Géomorphologie

Les ères géologiques. N.B: Les 500 premiers ma de la Terre sont appelés: Léon hadean ou hadéen: Ils correspondent à la formation de la terre.

Partie de Géomorphologie: (structure interne de la terre, roches, mouvements des plaques, séismes, volcanisme érosion

Leçon 1: La structure interne de la terre :

Parler de la structure interne de la terre revient à dégager les différentes enveloppes qui constituent l'intérieur de la terre. la connaissance de la structure interne de la terre a bénéficié de l'apport des méthodes indirectes et des essais d'observation directe. La combinaison de ces deux méthodes a permis de constater que les profondeurs de la terre ne sont pas homogènes.

I- Les méthodes de connaissance de la structure interne de la Terre: La connaissance de la structure interne de la terre a bénéficié de l'apport de méthodes directes (forages - Presqu'île de Kola, Oklahoma- et de nombreux projets: F.A.M.O.U.S, D.E.E.P, Mohole) ces différentes méthodes directes ont permis de se faire une idée de la structure interne de la terre sur au moins 35 km. mais la connaissance de la structure interne de la terre a surtout été l’œuvre des méthodes indirectes et de l'apport d'autres sciences au rang desquelles: la sismologie: étude de la propagation des ondes sismiques (tomographie sismique); l'Astronomie par le biais de la planétologie, magnétisme terrestre; la loi de Newton. Ces différentes méthodes ont permis de constater que les profondeurs de la terre ne sont pas homogènes.

II- La structure proprement dite: De la surface vers l'intérieur on a :

• L'écorce terrestre; c'est la partie endurée de la terre. Elle est constituée de deux parties: une partie sédimentaire supérieure et une partie granitique ou basaltique inférieure. On distingue la croûte océanique (2)et la croûte terrestre (1). Son épaisseur varie de 10 Km sous les océans à 70 Km sous les chaînes de montagne. la densité des roches varie entre 2 et 2,7. L'écorce terrestre est séparée du manteau par la discontinuité de Mohorovicic ou le Moho.
•  Le Manteau: c'est la deuxième couche. Il comprend le manteau supérieur (3) d'aspect solide et le manteau inférieur (4) d'aspect visqueux et fait de matériaux ultra basiques. la densité varie entre 3.2 et 5.7. C'est dans le manteau que se trouvent les courants de convection  qui font bouger les plaques. le manteau est épais de 2900 Km. Il est séparé du noyau par la discontinuité de Gutenberg et de Dahon. 
• Le noyau: il comprend deux parties: le noyau externe d'aspect liquide  (5) et le noyau interne ou graine (6) d'aspect solide entourée d'une zone de granitisation. Le noyau interne ou graine est très important car il se comporte comme une dynamo et produit le champ magnétique terrestre (magnétosphère) qui stoppe les rayons solaires, vents solaires et autres rayons cosmiques. Les deux sont séparés par la discontinuité de Lehmann. la densité est de 11.8-12.
• Il existe une autre classification de la structure interne de la terre en fonction de la viscosité des matériaux (classification des géophysiciens). Ainsi distingue t-on : La lithosphère épaisse de 100 à 150 Km (A) et constituée de l'écorce terrestre et de la partie supérieure solide du manteau c'est elle qui porte les plaques; l'Asthénosphère (B): c'est la deuxième couche épaisse de 700 km c'est ici que se trouvent les courants de convection qui font bouger les plaques. Enfin on a la mésosphère et le noyau ou barysphère (C).

LEÇON 2: LES ROCHES: ORIGINE ET MODE DE FORMATION

Objectifs à atteindre de la part de l'élève:  Tout élève doit à la fin de ce cours, énumérer les différentes catégories de roches et préciser leur mode de formation, décrire le cycle de formation des roches, montrer l'importance des roches.

