Tous les volcans n'ont pas la forme conique classique. Certains, comme le Mauna Loa à Hawaï, forment d'énormes montagnes aux bases larges et aux pentes douces qui s'étendent sur plusieurs kilomètres. D'autres, comme le mont Fuji ou le mont Saint Helens, sont beaucoup plus abrupts, plus hauts et de forme plus conique.
Cette différence ne se limite pas à l'apparence.
La forme d'un volcan est étroitement liée à la composition et à la viscosité de son magma, à la quantité de gaz qu'il contient et au mode d'éruption. Comparer un volcan bouclier à un stratovolcan revient donc à comparer deux styles de construction et de comportement volcaniques très différents.
En termes simples :
Les volcans boucliers sont des volcans larges à pente douce, généralement formés par des coulées répétées de lave basaltique à faible viscosité.
Les stratovolcans sont des volcans plus abrupts, constitués de couches de lave, de cendres et d'autres matériaux volcaniques, et ils sont souvent associés à des éruptions plus explosives.
Cependant, affirmer que « les volcans boucliers sont calmes et les stratovolcans explosifs » est une simplification excessive. Leur comportement peut varier en fonction des interactions entre le magma, les gaz, l'eau et d'autres facteurs.
Qu'est-ce qu'un volcan bouclier ?
Un volcan bouclier est un type de volcan connu pour sa large base et ses flancs en pente douce.
Son nom provient de sa forme.
Vue de profil, elle peut ressembler à un grand bouclier de guerrier posé au sol.
La principale raison de cette forme est la nature fluide de la lave.
Les volcans boucliers émettent généralement du magma basaltique . Ce dernier contient généralement moins de silice que les magmas plus évolués et présente habituellement une viscosité relativement faible.
Autrement dit, cela coule plus facilement.
Lorsque la lave jaillit du sommet ou de fissures le long des flancs d'un volcan bouclier, elle peut parcourir de nombreux kilomètres avant de se refroidir et de se solidifier.
Au lieu de s'accumuler près de l'évent, la lave se répand vers l'extérieur.
Pendant des milliers, voire des millions d'années, des coulées de lave successives se superposent et créent progressivement une immense montagne volcanique aux pentes douces.
Les îles Hawaïennes en abritent quelques-uns des exemples les plus connus.
Le Mauna Loa et le Kīlauea sont tous deux des volcans boucliers.
Qu'est-ce qu'un stratovolcan ?
Stratovolcano diagram showing steep conical slopes alternating lava and ash layers central vent side vent and magma chamberUn stratovolcan, également appelé volcan composite , est généralement un volcan de grande hauteur aux pentes abruptes et au profil conique proéminent.
Le mot « strato » fait référence aux couches.
Ces volcans se forment par accumulation répétée de différents matériaux volcaniques, notamment :
- coulées de lave,
- cendres volcaniques,
- téphra,
- dépôts pyroclastiques,
- autres matériaux volcaniques fragmentés.
Les stratovolcans sont généralement associés à un magma andésitique à dacitique , bien que la composition de leur magma puisse varier.
Ces magmas sont généralement plus visqueux que les magmas basaltiques qui dominent les volcans boucliers classiques.
Une viscosité plus élevée a deux effets majeurs.
Premièrement, la lave ne peut pas se déplacer aussi facilement sur de longues distances. Elle a tendance à former des coulées plus courtes et plus épaisses à proximité de la cheminée volcanique.
Deuxièmement, les gaz volcaniques peuvent avoir plus de difficulté à s'échapper du magma.
Lorsque la pression des gaz augmente, les éruptions peuvent devenir puissantes et extrêmement explosives.
Parmi les stratovolcans les plus connus figurent le mont Fuji, le mont Saint Helens, le Vésuve et le mont Pinatubo.
