Les Coulées de lave

 

La lave est un magma qui s’écoule à une vitesse variable et qui se refroidit plus ou moins vite.

 

Exemple : Complexe de la Nugère - Volvic

Le Puy de la Nugère culmine à 994 m ; c’est le plus septentrional des grands volcans de la chaîne des Puys. En grande partie boisée, la Nugère fut la première montagne d’Auvergne reconnue comme étant un volcan par J.E. Guettard en 1751. Le sommet du volcan présente un cratère de 82 m de profondeur, égueulé vers l’est. 4 cônes stromboliens, qui ont émis des coulées, sont nés dans l’égueulement dont le fond est occupé par un ancien lac de lave. Sur le flanc oriental du cône, on distingue encore les restes partiellement enfouis des 2 appareils stromboliens les plus anciens de la Nugère ; ils émirent des cendres trachytiques, des fragments de socle et des basaltes lors de leur phase d’activité initiale, très explosive.

Le volcan de la Nugère a émis 6 coulées de lave qui se sont toutes épanchées dans la vallée, à l’est du volcan. Elles se sont empilées les unes sur les autres, séparées par des couches de cendres et de pouzzolanes. L’étude de la succession de ces épanchements a été facilitée par un sondage effectué en 1889, 500 m à l’ouest de Volvic ; des ossements de boeufs furent découverts sous une de ces coulées, démontrant leur âge assez récent. Le profil des coulées fut précisé en 1927 quand une galerie de captage d’eau de 750 m de long fut creusée dans les coulées pour atteindre un cours d’eau souterrain - l’eau emprisonnée dans les roches volcaniques a jailli alors avec un fort débit qui se stabilisa à 200 l / s et sort aujourd’hui 800 m à l’ouest de Volvic. Cette eau de Volvic est pure car elle a été filtrée par les épaisses couches de roches volcaniques issues du volcan de la Nugère.

5

6

Coulées

Localisation

Composition

1

2

8 km (jusqu’au village de Marsat)

jusqu’à l’ouest du village de St-Genest

Trachybasalte : roche gris noir compacte

Pâte : fin agrégat de pyroxène, plagioclase, olivine et verre

Phénocristaux : augite, olivine, bytownite (< 3 mm)

3

4

Affleure sous le village de Volvic

Basalte : roche grise assez compacte

Pâte : prismes de pyroxènes, petites tablettes de plagioclases, granules d’olivine, aiguilles d’apatite, très peu de verre

Phénocristaux d’augite atteignant 5 mm, olivine, bytownite

2 coulées probablement émises presque en même temps.

Trachyandésite : roche grise, homogène, criblée de petites vacuoles de forme irrégulière, ce qui permet de la tailler aisément = « andésite de Volvic », exploitée comme pierre à bâtir depuis le XIII° s. La cathédrale de Clermont est en pierre de Volvic. Cette roche est très recherchée pour ses qualités techniques et sa grande résistance aux acides.

Pâte : une génération de microlites avec des tablettes d’andésine et des hornblendes, une 2° génération extrêmement fine avec de l’oligoclase, du feldspath alcalin, du pyroxène et un fond de verre clair.

Phénocristaux : rares, quelques andésines et hornblendes.

Records

La plus longue coulée de lave

Undara (Australie) a 160 km de long.

La plus vaste coulée de lave

Roza (ouest des USA) a recouvert 52 000 km2 (plus que la Suisse), avec un volume de 4000 km3.

La plus grosse coulée historique

Laki (Islande) émise en 1783 a une longueur de 60 km, une surface de 580 km2, un volume de 12 km3.

 

Point de sortie

 

Dans la chaîne des Puys par exemple, les coulées semblent sortir sous la masse scoriacée des cônes et pourraient être considérées comme étant plus anciennes. En réalité, lors d’une éruption, une séparation naturelle des phases se produit. Les gaz, légers, entraînant des paquets de lave, montent haut jusqu’à la gueule du cratère et distribuent aux alentours les projections et les scories qui construisent le cône. Dans le même temps, la lave liquide, dégazéifiée, plus lourde, sort dès la surface du sol atteinte, sans pouvoir accéder à des parties plus hautes, sauf exception.

