Les éruptions phréatomagmatismes et les impacts associés.

I.3.TYPES DES PHREATOMAGMATISMES

Dans ce travail, nous avons parlé de trois types d'éruptions phréatomagmatiques, à savoir : les éruptions surtseyennes, sous-marines et sous glaciaires.

I.3.1. Eruptions Surtseyennes

Une éruption surtseyenne est un type d'éruption volcanique qui a lieu dans des mers ou des lacs peu profondes . Il est nommé d'après l'île de Surtsey, située sur les larges de la côte sud de l'Islande .

Ces éruptions sont généralement phréatomagmatiques , représentant de violentes explosions causées par la hausse des magmas basaltique ou andésitique entrés en contact avec les eaux souterraines peu profondes ou de l'eau de surface. Anneaux, cônes pyroclastiques, Tufs

6

principalement de cendres, sont construits par la rupture explosive de magma refroidi rapidement.

Surtsey était l'exemple le plus célèbre de l'éruption Surtseyenne.

Figure 1 : Volcan de Surtsey ( http://en.wikipedia.org/wiki/file:Surtsyan Eruption numbers)

1. Nuage de vapeur ; 2. Cendres cupressoid ; 3. Cratère ; 4. Eau ; 5. Couches de lave et de cendres ; 6. Strate ; 7. Magma conduit ; 8. Chambre du magma ; 9. Digue

Bien que semblable dans la nature à des éruptions phréatomagmatiques, il y a plusieurs caractéristiques spécifiques:

? La nature physique de magma: il est visqueux et basaltique.

? Le caractère de l'activité explosive: l'éjection violente de fragments solides chauds de nouveau magma conduit à des explosions continues ou rythmiques qui constituent la base de surtensions.

? La nature de l'activité effusive: elle conduit à la formation locale de courts coussinets, des flux de lave; ces laves peuvent être rares.

Quelques exemples d'éruptions surtseyennes :

y' Île Bogoslof - Alaska , États-Unis , 1796 y' Fire Island - l'Alaska , États-Unis , 1796

7

y' Anak Krakatau - détroit de la Sonde , Indonésie , 1927-1930 (avec de plus petites

éruptions encore aujourd'hui)

y' Shôwa Iojima - Iojima, Kagoshima , Japon , 1934

y' Capelinhos - l'île de Faial , Açores , 1957-1958

y' Surtsey - l'Islande , 1963

y' Jólnir - l'Islande , 1966

y' Volcan Taal - Batangas , aux Philippines (la dernière éruption 1977)

y' Zubair Groupe - Yémen , 2011-2012

y' El Hierro - Îles Canaries , 2011-2012 ( 2011-2012 El Hierro éruption )

I.3.2. Eruptions sous-marines

Une éruption sous-marine est un type d'éruption volcanique caractérisé par l'émission d'une lave sous une masse d'eau comme un lac, une mer ou un océan. Au contact de l'eau, la lave se recouvre d'une fine couche de lave durcie qui se fracture sous la pression de la lave encore liquide, donnant alors naissance à des laves en coussin. À l'inverse, au contact de la lave, l'eau se réchauffe et si la pression de l'eau est suffisamment faible, elle se transforme en vapeur d'eau qui peut remonter jusqu'à la surface en formant alors un panache volcanique formé essentiellement de vapeur d'eau. La très grande majorité des volcans sur Terre et notamment les volcans rouges se trouvent dans le fond des océans, au niveau des dorsales océaniques qui sont le lieu de l'accrétion de la croûte océanique.

Elles se produisent à des marges constructives, zones de subduction et à l'intérieur des plaques tectoniques en raison de hot spots . Ce type d'éruption est beaucoup plus répandu que l'activité subaérienne. Par exemple, on estime que 70 à 80% de la production de magma de la Terre ont lieu au niveau des dorsales médio-océaniques.

L'accumulation successive des couches de lave provoque le rapprochement du sommet du volcan de la surface de l'eau et lorsque la pression de l'eau devient suffisamment faible, des éruptions phréatomagmatiques se mettent en place avec des épisodes explosifs.

8

Figure 2 : Eruption sous-marine ( http://en.wikipedia.org/wiki/file:submarine eruption)

1. Eau nuage de vapeur ; 2. Eau ; 3. Stratum ; 4. Lave de flux ; 5. Conduit de magma ; 6. Chambre magmatique ; 7. Dyke ; 8. Laves en coussins.

En raison de la pression sous laquelle la lave est émise et en raison du contact avec l'eau froide, les volcans sous-marins présentent des caractéristiques particulières, notamment les volcans profonds.

