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Les volcans 
et les phénomènes volcaniques
D'après l'usage courant, l'expression de volcan (de l'italien'volcano, venu, du latinVulcanus, Vulcain, dieu du feu) est intimement liée, non seulement à l'idée d'une montagne (éventuellement sous-marine) qui vomit du feu par un par une ouverture appelée cratère, placée ordinairement à son sommet ou à son flanc, et d'où s'échappent, des tourbillons de flammes, de fumée, et de matières en fusion, mais, pour la forme de cet édifice, à celle d'un cône tronqué au sommet d'un cratère où vient se placer le siège d'une activité qui se traduit, lors des éruptions, par des projections violentes de pierres et de cendres, et l'apparition ensuite plus tranquille des laves. Or, il s'en faut de beaucoup qu'il en soit toujours ainsi. Les volcans sont tout autres; il en est qui n'ont jamais fourni de laves, d'autres point de projections. Cette forme conique, aussi réputée comme classique pour la montagne volcanique, est loin d'être toujours réalisée. L'accumulation des matériaux qui détermine sa présence au-dessus du sol peut affecter les aspects les plus divers, voire même manquer, car il est des volcans qui, n'ayant rejeté aucun produit solide, se traduisent par la forme absolument inverse d'un relief négatif, c.-à-d. en creux.
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Iles Lipari : Vulcano.
Un volcan actif, Vulcano (îles Lipari). Photo : © Thierry Labat, 2009.

Un volcan, en somme, c'est un simple appareil qui met en communication directe, mais d'une façon qui peut être continué ou intermittente, les masses fluides internes avec l'extérieur. Il n'y a donc d'essentiel dans cet appareil que la cheminée, c.-à-d. le canal où peut se faire l'ascension des masses en question. Or, ces dernières, quand elles sont rejetées, pouvant se présenter sous trois états, solide (projections de débris), liquide (laves) ou gazeux, et cela dans des conditions très diverses, la forme des appareils qu'elles parviennent à édifier au-dessus des orifices de sortie est nécessairement en relation directe, non seulement avec leur nature, mais avec la façon dont elles s'associent.

Les manifestations volcaniques, loin de se limiter aux phénomènes précédemment décrits, se traduisent encore, longtemps après que toute trace d'émission de lave a cessé dans les volcans, par une persistance toujours remarquablement ordonnée, mais cette fois tranquille, des dégagements gazeux. Tantôt ce sont des gaz sulfureux qui s'échappant du sol fissuré, se décomposant lentement à l'air libre, fournissent le soufre des solfatares; ailleurs, c'est l'eau bouillante qui jaillit en merveilleux geysers. Enfin, au dernier échelon de cette activité volcanique à son déclin, apparaissent, sous la forme successive des salses et des mofettes, ces dégagements d'hydrocarbures, puis d'acide carbonique, qui représentent la dernière phase que tous les volcans, avant de s'éteindre, sont destinés à traverser.
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Kouriles : une éruption du volcan Sarychev depuis l'espace.
Une éruption du volcan Sarychev (îles Kouriles), vue depuis l'espace.- Le Pic Sarychev, situé à l'extrémité Nord-Ouest de l'île Matua, est l'un des volcans les plus actifs de l'archipel des Kouriles. Avant le 12 Juin 2009, date à laquelle a été prise cette photo, la dernière éruption explosive avait eu lieu en 1989. D'autres éruptions ont également eu lieu en 1986, 1976, 1954 et 1946, chacune ayant aussi produit des coulées de lave. Plusieurs phénomènes qui se produisent pendant les premiers stades d'une éruption volcanique explosive sont visibles sur cette image. La colonne principale est l'une d'une série de panaches qui se sont élévés au-dessus de l'île de Matua le même jour. Le panache semble être une combinaison de cendre brune et de vapeur blanche. La montée vigoureuse panache vigoureusement donne naissance à une grande bulle de vapeur. L'atmosphère environnante a été bousculée par l'onde de choc de l'éruption : les nuages ont été écartés. Le nuage lisse de couleur blanche au sommet du panache peut être l'eau de condensation qui a résulté de l'ascension rapide et du refroidissement de la masse d'air au-dessus de la colonne de cendres. Un nuage de plus dense, constitué de cendres grises  - très probablement une coulée pyroclastique - semble pour sa part être cramponné au sol après avoir dévalé les pentes du volcan. Source : Nasa.

Volcanisme de dorsale et de rift.
Dans les zones de dorsales océaniques, qui sont, au milieu des océans les régions où se crée la croûte océanique par la remontée de magma, des volcans peuvent également se former. On en trouve  en particulier le long de la dorsale médio-Atlantique, en l'Islande et aux îles Tristan da Cunha.

En d'autres lieux, appelés rifts, ce sont les plaques continentales qui s'écartent. Le résultat du point de vue du volcanisme en est à peu près le même. Les fractures causés par cet écartement donnent naissance à à un volcanisme dit de rit, tel que celui que l'on observe en Afrique, à l'Ouest du Congo ou en Ethiopie.

