Les éruptions effusives
Lorsque le magma qui arrive à la surface a perdu ses composants gazeux, il se produit une coulée de lave ou au contraire une accumulation de lave au bord de la bouche éruptive.
Le mouvement de la lave dépend de la force de gravité terrestre. Ce sera donc à la fois la diminution progressive de la pente du volcan, l’éloignement de la bouche éruptive et en conséquence le refroidissement de la lave qui contrôleront le flux et finiront par arrêter l’écoulement. La vitesse de progression et la longueur des coulées dépendent de la viscosité de la lave, du degré de la pente et du taux d’effusivité de l’éruption, c’est à dire de la quantité de magma émis selon un temps donné. Les coulées de lave fluide (de nature basaltique) abondamment alimentées et s’étalant sur des pentes fortes sont très rapides et peuvent couvrir des dizaines ou même des centaines de kilomètres.
Pour citer un exemple, la coulée de lave de l’Etna en 1989 s’est déplacée à une vitesse allant de 16 mètres par seconde le premier jour à 0,3 m/sec dans sa dernière phase. Les coulées des volcans hawaiiens ont une viscosité plus basse que celles de l’Etna et sont donc un peu plus rapides. En 1855, la coulée du Mauna Loa a atteint 60 kilomètres/heure pour une pente variant entre 10 et 25° d’inclinaison. Par contre, les éruptions de magma visqueux à taux effusif bas provoquent la formation de masses de lave au-dessus de la bouche éruptive (ce sont les dômes). Dans ce cas, la phase effusive peut durer très longtemps, parfois même des dizaines d’années. Ainsi, l’émission de lave qui a formé le dôme du volcan Bezymianny au Kamchatka après la grande éruption paroxysmique de 1956 ne s’est jamais interrompue et continue encore aujourd’hui. Un grand nombre de dômes de lave se forment à des niveaux superficiels et provoquent le soulèvement de la roche avant de faire surface et donner lieu à une réelle activité effusive.
Les produits des éruptions effusives
L’activité effusive conduit à la formation de laves. En général, les laves sont compactes même si les couches superficielles des coulées sont huileuses ou recouvertes de fragments scoriacés (clinkers) ou encore d’un amoncellement chaotique de blocs de laves. On parle de laves basiques, intermédiaires ou acides en fonction de leur composition. Les laves basiques (Si02 inférieur à 52 % du poids) sont noires, opaques et peuvent contenir des phénocristaux de minéraux comme l’olivine, le pyroxène ou le plagioclase. Certaines de ces laves contiennent des fragments de roches provenant du manteau (nodules de péridotites). Les laves intermédiaires (Si02 compris entre 52 et 62 % du poids) ont une couleur variant du gris au noir et contiennent presque toujours une grande quantité de cristaux de plagioclase et une quantité moindre de pyroxène, d’olivine, de sanidine et de biotite. Les laves acides (Si02 supérieur à 62 % du poids) sont généralement grises, contiennent beaucoup de verre et, dans des conditions particulières, des cristaux de sanidine et de quartz.
Si l’on se base sur leur contenu en cristaux, les laves peuvent être subdivisées en laves porphyriques et laves aphyriques. Les premières contiennent des cristaux isolés mesurant quelques millimètres et qui sont mélangés à une pâte vitreuse ou à grain fin. Les secondes ont une masse uniforme à grain fin faite d’une pâte de cristaux minuscules et de verre. L’obsidienne est une variété particulière de lave rhyolite aphyrique constituée d’une masse vitreuse noire, très coupante, et avec une fracture conchoïdale caractéristique. La perlite est une variété de lave vitreuse très fragile qui a la particularité de s’effriter spontanément en une myriade de petites perles. Lorsque la perlite est portée à haute température, la grande quantité d’eau dissoute dans le verre qu’elle contient provoque la formation d’une sorte de pierre ponce artificielle. Celle-ci est utilisée dans l’industrie comme isolant thermique et acoustique.
Éruption effusives sous-marines, sous-lacustres et sous-glaciaires
Les éruptions qui surviennent sous l’eau sont généralement effusives car la pression de l’eau empêche ou réduit fortement la libération rapide et l’expansion du gaz nécessaire pour une éruption explosive.
Un tel environnement produit un type particulier de lave dite en coussins (pillow lava). Les coussins sont des masses de lave arrondies d’un diamètre allant de quelques dizaines de centimètres à plusieurs mètres, recouvertes d’une croûte vitreuse formée par le brusque refroidissement de la lave au contact avec l’eau. Lorsqu’une éruption prend place au fond de la mer, les coussins de lave se forment rapidement, s’empilent les uns sur les autres et finissent par s’accumuler autour de la bouche éruptive. Le rapide refroidissement de la lave par l’eau combiné au regonflement éventuel de chaque coussin produit un effritement de la croûte vitreuse et la formation d’une grande quantité d’éclats vitreux (hyaloclastites) qui s’accumulent dans les interstices entre les coussins.
Les dépôts hyaloclastiques générés dans les milieux marins se transforment souvent en un matériau jaunâtre argileux, riche en oxyde de fer, appelé palagonite.
Vidéo : Les éruptions effusives
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