembler sous le conduit quasi vertical menant à la surface. Les cristaux qui se forment ici sont plus petits et peuvent contenir des cristaux isolés plus gros qui ont été transportés depuis le bas. Cette texture de roche ignée à deux tailles est « hypabyssale ». Une petite ramification où le magma a forcé le substrat rocheux vers le haut en une structure en forme de dôme est illustrée comme un laccolithe. La taille des grains est moyenne dans les roches qui se solidifient à ce niveau.

Le magma continue à monter, pénétrant dans les fissures et élargissant les joints de la roche du pays jusqu’à un point où il finit par s’échapper à la surface. C’est la position du volcan. À la surface, dans des conditions de température et de pression relativement basses, le magma dégaze et se refroidit rapidement, produisant une lave avec de très petits cristaux (à grains fins ou aphanitiques) (en 3). La forme du volcan est reflétée par la composition chimique de la lave, ce que l’on voit sur la figure 1b.

Trois volcans sont illustrés. En haut, le Skalbreid, au nord de Thingvellir, dans le centre-sud de l’Islande. C’est un exemple typique de volcan « bouclier ». (On l’appelle ainsi parce qu’il ressemble à un ancien bouclier viking reposant sur sa base). Ici, les laves basaltiques sont très fluides et s’écoulent rapidement dans le paysage. Ces volcans ont la « vengeance de Montezuma » et peuvent être facilement comparés aux humains qui ont la « course » ! Comme la lave s’écoule facilement, les volcans ont des angles de pente faibles et ne sont généralement pas explosifs. Cependant, ils ont des fontaines de lave spectaculaires et produisent des quantités prodigieuses de lave. Ils sont bien représentés par les volcans des zones océaniques de la planète, comme Hawaï et l’Islande, mais ils existent aussi dans les zones continentales ailleurs.

L’image du milieu représente le Ngauruhoe, un grand volcan (2291m de haut) dans le parc national de Tongariro, sur l’île du Nord, en Nouvelle-Zélande. Les volcans intermédiaires sont couramment observés dans les zones de subduction des marges de plaques, où la croûte océanique descend sous les continents. Les volcans du côté ouest de l’Amérique du Nord, de l’Amérique centrale et du Sud et des Caraïbes sont souvent de ce type. Ces volcans ont des flancs abrupts et, en raison de leur nature explosive, peuvent être très catastrophiques. Ils sont représentés par certains des volcans des Caraïbes (et beaucoup d’autres ailleurs). Je les décris souvent comme des « volcans constipés » et leur nature gazeuse et explosive peut être facilement mise en relation avec le système alimentaire humain ! Le type de lave est généralement de la rhyo-dacite (une composition plus intermédiaire que la rhyolite), du trachyte ou de l’andésite (nommée d’après les roches volcaniques le long des Andes). Le Ngauruhoe extrude fréquemment de l’andésite, et est l’un des volcans les plus actifs du monde.

En bas, le volcan Beerenberg, sur le Nord Jan, île Jan Mayen, Atlantique Nord. Le Beerenberg est un stratovolcan classique – une énorme pile volcanique composée de couches alternées de lave et de cendres. Le volcan culmine à 2277 m et s’étend sur trois kilomètres supplémentaires sous le niveau de la mer. Ce cône montre également que la composition des volcans peut varier dans le temps. La plupart des éruptions modernes sont basaltiques, mais le Beerenberg a également une longue histoire d’éruptions trachytiques. (Voir aussi l’article sur Jan Mayen dans ce numéro).

En résumé, les roches ignées lorsqu’elles sont formées en profondeur ont des textures grossières (gros cristaux) mais lorsqu’elles sont extrudées sous forme de laves, la taille des cristaux est assez petite. Les volcans, dont la position est généralement déterminée par les frontières des plaques, ou les contraintes à l’intérieur des plaques, en particulier à proximité des « points chauds », varient en forme et en activité par la composition chimique des laves qui sont extrudées.