Volcanisme de point chaud.
La dernière catégorie de volcans rassemble des volcans apparemment isolés. C'est le cas des volcans de Hawaii (Mauna-Kea, Mauna-Loa, etc.), dans l'Océan Pacifique, ou des volcans de la Réunion, dans l'Océan Indien, ou bien encore du Cameroun, dans le golfe de Guinée. Ceux-ci se trouvent au milieu même de plaques tectoniques, et l'on doit invoquer pour les expliquer l'existence de grand panaches chauds, ancrés dans le noyau terrestres et qui remontent jusqu'à la surface en transperçant la lithosphère, un peu comme le ferait un chalumeau géant. Ces panaches chauds, actifs sur de très longues périodes géologiques, peuvent transpercer la lithosphère en des points différents, en fonction des déplacements des plaques tectoniques entre deux périodes de grande activité. Ainsi les différentes îles de l'archipel hawaien (qui sont des sommets de volcans)  peuvent-elles s'expliquer à partir de l'action d'une seul point chaud.

Distribution géographique des volcans.
La distribution géographique des volcans est directement en relation avec la structure tectonique de la Terre et les mouvements des plaques entre lesquelles se divise la lithosphère et la partie supérieure du manteau de notre planète. Il s'ensuit la possibilité de distinguer trois grands types de volcans. Les deux premiers se situent tout le long la zone de rencontre entre deux plaques tectoniques et forment de longues chaînes; le dernier type concerne des volcans isolés.

Volcanisme de subduction.
Dans certains cas,  un plaque tectonique peut se glisser sous une autre (phénomène de subduction). L'autre plaque, soulevée sur sa bordure, donne lieu à l'érection de chaînes montagneuses et aussi à l'apparition de fractures, qui sont autant d'issues pour la montée de magma et la formation de volcans, qui se trouvent alors alignés tout au long de la zone de subduction. C'est ce qu'on observe par exemple avec les volcans de la ceinture de feu du Pacifique, qui forment un long chapelet que l'on peut faire commencer en Nouvelle-Zélande, de poursuivre en Indonésie, au Japon, aux Kouriles, au Kamtchatka, puis que l'on voit passer en Amérique, des îles Aléoutiennes et de l'Alaska à la Cordillère des Andes

On peut rapprocher du volcanisme du subduction proprement dit, une volcanisme associé aux zones de frictions entre plaques tectoniques. C'est le cas dans les Antilles (montagne Pelée, soufrières) ou dans la Méditerranée (l'Etna, le Vésuve, le Stromboli et le Vulcano, ainsi que les volcans de la Mer Egée).

Les cônes volcaniques

Les cônes volcaniques résultant de l'accumulation des déjections, un cratère en forme d'entonnoir ouvert à l'intérieur du cône, et une cheminée par où arrivent des profondeurs les matières minérales en fusion.

Le cône constitue la partie extérieure d'un volcan; lorsqu'il est entièrement formé par les laves successivement émises, il est à base très large et à pente douce. Quand il s'est édifié avec des matériaux meubles, scories, lapilli, cendres, ses pentes plus raides sont voisines de celle des talus de chute, ce sont des cônes de débris. Les cônes de laves portent généralement un ou plusieurs petits cônes de dépris résultant des dernières éruptions; les cônes à cratères qui s'ajoutent ainsi au cône principal sont dits cônes adventifs.

Cônes volcaniques.
Cône de débris (à gauche) et cône de laves.

Le cratère commence à l'évasement de la cheminée; il est limité par les bords du cône. Le cratère s'ouvre souvent au sommet du volcan; mais il arrive aussi qu'il occupe le flanc de la montagne. Les dimensions en sont parfois considérables. L'ancien cratère du Vésuve, dont les ruines sont actuellement représentées par la Somma, mesurait 4000 mètres de diamètre; il est aujourd'hui à peu près comblé par les laves. Certains cratères des îles de la Sonde (Indonésie) mesurent 6000 mètres dans le même sens.
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Cratère du Vésuve.
Le cratère actuel du Vésuve.

Cendres, Scories, débris et projetés

Les matières solides lancées par les volcans se présentent sous des aspects très différents. Dans le premier cas, des pierres arrachées aux parois de la cheminée, et provenant de la projection des fragments du sol entamé par les explosions, offrent nécessairement, aussi bien dans leur nature que dans leurs dimensions, de grandes variations. Quand ensuite les volcans ramenant du fond des blocs, issus de profondeurs inconnues font office d'appareils de sondages vraiment merveilleux, ces débris n'ont entre eux rien de commun que leur manière plutôt singulière d'arriver au jour.

