maison Expérience personnelle

Quelle est la température du magma ? Qu'est-ce que la lave et de quoi est-elle composée ? Effets durables d'une éruption volcanique

L'activité volcanique, l'un des phénomènes naturels les plus dangereux, entraîne souvent d'énormes catastrophes pour les populations et les populations. économie nationale. Il faut donc garder à l'esprit que même si tous les volcans actifs ne provoquent pas de malheurs, chacun d'eux peut néanmoins être, à un degré ou à un autre, une source d'événements négatifs ; les éruptions volcaniques ont des intensités variables, mais seulement celles qui sont accompagnés de pertes de vie sont classés comme biens catastrophiques et matériels.

Idées générales sur le volcanisme

"Le volcanisme est un phénomène grâce auquel, au cours de l'histoire géologique, les enveloppes extérieures de la Terre se sont formées - la croûte, l'hydrosphère et l'atmosphère, c'est-à-dire l'habitat des organismes vivants - la biosphère." Cette opinion est exprimée par la majorité des volcanologues, mais c'est loin d'être la seule idée sur l'évolution de l'enveloppe géographique. Le volcanisme couvre tous les phénomènes associés à l'éruption du magma à la surface. Lorsque le magma pénètre profondément dans la croûte terrestre sous haute pression, tous ses composants gazeux restent dissous. À mesure que le magma se déplace vers la surface, la pression diminue, des gaz commencent à être libérés et, par conséquent, le magma qui se déverse sur la surface est très différent de celui d'origine. Pour souligner cette différence, le magma qui coule à la surface est appelé lave. Le processus d’éruption est appelé activité éruptive.

Fig. 1. Éruption du mont St. Helens

Les éruptions volcaniques se produisent différemment, selon la composition des produits de l'éruption. Dans certains cas, les éruptions se déroulent calmement, les gaz sont libérés sans grandes explosions et la lave liquide s'écoule librement vers la surface. Dans d'autres cas, les éruptions sont très violentes, accompagnées de puissantes explosions de gaz et d'écrasements ou d'effusions de lave relativement visqueuse. Les éruptions de certains volcans consistent uniquement en de grandioses explosions de gaz, à la suite desquelles se forment des nuages colossaux de gaz et de vapeur d'eau saturés de lave, s'élevant à des hauteurs énormes. Selon les concepts modernes, le volcanisme est une forme externe, dite effusive, de magmatisme - un processus associé au mouvement du magma de l'intérieur de la Terre vers sa surface.

À une profondeur de 50 à 350 km, des poches de matière en fusion – le magma – se forment dans l’épaisseur de notre planète. Le long des zones d'écrasement et de fractures de la croûte terrestre, le magma monte et se déverse à la surface sous forme de lave (il diffère du magma en ce qu'il ne contient presque pas de composants volatils qui, lorsque la pression chute, sont séparés du magma et aller dans l'atmosphère. Dans les lieux d'éruption, des couvertures et des coulées de lave apparaissent, des volcans-montagnes composés de laves et de leurs particules dispersées - les pyroclastes. Sur la base du contenu du composant principal - l'oxyde de silicium, les magmas et les roches volcaniques formées par eux - les volcanites sont divisées en ultrabasiques (oxyde de silicium moins de 40 %), basiques (40 à 52 %), intermédiaires (52 à 65 %), acides (65 à 75 %). Le plus courant est le magma basique ou basaltique.

Types de volcans, composition des laves. Classification selon la nature de l'éruption

La classification des volcans repose principalement sur la nature de leurs éruptions et la structure de l'appareil volcanique. Et la nature de l'éruption, à son tour, est déterminée par la composition de la lave, son degré de viscosité et de mobilité, sa température et la quantité de gaz qu'elle contient. DANS éruptions volcaniques trois processus apparaissent : 1) effusif - l'effusion de lave et sa propagation sur la surface de la terre ; 2) explosif (explosif) - explosion et libération d'une grande quantité de matière pyroclastique (produits d'éruption solides) ; 3) extrusif - compression ou extrusion d'une substance ignée sur la surface à l'état liquide ou solide. Dans un certain nombre de cas, des transitions mutuelles de ces processus et leur combinaison complexe les uns avec les autres sont observées. En conséquence, de nombreux volcans sont caractérisés par un type d'éruption mixte - explosive-effusive, extrusive-explosive, et parfois un type d'éruption est remplacé par un autre au fil du temps. Selon la nature de l'éruption, on note la complexité et la diversité des structures volcaniques et des formes d'occurrence du matériau volcanique. Parmi les éruptions volcaniques, on distingue : les éruptions de type central, de fissure et de surface.

Fig.2. Type d'éruption hawaïenne

1 - Panache de cendres, 2 - Fontaine de lave, 3 - Cratère, 4 - Lac de lave, 5 - Fumerolles, 6 - Coulée de lave, 7 - Couches de lave et de cendres, 8 - Couche de roche, 9 - Seuil, 10 - Conduit magmatique, 11 - Chambre magmatique, 12 - Digue

Volcans de type central. Ils ont une forme proche du plan rond et sont représentés par des cônes, des boucliers et des dômes. Au sommet se trouve généralement une dépression en forme de coupe ou d'entonnoir appelée cratère (du grec "cratère"-bol). Du cratère jusqu'aux profondeurs de la croûte terrestre, il y a un canal d'alimentation en magma, ou cratère de volcan, qui a la forme d'un tuyau à travers lequel le magma de la chambre profonde remonte à la surface. Parmi les volcans de type central, il existe des volcans polygéniques, formés à la suite d'éruptions multiples, et des volcans monogéniques, qui ont manifesté leur activité une fois.

