Lave


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Coulée de lave fluide à Hawaii

La lave est une roche en fusion, plus ou moins fluide, émise par un volcan lors d’une éruption. La lave est issue d'un magma, réserve de roche en fusion située dans l’épaisseur des couches rocheuses solides de la planète.

Les laves, au moment où elles sont émises, atteignent des températures qui selon leur composition chimique varient de 700 à 1 200 °C. Elles se solidifient rapidement par refroidissement au contact du sol, de l’atmosphère ou de l’eau et forment alors des roches volcaniques, comme par exemple les basaltes ou les rhyolites.

Les roches volcaniques, formées par le refroidissement en surface d’une lave, appartiennent à l’ensemble des roches magmatiques, conjointement avec les roches plutoniques qui sont formées par le refroidissement et la cristallisation d’un magma en profondeur (comme les granites ou les gabbros).

L'accumulation des laves et des matériaux éruptifs éjectés (bombes, cendres et lapilli) construit le cône caractéristique des volcans dont la forme dépend de la viscosité de la lave et de sa teneur en gaz.

Sommaire

Aspect des champs de lave

Lave basaltique solidifiée

Lorsque qu'une coulée de lave, fluide ou visqueuse, se crée lors d'une éruption, l'aspect de la lave et sa composition ne sont pas toujours les mêmes.

En effet, la viscosité de la lave dépend de sa teneur en silice (SiO2), si la lave est très chargée en silice, elle sera visqueuse et inversement. Cela nous permet d'expliquer le principe des volcans de type effusifs et explosifs.

Chez les volcans de type explosif, la lave émise lors d'une coulée est visqueuse et très riche en silice. Lors d'une éruption, une nuée ardente peut se créer. Des bulles de gaz se forment et remontent de la chambre magmatique. Cette poussée des gaz vers la surface s'appelle la pression des gaz. Pendant la remontée dans la cheminée, la pression est très élevée (poids de la colonne de magma) et la viscosité de la lave importante. Lorsque la pression de la colonne de magma devient inférieure à la pression des gaz, les gaz sortent brutalement et provoquent l'éjection explosive de particules et de fragments de roche en fusion (bombes, lapillis et cendres). La roche obtenue lors de telles éruptions est une roche ryolithique.

Chez les volcans de type effusif, dont la lave est pauvre en silice, la lave émise lors d'une coulée est fluide. Lors de la remontée du magma dans la cheminée, les gaz n'ont aucun mal à s'échapper vers le cratère dans la lave fluide. Il n'y a donc aucune augmentation de pression pendant la remontée du magma, qui peut jaillir en fontaine de lave. Ce type de volcan peut également présenter dans leur cratère un lac permanent de lave (ex. : Kilauea-Mauna). La roche obtenue lors d'une coulée de lave effusive est une roche basaltique.

Aa au Kilauea, Hawaii
Fontaine de lave à Hawaii

Pour les laves effusives formées à l'air libre, on distingue principalement deux types qui portent en volcanologie les noms que leur avaient déjà donnés les Hawaïens :

  • aa : pour les coulées de lave rugueuse et chaotique qui forment en se refroidissant des étendues difficiles à parcourir (du mot hawaïen ’a’a aux significations multiples : "rocailleux", "brûler", "braver", etc.),
  • pahoehoe : pour les coulées de lave fluide qui se refroidissent en formant une surface lisse "que l'on peut parcourir pieds nus" (du mot hawaïen pahoehoe qui signifie "lisse et doux")[1].

Les laves effusives refroidies sous l'eau donnent quant à elles des pillow lavas ou "laves en coussin".

Types de lave

Il existe deux types de laves principaux en volcanologie : la lave pauvre en silice, issue d'un volcan effusif et la lave riche en silice, issue d'un volcan explosif.


Lorsque un volcan effusif entre en éruption, il émet des coulées de lave fluide caractéristiques, pauvres en silicates. La température de la lave au sortir du cratère est environ 1 200 °C. Cette lave basaltique coule à environ 20 km/h en sortant du cratère et se refroidit lentement au contact de l'air, du sol ou de l'eau, diminuant encore leur vitesse. Les coulées sont canalisées et relativement lentes. Lors d'une éruption près d'une zone habitée, des dégâts matériels peuvent être constatés, mais la lenteur de ces coulées permettent aux gens de fuir lors d'une éruption.


Coulée pyroclastique du volcan Mayon

Lorsqu'un volcan explosif entre en éruption, il émet des coulées pyroclastiques, composées de cendres, de lapillis, de monceaux de lave brûlante et de lave visqueuse. Très riche en silicate, très peu fluide, dure, cette lave s'accumule le plus souvent au sommet du volcan, créant ainsi un dôme de lave. Cette lave explosive peut aller à des températures de 1 000 °C à l'extérieur, voire plus dans une chambre magmatique. Lorsque une éruption assez importante se déclenche, des pans entiers du flanc du volcan ou du dôme de lave se détachent et dévalent les pentes à des dizaines de kilomètres par heure. Ces coulées peuvent être très dangereuses pour les populations humaines, notamment par la rapidité de ses coulées, par la taille, mais surtout par la potence de l'éruption, qui peut ensevelir et détruire une ville entière en quelques heures. De plus, ces coulées peuvent aller très loin par rapport à l'épicentre de l'éruption, ce qui augmente les chances de destruction d'une zone habitée près du volcan, même à des kilomètres de celui-ci.


On distingue :

  • les laves lisses (ou pahoehoe selon le mot hawaïen) : coulée de lave très fluide avec une surface régulière, rugueuse et souvent striée ;
  • les laves cordées : coulée de lave très fluide dont la surface montre des bourrelets superposés et entrecroisés (la mince croûte superficielle de la coulée est déformée par l'avancée de la lave au centre de la coulée) ;
  • les laves prismées : Certaines laves, surtout les basaltes, ont un débit en colonnes hexagonales. Ces prismes apparaitraient lors du refroidissement de la lave (fissures de rétractation). Quand ils sont de grande taille, on parle d'orgues ou de colonnades. Les prismes sont verticaux, parfois en gerbe radiale ;
  • les a'a (selon le mot hawaïen) : laves en coulées à surface chaotique, hérissée de blocs basculés ;
  • la lave en coussins (ou (en)pillow lava) : laves mises en place lors d'une éruption sous-marine ;
  • les dômes, ou aiguilles : construits par des laves très visqueuses.

Notes et références

  1. Hawaii center for volcanology : general information about hawaiian fhield volcanoes (en)

Annexes

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