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Comment les scientifiques classent-ils les volcans et leurs éruptions ? Il n’y a pas de réponse facile à cette question, car les scientifiques classifient les volcans de plusieurs façons différentes, y compris leur taille, leur forme, leur explosivité, le type de lave et leur occurrence tectonique. En outre, ces différentes classifications sont souvent corrélées. Un volcan qui a des éruptions très effusives, par exemple, est peu susceptible de former un stratovolcan.
Examinons cinq des façons les plus courantes de classer les volcans.
Actif, dormant ou éteint ?
L’une des façons les plus simples de classer les volcans est de se baser sur leur histoire éruptive récente et leur potentiel d’éruptions futures. Pour cela, les scientifiques utilisent les termes « actif », « dormant » et « éteint ».
Chaque terme peut avoir une signification différente pour différentes personnes. En général, un volcan actif est un volcan qui est entré en éruption dans l’histoire – souvenez-vous, cela diffère d’une région à l’autre – ou qui montre des signes (émissions de gaz ou activité sismique inhabituelle) d’éruption dans un avenir proche. Un volcan dormant n’est pas actif mais devrait entrer en éruption à nouveau, tandis qu’un volcan éteint n’a pas fait éruption à l’époque holocène (environ 11 000 ans passés) et ne devrait pas le faire dans le futur.
Il n’est pas facile de déterminer si un volcan est actif, en sommeil ou éteint, et les volcanologues ne sont pas toujours sûrs. Après tout, c’est une façon humaine de classer la nature, qui est extrêmement imprévisible. La montagne à quatre pics, en Alaska, était en sommeil depuis plus de 10 000 ans avant d’entrer en éruption en 2006.
Cadre géodynamique
Environ 90 % des volcans se situent aux limites de plaques convergentes et divergentes (mais non transformées). Aux frontières convergentes, une plaque de croûte s’enfonce sous une autre dans un processus appelé subduction. Lorsque cela se produit aux limites entre les plaques océaniques et continentales, la plaque océanique la plus dense s’enfonce sous la plaque continentale, apportant avec elle l’eau de surface et les minéraux hydratés. La plaque océanique subduite rencontre des températures et des pressions progressivement plus élevées au fur et à mesure de sa descente, et l’eau qu’elle transporte abaisse la température de fusion du manteau environnant. Le manteau fond alors et forme des chambres magmatiques flottantes qui remontent lentement dans la croûte au-dessus d’elles. Aux limites des plaques océaniques, ce processus produit des arcs d’îles volcaniques.
Les frontières divergentes se produisent lorsque les plaques tectoniques s’écartent les unes des autres ; lorsque cela se produit sous l’eau, on parle d’étalement des fonds marins. Lorsque les plaques se séparent et forment des fissures, la matière fondue du manteau fond et s’élève rapidement vers le haut pour remplir l’espace. Lorsqu’il atteint la surface, le magma se refroidit rapidement, formant de nouvelles terres. Ainsi, les roches plus anciennes se trouvent plus loin, tandis que les plus jeunes se trouvent à la limite de la plaque divergente ou à proximité. La découverte de limites divergentes (et la datation de la roche environnante) a joué un rôle énorme dans le développement des théories de la dérive des continents et de la tectonique des plaques.
Les volcans des points chauds sont une toute autre bête : ils se trouvent souvent à l’intérieur des plaques plutôt qu’à leurs limites. Le mécanisme par lequel cela se produit n’est pas complètement compris. Le concept original, développé par le célèbre géologue John Tuzo Wilson en 1963, postulait que les points chauds se produisent à partir du mouvement des plaques sur une partie plus profonde et plus chaude de la Terre. Plus tard, on a émis l’hypothèse que ces sections plus chaudes de la sous-croûte étaient des courants étroits de roche en fusion, profonds comme des panaches du manteau, qui s’élèvent du noyau et du manteau par convection. Cette théorie, cependant, est toujours la source de débats controversés au sein de la communauté des sciences de la Terre.
Des exemples de chacun :
Types de volcans
On enseigne généralement aux étudiants trois principaux types de volcans : les cônes de cendres, les volcans boucliers et les stratovolcans.
- Les cônes de cendres sont de petits amas coniques et abrupts de cendres et de roches volcaniques qui se sont accumulés autour de cheminées volcaniques explosives. Ils se trouvent souvent sur les flancs extérieurs des volcans boucliers ou des stratovolcans. Le matériau qui compose les cônes de cendres, généralement des scories et des cendres, est si léger et si meuble qu’il ne permet pas au magma de s’y accumuler. Au lieu de cela, la lave peut suinter des flancs et du fond.
- Les volcans boucliers sont grands, souvent de plusieurs kilomètres de large, et ont une pente douce. Ils sont le résultat de coulées de laves basaltiques fluides et sont souvent associés à des volcans à points chauds.
- Les stratovolcans, également connus sous le nom de volcans composites, sont le résultat de nombreuses couches de lave et de pyroclastides. Les éruptions de stratovolcans sont normalement plus explosives que les éruptions de boucliers, et la lave à plus forte viscosité a moins de temps pour se déplacer avant de se refroidir, ce qui entraîne des pentes plus raides. Les stratovolcans peuvent atteindre jusqu’à 20 000 pieds.
Type d’éruption
Les deux types prédominants d’éruptions volcaniques, explosives et effusives, dictent les types de volcans qui se forment. Dans les éruptions effusives, le magma moins visqueux (« coulant ») remonte à la surface et permet aux gaz potentiellement explosifs de s’échapper facilement. La lave coulante s’écoule facilement vers le bas, formant des volcans boucliers. Les volcans explosifs se forment lorsque du magma moins visqueux atteint la surface avec ses gaz dissous encore intacts. La pression augmente alors jusqu’à ce que les explosions envoient la lave et les pyroclastides dans la troposphère.
Les éruptions volcaniques sont décrites en utilisant les termes qualitatifs « Strombolien », « Vulcanien », « Vésuvien », « Plinien » et « Hawaïen », entre autres. Ces termes font référence à des explosions spécifiques, ainsi qu’à la hauteur du panache, aux matières éjectées et à l’ampleur qui leur est associée.
Indice d’explosivité volcanique (IEV)
Développé en 1982, l’indice d’explosivité volcanique est une échelle de 0 à 8 utilisée pour décrire la taille et l’ampleur d’une éruption. Dans sa forme la plus simple, l’IEV est basé sur le volume total éjecté, chaque intervalle successif représentant une multiplication par dix de la précédente. Par exemple, une éruption volcanique VEI 4 éjecte au moins 0,1 kilomètre cube de matière, tandis qu’une VEI 5 éjecte au moins 1 kilomètre cube. L’indice prend toutefois en compte d’autres facteurs, comme la hauteur du panache, la durée, la fréquence et les descriptions qualitatives.
