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Les risques
volcaniques

Plan du cours

Introduction
1.

Les aléas directement liés au magma

2.

Les aléas indirects et induits

3.

Les risques volcaniques

4.

La gestion des risques volcaniques

Introduction



Qu’est-ce que le volcanisme ?

On sait qu’un volcan est formé de trois parties :
- la montagne volcanique, qui est soit un cratère, soit un
cône à cratère, un dôme, une coulée de lave ou un dépôt
de produit d’explosion (nappes de ponces, etc.)
- une ou des cheminées volcaniques qui font
communiquer l’intérieur de la Terre avec la surface par les
cheminées ou conduits que la roche en fusion arrive
jusqu’à la surface
- un réservoir de magma en profondeur

Introduction



Qu’est-ce que le volcanisme ?

Un même volcan peut posséder plusieurs réservoirs de magma
La chambre magmatique située sous le parc de Yellowstone serait
50 % plus grande que ce que les 1eres estimations
- à 45 km de profondeur
- 9 km de haut sur 64 km de long et 40 km de large
- 4.000 km3 serait rempli à hauteur de 6 à 8 % par de la roche en
fusion.

Introduction



Qu’est-ce que le volcanisme ?
Tant que le magma est en grande
profondeur, forte pression et peu de
bulles.

Réservoir de
roche en fusion

Le magma contient une grande quantité de gaz dissous

Le magma remonte, la pression diminue
et les bulles se forment
La pression devient trop faible,
au sein du magma
cette mousse magmatique
devient instable
et jaillit vers l’extérieur.

Introduction



Qu’est-ce que le volcanisme ?

 ensemble des phénomènes physicochimiques qui accompagnent l’ascension des magmas.
 Les éruptions seraient dues à la décompression soudaine des gaz dissous dans le magma.
 Le magma contient des proportions variables de gaz dissous, essentiellement de la vapeur d'eau (H2O), du
gaz carbonique (CO2) et de l'anhydride sulfureux (SO2).

Introduction



Différents types de volcanismes

Les éruptions peuvent être
uniquement effusives ou
explosives

Dans la plupart des cas,
les 2 phases sont
simultanées.

Classement
à partir des matériaux
éjectés lors des éruptions

Introduction



Différents types de volcanismes ?

 Eruptions effusives

 Eruptions explosives

Introduction



Où se produit-il ?

- Là où la croûte terrestres se casse,
coulisse, se compresse ou se
plisse, là où les secousses
telluriques abondent
- Aux limites entre les 8 plaques
lithosphériques, le long des
dorsales et des arcs.
Source : 100 volcans actifs dans le monde. M. Rosi et al.

Documents extraits du ppt de A.J. Rollet

Introduction



Où se produit-il ?

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Source : 100 volcans actifs dans le monde. M. Rosi et al.

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Introduction



Où se produit-il ?

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction
Japon/Kouriles/Kamtchatka

Archipel des aléoutiennes


Où se produit-il ?

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Papouasie/Nvelle Guinée/Philippines/Nvelle Zélande

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Introduction



Où se produit-il ?

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Des exemples…

Introduction

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Quelle île est la plus ancienne ?
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Des exemples…

Introduction

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de plaque
rift continental
Sens déplacement

Quelle île est la plus ancienne ?
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Des exemples… En milieu continental

Introduction

Yellowstone
5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Caldeira de 80 km / 45 km
Dernière éruption cataclysmique = 640 000 ans

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Des exemples… En milieu continental

Introduction

Mont Cameroun
5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction



Où se produit-il ?

Gabbros

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

L’accumulation de la lave crée un relief
pouvant atteindre la surface de l’eau

Source : 100 volcans actifs dans le monde. M. Rosi et al.

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Introduction



Où se produit-il ?

5 types
Une autre partie du magma atteint la surface

A/ Volcans d’arc insulaire

Refroidissement de la lave au contact de l’eau
Coussins ou pillow-lava

B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Source : 100 volcans actifs dans le monde. M. Rosi et al.

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Introduction



Où se produit-il ?

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Dorsale Atlantique

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Introduction
Eldgjá ("la faille du feu")


Où se produit-il ?

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
Plaque Europe
Plaque Amérique

B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Ecartement 2cm/an en moyenne !!!

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Introduction



Où se produit-il ?

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction



Où se produit-il ?

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction
Novembre 1963



Où se produit-il ?

Île de Surtsey

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction
3 ans plus tard…

une île de 2.6 km² de superficie

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction
La plaque océanique + dense que la plaque continentale
Processus de subduction
5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
Fosse
océanique

Beaucoup d’eau
+
Magma très visqueux

B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Activité très explosive

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Introduction

Ex : Andes (plaque Sud Pacifique /
Amérique du Sud)

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction
Relation entre géodynamique et activité !!!

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction
Volcan Lincancábur - 5916m (3) Frontière Bolivienne, Chili

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Le 29/03/1982 au Mexique, El Chichòn a éjecté jusqu'a 20 millions de tonnes de soufre
dans l'atmosphère qui est monté à 35 km. Ce volcan envoya tant de cendre dans l'atmosphère
que le ciel s'est obscurcit pendant 2 jours. Après l'éruption du Chichon, la température de la

Terre a diminué, d'environ 0,30°C !

