Les propriétés et la densité des Magma

> > Les propriétés et la densité des Magma ; écrit le: 8 mai 2012 par La rédaction

1) Les propriétés des magmas

La grande variété de compositions chimiques des magmas naturels conjointement aux différences de pression et de température qui caractérisent les régions traversées par le magma (du manteau supérieur jusqu’à la surface terrestre), déterminent un vaste éventail de propriétés du magma. Ces propriétés (densité, viscosité, conduction thermique, capacité à retenir en solution les éléments volatils comme l’eau, le gaz carbonique, etc.) sont d’une très grande importance dans les processus volcaniques et influencent considérablement non seulement le type d’éruption et les caractéristiques des produits émis, mais aussi le moment de l’éruption.

2) Saturation des éléments volatils

Dans un corps magmatique, la formation de bulles de gaz qui s’arrêtent un temps a l’intérieur de la croute terrestre, est un mécanisme pouvant mettre en branle toute une série de processus qui aboutissent à une éruption dans la plupart des cas. Cela se vérifie dans la mesure où la formation de bulles de gaz est liée aux changements des conditions de pression du magma, lequel peut des lors se frayer un chemin vers la surface en brisant les roches qui se trouvent au-dessus. Par conséquent, les probabilités d’une éruption seront d’autant moins importantes que sera grande la capacité du magma a retenir les gaz en solution, en évitant la formation de bulles.

Les conditions de pression et de température auxquelles le magma commence a former des bulles de gaz en équilibre chimique dans le liquide dont elles se libèrent, sont dites «conditions de saturation ». Elles dépendent de la composition chimique du liquide magmatique, comme du type et des quantités relatives des éléments volatils qui y sont dissous. Au-delà de ces facteurs, la pression est un paramètre fondamental dans la détermination des quantités de gaz qui resteront en solution et de celles qui iront former des bulles de gaz. Au fur et à mesure que la pression diminue, des quantités de moins en moins importantes d’eau, de gaz carbonique et autres gaz magmatiques peuvent rester en solution dans le liquide. Le résultat est la formation d’un nombre de plus en plus important de bulles, ou bien 1’augmentation de la taille de celles déjà formées. Etant donné que la pression diminue à 1’approche de la surface terrestre, un magma sera d’autant plus riche en bulles qu’il remonte le long d’un conduit volcanique. Celui que nous venons de décrire est un processus d’une très grande importance dans une éruption volcanique, responsable de nombreux autres processus que nous verrons dans le détail au chapitre suivant.

3) La densité des magmas :

La densité d’un corps est le résultat du rapport existant entre sa masse et son volume. II s’agit la d’un facteur d’une très grande importance: un corps plongé dans un fluide plus dense que lui aura tendance à flotter, tandis qu’il coulera dans le cas contraire. Etant donné que les magmas naturels traversent différents stades (solide, liquide et enfin gazeux), c’est en fonction de la densité caractéristique de chacun de ces états que les éléments se concentreront en haut ou en bas du corps magmatique. Par exemple, les bulles de gaz étant plus légères que le liquide magmatique qui les contient, elles auront tendance à se déplacer vers le haut. C’est pourquoi la surface de la lave semble souvent en ébullition et le gaz contenu dans un corps magmatique à l’intérieur de la Terre se dégage du magma, et atteint la surface en créant des fumerolles. Pour ce qui est des minéraux magmatiques, certains sont plus denses que le magma qui les produit, tandis que d’autres le sont moins. En règle générale, les minéraux riches en fer et en magnésium comme les olivines et les pyroxènes, et des oxydes comme les magnétites et les ilménites, sont plus denses que le liquide magmatique et ont donné tendance à couler. Etant donné que ces minéraux se forment en abondance au cours des premières phases de révolution chimique d’un magma, le fait qu’ils coulent et qu’ils s’éloignent donc des parties liquides dont ils se sont formes, appauvrit le liquide lui-même de fer et de magnésium, tout en contribuant a révolution chimique du magma a travers la cristallisation fractionnée. A l’inverse, des minéraux tels que les plagioclases (riches en aluminium, sodium et calcium) et les feldspaths (riches en aluminium, sodium et potassium) sont souvent moins denses que le liquide magmatique et tendent ainsi à remonter en allant s’accumuler au sommet du corps magmatique.

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