Quelle est la définition du magma?
Comporte 3 phases :
- Une phase liquide : la roche en fusion
- Une phase solide : des cristaux de roches non fondus
- Une phase gazeuse : composée essentiellement de H20, CO2 et SO2 dissouts et comprimés dans le magma.
Le cycle pétrologique : comprendre chacune des étapes et leurs relations.
Comprendre les raccourcis possibles dans le cycles (flèches qui passent au centre).
- Magma
magma = roche fondue, magma = état temporaire et intermédiaire (toujours très localisé)
- chaleur provient des courants de convections (désintégration des éléments radioactifs dans le noyau, ce qui permet l’évacuation de la chaleur puis boucle) - Cristallisation
magma se refroidit = cristallisation (magma devient solide) - Roche ignée
le produit d’une cristallisation = roche ignée
- volcanique : magma refroidit en surface, refroidissement rapide –> cristaux petites ou aphanitiques (invisibles à l’oeil nu)
- plutonique : magma emprisonné à l’intérieur de la croûte et refroidit très lentement (propriétés isolantes de la croûte) –> cristaux grossiers et bien développés, texture fine - Météorisation et transport
les roches se trouvant à la surface de la Terre sont sujettes à de l’érosion;
- météorisation = processus par lequel la roche se dégrade ou se décompose par interaction avec l’environnement (gèle, chaleur, humidité)
- transport = gravité/poids des matériaux, eau vent et glace - Sédiments
roche qui forme la surface de la croûte terrestre = subie de l’érosion = matériaux meubles (boue, sable) –> transportés par l’eau, la glace et le vent. –> se déposent dans le fond de l’eau => sédimentation => accumulation de la sédimentation = sédiments - Diagénèse
sédiments se soudent ensemble et se cimentent pour former une masse compacte => diagénèse
- englobe tous les processus mécanique et chimiques
5 facteurs qui interagissent dans la diagénèse;
- compaction
- enfouissement
- précipitation d’éléments chimiques dans l’eau entre les grains
- cimentation
- temps - Roche sédimentaire
la masse solide faites de sédiments agglutinés formée par la diagénèse se nomme une roche sédimentaire. - Métamorphisme
recristallisation d’une roche à cause de très fortes pressions et très hautes températures - Roche métamorphique
roche produite par ce processus
- collision de plaques tectoniques
- impacts météoriques - Fusion
si la température augmente au point de faire fondre la roche, il y aura fusion et production de magma, la boucle se fermera et un nouveau cycle débute
Les roches ignées :
Distinguer les différents types de roches ignées selon
- leur mode de formation (intrusive/plutonique et extrusive/volcanique)
- leur teneur en silice (ultramafique, mafique, intermédiaire et felsique)
- Mode de formation
- intrusion (intérieur) : l’ensemble rocheux = pluton –> roche ignée plutonique quelconque
le magma se refroidit plus lentement
- extrusive (extérieur) : le magma sort de la surface de la Terre par volcanisme, la lave se refroidit alors rapidement au contact de l’air ambiant ou de l’eau - Teneur en silice
4 groupes principaux
- ultramafique
- mafique
- intermédiaire
- felsique
ex; basalte-gabbro; foncées
andésite-diorite; moyenne
rhyolite-granite; pâles
Reconnaitre les différentes morphologies des roches ignées intrusives/plutoniques
- Mode de formation :
- intrusion (intérieur) : l’ensemble rocheux = pluton –> roche ignée plutonique quelconque
le magma se refroidit plus lentement
- extrusive (extérieur) : le magma sort de la surface de la Terre par volcanisme, la lave se refroidit alors rapidement au contact de l’air ambiant ou de l’eau - Formes de plutons (intrusives)
- sills : horizontal, concordant; suit les roches
- dykes : vertical, discordant; traverse les roches
- laccolithes
- stocks
- batholites - Formes des roches extrusives
- pyroclastiques : cône de cendres et de scories
- coulées de lave : mésa ou plateau de lave
–> Ne pas oublier que les formes intrusives deviendront visibles en surface seulement lorsque l’érosion aura enlevé la roche encaissante (souvent plus tendre et friable) qui les recouvre
Comprendre le volcanisme :
- qu’est-ce que la silice et comment elle affecte le type d’éruption
- les types de magma
- les types d’éruption et les volcans qui y sont associés (accent sur les exemples vus en classe)
