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Éjecta volcanique

Les Ă©jectas volcaniques, tĂ©phras (du grec τέφρα / tĂ©phra, « cendres ») ou pyroclastes (du grec Ï€Ï…ÏĂłÎșÎ»Î±ÏƒÏ„ÎżÏ‚ / pyrĂłklastos, formĂ© de Ï€áżŠÏ, πυρός / pĂ»r, purĂłs, « feu » et Îșλαστός / klastos, « fragment ») sont des fragments de roche solides expulsĂ©s dans l’air ou dans l'eau pendant l’éruption d’un volcan. Les pyroclastes sont des fragments de roche magmatique solidifiĂ©s Ă  un moment de l’éruption par dĂ©sintĂ©gration d'un magma lorsque les gaz sont relĂąchĂ©s par dĂ©compression et Ă©jectĂ©s d'un Ă©vent volcanique[alpha 1], ou plus frĂ©quemment pendant son parcours aĂ©rien, ou arrachĂ©s Ă  l’état solide par Ă©rosion des structures gĂ©ologiques existant le long des conduites Ă©ruptives. Le terme tĂ©phra est utilisĂ© comme synonyme, bien que gĂ©nĂ©ralement utilisĂ© seulement pour les cendres. Il peut s'agir de pyroclastes juvĂ©niles (produits par l'Ă©clatement de la lave), accessoires (fragments du mĂȘme volcan) ou accidentels (fragments de socle par exemple). Les pyroclastes sont les particules volcanoclastiques les plus communes. Lorsque ces traĂźnĂ©es sont disposĂ©es de maniĂšre radiale autour d'un cratĂšre d'impact, elles sont appelĂ©es structure rayonnĂ©e.

Éjectas : cendres, lapilli et bombes au volcan de Capelinhos, Faial, Açores.

Caractéristiques

Pyroclastes au sens large

Bloc de téphra, à Brown Bluff (en), péninsule de Tabarin (en) en Antarctique.

Pyroclaste est une dĂ©signation purement gĂ©nĂ©rique, dans le sens oĂč elle se fonde uniquement sur la maniĂšre dont la matiĂšre a Ă©tĂ© produite, dans ce cas par Ă©jection dans l’air de produits volcaniques solides, ne prenant pas en compte la composition chimique, les caractĂ©ristiques physiques ni les dimensions des produits. Ainsi, le terme pyroclaste, quand il est utilisĂ© au sens large, tend Ă  ĂȘtre utilisĂ© de maniĂšre gĂ©nĂ©rique pour parler d’un quelconque matĂ©riel de nature fragmentaire produit par un volcan, Ă©tant complĂ©tĂ© par une sous-classification, en gĂ©nĂ©ral Ă©tablie selon la dimension des fragments. Au sens strict, le terme tend Ă  ĂȘtre utilisĂ© seulement pour les objets de plus grande dimension, excluant les cendres, pour lesquels le terme de tĂ©phra est parfois prĂ©fĂ©rĂ©.

Vu la grande diversitĂ© de dimension des particules Ă©jectĂ©es par les volcans, la taille des pyroclastes allant du ”m (micromĂštre, millioniĂšme de mĂštre) Ă  plusieurs mĂštres, il est commun d’utiliser la classification suivante :

  • les tĂ©phras :
    • le tuf volcanique : matiĂšre plus fine que les cendres et de consistance molle. Elle peut ĂȘtre autogĂšne (provenant du magma) ou allogĂšne (provenant de roches fragmentĂ©es qui constituent les tĂȘtes des chambres magmatiques et les parois de la cheminĂ©e du volcan) ;
    • la cendre volcanique : matĂ©riau d’aspect sableux constituĂ© par des particules de moins de mm de dimension maximale rĂ©sultant de la pulvĂ©risation de roches prĂ©existantes ou de l’éjection de magma finement fragmentĂ© ou pulvĂ©risĂ© ;
  • les pyroclastes proprement dits :
    • les lapilli : (du pluriel italien de lapillo, gravier), fragments dont la dimension maximale est comprise entre 2 et 64 mm, en gĂ©nĂ©ral arrivĂ©s Ă  la surface dĂ©jĂ  consolidĂ©s (formant des fragments anguleux comme des cristaux bien formĂ©s), ou rĂ©sultant de la consolidation Ă  la surface de lave pulvĂ©risĂ©e (formant alors des fragments arrondis) ;
    • les bombes volcaniques : fragments de dimension supĂ©rieure Ă  64 mm allant jusqu’à m de dimension maximale, d’origine lavique, ce sont des fragments de lave qui se sont solidifiĂ©s durant leur parcours aĂ©rien, dont rĂ©sulte leur forme caractĂ©ristique et leur consistance vitreuse ;
    • les clastes ou plus communĂ©ment les blocs : fragments de roche de dimension supĂ©rieure Ă  64 mm, projetĂ©s dans leur forme solide, dont la configuration finale rĂ©sulte de la fragmentation aĂ©rienne ou de la collision au point de chute. Les blocs peuvent avoir un volume dĂ©passant le mĂštre cube.

