Leçon 11 sur 29
Le volcan
Je sais décrire la structure d'un volcan, nommer les produits d'une éruption, distinguer éruptions effusives et explosives, et expliquer les risques et les bienfaits du volcanisme.
- 1 h
- 5 exercices corrigés
- 2 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Légender le schéma d'un volcan (chambre magmatique, cheminée, cratère, cône)
- Nommer et classer les produits volcaniques (laves, gaz, projections)
- Distinguer éruption effusive et éruption explosive et relier le type d'éruption à la viscosité de la lave
- Citer les dangers, les bienfaits et les moyens de prévention liés aux volcans
Avant de commencer : Les leçons « Les roches magmatiques », « La formation des roches magmatiques » et « Les phénomènes géologiques internes ».
1Je découvre
Un soir, Ousmane regarde avec sa famille, à Siguiri, un reportage à la télévision. Au Cap-Vert, sur l'île de Fogo, un volcan est entré en éruption : une rivière de roche rouge et brûlante avance lentement, engloutit des maisons et des champs. Les habitants ont eu le temps de partir. Quelques jours plus tard, un autre reportage montre un volcan d'Indonésie qui explose : un gigantesque nuage gris monte dans le ciel, les avions ne peuvent plus voler, et des villages entiers sont recouverts de cendres.
Ousmane s'interroge : pourquoi un volcan laisse-t-il couler tranquillement sa lave, tandis qu'un autre explose avec violence ? Et comment un volcan est-il construit à l'intérieur ? Il demande aussi à son père s'il existe des volcans en Guinée.
Comment un volcan est-il organisé, et pourquoi les éruptions ne se ressemblent-elles pas toutes ?
2Je comprends
1. Qu'est-ce qu'un volcan ?
Un volcan est un relief, souvent en forme de cône, construit par l'accumulation des produits (laves, cendres, blocs) sortis de l'intérieur de la Terre lors d'éruptions. Une éruption volcanique est la sortie du magma à la surface de la Terre.
Un volcan est dit actif s'il est entré en éruption récemment ou s'il peut encore le faire ; il est éteint (ou endormi pour très longtemps) s'il n'a plus aucune activité depuis des milliers d'années.
2. La structure d'un volcan
- La chambre magmatique (ou réservoir magmatique) : poche de magma située à quelques kilomètres de profondeur.
- La cheminée : conduit par lequel le magma monte vers la surface.
- Le cratère : ouverture, souvent en forme d'entonnoir, au sommet du volcan, par laquelle sortent les produits.
- Le cône volcanique : relief formé par l'empilement des coulées de lave et des couches de projections des éruptions successives.
- Les cheminées secondaires et les cônes adventifs : conduits et petits cônes sur les flancs du volcan.
- La coulée de lave : lave qui s'écoule sur les pentes.
- Le panache : nuage de gaz et de cendres au-dessus du cratère.
3. Les produits volcaniques
Une éruption libère trois types de produits.
a) Les laves. La lave est le magma arrivé à la surface, qui a perdu une partie de ses gaz. Sa température dépasse souvent 1 000 °C. En refroidissant, elle donne des roches volcaniques (basalte, andésite, rhyolite).
- Une lave fluide (peu visqueuse, pauvre en silice, de type basaltique) coule facilement et forme de longues coulées.
- Une lave visqueuse (épaisse, riche en silice) coule difficilement ; elle peut former un dôme ou une aiguille qui bouche le cratère.
b) Les gaz. Surtout de la vapeur d'eau, du dioxyde de carbone (CO2) et des gaz soufrés (dioxyde de soufre, SO2). Ils peuvent être toxiques.
c) Les projections (ou pyroclastes), classées selon leur taille :
- les bombes volcaniques : morceaux de lave de plus de 6 cm, souvent en forme de fuseau, qui se solidifient en l'air ;
- les lapilli : fragments de 2 mm à 6 cm (le mot veut dire « petites pierres » en italien) ;
- les cendres : fines particules de moins de 2 mm, que le vent peut emporter très loin.
La ponce, très légère et pleine de trous, est une lave riche en gaz qui s'est figée en gardant ses bulles.
4. Deux grands types d'éruptions
Le type d'éruption dépend surtout de la viscosité de la lave et de sa richesse en gaz. Pense à une bouteille de boisson gazeuse : si le liquide est épais, les bulles restent prisonnières, la pression monte... et tout jaillit d'un coup.