- Silice
Dans un magma, plus il y a de silice;
- plus la viscosité augmente
- plus la quantité de gaz comprimés augmente
- plus la pression de ces gaz comprimé augmente
- donc plus l’explosivité du volcan augmente - Les 2 types d’éruptions volcaniques
A) Éruption effusive : les volcans rouges
- lave basaltique et fluide (ne s’accumule pas au point de sortie)
- ces laves forment des fontaines ou des coulées qui progressent sur plusieurs kilomètre
- ne sont presque jamais explosives
- retrouvées le long des dorsales océaniques et au-dessus des points chauds
- types : volcan fissural et volcan bouclier
B) Éruption explosive : les volcans gris
- nature explosive
- émettent une lave visqueuse et des matériaux pyroclastiques (cendres)
- retrouvés le long des fosses abyssales où les plaques tectoniques convergent
- types : volcan vulcanien, stratovolcan (éruption péléenne)
Exemples de volcans
Éruptions effusives
1. Volcan fissural
- lave mafique
- très fluide, s’écoulant sur une très grande superficie à partir d’une fissure
exemples passés:
a) Trapps de Sibérie (Russie)
- empilement de coulées massives de lave
- composées de basaltes
b) Trapps du Deccan (Inde)
- empilement de coulées de lave mafique
exemples actuels
a) Rift africain
- forte activité volcanique qui engendre fracturation et volcanisme
b) L’Islande
- dominée par le volcanisme, pq elle est à cheval entre 2 plaques tectoniques
- comporte un point chaud dans la partie Est de l’Islande
- Volcan bouclier
- lave mafique
- pauvre en gaz
- issue d’une cheminée principale
- cône constitué de couches de lave
- apparence : édifice bas et très étendu
- source du mama : point chaud
exemples
a) Hawaii (Big Island)
- croûte mince donc facile à perforer
- déplacement du point chaud = fin de vie du volcan
b) Iles Galapagos
c) Iles de la Réunion
d) Mont Olympus (Mars)
Éruptions explosives
1. Volcan vulcanien
- lave intermédiaire (magma plus visqueux qui piège les gaz)
- petit volcan
- éruption explosive
- cône de pyroclastes (tout ce qui est solide qui est éjecté durant une explosion (pas de lave))
- coulées de lave sont très rares et de faible ampleur
- l’explosion projette des cendres, scories et bombes à plusieurs km de hauteur
exemples
a) Mont Edziza
b) La Novarupta
2.1. Stratovolcan
- lave intermédiaire
- éruption explosive
- accompagnée de coulées de lave
- cône mixte composé d’alternance de strates de lave et de pyroclastes
- cône de grande dimension aux pentes abruptes
- surtout dans la ceinture de feu du Pacifique
- peuvent provoquer des Lahars
exemples
a) Etna, Vésuve, Stromboli (Italie)
b) Nevado del Ruiz
c) Mont St-Helene (usa)
2.2. Éruption péléenne
- lave felsique très visqueuse
- formation de dôme en forme d’aiguille
- sont des stratovolcans qui connaissent une éruption explosive très violente due à la pression des gaz emprisonnés
- éruption accompagnée de nuées ardentes
exemples
a) Mont Pelée (Martinique)
b) Mont Ste-Hélène
c) Les volcans du Japon (Mont Unzen)
Être en mesure d’associer un type de volcanisme avec un endroit dans le monde (ceinture de feu pacifique, point chaud, dorsale océanique)
Ceinture de feu du Pacifique :
- Mont St-Hélène –> Stratovolcan
- Mont Edziza –>volcan vulcanien
–> 60 à 70% des volcans actifs sont situés autour de ‘‘l’anneau de feu’’ dans l’océan pacifique
Point chaud :
- archipel des îles de Hawaii –> volcan bouclier
Dorsale océanique :
- Islande –> volcan fissural
Comprendre la formation des volcans à partir d’un point chaud;
- lien avec le déplacement des plaques tectoniques et ce que ça implique au niveau de l’activité volcanique (volcan éteint ou actif)
- comprendre la situation d’Hawaii
Point chaud :
- source ponctuelle de magma (endroit où les courants de convection remontent la chaleur vers la surface)
- cette source de chaleur profonde est relativement immobile et reste en place durant plusieurs millions d’années
–> cette chaleur fait fondre partiellement la roche du manteau et de la croûte sur son passage, si magma perce la surface il y aura création d’un volcan, sinon ce sera un massif intrusif, appelé stock (Montérégiennes)
lorsqu’il y a un déplacement d’un point chaud, cela veut dire que c’est la fin du volcan –> celui-ci s’éteint
HAWAII???????
