Le volcanisme [bernard e. 2004]

Les volcans à Madagascar datent de l’ère secondaire (-70 millions d’années) au quaternaire récente (-1,9 millions d’années). Les dernières éruptions volcaniques à Madagascar se sont déroulées durant l’ère quaternaire (-1,9 millions d’années). Par certains aspects, l’homme peut tirer profit de la présence des volcans. Il peut par exemple exploiter l’énergie géothermique résultante (production d’électricité, chauffage des bâtiments, des serres pour les cultures, …). A partir des produits volcaniques, il peut fertiliser les sols, obtenir des matériaux de construction (pierres de construction, gravas concassés, …) et de minéraux de soufre, cuivre, fer, platine, diamants,….

Les volcans peuvent aussi contribuer à la valorisation du tourisme en proposant de belles vues panoramiques, des destinations de randonnée, du thermalisme ou même des lieux de pèlerinage pour les visiteurs.

LE VOLCANISME [BERNARD E. 2004]

Deux types de volcans existent sur terre :
– les « volcans rouges » aux éruptions effusives relativement calmes et émettant des fluides sous forme de coulées. Ce sont les volcans de point chaud et les volcans sous marins des dorsales océaniques.
– les « volcans gris » aux éruptions explosives et émettant des laves pâteuses et des cendres sous forme de nuées ardentes (ou coulées pyroclastiques) et de panaches volcaniques. Ils sont principalement associés au phénomène de subduction (par exemple les volcans de la « ceinture du feu du Pacifique ».

Le volcan de Madagascar correspond au « volcan gris ».

Définition

Un volcan est formé de différentes structures que l’on retrouve en général chez chacun d’eux :
– une chambre magmatique alimentée par du magma venant du manteau et jouant le rôle de réservoir et de lieu de différentiation du magma. Lorsque celle-ci se vide à la suite d’une éruption, le volcan peut s’affaisser et donner naissance à une caldeira. Les chambres magmatiques se trouvent entre dix et cinquante kilomètre de profondeur dans la lithosphère.
– une cheminée principale qui est le lieu de transit privilégié du magma de la chambre magmatique vers la surface.
– un cratère sommital où débouche la cheminée principale.
– une ou plusieurs cheminées secondaires partant de la chambre magmatique ou de cheminée principale et débouchant en général sur les flancs du volcan, parfois à sa base. Elles peuvent donner naissance à des petits cônes secondaires.
– des fissures latérales qui sont des fractures longitudinales dans le flanc provoquées par son gonflement. Elles peuvent permettre l’émission des laves sous la forme d’une éruption.

Matériaux ignés 

Magma
Le magma est le matériau de consistance fluide visqueuse, sous pression contenant un gaz qui s’est formé à partir de la fusion partielle ou totale du manteau au niveau d’un point de chaleur (point chaud), de décompression (dorsale) et/ou d’un apport d’eau (fosse de subduction). Généralement, il remonte vers la surface et se stocke dans la lithosphère en formant une chambre magmatique. Dans cette chambre, le magma peut subir une cristallisation totale ou partielle et/ou un dégazage qui commence à le transformer en lave. Si la pression devient suffisante pour qu’il puisse être éjectés à la surface, il remonte le long d’une cheminée et est émis sous forme de lave, c’est à dire totalement ou partiellement dégazé.

Tephras et laves
Le plus souvent, les matériaux volcaniques sont composés de tephras (ou éjectas): cendre, lapilli, scories, pierres ponces, bombes volcaniques, blocs rocheux ou basaltiques, obsidienne, etc. Il s’agit de magma et de morceaux arrachés du volcan qui sont pulvérisés et projetés parfois jusqu’à une dizaine de kilomètres de hauteur dans l’atmosphère. Les plus petites étaient les cendres, elles peuvent faire le tour de la Terre lorsqu’elles sont portées par les vents dominants. Les bombes volcaniques les plus gros, peuvent avoir la taille d’une maison et retombent en général à proximité du volcan. Lorsque les bombes volcaniques sont éjectées alors qu’elles sont encore en fusion, elles peuvent prendre une forme en fuseau lors de leur trajet dans l’atmosphère, en bouse de vache lors de l’impact au sol ou en croûte de pain en présence d’eau.

Les lapilli, qui ressemblent à des petits cailloux, peuvent s’accumuler en épaisse couche et former ainsi la pouzzolane. Les pierres ponces, véritables mousses de lave, sont si légères et contiennent tellement d’air qu’elles peuvent flotter sur l’eau. Enfin, quand de fines gouttes de laves sont éjectées et portées par les vents, elles peuvent s’étirer en de longs filaments appelés « cheveux de Pelé ».