Introduction: La terre est une planète tellurique.  Elle est faite de roches. On y rencontre plusieurs types de roches qui se mettent en place suivant plusieurs modalités. Il est question dans ce cours, de ressortir les catégories de roches, leur mode de formation et de montrer leur utilité

I- Le cycle de formation des roches

II-Les grandes familles de roches et leur mode de formation: On rencontre trois grandes familles de roches :

1-Les roches magmatiques ou ignées ou endogènes ou intra corticales ou cristallines. Elles proviennent du magma à la suite d’un refroidissement et d’une cristallisation plus ou moins totale de la matière. Elles se divisent en deux catégories :

1.1-les roches volcaniques ou effusives qui se forment en surface à la suite d’un refroidissement rapide du magma. Elles ont donc une structure  microlithique (basalte, Dacite, rhyolite, andésites, trachyandésites) ;

1.2-les roches plutoniques ou intrusives : elles se forment en profondeur à la suite d’un refroidissement lent et progressif du magma. Elles affleurent à la suite de phénomènes érosifs qui abaissent le niveau du sol. Elles ont une structure grenue: granite, granulites,

2- Les roches métamorphiques ou cristallophylliennes ou transformées : elles résultent de la transformation sous l’effet de la température et de la pression (lithostatique) des roches préexistantes. c'est celles ci subissent des transformations dans leur structure et leur minéralogie: on les appelle ainsi ces roches, des roches  transformées.  Elles se forment soit par apport de chaleur ou sous l'effet de fortes températures et de pressions lithostatiques élévées. On distingue trois grandes catégories de métamorphisme qui produisent plusieurs types de roches :

• Les roches provenant du métamorphisme de contact ou Thermo métamorphisme: ce type de métamorphisme se déroule à côté des masses éruptives intrusives par cuisson de la roche encaissante. On aboutit ainsi à la formation des roches dites "cuites" qui apparaissent sous forme d'une auréole métamorphique autour du massif  (de quelques mètres à 16km). Pas de plutonisme, pas de métamorphisme de contact Les roches qui en sont issues sont des cornéennes, des phyllades,
• les roches  provenant du dynamo métamorphisme: ici, les forces hypogènes broient les roches qui vont par la suite être recristallisées, on aboutit à la formation des mylonites et parfois des brèches mylonitiques 
• et celles issues du métamorphisme régional: Elles se forment sous les chaînes de montagnes ou à la base des séries sédimentaires dans de grandes fosses appelées géosynclinaux. Le degré de transformation varie du bas vers le haut en fonction de la profondeur qui détermine la pression (pression lithostatique) et la température (gradient géothermique: augmentation de la température de 1° tous les 33m). On distingue ainsi trois grandes zones de formation des roches : l'épizone, la mésozone, la catazone. (gneiss, granite anatéxite, micaschiste) 

3- les roches sédimentaires ou exogènes ou extra corticales. On les classe en fonction de leur origine : détritique (sable, grès) ; d’origine biologique (lumachelles, coraux) ; d’origine physico-chimique (sel gemme, gypse), celles d’origine authigène.

III- De l'importance des roches:De l'utilisation des roches, l'homme obtient

• Des matériaux de construction et de décoration: sables, argiles, calcaires, marbres etc.
• des matériaux pour la fabrication des processeurs d'ordinateurs (silice)
• Des devises provenant de la vente de ces roches (pétrole, diamant).

Leçon 3 : LES MOUVEMENTS DE ÉCORCE TERRESTRE

 OPT : Ce qu’on attend de l’élève à la fin de cette leçon, c’est qu’il puisse :

•  Identifier et expliquer les différentes théories qui expliquent la mobilité de l’écorce terrestre

•  Énumérer les conséquences issues de cette mobilité

Notions à acquérir : Mobilité, dérive des continents, tectonique des plaques, plaques, Pangée, Isostasie, Glacio-isostasie, subduction, collision, failles, plis etc.

Introduction : la configuration (position) des océans et des continents telle que nous la connaissons aujourd’hui, n’a pas toujours été la même dans le passé. En effet, au cours des différentes ères géologiques, les continents et les océans ont sans cesse changé de position. C’est pour expliquer cette mobilité que de nombreuses théories seront avancées. Quelles sont ces théories et comment expliquent- elles la mobilité de l’écorce terrestre ? Quelles sont les conséquences issues de cette mobilité? On va identifier au cours de cette leçon, tour à tour ces théories, leurs fondements et les conséquences issues de la mobilité de la partie superficielle de la terre.

