Contenu
- Qu'est-ce qu'un Maar?
- Quelle est la fréquence des Maars?
- Éruptions phréatiques
- Éruptions phreatomagmatiques
- Plusieurs explosions
- Le plus grand maar connu
Ukinrek Maar: Vues du cratère East Ukinrek Maar, formé en avril 1977 lors d'une éruption de 10 jours. Cette éruption a fourni une occasion rare - et la plus récente - aux chercheurs d’observer la formation d’un maar par activité volcanique. (UNE) Une vue verticale du cratère qui fait environ 300 mètres de large. Non visible, un dôme de lave de 49 mètres de haut dans le cratère est maintenant recouvert d'eau. Le sol entourant le cratère est recouvert de téphra sur cette photo de juillet 1990 du Fish and Wildlife Service. Agrandir. (B) Une photographie de l'éruption phréatomagmatique et du panache prise lors de l'éruption d'avril 1977. Image de la United States Geological Survey. Agrandir. (C) Vue de la paroi du cratère sud-est montrant les dépôts de téphra stratifiés produits lors de l'éruption de 1977. Environ 15 mètres de téphra recouvrent une fine couche de till glaciaire qui recouvre les dépôts de cendres produits par une éruption antérieure à Ugashik Caldera. Image de la United States Geological Survey. Agrandir.
Diagramme de Maar: Vue en coupe transversale à travers un maar montrant le diatrème mis au jour par les explosions phréatomagmatiques, l'anneau de tuf de téphra qui entoure le cratère et la façon dont la nappe phréatique a entraîné la formation d'un lac à l'intérieur du cratère.
Plusieurs éruptions explosives de Kilaueas antérieures à 1924, générant d'importants dépôts de cendres, se sont probablement produites lorsque le cratère du sommet des volcans était si profond que son sol était sous la nappe phréatique, laissant les eaux souterraines s'infiltrer pour former un lac. Chaque fois que le magma faisait irruption dans l’eau du lac, de violentes explosions de vapeur et de gaz volcaniques en résultaient, le fragmentant en minuscules particules de cendres et projetant hors du cratère des nuages de vapeur chargés de cendres extrêmement chauds et extrêmement chauds. Image et légende par USGS.
Qu'est-ce qu'un Maar?
Un maar est un cratère volcanique peu profond aux pentes abruptes entouré de dépôts de téphra. Les dépôts de téphra sont les plus épais près du cratère et diminuent avec l’éloignement du cratère.
Un maar est formé par une ou plusieurs explosions souterraines qui se produisent lorsque le magma chaud entre en contact avec de la nappe phréatique peu profonde pour produire une violente explosion de vapeur. Ces explosions écrasent les roches sus-jacentes et les lancent dans les airs avec de la vapeur, de l'eau, des cendres et des matériaux magmatiques. Les matériaux voyagent habituellement directement dans les airs et retombent sur Terre pour former les dépôts de téphra qui entourent le cratère. Si le téphra se lithifie, il deviendra une roche ignée appelée tuf.
Tuf: Si le téphra entourant un maar se lithifie, il deviendra un rocher appelé «tuf». Le tuf est composé de fragments de roche et de gros morceaux de téphra dans une matrice de cendres volcaniques. Image par Roll-Stone de Wikimedia.
Le fond du cratère d'un maar est généralement inférieur à la surface du sol d'origine. Après l'éruption, un afflux d'eau souterraine transforme souvent le cratère en un lac peu profond.
La plupart des maars mesurent quelques centaines à mille mètres de diamètre et moins de cent mètres de profondeur. Les plus grands maars du monde sont les Espenberg Maars de la péninsule de Seward en Alaska. Ces maars mesurent jusqu'à 8 000 mètres de large et 300 mètres de profondeur. Ils se sont formés au Pléistocène lorsque le magma ascendant basaltique a rencontré du pergélisol gelé. On pense qu'un apport lent mais soutenu d'eau provenant du pergélisol a contribué à l'énorme taille de ces maars.
