Un volcan est un orifice de la croûte par lequel s'échappent laves, gaz et cendres provenant d'une chambre magmatique. Ce chapitre décrit l'anatomie d'un volcan, les produits émis, la classification des dynamismes éruptifs et la répartition mondiale du volcanisme, qui se superpose presque parfaitement aux limites de plaques. Le tableau des types de volcans est l'un des documents les plus demandés aux examens de S2.
1. Structure d'un volcan et origine du magma
Un volcan comprend trois parties : un réservoir de magma, la chambre magmatique, située à quelques kilomètres de profondeur ; une cheminée principale qui achemine le magma vers la surface et débouche sur un cratère, parfois accompagnée de cheminées secondaires s'ouvrant sur les flancs ; et l'édifice visible en surface, le cône volcanique, construit par l'accumulation des produits émis et remanié à chaque éruption. Le magma est un mélange de silicates fondus, de cristaux et de gaz dissous (vapeur d'eau, CO2, SO2) formé par fusion partielle du manteau ou de la croûte ; une fois en surface et dégazé, il prend le nom de lave. C'est la libération des gaz, à la remontée, qui pousse le magma vers la surface et détermine la violence de l'éruption.
2. Les produits volcaniques
Les produits sont de trois natures. Les gaz, dominés par la vapeur d'eau, sont émis par le cratère et les fumerolles. Les laves forment des coulées, longues et fluides pour les basaltes (surfaces cordées dites pahoehoe ou scoriacées dites aa), courtes et épaisses ou en dômes pour les laves visqueuses. Les pyroclastes ou téphras sont les fragments solides projetés, classés par taille : cendres (moins de 2 mm), lapilli (2 à 64 mm), blocs et bombes (plus de 64 mm, les bombes étant façonnées en vol à partir de lave encore fondue). Les ponces sont des laves vitreuses très vésiculées, assez légères pour flotter. Les mélanges de gaz et de cendres brûlants dévalant les pentes constituent les nuées ardentes (coulées pyroclastiques), le phénomène volcanique le plus meurtrier, tandis que les lahars sont des coulées de boue formées de cendres et d'eau.
3. Volcanisme effusif et volcanisme explosif
La nature de l'éruption dépend essentiellement de la viscosité du magma, elle-même liée à sa teneur en silice et à sa température, et de sa teneur en gaz. Un magma basaltique, pauvre en silice (moins de 52 %), chaud (1 100 à 1 200 °C) et fluide, laisse les gaz s'échapper facilement : le volcanisme est effusif, à coulées, formant des volcans-boucliers aux pentes très douces. Un magma andésitique ou rhyolitique, riche en silice, plus froid (700 à 900 °C) et visqueux, retient les gaz sous pression jusqu'à la fragmentation brutale : le volcanisme est explosif, dominé par les pyroclastes, et construit des strato-volcans (cônes stratifiés alternant coulées et cendres) aux pentes raides.
4. Les types de dynamisme éruptif
La classification classique (Mercalli, 1907, complétée par Lacroix) distingue une série de dynamismes de violence croissante. Le type hawaïen émet des laves basaltiques très fluides à environ 1 150 °C, en fontaines et longues coulées, parfois par des fissures de plusieurs kilomètres (éruptions fissurales) ; il édifie des boucliers géants comme le Mauna Loa (4 170 m au-dessus de la mer). Le type strombolien, du nom du Stromboli actif en permanence depuis plus de 2 500 ans, alterne phases effusives et explosions rythmiques projetant bombes et scories ; il construit des cônes de scories et des strato-volcans (chaîne des Puys). Le type vulcanien (Vulcano, îles Éoliennes) correspond à un magma visqueux : explosions violentes, panaches de cendres, blocs anguleux. Le type péléen, illustré par la montagne Pelée (Martinique, 8 mai 1902, environ 28 000 victimes à Saint-Pierre), se caractérise par la croissance d'un dôme de lave très visqueuse et l'émission de nuées ardentes. Le type plinien (Vésuve, 79 après J.-C., décrit par Pline le Jeune) est le plus violent : colonne éruptive de plusieurs dizaines de kilomètres, pluie de ponces et de cendres, coulées pyroclastiques, souvent suivi de l'effondrement du sommet en caldeira, comme au Krakatau en 1883.
