Comment un stratovolcan éclate-t-il ?

D'une manière générale, les volcans qui causent le plus de problèmes à l'humanité sont du type connu sous le nom de stratovolcans ou de volcans composites. Comme d'autres types de volcans, les stratovolcans se forment autour des évents à partir desquels la roche en fusion, ou magma, atteint la surface de la Terre sous forme de lave. Ils sont plus fréquents le long des grandes zones de subduction de la planète, où une plaque tectonique plonge sous une autre, générant la fonte de roche nécessaire pour produire une activité volcanique. Cette activité volcanique prend parfois la forme d'émissions discrètes de lave, mais elle est souvent beaucoup plus cataclysmique.

Les stratovolcans, également appelés volcans composites, sont définis par différentes couches (« stratifications ») de matériau – ce qui en fait un « composite ». Fondamentalement, des couches de coulées de lave alternant avec des cendres et des gravats se forment le cône. Ces décombres cendrés – un matériau « pyroclastique » dérivé de la lave et de la roche détruite lors d'une violente éruption – serait normalement balayé par l'érosion, mais les coulées de lave qui le recouvrent plus tard offrent une protection enrobage. Le juste milieu derrière les pyroclastiques qui s'accumulent fortement et les coulées de lave aplatissantes produit le large cône d'un stratovolcan comme le mont Rainier ou le mont Fuji: plus raide qu'un volcan bouclier construit par la lave, mais plus doux qu'un volcan pyroclastique cône de cendres.

Les stratovolcans alternent généralement entre des éruptions explosives et non explosives, ou "effusives". Ces éruptions effusives relativement calmes produisent les coulées de lave, qui sont plus fluides: en d'autres termes, moins « visqueuses ». (La viscosité est la résistance d'un liquide à écoulement.) Avec la température, le principal facteur déterminant la viscosité d'une lave est la quantité de silice qu'elle contient: plus de silice signifie plus visqueux, c'est-à-dire moins fluide. Les éruptions de lave plus visqueuse du stratovolcan sont les plus explosives, éjectant violemment de la roche volcanique (vieille lave) et de la lave fraîche pour produire à la fois des pyroclastiques aéroportés, outéphra, et des glissements rapides de fragments vers le bas de la pente.

La lave produite par les stratovolcans peut aller de la lave basaltique à faible teneur en silice à la lave rhyolitique à haute teneur en silice, mais le type le plus courant se situe à mi-chemin entre ces extrêmes: andésitique. La lave andésitique - du nom des montagnes des Andes, bien garnies de stratovolcans - provient de la fonte partielle du manteau terrestre comme cela se produit dans les zones de subduction. Le magma basaltique produit s'élève à travers la croûte continentale riche en silice, aboutissant au produit andésitique intermédiaire.

Le magma en profondeur existe à une pression suffisamment élevée pour maintenir les gaz qu'il contient dans leur état dissous. Cependant, lorsque le magma s'approche de la surface de la Terre, cette pression diminue et les gaz peuvent alors sortir de la solution. S'il y a suffisamment de gaz dissous et/ou une diminution rapide de la pression, les gaz - le plus important vapeur d'eau - peut s'échapper violemment, éclatant à la manière d'une canette de soda ouverte après avoir été secoué. La lave plus visqueuse (moins fluide) empêche à la fois l'échappement des gaz et peut obstruer l'évent ou la « gorge » d'un volcan, dans les deux cas augmenter la pression et conduire à des éruptions plus explosives qui peuvent surgir à des vitesses supérieures à 1 000 milles par heure.

Le matériau pyroclastique projeté dans l'air, connu sous le nom de téphra, varie en taille de minuscules particules ressemblant à de la poussière - cendre - à des bombes volcaniques de la taille d'une maison. Les nuages ​​d'éruption peuvent s'élever à 25 miles ou plus dans l'atmosphère, et ils peuvent laisser tomber des cendres (sous forme de chute de cendres) à des centaines ou des milliers de miles sous le vent. Des avalanches de mousse de lave, de fragments de roche et de gaz chauds appeléscoulées pyroclastiquespeuvent dévaler rapidement les pentes du volcan, souvent ombragées parpoussées pyroclastiquesde gaz et de cendres. L'un des phénomènes les plus destructeurs d'une éruption de stratovolcan est le lahar: une coulée de boue volcanique composée de fragments de roche et d'eau qui s'écoule à grande vitesse dans les drainages. Cependant, vous n'avez pas besoin d'une éruption pour produire un lahar. De fortes précipitations ou la fonte rapide du manteau neigeux ou des glaciers d'un volcan peuvent générer ces boues.