Roches et matériaux volcaniques

Du magma à la roche : basalte, scories, pyroclastes, tubes et dykes comme clés pour lire l’histoire de chaque île.

Chaque roche visible aux Canaries est le résultat final d’un voyage qui commence dans le manteau et se termine en surface, parfois en quelques jours ou semaines. Le magma qui remonte depuis les profondeurs peut se solidifier sous terre, formant des corps intrusifs comme des dykes et des laccolithes, ou bien sortir à l’extérieur comme lave et devenir des roches volcaniques extrusives. La différence entre les deux n’est pas seulement l’endroit où elles refroidissent, mais aussi la vitesse de refroidissement et donc la taille des cristaux qu’elles contiennent. Dans un même affleurement, on peut trouver du basalte avec des cristaux à peine visibles à côté de dyques épais avec des minéraux de plusieurs centimètres, ce qui permet de reconstituer si chaque matériau s’est formé en surface ou en profondeur.[1]

Échantillons de roches et matériaux volcaniques : basalte sombre, scorie rouge, ponce claire et cendres fines.
Illustration conceptuelle des principaux matériaux volcaniques des Canaries.

Du magma à la roche

Le cycle magma-lave-roche explique la plus grande partie de la diversité pétrographique des Canaries. Le magma est un mélange de liquide, de cristaux et de gaz; lorsqu’il perd ses gaz et se refroidit rapidement en surface, il forme une roche volcanique extrusive. S’il se refroidit lentement sous terre, les cristaux ont le temps de croître et donnent des roches intrusives comme des gabbros ou des diorites.[1]

La texture d’une roche volcanique, c’est-à-dire la taille et la disposition de ses cristaux, est une empreinte du lieu et de la vitesse de refroidissement. Les basaltes à texture aphanitique se refroidissent en heures ou jours; les phonolites ou trachytes à grands phénocristaux indiquent une histoire plus complexe avec stockage et cristallisation fractionnée.[1]

Basaltes et roches associées

Les basaltes sont les roches les plus abondantes aux Canaries. Ils sont riches en fer et magnésium, pauvres en silice et donc très fluides lorsqu’ils sortent comme lave. Au sein des basaltes, on distingue des variétés comme la basanite, la tephrite et la phonolite basaltique, selon leur teneur en minéraux felsiques et en olivine. Ces différences reflètent des degrés distincts de fusion et d’évolution dans le manteau et les chambres magmatiques.[1]

Aux côtés des basaltes apparaissent des roches ultramafiques comme les péridotites et les pyroxénites, notamment dans le Complexe Basal de Fuerteventura et La Gomera. Ces roches représentent des fragments de manteau et de croûte océanique profonde qui ont été arrachés et transportés par le magma pendant l’étape sous-marine.[1][2]

Rochues évoluées

Au fur et à mesure qu’un magma basaltique se différencie, il perd du fer et du magnésium et gagne en silice, aluminium et volatils. Le résultat est des roches plus évoluées comme les trachytes, les phonolites et, dans les cas extrêmes, les rhyolites. Aux Canaries, ces matériaux sont moins volumineux que les basaltes, mais ils construisent certains des dômes et coulées les plus visibles du paysage, comme les roques de Tenerife et Gran Canaria.[1]

La présence de roches évoluées dans le même édifice que du basalte primitif indique que le système magmatique n’est pas une simple colonne ascendante, mais un réseau de chambres où ont lieu des processus de cristallisation, de mélange et de contamination crustale. Cette complexité explique la variété de compositions que l’on peut trouver sur une même île.[1]

Pyroclastes et dépôts

Les pyroclastes sont des fragments de toutes tailles expulsés par la force des gaz. Sur le terrain, on les classe par diamètre : cendres inférieures à deux millimètres, lapilli entre deux et soixante-quatre millimètres, et bombes ou blocs au-dessus de cette limite. Les dépôts pyroclastiques peuvent former des strates bien définies qui permettent de lire les épisodes explosifs individuels au sein d’une éruption plus grande.[1]

Aux Canaries, les dépôts de scories sont particulièrement abondants dans les cônes d’éruptions stromboliennes, tandis que les ignimbrites, produit d’éruptions plus violentes, sont moins fréquentes mais présentes dans le registre géologique de certaines îles. L’identification de ces dépôts est fondamentale pour reconstituer l’histoire éruptive et évaluer le potentiel explosif de chaque centre volcanique.[1]

Coulées et tubes de lave

Les coulées de lave sont le produit le plus caractéristique du volcanisme effusif canarien. Leur avancée dépend de la viscosité, de la pente et du taux d’émission. Sur des pentes douces, une coulée basaltique peut s’étendre sur plusieurs kilomètres, tandis que sur des terrains plus escarpés, l’écoulement s’accélère et peut former des chenaux. La surface peut être lisse, à texture cordée, ou rugueuse et fragmentée.[1]

