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Thèse soutenue

Conditions pré-éruptives et dégazage des magmas andesitiques de la Montagne Pelée (Martinique) : étude pétrologique et expérimentale

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Auteur / Autrice : Caroline Martel
Direction : Michel Pichavant
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la Terre. Matériaux, minéraux
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Orléans

Résumé

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Le 8 mai 1902, l'éruption meurtrière de la Montagne Pelée (Martinique) tua 30000 personnes et dévasta la ville de St Pierre, nous rappelant qu'il est un des volcans français les plus dangereux. Les produits pyroclastiques des derniers 10 000 ans de ce volcan témoignent de deux types distincts d'éruptions: les éruptions pliniennes, aux colonnes éruptives de plusieurs km de haut dont les dépôts sont très vésiculés ; et les éruptions peléennes, caractérisées par l'extrusion d'un dôme de lave peu vésiculée qui s'écroule au cours de sa croissance en nuées ardentes, le plus souvent de faible explosivité, mais pouvant être dramatiquement violentes comme le fut la déferlante du 8 mai 1902. Ces deux types éruptifs n'ont évidemment pas les mêmes conséquences en terme de risques volcaniques et de zones menacées. Déterminer le ou les facteur(s) qui conduise(nt) vers l'un ou l'autre de ces deux types d'éruption est donc un enjeu important pour la compréhension générale des dynamismes éruptifs des stratovolcans andésitiques et également pour la gestion de futures crises volcaniques de la montagne pelée. Le déterminisme entre une éruption plinienne ou peléenne peut être acquis par des différences de composition des magmas, par des différences des conditions pré-éruptives (pression, température, teneurs en volatils, fugacité d'oxygène) dans la chambre andésitique, ou au cours de l'éruption, pendant l'ascension des magmas dans le conduit magmatique (vitesse de montée, dégazage du magma). Notre étude consiste à déterminer, par une étude lithologique des produits émis et par une étude expérimentale, les conditions pré-éruptives et les conditions éruptives des magmas pliniens et peléens de la période récente de l'édification de la montagne pelée. Les équilibres de phases déterminés expérimentalement suggèrent que les conditions pré-éruptives des magmas pliniens et peléens de la période récente de la montagne pelée sont comparables. Ces conditions pré-éruptives sont environ 2 kb, 900c, nno+0. 7, 5. 5-6% d'eau. Ceci révèle que les éruptions pliniennes et peléennes ne sont pas déterminées par des teneurs en eau différentes des liquides silicates dans la chambre magmatique. Le déterminisme entre éruptions pliniennes et peléennes s'acquiert par conséquent au cours de l'ascension des magmas. Les calculs théoriques de vésiculation et les expériences de dégazage montrent que les magmas peléens dégazent plus que les magmas pliniens. De plus, ce dégazage s'effectue en un seul stade pour les magmas pliniens et en plusieurs stades pour les magmas peléens. Les magmas pliniens dégazent en un seul stade. Bien que ces différentes modalités de dégazage peuvent être acquises relativement tôt dans l'histoire de l'ascension du magma, les données pétrologiques suggèrent néanmoins que le magma garde une capacite à se vesiculer à proximité de la surface, permettant le passage brutal d'une phase peléenne a une phase plinienne.