Volcans polygéniques. Ceux-ci incluent la plupart des volcans les plus célèbres du monde. Il n'existe pas de classification unifiée et généralement acceptée des volcans polygéniques. Divers types Les éruptions sont le plus souvent désignées par les noms de volcans célèbres dans lesquels un processus particulier se manifeste de la manière la plus caractéristique. Volcans effusifs ou de lave. Le processus prédominant dans ces volcans est l'épanchement, ou l'effusion de lave à la surface et son mouvement sous forme de ruisseaux le long des pentes d'une montagne volcanique. Des exemples de ce type d'éruption incluent les volcans d'Hawaï, des Samoa, de l'Islande, etc.

Figure 3. Éruption de type plinien

1 - Panache de cendres, 2 - Conduit magmatique, 3 - Pluie de cendres volcaniques, 4 - Couches de lave et de cendres, 5 - Couche rocheuse, 6 - Chambre magmatique

Type hawaïen. Hawaï est formé par la fusion des sommets de cinq volcans, dont quatre étaient actifs à l'époque historique (Fig. 2). L'activité de deux volcans a été particulièrement bien étudiée : le Mauna Loa, culminant à près de 4 200 mètres d'altitude. Océan Pacifique, et Kilauea avec une altitude de plus de 1200 mètres. La lave de ces volcans est principalement basaltique, facilement mobile et à haute température (environ 12 000). Dans le lac de cratère, la lave bouillonne tout le temps, son niveau diminue ou augmente. Lors des éruptions, la lave monte, sa mobilité augmente, elle remplit tout le cratère, formant un immense lac bouillant. Les gaz sont libérés relativement calmement, formant des éclaboussures au-dessus du cratère, des fontaines de lave, s'élevant de plusieurs à plusieurs centaines de mètres (rarement). La lave moussée de gaz éclabousse et durcit sous la forme de fins fils de verre « cheveux de Pelé ». Ensuite, le lac de cratère déborde et la lave commence à déborder sur ses bords et à dévaler les pentes du volcan sous la forme de grands ruisseaux.

Effusif sous l’eau. Les éruptions sont les plus nombreuses et les moins étudiées. Ils sont également confinés aux structures de rift et se distinguent par la dominance des laves basaltiques. Au fond de l'océan, à une profondeur de 2 km ou plus, la pression de l'eau est si élevée qu'aucune explosion ne se produit, ce qui signifie qu'il n'y a pas de formation de pyroclastes. Sous la pression de l'eau, même la lave basaltique liquide ne s'étend pas loin ; elle forme des corps courts en forme de dôme ou des coulées étroites et longues, recouvertes en surface d'une croûte vitreuse. Une particularité des volcans sous-marins situés sur grandes profondeurs, est la libération abondante d'hydrothermes contenant de grandes quantités de cuivre, de plomb, de zinc et d'autres métaux non ferreux.

Volcans mixtes explosifs-effusifs (gaz-explosifs-lave). Des exemples de tels volcans sont les volcans d'Italie : Etna - le plus haut volcan d'Europe (plus de 3263 m), situé sur l'île de Sicile ; le Vésuve (environ 1 200 m d'altitude), situé près de Naples ; Stromboli et Vulcano du groupe des îles Éoliennes dans le détroit de Messine. De nombreux volcans du Kamtchatka, des îles Kouriles et japonaises ainsi que de la partie occidentale de la ceinture mobile de la Cordillère appartiennent à la même catégorie. Les laves de ces volcans sont différentes - de basiques (basaltiques), andésites-basaltiques, andésitiques à acides (liparitiques). Parmi eux, on distingue classiquement plusieurs types.

Figure 4. Type d'éruptions sous-glaciaires

1 - Nuage de vapeur d'eau, 2 - Lac, 3 - Glace, 4 - Couches de lave et de cendres, 5 - Couche de roche, 6 - Boule de lave, 7 - Conduit magmatique, 8 - Chambre magmatique, 9 - Digue

Type strombolien. Caractéristique du volcan Stromboli, qui s'élève dans la mer Méditerranée à une hauteur de 900 m. La lave de ce volcan est principalement de composition basaltique, mais de température plus basse (1000-1100) que la lave des volcans des îles hawaïennes, donc moins mobile et saturé de gaz. Les éruptions se produisent de manière rythmée à certains intervalles courts - de plusieurs minutes à une heure. Les explosions de gaz éjectent de la lave chaude à une hauteur relativement petite, qui tombe ensuite sur les pentes du volcan sous la forme de bombes et de scories enroulées en spirale (morceaux de lave poreux et bouillonnants). Il est caractéristique que très peu de cendres soient rejetées. L'appareil volcanique en forme de cône est constitué de couches de scories et de lave durcie. Le célèbre volcan Izalco appartient au même type.

Les volcans sont explosifs (gaz-explosifs) et extrusifs-explosifs. Cette catégorie comprend de nombreux volcans dans lesquels prédominent de grands processus explosifs de gaz, avec libération de grandes quantités de produits d'éruption solides, avec quasiment pas d'effusion de laves (ou en quantités limitées). Cette nature de l'éruption est associée à la composition des laves, à leur viscosité, à leur mobilité relativement faible et à leur forte saturation en gaz. Dans un certain nombre de volcans, des processus d'explosion de gaz et d'extrusion sont simultanément observés, exprimés par l'expulsion de lave visqueuse et la formation de dômes et d'obélisques s'élevant au-dessus du cratère.

