Roches volcaniques de l'Arc antillais

Roches volcaniques dans l'Arc antillais

 

Le volcanisme dans l'Arc antillais (2)

Les roches volcaniques

 

par Serge Warin

(mise en page André Guyard)

 

L'Arc antillais présente trois variétés principales de roches volcaniques issues de laves de trois domaines de viscosité différents. La viscosité d'une lave est liée à sa composition chimique et particulièrement à sa teneur en silice. On a ainsi:

 

• Les basaltes, roches de couleur sombre, de teneur en silice variant entre 4,3 et 52 %, qui proviennent de laves fluides.

 

• Les trachyandésites, roches de couleur grise, de teneur en silice variant entre 52 et 60 % qui proviennent de laves visqueuses.

 

• Les dacites, roches de couleur plutôt claire, de teneur en silice variant entre 60 et 68 %, qui proviennent de laves très visqueuses.

 

Le volcan basaltique du Morne Champagne (Martinique)

Volcan basaltique du Morne Champagne

(Anse d'Arlets, Martinique)

(Cliché Serge Warin)

 

Le Morne Champagne est un petit édifice volcanique récent, qui a peu fonctionné. Son petit cône est couronné d'un cratère égueulé en forme de fer à cheval. De l'ouverture s'est échappée une coulée de lave très fluide dont la trace est visible sur le terrain car la végétation y est chétive : strate herbacée constituée de graminées aux feuilles jaunies, arbres peu nombreux.

 

Le reste du cône est formé de scories éjectées par les explosions. La végétation y pousse mieux. Le rempart du cratère est un empilement de blocs souvent très gros parmi lesquels des arbres de haute taille et bien verts.

 

L'éruption du Morne Champagne

(d'après Denis Westercamp)

 

Coulée basaltique (Guadeloupe)

 

Coulée basaltique (Monts Caraïbes, Guadeloupe)

(Cliché André Guyard)

 

Une coulée de lave très fluide s'est étalée sur des couches de fines scories, précédemment déposées par des explosions. Des éruptions ultérieures ont ajouté de nouvelles couches de scories, la coulée est donc interstratifiée.

 

À première vue, la coulée est mince à cause de la  grande fluidité de la lave basaltique. Une observation plus attentive permet de distinguer une partie centrale pleine, le cœur de coulée, entourée d'une zone nettement différente la gaine scoriacée. Le refroidissement se fait d'abord en surface, pendant que les gaz quittent la masse brûlante, et donne une roche huileuse, scoriacée. Cependant, le cœur encore liquide est animé de mouvements qui morcellent cette couche de refroidissement rapide. La gaine scoriacée semble formée de petites scories grossièrement entassées.

 

Le cœur de coulée reste plein. Il refroidit quand les mouvements s'arrêtent. On y voit classiquement des fissures à peu près perpendiculaires au sens d'avancement de la lave. Enfin on peut comparer les couches de scories au-dessus et en dessous de la coulée : les couches inférieures sont rubéfiées car la chaleur de la lave les a cuites et leur a donné une couleur semblable à celle obtenue par cuisson de l'argile (en poterie). Les couches supérieures ne sont pas cuites, la lave de la coulée a eu le temps de se refroidir avant l'éruption suivante.

 

Coulée andésitique (Martinique)

Coulée andésitique (Schœlcher, Martinique)

(Cliché Serge Warin)

 

La lave nettement plus visqueuse a donné une coulée beaucoup plus épaisse (plus de vingt mètres). Le cœur de coulée est entouré d'une gaine importante, appelée "tuf de coulée".

 

Seul le tuf supérieur est visible, le tuf inférieur n'a pas été dégagé par l'exploitant de la carrière. Les blocs formant le tuf montrent peu de bulles, d'où l'emploi d'une terminologie différente, de celle employée dans le cas de la coulée basaltique ci-dessus.

 

Comme dans le cas du basalte, le cœur de coulée montre des fissures grossièrement verticales, mais aussi des "figures de flux", fissures disposées dans le sens de coulée. Dès que la masse chaude et mouvante atteint une certaine épaisseur, l'écoulement n'est pas uniforme : les parties marginales sont freinées, les parties les plus centrales sont plus rapides. Ainsi s'individualisent des lits de lave, d'autant plus minces que la masse se déplace plus vite. Pendant le refroidissement, ces lits se séparent effectivement par des fissures, images des divers courants de la coulée.

 

Schéma théorique d'une coulée andésitique

(d'après Denis Westercamp, 1974)

Tuf classé (Guadeloupe)

 

Tuf avec classement vertical (Guadeloupe)

(Cliché Serge Warin)

 

Lorsque les produits éjectés par une explosion retombent et s'entassent au sol, les éléments les plus lourds tombent tous très vite puis les éléments moyens, enfin les éléments fins, qui viennent emballer le tout. Le dépôt s'appelle un téphra ; quand il se consolide ultérieurement (par compaction surtout), il se nomme tuf. Il s'agit ici d'un tuf résultant d'une seule explosion, et dont les éléments se sont classés  ordonnés par taille d'où le nom de tuf avec classement vertical (on dit aussi tuf granoclassé). Dans la partie apicale, la strate située immédiatement sous le sol, est constituée de petits éboulis ultérieurs, sans rapport avec le tuf qui nous intéresse ici.

 

Source :

 

Warin S., Tanic A. & Voltaire M. (1980). - Le volcanisme antillais. CRDP Antilles-Guyane. Opuscule de 48 p. et de 24 diapositives.