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- Volume 80 - Année 2011
- Le magma, le feu de la Terre
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Le magma, le feu de la Terre
Communication présentée au Colloque « Le Feu » - Université de Liège - 25 novembre 2011
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Résumé
Le volcanisme, et plus généralement le magmatisme, résulte de la fusion de roches, fusion qui ne peut se produire que dans des conditions exceptionnelles le plus généralement réalisées en limite de plaques lithosphériques. Au niveau des rides médio océaniques c'est-à-dire là où les plaques lithosphériques divergent, la fusion se fait par décompression adiabatique d’un manteau asthénosphérique anhydre. Le magma basaltique ainsi engendré, ne contenant pas d’eau, se met en place de manière tranquille et non explosive, sous forme de coulées de lave. En revanche dans les zones de subduction, zones de convergence de plaques, la fusion du manteau se fait par adjonction d’eau provenant de la déshydratation de la croûte océanique subductée. L’eau ainsi apportée abaisse la température du solidus permettant ainsi la fusion d’un manteau hydraté donnant naissance à des magmas riche en eau de type andésitique et dacitique. Arrivé en surface, le magma dégaze brutalement générant des mécanismes éruptifs explosifs violents et potentiellement très dangereux. Il est intéressant de noter le rôle important joué par l’eau dans le volcanisme, 1) que ce soit en tant qu’adjuvant qui abaisse la température de fusion des roches, ou alors 2) en tant que phase gazeuse qui lorsqu’elle dégazera en surface, donnera un caractère extrêmement dangereux à une éruption.
Au cours des temps géologiques la nature et l’importance du volcanisme ont évolué en réponse au refroidissement progressif de la Terre. Juste après l’accrétion de notre planète il y a 4,568 Ga la Terre était recouverte d’un océan magmatique de plusieurs centaines de kilomètres de profondeur. A l’Archéen (entre 4,0 et 2,5 Ga), une fois l’océan refroidi, se sont mis en place des laves de très haute température et très fluides : les komatiites. Ce n’est qu’à partir de 2,5 Ga que le magmatisme a acquis des formes et modalités très semblables à celles que nous lui connaissons aujourd’hui.
Abstract
Volcanism and more generally magmatism results of rock melting. This melting can take place only in exceptional environments, alike lithospheric plate limits. In mid ocean ridges where plates diverge, magma is generated by adiabatic decompression of the anhydrous asthenospheric mantle. The generated basalts are anhydrous; consequently they emplace as lava flows without any explosive manifestation. By contrast, in subduction zones, which are convergent plate margins, the subduction of the hydrated oceanic crust releases water that rise up through the mantle wedge. This water, added to the mantle, lowers its solidus temperature, such that it melts. When approaching the surface, the magma degases giving rise to violent explosive eruptions. It must be noted that water can play a very important role in magma genesis: 1) it lowers rock melting temperature; 2) its degassing produces dangerous explosive eruptions.
During geological record, the nature and importance of volcanism changed and evolved in response to the progressive cooling of the Earth. Just after Earth’s accretion 4.568 Ga ago, our planet was covered by a several hundred kilometres deep magma ocean. Between 4.0 and 2.5 Ga (Archaean eon) the magma ocean was solidified, but very high temperature land fluid lavas emplaced: the komatiites. This is only since about 2.5 Ga that volcanism and magmatism on Earth operate in a “modern” way, with mechanisms still active today
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Over : Hervé Martin
Laboratoire Magmas et Volcans, Université Blaise Pascal, 5 rue Kessler, F-63038 Clermont-Ferrand Cedex, France