Type péléien. Cela était particulièrement prononcé dans le volcan Mont Pelé sur l'île. La Martinique fait partie du groupe des Petites Antilles. La lave de ce volcan est majoritairement moyenne, andésitique, très visqueuse et saturée de gaz. Lorsqu'il se solidifie, il forme un bouchon solide dans le cratère du volcan, empêchant la libre sortie des gaz qui, s'accumulant sous lui, créent des pressions très élevées. La lave est expulsée sous forme d'obélisques et de dômes. Les éruptions se produisent sous forme de violentes explosions. D’énormes nuages de gaz apparaissent, sursaturés de lave. Ces avalanches de cendres de gaz chaudes (avec des températures supérieures à 700-800) ne montent pas très haut, mais dévalent les pentes du volcan à grande vitesse et détruisent tous les êtres vivants sur leur passage.

Figure 5. Activité volcanique à Anak Krakatau, 2008

Type Krakatoa. Identifié sous le nom du volcan Krakatoa, situé dans le détroit de la Sonde entre Java et Sumatra. Cette île était constituée de trois cônes volcaniques fusionnés. Le plus ancien d'entre eux, Rakata, est composé de basaltes, et les deux autres, plus jeunes, sont des andésites. Ces trois volcans fusionnés sont situés dans une ancienne et vaste caldeira sous-marine formée à l’époque préhistorique. Jusqu'en 1883, Krakatoa ne fut pas actif pendant 20 ans. En 1883, l’une des plus grandes éruptions catastrophiques s’est produite. Cela a commencé par des explosions de force modérée en mai, et après quelques interruptions, elles ont repris en juin, juillet et août avec une augmentation progressive de l'intensité. Le 26 août, deux grosses explosions se sont produites. Le matin du 27 août, une gigantesque explosion s'est produite, qui a été entendue en Australie et sur les îles de l'océan Indien occidental à une distance de 4 000 à 5 000 km. Un nuage de cendres et de gaz chauds s'est élevé à une hauteur d'environ 80 km. D'énormes vagues atteignant 30 m de haut, résultant de l'explosion et des secousses de la Terre, appelées tsunamis, ont causé de grandes destructions sur les îles adjacentes d'Indonésie et ont emporté environ 36 000 personnes des côtes de Java et de Sumatra. Dans certains endroits, les destructions et les victimes ont été associées à une onde de choc d'une force énorme.

Type Katmaï. Il se distingue par le nom de l'un des plus grands volcans de l'Alaska, près de la base duquel s'est produite en 1912 une grande éruption explosive gazeuse et un dégagement dirigé d'avalanches, ou coulées, d'un mélange gazeux-pyroclastique chaud. Le matériau pyroclastique avait une composition felsique, rhyolite ou andésite-rhyolite. Ce mélange de gaz chauds et de cendres a rempli une vallée profonde de 23 km de long située au nord-ouest du pied du mont Katmai. A la place de l'ancienne vallée, s'est formée une plaine plate d'environ 4 km de large. Pendant de nombreuses années, des rejets massifs de fumerolles à haute température ont été observés à partir de la coulée qui le remplissait, ce qui a servi de base à l'appeler la « Vallée des dix mille fumées ».

Vue sous-glaciaire des éruptions(Fig. 4) est possible dans le cas où le volcan est situé sous la glace ou sous un glacier entier. De telles éruptions sont dangereuses car elles provoquent de puissantes inondations, ainsi qu'à cause de leur lave sphérique. À ce jour, seules cinq éruptions de ce type sont connues, ce qui signifie qu’elles constituent un phénomène très rare.

Volcans monogéniques

Type de maar. Ce type réunit uniquement des volcans autrefois en éruption et des volcans explosifs aujourd'hui éteints. En relief ils sont représentés par des bassins plats en forme de soucoupe encadrés de bas remparts. Les puits contiennent à la fois des scories volcaniques et des fragments de roches non volcaniques qui composent ce territoire. Dans une coupe verticale, le cratère a l'apparence d'un entonnoir qui, dans sa partie inférieure, est relié à un évent en forme de tuyau, ou tube d'explosion. Il s'agit notamment des volcans de type central, formés lors d'une seule éruption. Il s'agit d'éruptions explosives gazeuses, parfois accompagnées de processus effusifs ou extrusifs. En conséquence, de petits cônes de cendres ou de lave de cendres (de plusieurs dizaines à quelques centaines de mètres de hauteur) avec une dépression de cratère en forme de soucoupe ou de bol se forment à la surface.

De si nombreux volcans monogéniques sont observés dans grandes quantités sur les pentes ou au pied de grands volcans polygéniques. Les formes monogéniques comprennent également des cratères explosifs de gaz avec un canal en forme de tuyau d'alimentation (évent). Ils sont formés par une explosion de gaz d’une grande force. Les tuyaux diamantés appartiennent à une catégorie particulière. Les tubes à explosion appelés diatrèmes (du grec « dia » – à travers, « trema » – trou, trou) sont largement connus en Afrique du Sud. Leur diamètre varie de 25 à 800 mètres, ils sont remplis d'une roche volcanique bréchique particulière appelée kimberlite (selon la ville de Kimberley en Afrique du Sud). Cette roche contient des roches ultramafiques - des péridotites contenant du grenat (le pyrope est un satellite du diamant), caractéristiques du manteau supérieur terrestre. Cela indique la formation de magma sous la surface et sa remontée rapide vers la surface, accompagnée d'explosions de gaz.

