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Nouvelle théorie sur l’origine de la lave

Le volcan Fuego entre en éruption au Guatemala.
Selon les auteurs de l'étude, le magma liquide se trouve dans des réservoirs de cristaux solides, et non dans des chambres magmatiques. Photo: iStock / John Crux
Radio-Canada

La lave qui s'écoule des volcans n'est pas alimentée par les chambres magmatiques, affirment des volcanologues britanniques, qui remettent ainsi en question la théorie classique des éruptions volcaniques.

Un texte d'Alain Labelle

Les travaux du Pr Matthew Jackson, expert de la mécanique géologique des fluides, et de ses collègues de l’Imperial College London et de l’Université de Bristol risquent bien de créer un véritable tremblement de terre dans le domaine de la volcanologie.

Selon eux, le magma liquide se trouve dans des réservoirs de cristaux solides, et non dans des chambres magmatiques. Il occupe en fait les espaces entre ces cristaux.

Nous devons maintenant comprendre comment les éruptions se produisent à partir de ces réservoirs de matière semi-liquide.

Pr Matthew Jackson

« Nous allons pouvoir exploiter nos découvertes afin de mieux comprendre les éruptions volcaniques. Elles pourront avoir une incidence sur la sécurité publique et aider à comprendre la formation des gisements de minerai métallique associés aux systèmes volcaniques », explique le Pr Jackson.

Explications

Pour entrer en éruption et produire de la lave (nom du magma arrivé à la surface), les volcans ont besoin d'une source de magma (de la roche fondue) contenant relativement peu de cristaux solides.

Traditionnellement, les volcanologues pensaient que ce magma était formé et entreposé dans les chambres magmatiques.

Représentation traditionnelle d'un volcan avec des chambres magmatiques.Représentation traditionnelle d'un volcan avec des chambres magmatiques. Photo : Imperial College London

Une explication, une interrogation

Mais la présente étude remet en question ce point de vue, et laisse à penser que ce sont plutôt des réservoirs de bouillie semi-liquide contenant de petites quantités de magma, dans les petits espaces entre les cristaux solides, qui alimentent les volcans.

Les scientifiques ont cependant dû expliquer comment de la lave contenant relativement peu de cristaux s’écoule à la surface, le long des volcans en éruption.

Le saviez-vous?

  • Il existe actuellement entre 1000 et 2000 volcans actifs à la surface de la Terre, un nombre qui varie selon les critères d’analyse;
  • Une grande partie d’entre eux (environ 450) se trouvent dans la ceinture de feu du Pacifique, où la collision de plaques tectoniques provoque de fréquents séismes et une importante activité volcanique.

À l’aide d'une modélisation sophistiquée de ces réservoirs de bouillie, les chercheurs ont établi que, comme le magma est moins dense que les cristaux, il réussit à se faufiler dans les espaces entre eux.

Puis, lorsqu’il monte dans les cheminées du volcan, une réaction survient entre le magma et les cristaux, faisant fondre ces derniers. Le magma parvient ainsi à la surface, avec relativement peu de cristaux dans la composition de la lave.

Qu'est-ce qu'un volcan?

Une croûte solide recouvre l’entièreté de la surface de notre planète. Cette croûte terrestre est fissurée en morceaux, ce que l’on appelle les plaques tectoniques. Les volcans se forment habituellement le long des endroits où ces plaques se rencontrent, et laissent ainsi s’échapper de la lave, cette matière composée de roche en fusion qui se trouvait sous la croûte solide. La plupart des volcans et des tremblements de terre se produisent là où deux plaques se rencontrent.

À ce jour, l’un des mystères des volcans réside dans le fait qu'on pensait qu'ils se nourrissaient à partir de grandes chambres de roche en fusion.

Stephen Sparks, Université de Bristol

La présente étude montre donc que le magma se forme dans des roches cristallines poreuses plutôt que dans des chambres magmatiques.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Nature (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Géologie

Science