5. Répartition des volcans et volcanisme du Maroc
La carte des volcans actifs se superpose à celle des limites de plaques. La majorité du volcanisme terrestre, en volume, se produit aux dorsales (limites divergentes), sous-marin, basaltique et effusif ; il émerge en Islande. Les rifts continentaux (Afar, rift est-africain) présentent le même volcanisme basaltique. Les zones de subduction (limites convergentes) concentrent les volcans explosifs les plus dangereux : cordillère des Andes, ceinture de feu du Pacifique (Japon, Indonésie, Philippines), arc des Petites Antilles où la plaque Atlantique glisse sous la plaque Caraïbe à 1 à 2 cm/an. Les points chauds alimentent le volcanisme intraplaque (Hawaï, Réunion, Canaries). Aucun volcanisme n'existe le long des failles transformantes. Le Maroc n'a pas de volcan actif mais conserve un volcanisme récent : les coulées et cônes quaternaires du Moyen Atlas (région d'Azrou, Timahdite), le massif du Gourougou près de Nador dans le Rif oriental, et le grand volcan néogène du Siroua entre Haut Atlas et Anti-Atlas.
Avalanche de gaz, de cendres et de blocs incandescents à plusieurs centaines de degrés, dévalant les flancs d'un volcan à grande vitesse ; caractéristique du dynamisme péléen, c'est le phénomène volcanique le plus meurtrier.
Édifice conique aux pentes raides formé par l'empilement de couches alternées de coulées de lave et de produits pyroclastiques ; typique du volcanisme explosif de subduction.
| Type | Magma | Activité | Édifice | Exemple |
|---|---|---|---|---|
| Hawaïen | Basaltique, très fluide, 1 150 °C | Effusif : fontaines, longues coulées | Volcan-bouclier | Mauna Loa (Hawaï) |
| Strombolien | Basaltique à andésitique, assez fluide | Explosions rythmiques + coulées | Cône de scories, strato-volcan | Stromboli, chaîne des Puys |
| Vulcanien | Andésitique, visqueux | Explosions violentes, panaches de cendres | Strato-volcan | Vulcano |
| Péléen | Très visqueux, riche en silice | Dôme + nuées ardentes | Dôme, aiguille | Montagne Pelée (1902) |
| Plinien | Rhyolitique à andésitique, riche en gaz | Colonne éruptive, ponces, caldeira | Strato-volcan, caldeira | Vésuve (79), Krakatau (1883) |
Les principaux dynamismes éruptifs
- Un volcan = chambre magmatique + cheminée(s) + cône ; magma en profondeur, lave en surface.
- Produits : gaz, coulées de lave, pyroclastes (cendres < 2 mm, lapilli 2-64 mm, bombes > 64 mm), nuées ardentes, lahars.
- Magma basaltique fluide → effusif, bouclier ; magma andésitique/rhyolitique visqueux et riche en gaz → explosif, strato-volcan.
- Dynamismes de violence croissante : hawaïen, strombolien, vulcanien, péléen, plinien.
- Volcans aux dorsales (effusif), aux subductions (explosif, ceinture de feu) et aux points chauds ; jamais aux failles transformantes ; au Maroc : Moyen Atlas, Gourougou, Siroua.
Le tableau comparatif des dynamismes éruptifs (magma, activité, édifice, exemple) est à connaître par cœur : on te demande souvent de comparer volcanisme effusif et explosif en reliant viscosité, silice et gaz. Deuxième question fréquente : « pourquoi la répartition des volcans coïncide-t-elle avec celle des séismes ? » Réponds par la tectonique des plaques, en précisant l'exception des points chauds et l'absence de volcanisme aux failles transformantes.