Éruptions de fissures

Ils sont confinés aux grandes failles et fissures de la croûte terrestre, qui jouent le rôle de canaux magmatiques. Une éruption, en particulier dans les premières phases, peut se produire sur l'ensemble de la belle-mère ou sur des sections individuelles de ses sections. Par la suite, des groupes de centres volcaniques proches apparaissent le long de la ligne de faille ou de fissure. La lave principale en éruption, après solidification, forme des couvertures basaltiques de différentes tailles avec une surface presque horizontale. Dans les temps historiques, de puissantes éruptions de fissures de lave basaltique similaires ont été observées en Islande. Les éruptions de fissures sont répandues sur les pentes des grands volcans. Les O ci-dessous, apparemment, sont largement développés dans les failles de la montée du Pacifique Est et dans d'autres zones mobiles de l'océan mondial. Des éruptions de fissures particulièrement importantes se sont produites au cours des périodes géologiques passées, lorsque d'épaisses couvertures de lave se sont formées.

Type d'éruption surfacique. Ce type comprend des éruptions massives provenant de nombreux volcans de type central situés à proximité. Ils se limitent souvent à de petites fissures ou à leurs points d'intersection. Au cours du processus d'éruption, certains centres meurent tandis que d'autres apparaissent. Le type d'éruption surfacique couvre parfois de vastes zones où les produits de l'éruption fusionnent pour former des couvertures continues.

Dans l'article d'aujourd'hui, nous examinerons les types de lave en fonction de la température et de la viscosité.

Comme vous le savez probablement, la lave est une roche en fusion qui jaillit volcan actifà la surface de la terre.

Coque extérieure globe– la croûte terrestre, sous laquelle se cache une couche chaude et liquide appelée manteau. Le magma chaud atteint le sommet à travers les fissures de la croûte terrestre.

Les points d'entrée du magma chaud à la surface de la Terre sont appelés « points chauds », ce qui signifie points chauds.

(photo de gauche). Cela se produit généralement à l’intérieur des limites entre les plaques tectoniques et donne naissance à des chaînes volcaniques entières.

Quelle est la température de la lave ?

La lave a une température de 700 à 1200°C. Selon la température et la composition, la lave est divisée en trois types de fluidité.

La lave liquide a la température la plus élevée, supérieure à 95°C, et son composant principal est le basalte. Avec une température et une fluidité aussi élevées, la lave peut s’écouler sur plusieurs dizaines de kilomètres avant de s’arrêter et de durcir. Les volcans qui émettent ce type de lave sont souvent très doux, car ils ne s'attardent pas au niveau de l'évent, mais se propagent.

La lave avec une température de 750-950C est andésitique. On le reconnaît à ses blocs ronds gelés à la croûte brisée.

Lave avec température la plus basse 650-750C – acide, très riche en silice. Un trait caractéristique Cette lave a une vitesse lente et une viscosité élevée. Très souvent, lors d'une éruption, ce type de lave forme une croûte sur le cratère (photo de droite). Les volcans avec cette température et ce type de lave ont souvent des pentes abruptes.

Ci-dessous, nous allons vous montrer quelques photos de lave chaude.

Les scientifiques s’intéressent à la lave depuis longtemps. Sa composition, sa température, sa vitesse d'écoulement, la forme des surfaces chaudes et refroidies sont autant de sujets de recherches sérieuses. Après tout, les cours d'eau en éruption et les cours d'eau gelés sont les seules sources d'informations sur l'état de l'intérieur de notre planète, et ils nous rappellent constamment à quel point ces intérieurs sont chauds et agités. Quant aux laves anciennes, transformées en roches caractéristiques, les yeux des spécialistes sont tournés vers elles avec un intérêt particulier : peut-être, derrière le relief bizarre, se cachent les secrets de catastrophes à l'échelle planétaire.

Qu'est-ce que la lave ? Selon les idées modernes, il proviendrait d'un centre de matière en fusion, situé dans la partie supérieure du manteau (la géosphère entourant le noyau terrestre) à une profondeur de 50 à 150 km. Tant que la masse fondue reste en profondeur sous haute pression, sa composition est homogène. En approchant de la surface, il commence à « bouillir », libérant des bulles de gaz qui tendent vers le haut et, par conséquent, déplacent la substance le long des fissures de la croûte terrestre. Toutes les fontes, également connues sous le nom de magma, ne sont pas destinées à voir la lumière. Celle-là même qui remonte à la surface et se déverse sous les formes les plus incroyables est appelée lave. Pourquoi? Pas très clair. En substance, le magma et la lave sont la même chose. Dans la « lave » elle-même, on entend à la fois « avalanche » et « effondrement », ce qui correspond en général aux faits observés : le bord d'attaque de la lave qui coule ressemble souvent en réalité à un effondrement de montagne. Seulement, ce ne sont pas des pavés froids qui descendent du volcan, mais des fragments chauds qui s'envolent de la croûte de la langue de lave.

Au cours d'une année, 4 km 3 de lave s'écoulent des profondeurs, ce qui est considérable compte tenu de la taille de notre planète. Si ce nombre était nettement plus élevé, les processus de changement climatique mondial commenceraient, ce qui s'est produit plus d'une fois dans le passé. DANS dernières années les scientifiques discutent activement du prochain scénario de la catastrophe finale Période crétacée, il y a environ 65 millions d'années. Puis, en raison de l’effondrement final du Gondwana, à certains endroits, le magma chaud s’est approché trop près de la surface et a éclaté en masses énormes. Ses affleurements étaient particulièrement abondants sur la plate-forme indienne, recouverte de nombreuses failles pouvant atteindre 100 kilomètres de long. Près d'un million de mètres cubes de lave répartis sur une superficie de 1,5 million de km2. Par endroits, les couvertures atteignaient une épaisseur de deux kilomètres, ce qui est clairement visible depuis les coupes géologiques du plateau du Deccan. Les experts estiment que la lave a rempli la région pendant 30 000 ans - assez rapidement pour que de grandes quantités de dioxyde de carbone et de gaz contenant du soufre se séparent de la fonte refroidissante, atteignent la stratosphère et provoquent une diminution de la couche d'ozone. Le changement climatique dramatique qui a suivi a conduit à une extinction massive d’animaux à la frontière des époques Mésozoïque et Cénozoïque. Plus de 45 % des genres de divers organismes ont disparu de la Terre.