La même chose a lieu d'ailleurs pour les scories. Ces dernières, essentiellement volcaniques, résultent d'explosions, capables de projeter en l'air, hors du cratère, la lave en fusion de surface avec les écumes scoriacées qui la recouvrent - d'où leur forme déchiquetée, caverneuse, si caractéristique - mais tandis que les laves basaltiques fournissent des projections noires ou brunes (lapilli), d'aspect vitreux, quand elles sont couvertes d'une sorte d'émail superficiel, celles provenant de masses laviques plus siliceuses deviennent poreuses, légères et grisâtres sous la forme de ponces. Les premières conservent seules assez de fluidité pour pouvoir prendre dans leur course aérienne, quand elles sont animées d'un mouvement de giration, cette curieuse forme de bombes volcaniques qui leur a valu le nom symbolique de larmes de volcans; leurs dimensions aussi peuvent devenir considérables. 

En mai 1900, le Vésuve a lancé une bombe, dont le volume, d'après le professeur Mateucci, témoin de cette éruption, était de 12,3 m et le poids de 30 tonnes. Inversement, les cendres, qui représentent la lave dans son plus grand état de division, résultent de sa pulvérisation en fines esquilles sous l'influence des dégagements gazeux; rapidement enlevées par les vents sous la forme de traînées obscures, ces poussières volcaniques, d'une ténuité extrême, peuvent être emportées fort loin. 

En Europe, la Suède a souvent reçu de véritables pluies de cendres provenant des volcans d'Islande; celles rejetées par le Vésuve et l'Etna se déversent de préférence en Afrique. Mais c'est bien pis encore pour les grands volcans à projections des îles de la Sonde : en 1815, à Sumatra, ces phénomènes prirent une intensité telle que ces débris, après avoir couvert la mer, sur un rayon de plus de 500 kilomètres autour du volcan, d'une couche flottante assez épaisse pour entraver la marche des navires, parvinrent à ensevelir si bien une grande partie de l'île de Bornéo qu'à Bruni, situé à 440 kilomètres du siège de l'éruption, on compte les années à dater de « la grande chute de cendres ».

Celles projetées en 1883, lors de la formidable explosion de Krakatoa, ont offert cette particularité d'avoir pu, grâce à leur ténuité excessive, non seulement se maintenir longtemps dans les hautes régions de l'atmosphère, mais d'y avoir fait, pour ainsi dire, un voyage aérien autour du monde en donnant lieu aux lueurs crépusculaires qui ont si souvent illuminé less pâles nuits européennes d'hiver. Plus récemment les poussières émises par les éruptions du Pinatubo aux Philippines (1991) et du Chichonal (1982) au Mexique, et transportées par les vents autour de la Terre, ont eu également non seulement des effets visibles sur la couleur des crépuscules en Europe, mais aussi un impact sur le climat (hivers plus froids). 

Tufs, cinérites, déluges de boue

L'effet de ces chutes de cendres sur le sol est, du reste, toujours pernicieux. La végétation notamment, sous l'action corrosive des pluies acides qui les accompagnent et résultent de la condensation des vapeurs chargées des gaz sulfureux qui les maintenaient en suspension dans les airs, est rapidement détruite. Mais elle peut aussi renaître facilement, avec une activité même très grande, grâce aux substances alcalines fertilisantes que les cendres une fois désagrégées ne manquent pas de fournir.

L'entraînement ensuite de ces éléments de projections par les eaux pluviales donne naissance à des tufs, c.-à-d. à des boues stratifiées, les unes grossières et mélangées de sables ou de graviers, les autres à grain très fin, sous la forme de cinérites régulièrement étalées en petites couches minces, bien litées. A cet état de diffusion extrême, les formations volcaniques peuvent, du reste, donner encore lieu à diverses variétés suivant la nature des débris constituants, les circonstances de leur chute, ainsi que les conditions du milieu où s'est faite leur consolidation. Etant donnée, par exemple, la forme insulaire prise si souvent par les volcans, ainsi que leur localisation sur le bord des dépressions marines ou lacustres, les cendres peuvent fréquemment tomber dans de pareils milieux et venir en tapisser le fond. Ainsi prennent naissance des tufs sous-marins ou lacustres destinés, après émersion, à se présenter compacts, bien homogènes, avec toute une faune incluse de coquilles bien conservée; tandis que ceux subaériens, dont la distribution a été déterminée par le simple écoulement superficiel des eaux pluviales, ne renferment, avec des troncs d'arbres, que des empreintes végétales; ces dernières deviennent alors souvent assez abondantes pour leur donner le caractère de véritables herbiers (type du genre, les cinérites à plantes célèbres du Pas de la Mougudo, près de Vic-sur-Cère, en Auvergne).
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Hawaii : paysage volcanique de Maui.
Des cendres volcaniques multicolores composent le paysage du cratère du Haleakala
(la maison du Soleil), sur l'île de Maui (Hawaii). Source : The World Factbook.