Quelle est la fréquence des Maars?
Les maars sont plus nombreux que la plupart des gens ne le réalisent. Après les cônes de scories, les maars constituent le deuxième relief terrestre volcanique le plus répandu. Si vous effectuez une recherche dans la base de données du Smithsonian Institutions Global Volcanism Program, vous pourrez trouver des centaines de maars.
Les maars sont sous-représentés dans les paysages volcaniques car ils sont de petite taille et ne présentent pas de développement vertical rocheux leur permettant de résister aux intempéries et à l'érosion. Comme elles sont relativement petites et peu profondes, elles peuvent facilement être remplies de sédiments et ne pas être reconnues comme des caractéristiques volcaniques.
Maars près de Duan, Allemagne: Les premiers maars à être décrits se trouvent près de Daun, en Allemagne, sur cette photographie aérienne de Martin Schildgen. Image utilisée sous licence Creative Commons. Agrandir.
Éruptions phréatiques
Les explosions qui forment un maar sont appelées explosions phréatiques. Ils sont en partie motivés par le changement de volume énorme et instantané qui se produit lorsque de l’eau se transforme en vapeur.
Lorsque chauffé soudainement, un mètre cube d'eau se transforme en 1 600 mètres cubes de vapeur. Si cela se produit sous la surface de la Terre, il peut en résulter une éruption verticale de vapeur, d'eau, de cendres, de bombes volcaniques et de débris rocheux. Les cônes volcaniques produits par ces éruptions sont principalement constitués d'éjecta et ont généralement un très faible relief - quelques dizaines de mètres seulement.
Cratère Elegante: Image Landsat du cratère Elegante, Sonora, Mexique. Ce maar a été créé à la suite d'une éruption qui a balayé le substrat rocheux basaltique dans une zone où la nappe phréatique n'est pas assez haute pour inonder le cratère. Crater Elegante est le plus grand des dix maars du champ volcanique Pinacate. Agrandir.
Éruptions phreatomagmatiques
Certains magmas contiennent d’énormes quantités de gaz dissous - parfois jusqu’à plusieurs pour cent de gaz en poids. Ce gaz est soumis à une pression de confinement très élevée car le magma se trouve sous la surface de la Terre. Lors de la formation d'un maar, le rocher au-dessus de la chambre magmatique est généralement détruit. Ceci réduit soudainement la pression de confinement sur le magma et ses gaz dissous. La réduction soudaine de la pression permet une expansion immédiate et violente des gaz dissous. Le magma dégaze alors comme une canette de bière secouée lorsque la tirette est retirée. Lorsque le dégazage de magma s'ajoute à la force explosive, l'éruption est dite "phréatomagmatique".
Toutes les éruptions phréatiques et phréomagmatiques ne résultent pas de l'interaction du magma chaud avec les eaux souterraines. Les autres sources d'eau comprennent les lacs, les ruisseaux, l'océan et la fonte du pergélisol.
Plusieurs explosions
Les maars sont généralement formés par de multiples explosions. Initialement, il peut y avoir des explosions simultanées à plusieurs profondeurs. Après les explosions initiales, les eaux souterraines des terres environnantes commencent à se drainer vers le cratère et alimentent des explosions supplémentaires. Celles-ci se poursuivent jusqu'à épuisement de la nappe phréatique locale ou jusqu'à ce que la source de magma soit épuisée ou refroidie. L’éruption de 1977 sur le cratère Ukinrek Maar Est, présentée sur les photos en haut de cette page, consiste en une série d’explosions qui ont persisté pendant dix jours.
Le plus grand maar connu
Le plus grand maar connu sur Terre est le Devil Mountain Maar Lake, situé dans la partie nord de la péninsule de Seward en Alaska. Il a été produit par une éruption hydromagmatique survenue il y a environ 17 500 ans. L’explosion a propagé le téphra sur une superficie d’environ 2 500 kilomètres carrés. Le téphra a plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur près du maar et décroît avec l'éloignement du maar.
Auteur: Hobart M. King, Ph.D.