Volcan bouclier vs stratovolcan : principales différences
| Fonctionnalité | Volcan bouclier | Stratovolcan |
|---|---|---|
| Forme | Large, en pente douce | Cône haut et à flancs abrupts |
| Magma commun | Principalement basaltique | Généralement andésitique à dacitique |
| viscosité du magma | Low | Modéré à élevé |
| Comportement de la lave | Fluide, peut parcourir de longues distances | Débits généralement plus épais et plus courts |
| Style d'éruption typique | Souvent effusif | Fréquemment explosif |
| Matériaux principaux | Coulées de lave répétées | Dépôts de lave, de cendres, de téphra et de pyroclastes |
| contexte tectonique typique | Points d'accès et quelques paramètres divergents | Zones de subduction courantes |
| Principaux dangers | Coulées de lave, gaz, éruptions fissurales | Coulées pyroclastiques, cendres, lahars, éruptions explosives |
| Exemples célèbres | Mauna Loa, Kīlauea | Mont Fuji, Mont Saint Helens, Vésuve |
La différence visible de forme résulte donc de différences plus profondes dans le comportement du magma.
Pourquoi les volcans boucliers sont-ils si larges et si plats ?
La forme générale d'un volcan bouclier est principalement contrôlée par la lave à faible viscosité.
Imaginez verser deux liquides différents sur une surface plane.
L'eau se propage rapidement.
Le miel reste beaucoup plus près de l'endroit où il a été versé.
Le magma est bien plus complexe que ces deux exemples, mais la comparaison permet d'expliquer la viscosité.
La lave basaltique de nombreux volcans boucliers se comporte davantage comme dans le premier cas.
Il peut rester mobile suffisamment longtemps pour parcourir des distances considérables avant de refroidir.
Chaque éruption ajoute une nouvelle coulée de lave relativement mince.
Au fil du temps, des milliers de flux s'accumulent.
Au lieu de croître principalement en hauteur, le volcan s'étend à la fois horizontalement et verticalement.
Le résultat peut être énorme.
Le Mauna Loa présente des pentes relativement douces, mais mesuré de sa base au fond de l'océan à son sommet, il est l'une des plus grandes montagnes volcaniques de la planète.
Un volcan n'a pas besoin de pentes abruptes pour être extrêmement grand.
Pourquoi les stratovolcans sont-ils si abrupts ?
Les stratovolcans se développent différemment.
Leur lave est généralement plus visqueuse, elle ne se déplace donc pas aussi facilement à travers le paysage.
Les coulées de lave ont donc tendance à rester plus près de l'évent et peuvent former des dépôts plus épais.
Les éruptions explosives peuvent également déposer des cendres, des blocs et d'autres matériaux pyroclastiques autour du volcan.
Cycles répétés de :
coulée de lave → dépôts explosifs → coulée de lave → cendres et téphra
Ils construisent progressivement la structure stratifiée qui donne leur nom aux volcans composites.
Comme une grande partie des matériaux éruptés reste relativement proche de l'évent central, le volcan se développe fortement vers le haut.
Il en résulte le cône volcanique abrupt que l'on observe dans des montagnes comme le mont Fuji.
Pourquoi la viscosité du magma est-elle si importante ?
La viscosité est l'un des facteurs les plus importants pour comprendre la différence entre les volcans boucliers et les stratovolcans.
La viscosité décrit la force avec laquelle un fluide résiste à l'écoulement.
Le magma à faible viscosité s'écoule plus facilement.
Le magma à haute viscosité se déplace avec plus de difficulté.
Plusieurs facteurs influencent la viscosité du magma, mais la teneur en silice et la température sont particulièrement importantes.
Les magmas basaltiques sont généralement :
- plus chaud,
- plus faible en silice,
- moins visqueux.
Les magmas andésitiques, dacitiques et rhyolitiques contiennent généralement de plus en plus de silice et peuvent être de plus en plus visqueux.
Dans les magmas riches en silice, la structure moléculaire interne devient plus interconnectée, ce qui rend le magma plus résistant à l'écoulement.
Cela affecte également les gaz volcaniques.
Dans un magma fluide, les gaz peuvent s'échapper relativement facilement.
Dans un magma plus visqueux, des bulles de gaz peuvent se retrouver piégées.