Plus la colonne d'eau est importante, plus elle modifie les caractéristiques des éruptions :

? la conductivité thermique supérieure de l'eau va transformer le magma en verre beaucoup plus rapidement que lors d'une éruption terrestre. De plus, la pression sous l'eau peut atteindre plus de 250 fois la pression standard. Cela diminue de manière importante le phénomène de bouillonnement explosif et la réaction entre le magma et l'eau de mer. La réduction de la capacité explosive, ajoutée à la distance importante séparant les hydrophones, rend les volcans sous-marins difficiles à détecter.

? la lave formée par les volcans sous-marins est différente de la lave « terrestre ». Au contact avec l'eau de mer, une couche solide se forme autour de la lave. Ces coussins de lave ainsi formés sont appelés pillow-lavas (pillow signifiant « oreiller » en anglais et lava signifiant « lave »).

Les éruptions sous-marines sont moins étudiées que les volcans subaériens en raison de leur inaccessibilité. L'évolution des technologies signifie que les volcans sous-marins peuvent désormais être étudiés plus en détail. Malgré ces progrès, la compréhension est encore limitée.

9

Milieu dorsales océaniques, par exemple les systèmes volcaniques sont les plus actifs sur la Terre, mais environ seulement 5% de leur longueur a été étudiée en détail.

La connaissance initiale de ces éruptions est venue de roches volcaniques étant récupérés à partir du fond de l'océan lorsque des réparations ont été apportées au Câble transatlantique dans les années 1800. Plus récemment, une variété de techniques a été utilisée pour étudier ces éruptions avec des développements significatifs réalisés depuis 1990. Ceux-ci comprennent l'utilisation de submersibles télécommandés qui peuvent mener des enquêtes sur le plancher océanique. L'utilisation des réseaux d'hydrophones permet de détecter les éruptions volcaniques submersibles qui peuvent être envoyés en réponse pour enregistrer le résultat de l'éruption. D'autres outils ont inclus les signaux sismiques, des ondes acoustiques et cartographie UAV multifaisceaux de haute résolution.

De plus en plus, les éruptions à des profondeurs plus importantes peuvent être observées. Par exemple, une éruption explosive à l'Ouest Mata dans Lou basin à une profondeur de 1 200 m a été étudiée en utilisant des submersibles.

Quant au style éruptif, il existe beaucoup de variations dans le style des éruptions sous-marines. Cela change avec un certain nombre de variables, y compris la viscosité du magma, la profondeur de l'eau, le taux d'épanchement et la teneur en matières volatiles . De nombreuses études mettent en évidence les effets de la pression qui augmente avec la profondeur. On croit que la pression accrue limite la libération de gaz volatils, ce qui entraîne des éruptions effusives. Cela ne veut pas dire que les éruptions explosives ne se produisent pas en profondeur, juste qu'une teneur plus élevée en volatils est nécessaire. Il a été estimé qu'au 500 m activité explosive associée aux basaltes est supprimé, tandis que des profondeurs supérieures à 2300 m serait suffisante pour empêcher la majorité de l'activité explosive de rhyolite lava.

Exemple des volcans sous-marins : chaîne sous-marine Hawaï-Empereur :

Kanmumont sous-marin (Kanmu miyama)

Yûryaku mont sous-marin (Yûryaku miyama)

Ôjin mont sous-marin ( Ôjin miyama)

Nintoku mont sous-marin ( Nintoku miyama)

Suikomont sous-marin (Suiko miyama)

10

Il existe, plus rarement, des monts sous-marins isolés et sans origine volcanique apparente.

Leur origine géologique est souvent peu claire.On range dans cette catégorie par exemple :

? le Mont sous-marin Bollons

? le Mont sous-marin Ératosthène

? le Mont sous-marin Axial

? le Gorringe Ridge

Ces dernières années, les géologues ont confirmé qu'un certain nombre de monts sous-marins sont des volcans sous-marins encore actifs, tels le Lô?ihi dans les îles d'Hawaii et Vailulu'u dans le groupe d'îles Manu'a (Samoa), ou encore le mont Macdonald dans l'archipel des îles Australes (Polynésie française) dû au point chaud Macdonald.

En raison de leur grand nombre, de leur intérêt pour la pêche, des risques qu'ils présentent pour les sous-marins et en termes de génération de tsunamis, et parfois en raison d'un intérêt potentiel pour l'industrie minière offshore, les monts les plus importants ont été attentivement répertoriés et cartographiés, désormais avec des techniques modernes de bathymétrie et altimétrie par satellite.

Grâce aux robots sous-marins, ils commencent à être mieux étudiés du point de vue écologique. En France, c'est le SHOM qui est responsable de la cartographie des fonds marins( http://en.wikipedia.org)