Chapitre 2: Le volcanisme

Introduction : Observations.

Vidéo sur le volcanisme ????

Poly sur l'île de la réunion et sur le Mont Saint Helens.(553 Ko en PDF )

1- En vous aidant du livre p 35, indiquez ce qu'est la lave ? Quelles sont ses caractéristiques dans les éruptions effusives et explosives ?
2- Comparer les conséquences d'une éruption sur les paysages au piton de la fournaise et au Mont St Helens. Expliquez l'origine de ces observations.
3- Construisez un tableau de comparaison entre les 2 types d'éruptions.( 1ère manifestations, type de lave, t°, gaz, modification du paysage...)

Bilan : L'activité volcanique se manifeste par l'émission en surface du globe de produits solides, liquides ou gazeux.
L'activité effusive se manifeste par des projections peu violentes de peu de gaz et de matériaux solides, et par l'émission de lave fluide qui forme des coulées.
L'activité explosive se caractérise par : de violentes explosions projetant des produits gazeux et solides, des nuées ardentes, l'émission d'une lave visqueuse formant un dôme.

Problème : Ou se forme exactement la lave que l'on retrouve en surface ?

1- Fonctionnement et structure des volcans

A- Origine des volcans.

Hypothèses :
- La lave se forme au centre de la terre.
- La lave se forme juste sous le volcan.

Vérification : Poly structure en profondeur des volcans ( 271 Ko en PDF )

- Quelle hypothèse est vérifiée grâce à ce document ?
- En vous aidant du livre page 42, légendez le document, nommez la structure qui se situe à 2000 m de profondeur. Que contient cette structure ?
- Qu'est ce que le magma ? Comment se forme-t-il ?
- Expliquez brièvement le déroulement d'une éruption.

Problème : comment expliquer la formation de 2 types d'éruptions ?

Hypothèses : Pour les éruptions explosives :
Le magma est riche en gaz qui explosent en surface.
Le magma est sous pression (à cause du bouchon de lave).
Le magma est epais (visqueux) donc les laves le sont également

Vérification : expérience avec les boites de pellicules et du bicarbonate en + ou - grande quantité.( voir les commentaires)
Dessiner les expériences

Conclusion : Plus un magma est riche en gaz, plus la lave formée en surface sera fluide.

Conclusion : On trouve en profondeur (20-30 km) sous le cratère une chambre magmatique (réservoir rempli de magma). Celui-ci y séjourne pendant plusieurs siècles. Lorsque le magma reprend son ascension il va créer des fissures jusqu'à la surface qui vont permettre sa sortie sous forme de lave. En fonction de la nature du magma (fluide ou visqueux) et de sa richesse en gaz, on observera des éruptions effusives ou explosives.

Observations: Roches volcaniques d'un volcan effusif et explosif.

Roche volcanique effusive : un Basalte.
On observe à l'œil nu : Des cristaux : Olivine (jaune vert), du pyroxène (noir). Le reste est une pâte noire.
Au microscope (voir livre page 40), on observe dans la pâte des petits cristaux de feldspaths

Bilan : Un basalte est constitué d'une pâte (verre) non cristallisée, dans laquelle on trouve des gros cristaux (phénocristaux) d'olivine et de pyroxènes, et des petits cristaux (microcristaux) de feldspaths.

Roche volcanique explosive : une trachyte.
On observe à l'œil nu du pyroxène, et une pâte grise.
Au microscope (voir livre page 40), on observe dans la pâte des cristaux de feldspaths.

Bilan : Une trachyte est constituée d'une pâte grise (verre) non cristallisée, dans laquelle on trouve des phénocristaux de pyroxène, et des microcristaux de feldspaths.
On dit que basalte et trachyte ont une structure hémicristalline.

Autre roche magmatique : Un gabbro.
- Quelle(s) différence(s) observe-t-on entre cette roche et les 2 autres ?
On observe que des gros cristaux de pyroxène et de feldspaths, pas de pâte.
On dit que le gabbro a une structure holocristalline.

Problème : Comment peut-on observer 2 types de structures différentes pour des roches provenant d'un même magma ?

B- Origine des roches volcaniques.

Hypothèses :
- A cause de la profondeur.
- A cause de la vitesse de refroidissement.
- ???

Vérifications : Expérience soufre fondu. (Où livre p 40-41)
Faire l'expérience (cela marche)
- Expliquez cette expérience.
- A quel moment de l'éruption et à quel endroit se forment les phénocristaux, les microcristaux et le verre d'un basalt ?

Réponses : Si on refroidit rapidement du soufre fondu, il ne formera pas de cristaux. Si on refroidit à température ambiante du soufre fondu, il se formera quelques cristaux, et si on refroidit lentement du soufre fondu, on obtiendra uniquement des gros cristaux. Plus on refroidit lentement, plus il se forme des cristaux.
Les phénocristaux se forment dans la chambre magmatique, les microcristaux se forment lors de la remontée du magma, et le verre lors de l'arrivée en surface du magma encore fondu.

Conclusion : le magma est à l'origine de roches à structure hémicristalline lorsqu'il se refroidit en surface, à structure holocristalline lorsqu'il se refroidit lentement en profondeur.

2- Le volcanisme dans le monde.

Observation :
Polys répartition des volcans actifs à la surface du globe.

Sur une feuille de papier calque, tracez le contour des continents de la carte, et indiquez le nom des continents. Tracez sur votre dessin un trait de crayon rouge pour indiquer la localisation des volcans sous-marins, et un trait de couleur bleue pour indiquer la localisation des volcans aériens.
Que constatez-vous ?

Réponse : Les volcans sous-marins sont alignés au milieu de l'atlantique et du coté est du pacifique.
Les volcans andésitiques sont essentiellement localisés sur le contour du pacifique.

Exercices 7 et 9 page 54

Problème : Pourquoi les volcans sont-ils répartis de manière si précise ?

A- La répartition des volcans actuels.

Hypothèses :
- Les volcans se répartissent comme les séismes le long de fractures de l'écorce terrestre.
- ????

Vérification :
Comparaison entre le calque préparé précédemment et la carte du fond des océans.(201 Ko)
Qu'observe-t-on ?

On observe que le volcanisme est associé le plus souvent à des cassures de l'écorce terrestre.

Animation Flash : superposition cartes volcanisme-fond des océans (317 Ko)

Conclusion : le volcanisme explosif se trouve essentiellement sur le pourtour du pacifique le long des fosses. On trouve du volcanisme sous marins, le long d'une structure : la dorsale.

Poly : le volcanisme sous-marin

- Quels moyens utilise-t-on pour observer le volcanisme sous marins ?
- En comparant les conditions de refroidissement de la lave dans le volcanisme sous marins d'une part et aérien d'autre part, expliquez comment se forme la lave en coussin.

Bilan : le long du rift central de la dorsale est émis des basaltes en coussins, c'est le volcanisme le plus important sur terre.

B- Le volcanisme ancien.

Etude des monts d'Auvergne.Questions 1 et 2 p 47

Conclusion : Il existe des roches ou des édifices volcaniques anciens qui attestent d'une activité volcanique dans le passé.

3- Les risques géologiques.

En vous aidant du livre pages 24-25 et 38-39, complétez le tableau suivant.
( Travail à rendre)