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Introduction

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction

5 types
Remontée de roches du manteau terrestre

Poussée transmise aux roches de la croûte
Fragilisation et effondrement
Formation d’un rift continental
(dépression de 100 à X milliers de km)

A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Si affaissement très prononcé…
Transgression marine
Volcanisme sous-marin
Dorsale océanique

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Introduction

Séparation de la partie Est de l’Afrique (ex :
Amérique du Sud/Afrique 130 MA)
5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

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Introduction

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Documents extraits du ppt de A.J. Rollet

Introduction

5 types
A/ Volcans d’arc insulaire
B/ Volcans de point chaud
C/ Volcans de dorsale océanique

Cratère du volcan Ol Doinyo (Tanzanie)
D/ Volcans de marge continentale active
E/ Volcans de rift continental

Source : 100 volcans actifs dans le monde. M. Rosi et al.

Documents extraits du ppt de A.J. Rollet

Introduction



Pourquoi étudier le volcanisme ?

Introduction



Pourquoi étudier le volcanisme ?

La géographie des risques consiste en l’étude spatialisée du danger
lié aux aléas (ici volcaniques)
Il s’agit de situer le risque, de le délimiter, mais aussi d’en discuter
l’origine ainsi que les moyens de le réduire.

Introduction



Pourquoi étudier le volcanisme ?
Les éruptions volcaniques ont tué directement 270 000 personnes
depuis le début du XVIIe siècle et plus de 80 000 pour le seul XXe siècle
(Nakada, 2000 ; Rodolfo, 2000 ; Leone et al., 2010)

Introduction



Pourquoi étudier le volcanisme ?
Les éruptions volcaniques ont tué directement 270 000 personnes
depuis le début du XVIIe siècle et plus de 80 000 pour le seul XXe siècle
(Nakada, 2000 ; Rodolfo, 2000 ; Leone et al., 2010)

Ces chiffres ne tiennent pas compte des
centaines de milliers de victimes indirectes,
notamment causées par les famines consécutives
à des bouleversements environnementaux d’une
éruption

Introduction



Pourquoi étudier le volcanisme ?
- Activité à fortes interactions avec différentes composantes environnementales

Introduction



Pourquoi étudier le volcanisme ?
- Activité à fortes interactions avec différentes composantes environnementales
Ex : influence des phases éruptives sur le climat (une relation complexe)

Source : Bourseiller P., J.
Durieux (2001). Des volcans
et des hommes

Documents extraits du ppt de A.J. Rollet

Introduction



Pourquoi étudier le volcanisme ?

Fissure de 25 km de long,
115 cônes et cratères.

Ex : Eruption du Laki (Islande), 1783
Injection de cendres et gaz dans l’atmosphère sur 8 000 km²
Faible volume (0.3 km3) mais surtout carboniques et sulfureux

Contamination des pâturages, des eaux de surface
11 000 bovins (50% du cheptel), 200 000 moutons (79%
du cheptel), 28 000 chevaux (76% du cheptel) décédés
Baisse d’1/4 de la population de 1783 à 1786

https://volcanocafe.wordpress.com

Introduction



Pourquoi étudier le volcanisme ?
« Les épidémies rendaient
les cimetières bossus »

« Un brouillard épais a régné
tout l’été. On regardoit
aisément et sans être
éblouis le soleil qui
paraissoit rouge et d’une
circonférence une fois plus
grande »
Documents extraits du ppt de A.J. Rollet

Introduction



Pourquoi étudier le volcanisme ?
- Activité à fortes interactions avec différentes composantes environnementales

????

1. Les aléas directement liés au magma



Les intrusions et coulées de lave

- Arrivée du magma en surface
- Arc insulaire (subduction)
- Si magma visqueux riche en gaz
(andésite) = Formation de dômes
(Ex. Pelée, Martinique)

- Si faible viscosité + pente = coulée
très fluides

Volcan Kilauea se rapprochant de la
ville de Pahoa, sur l'île de Hawaï
(2014), Le Figaro

1. Les aléas directement liés au magma



Les intrusions volcaniques

Les coulées de lave fluides (nature basaltique)
abondamment alimentées et s’étendant sur des pentes
très raides sont très rapides / lentes ?
… peuvent couvrir des dizaines ou centaines de km
Ex 1: Etna en 1989
- 1er jour :16 mètres par seconde
- Dernière phase : 0.3 mètres par seconde
Ex 2: Mauna Loa en 1885

- 60 km/heure (16.6 m/s)

1. Les aléas directement liés au magma



Les intrusions volcaniques

- Température de la lave varie de 400 à 1200 °C
- Différences de température liées à la composition de la lave
- Influe aussi sur la vitesse d’écoulement
 Lave basique = pauvre en silice riches en ferromagnésiens, plus chaudes, + fluides, coulées
presque lisses (lave pāhoehoe)
Sous l’eau = pillow-lavas ou laves en polochons

Cordes en formation, éruption du
Piton de la Fournaise, île de la
Réunion, avril 2007

1. Les aléas directement liés au magma



Les intrusions volcaniques

- Température de la lave varie de 400 à 1200 °C
- Différences de température liées à la composition de la lave
- Influe aussi sur la vitesse d’écoulement
 laves acides = riches en silice, visqueuses,
Coulées avec des surfaces irrégulières, parsemées
de blocs et de scories, fragments de lave

1. Les aléas directement liés au magma



Les intrusions volcaniques

1. Les aléas directement liés au magma



Les intrusions volcaniques : Conséquences

- Menacent un périmètre
restreint

- Génère des feux

Documents extraits du ppt de C. Gomez

1. Les aléas directement liés au magma



Les gaz et pluies acides

USGS

Emission concomitant à une éruption ou de façon continue en période de repos

Important volume
de gaz

Faible volume
de gaz

La libération d’importants volumes de gaz volcaniques dans l’atmosphère =
Changement de cycles des écosystèmes (par aérosols, pluies acides…)

Fumerolle et dépôts de soufre
(Nouvelle-Zélande)

USGS