Formation

La naissance d’un volcan correspond à sa première éruption volcanique qui le fait sortir de la lithosphère. Il est dit endormi lorsqu’il n’est plus entré en éruption durant plusieurs centaines d’années et dit éteint lorsque sa dernière éruption remonte à au moins 50 000 ans et qu’il est soumis à l’érosion.

La naissance d’un nouveau volcan est un phénomène relativement rare mais qui a pu être observée en 1943 avec le Paricutín : une fracture laissant s’échapper des fumées de lave dans un champ a donné naissance à un volcan de 460 mètres de haut en neuf mois. En 1963, le volcan sous marin de Surtsey émergea au sud de l’Islande formant ainsi une nouvelle Ile et un nouveau volcan terrestre.

De manière générale, les volcans subissent plusieurs éruptions au cours de leur vie. Il arrive que des volcans ne se forment qu’en une seule fois, puis s’endorment ou s’éteignent pendant des dizaines ou centaines de milliers d’années ; il s’agit de volcan mono géniques. Les volcans de la Chaîne dans le massif central se sont formés entre 11500 ans av JC et 5000 ans av JC au cours d’une seule éruption pour chaque édifice volcanique et n’ont plus jamais montré de signes d’activité.

Déroulement classique d’une éruption

Une éruption volcanique survient lorsque la chambre magmatique sous le volcan est mise sous pression avec l’arrivée du magma venant du manteau.

Elle peut alors éjecter plus ou moins de gaz qu’elle contenait selon son remplissage en magma. La mise sous pression est accompagnée d’un gonflement du volcan et de séismes très superficiels localisés sous le volcan, signe que la roche se déforme. La remontée de la lave se faisant généralement via la cheminée principale, elle est accompagnée d’un dégazage de la cheminée, d’un trémor (vibration constante et très légère du sol) et d’un essaim de petits séismes concentrés le long de la cheminée.

Une éruption débute au moment où la lave atteint l’air libre. Selon le type de magma, elle s’écoule sur le flanc du volcan ou s’accumule au lieu d’émission, formant un bouchon de lave qui peut donner des nuées ardentes et/ou des panaches volcaniques lorsque celui ci explose. Selon la puissance de l’éruption, la morphologie du terrain, la proximité de la mer, etc. Il peut survenir d’autres phénomènes accompagnant l’éruption : séismes importants, glissements importants de terrain, tsunamis,. . . .

L’éruption se termine lorsque la lave n’est plus émise. Les coulées de lave, cessant d’être alimentées, s’immobilisent et commencent à se refroidir et les cendres, refroidies dans l’atmosphère, retombent à la surface du sol. Mais le changement dans la nature des terrains par le recouvrement des sols par la lave et les tephras parfois sur des dizaines de mètres d’épaisseur peut créer des phénomènes destructeurs et meurtriers. Ainsi les cendres tombées sur des cultures les détruisent et stérilisent la terre pour quelques mois à quelques années, une coulée de lave bloquant une vallée peut créer un lac qui noiera des régions habitées ou cultivées, des pluies tombant sur les cendres peuvent les emporter dans les rivières et créer des lahars.

Une éruption volcanique peut durer de quelques heures à plusieurs années et éjecter des volumes de magma de plusieurs centaines de kilomètres cubes. La durée moyenne d’une éruption est d’un mois et demi mais des nombreuses éruptions ne durent qu’une journée. Le record absolu est celui du Stromboli qui est quasiment en éruption depuis environ 2400 ans.