D'ailleurs, et à plus forte raison, de pareils tufs peuvent se former quand, au début des éruptions, sous l'influence de la condensation des vapeurs dégagées en si grande abondance du cratère, de véritables avalanches d'eau chaude et acide se précipitent sur les flancs des volcans. Les torrents de boue qui en dérivent, après s'être engouffrés dans les ravins, parvenant à inonder le terrain environnant sur des espaces considérables, s'y traduisent par des effets désastreux. Ainsi, lors du réveil subit du Vésuve en 79 de notre ère, c'est sous de pareils épanchements boueux, aujourd'hui durcis et dépassant en épaisseur plusieurs dizaines de mètres, qu'Herculanum s'est trouvée pour toujours engloutie, tandis qu'à ses côtés Pompéi, ensevelie sous une pluie de cendres sèches, a pu être facilement exhumée.

La fonte des neiges aussi, sur les cènes dressés à de fortes altitudes, peut, dans des circonstances exceptionnelles de phases paroxysmales d'une grande intensité donner naissance à de pareils déluges de boue. En Islande, la formidable éruption de 1861, oeuvre de volcans enfouis sous l'immense champ de névés du Vatna Jökull, détermina la fusion d'une si grande quantité de neige que l'inondation consécutive, après avoir couvert la vaste plaine méridionale de l'île d'une nappe de pierres noircies et de boue épaisse au point d'avoir complètement modifié l'hydrographie de la région, s'est poursuivie en mer jusqu'à plus de 30 milles du rivage, sous la forme d'un courant d'eau boueuse qui n'avait pas moins de 50 kilomètres, de large. Enfin à Java, où ces phénomènes sont d'une ampleur extraordinaire, une autre cause intervient pour les
déterminer, c'est la projection subite de l'eau des lacs qui avaient pris possession des cratères pendant leurs phases de repos. Rien n'est alors plus terrible que ces éruptions boueuses, en raison non seulement de la masse d'eau mise ainsi en mouvement, mais de son étonnante vitesse. Comme conséquence apparaît ensuite le charriage, an milieu du courant, de gros blocs de lave qui, une fois échoués, déterminent à leur pied le dépôt des boues volcaniques; d'où, comme résultat final, la présence, sur les régions où s'est exercée cette action, d'une foule de monticules à noyau solide enveloppé de tufs limoneux.

Laves

Les laves représentent de la roche en fusion et formant de gigantesques coulées, qui recouvrent d'immenses surfaces. Leur émission se produit quelquefois  par le cratère, mais plus fréquemment par les fissures qui déchirent les flancs des volcans. Elles se précipitant vers les dépressions et les pentes comme tous les liquides, mais se solidifient rapidement an contact de l'air, où la surface se couvre bientôt de scories, et au contact de la roche sous-jacente. Au cours de cette solidification, les blocs en voie de refroidissement sont bousculés comme les glaçons d'une débâcle, prenant la structure tourmentée des sciarres de Sicile et des cheires d'Auvergne. Lorsque les laves se répandent sur un espace plus ou moins fermé, dont la pente est douce, elles offrent, après refroidissement, une accumulation de boyaux, de viscères énormes; ce sont les laves cordées des géologues. Dans la partie supérieure des coulées, la roche est plus ou moins remplie de bulles creuses, qui en font une véritable scorie; ces bulles sont dues à des gaz qui se sont dégagés dans la lave liquide.

Le refroidissement de la lave est parfois très lent. Cela tient à la croûte superficielle refroidie, qui est très mauvaise conductrice de la chaleur et constitue un obstacle efficace au rayonnement.

Ce sont les laves basaltiques entrées en contact avec l'eau au montent de leur émission qui donnent lieu aux belles colonnades naturelles  ("orgues basaltiques"), qui existent en maints pays.

Chaussée des géants, en Irlande.
Les orgues basaltiques de la Chaussée des Géants, au Nord de l'Irlande. Emise il y a une soixantaine de millions d'années, la lave solidifiée de basalte gris a formé en se refroidissant 
environ 40 000 colonnes hexagonales mises au jour par l'érosion.

Émanations gazeuses des volcans. Fumerolles

Ces dégagements, depuis le début des paroxysmes où le phénomène se manifeste si violemment par cette énorme expansion de gaz et de vapeurs qui donne lieu au panache de fumée, jusqu'au moment où, après avoir épuisé toute sa force vive dans la projection de cendres ou de scories, il ne se traduit que par la sortie plus tranquille des fumerolles s'échappant des fissures du cratère ou des coulées de lave, ne cessent de jouer, dans la vie du volcan, un rôle des plus actifs. Assurément la difficulté de la récolte de pareils gaz, le danger aussi de leur approche, rend leur étude fort difficile; et cependant très tôt divers observateurs, Bunsen, en Islande (1846), Ch. Sainte-Claire-Deville au Vésuve et aux îles Lipari (1855 à 1861), Fouqué à l'Etna (1865), enfin Woolf au Cotopaxi (1877), l'ont si bien entreprise qu'on sait depuis longtemps que, parmi toutes les manifestations volcaniques, ce sont précisément ces dégagements gazeux qui présentent dans leurs caractères la plus constante uniformité. Ainsi, dans tous les volcans, leur composition, toujours la même, reste en relation étroite avec la température du foyer qui les émet.