Tout le monde n’accepte pas l’hypothèse de l’influence des coulées de lave sur le climat, mais les faits sont clairs : les extinctions mondiales de la faune coïncident avec la formation de vastes champs de lave. Ainsi, il y a 250 millions d'années, lors d'une extinction massive de tous les êtres vivants, de puissantes éruptions se sont produites sur le territoire. Sibérie orientale. La superficie des couvertures de lave était de 2,5 millions de km 2 et leur épaisseur totale dans la région de Norilsk atteignait trois kilomètres.

Sang noir de la planète

Les laves qui ont provoqué des événements à si grande échelle dans le passé sont représentées par le type le plus courant sur Terre : le basalte. Leur nom indique qu'ils se sont ensuite transformés en une roche noire et lourde : le basalte. Les laves basaltiques sont constituées pour moitié de dioxyde de silicium (quartz), pour moitié d'oxyde d'aluminium, de fer, de magnésium et d'autres métaux. Ce sont les métaux qui assurent la température élevée de la fonte - plus de 1 200 °C et la mobilité - la coulée de basalte s'écoule généralement à une vitesse d'environ 2 m/s, ce qui ne devrait cependant pas surprendre : c'est la vitesse moyenne d'une personne qui court. En 1950, lors de l'éruption du volcan Mauna Loa à Hawaï, la coulée de lave la plus rapide a été mesurée : sa bordure antérieure se déplaçait à travers une forêt clairsemée à une vitesse de 2,8 m/s. Lorsque le chemin est pavé, les ruisseaux suivants coulent, pour ainsi dire, à leur poursuite beaucoup plus rapidement. En fusionnant, les langues de lave forment des rivières, au milieu desquelles la fonte se déplace à grande vitesse - 10 à 18 m/s.

Les coulées de lave basaltique se caractérisent par une faible épaisseur (quelques mètres) et une grande étendue (des dizaines de kilomètres). La surface du basalte coulant ressemble le plus souvent à un tas de cordes tendues le long du mouvement de la lave. On l'appelle le mot hawaïen « pahoehoe », qui, selon les géologues locaux, ne signifie rien d'autre qu'un type spécifique de lave. Des coulées basaltiques plus visqueuses forment des champs de fragments de lave à angles vifs, en forme de pointes, également appelés « laves aa » à la mode hawaïenne.

Les laves basaltiques ne sont pas seulement courantes sur terre ; elles le sont encore plus dans les océans. Les fonds océaniques sont constitués de grandes dalles de basalte de 5 à 10 kilomètres d'épaisseur. Selon la géologue américaine Joy Crisp, les trois quarts de toutes les laves qui entrent en éruption sur Terre chaque année proviennent d'éruptions sous-marines. Les basaltes s'écoulent constamment des crêtes cyclopéennes qui traversent les fonds océaniques et marquent les limites des plaques lithosphériques. Aussi lent que soit le mouvement des plaques, il s’accompagne d’une forte activité sismique et volcanique au fond des océans. Les grandes masses de fonte provenant des failles océaniques ne permettent pas aux plaques de s'amincir, elles sont en constante croissance.

Les éruptions sous-marines de basalte nous montrent un autre type de surface de lave. Dès que la prochaine portion de lave éclabousse le fond et entre en contact avec l'eau, sa surface se refroidit et prend la forme d'une goutte - un « oreiller ». D'où le nom - lave d'oreiller ou lave d'oreiller. La lave en oreiller se forme chaque fois qu’un matériau en fusion pénètre dans un environnement froid. Souvent, lors d'une éruption sous-glaciaire, lorsque le flux coule dans une rivière ou un autre plan d'eau, la lave se solidifie sous forme de verre, qui éclate immédiatement et s'effrite en fragments semblables à des plaques.

De vastes champs de basalte (pièges) vieux de plusieurs centaines de millions d'années cachent encore plus formes inhabituelles. Là où d'anciens pièges remontent à la surface, comme par exemple dans les falaises des rivières sibériennes, on peut trouver des rangées de prismes verticaux à 5 et 6 côtés. Il s'agit d'une séparation en colonnes qui se forme lors du refroidissement lent d'une grande masse de matière fondue homogène. Le basalte diminue progressivement de volume et se fissure selon des plans strictement définis. Si le champ de piège, au contraire, est exposé d'en haut, alors au lieu de piliers, les surfaces apparaissent comme pavées de pavés géants - « trottoirs de géants ». On les trouve sur de nombreux plateaux de lave, mais les plus célèbres se trouvent au Royaume-Uni.

Ni l'un ni l'autre chaleur, ni la dureté de la lave solidifiée ne constitue un obstacle à la pénétration de la vie en elle. Au début des années 90 du siècle dernier, les scientifiques ont découvert des micro-organismes qui se sont installés dans la lave basaltique qui a éclaté au fond de l'océan. Dès que la fonte refroidit un peu, les microbes y « rongent » les passages et y établissent des colonies. Ils ont été découverts grâce à la présence dans les basaltes de certains isotopes du carbone, de l'azote et du phosphore - produits typiques libérés par les êtres vivants.