Les tubes de lave se forment lorsque la surface d’une coulée se solidifie tandis que l’intérieur continue de circuler isolé de l’extérieur. Ce mécanisme permet à la lave de transporter la chaleur sur de grandes distances sans se refroidir. À Lanzarote, la Cueva de los Verdes et la Cueva de San Ginés sont des exemples accessibles de cette morphologie, bien qu’il existe de nombreux autres tubes partiellement effondrés dans l’archipel.[1]

Dykes, almagres et paléosols

Les dykes sont des corps intrusifs qui recoupent les roches préexistantes et sont généralement plus résistants à l’érosion que le matériau environnant, d’où leur affleurement sous forme de murs ou de crêtes. Leur orientation indique la direction de la contrainte maximale au moment de l’intrusion et aide donc à reconstituer la structure de l’édifice volcanique.[1]

Les almagres sont des horizons d’argiles rougeâtres formées par l’altération de matériaux volcaniques riches en fer. Entre les coulées de lave, les paléosols enregistrent des pauses érosives pouvant durer des milliers d’années, ce qui permet de dater la séquence éruptive et de reconnaître les périodes d’inactivité. Dans un affleurement bien exposé, chaque almagre sépare deux épisodes éruptifs distincts.[1]

Concepts clés

Basalte

Roche volcanique mafique, pauvre en silice et riche en fer et magnésium. C’est la roche la plus abondante aux Canaries et elle produit des coulées très fluides.

Pyroclaste

Fragment de magma, de lave ou de roche expulsé lors d’une éruption explosive. Selon sa taille, on le classe en bombe, lapilli ou cendre.

Scorie

Fragment vésiculaire de lave solidifiée, généralement de couleur sombre, qui s’accumule en cônes autour d’évents.

Lave cordée et lave en blocs

Deux textures superficielles des coulées basaltiques. Le pahoehoe a une surface lisse et ondulée; l’aa est fragmentée en blocs anguleux et rugueux.

Tubo volcánico

Conduit créé par l’écoulement de la lave, dont la vidange peut former grottes, galeries et jameos.

Almagre

Horizon d’argiles rougeâtres produit par l’altération de matériaux volcaniques riches en fer. Il sépare les épisodes éruptifs et permet de lire les pauses dans l’activité.

Séquence du processus

  1. 01

    Génération du magma

    Fusion partielle de péridotites mantelliques par apport de chaleur, volatils ou décompression.

  2. 02

    Ascension et stockage

    Le magma remonte par des fractures et peut s’arrêter dans des chambres où il cristallise partiellement et se différencie.

  3. 03

    Extrusion ou intrusion

    Une partie du magma atteint la surface comme lave; une autre partie se solidifie sous terre formant des dykes et des corps intrusifs.

  4. 04

    Formation de coulées et tubes

    La lave effusive avance en surface; sa peau solidifiée peut former un tube qui canalise l’écoulement interne.

  5. 05

    Dépôt de pyroclastes

    Lors d’éruptions explosives, des fragments de tailles différentes se déposent en formant des strates qui enregistrent chaque phase de l’événement.

  6. 06

    Altération et formation de sols

    La pause entre éruptions permet à l’altération de former des almagres et des paléosols qui séparent les épisodes dans la séquence géologique.

Laves en coussin dans la Caldera de Taburiente — La Palma, parc national de la Caldera de Taburiente

Au fond de la Caldera de Taburiente, des roches qui enregistrent l’étape sous-marine de l’édifice de La Palma affleurent. Parmi elles se distinguent les laves en coussin, formées lorsque le magma se refroidit rapidement au contact de l’eau de mer. Leur morphologie est caractéristique : des masses arrondies de lave noire avec une peau vitreuse qui ressemblent à des coussins empilés.[1]

Ces laves sont accompagnées de brèches hyaloclastites et de sédiments marins qui permettent de reconstituer la profondeur à laquelle l’édifice s’est formé avant d’émerger. Leur présence dans la partie actuelle de l’île, à plus de mille mètres au-dessus du niveau de la mer, démontre le volume de matériau qui a été démantelé par l’érosion depuis l’étape de bouclier.[1]

Comparaison

Rochues extrusives contre intrusives

Trait
RefroidissementRapide, en surface
Taille des cristauxAphanitique : cristaux à peine visibles
Exemples aux CanariesBasaltes de coulée

Nuances et mises en garde

Ressources officielles

Outils institutionnels pour consulter la cartographie, la surveillance et la planification.

Références utilisées