 

Tunnels de lave

 

La lave se refroidit en surface et se dote d’une carapace figée, assez solide pour pouvoir supporter le poids des cendres qui retombent sur elle. Sous cette carapace, la lave continue à s’écouler. Quand le débit de lave baisse à la source, il se vide partiellement, donnant naissance à un tunnel.

 

Tunnel de Lave aux Canaries. La lave continue à circuler dans ce boyau ; les gaz qui s’en échappent sont si chauds qu’ils refondent le basalte des parois : celui-ci goutte en stalactites du plafond et s’accumule en stalagmites sur la croûte solidifiée qui recouvre la surface de la lave encore vive ; lorsque la température a baissé, l’ensemble s’est figé, d’où ces gouttelettes et l’aspect parfois très lisse des parois.

 

Exemple : Cueva de los Verdes et Jameos des Agua (Lanzarote)

Dans le nord de l’île, des appareils sont alignés selon une direction NE-SO. Le malpais, constitué par la surface des laves qu’ils ont émises, couvre environ 50 km2. Le plus récent de ces appareils est le volcan Corona, 609 m. Le cratère, égueulé, est profond de plus de 400 m. Ce volcan a émis de multiples coulées de basalte à olivine il y a quelques siècles : elles se sont dirigées vers le nord, l’ouest et le sud-est où elles ont atteint la mer après un parcours de plus de 6 km. C’est dans cet ensemble que s’est formé le plus grand tunnel de lave des îles. Le tunnel aménagé de Cueva de los Verdes est un petit tronçon de 1 km environ, d’un tube de grande taille qui descend de la Corona, avec parfois plusieurs galeries superposées. Il se poursuit sous le niveau de la mer sur plusieurs centaines de mètres. Sa longueur reconnue dépasse 6 km. Son toit est par endroits effondré. C’est par l’un de ces effondrements (Jameo) que l’on descend dans le réseau. On remarque 4 couleurs : la lave basaltique gris foncé, le carbonate de calcium blanc, l’oxyde de fer rouge, les phosphates ocre jaune ; des banquettes latérales correspondent aux étiages successifs de la coulée, lorsque le débit à la source, au niveau du volcan Corona, diminuait. La surface de la coulée dans le boyau, lorsqu’elle est conservée, est très lisse en regard de la coulée à l’air libre.

 

Cave of Los VerdesCueva de los Verdes

 

Los Jameos del Agua est un autre tronçon du tunnel de la Corona ; en pénétrant, on peut voir des jardins aménagés par C. Manrique. Dans une lagune naturelle reliée à l’océan par voie souterraine vivent de petits crustacés albinos aveugles : Munidopsis polimorpha.

 

Se protéger contre la lave 

 

Le bombardement des coulées de lave à Hawaii

 

Les laves d’Hawaii

 

Les coulées du Mauna Loa et du Kilauea ne peuvent atteindre de grandes distances que si elles circulent dans des tunnels à l’abri de l’air qui les refroidit. On a ainsi observé lors de l’éruption du Mauna Ulu, en 1973, que la lave n’a perdu que 15°C après un parcours en tunnel de 12 km.

En bombardant ces tunnels, il est possible de perturber le réseau de ces écoulements souterrains qui alors s’étaleront à l’air libre, se ralentiront et iront ainsi moins loin. En 1881, alors qu’une coulée de lave n’était plus qu’à 2 km de Hilo, on pensa pour la 1° fois intervenir en la faisant sauter avec de la poudre à canon. Mais c’est seulement en 1935 qu’on réalisa les 1ers bombardements aériens sur un volcan. L’éruption avait commencé à 2900 m d’altitude, le 21 novembre, et ne menaçait pas Hilo car les coulées s’accumulaient sur le méplat séparant le Mauna Loa du Mauna Kea. Mais brusquement, le 22 décembre, les levées entourant cette lagune de lave crevèrent, un fleuve igné descendit rapidement en direction de la ville, parcourant les 8 km en 4 jours. T.A. Jaggar, directeur de l’observatoire volcanologique, fit alors appel à l’armée. Le 27 décembre, après plusieurs vols de reconnaissance pour repérer les tunnels de lave, une quarantaine de bombes furent larguées sur les coulées fluides. Une semaine plus tard, l’éruption s’arrêta. Une nouvelle tentative fut faite en 1942, peu probante.

