Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
V

volcan (suite)

Les volcans et le globe terrestre

Pour les anciens auteurs déjà scientifiques, mais encore imprégnés par les mythologies, l’explication du volcanisme était élémentaire : sous la croûte terrestre se trouvait le domaine du « feu central » (les enfers), et les volcans (soupiraux des enfers) fonctionnaient comme des soupapes de sûreté de la chaudière. Nous savons aujourd’hui que l’intérieur de la Terre est beaucoup moins simple ; la motivation des venues éruptives fait donc appel à un ensemble de facteurs relativement complexes et à des mécanismes qui demeurent en partie du domaine de l’hypothèse.


Le problème de l’origine profonde

Grâce à des mesures gravimétriques et magnétiques, mais surtout par l’étude des microséismes de la phase volcanique, on a cru reconnaître l’existence de poches, ou réservoirs, sortes de vastes marmites dans lesquelles se prépare le magma immédiatement avant sa sortie. Ce seraient à la fois des « foyers magmatiques » et des « foyers sismiques ».

Leur profondeur peut être relativement faible. On est ainsi à peu près sûr de valeurs de 1 km sous le Kilauea et de 5 km sous le Vésuve ; mais il ne doit s’agir là que de poches « relais » sur le trajet de la montée du magma. En effet, sous Hawaii existeraient aussi des foyers plus profonds, entre 20 et 55 km. De même, sous le volcan Bezymiannyï, au Kamtchatka, le volcanologue G. S. Gorchkov croit avoir décelé, grâce à certaines particularités dans les ondes P et à l’absence des ondes S, une poche magmatique lenticulaire de 10 000 à 20 000 km3 à la profondeur de 60 à 70 km. Dans ces deux cas, on trouverait la « racine » du volcan à la base de l’écorce terrestre, ou même au-dessous.

La question la plus importante est d’ailleurs de savoir si, dans cette zone, on a affaire à une couche magmatique continue, constituant l’une des enveloppes de la Terre, ou si ce ne sont pas plutôt des masses discontinues, localisées en fonction de leur densité à peu près au même niveau, mais sans lien les unes avec les autres. Étant donné la très grande analogie, si ce n’est l’identité, entre toutes les venues basaltiques dans l’ensemble du globe, il semble bien que la plus grande probabilité soit pour une enveloppe continue (le « manteau supérieur », à peu près équivalent de ce qui était nommé sima il y a quelques années). Cependant, celle-ci serait immobile ou faiblement mobile en temps normal, sous l’état physique qualifié de migma ; la transformation en magma, doué de mobilité, bien que de composition identique, se réaliserait seulement là où des fractures profondes, dont les causes seraient réellement planétaires, permettraient sa montée en surface et les éruptions volcaniques qui en résultent.

Pour les grands cisaillements bordant les côtes ou les arcs insulaires du Pacifique*, C. Blot a montré la liaison existant entre des séismes profonds (700 km, base du manteau supérieur), des séismes intermédiaires (de 100 à 250 km, vers le haut du manteau supérieur), des séismes superficiels (de 0 à 50 km, dans l’écorce terrestre) et des éruptions. Tout semble se passer comme si un phénomène énergétique se transmettait depuis la profondeur jusqu’à la surface, à une vitesse moyenne de 1,5 km par jour. Celle-ci paraît même un peu plus rapide vers la fin, comme si, entre les séismes intermédiaires, causes de la mobilisation du magma à la base de l’écorce, et l’arrivée de ce magma dans les appareils volcaniques, on avait eu réellement une montée de matière pouvant atteindre la vitesse de 2 km par jour.


Le problème de l’évolution historique

On connaît des volcans « fossiles » appartenant à toutes les époques de l’histoire de la Terre, depuis l’Antécambrien jusqu’à nos jours. Presque toutes les régions du globe ont été volcanisées à un moment ou à un autre. Cependant, une étude plus précise de chacune d’elles fait apparaître que le phénomène volcanique n’est pas continu. La plupart des auteurs lui reconnaissent une certaine périodicité, liée à l’histoire des chaînes plissées (orogènes), à l’évolution des vieux socles (cratogènes) et à celle des zones océaniques. Mais les divers cycles que l’on peut distinguer sont de longue durée (de 100 à 200 millions d’années), ce qui entraîne l’apparence de continuité pour le volcanisme au cours des temps géologiques à l’échelle mondiale.

• Le volcanisme d’orogène débute dans une phase préorogénique, habituellement dans les fosses de sédimentation (géosynclinaux), en avant des cordillères embryonnaires. On a alors affaire à des épanchements sous-marins, à des injections en filons-couches (sills) dans les sédiments de type flysch, parfois à des intrusions plus massives (laccolites et petits batholites), d’un magma de nature basaltique. Le plus souvent, celui-ci se transforme ensuite en prenant le faciès d’« ophiolites », ou « roches vertes », qui arrivent à être grenues (gabbros).

Lors de la phase orogénique majeure apparaissent des magmas variés, allant des basaltes aux rhyolites, mais très fréquemment mixtes, avec un caractère souvent explosif. En même temps se produisent une granitisation et un métamorphisme des sédiments, comme si les venues magmatiques profondes (basaltes) avaient provoqué la mobilisation des éléments de l’écorce terrestre et entraîné ainsi aussi bien des transformations crustales que le volcanisme acide ou hybride.

Lors des phases orogéniques tardi-tectoniques, la compression étant maximale, il ne peut y avoir de montée basaltique, mais la mobilisation du matériel cortical serait encore plus forte ; d’où mise en place des plutons granitiques principaux et émission de laves rhyolitiques ou d’ignimbrites, acides elles aussi.

Par contre, en période postorogénique, la détente générale permet la réouverture de fractures profondes. Le volcanisme peut redevenir basaltique, mais il est beaucoup plus fréquemment mixte, avec notamment une dominance d’andésites.

• Le volcanisme de cratogène ne se produit guère que dans les zones où les vieux socles ont subi un soulèvement à grand rayon de courbure, qui a motivé leur fracturation, souvent avec un fossé médian (rift). Dans ce cas, on peut distinguer trois phases : la première avec émission de basaltes fissuraux, la deuxième avec genèse de grands édifices complexes, de caldeiras et de fossés volcano-tectoniques où dominent laves et ignimbrites acides, la troisième avec de nouveaux épanchements de laves basaltiques ou mixtes. En somme, l’histoire des cratons mobilisés diffère peu de celle des chaînes plissées ; elle est seulement plus simple.