Plus la lave contient de silice, plus elle est visqueuse. Les laves dites moyennes, avec une teneur en dioxyde de silicium de 53 à 62 %, ne coulent plus aussi vite et ne sont pas aussi chaudes que les laves basaltiques. Leur température varie de 800 à 900°C et leur vitesse d'écoulement est de plusieurs mètres par jour. L'augmentation de la viscosité de la lave, ou plutôt du magma, puisque la fonte acquiert toutes ses propriétés fondamentales en profondeur, modifie radicalement le comportement du volcan. A partir du magma visqueux, il est plus difficile de libérer les bulles de gaz qui s'y sont accumulées. En approchant de la surface, la pression à l'intérieur des bulles dans la matière fondue dépasse la pression à l'extérieur et les gaz sont libérés avec une explosion.

En règle générale, une croûte se forme au bord d’attaque de la langue de lave plus visqueuse, qui se fissure et s’effrite. Les fragments sont immédiatement écrasés par la masse chaude qui se presse derrière eux, mais n'ont pas le temps de s'y dissoudre, mais durcissent comme des briques dans le béton, formant ainsi de la roche. structure caractéristique- une brèche de lave. Même après des dizaines de millions d'années, la brèche de lave conserve sa structure et indique qu'une éruption volcanique s'est produite à cet endroit.

Au centre de l'Oregon, aux États-Unis, se trouve le volcan Newberry, intéressant en raison de ses laves de composition intermédiaire. La dernière fois qu'il a été actif, c'était il y a plus de mille ans, et au stade final de l'éruption, avant de s'endormir, une langue de lave de 1 800 mètres de long et environ deux mètres d'épaisseur s'est écoulée du volcan, gelée sous forme de pur obsidienne - verre volcanique noir. Un tel verre est obtenu lorsque la masse fondue refroidit rapidement sans avoir le temps de cristalliser. De plus, l’obsidienne se trouve souvent à la périphérie d’une coulée de lave, qui se refroidit plus rapidement. Au fil du temps, les cristaux commencent à se développer dans le verre et celui-ci se transforme en l'un des rochers composition aigre ou moyenne. C'est pourquoi l'obsidienne ne se trouve que parmi les produits d'éruption relativement jeunes ; on ne la trouve plus dans les volcanites anciennes.

De foutus doigts à fiamme

Si la quantité de silice occupe plus de 63 % de la composition, la masse fondue devient complètement visqueuse et maladroite. Le plus souvent, cette lave, dite acide, ne peut pas s'écouler du tout et se solidifie dans le canal d'alimentation ou est expulsée de l'évent sous la forme d'obélisques, de « doigts du diable », de tours et de colonnes. Si le magma acide parvient tout de même à remonter à la surface et à s'y déverser, ses flux se déplacent extrêmement lentement, plusieurs centimètres, parfois mètres par heure.

Les roches inhabituelles sont associées à des fontes acides. Par exemple, les ignimbrites. Lorsque la fonte acide dans la chambre proche de la surface est saturée de gaz, elle devient extrêmement mobile et est rapidement éjectée de l'évent, puis, avec les tufs et les cendres, retourne dans la dépression formée après l'éjection - la caldeira. Au fil du temps, ce mélange durcit et cristallise, et de grandes lentilles de verre foncé se détachent nettement sur le fond gris de la roche sous forme de lambeaux irréguliers, d'étincelles ou de flammes, d'où leur nom de « fiamme ». Ce sont des traces de la stratification de la fonte acide lorsqu'elle était encore souterraine.

Parfois, la lave acide devient tellement saturée de gaz qu’elle bout littéralement et se transforme en pierre ponce. La pierre ponce est un matériau très léger, avec une densité inférieure à celle de l'eau, il arrive donc qu'après des éruptions sous-marines, les marins observent des champs entiers de pierre ponce flottant dans l'océan.

De nombreuses questions liées aux laves restent sans réponse. Par exemple, pourquoi des laves de compositions différentes peuvent couler du même volcan, comme par exemple au Kamtchatka. Mais si dans ce cas il existe au moins des hypothèses convaincantes, alors l'apparition de lave carbonatée reste un mystère complet. Il est actuellement composé à moitié de carbonates de sodium et de potassium et est actuellement en éruption par le seul volcan sur Terre - Oldoinyo Lengai, dans le nord de la Tanzanie. La température de fusion est de 510°C. C'est la lave la plus froide et la plus liquide au monde, elle coule sur le sol comme de l'eau. La couleur de la lave chaude est noire ou brun foncé, mais après seulement quelques heures d'exposition à l'air, la fonte carbonatée devient plus claire et après quelques mois, elle devient presque blanche. Les laves carbonatées gelées sont molles et cassantes et se dissolvent facilement dans l'eau, ce qui explique probablement pourquoi les géologues ne trouvent pas de traces d'éruptions similaires dans les temps anciens.

Jeux de lave rôle clé dans l'un des problèmes les plus urgents de la géologie : ce qui réchauffe les entrailles de la Terre. Pourquoi des poches de matière en fusion apparaissent-elles dans le manteau, qui s'élèvent vers le haut, fondent à travers la croûte terrestre et donnent naissance à des volcans ? La lave n’est qu’une petite partie d’un puissant processus planétaire dont les sources sont profondément cachées sous terre.