Des tests ont été effectués sur le volcan assoupi en 1975-76, avec le lancement de 36 bombes de 900 kg sur de vieux tunnels et chenaux de coulées, ainsi que sur des cônes de scories.

En 1984, lors de la dernière grande activité du Mauna Loa, les volcanologues et l’armée ont à nouveau envisagé des bombardements ; mais les dirigeants étaient réticents, à cause des croyances en la déesse Pélé qui serait certainement offensée par de telles méthodes. Heureusement, les coulées s’arrêtèrent à 6 km de Hilo.

 

 

Détournement de coulées de lave de l’Etna

Face aux cataclysmes volcaniques, l’attitude de l’homme est fataliste ou rationnelle. Ainsi le sieur Papalardo et ses compagnons, en 1669, essayèrent de détourner une coulée de lave sur les pentes de l’Etan pour protéger leur village. Ils allaient réussir lorsqu’ils furent délogés par les habitants d’un village voisin qui se sentaient menacés à leur tour. Un édit royal interdit dès lors tout détournement de coulées de lave à l’Etna...

carte de 1991

Une fissure s’ouvre sur les flancs de l’Etna le 14 décembre 1991. Le débit de lave est élevé, environ 30 m3 / s. Le front de la coulée se rapproche rapidement de la ville de Zafferana Etnea. Une importante barrière de blocs de lave est édifiée par la protection civile en janvier : elle retient la lave jusqu’en avril. La lave arrivant jusqu’au front par l’intermédiaire de tunnels, les autorités décident une opération visant à détourne le flot de lave près de l’évent. L’opération est menée sous la direction du volcanologue italien F. Barberi. L’objectif était double : faire sauter à l’explosif une paroi du tunnel et obstruer celui-ci avec des blocs de béton. L’opération est menée à bien les 27-29 mai, le front de lave est alors à 850 m de la ville. Le flot de lave étant détourné à son origine, la progression du front des coulées est stoppée.

 

Coulée de lave en mars 1999 au pied du cône Sud-Est de l'Etna

 

Des cônes égueulés

 

Les volcans dont la lave est vomie trop rapidement ou trop chaude, le tunnel de lave n’a pas le temps de se former : le cône est alors dissymétrique car les cendres qui retombent sur la coulée sont emportée par elle.

 

Exemple : Puys de la Vache et Lassolas (chaîne des Puys) - image

Les 2 cônes de scories, cendres et bombes, sont égueulés vers le sud ; ils ressemblent à 2 croissants accolés. Les projections sont basaltiques, la roche est grise, brun sombre, criblée de phénocristaux d’augite et d’olivine de plusieurs mm, ainsi que de rares labradors. La pâte contient des microlites de ces mêmes minéraux. Une activité fumerollienne basique est à l’origine d’altérations rouges, les minéraux étant transformés en hématite ; l’altération en roches jaunes et blanchâtres, moins répandue, résulte d’une activité fumerollienne acide transformant les roches en opale. Il existe au nord des restes très effacés d’un ancien cratère qui correspondent probablement à la 1° phase d’activité du volcan. Sur le flanc interne du puy de Lassolas, on remarque un entonnoir d’une trentaine de m de profondeur, probablement formé lors d’une explosion de gaz. Les puys de la Vache et de Lassolas ont émis 4 coulées de lave, formant une épaisseur totale > 100 m. Toutes les coulées ont emprunté une longue et profonde vallée de direction SE-NO, creusée dans le socle cristallin et se sont empilées les unes sur les autres.

La 1° coulée de basalte jaillit de plusieurs fissures et s’écoule dans la vallée vers le SE, atteint la Limagne et s’arrête après avoir parcouru plus de 15 km ; cette coulée a entamé les cônes de scories de Mont Jugeat et Vichatel, et barré de nombreuses vallées latérales : une douzaine de lacs sont ainsi nés, mais la plupart d’entre eux se sont asséchés, comblés par des vases à diatomées. Les lacs d’Aydat et de la Cassière sont les témoins de ces barrages. Sous le basalte noir, compact, légèrement bulleux, on a trouvé un ancien sol végétal contenant des fragments de chêne carbonisés, datés au 14C : 7650 +/- 350 ans. Cette lave est si abondante dans les cratères qu’ils s’égueulent. 3 autres coulées de plus en plus alcalines se sont ensuite épanchées ; une téphrochronologie et la sédimentation des tourbières ont permis de situer les coulées 2 et 3 entre 7650 et 6000 ans, et la coulée 4 vers 4500 ans, donc après une phase de repos. Ces épanchements de lave constituent une cheyre chaotique magnifique, repérable car elle porte une forêt naturelle.