Les éruptions effusives (lave fluide, gaz s'échappant facilement) : la lave s'écoule en coulées, parfois en fontaines de lave. Elles sont spectaculaires mais peu meurtrières, car la lave avance lentement et l'on peut s'enfuir. Elles construisent des volcans aux pentes douces. On les appelle aussi éruptions de type hawaïen. Exemples : les volcans d'Hawaï, le Nyiragongo en République démocratique du Congo, célèbre pour son lac de lave, le Fogo au Cap-Vert.
Les éruptions explosives (lave visqueuse, gaz prisonniers) : les gaz s'accumulent, la pression monte jusqu'à l'explosion. Le volcan projette des cendres, des blocs et parfois des nuées ardentes : avalanches de gaz brûlants, de cendres et de blocs qui dévalent les pentes à grande vitesse et détruisent tout sur leur passage. Elles sont très dangereuses. Elles construisent des volcans aux pentes raides. Exemple : l'éruption de la montagne Pelée, en Martinique, en 1902, qui a détruit la ville de Saint-Pierre (type péléen).
Entre les deux, il existe des éruptions mixtes, comme celles du Stromboli en Italie (type strombolien), qui alternent coulées et projections.
- Lave fluide, pauvre en silice
- Les gaz s'échappent facilement
- Coulées de lave, fontaines
- Volcan à pentes douces
- Peu meurtrière (on peut fuir)
- Lave visqueuse, riche en silice
- Les gaz restent prisonniers, la pression monte
- Explosions, cendres, nuées ardentes
- Volcan à pentes raides, dôme
- Très dangereuse
Exemple
Une coulée de lave avance à 3 km par heure. Elle se trouve à 12 km d'un village. Combien de temps les habitants ont-ils pour évacuer ? Compare avec une nuée ardente qui dévale à 300 km par heure.
Étape 1 : durée pour la coulée : 12 ÷ 3 = 4 heures.
Étape 2 : durée pour la nuée ardente : 12 ÷ 300 = 0,04 heure ; 0,04 × 60 = 2,4 minutes.
Conclusion : face à la coulée, les habitants ont 4 heures pour partir ; face à la nuée ardente, à peine plus de 2 minutes, ce qui est impossible. C'est pourquoi les éruptions explosives sont bien plus meurtrières : il faut évacuer avant l'éruption.
5. Les risques et les bienfaits
Dangers : coulées de lave (destruction des maisons et des champs), nuées ardentes, chutes de cendres (toits effondrés, cultures détruites, problèmes respiratoires), gaz toxiques, lahars (coulées de boue formées par les cendres et l'eau de pluie), perturbation du trafic aérien.
Bienfaits :
- les cendres, en s'altérant, donnent des sols très fertiles ; c'est pourquoi les pentes des volcans sont souvent très peuplées et cultivées ;
- la géothermie : la chaleur du sous-sol volcanique produit de l'électricité ;
- des matériaux de construction (pierres de basalte, pouzzolane) ;
- le tourisme.
Prévention : les volcanologues surveillent les volcans actifs : ils mesurent les petits séismes sous le volcan, le gonflement du sol, la température et la composition des gaz. Ces signes annoncent souvent une éruption et permettent d'évacuer la population à temps. On établit aussi des cartes des zones à risque pour interdire la construction dans les zones les plus exposées.
6. Et en Guinée ?
La Guinée, située au milieu de la plaque africaine, n'a pas de volcan actif. Les roches volcaniques et filoniennes que l'on y trouve, comme la dolérite du Fouta-Djallon, témoignent d'une activité magmatique très ancienne. Les volcans actifs les plus proches se trouvent au Cap-Vert (volcan de Fogo) et au Cameroun (mont Cameroun).
Méthode
Pour prévoir le type d'éruption d'un volcan :
- Je cherche la viscosité de la lave : fluide ou visqueuse.
- Je cherche sa richesse en gaz et la facilité avec laquelle ils s'échappent.
- Lave fluide et gaz qui s'échappent : éruption effusive, coulées, peu de victimes.
- Lave visqueuse et gaz prisonniers : éruption explosive, cendres, nuées ardentes, grand danger.
- J'en déduis les mesures de prévention adaptées (surveillance, évacuation, cartes des risques).
3Je retiens
Je retiens
Un volcan est un relief construit par l'accumulation des produits émis lors des éruptions.
Structure : chambre magmatique, cheminée, cratère, cône, cheminées secondaires.