Origine de la lave

La lave se forme lorsqu'un volcan fait exploser du magma à la surface de la Terre. En raison du refroidissement et de l'interaction avec les gaz contenus dans l'atmosphère, le magma modifie ses propriétés et forme de la lave. De nombreux arcs insulaires volcaniques sont associés à des systèmes de failles profondes. Les centres sismiques sont situés approximativement à une profondeur allant jusqu'à 700 km du niveau la surface de la terre, c'est-à-dire que la matière volcanique provient du manteau supérieur. Sur les arcs insulaires, elle a souvent une composition andésitique, et comme les andésites ont une composition similaire à celle de la croûte continentale, de nombreux géologues pensent que la croûte continentale dans ces zones s'accumule en raison de l'afflux de matériaux du manteau.

Les volcans qui opèrent le long des dorsales océaniques (telles que la dorsale hawaïenne) éclatent principalement en matériaux basaltiques, tels que la lave Aa. Ces volcans sont probablement associés à des séismes superficiels dont la profondeur ne dépasse pas 70 km. Étant donné que les laves basaltiques se trouvent à la fois sur les continents et le long des dorsales océaniques, les géologues émettent l'hypothèse qu'il existe une couche juste sous la croûte terrestre d'où proviennent les laves basaltiques.

Cependant, on ne sait pas clairement pourquoi, dans certaines régions, les andésites et les basaltes sont formés à partir du matériau du manteau, alors que dans d'autres, seuls les basaltes se forment. Si, comme on le croit maintenant, le manteau est effectivement ultramafique (enrichi en fer et en magnésium), alors les laves dérivées du manteau devraient avoir une composition basaltique plutôt qu'andésitique, puisque les minéraux andésites sont absents dans les roches ultramafiques. Cette contradiction est résolue par la théorie de la tectonique des plaques, selon laquelle la croûte océanique se déplace sous les arcs insulaires et fond à une certaine profondeur. Ces roches en fusion éclatent sous forme de laves andésitiques.

Types de lave

La lave varie d'un volcan à l'autre. Il diffère par sa composition, sa couleur, sa température, ses impuretés, etc.

Lave carbonatée

La moitié est constituée de carbonates de sodium et de potassium. C'est la lave la plus froide et la plus liquide sur terre ; elle coule sur le sol comme de l'eau. La température de la lave carbonatée n’est que de 510 à 600 °C. La couleur de la lave chaude est noire ou brun foncé, mais à mesure qu'elle refroidit, elle devient plus claire et après quelques mois, elle devient presque blanche. Les laves carbonatées solidifiées sont molles et cassantes et se dissolvent facilement dans l'eau. La lave carbonatée ne coule que du volcan Oldoinyo Lengai en Tanzanie.

Lave de silicium

La lave de silicium est la plus typique des volcans de la ceinture de feu du Pacifique : cette lave est généralement très visqueuse et se solidifie parfois dans le cratère du volcan avant même la fin de l'éruption, l'arrêtant ainsi. Un volcan bouché peut gonfler un peu, puis l'éruption reprend, généralement avec une puissante explosion. La lave contient 53 à 62 % de dioxyde de silicium. Il a vitesse moyenne débit (plusieurs mètres par jour), température 800-900 °C. Si la teneur en silice atteint 65 %, alors la lave devient très visqueuse et maladroite. La couleur de la lave chaude est foncée ou noir-rouge. Les laves de silicium solidifiées peuvent former du verre volcanique noir. Un tel verre est obtenu lorsque la masse fondue refroidit rapidement sans avoir le temps de cristalliser.

Lave basaltique

Le principal type de lave issue du manteau est caractéristique des volcans boucliers océaniques. La moitié est constituée de dioxyde de silicium (quartz), l'autre moitié d'oxyde d'aluminium, de fer, de magnésium et d'autres métaux. Cette lave est très mobile et peut s'écouler à une vitesse de 2 m/s (la vitesse d'une personne qui marche vite). Il a une température élevée de 1 200 à 1 300 °C. Les coulées de lave basaltique se caractérisent par une faible épaisseur (quelques mètres) et longue distance(des dizaines de kilomètres). La couleur de la lave chaude est jaune ou jaune-rouge.

Littérature

Natela Iarochenko Jeunesse ardente des volcans // Encyclopédie des merveilles naturelles. - Londres, New York, Sydney, Moscou : Reader's Digest, 2000. - pp. 415-417. - 456 s. -ISBN5-89355-014-5

Remarques

voir également

Liens

Métamorphoses de lave sur le site du magazine « Autour du Monde »

Fondation Wikimédia. 2010.

Synonymes:

Voyez ce qu'est « Lave » dans d'autres dictionnaires :

Lavash, oh, je mange... Accentuation des mots russes

Dictionnaire Dahl

Femmes un mélange différent de roches en fusion coulant de l'embouchure des montagnes de feu ; nageur II. LAVE femelle un banc, un banc vierge et fixe, une planche pour s'asseoir le long du mur ; parfois un banc, une planche portative avec des pieds ; | sud., nov., yarosl.... ... Dictionnaire explicatif de Dahl

- (Ruisseau de pluie coulant de lave espagnole). Matière en fusion issue d'une éruption volcanique. Dictionnaire de mots étrangers inclus dans la langue russe. Chudinov A.N., 1910. LAVA est une substance éjectée d'un évent par un volcan. Un dictionnaire complet de mots étrangers... Dictionnaire des mots étrangers de la langue russe

Production, masse, face, portée, structure, attaque, magma Dictionnaire des synonymes russes. lave nom, nombre de synonymes : 20 aa lave (2) à... Dictionnaire de synonymes

LAVE, roche en fusion, ou MAGMA, atteignant la surface de la Terre et s'écoulant à travers les cheminées volcaniques en ruisseaux ou en nappes. Il existe trois principaux types de lave : pétillante, comme la pierre ponce ; vitreux, comme l'obsidienne ; À grain égal. Par… … Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique

Dictionnaire explicatif d'Ouchakov

1. LAVA1, lave, femelle. (lave italienne). 1. Masse liquide ardente en fusion éjectée par un volcan lors d'une éruption. 2. transfert Quelque chose de grandiose, rapide, en mouvement constant, emportant tout sur son chemin. "Nous marchons sur une voie révolutionnaire." Maïakovski.... Dictionnaire explicatif d'Ouchakov

1. LAVE, s; et. [italique. lave] 1. Masse minérale en fusion éclatée par un volcan. 2. qui quoi ou quoi. Une masse en mouvement incontrôlable (personnes, animaux, etc.). ◁ Lave, dans le signe. adj. Se propage comme de la lave (en flux continu). Lave, oh, oh ; (1 chiffre... Dictionnaire encyclopédique

Lorsque les volcans entrent en éruption, des roches en fusion brûlantes – le magma – se déversent. Dans l'air, la pression chute fortement et le magma bout - les gaz le quittent.

La fonte commence à refroidir. En fait, seules ces deux propriétés – température et « carbonatation » – distinguent la lave du magma. Au cours d'une année, 4 km³ de lave se déversent sur notre planète, principalement au fond des océans. Pas tellement, sur terre il y avait des régions remplies d'une couche de lave de 2 km d'épaisseur.

La température initiale de la lave est de 700 à 1 200 °C et plus. Des dizaines de minéraux et de roches y sont fondus. Ils comprennent presque tous les éléments chimiques, mais surtout le silicium, l'oxygène, le magnésium, le fer, l'aluminium.

Selon la température et la composition, la lave peut être couleur différente, viscosité et fluidité. Chaud, il est jaune vif et orange brillant ; en refroidissant, il devient rouge puis noir. Il arrive que des lumières bleues de soufre brûlant courent au-dessus de la coulée de lave. Et l'un des volcans de Tanzanie émet de la lave noire qui, une fois gelée, devient comme de la craie - blanchâtre, molle et cassante.

L'écoulement de lave visqueuse est lent et s'écoule à peine (quelques centimètres ou mètres par heure). En cours de route, des blocs de durcissement s'y forment. Ils ralentissent encore davantage la circulation. Ce type de lave se solidifie en monticules. Mais l’absence de dioxyde de silicium (quartz) dans la lave la rend très liquide. Elle recouvre rapidement de vastes champs, forme des lacs de lave, des rivières à surface plane et même des « chutes de lave » sur les falaises. Il y a peu de pores dans une telle lave, car les bulles de gaz en sortent facilement.

Que se passe-t-il lorsque la lave refroidit ?

À mesure que la lave refroidit, les minéraux en fusion commencent à former des cristaux. Le résultat est une masse de grains compressés de quartz, de mica et autres. Ils peuvent être grands (granit) ou petits (basalte). Si le refroidissement se produit très rapidement, on obtient une masse homogène, semblable au verre noir ou verdâtre foncé (obsidienne).

Les bulles de gaz laissent souvent de nombreuses petites cavités dans la lave visqueuse ; C'est ainsi que se forme la pierre ponce. Différentes couches de lave refroidissante coulent sur les pentes avec à des vitesses différentes. Par conséquent, des vides longs et larges se forment à l’intérieur de l’écoulement. La longueur de ces tunnels atteint parfois 15 km.

La lave qui refroidit lentement forme une croûte dure à la surface. Cela ralentit immédiatement le refroidissement de la masse située en dessous et la lave continue de se déplacer. En général, le refroidissement dépend de la massivité de la lave, de son échauffement initial et de sa composition. Il existe des cas connus où, même après plusieurs années (!), la lave a continué à ramper et a enflammé des branches coincées dedans. Deux coulées de lave massives en Islande sont restées chaudes des siècles après l'éruption.

La lave des volcans sous-marins durcit généralement sous la forme d’énormes « oreillers ». À cause de refroidissement rapide une forte croûte se forme très rapidement à leur surface et parfois des gaz les rompent de l'intérieur. Les fragments se dispersent sur une distance de plusieurs mètres.

Pourquoi la lave est-elle dangereuse pour les humains ?

Le principal danger de la lave est sa température élevée. Il brûle littéralement les êtres vivants et les bâtiments en cours de route. Les êtres vivants meurent sans même entrer en contact avec lui, à cause de la chaleur avec laquelle il rayonne. Il est vrai qu'une viscosité élevée inhibe le débit, permettant aux personnes de s'échapper et de conserver leurs objets de valeur.

Mais lave liquide... Elle se déplace rapidement et peut couper le chemin du salut. En 1977, lors de l'éruption nocturne du Mont Nyiragongo en Afrique centrale. L’explosion a brisé la paroi du cratère et la lave a jailli en un large ruisseau. Très fluide, il s'est précipité à une vitesse de 17 mètres par seconde (!) et a détruit plusieurs villages endormis comptant des centaines d'habitants.

L'effet néfaste de la lave est aggravé par le fait qu'elle transporte souvent des nuages de gaz toxiques qui s'en dégagent, une épaisse couche de cendres et de pierres. C’est ce type de flux qui a détruit les anciennes villes romaines de Pompéi et d’Herculanum. La rencontre de lave chaude avec une masse d'eau peut entraîner un désastre : l'évaporation instantanée d'une masse d'eau provoque une explosion.

Des fissures et des brèches profondes se forment dans les coulées, vous devez donc marcher prudemment sur la lave froide. Surtout s'il est vitreux - les arêtes vives et les débris font douloureusement mal. Les fragments des « oreillers » sous-marins refroidissants décrits ci-dessus peuvent également blesser des plongeurs trop curieux.