 

Facteurs influençant l’écoulement

 

Les principaux facteurs influençant l’écoulement et le refroidissement sont la température de la lave, sa viscosité, sa composition chimique, sa teneur en gaz, les conditions extérieures (pentes du volcan, présence de glace ou d’eau, etc.), ces facteurs agissent simultanément et dépendent souvent les uns des autres :

  • La température est importante, la plupart des roches volcaniques fondent entre 900 et 1050°C ;

  • la viscosité des roches varie en fonction de leur composition chimique : la viscosité d’une rhyolite est > à celle d’un basalte à une température donnée ; un basalte se fige brusquement lors de son refroidissement, une rhyolite très lentement ;

  • la présence de gaz peut entraîner une plus grande fluidité, une lave riche en éléments volatils pouvant se mouvoir à 600°C ;

  • la pente du volcan entraîne des variations de vitesse de la coulée : quelques m/h à 40 km/h ;

  • la présence d’un lac ou de la mer peut modifier l’écoulement d’une lave, en la solidifiant par exemple en surface.

Exemple : Chaîne des Puys : Des cratères, installés sur la crête du horst, les coulées dévalent les pentes, en direction est vers la Limagne, ouest vers la Sioule. Elles empruntent les lignes de plus grande pente, qui sont déjà celles que suivent les rivières. De ce fait, la majorité d’entre elles sont engagées dans des vallées (coulées de vallées). Lorsque les vallées sont peu profondes, à leur amont et à leur aval dans la plaine de Limagne, les coulées colonisent un plus large espace, en laissant ici et là quelques îlots vierges, les kipudas.

 

Les lacs de lave

 

Lorsqu’une dépression circulaire reçoit de la lave, celle-ci s’accumule en un lac de lave. La plupart des remplissages, dits intra-cratériques, sont venus par le biais de fissures sous-jacentes, alors que dans les remplissages extra-cratériques, la lave vient d’un point d’éruption voisin. Souvent, l’érosion laisse en relief ces masses circulaires de laves solides, alors que les murs de téphra du cratère ont été enlevés.

 

Rocher d’Espaly (Le Puy-en-Velay) image

Dominant la vallée de la Borne, le rocher d’Espaly est une longue échine (880 m) haute de 140 m pour 120 m de large. Le rocher est célèbre pour la qualité de sa prismation verticale, avec des prismes gros et courts (1-2 m) à la base, plus étroits mais très hauts (10-15 m) ensuite. A la partie la plus haute existent des faciès scoriacés et un tunnel de lave de 1 m. Ce rocher âgé de 7,1 +/- 0,7 Ma (K / Ar) est, semble-t-il, le résidu d’un lac de lave dont l’essentiel a disparu ; il proviendrait d’une éruption de type hydromagmatique. Pour d’autres, il s’agit d’un dyke. La terrasse supérieure, aménagée au pied de la statue de St Joseph, offre une vue sur la vieille ville du Puy.

 

Complexe de Gèbre-Gibret (Lodévois)

Dans le lodévois, les appareils sont assez jeunes pour que leurs superstructures soient visibles mais, déjà, les parties profondes affleurent. Gèbre est le seul cas en France où on peut voir un maar rempli par un lac de lave avec, autour et au-dessous de lui, un complexes de dykes annulaires et radiaires. Du lac de lave qui emplit le cratère, on observe les 4 premiers mètres prismés.

 

Paléolacs de lave du Cézallier (Auvergne)

Les produits des deux premiers cycles cézalliens (8-3 Ma) ont fortement subi les effets de l’érosion, qui ne laisse à l’affleurement que des laves, des coulées et des lacs magmatiques.

Le paléolac de lave de Grachou, de 1,5 km de diamètre, est actuellement entaillé par la rivière d’Allanche. Le front des carrières montre 2 cellules convectives dont les lames d’écoulement ont été figées en plaquettes (lauzes), secondairement recoupées lors du refroidissement par des prismes verticaux.

