Dans cet article, nous allons explorer en profondeur le phénomène fascinant de la formation du magma, un élément clé responsable des volcans, des éruptions volcaniques et de l’évolution de notre planète. Nous avons rassemblé des informations sur les différents types de magmas, leurs propriétés, ainsi que le mécanisme de leur création.
Qu’est-ce que le magma ?
Le magma est une masse fondue de roches, de gaz dissous et de minéraux cristallisés qui se forment sous la surface terrestre à des températures très élevées. Il constitue le matériau principal qui alimente les éruptions volcaniques et est à l’origine de nombreuses formations géologiques autour du globe, telles que les îles volcaniques, les cratères et les montagnes.
Types de magma
Il existe principalement trois types de magma, classés selon leur composition chimique :
- Magma basaltique : Contient peu de silice (environ 50 %) et possède une faible viscosité. Il donne lieu aux éruptions effusives avec des coulées de lave fluides et rapides.
- Magma andésitique : Composé d’environ 60 % de silice, il est plus visqueux que le magma basaltique. Cette viscosité présente un risque plus élevé d’éruptions explosives.
- Magma rhyolitique : Riche en silice (jusqu’à 75 %), ce type de magma est extrêmement visqueux, retient facilement les gaz dissous et peut provoquer des éruptions particulièrement violentes.
Conditions nécessaires à la formation du magma
Pour que le magma se forme, deux conditions essentielles sont requises :
- Chaleur : Des températures très élevées, généralement comprises entre 800 °C et 1 200 °C, sont nécessaires pour faire fondre partiellement ou totalement les roches.
- Pression : Les forces tectoniques qui s’exercent sur les plaques lithosphériques modifient les pressions à l’intérieur de la terre, influençant ainsi la fusion des matériaux géologiques et la création du magma.
Sources de chaleur pour la formation du magma
La chaleur nécessaire à la formation du magma provient principalement de trois sources :
- Décomposition radioactive : La désintégration d’éléments radioactifs comme l’uranium, le thorium et le potassium produit de la chaleur dans le manteau terrestre.
- Chaleur résiduelle : Il s’agit de la chaleur restante depuis la formation de la Terre par accrétion et différentiation. Cette chaleur est progressivement dissipée vers la surface via la conduction thermique et la convection du manteau.
- Mouvements tectoniques : Les forces qui agissent sur les plaques lithosphériques génèrent de la chaleur par frottement et déformation des roches lors des mouvements de convergence, divergence ou coulissage.
Mécanismes de formation du magma
Il existe trois mécanismes principaux pour expliquer la formation du magma à partir de la fusion partielle des roches dans le manteau terrestre ou la croûte :
Fusion par décroissance de pression (décompression adiabatique)
Ce processus se produit lorsque le manteau monte vers la surface en raison d’un mouvement convectif ou de la divergence entre deux plaques tectoniques. La diminution de pression entraîne une baisse du point de fusion des roches, conduisant ainsi à leur liquéfaction partielle et à la création de magma.
Fusion par ajout de matières volatiles
Lorsque des matériaux hydratés ou riches en gaz sont introduits dans le manteau ou la croûte, ils peuvent abaisser le point de fusion des roches environnantes et provoquer leur liquéfaction partielle. Ce phénomène est courant au niveau des zones de subduction, où une plaque océanique plonge sous une autre plaque et libère de l’eau et d’autres composés volatils.
Fusion par apport de chaleur
La présence de points chauds, de panaches mantelliques ou d’événements tectoniques intenses peut fournir un apport supplémentaire de chaleur capable de faire fondre localement les roches et de produire du magma. Un exemple célèbre est le point chaud qui alimente les volcans hawaïens.
Transport et évolution du magma
Lorsqu’il se forme, le magma a tendance à monter vers la surface en raison de sa faible densité par rapport aux roches environnantes. Au cours de ce processus d’ascension, le magma subit plusieurs modifications :
- Refroidissement : Le contact avec les roches froides de la croûte provoque la cristallisation progressive des minéraux du magma et l’épaississement de sa viscosité.
- Dégazage : La diminution de pression lors du trajet vers la surface permet aux gaz dissous (principalement eau, dioxyde de carbone et dioxyde de soufre) de s’échapper progressivement du magma sous forme de bulles.
- Mélange magmatique : Le magma peut rencontrer d’autres réservoirs magmatiques en chemin et se mélanger avec eux, modifiant ainsi sa composition chimique et minéralogique.
Une fois qu’il atteint la surface ou une certaine profondeur dans la croûte, le magma donne naissance à différents types de manifestations volcaniques et géologiques, telles que coulées de lave, émissions de gaz, explosions pyroclastiques, intrusions magmatiques et plutons granitiques.
