L'activité explosive
L’explosion du magma est produite par la violente expansion des gaz dissous dans le liquide magmatique et libérés lorsque la pression diminue au moment de la remontée du magma. On observe une grande variété de types d’activité volcanique explosive qui vont du simple rejet de matière en fusion à quelques mètres de hauteur, à la formation de gigantesques nuages éruptifs qui peuvent atteindre plus de 50 km de hauteur. Un autre type d’explosion volcanique très spectaculaire et violente prend place lorsque le magma entre en contact avec l’eau.
Facteurs déterminants l’activité explosive
Les principaux facteurs déterminants l’activité volcanique sont la teneur en gaz et la viscosité du magma. Ce à quoi il faut ajouter un troisième facteur de grande importance, le flux de niasse ou taux éruptif, c’est à dire la quantité de matériau rejeté par le volcan en un temps donné. Les substances volatiles (gaz volcaniques) présentes à une grande profondeur à l’intérieur de la terre sont dissoutes dans le magma. Lorsque la masse en fusion remonte vers la surface, il se produit une réduction progressive de la pression et donc la libération des constituants volatils, en particulier de l’eau et de l’anhydride carbonique, qui forment des bulles de gaz dispersées dans le liquide. À des niveaux plus superficiels, les bulles occupent un volume croissant par rapport à l’eau et finissent par se fondre pour former des bulles encore plus grandes. Le processus de libération et d’expansion du gaz est contrecarré par la résistance opposée par le magma à la croissance des bulles, résistance d’autant plus grande que sa viscosité est importante. Les magmas de composition chimique complexe, riches en silice et donc visqueux, s’opposent avec beaucoup d’efficacité à l’expansion des gaz, avec pour conséquence non négligeable le maintien dans les bulles d’une pression interne plus élevée que celle du liquide magmatique. En outre, le processus de libération îles gaz est en mesure de décupler la viscosité du magma.
Lorsque la pression interne des bulles de gaz devient trop élevée par rapport à celle du liquide magmatique ou quand la viscosité du magma augmente trop pour qu’il puisse s’écouler par la cheminée, le magma ne fragmente, c’est à dire qu’il passe de l’état de liquide contenant des bulles de gaz à celui de gaz contenant des particules de liquide huileux (les pyroclastes).
La profondeur à laquelle la première libération du gaz prend place s’appelle le niveau d’exsolution. Le niveau d’exsolution du gaz et le niveau de fragmentation du magma divisent l’ensemble cheminée-chambre magmatique en trois parties: une partie inférieure, formée de magma sans bulles de gaz; une partie intermédiaire formée de magma
A l’intérieur de la cheminée, la colonne magmatique peut assumer différentes configurations et comportements explosifs selon la viscosité du liquide et la quantité de gaz disponible. Les magmas peu visqueux et pauvres en substances volatiles donnent naissance à des explosions intermittentes de grosses bulles de gaz qui, chaque fois, rejettent un faible volume de matériaux. À l’opposé, les magmas visqueux et riches en gaz sont caractérisés par une grande vitesse d’expulsion des matériaux de la bouche éruptive et un rejet continu de gaz et de fragments lors de la phase explosive.
Vidéo : L’activité explosive
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