Les différents types de lave

La silice est un minéral dur qui existe sous des formes variées dans la nature. En volcanologie la silice a un rôle majeur car, selon sa quantité dans les magmas, elle peut jouer sur la nature de l'éruption à venir. La silice est donc l'élément principal permettant de définir les divers types de magma.

Mais comment définir le magma ?

Le magma est un liquide silicaté. Dans sa composition on trouve des minéraux tels l'aluminosilicate de sodium, le potassium, le calcium, l'olivine, le feldspath, l'obsidienne mais on trouve aussi de l'eau. L'eau joue aussi sur la viscosité du magma : plus il y a d'eau, plus le magma a des chances d'être fluide.

Lorsque le magma atteint la surface de la planète, il prend le nom de lave.

La lave est une roche en fusion, plus ou moins fluide, émise par un volcan lors d'une éruption. Les laves, lorsqu'elles sont émises atteignent des températures de 700 degrés à 1200 degrés selon leur composition chimique (dont la teneur en silice).

Si la température de la lave frôlent les 700 degrés cela signifie que la lave est visqueuse, elle a du mal à s'écouler et le volcan est donc contraint d'exploser pour que la lave puisse s'extraire. L'éruption est donc redoutable puisqu'à la place des coulées de lave c'est souvent des coulées pyroclastiques qui descendent le long des pentes du volcans. Une coulée pyroclastique peut atteindre la vitesse de 500 km/h et il s'agit d'un mélange de roche en fusion. Si les populations autour du volcan ne sont pas évacuées ou refusent de se sauver c'est la mort assurée.

On retrouve les laves visqueuses au niveau des zones de subduction car le magma y est complexe : la croûte océanique se mélange à la croûte continentale et la fusion n'est pas parfaite car les températures au niveau des zones de subduction sont moins élevées que les températures au niveau des dorsales océanique (voir l'article sur les plaques tectoniques).

Quels exemples célèbres de volcans explosifs : la Montagne Pelée en 1902 ou le Nevado del Ruiz en 1985. Dans les deux cas les habitants n'ont pas voulu abandonner leur domicile et ont péri dans les coulées pyroclastiques ou les lahars pour le cas du Ruiz. Les lahars sont des coulées de boue plus ou moins brûlantes qui dévalent le volcan en raison des fontes que la lave provoque par exemple la fonte d'un glacier en haut du volcan.

En revanche si la lave à des températures plutôt proches des 1200 degrés, elle sera fluide et s'écoulera sans peine le long des pentes du volcans. L'éruption est effusive et les dégâts ne sont généralement que matériels mais les vies humaines seront préservées comme à Hawaii avec les volcans Mauna Loa et Kilauea ou sur l'île de la Réunion avec le volcan du Piton de la Fournaise.

Au niveau des dorsales océaniques et des points chauds, la température du manteau terrestre est élevée ce qui explique la fluidité des laves (voir article sur les plaques tectoniques et/ou celui sur les points chauds).

Les laves au niveau des dorsales océaniques et des points chauds sont pauvres en silice puisque les températures sont élevées permettant une bonne fusion des roches. En outre, les laves visqueuses sont riches en silice puisque la fusion dans les zones de subduction se passe difficilement.

On retient que plus la lave est riche en silice plus l'éruption sera explosive.

La classification chimique des laves

En se refroidissant la lave donne naissance à une roche volcanique. Comme il existe plusieurs types de laves, il existe plusieurs types de roches volcaniques. On établit la classification selon la teneur en silice de la roche. On distingue ainsi les roches acides (plus de 63% de silice) des roches basiques (moins de 52%  de silice).

Il faut savoir que toutes les laves de toutes les chambres magmatiques (la chambre magmatique étant le réservoir d'un volcan où le magma de ce dernier est stocké) sont différentes. Cette diversité s'explique par ce qu'on appelle le mélange des magmas.

En effet, avant l'éruption, le magma est stocké pendant plus ou moins longtemps dans la chambre magmatique d'un volcan. A ce stade on peut déjà prévoir si le magma sera fluide ou visqueux selon que le volcan se situe sur une zone d'accrétion, une zone de subduction ou un point chaud. Mais tous les magmas acides n'ont pas la même composition et il en est ainsi pour les magmas basiques. Car durant le temps où il sera stocké dans la chambre magmatique, le magma va subir des modifications. Plus le séjour dans la chambre magmatique sera long et plus le magma deviendra acide en raison des phénomènes de cristallisation et de sédimentation.

La cristallisation se produit lorsque le magma met du temps à traverser la croûte terrestre. Les températures du magma vont donc baisser et les minéraux supportant les hautes températures tels l'olivine par exemple, vont se refroidir brusquement et se cristalliser. En se christallisant les particules de magma sont plus solides donc le magma devient plus visqueux. Plus le magma est visqueux plus le volcan est dangereux.

Les magmas fluides (basiques) ont une teneur en silice comprise entre 43% et 52%. La lave fluide forme en se refroidissant une roche volcanique noire qu'on appelle basalte.

Les magmas acides (visqueux) ont une teneur en silice comprise entre 53% et 63%. Les roches volcaniques acides sont grises et on les appelle des andésites.

Or plus le magma séjourne longtemps dans une chambre magmatique, plus la teneur en silice augmentent ! Ainsi si la teneur en silice est incluse entre 64% et 70%, les roches volcaniques qui en résulteront seront les dacites.

Enfin, quand la teneur en silice dépasse les 70%, le volcan est redoutable. Les roches volcaniques acides qu'on retrouve auprès de ces volcans s'appellent les ryolites.

Les gaz et les laves contenus dans le magma

Le magma contient à la fois des gaz et de la lave. Lors de l'éruption, les gaz et la lave vont s'individualiser. Ce processus joue aussi sur l'explosivité du volcan.

Les gaz volcaniques contiennent de la vapeur d'eau, des gaz carboniques, de l'hydrogène sulfuré, du monoxyde de carbone, du méthane ou encore hélium, argon, radon.

Les laves contiennent des minéraux tels que l'olivine, le pyroxène, l'obsidienne et bien sûr la silice.

Les composants sont donc différents. La séparation des gaz et de la lave peut donc être brutale et se traduire par des explosions.

Il est conseillé de consulter l'article portant sur "la tectonique des plaques et les volcans" car les deux articles sont complémentaires.

Pour consulter l'article "la tectonique des plaques et les volcans", cliquez ici :