En premier lieu, par exemple, ce qui se dégage des laves en fusion, c'est par simple évaporation superficielle, sans trace de bouillonnement, des fumerolles blanches, très chaudes et sèches (500° C), essentiellement formées de chlorures anhydres, parmi lesquelles domine à, ce point le sel marin que les vapeurs parviennent à revêtir les blocs scoriacés d'un enduit blanc assez épais. Sur les bords des coulées, dès que la température s'abaisse d'une centaine de degrés, c'est la vapeur d'eau qui se dégage par quantités énormes, entraînant à sa suite des gaz chlorhydrique et sulfureux; d'où le nom de chlorhydro-sulfureuses appliqué à ces fumerolles acides, dont le caractère est aussi de fournir d'abondants dépôts de perchlorure de fer brillamment colorés. Un peu plus loin du centre de la coulée, les fumerolles, toujours chargées de vapeurs d'eau, mais ne dépassant guère 100°C, deviennent alcalines on mieux ammoniacales, car c'est alors le sel ammoniac qui se substitue aux chlorures et se présente déjà accompagné d'hydrogène sulfuré. Quand ensuite elles apparaissent froides, c.-à-d. à une température nettement inférieure à 100°C, c'est ce dernier gaz, accompagné d'un peu d'acide carbonique, qui subsiste, noyé dans la vapeur d'eau ou développé par places au point de les rendre sulfhydriques et capables de fournir comme produit de décomposition du soufre. Mais ce n'est encore là qu'un état de transition qui bientôt fait place à un dégagement beaucoup plus simple, mais aussi plus persistant d'acide carbonique, car ce dernier terme des émanations volatiles des volcans peut, sous le nom de mofette, survivre à l'extinction du foyer éruptif pendant des siècles.
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Etna.
Emissions de vapeur d'eau au sommet de l'Etna. Photo satellite : Landsat.

Dans la composition de cette série de dégagements, tout dépend donc de la température au point d'émission. La preuve, c'est qu'on examinant leur répartition non plus dans l'espace, mais dans le temps, la même succession dans l'ordre décroissant indiqué s'observe. Elle se traduit par la transformation progressive des fumerolles sèches en fumerolles froides en passant par les phases acides, puis alcalines intermédiaires; si bien que chacune se distingue, non par la présence d'un élément nouveau, mais par la disparition graduelle de certains d'entre eux à mesure que le degré de chaleur devient insuffisant pour le volatiliser. A noter aussi le rôle pris pour cette absence si complète de gaz combustibles dans les fumerolles chaudes du début par la dissociation des éléments de l'eau que leur forte chaleur ne manque pas de déterminer. Il suffit en effet que la lave coule sous la mer, pour que la présence en son sein de pareils gaz, voire même celle d'hydrocarbures, se révèle par l'apparition de flammes bleuâtres vacillant à la surface comme des feux-follets, car, dans ce milieu, leur oxydation ne peut plus se produire.

Activité solfatarienne

La soufrière bien connue de Pouzzoles, près de Naples, offre, en Europe, le meilleur exemple d'un volcan aujourd'hui réduit à la condition de solfatare. C'est un ancien cratère qui, depuis 1198, date de sa dernière éruption, n'a cessé d'émettre, au milieu des champs Phlégréens, ce mélange de vapeur d'eau et d'hydrogène sulfuré dont l'industrie a pu tirer un si grand . parti, aussi bien comme exploitation du soufre que pour des usages thermaux. Vulcano, dans les îles Lipari, offre à son tour un autre type de solfatare, capable de fournir dans son cratère central des fumerolles très chaudes, chlorhydrosulfureuses, accompagnées de toutes sortes de produits cristallins où dominent le soufre, l'acide borique et l'alun, tandis que sur les pentes du volcan s'échelonnent, à des températures progressivement décroissantes, des dégagements plus lents de gaz sulfureux de plus en plus riches en acide carbonique, jusqu'au moment où, sur le bord de la mer, ce dernier subsiste seul avec de la vapeur d'eau. Ainsi persistent jusqu'à la fin les relations étroites de la composition des émanations volatiles avec leur température.