I-   Un premier modèle d’explication de la mobilité de l’écorce terrestre : La « dérive des Continents » ou l’intuition de Wegener: La théorie de la « dérive des continents » a été avancée au 19^e siècle par FB Taylor, puis reprise et mieux argumentée par Wegener en 1912.

 1-      Énoncé de la  théorie:  Selon cette théorie, il y a 220 millions d’années (Permien), les continents actuels étaient réunis en un seul bloc ou supercontinent : La Pangée (Pangaea : terre unique en grec). Ce bloc s’est progressivement disloqué pour donner naissance aux continents qui vont dériver pour aboutir à la configuration actuelle NB : il a existé avant la Pangée, d’autres supercontinents : Ur, Vaalbara, Rodinia, Pannotia

 Ci dessus: La Pangée telle que l'an conçue Wegener. Ci dessous: sa dislocation au fil des ères géologiques et des périodes.

 2-      Les arguments de cette théorie:  Pour étayer sa théorie, Wegener s’est appuyé sur de nombreux arguments ou preuves au rang desquels :

• Les preuves morphologiques et stratigraphiques : Pour les premières, si l’on rapproche les côtes occidentales de l’Afrique et celles orientales de l’Amérique, elles peuvent bien s’emboîter. En plus, il existe de part et d’autre de ces deux continents, une continuité stratigraphique (mêmes roches : les cratons) Fig. ci dessous
• Les preuves paléontologiques : on a découvert sur les différents continents, les restes d’animaux et de végétaux fossiles datant du Primaire : Mesosaurus, glossopterris etc. voir fig. ci dessous
•  Les preuves paléo-climatiques : La présence des galets striés en Afrique du Sud et en Amérique du Sud atteste que ces deux continents ont subi au primaire, les mêmes influences glaciaires (glaciations du Paléozoïque – 250 ma)

3-  Les limites de la théorie Malgré ces preuves, la théorie de Wegener sera vivement combattue, car ce dernier sera incapable d’expliquer le moteur de la mobilité des continents. Elle sera donc mise de côté pendant près d’un demi-siècle et relancée avec la tectonique des plaques. Question : La dérive des continents explique t- elle entièrement l’instabilité de l’écorce terrestre ?

II-          LE MODÈLE ACTUEL : LA TECTONIQUE DES PLAQUES

1-        Énoncé de la théorie : Cette théorie a été avancée dans les années 68 par Xavier Le Pichon, Morgan et Dan McKenzie. Ses précurseurs sont: Zegener en 1912, Holmes (1928), Hess (1960), Morley, Vine Matthews (1963) et Vine Wilson (1966). Elle intègre dans un schéma cohérent : la dérive des continents, les séismes, le volcanisme etc. C’est l’étude des mouvements des plaques et de leurs conséquences sur la géographie et la géologie du globe. On la résume en : « Tout bouge en profondeur, tout change en surface ». Selon cette théorie, la lithosphère est un puzzle (mosaïque) de plus de 20 plaques constamment en mouvement de l’ordre de 2 à 20 cm/an. fig. Répartition mondiale des plaques

2-        Les différentes plaques : Il existe trois grandes catégories de plaques:

•  Les grandes plaques : Américaine (Nord & Sud), africaine, eurasienne, antarctique, pacifique (entièrement océanique) indo- australienne (parfois indienne, australienne)
• Les plaques moyennes : Nazca, Cocos, Philippines, caribéenne, somalies, arabique etc.
• Les micros plaques ou blocs : Juan de Fuca, Birmane, chinoise, iranienne, sondéenne etc. Ces différentes plaques sont constamment en mouvement. Le moteur de leur mobilité des plaques est les courants de convection (chaleur) du manteau et il a deux sources : La chaleur initiale emmagasinée lors de la formation de la terre, la désintégration des éléments radio actifs du noyau (uranium, thorium, bohrium). Ces mouvements  se déroulent le long des frontières ou limites des plaques ou marges actives

3-      Les limites ou frontières des plaques     En fonction des mouvements des plaques, il existe trois types de frontières ou limites ou zones d’affrontement des plaques :

Ci dessus, la répartition des plaques et leurs vitesses de rapprochement ou d'éloignement

Tableau récapitulant les vitesses de déplacement des plaques.