Lorsque le magma remonte vers la surface et que la pression diminue, ces bulles se dilatent.
Si le gaz ne peut pas s'échapper efficacement, la pression peut augmenter jusqu'à ce que le magma se fragmente violemment.
C’est l’une des raisons pour lesquelles de nombreuses éruptions de stratovolcans peuvent devenir extrêmement explosives.
Lequel est le plus explosif : un volcan bouclier ou un stratovolcan ?
En général, les stratovolcans sont plus fortement associés aux éruptions explosives.
Leur magma relativement visqueux peut piéger les gaz et permettre à la pression de s'accumuler avant l'éruption.
Cela peut produire :
- hautes colonnes éruptives,
- retombées de cendres généralisées,
- coulées pyroclastiques,
- bombes volcaniques,
- lahars,
- Formation d'un cratère explosif.
Les éruptions des volcans boucliers sont plus souvent effusives , ce qui signifie que la lave atteint la surface et s'écoule vers l'extérieur plutôt que d'être violemment fragmentée.
Mais la différence n'est pas absolue.
Les volcans boucliers peuvent également produire des éruptions explosives.
Si le magma interagit avec les eaux souterraines ou de surface, la formation rapide de vapeur peut déclencher de puissantes explosions phréatomagmatiques.
Le magma basaltique riche en gaz peut également produire une activité explosive importante.
Les volcans boucliers ne sont donc pas incapables d'explosions.
Elles sont tout simplement plus souvent dominées par des éruptions de lave fluide.
Quel type de volcan est le plus dangereux ?
Il n'existe pas de réponse unique car le danger dépend du type d'aléa volcanique et du lieu de résidence des populations.
Les stratovolcans peuvent engendrer certains des processus volcaniques les plus destructeurs et les plus rapides de la planète.
Coulées pyroclastiques
Ce sont des mélanges de gaz chauds, de cendres et de fragments volcaniques qui se déplacent rapidement.
Ils peuvent dévaler les pentes volcaniques à très grande vitesse et détruire presque tout sur leur passage.
Ash Fall
Les éruptions explosives peuvent projeter des cendres haut dans l'atmosphère et les disperser sur des centaines, voire des milliers de kilomètres.
Les cendres épaisses peuvent endommager les toitures, contaminer les réserves d'eau, perturber le trafic aérien et affecter l'agriculture.
Lahar
Lorsque les cendres volcaniques se mélangent à l'eau, elles peuvent former des coulées de boue volcanique rapides.
Les lahars peuvent parcourir de longues distances à travers les vallées et rester dangereux même après la fin d'une éruption.
Les volcans boucliers engendrent des risques différents.
Coulées de lave
La lave basaltique fluide peut parcourir des distances considérables et détruire :
- maisons,
- routes,
- terres agricoles,
- réseaux de services publics.
Il est souvent possible d'évacuer les populations avant l'arrivée de la lave qui se déplace lentement, mais il est parfois impossible de sauver les bâtiments et les infrastructures.
Gaz volcaniques
Le dioxyde de soufre et d'autres gaz peuvent engendrer de graves problèmes de qualité de l'air.
Éruptions fissurales
Les éruptions ne restent pas toujours confinées au sommet.
Le magma peut se déplacer sous terre et remonter à la surface par de longues fractures sur les flancs d'un volcan bouclier.
La réponse à la question « Quel volcan est le plus dangereux ? » dépend donc du risque considéré.
Les stratovolcans présentent généralement un potentiel plus élevé d'événements explosifs catastrophiques soudains, tandis que les volcans boucliers peuvent tout de même causer d'énormes dégâts économiques et environnementaux.
Pourquoi les volcans boucliers sont-ils fréquents à Hawaï ?
Hawaï se situe au-dessus d'un point chaud du manteau terrestre.
À mesure que la plaque Pacifique se déplace au-dessus de cette source de magma de longue durée, des volcans se forment les uns après les autres.
Le magma produit à Hawaï est principalement basaltique.
Sa viscosité relativement faible permet à la lave de s'étaler largement sur la surface.