Le Signal du Luguet (1551 m) est un petit strato-volcan avec des pyroclastites variées et des laves différenciées. En fin d’activité, de nombreux petits cônes s’ordonnent selon des fractures N-S. Celles-ci facilitant le transit des eaux météoriques en profondeur, elles sont à lorigine des explosions hydromagmatiques prenant naissance là où elles sont croisées par le magma montant. Le signal du Luguet est un maar ; le cône strombolien qui s’est ensuite instalé à livré une coulée basaltique qui, après avoir rempli la cuvette cratérique, a recouvert les pentes. Du sommet du Signal, vers le nord, on distingue 3 maars alignés N-S. Le mont Perché (1510 m) et le Puy Pendy (1535 m) ont été érodés, d’où inversion de relief : il reste les lacs de lave en altitude.

 

Lacs de lave sous-marins

L’opération RITA en 1978-79, dans la région de la dorsale Est-Pacifique, a permis la découverte de lacs de lave sous-marins. On y observe des sortes de piliers creux verticaux évasés vers le haut, extérieurement hérissés de plaquettes vitreuses de 10-20 cm d’épaisseur espacés plus ou moins régulièrement. Ces piliers, de 0,5 à 2 m de diamètre x 5 à 15 m de haut, parfois écroulés, sont soit isolés, soit reliés les uns aux autres par des arches ou des coupoles de lave, ancienne surface du lac de lave. Les murs bordant les dépressions sont également garnis de plaquettes.

 

1

Une fissure s’ouvre au fond d’une dépression ; la lave la remplit et piège, à la base, des sédiments gorgés d’eau. La surface est brutalement refroidie par l’eau, il y a formation d’une croûte vitreuse.

2

L’eau piégée à la base, chauffée par la masse de lave, se transforme en vapeur sous pression qui fuse à travers la lave. L’eau de mer envahit ces conduits et forme, par refroidissement, des tubes plus ou moins verticaux.

3

La lave s’écoulant latéralement par différents chemins, le niveau baisse, la croûte vitreuse se brise, l’eau vitrifie la lave qui était sous ce « couvercle » encore en fusion, et ainsi de suite.

4

La lave a disparu, laissant des piliers ruiniformes auxquels sont attachés les restes des différents niveaux de retrait. Les débris vitreux recouvrent le fond.

 

 

Débit

 

Le débit est un phénomène de fissuration dû au refroidissement des laves dans des conditions particulières.

 

Prismes

Quand une coulée se refroidit, elle se divise souvent en prismes hexagonaux, jointifs, verticaux, de quelques dm de section et plusieurs mètres de haut. Un ensemble de prismes est appelé orgue. Ces prismes sont souvent coupés horizontalement en articles épais d’environ 50 cm ou en plaquettes épaisses de 5-10 cm. 

La prismation affecte basaltes, phonolites et ignimbrites, elle provient du développement de fissures de retrait pendant le refroidissement de la lave, lors du passage du fond vitreux de l’état pâteux à l’état rigide. Les prismes sont toujours perpendiculaires aux anciennes surfaces de refroidissement. Ils sont verticaux dans les grandes coulées tabulaires, en gerbes lorsque la lave est dans un gîte souterrain dont les parois ont une forme irrégulière. Les coulées de basalte contiennent en général 2 couches prismatiques superposées et distinctes. La couche supérieure ou fausse colonnade est faite de prismes irréguliers et grossiers, la couche inférieure ou vraie colonnade se débite en orgues d’une grande perfection. La fausse colonnade est née de la vague de refroidissement descendue depuis la surface de l’épanchement, la vraie colonnade correspond à la montée lente et régulière des surfaces isothermes à partir du soubassement de la coulée.

 

Exemples :Roches Tuilière et Sanadoire (Monts Dore) image

La roche Tuilière montre sur son flanc Est de magnifiques orgues de trachy-phonolite, il s’agit probablement du coeur d’une cheminée volcanique (sill) vieux de 2 Ma. Les lauzes fossilisent les directions d’écoulement, alors que les prismes verticaux sont perpendiculaires à l’encaissant de la base et du toit du sill, ce dernier disparu par érosion.