3.1-            Les limites destructives ou convergentes (convergence des plaques) : il s’agit des limites ou les plaques s’affrontent lors de leur rapprochement. Il existe alors trois alternatives :

La subduction (de subducare : tirer vers le bas) : ici deux plaques se rencontrent : la plaque la plus lourdes (D = 3, 2) s’incurve et passe sous la plaque la moins lourde (D=2,7) avant de s’enfoncer dans l’asthénosphère ou elle fond partiellement. il existe 2 types de subduction : Océan- Océan (Philippines sous plaque pacifique) et Océan – Continent (Plaque de Nazca sous plaque Sud américaine)Fig. ci dessous. Comme conséquences de ce mouvement, on a : la formation des fosses océaniques (ex. Mariannes), la formation des chaînes de montagne dites de subduction (Andes, Rocheuses), des arcs insulaires (Japon, La Réunion), un volcanisme explosif avec une géochimie calco- alcaline (Volcans de la Ceinture de feu du Pacifique, des séismes profonds localisés le long du plan de Bénioff/Wadati

La Collision :   ici, deux plaques de même nature et densité se rencontrent. Comme elles sont de faible densité, elles ne peuvent pas s’enfoncer dans l’asthénosphère : elles se soudent alors pour ne  former qu’une plaque. Le matériel sédimentaire se soulève et forme une chaine de montagne où les roches sont plissées et faillées. Ex. Les Alpes, L’Himalaya.

L’Obduction : Ici c’est quand une lithosphère continentale porte une croûte océanique

 3.2-            Les limites divergentes ou constructrices ou distension :

  Il s’agit de l’éloignement de deux plaques, traduisant la rupture prochaine d’un continent (Rift Est africain) ou l’ouverture d’un océan (mer rouge). La distension se fait au niveau des rifts  (continentaux et dorsales) Le procédé est alors le suivant : bombardement, bombement, fracturation et écartement. Les conséquences sont : la formation du plancher océanique (2,5 km²/an), l’ouverture des océans, la naissance des séismes et du volcanisme sous marin au niveau des dorsales

3.3-            Les limites neutres ou failles transformantes ou Transcurrence

Il s’agit des frontières des plaques qui se caractérisent par un déplacement latéral de celles-ci. Les failles coulissent alors et on parle de transcurrence, avec les conséquences suivantes : séismes superficiels et puissants, apparition des failles. Ex. La faille de San Andréas en Californie

 III-        L’ISOSTASIE : TECTONIQUE DE TRAMPOLINE OU MOBILITÉ VERTICALE

              La théorie de l’Isostasie (iso= égal et Stasi= arrêt) a été avancée par Sir Georges AIRY. Elle stipule qu’il existe une recherche d’équilibre permanente entre les couches du SIAL et celles du SIMA. Ainsi, quand le SIAL est chargé (Calotte glaciaire, Montagne), sa racine s’enfonce (subsidence) progressivement dans le SIMA provoquant un déplacement de la matière proportionnel au poids de la charge. Par contre la décharge du SIAL (fonte glacier, érosion montagne) provoque une remontée de la racine et on parle alors de rebond « isostasique». Il y a 40.000 ans, lors de la dernière glaciation dite de Würm IV, la Scandinavie était recouverte d’une épaisse couche de glace. Résultat, elle s’est enfoncée. Vers – 10.000 ans (post glaciaire) la glace a fondu, et progressivement la Scandinavie s’est soulevé (300 m pour le golfe de Botnie). Le mouvement d’isostasie lié au glacier s’appelle Glacio isostasie. Cf. fig. ci-dessous

 Conclusion : L’explication de la mobilité verticale et horizontale de la partie superficielle a donné lieu à de nombreuses théories. La première, la dérive des continents a tenté d’expliquer cette mobilité alors que la modèle actuel (tectonique des plaques) en a décrit les contours,expliqué les mécanismes en intégrant les conséquences de cette mobilité. Grâce à elle, on sait que les continents s’assemblent et s’écartent selon un cycle de 400 à 500 millions d’années. Cette valse des continents est connue sous le nom des « cycles de Wilson » et il faudra s’attendre d’ici 200 m.a, à la formation d’une nouvelle Pangée : Pangée Proxima