Quant aux plus grandes solfatares connues, c'est naturellement dans les régions où l'activité volcanique s'est manifestée avec le plus d'intensité qu'il faut venir les chercher. Elles abondent en Islande, à ce point que leur nombre, dans le seul massif volcanique d'Herlingarsfjell, se chiffre par milliers. Dans le groupe des îles de la Sonde, elles deviennent immenses et des plus actives; ainsi, à Java, on remarque, sous le nom de Pepandajang, qui veut dire « Forge », un immense volcan tirant sa qualification actuelle de ce fait que dans son cratère le sifflement des fumerolles s'associe aux explosions des fontaines gazeuses. pour produire des bruits stridents simulant le fracas d'une usine en marche. Il en est de même d'ailleurs au Mexique pour le fameux Popocatepetl. Aussi comme résultat, cette « montagne fumante », après avoir livré à Cortez, après la prise de Mexico, le soufre nécessaire à la fabrication de la poudre qui lui manquait, peut encore en livrer annuellement d'immenses quantités. Plus curieuses ensuite sont celles qui, au Chili, s'étagent sur les flancs des grands volcans de la Cordillère andine, aujourd'hui inactifs, et la plupart réduits à cette condition de solfatares; car, au lieu de s'y présenter, comme d'habitude, dans le cratère principal, c'est un glacier qui, le plus souvent, remplit cet office, tandis que l'activité solfatarienne s'y transporte sur le trajet de grandes crevasses latérales ouvertes sur les pentes, voire tout à fait à la base du volcan. Leur apparition se traduit par des explosions de gaz et de vapeurs, accompagnées de projections de gros blocs résultant de la brusque rupture du sol trachytique; d'abondants dégagements de fumerolles sulfureuses suivent de près cette phase paroxysmale, mais leur existence est éphémère, carr ces solfatares, qui ne représentent cette fois qu'une tentative avortée du réveil du volcan, sont bien vite épuisées.

Geysers

Geyser est un mot islandais qui veut dire jaillissant. Les geysers sont des sources
jaillissantes d'eau bouillante, avec dégagements sulfureux; elles sont caractérisées par un quantité considérable de vapeur d'eau, par l'intermittence de leur jet et par le dépôt minéral, calcaire ou siliceux, souvent très abondant, qu'elles produisent.

On rencontrent des geysers en grand nombre en Islande, au sud de l'Hekla à environ 36 km de ce volcan, et notamment le Grand Geyser.  Celui-ci présente en général une éruption toutes les demi-heures, et projette alors, à une hauteur de 40-50 m, une colonne d'eau qui a près de 6 m de diamètre. Tyndall a reconnu que l'éruption du grand Geyser d'Islande, se produisait dès que la colonne d'eau soulevée par les vapeurs chaudes des profondeurs atteignait un point dont la temperature est celle de l'ébullition. A ce niveau précis (11 m de profondeur pour le grand Geyser), les eaux dont la température est déjà très voisine de l'ébullition se résolvent immédiatement en vapeur d'eau et produisent le phénomène jaillissant.

On  rencontre également des geysers en Nouvelle-Zélande, où leurs manifestations ont plus d'intensité; enfin, aux États-Unis, dans le parc national du Yellowstone, où le phénomène se présente avec une ampleur grandiose, et où les geysers sont au nombre de quatre-vingt-quatre, presque tous donnant un dépôt siliceux; leurs eaux contiennent encore du chlorure de sodium, des acides borique, sulfurique et carbonique; elles sont alcalines.
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Geyser Old Faithful (Yellowstone).
Le geyser "Old Faithful",
dans le parc de Yellowstone, aux Etats-Unis.

Les principaux geysers du Yellowstone sont : le Géant, dont les éruptions se produisent généralement par séries et dont le jet s'élève parfois dà nue hauteur de 60 mètres; le jet de la Ruche d'abeille, qui atteint 70 mètres; le Vieux fidèle (Old Faithful), qui fonctionne toutes les soixante-cinq minutes, le geyser Architectural, remarquable par l'allure désordonnée de ses jets multiples, etc. 

Un phénomène remarquable que présentent ces sources, est de contenir, entre autres substances minérales, de la silice pure  (elle rentre pour un peu plus d'un demi-millième), qui se dépose à l'état d'hydrate sur le terrain environnant. A la base du grand geyser, le dépôt qu'elle a formé a 4 m d'épaisseur. Cette silice incruste les feuilles des plantes qui croissent dans le ni voisinage de telle sorte que sont conservées parfaitement les empreinte. Il existé aussi  dans l'île de Saint-Michel (Açores), des sources chaudes dont la température s'élève à 97°C, et qui renferment  la même proportion de silice que les geysers d'Islande; mais elles ne sont pas jaillissantes.