Produits : laves (fluides ou visqueuses), gaz (vapeur d'eau, CO2, SO2), projections (bombes, lapilli, cendres).
Éruption effusive : lave fluide, coulées, peu dangereuse (type hawaïen). Éruption explosive : lave visqueuse, gaz prisonniers, cendres et nuées ardentes, très dangereuse (type péléen).
Le type d'éruption dépend de la viscosité de la lave et de sa richesse en gaz.
Bienfaits : sols fertiles, géothermie, matériaux ; prévention : surveillance, évacuation, cartes des risques.
La Guinée n'a pas de volcan actif.
4Erreurs fréquentes
- Croire que le cratère est la chambre magmatique : le cratère est l'ouverture au sommet ; la chambre est un réservoir à plusieurs kilomètres de profondeur.
- Penser que la lave est la cause principale des morts : ce sont surtout les nuées ardentes, les cendres, les lahars et les gaz.
- Confondre lave fluide et lave visqueuse : la lave fluide coule loin (effusive) ; la lave visqueuse bloque les gaz (explosive).
- Appeler « lave » le magma encore en profondeur : c'est du magma ; il devient lave quand il arrive en surface.
5Je m’exerce
1Exercice 1
Définis : volcan, éruption, lapilli, nuée ardente.
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- Volcan : relief formé par l'accumulation des produits (laves, cendres, blocs) sortis de l'intérieur de la Terre lors des éruptions.
- Éruption : sortie du magma à la surface de la Terre.
- Lapilli : projections volcaniques de 2 mm à 6 cm.
- Nuée ardente : avalanche de gaz brûlants, de cendres et de blocs qui dévale à grande vitesse les pentes d'un volcan explosif.
2Exercice 2
Reproduis le schéma d'un volcan et place les légendes suivantes : chambre magmatique, cheminée, cratère, cône, coulée de lave, panache.
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De bas en haut : la chambre magmatique (réservoir profond), la cheminée (conduit vertical), le cratère (ouverture au sommet), le cône (relief formé de couches de lave et de cendres), une coulée de lave sur le flanc, le panache (nuage au-dessus du cratère).
3Exercice 3
Classe les produits volcaniques suivants en laves, gaz ou projections : bombe, vapeur d'eau, coulée de basalte, cendres, dioxyde de soufre, lapilli.
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- Laves : coulée de basalte.
- Gaz : vapeur d'eau, dioxyde de soufre.
- Projections : bombe, cendres, lapilli.
4Exercice 4
Un volcan émet une coulée de lave qui parcourt 18 km en 6 heures.
a) Calcule la vitesse moyenne de la coulée en km par heure.
b) Un village se trouve à 27 km du cratère. Combien de temps faut-il à la coulée pour l'atteindre, si sa vitesse ne change pas ?
c) Que doivent faire les autorités ?
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a) 186 = 3 km par heure.
b) 273 = 9 heures.
c) Elles doivent alerter la population et organiser l'évacuation du village sans attendre, en mettant en sécurité les personnes et, si possible, le bétail et les biens.
5Exercice 5
(Type composition) On compare deux volcans. Volcan A : lave très fluide, qui s'écoule en longues coulées ; pentes douces ; éruptions fréquentes mais peu de victimes. Volcan B : lave épaisse qui forme un dôme dans le cratère ; pentes raides ; éruptions rares mais violentes, avec nuées ardentes.
a) Donne le type d'éruption de chaque volcan.
b) Explique pourquoi le volcan B est plus dangereux que le volcan A.
c) Pourquoi les pentes des volcans sont-elles souvent cultivées malgré le danger ?
d) Cite trois mesures pour protéger les populations vivant près du volcan B.
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a) Volcan A : éruption effusive (type hawaïen). Volcan B : éruption explosive (type péléen).
b) La lave du volcan B est visqueuse : les gaz restent prisonniers, la pression augmente jusqu'à l'explosion. Les nuées ardentes dévalent les pentes en quelques minutes, sans laisser le temps de fuir, alors que les coulées fluides du volcan A avancent lentement.
c) Les cendres volcaniques s'altèrent et donnent des sols très fertiles, favorables à l'agriculture.
d) Surveiller le volcan (petits séismes, gonflement du sol, gaz) ; prévoir et organiser l'évacuation dès les premiers signes ; établir une carte des zones à risque et interdire de construire dans les zones les plus exposées.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
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