La roche Sanadoire, 1,8 Ma, présente sur ses flancs des orgues de trachy-phonolite assez petites formant des gerbes. C’est une somme de 5 necks coalescents, certains à prismes divergents vers le sommet, d’autres à prismes verticaux au centre, devenant horizontaux en périphérie. Le mur du neck, au sud, montre parfaitement les sections des prismes horizontaux. Un glacier, entaillant la vallée, a séparé ces deux formations, mettant à jour l’intérieur.

 

Bort-les-Orgues (Monts Dore) Près du village se trouvent les orgues de phonolite de Bort-les-Orgues : elles font partie des plus célèbres de France. Elles ont 80 m de haut. Ce sont les restes d’une coulée dont l’origine se trouvait au Puy de Bort : la coulée s’étendait ainsi sur 1500 m, ce qui est exceptionnel pour une phonolite (les éruptions phonolitiques mettent presque toujours en place des dômes très visqueux). Cette formation daterait du miocène (5,83 +/-0,5 à 6,4 +/- 0,2 Ma au K / Ar). 

 

La Tour de Mirabel (Coirons), situé sur la bordure SE du Massif central, constitue un plateau basaltique d’une vingtaine de km x 15 km. Les produits volcaniques recouvrant les séries sédimentaires, du Trias à l’Oligocène, sont essentiellement ceux de coulées, qu’accompagnent des matériaux explosifs aériens (scories) ou hydromagmatiques (maar). L’érosion a dégagé quelques filons = dykes. A la Tour de Mirabel, on peut voir une classique coulée ayant 6,81 +/- 0,22 Ma (K / Ar), épaisse de 25 m, subdivisée lors de son refroidissement en 3 colonnades, régulière « vraie » au centre + 2 colonnades irrégulières « fausses » au toit et à la base. La semelle, en « blocks lava » disjoints, repose sur les calcaires valanginiens ou, plus au sud-est, sur les alluvions de l’ancienne vallée de l’Auzon (pliocène). Cette coulée est constituée de basalte alcalin, avec développement de zéolites depuis l’interface supérieure de la vraie colonnade jusqu’à la base, dans les vacuoles et en veinules : quand la température a chuté de 75%, la base de la coulée était plus chaude que la masse lavique, elle était à une température supérieure à 150°C ; la vapeur, enrichie en éléments chimiques, a pu migrer puis déposer les minéraux dans les zones hautes et froides. Cette zéolitisation a précédé la prismation, car les veinules sont interrompues au passage d’une colonne à l’autre, les plans des prismes eux-mêmes n’étant pas tapissés par la minéralisation secondaire.

 

Quand une lave se refroidit, elle peut se débiter en dalles de quelques cm d’épaisseur = lauzes. Cette particularité est surtout caractéristique des phonolites qui se divisent en plaques sonores. Ce débit est dû au fait que tous les microlites de feldspath de la roche sont couchés dans des plans parallèles qui correspondent à l’écoulement laminaire de la lave encore visqueuse. 

 

 

Coussins = Pillow-lava  

Le débit en coussins ne peut se rencontrer que dans des coulées de lave sous-marines, sous-lacustres ou sous-glaciaires. Les affleurements ressemblent à des sacs de farine empilés et moulés les uns sur les autres. Chaque coussin a un diamètre de quelques dm, son centre contient une lave bien cristallisée qui est entourée d’enveloppes d’autant plus vitreuses qu’elles sont plus externes. L’ensemble est parcouru de fissures de retrait en disposition radiale. Un ciment de nature volcanique ou sédimentaire soude les coussins entre eux.

Quand la lave entre en contact avec l’eau, sa partie superficielle se fige en une carapace vitreuse, ensuite déchirée pour permettre à la lave fluide et chaude, d’origine plus profonde, de s’épancher à la surface ; le dos de la coulée se recouvre alors de protubérances de lave qui glissent sur les pentes, prennent la forme de coussins et s’accumulent sur le pourtour de l’épanchement ; le remplissage des interstices entre les coussins se fait plus tard.

 

Texture

 

La texture est la forme, l’aspect externe d’une lave refroidie.

 

Laves vacuolaires = lave scoriacée, cheyres (Auvergne), sciarre (Italie), aa (Hawaii), apalhraun (Islande). 