Table des matières

INTRODUCTION
I PREMIER CHAPITRE
I.1 LE VOLCANISME [BERNARD E. 2004]
I.1.1 Définition
I.1.2 Matériaux ignés
I.1.3 Formation
I.1.4 Déroulement classique d’une éruption
I.1.5 Rôle des volcans dans l’histoire de la Terre
I.1.6 Risques volcaniques
I.1.7 Atouts liés aux volcans
I.1.8 Utilisation des produits volcaniques dans le monde
I.1.9 Volcanisme et hydrocarbures : [LALAOARIJAONA, 1993]
I.2 EMPLACEMENT DES PRODUITS VOLCANIQUES A MADAGASCAR
I.2.1 Région d’Antsiranana : [BESAIRIE, 1957]
I.2.2 Ile de NOSY-BE
I.2.3 Manifestation éruptive et volcanique de la côte Ouest
I.2.4 Région d’Antsirabe [BESAIRIE, 1957]
I.2.5 Région de Sambaina [BESAIRIE, 1957]
I.2.6 Région d’Ankaratra
I.2.7 Datation et age des feuilles Antsirabe – Ambatolampy
I.3 GRANDES LIGNES DE CONSTITUTION GEOLOGIQUE. [LACROIX,1913]
I.3.1 Précambrien métamorphique
I.3.2 Roches volcaniques récentes
I.3.3 Sédiments lacustres et alluvions récentes
I.4 CARACTERES STRATIGRAPHIQUES
I.4.1 Région d’Ambatolampy (Orientale)
I.4.2 Région forestière d’Ambohimilanja
I.5 CARACTERISTIQUES DES PRODUITS VOLCANIQUES DE MADAGASCAR
I.5.1 Propriétés classiques
I.5.2 Analyse des produits volcaniques de Sambaina [BRGM 1985]
I.5.3 Géomorphologie d’Ankaratra et ses bordures
I.5.4 Analyse des produits volcaniques d’Antsirabe [BRGM 1985]
I.6 FERTILISATION [CHRISTIAN, 2005]
I.6.1 Azote
I.6.2 Potassium
I.6.3 Phosphore
I.6.4 Magnésium
I.6.5 Calcium
I.6.6 Soufre
I.6.7 Oligo-éléments
I.6.8 Le bilan import export des éléments nutritifs [CHRISTIAN, 2005]
I.7 TRAVAUX ANTERIEURS EFFECTUES SUR LE PRODUIT VOLCANIQUE
I.7.1 A Madagascar
I.7.2 A l’extérieur
I.8 CONCLUSION PARTIELLE
II DEUXIEME CHAPITRE : MATERIELS ET METHODES
II.1 LIEU DE PRELEVEMENT
II.1.1 Iavoko Marotampona Betafo
II.1.2 Tritriva
II.2 PROTOCOLE DE PRELEVEMENT
II.3 ANALYSE
II.3.1 Analyse chimique
II.3.2 Analyse par spectrométrie de fluorescence X [BECKHOFF, 2006]
II.3.3 Analyse Granulométrique. [PHILIPE, 1997]
II.3.4 Analyse thermique pondérale
II.3.5 Analyse par diffraction RX
II.4 Conclusion partielle
III TROISIEME CHAPITRE : RESULTATS ET DISCUSSIONS
III.1 RESULTAS D’ANALYSE CHIMIQUE
Désignation
III.2 RESULTATS D’ANALYSE PAR SPECTROMETRIE DE FLUORESCENCE
III.2.1 Analyse par spectrométrie de fluorescence X de BET1
III.2.2 Analyse par spectrométrie de fluorescence X de BET2
III.2.3 Analyse par spectrométrie de fluorescence X de BET3
III.2.4 Analyse par spectrométrie de fluorescence X de TRI1
III.2.5 Analyse par spectrométrie de fluorescence X de TRI2
III.2.6 Analyse par spectrométrie de fluorescence X de TRI3
III.2.7 Analyse par spectrométrie de fluorescence X de TRI4
III.3 RESULTAS D’ANALYSE PAR GRANULOMETRIE
III.4 RESULTATS D’ANALYSE THERMIQUE PONDERALE
III.5 RESULTATS D’ANALYSE PAR SPECTROMETRIE DE DIFFRACTION DES RAYONS X
III.5.1 Analyse par spectrométrie de diffraction RX de BET1
III.5.2 Analyse par spectrométrie de diffraction des rayons X de BET2
III.5.3 Analyse par spectrométrie de diffraction des rayons X de BET3
III.5.4 Analyse par spectrométrie de diffraction des rayons X de TRI1
III.5.5 Analyse par spectrométrie de diffraction des rayons X de TRI2
III.5.6 Analyse par spectrométrie de diffraction des rayons X de TRI3
III.5.7 Analyse par spectrométrie de diffraction des rayons X de TRI4
III.6 CONCLUSION PARTIELLE
IV QUATRIEME CHAPITRE : ESSAI DE CULTURE
IV.1 ENVIRONNEMENT PHYSIQUE DE LA PLANTE DE MAÏS
IV.1.1 Exigence en lumière et chaleur
IV.1.2 Le sol et sa fertilisation
IV.1.3 Besoin en éléments minéraux
IV.2 ESSAI DE CULTURE DE MAÏS
IV.3 DISCUSSION SUR L’ESSAI DE CULTURE
IV.4 ETUDE COMPARATIVE
IV.5 CONCLUSION PARTIELLE
V CONCLUSION GENERALE
CONCLUSION

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