Soufflards (Suffioni). Sources thermo-minérales 

Aux geysers se rattachent intimement les soufflards, car ces derniers, qui consistent en jets de vapeurs toujours chargées de gaz sulfureux, ne s'en distinguent guère que par la permanence des dégagements. On les remarque disposés par groupes sur le trajet de fentes ouvertes au travers du sol volcanique et toujours portées à une température supérieure à 100°C. Les mieux caractérisés sont ceux qui, en Toscane, viennent se concentrer, au nombre d'une vingtaine, sur un petit espace au Sud-Est de Voltera, près de Florence; leur approche, signalée par d'épais nuages blancs, se traduit encore d'une façon non moins expressive par l'odeur caractéristique de l'hydrogène sulfuré. L'eau, très minéralisée, qui résulte de la condensation de ces vapeurs, vient se concentrer dans des bassins dits lagonis, enveloppés d'abondants dépôts de soufre et surtout de gypse fournissant l'albâtre célèbre de Voltera. Cette circonstance a de plus déterminé la présence, dans cette, région autrefois déserte de la Maremme toscane, d'une industrie des plus prospères, car cette eau des lagonis contient, avec de la silice libre, de l'acide borique qu'on peut facilement extraire par évaporation en utilisant les vapeurs chaudes du dégagement. Le sol, d'ailleurs, en est à ce point imprégné qu'on peut, à l'aide de forages, multiplier leurs points de sortie.

De violentes explosions, marquant le début de la formation de ces soufflards artificiels, attestent, comme le font les énormes ampoules qui viennent d'habitude crever à la surface de l'eau sans cesse agitée des lagonis, que ces gaz sont toujours sous pression. Il est du reste dans les grands centres volcaniques de Java et de la Nouvelle-Zélande des soufflards mugissants qui se chargent de le démontrer.

Par contre, il en est de tranquilles, comme les Ausoles de San Salvador, en l'Amérique centrale, qui, ne devenant pour ainsi dire que de simples sources ascendantes d'eaux chaudes minéralisées, établissent un lien entre les soufflards et les sources thermo-minérales proprement dites.

Salses, salinelles et mofettes 

Au dernier échelon des manifestations volcaniques viennent se placer des émanations, intimement liées sans doute aux précédentes, mais de suite caractérisées par leur basse température et ce fait, qu'au lieu de substances oxydées elles ne contiennent plus que des hydrocarbures gazeux ou liquides. Leur premier terme est représenté, sous la forme des salses ou volcans de boue, par de petites collines d'argile, tronquées au sommet d'une cavité cratériforme d'où s'échappe, parfois avec projections violentes, une boue salée. L'air inflammable (gaz des marais) qui s'en dégage (avec un peu d'azote et beaucoup d'acide carbonique) justifie le nom de volcans d'air ou maccalabe qu'on leur donne en Sicile. Celui de salinelle s'applique aussi aux salsas dont l'eau vaseuse devient très salée, mais le plus souvent elle se charge de naphte ou de pétrole. Alors se présentent ces fontaines ardentes dont les salsas célèbres des Apennins, des provinces de Chausi et du Yunnan en Chine, de l'Ouest des Etats-Unis (oil springs) offrent de si nombreux exemples, ou, mieux encore, quand cette fois les jets de gaz combustibles s'élèvent d'un sol sec et pierreux, que la moindre étincelle peut enflammer, ces terrains ardents qui pendant si longtemps ont fait de Bakou la cité première des « adorateurs du feu ». Enfin, en d'autres points, c'est le bitume qui, à son tour, peut tenir une large place dans les émanations. En Sicile, aussi bien que dans les Apennins, de larges flaques d'asphalte noir viennent souvent flotter à la surface des lacs boueux des salses. En Auvergne, tout près de Clermont, le Puy de la Poix offre l'exemple le plus connu d'un pareil suintement de bitume au travers de scories volcaniques, mais le principal foyer de ce mode particulier de dégagements d'hydrocarbures, c'est la mer Morte. En plus de cette grande salure et de cette extraordinaire richesse en brome (1 à 7 g par litre) qui font du lac asphaltique la nappe d'eau la plus dense qu'on connaisse (1250), les odeurs fétides (mélange de bitume et d'hydrogène sulfuré) qui s'en dégagent, ses rochers de bordure qui de tous côtés distillent de la poix, attestent clairement qu'on se trouve en présence d'une immense salse. C'en est assez pour montrer que, même à ce degré d'atténuation si accentué, les manifestations volcaniques peuvent encore se traduire par des effets surprenants.

Il en est tout autrement quand il s'agit des mofettes. Dans ce dernier écho d'une activité depuis longtemps endormie, ce qui persiste seul, c'est l'acide carbonique, et ses exhalaisons fort simples, très caractéristiques, des régions où se tiennent les volcans éteints, n'offrent de variations sensibles que dans la façon dont se fait le dégagement. S'il s'effectue dans l'eau, il donnera lieu à des sources gazeuses, tantôt tranquilles comme celle de Nieder-Selters (Hesse-Nassau) dont la forme artificielle est si répandue sous le nom fautif d'eau de Seltz, tantôt jaillissantes comme les fameuses gerbes de 12 à 15 m de haut des sprudels allemands. S'il se contente, circonstance plus fréquemment réalisée, de s'échapper par les fissures du terrain, le gaz, en raison de sa grande densité, vient étendre sur le sol une couche irrespirable, tapisser le fond des grottes ou remplir les dépressions de ses émanations délétères. C'est le cas de la célèbre « Vallée de la Mort » à Java. Située près de la grande solfatare déjà citée du Pepandajang, cette dépression sinistre, en forme d'entonnoir renversé, n'est autre également qu'un ancien cratère, offrant l'image de ce qu'étaient autrefois, dans les champs Phlégréens, les lacs avernes, quand ces cavités, avant d'avoir été envahies par les eaux, émettaient de telles quantités d'acide carbonique que les oiseaux, surpris dans leur sol, y tombaient foudroyés. (Ch. Vélain).