  LEÇON : LES SÉISMES

Introduction: Par moment et par endroit, la terre tremble. On parle alors de séisme ou tremblements de terre qui sont des secousses plus ou moins brèves affectant l'écorce terrestre. Qu'est ce que cause les séismes, qu'est ce qui explique leur puissance ou leur grandeur et quelles sont les menaces qu'elles font subir aux êtres humains? telles sont les questions auxquelles on s’attellera à répondre au cours de cet exposé

I- Origine des séismes: Les séismes ou tremblement de terre sont des secousses brèves qui affectent l’écorce terrestre. Ils résultent de l’accumulation des contraintes tectoniques qui déforment lentement les roches. Celles-ci se cassent lorsque leur seuil de résistance est atteint. Lors des séismes, l’énergie accumulée pendant les phases inter sismiques est libérée par à-coup, entrainant la rupture des failles ou des segments de failles actives. Ce sont les contraintes exercées au niveau de ces failles qui causent les séismes. De ce fait, la rapidité avec laquelle les séismes se déroulent cadre mal avec le temps que mettent les contraintes à s’exercer sur les roches.

II- Naissance et types de séismes: Le séisme naît généralement dans un endroit à l’intérieur de la terre appelé foyer ou hypocentre : c’est de là que partent les ondes sismiques (PSL). L’épicentre est le point à la surface directement situé à la verticale du foyer ou l’intensité sismique est maximale. On classe les séismes en fonction de leur origine : Origine tectonique : (lié aux mouvements des plaques : séismes de subduction, de distension, de cisaillement –ici, il existe une autre différenciation qui est fonction de la profondeur du foyer : séismes profonds, de 300 à 650 km, intermédiaires, de 70 à 300 Km et superficiels : de 0 à 70 km), d’origine volcanique (les tremors) et d’origine humaine.

III- Conséquences des séismes et mesures de protection: Les séismes engendrent de nombreux dégâts naturels : apparition des failles, liquéfaction du sol, glissement de terrain, inversion du cours des fleuves, apparition des lacs (dégâts géologique ou naturels) ; pertes en vies humaines : Tangshan (1976), 750.000 morts, Haïti (2010) 240.000 morts, Xichuan (2009), 80.000 morts, sans oublier les dégâts matériels (lézardes sur le sol et les murs, destruction des villes, maisons, ponts, lignes électriques). Ces dégâts en surface sont causés par les ondes S. la mesure des séismes se fait par l’échelle de Richter (magnitude : quantité d’énergie libérée au foyer) et par les autres échelles d’intensité : dégâts causés par les séismes : EMS, Shindo, etc.

Pour se protéger des séismes : il faut construire des maisons parasismiques, prévoir des dispositifs d’évacuation des populations en cas d’alerte sismique, identifier les zones à risque sismique supérieur à 5° etc. Lorsque le séisme se produit en mer, il entraîne des Tsunami (Tsu : port et Nami : vague) vague déferlant dans un port. Les tsunamis engendrent des vagues de plus 25m qui créent des dégâts et la désolation dans les ports et les villages côtiers. Le Tsunami du 26-12-04 avait fait plus de 220.000 morts. Dicton des géologues sur les séismes : « ce ne sont pas les séismes qui tuent, mais les maisons » 

 LEÇON: VOLCANISME ET RELIEFS VOLCANIQUES

OPT : Ce qu’on attend de l’élève à la fin de cette leçon c’est qu’il puisse :

• Donner les causes du volcanisme
• Énumérer les phases, les produits émis et les types de volcans
• Présenter et expliquer la répartition mondiale des volcans
• Montrer l’importance et les problèmes engendrés par les volcans
• Décrire les formes de relief issues de l’activité des volcans

INTRODUCTION

     Les volcans, tout comme les séismes sont une conséquence de la mobilité de la partie superficielle de la terre. Mais, contrairement aux autres phénomènes naturels issus de cette mobilité, les volcans associent à la fois la « belle et la bête ». Qu’est ce qui cause les éruptions volcaniques ? Qu’est ce qui explique leur diversité ? Quels sont les problèmes qu’elles engendrent et les bénéfices que l’homme tire de leur présence. Les réponses à ces différentes questions requièrent que l’on s’intéresse tour à tour : aux manifestations des volcans, à leur importance et aux problèmes qu’ils engendrent et aux formes de relief issues de leurs activités.