Des éruptions répétées construisent progressivement d'énormes volcans boucliers à partir du fond de l'océan.
Ce processus a engendré des volcans tels que :
- Mauna Loa,
- Mauna Kea,
- Kīlauea.
Les volcans hawaïens sont donc très différents, par leur forme et leur style d'éruption typique, de nombreux volcans situés autour de la ceinture de feu du Pacifique.
Pourquoi les stratovolcans sont-ils fréquents dans les zones de subduction ?
De nombreux stratovolcans parmi les plus célèbres au monde se situent au-dessus de zones de subduction.
À ces limites de plaques, une plaque tectonique s'enfonce sous une autre.
L'eau et d'autres substances volatiles libérées par la plaque plongeante pénètrent dans le manteau sus-jacent et contribuent à favoriser la fusion.
Le magma produit dans ces environnements peut continuer à évoluer lors de sa remontée à travers la croûte terrestre.
Des processus tels que :
- cristallisation fractionnée,
- mélange de magma,
- assimilation crustale
peut contribuer à générer des compositions magmatiques intermédiaires et plus riches en silice.
Ces magmas sont généralement associés aux arcs volcaniques qui bordent l'océan Pacifique.
On trouve des exemples dans :
- Japon,
- Indonésie,
- Les Philippines,
- les Andes,
- les Cascades.
Ensemble, nombre de ces arcs volcaniques forment une partie de la célèbre Ceinture de feu du Pacifique , où les stratovolcans sont particulièrement fréquents.
Volcan bouclier ou volcan composite : sont-ils identiques ?
Non.
Un volcan composite est un autre nom pour un stratovolcan.
Alors:
stratovolcan = volcan composite
Un volcan bouclier est une forme volcanique différente.
Le terme « composite » fait référence au fait que les stratovolcans sont constitués de plusieurs types de dépôts volcaniques plutôt que d'être principalement formés de coulées de lave minces et répétées.
Cette terminologie peut prêter à confusion car certains manuels utilisent le terme « volcan composite » tandis que d'autres utilisent celui de « stratovolcan ».
Dans la plupart des cas, il s'agit du même type de volcan.
Les volcans boucliers produisent-ils uniquement du basalte ?
La lave basaltique domine de nombreux volcans boucliers classiques, mais la nature ne se laisse pas toujours parfaitement enfermer dans des catégories simples.
Les volcans boucliers se définissent principalement par leur morphologie générale et leur construction à long terme plutôt que par une règle selon laquelle chaque éruption doit produire exactement la même composition magmatique.
Certains systèmes volcaniques peuvent évoluer au fil du temps et produire des types de magma quelque peu différents.
Néanmoins, la lave basaltique à faible viscosité est le matériau caractéristique responsable de la forme classique des volcans boucliers.
Sans coulées de lave fluides répétées, il serait difficile de former les énormes pentes douces que l'on observe sur des volcans comme le Mauna Loa.
Tous les stratovolcans sont-ils extrêmement explosifs ?
Non.
Les stratovolcans peuvent produire une grande variété de styles d'éruption.
Certaines éruptions peuvent consister principalement en coulées de lave ou en explosions relativement modestes.
D'autres peuvent devenir catastrophiques.
Le comportement d'une éruption individuelle dépend de facteurs tels que :
- composition du magma,
- température du magma,
- teneur en gaz dissous,
- volume de magma,
- conditions des conduits,
- interaction avec l'eau,
- que l'évent volcanique soit ouvert ou obstrué.
Un même volcan peut se comporter très différemment d'une éruption à l'autre.
Un stratovolcan peut produire des coulées de lave relativement calmes pendant une période et une éruption explosive majeure pendant une autre.
La classification des volcans fournit donc des indices utiles, mais elle ne peut pas prédire à elle seule toutes les éruptions.
Un volcan bouclier peut-il devenir un stratovolcan ?
Pas au sens simple d'un volcan passant soudainement d'une catégorie à une autre.
Ces classifications reflètent la manière dont un édifice volcanique s'est construit sur le long terme.