Philippe Bourseiller, Catherine Guigon, La Terre en feu, Editions de la Martinière, 2009.
273243955X
Véritable plongée en images dans les entrailles de la Terre, ce livre nous fait découvrir une planète à la fois explosive, vivante, mouvante et qui, chaque jour, se transforme un peu plus. Détails de lave en fusion, cratères de volcans, fumerolles, geysers ou lacs acides, Philippe Bourseiller témoigne avec justesse des rugissements de notre Terre. Des années durant, il a photographié tous les grands volcans du globe, en passant par l'Italie, l'Islande, les Etats-Unis, Hawaii, le Kamtchatka, l'Ethiopie, La Réunion, les Philippines, la Nouvelle-Zélande... Toujours à la recherche d'une lumière magique qui donne toute sa valeur au paysage, le photographe Philippe Bourseiller parcourt les grands espaces naturels de la planète. Reconnu pour sa maîtrise de la lumière, de la couleur et de la composition, il a été primé à plusieurs reprises au World Press et a reçu le Visa d'or du Festival international de photojournalisme de Perpignan. Il collabore régulièrement avec de grands magazines : National Geographic, GEO, Paris Match, Stern, Airone, Life... (couv.).

Jacques Bardintzeff, Volcanologue, de la vocation à la passion, Vuibert, 2009.
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Les volcans nous fascinent tous et suscitent des vocations. Cet ouvrage d'initiation à la géologie et à la volcanologie, richement illustré et tout en couleurs, retrace l'expérience réussie d'une telle vocation. L'auteur, scientifique de renom, y explique le pourquoi de sa vocation et le comment de son métier. 

« Rêvant de devenir volcanologues, des jeunes - garçons et filles - m'écrivent régulièrement des lettres et des e-mails touchants et passionnés. Ils m'avouent cependant ne connaître que le côté médiatique, spectaculaire et fascinant d'une profession qui semble riche en voyages et en aventures. Ils veulent en savoir plus : en quoi consiste donc exactement ce métier? C'est pour eux que j'ai décidé d'écrire ce livre. J'y raconte mes passions de jeunesse et ma vocation précoce de volcanologue. J'y retrace mes études qui m'ont permis d'exercer plus tard le métier original que j'ai choisi. J'y dépeins mes joies, sans masquer pour autant les difficultés. A ces jeunes, je propose de m'accompagner pour un tour du monde magmatique, de cônes fumants en cratères béants. Je leur souhaite à tous de réaliser leurs rêves et de vivre leur vocation. Puisse ce livre les y aider.» (J. B.).

François Cariou, Les Volcans, Ouest-France, 2005.

Bernhard Edmaier, Volcans, Nathan, 2005.

Patrick Barois, Guide encyclopédique des volcans, Delachaux et Niestlé, 2004. - Un guide de terrain illustré et une encyclopédie complète pour faciliter la reconnaissance par l'image et la compréhension par le texte de toutes les formes de manifestation du volcanisme (couv.).

Bertrand, Mythologies de l'Etna, Presses universitaires de Clermont-Ferrand, 2004.

Pour les plus jeunes
Arnaud Guérin, Les volcans, cracheurs de feu, Milan, 2007. - Dès qu'un volcan se manifeste, A. Guérin court l'étudier de près, appareil au poing, et rapporte des photos exceptionnelles et souvent inédites, celles qu'il nous offre aujourd'hui dans ce livre. Géologue passionné et photographe naturaliste, A. Guérin pose un regard particulier sur les phénomènes volcaniques. C'est ainsi qu'il nous dévoile les principaux phénomènes éruptifs, les volcans les plus célèbres et l'histoire des hommes qui leur sont étroitement liés. Il nous entraîne sur les pentes désolées du Saint Helens, nous fait plonger au cœur du Vésuve, parcourir la caldeira géante d'Askja et arpenter les terres fertiles de l'Etna... Vivre sur les volcans, c'est vivre au rythme de la Terre, attendre l'éruption, les sens en éveil. Il s'agit bien d'une rencontre avec les éléments déchaînés de notre planète, une rencontre qui ne peut laisser indifférent et qui place le lecteur sous le charme. (couv.).

Bernhard Edmaier, Angelika Jung-Hüttl, Volcans, Nathan, 2004.

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Dictionnaire cosmographique
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