Comprendre ce que sont et comment se forment les
- lahars
- nuées ardentes
- caldeiras
+ à quel type de volcans ces phénomènes sont ils associés et dans quelles circonstances se produisent-ils?
- Lahar : coulée torrentielle de ‘‘boue volcanique’’ déclenchée par l’éruption d’un volcan.
composé de :
- eau
- matériel pyroclastique (cendres volcaniques, débris rocheux)
- gaz
–> Généré par le mélange des produits de l’éruption d’un volcan avec de l’eau provenant de :
- la fonte de neige ou de glace sur le volcan
- lacs et rivières
- pluies abondantes
–> Stratovolcan, comme le mont St-Hélène et Nevado del Ruiz (Colombie) - Nuées ardentes : nuage très dense de gaz et de pyroclastes incandescents (brulants) en suspension qui se déplace à grande vitesse.
- vitesses varient de 100 à 1000 km/h
- températures de centaines de degrés, pouvant aller jusqu’à 1000C.
–> Stratovolcan, comme le mont Pelée (Martinique) ou le mont Unzen (Japon) - Caldeira : effondrement du dôme d’un volcan, causé par une éruption très violente ou par le vide créé dans la chambre magmatique lors d’une éruption
étapes de formation :
- magma riche en gaz produit une éruption importante qui vide partiellement le réservoir de magma
- le réservoir étant peu profond, le poids du cône entraine un effondrement dans la chambre magmatique formant ainsi un cratère que l’on nomme Caldeira
- avec le temps, un lac rempli le caldeira
–> Caldeira Aniakchak en Alaska ou le Crater Lake en Oregon
–> Stratovolcan
Comprendre le principe de l’indice d’explosivité et sa relation générale avec la fréquence, la violence et la quantité de matériel éjecté.
voir tableau
Les actions des volcans sur notre climat :
- Effusives : augmentation des GES donc augmentation des températures
- Explosifs : ca va jusque dans la stratosphère –> vient bloquer la lumière, donc baisse de température (les gaz et les débris viennent cacher la lumière)
Les matériaux pyroclastiques (taille, texture, couleur et composition minérale)
1) Cendres
- matière fine ne dépassant pas 2mm de diamètre
2) Lapilli
- petites pierres bulleuses ou non
- 2 à 64 mm, rarement 10 cm de diamètre
- sans allongement
- densité >1
3) Ponces
- fragments bulleux de roches felsiques
- de toutes dimensions, généralement comparable aux lapillis
- se distinguent par leur légèreté, densité parfois inférieure à 1
4) Scories
- même chose que les pierres ponces
- fait de lave mafique ou intermédiaire (couleur plus foncée)
Savoir expliquer la logique derrière les signes précurseurs d’éruptions volcaniques
- Changements dans l’activité sismique : souvent plus fréquente et plus intense
- Élévation du volcan qui change
- Changement dans le dégagement (émanation) de gaz : augmentation importante ou arrêt brusque
- Élévation des températures près du cratère
- Petites éruptions précurseurs
Séquence de Bowen ;
- comprendre les deux suites (série continue des plagioclases et série discontinues des ferromagnésiens)
- comprendre la logique derrière l’ordre de cristallisation des minéraux
Les systèmes ouverts (fractionnés) et fermés (réactionnels)
- expliquer le type de roche formée
et ses particularités en fonctions de la composition initiale du magma
Comment se forment les cristaux zonés, peuvent-ils se former lors d’une cristallisation fractionnée? Réactionnelle?
Savoir se servir du tableau de classification des roches ignées
