Pédagogie et volcan du Piton de la Fournaise à la Réunion
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volcan
Le volcanisme
de point chaud




Voyage au centre
des volcans



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volcan
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sur les volcans




Un DVD sur les volcans






SECONDAIRE

PROPOSITIONS D'ACTIVITES POUR LE CYCLE CENTRAL

Cette séquence propose des activités menées dans des classes de quatrième.
Elles ont pour but d'approcher de façon descriptive le milieu volcanique naturel de l'île de la Réunion.

Tous les documents graphiques de cette page sont à exploiter au cours des séances envisagées ; il est souhaitable d'inciter les élèves à effectuer d'autres recherches dans ce site.

A la Réunion, le volcanisme est entièrement responsable de l'édification insulaire, celle-ci continuant sporadiquement dans le Sud-est.
A l'origine de notre île, vers 3 millions d'années, la puissance du Piton des Neiges engendra l'oeuvre de création insulaire.
Le Piton de la Fournaise, dans la force de sa jeunesse, vers 360000 ans, prolongea cette construction géologique. Cirques, falaises et ravines se faisant les témoins de la puissance érosive de la nature.



INSTRUCTIONS OFFICIELLES

Programme

Activités proposées

Le volcanisme est l'arrivée en surface de matière minérale en fusion : le magma.
Relier les manifestations volcaniques à la présence et à la progression d'un liquide magmatique
Les manifestations volcaniques sont des émissions de lave et de gaz, des explosions projetant des matériaux solides fragmentés.
Un magma est un liquide issu de la fusion localisée d’un volume restreint de roche, à plusieurs kilomètres de profondeur.
Décrire le déroulement d'une éruption volcanique et expliquer la formation d'une roche volcanique.
Selon la composition des magmas, les éruptions sont de types différents et les laves plus ou moins fluides.(N.B. : on se limite à deux types d'éruption).
Relier le type d'éruption à la plus ou moins grande fluidité de la lave.
Le refroidissement par étapes du magma, sa solidification sous forme de cristaux ou de verre, donnent naissance aux roches volcaniques.
Déterminer qu'une roche est d'origine volcanique d'après l'étude de sa structure.
La structure de la roche conserve la trace des conditions du refroidissement.
Les volcans actifs sont répartis de façon irrégulière à la surface du globe, sur les continents et dans les océans.
Situer les zones volcaniques à l'échelle du globe.
Sur les continents, les édifices volcaniques sont souvent associés en alignements, notamment autour de l'océan Pacifique ou le long de grandes cassures.
Dans la partie axiale des dorsales, le fond des océans présente des fissures le long desquelles est émis du basalte.
L'existence de roches ou d'édifices volcaniques anciens atteste une activité volcanique dans le passé.
Etablir l'existence d'un volcanisme ancien dans une région donnée


QU'EST CE QU'UNE ERUPTION VOLCANIQUE ?
Les volcans prennent naissance à un endroit où la croûte terrestre est fissurée. Le magma (roches en fusion) peut remonter à la surface et se déposer après refroidissement pour former un relief de cône.

La Réunion est un point chaud, phénomène trouvant son origine dans les profondeurs du manteau. Un point chaud est en effet, une zone où le magma parvient à percer la croûte terrestre au beau milieu d' une plaque océanique formant ainsi un volcan. Celle-ci se déplaçant, elle pourra être percée à intervalles plus ou moins réguliers. A la Réunion, le volcanisme est entièrement responsable de l'édification insulaire, celle-ci continuant régulièrement dans le Sud-est.







Pendant leur période d'activité, les volcans sont le lieu d'éruptions au cours desquelles des gazs, des roches solides (variables en taille) et des liquides sont émis et projetés dans l'atmosphère. Si le volume émis est grand, des effets peuvent être ressentis sur le climat de notre planête.


Coulée de lave
( Fournaise 2005 )

Coulée en gratons
( Fournaise 2004 )

Panache de fumée
( Baturbali )


Il existe plusieurs types de volcans.


- Les volcans effusifs prennent naissance quand la roche en fusion est fluide (issue du manteau). La pression dans la chambre magmatique (lieu où le magma s'accumule plus ou moins longtemps avant l'éruption) reste basse, les explosions ne sont pas spectaculaires. Le risque est faible pour les populations.
Le magma remontant des cheminées magmatiques est à l'origine de la formation ou de la présence de nombreuses roches à la surface de La Terre.

Des coulées descendent plus ou moins loin le long des pentes. la vitesse maximale est de l'ordre de 70 km/h. La sortie du magma est due à la pression des gaz qui s'échappent en même temps que lui. Ceux-ci sont toxiques (CO2, soufre et vapeur d'eau), ce sont des éruptions effusives ("qui coulent").