Quand une lave en fusion atteint la surface, les gaz qu’elle contient forment d’innombrables bulles donnant naissance à des vacuoles de 1 mm à 1 cm de diamètre. Une lave vacuolaire se forme à la surface des coulées, croûte irrégulièrement poreuse, riche en blocs à arêtes tranchantes, qui a de quelques dm à quelques m d’épaisseur et donne un aspect chaotique et stérile aux laves. Par vieillissement, les vacuoles se remplissent de calcite et de zéolites.  

La pierre ponce est une lave vacuolaire très particulière, de teinte claire, très siliceuse, et où les vacuoles sont si nombreuses que la roche flotte sur l’eau.

 

Laves lisses = pahoe hoe (Hawaii), helluhraun (Islande). 

Quand un magma est dégazé, la lave devient compacte et s’épanche en surfaces lisses, brillantes, vitrifiées qui ressemblent à du bitume. De grandes ondes naissent au sein de l’épanchement, des laves cordées, en boyaux, en boudins, enchevêtrées, se forment. La concavité des laves cordées est toujours dirigée vers l’amont de la coulée.

 

Brèches

Les brèches sont formées de blocs de lave anguleux ou émoussés, mêlés à des éléments de granulométrie fine qui en constituent le ciment = matrice. Elles sont caractéristiques d’éruptions explosives : explosion vulcanienne, nuée ardente, écoulement. Elles peuvent correspondre à la phase initiale d’ouverture du conduit éruptif et renfermer une proportion importante de blocs arrachés aux terrains encaissants (ramonage, maar). 

 

Structure

 

La structure est l’assemblage + la forme des minéraux d’une roche. Les structures grenues et microgrenues sont caractéristiques des roches de profondeur et de semi-profondeur, les structures microlitiques et hyalines sont typiques des roches d’épanchement.

 

Structure microlitique

Etude microscopique du basalte

Pour observer une roche au microscope polarisant, il faut réaliser une lame mince de roche (quelques centièmes de mm) en la meulant et en utilisant de la lumière polarisée qui colore les cristaux de façon spécifique.

L'examen d'un échantillon à l'œil nu et d'une lame mince permet de connaître la composition minéralogique et la structure (disposition des minéraux) du basalte.

La structure microlitique aphanique est caractérisé par la grande abondance de microcristaux de feldspaths en forme de baguettes, les microlites, qui flottent dans la pâte d’une roche.

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Des phénocristaux de plusieurs mm de longueur parsèment la pâte dans la structure microlitique porphyrique : à haute température, le milieu très fluide contient peu de germes, d’où la formation de cristaux peu nombreux mais de grande dimension, alors qu’à basse température, le milieu est visqueux, les germes abondants donnent naissance à d’innombrables microlites.

Les microlites sont tous orientés de la même façon dans la structure fluidale.

 

Structure hyaline

Dans la structure hyaline, c’est le verre amorphe qui prédomine. On suppose que le magma s’est refroidi assez rapidement et que les atomes de la masse en fusion n’ont pas eu le temps de s’ordonner en réseau cristallin.

Exemple : obsidienne.

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Les verres montrent parfois des fissures de retrait qui isolent de petites sphères de quelques mm de rayon, mais de même nature que la matière environnante : c’est la structure perlitique qui n’apparaîtrait que dans les coulées sous-marines, sous-lacustres ou sous-glaciaires.

Si les verres chauds sont traversés par des fumerolles, une dévitrification s’effectue, de tout petits cristallites de pyroxène s’individualisent. Cette dévitrification peut aussi se faire par vieillissement des verres, la matière vitreuse étant progressivement remplacée par un agrégat crypto-cristallin de quartz + feldspath coloré en rouge par l’hématite ou en vert par la chlorite. La durée de stabilité d’un verre varie de quelques années à plusieurs centaines de millions d’années.

téphrochronologie : datation basée sur des corrélations stratigraphiques faites au moyen de niveaux de cendres volcaniques qui ont été projetées puis réparties, par les vents, sur de vastes surfaces.

horst : structure tectonique constituée par des failles normales de même direction, limitant des compartiments de plus en plus abaissés en s’éloignant du milieu de la structure. Comme pour le graben, la formation du horst exige une extension, d’où des émissions volcaniques.

zéolites : tectosilicates alumino-silicatés, calciques ou alcalins, dont la trame contient des molécules d’eau ; beaucoup d’entre elles tapissent des cavités, d’autres sont incluses dans des roches magmatiques, faiblement métamorphiques ou, plus rarement, sédimentaires.