La physique des volcans

Le volcanisme, et plus généralement le magmatisme, résulte de la fusion de roches, fusion qui ne peut se produire que dans des conditions exceptionnelles le plus généralement réalisées en limite de plaques. Au niveau des rides médio-océaniques, c'est-à-dire là où les plaques divergent, la fusion se fait par décompression adiabatique d’un manteau profond anhydre. Le magma basaltique ainsi engendré, ne contenant pas d’eau, se met en place de manière tranquille et non explosive, sous forme de coulées de lave. En revanche dans les zones de subduction, zones de convergence de plaques, la fusion du manteau se fait par adjonction d’eau provenant de la déshydratation de la croûte océanique subductée. L’eau ainsi apportée abaisse la température du solidus permettant de ce fait la fusion d’un manteau hydraté donnant naissance à des magmas riche en eau. Arrivé en surface, le magma dégaze brutalement générant des mécanismes éruptifs explosifs violents et potentiellement très dangereux.

Au cours des temps géologiques la nature du volcanisme a évolué en réponse au refroidissement progressif de la Terre. Juste après l’accrétion de notre planète il y a 4,5685±0,0005 milliards d’années, la Terre était recouverte d’un océan magmatique de plusieurs centaines de kilomètres de profondeur. À l’Archéen (entre 4,0 et 2,5 milliards d’années), une fois l’océan refroidi, se sont mises en place des laves de très haute température et très fluides : les komatiites. Ce n’est qu’à partir de 2,5 milliards d'années que le magmatisme a acquis des formes et modalités très semblables à celles que nous lui connaissons aujourd’hui.

Si sur Terre le magmatisme résulte de la production de chaleur interne essentiellement due à la désintégration d’éléments radioactifs, il n’en est pas de même sur d’autres corps du système solaire (Io, Europe, Encelade, etc…) où la chaleur provient des frictions engendrées par les effets de marée qui sont très importants à proximité des planètes géantes.