Un volcan bouclier se développe au cours d'une histoire dominée par de larges coulées de lave.
Un stratovolcan se développe par accumulation répétée de lave et de dépôts pyroclastiques autour d'un centre volcanique plus concentré.
Cependant, les systèmes volcaniques peuvent évoluer.
Les variations de l'apport en magma, de sa composition et des conditions tectoniques peuvent modifier les styles d'éruption au fil du temps.
Certains édifices volcaniques ont également des histoires complexes et ne correspondent pas parfaitement à une catégorie idéale.
Les volcans boucliers et les stratovolcans sont donc des classifications géologiques utiles, et non des règles rigides que chaque volcan doit suivre à la perfection.
Mauna Loa contre le mont Fuji : un exemple clair
Comparer le Mauna Loa au mont Fuji permet de visualiser facilement la différence.
Mauna Loa
Le Mauna Loa à Hawaï est un volcan bouclier classique.
Sa lave est principalement basaltique.
Des coulées de lave fluides répétées ont construit une immense montagne volcanique aux pentes douces.
Ses éruptions sont souvent caractérisées par des fontaines de lave, des fissures et de vastes coulées de lave.
Mont Fuji
Le mont Fuji, au Japon, est un stratovolcan.
Son cône abrupt et symétrique s'est formé par des éruptions répétées qui ont produit à la fois de la lave et des matériaux pyroclastiques.
Son environnement tectonique est très différent de celui des points chauds hawaïens.
Le contraste entre les deux montagnes montre comment les propriétés du magma et le contexte tectonique peuvent influencer la forme d'un volcan.
Comment identifier un volcan bouclier ou un stratovolcan par sa forme ?
La forme fournit un premier indice utile.
Un volcan bouclier possède généralement :
- une base énorme,
- longues pentes douces,
- un profil relativement discret.
Un stratovolcan possède généralement :
- une base plus étroite,
- pentes beaucoup plus abruptes,
- un sommet important,
- un profil conique classique.
Cependant, la forme seule ne suffit pas toujours.
L'érosion peut modifier considérablement les anciens volcans.
L'effondrement d'une caldeira peut faire disparaître un sommet.
Des éruptions ultérieures peuvent construire de nouveaux cônes sur d'anciennes structures volcaniques.
La meilleure classification associe la morphologie à :
- composition de la roche,
- dépôts d'éruption,
- structure interne,
- histoire volcanique.
Pourquoi les stratovolcans s'effondrent-ils parfois ?
Les grands stratovolcans peuvent devenir structurellement instables.
Leurs pentes abruptes sont constituées de couches alternées de lave, de cendres et de matériaux volcaniques fragmentés.
L'altération hydrothermale peut également fragiliser les roches à l'intérieur du volcan.
Lors de séismes, d'intrusions magmatiques ou d'éruptions, une partie du flanc d'un volcan peut s'effondrer.
Cela peut provoquer une avalanche de débris massive.
L'éruption du mont Saint Helens en 1980 en est un exemple célèbre.
Une grande partie du flanc nord du volcan s'est effondrée, réduisant rapidement la pression sur le système magmatique et contribuant à une puissante explosion latérale.
Cela montre que les risques volcaniques ne se limitent pas aux coulées de lave et aux explosions.
Le volcan lui-même peut physiquement s'effondrer.
Qu'ont en commun les volcans boucliers et les stratovolcans ?
Malgré leurs différences, les deux sont formées par la remontée du magma à la surface de la Terre.
Les deux peuvent :
- éruption de lave,
- libérer des gaz volcaniques,
- former des cratères sommitaux,
- produire des tremblements de terre lorsque le magma se déplace sous terre,
- changer de forme par des éruptions répétées,
- rester actifs pendant de longues périodes.
Aucun de ces types de volcans n'est défini par une seule éruption.
Leurs formes caractéristiques représentent le résultat cumulatif de nombreuses éruptions sur de longues échelles de temps géologiques.
Questions fréquemment posées
Quelle est la principale différence entre un volcan bouclier et un stratovolcan ?
