Les volcans se présentent sous de nombreuses formes et tailles, allant des volcans à cône de cendres communs qui s'accumulent à partir d'éruptions répétées et des dômes de lave qui s'accumulent sur les évents volcaniques aux volcans à large bouclier et aux volcans composites. Bien qu'ils diffèrent en termes de structure et d'apparence, ils partagent tous deux choses. D'une part, ce sont toutes des forces de la nature impressionnantes qui à la fois terrifient et inspirent.
De l'autre, toute activité volcanique se résume au même principe de base. En substance, toutes les éruptions sont le résultat du magma de sous la Terre poussé vers la surface où il éclate sous forme de lave, de cendre et de roche. Mais quels mécanismes animent ce processus? Qu'est-ce qui fait que la roche en fusion monte de l'intérieur de la Terre et explose sur le paysage?
Pour comprendre comment les volcans éclatent, il faut d'abord considérer la structure de la Terre. Tout en haut se trouve la lithosphère, les couches les plus externes de la Terre qui se composent du manteau supérieur et de la croûte. La croûte constitue un minuscule volume de la Terre, allant de 10 km d'épaisseur au fond de l'océan à un maximum de 100 km dans les régions montagneuses. Il est froid et rigide et composé principalement de roches silicatées.
Sous la croûte, le manteau terrestre est divisé en sections d'épaisseur variable en fonction de leur sismologie. Il s'agit du manteau supérieur, qui s'étend d'une profondeur de 7 à 35 km (4,3 à 21,7 mi)) à 410 km (250 mi); la zone de transition, qui s'étend de 410 à 660 km (250 à 410 mi); le manteau inférieur, qui s'étend de 660 à 2 891 km (410 à 1 796 mi); et la frontière noyau – manteau, qui a une épaisseur d'environ 200 km (120 mi) en moyenne.
Dans la région du manteau, les conditions changent radicalement par rapport à la croûte. Les pressions augmentent considérablement et les températures peuvent atteindre jusqu'à 1000 ° C, ce qui rend la roche suffisamment visqueuse pour qu'elle se comporte comme un liquide. En bref, il vit de manière élastique sur des échelles de temps de milliers d'années ou plus. Cette roche visqueuse et fondue s'accumule dans de vastes chambres sous la croûte terrestre.
Étant donné que ce magma est moins dense que la roche environnante, il «flotte» à la surface, à la recherche de fissures et de faiblesses dans le manteau. Quand il atteint enfin la surface, il explose du sommet d'un volcan. Quand elle est sous la surface, la roche en fusion est appelée magma. Lorsqu'il atteint la surface, il éclate sous forme de lave, de cendres et de roches volcaniques.
À chaque éruption, des roches, de la lave et des cendres s'accumulent autour de l'évent volcanique. La nature de l'éruption dépend de la viscosité du magma. Lorsque la lave coule facilement, elle peut voyager loin et créer de larges volcans boucliers. Lorsque la lave est très épaisse, elle crée une forme de volcan à cône plus familière (alias un volcan à cône de cendre). Lorsque la lave est extrêmement épaisse, elle peut s'accumuler dans le volcan et exploser (dômes de lave).
Un autre mécanisme qui entraîne le volcanisme est le mouvement que subit la croûte. Pour la décomposer, la lithosphère est divisée en plusieurs plaques, qui sont constamment en mouvement au sommet du manteau. Parfois, les plaques entrent en collision, se séparent ou glissent les unes à côté des autres; entraînant des frontières convergentes, des frontières divergentes et des frontières de transformation. Cette activité est le moteur de l'activité géologique, qui comprend les tremblements de terre et les volcans.
Dans le cas des premiers, les zones de subduction sont souvent le résultat, où la plaque plus lourde glisse sous la plaque plus légère - formant une tranchée profonde. Cette subduction transforme le manteau dense en magma flottant, qui monte à travers la croûte jusqu'à la surface de la Terre. Au cours de millions d'années, ce magma montant crée une série de volcans actifs connus sous le nom d'arc volcanique.
En bref, les volcans sont entraînés par la pression et la chaleur dans le manteau, ainsi que par l'activité tectonique qui entraîne des éruptions volcaniques et un renouvellement géologique. La prévalence des éruptions volcaniques dans certaines régions du monde - comme le Cercle de feu du Pacifique - a également un impact profond sur le climat et la géographie locaux. Par exemple, ces régions sont généralement montagneuses, ont un sol riche et connaissent périodiquement la formation de nouvelles masses continentales.
Nous avons écrit de nombreux articles sur les volcans ici à Space Magazine. Voici quels sont les différents types de volcans ?, Quelles sont les différentes parties d'un volcan ?, 10 faits intéressants sur les volcans ?, Qu'est-ce que l'anneau de feu du Pacifique ?, Olympus Mons: le plus grand volcan du système solaire.
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Nous avons également enregistré un épisode d'Astronomy Cast about Earth, dans le cadre de notre tournée à travers le système solaire - Épisode 51: Terre.