Hawaii

- Les volcans explosifs

D'autres sont si violentes que l'édifice volcanique est détruit (comme celle où disparut l'île du Krakatoa en 1883). Ce sont des éruptions explosives. Lors de celles-ci, un mélange fait de gaz, de poussières et de lave à très haute température peut dévaler à grande vitesse les pentes, dévastant tout sur son passage. Ce sont les nuées ardentes.

île du Krakatoa



Pour conclure :

Un volcan peut-être défini trivialement comme une cheminée faisant communiquer la couche profonde de roches fondues (magma) avec la surface du globe. Il offre des phases d'activités appelées éruptions et des phases de repos. Les produits rejetés au cours des éruptions sont soit gazeux (incombustibles ou combustibles) soit liquides (laves plus ou moins fluides) ou soit solides (blocs, bombes, scories, cendres, lapillis).
Selon que le magma est fluide ou visqueux, pauvre ou riche en gaz, ces derniers s'échappent plus ou moins facilement et déterminent ainsi la nature de l'éruption : soit effusif ou soit explosif.


QUELLES INFORMATIONS FOURNIT L'ETUDE DES ROCHES VOLCANIQUES ?
Quelques roches volcaniques de la Réunion :



"Basalte Pintade"





"Basalte à olivines"


"Brèche"


"Basalte demi-deuil"


"Gabbro"


"Syénite"


"Trachyte"


"Baslate à Zéolites"


Le basalte peut ne pas avoir de gros cristaux mais il présente toujours des microlithes, il a une structure microlithique.

  • Si le magma se refroidit rapidement, il se forme une roche à microscristaux.
  • Si la magma se refroidit lentement, il se forme une roche à phénocristaux.
Attention, certaines roches n'ont pas de cristaux mais uniquement du verre elles ont une structure vitreuse (ex: obsidienne, pierre ponce).


Expérience : Cristallisation du soufre, on fait fondre du soufre dans 3 récipients puis on le fait refroidir...

1° en le versant sur une plaque froide

2° à température ambiante

3° dans un bain marie à 40°C


  • En se refroidissant, le magma se transforme en roche appelé basalte.

    • Si le basalte est riche en bulles de gaz, il sera vésiculeux.
    • Si il est pauvre en gaz, il sera compact.


  • A l'oeil nu, le basalte peut :

    • Ne pas présenter de cristaux visibles : basalte aphyrique.
    • Présenter des cristaux visibles : basalte porphyrique.

Les cristaux visibles peuvent être blancs (feldspaths) si ce sont de gros cristaux de feldspaths (plagioclases), noirs (pyroxènes), vert jaune (olivine) ou de la magnétite.


Pour observer une roche au microscope polarisant, il faut réaliser une lame mince de roche (quelques centièmes de mm) en la meulant et en utilisant de la lumière polarisée qui colore les cristaux de façon spécifique.

L'examen d'un échantillon à l'oeil nu et d'une lame mince permet de connaitre la composition minéralogique et la structure (disposition des minéraux) du basalte.

La structure microlitique, propre aux roches volcaniques, résulte d'un refroidissement lent en profondeur (formation des gros cristaux) suivi d'un refroidissement rapide en surface (formation des microlites et du verre).



OU SONT SITUES LES VOLCANS DU MONDE ?
De par le monde, plus de 1300 volcans rythment l'activité interne du globe terrestre. La plupart sont considérés en activité. Avec les nouvelles techniques d'observations, un grand nombre de volcans sous-marins ( appelé volcanisme des dorsales océaniques) a été mis en évidence.


La répartition des volcans

La carte mondiale de répartition du volcanisme montre que le centre des continents est peu ou pas concerné par le volcanisme. Par contre, d'autres zones sont très volcaniques : Ceinture de feu du Pacifique, fond de l'atlantique, zone du Japon...Au fond des océans, des fissures régulières permettent l'émission de basalte au niveau des dorsales océaniques.


CONCLUSIONS
Lors d'une éruption volcanique, des roches fondent en partie à quelques dizaines de kilomètres de la surface, puis le magma, formé localement, monte au travers d'une ou plusieurs fissures de la croûte terrestre. Une éruption présente souvent des signes précurseurs, une période d'activité maximale (écoulements de laves, explosions, nuées ardentes...), enfin, une période d'accalmie plus ou moins longue.

Le volcanisme est une preuve de l'activité interne du globe terrestre. Il est caractérisé par l'émission de gaz et de laves. La lave provient d'un magma, constitué de roches en fusion, qui monte vers la surface par des fissures. Il existe plusieurs types d'éruptions selon la nature de la lave. En refroidissant, les laves donnent des roches volcaniques composées de cristaux de tailles différentes englobés dans un verre. La répartition du volcanisme mondial n'est pas aléatoire.


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