I-     COMPRENDRE LE VOLCANISME Les volcans sont aussi vieux que la terre et l’humanité doit en partie son existence au volcanisme.

1-      Les causes du volcanisme: Il existe une superposition entre les limites des plaques et la localisation des volcans. Les causes du volcanisme épousent aussi cette logique, car la position d’un volcan explique le mécanisme qui est à l’origine de son éruption.

1-1.            Le volcanisme des zones de subduction

Dans ce type de volcanisme, lorsque la plaque s’enfonce dans l’asthénosphère, elle rencontre de fortes températures et fond partiellement. Le matériau ainsi fondu remonte en surface pour créer et alimenter les volcans de la cordillère ou des arcs volcaniques. C’est un magma hydraté (mélangé à l’eau) d’où le caractère explosif des éruptions. Ce sont les volcans de la ceinture de feu du pacifique. 

 1.2- Le volcanisme des zones de divergence: Dans le rift des dorsales, l'écartement de deux plaques tectoniques amincit la lithosphère, entrainant une remontée de la lave du manteau. Ce magma s’écoule alors sous forme pillow lava entraînant la naissance du plancher océanique. 1.3- Le volcanisme ponctuel intra plaque ou point chaud:       Les points chauds sont des panaches de magma provenant du manteau inférieur qui percent la lithosphère pour arriver en surface. Ce panache remonte donc vers la surface à la vitesse de quelques décimètres par an et vient percer la lithosphère pour former un volcan. Ces panaches ascendants de roches solides fondent partiellement en arrivant à proximité de la surface, et les liquides produits percent la croûte océanique ou continentale. Comme ils sont fixes et que la plaque se déplace, ils créent des volcans alignés et le volcan actif est celui à l’aplomb du point chaud (Ex Mont Cameroun et ses voisins). Voir Fig. ci dessous

2-      Les types de volcans ou de dynamismes éruptifs : En fonction des produits émis, de la localisation des volcans, de l’indice d’explosivité volcanique (VEI) et de la puissance des éruptions, on distingue deux grands types de volcans auxquels sont associées des catégories.

2-1 Les volcans rouges ou éffusifs : Il s’agit du type hawaïen et du type strombolien. Ils ont des éruptions effusives relativement calmes et émettant des laves fluides sous la forme de coulées. Ce sont les volcans de « point chaud », et les volcans d' « accrétion » principalement représentés par les volcans sous-marins des dorsales océaniques 

2.1.1- Le type hawaïen : Il se caractérise par l’émission des laves très fluides, basaltiques et pauvres en silice ce qui permet un écoulement le long des flancs du volcan parfois sur des dizaines de kilomètres en se superposant. Elles finissent par former un cône aplati. Il y a très peu d’explosions. L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 0 à 1. Ex. Ertal Ale (Ethiopie), Mauna Loa, Kea (Hawaii) Voir fig. ci-dessous

2.1.2- Le type strombolien  style intermédiaire entre les types hawaïen et vulcanien, le type strombolien émet des laves moyennement fluides sous forme de coulées et des tephras (bombes volcaniques, scories) projetés par des explosions fréquentes.  L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 1 à 2. Ex. Stromboli en Italie, Mont Cameroun (1999)

 2-2 Les volcans gris ou explosifs aux éruptions explosives et émettant des laves pâteuses et des cendres sous la forme de nuées ardentes ou coulées pyroclastiques et de panaches volcaniques. Ils sont principalement associés au phénomène de subduction comme les volcans de la « ceinture de feu du Pacifique 

  2.2.1. Le type Vulcanien : Ici, les laves basaltiques sont peu fluides et s'écoulent plus difficilement car elles sont plus riches en silice et leur dégazage est moins aisé. Il s’en suit alors des explosions sous forme de chou fleur avec émissions des bombes, des scories, des lapillis. L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 2 à 5. Ex Volcans de l’Itasy à Madagascar, Monts Bamboutos.