Les dépÎts équivalents consolidés sont pour les cendres des tufs, pour les lapilli des tufs de lapillis et pour les bombes et blocs des brÚches pyroclastiques.

Les particules pyroclastiques les plus petites, les cendres les plus fines, peuvent monter dans un mouvement de convection des gaz et de l’air chaud qui forment le panache volcanique, pouvant atteindre la stratosphĂšre, et de lĂ  ĂȘtre transportĂ©es dans la circulation atmosphĂ©rique sur des distances pouvant atteindre des millions de kilomĂštres[alpha 2]. Les cendres Ă©jectĂ©es vers la stratosphĂšre par l’explosion du volcan Krakatoa en 1883 ont fait le tour de la Terre plusieurs fois, produisant une altĂ©ration des couleurs du coucher et du lever du soleil visibles en Europe.

Les plus grands pyroclastes s’accumulent par gravitĂ© dans la zone entourant le cratĂšre et construisent le cĂŽne volcanique, s’intercalant, selon le type d’éruption, avec des Ă©coulements de lave. Quand l’éruption Ă©met alternativement de la lave et des pyroclastes il se forme des cĂŽnes stratifiĂ©s (stratovolcans), alternant des couches de matiĂšre pyroclastique, en gĂ©nĂ©ral dĂ©tachĂ©e, avec des roches consolidĂ©es provenant de lave.

On dĂ©signe par roches pyroclastiques celles se formant par agrĂ©gation de pyroclastes, que ce soit par consolidation par processus de lithification sous l’effet de l’eau et de la pression (comme dans le cas des palagonites et des tufs volcaniques) ou par soudure entre les grains en Ă©tat de semi-fusion (comme dans les ignimbrites).

Les roches pyroclastiques sont classifiĂ©es comme roches magmatiques, en accord avec leur composition, bien qu’en forme de dĂ©pĂŽt, formant des strates, elles ressemblent beaucoup Ă  des roches sĂ©dimentaires.

Les ponces sont des lapilli ou des blocs trÚs vésiculeux, avec une densité inférieure à celle de l'eau[alpha 3], alors que les scories sont des laves (dites « à texture scoriacée ») de densité supérieure à celle de l'eau[alpha 4]. Ces deux types de pyroclastes correspondent à des degrés de dégazage différents ou à une rétention différente des gaz. Les ponces ont le plus souvent une teinte claire, tandis que les scories sont habituellement colorées en noir ou en rouge par les oxydes de fer[alpha 5].

Éjectas

La dĂ©signation Ă©jectas est parfois appliquĂ©e aux fragments de roche qui ont Ă©tĂ© arrachĂ©es aux formations gĂ©ologiques prĂ©existantes et projetĂ©es lors de l’éruption.

Entre les pyroclastes apparaissent parfois des clastes arrachĂ©es de couches profondes de la croĂ»te terrestre et mĂȘme du manteau, formant ce que l’on appelle les xĂ©nolithes. Bien qu’elles ne soient pas communes, il est possible qu’elles apparaissent, quand le volcan se dĂ©veloppe sur des matiĂšres sĂ©dimentaires, entre les clastes rocheuses non magmatiques provenant de l’érosion des couches rocheuses traversĂ©es (recevant alors la dĂ©signation d’éjectas).

Étude

Toute étude de dépÎts volcanoclastiques débute par une analyse morphologique des particules qui témoignent des conditions éruptives (viscosité du magma, nature et proportions des phases gazeuses et des phénocristaux). Cependant, la reconnaissance morphologique de ces particules est compliquée par les modifications qu'elles ont subies aprÚs le dépÎt (soudure, altération
)[2].

Notes et références

Notes

  1. Au cours du dégazage du magma par chute de pression, l'expansion magmatique fait qu'il perd sa cohésion et se fragmente quand la pression de confinement est dépassée.
  2. Les poussiĂšres microscopiques peuvent rester des annĂ©es en suspension (sans ĂȘtre prĂ©cipitĂ©s dans la pluie) et faire plus de 100 fois le tour de la Terre, dans les courants-jets.
  3. On parle ici de leur densité initiale, beaucoup de ponces flottent au départ puis sombrent dans l'eau car leurs vacuoles forment un réseau interconnecté dans lequel l'eau finit par chasser le gaz.
  4. En pratique, les densités d'un ensemble continu de ponces et d'un ensemble continu de scories peuvent se recouvrir.
  5. « Le fer étant plus abondant dans les laves basiques, en général les scories correspondent à des compositions basiques et les ponces à des magmas acides »[1].

Références

  1. Jean-Louis Bourdier, GĂ©ologie du volcanisme, Dunod, , p. 108.
  2. Richard Platevoet, Diversité des formations pyroclastiques s.l. du strato-volcan du Cantal au MiocÚne (Massif central français), Société géologique du Nord, , p. 23.

Voir aussi

Bibliographie

Articles connexes

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