Les volcans boucliers sont larges et à pente douce car ils sont principalement formés par des coulées de lave fluide. Les stratovolcans sont plus abrupts et généralement constitués de couches alternées de lave, de cendres et d'autres dépôts volcaniques.
Lequel est le plus explosif, un volcan bouclier ou un stratovolcan ?
Les stratovolcans sont généralement plus susceptibles de produire des éruptions très explosives car leur magma est souvent plus visqueux et peut emprisonner les gaz volcaniques. Les volcans boucliers peuvent également produire des éruptions explosives dans certaines conditions.
Un volcan composite est-il la même chose qu'un stratovolcan ?
Oui. Volcan composite et stratovolcan sont généralement deux noms pour un même type de volcan.
Pourquoi les volcans boucliers ne sont-ils pas abrupts ?
Leur lave à faible viscosité peut parcourir de longues distances avant de se refroidir. Des coulées de lave fines et successives s'étendent et créent progressivement de larges pentes douces.
Pourquoi les stratovolcans sont-ils si abrupts ?
Leur lave plus visqueuse parcourt généralement des distances plus courtes, tandis que les cendres et les matériaux pyroclastiques s'accumulent autour de l'évent. Cela provoque une croissance verticale plus importante du volcan.
Quel type de volcan produit de la lave plus fluide ?
Les volcans boucliers présentent généralement une lave basaltique plus fluide.
Les volcans boucliers peuvent-ils exploser ?
Oui. Bien que les éruptions effusives soient plus fréquentes, les volcans boucliers peuvent produire une activité explosive, notamment lorsque le magma interagit avec l'eau ou lorsque des gaz volcaniques s'accumulent.
Le mont Fuji est-il un volcan bouclier ?
Non. Le mont Fuji est un stratovolcan.
Le Mauna Loa est-il un stratovolcan ?
Non. Le Mauna Loa est l'un des volcans boucliers les plus connus au monde.
Quel type de volcan est le plus dangereux ?
Les stratovolcans présentent généralement un risque plus élevé d'éruptions explosives soudaines, telles que les coulées pyroclastiques, les retombées de cendres importantes et les lahars. Les volcans boucliers peuvent également être dangereux en raison des coulées de lave, des émanations de gaz et des éruptions fissurales.
Réflexions finales
Les volcans boucliers et les stratovolcans sont tous deux créés par la remontée de magma depuis l'intérieur de la Terre, mais ils peuvent engendrer des paysages radicalement différents.
Les volcans boucliers sont larges car leur lave relativement fluide, généralement basaltique, peut parcourir de grandes distances avant de se refroidir. Des milliers de coulées de lave superposées édifient progressivement d'immenses montagnes aux pentes douces.
Les stratovolcans se développent différemment.
Leurs magmas généralement plus visqueux et leurs éruptions explosives répétées provoquent une accumulation de lave, de cendres et de matériaux pyroclastiques plus près de l'évent, produisant des cônes volcaniques abrupts et souvent spectaculaires.
Cette différence influe également sur leurs risques.
Les volcans boucliers sont fortement associés à d'importantes coulées de lave et à des émissions de gaz volcaniques, tandis que les stratovolcans peuvent générer des coulées pyroclastiques, des retombées de cendres généralisées, des lahars et des éruptions explosives majeures.
Pourtant, aucune de ces catégories n'est absolue.
Les volcans boucliers peuvent exploser, les stratovolcans peuvent cracher de la lave de manière relativement silencieuse, et le comportement des volcans individuels peut évoluer au fil du temps.
La forme visible au-dessus du sol n'est donc que l'expression finale de processus se déroulant beaucoup plus profondément en dessous.
Pour comprendre pourquoi un volcan devient un vaste volcan bouclier hawaïen tandis qu'un autre se transforme en un cône abrupt comme le mont Fuji, la clé est d'observer le magma : sa facilité d'écoulement, la quantité de gaz qu'il contient et ce qui se passe lorsqu'il approche de la surface.