2.2.2. Les types Péléen et plinien  Dans ce type d'éruption, la lave est extrêmement pâteuse car très riche en silice. Du coup, elle se solidifie dans la cheminée, l’obstruant de facto. Il s’en suit alors des explosions appelées nuées ardentes, éjectas nuées ou avalanches incandescentes qui ont une vitesse de 500- 600 km et des températures de 400°C. A la fin de cette éruption, la montagne est souvent égueulée. L'indice d'explosivité volcanique de ce type d'éruption va de 3 à 8. Ex Mont Pélée, Mt Saint Helens, Krakatoa, Tambora, Vésuve, Mérapi. On associe souvent leurs éruptions à celles des super volcans : Toba (Indonésie), Yellow stone (USA), champs Phlégréens (Italie). 

NBIl existe d’autres formes d’éruptions volcaniques. C’est le cas des lahars (coulées boueuses), des jökulhlaups  ou éruptions surtseyennes (elles sont aussi dites phréato magmatiques car elles mettent en contact, la lave et l’eau ou la glace or l’eau augmente le pouvoir explosif de la lave – expérience : versez de l’eau sur la cendre-) des éruptions limniques ou gazeuses (Nyos, Monoun, Plateau Dieng etc)

3-      Les phases d’une éruption volcanique
Une éruption volcanique survient lorsque la chambre magmatique sous le volcan est mise sous pression avec l'arrivée de magma venant du manteau. Elle  se passe alors  en trois phases :

• Une phase pré éruptive ou prémonitoire ou annonciatrice caractérisée par des tremors, des grondements souterrains, une élévation de la température du sol
• Une phase éruptive caractérisée par l’émission des produits volcaniques
•  Une phase post éruptive ou de retour au calme caractérisée la solidification de la lave

4-      Produits émis lors d’une éruption Une éruption volcanique émet trois types de produits :

1.  Les produits solides : bombes, scories, téphras, lapillis, ponces,
2. Les produits liquides : Il s’agit de la lave qui peut être acide ou basique, eau des geysers
3. Les produits gazeux : mofettes, solfatares, gaz carboniques (les volcans sont les plus grands producteurs naturels de gaz carboniques)

5-      Répartition mondiale des volcans De manière générale, il existe une superposition entre les limites des plaques et la localisation des volcans. Les régions volcaniques sont :

• La ceinture de feu du pacifique qui regroupe 82 % des volcans du monde et intègre l’Indonésie qui est la zone sismique et volcanique la plus active du Monde
• Les dorsales médio océaniques
• L’Amérique du Sud (Cordillère andine) et L’Amérique du Nord
• La zone mésogéenne (pourtour Méditerranée)
• Le rift Est africain. Localisation mondiale des volcans,  carte ci dessous 
• 

II-        IMPORTANCE ET PROBLEMES DES REGIONS VOLCANIQUES Les hommes ont toujours côtoyé les volcans, les louant pour les terres fertiles et les craignant pour les dégâts qu’ils causent. C’est pourquoi on dit d’eux qu’ils associent à la fois, la belle et la bête

 1-      Importance des volcans Par certains aspects, les hommes tirent profit de la présence des volcans:

1.1-  Fertilisation des sols : Les volcans parsèment leur voisinage de produits légers : cendres, lapillis riches en potassium, ce qui augmente la fertilité des sols. C’est pourquoi ces régions constituent des zones de très forte densité agricole. Ex. flancs du Mont Cameroun, région du Moungo, Flancs du Vésuve, de l’Etna

1.2-  Production de l’énergie géothermique : L’énergie géothermique est exploitée pour la  production d'électricité grâce au procédé RCS (roches chaudes sèches: on introduit dans des tuyaux, de l'eau et on recupère en surface de la vapeur chauffée par une poche de magma), le chauffage des bâtiments ou des serres pour les cultures. Un pays comme l’Islande tire 90 % de son potentiel énergétique de la géothermie 

1.3-   Fourniture de matériaux de construction : Les éruptions volcaniques fournissent des matériaux de construction, ou à usage industriel tels que : le basalte qui sert de pierres de construction, de ballast ou de gravas concassé ;la ponce et la pouzzolane qui servent, entre autres, d'isolant dans les bétons ; l'extraction des minerais de soufre, de cuivre, de fer, de platine, de diamants issus des dépôts de geysers, etc.

1.4-  Contribution au tourisme : Les éruptions volcaniques  contribuent aussi au tourisme en proposant un panorama  de pays pittoresques (lacs mâle et femelle du Mont Manengouba), des destinations de randonnée, du thermalisme ou même un lieu de pèlerinage  (Mont Fuji au Japon) aux visiteurs.

2-      Problèmes causés par les volcans ou les éruptions Les éruptions volcaniques constituent un danger pour les sociétés humaines et leurs infrastructures

2.1- Les pertes en vies humaines : Elles sont causées lorsque l’éruption volcanique a un caractère soudain (lahars, nuées ardentes, émission gazeuses). On assiste alors à des décès importants par leur nombre. L’éruption du Krakatoa en 1883 a fait 36 000 morts. La coulée pyroclastique née de la montagne Pelée en Martinique a rasé la ville de Saint-Pierre en 1902 et tué ses 29 000 habitants. En 1985, 24 000 habitants de la ville colombienne d'Armero furent engloutis sous un lahar né sur les pentes du Nevado del Ruiz.

2.2- Dégâts matériels : les éruptions volcaniques (surtout les coulées de lave, les nuées ardentes) détruisent des villes entières (Pompéi et Herculanum rasées en 79 av JC par l’éruption du Vésuve, 18 % de Goma détruits par le Nyiragongo). Ils détruisent des routes (route Limbé – Idénau coupée en 1999), des plantations, des maisons etc. la présence d’un volcan freine ou détourne aussi l’urbanisation (Mont Ngaoundéré)

2.3- Impacts naturels  Les cendres et les  gaz volcaniques expulsées dans l'atmosphère lors d’une éruption peuvent provoquer des pluies acides et des « Hivers volcaniques » qui abaissent les températures et provoquent des famines, des hivers rigoureux ou des étés froids à l'échelle mondiale comme ce fut le cas pour les éruptions du Tambora en 1815 et du Krakatoa en 1883. L'acidification des lacs est une autre conséquence possible de la présence d'un volcan. Elle élimine toute forme de vie des eaux. Ils inversent également le relief

III- LE RELIEF VOLCANIQUE

Trois formes de relief sont issues de l’activité des volcans :

3.1- Les formes directes ou d’accumulation : Elles émanent de l’activité directe des volcans. Il s’agit de :

•  Des volcans boucliers du type hawaïen
• Des strato - volcans des types strombolien et vulcanien Des guyots ; Des aiguilles ou cumulo dômes (pic ci-dessous)
• Des volcans failles ou de type fissural (dorsales, rift)
• Les trapps (Deccan, Sibérie : vastes épanchements basaltiques)

3.2- Les formes en creux : Il s’agit de :

• Des caldeiras ou cratère de type Maar occupées par des lacs
• Des atolls entourant les vestiges d'un volcan sous-marin effondré

3.3 – Les formes issues de l’érosion : D'autres reliefs volcaniques résultent d'une érosion ou d'une évolution des produits des éruptions. Ces le cas des dykes, necks, sills, roches intrusives, mesas et planèzes dégagés par l'érosion,

Conclusion : Les volcans sont aussi vieux que la terre. Leur diversité en termes d’éruptions et de produits émis s’explique par la multitude des mécanismes qui les mettent en place, et, leur présence pour l’homme est source de dangers d’un côté, mais aussi bénéfique de l’autre. Mais de nos jours, l’urbanisation galopante, la forte croissance démographique amènent les populations à occuper des régions à fort risque volcanique : flancs de l’Etna, du Vésuve (selon une étude, l’éruption du Vésuve pourrait entraîner la mort d’un million de personnes en 7 minutes et si un super volcan : Toba, champs Phlégréens, Yellow stone entrait en éruption, les effets directs et induits pourraient toucher 500 millions de personnes). Face à tout ceci, il convient de mettre sur pied des méthodes de prévision (surveillance des zones volcaniques) et de prévention (mise sur pied d’un dispositif d’évacuation des populations etc.) en cas d’alerte volcanique.

Sujets de réflexion

1.       Pourquoi dit- on que les volcans associent la belle et la bête ?
2.       les produits issus du volcanisme et leur importance économique