Caldeira

Définition

Une caldeira est un grand cratère en forme de bol formé par l'activité volcanique. Les caldeiras existent lorsque de grandes quantités de matériaux pyroclastiques sont émises par un volcan, ce qui signifie que le toit de la chambre magmatique n'est plus supporté. En conséquence, le toit s'enfonce et tombe dans la chambre magmatique. Ce cours des événements peut prendre beaucoup de temps et se déroule souvent dans un volcan dit éteint. D'une certaine façon, une caldeira est une super-doline volcanique.

Une caldeira :

Une caldeira semi-circulaire de 9 km de diamètre avec des parois presque verticales, située sur une île du Cap Vert (Pico do Fogo, un volcan sur une île du Cap-Vert). Son mur ouest s'élève de 1 km au-dessus du plancher du cratère. La moitié orientale du mur du cratère a disparu, effacée dans un effondrement massif au plus profond de son histoire ancienne. Des preuves de l'histoire éruptive plus récente du volcan sont également écrites à la surface du cratère. Au centre du cratère, un cône escarpé nommé Pico s'élève à environ 100 mètres au-dessus du bord du cratère (à plus d'un kilomètre du fond du cratère). Le jeune sommet atteint 2 829 mètres d'altitude, ce qui en fait le point culminant de l'île. Des traînées sombres de lave durcie provenant des éruptions les plus récentes du volcan s'écoulent du cratère vers l'est dans l'océan Atlantique. La dernière éruption du volcan remonte à 1995.

Explications

En géomorphologie et volcanologie, une caldeira (caldera) désigne des structures d'effondrement qui se forment dans la zone centrale des massifs volcaniques à la suite des effets combinés du poids de la construction volcanique et de la perte de pression lithostatique à l'intérieur de la chambre magmatique sous-jacente.

Dans le passé, on pensait que les caldeiras ne se formaient que lorsque le sommet du volcan était soufflé. Cela ne s'applique qu'à quelques caldeiras qui sont apparues de cette manière.

À la suite d'une éruption volcanique explosive, le sommet d'un volcan peut s'effondrer dans le cratère, bloquant le tuyau du cratère. Dans la dépression dans le sommet volcanique qui est causée par cela, un lac de cratère peut être formé.

Si la tension dans le volcan augmente à nouveau, il peut entrer en éruption de deux manières :

• un nouveau volcan se forme au sommet de la caldeira; par exemple le Vésuve au Campi Fleigrei;
• tout le sommet du volcan est soufflé lors de la nouvelle éruption; par exemple le mont Saint Helens.

Les caldeiras peut mesurer de "seulement" 2 km de large à 100 km de large. La caldeira de Yellowstone dans le parc national de Yellowstone aux États-Unis est l'une des plus grandes caldeiras avec plus de 65 kilomètres de diamètre. Le lac Toba (100 km de long et 30 km de large) est la caldeira d'une éruption du supervolcan Toba il y a environ 74 000 ans.

Comme dans les dépressions composées, Crater Lake dans l'Oregon lui-même se compose de plusieurs caldeiras de volcans qui se chevauchent.

Phénomène

Avec la perte de magma par éruption, la libération de gaz et d'autres matériaux volatils dans l'atmosphère et le refroidissement, la pression à l'intérieur de la chambre magmatique diminue, ce qui provoque l'apparition de fractures circulaires autour de la base du bâtiment volcanique. Cette fracture en combinaison avec le poids des couches supérieures provoque l'effondrement du plafond de la chambre magmatique, ce qui provoque son effondrement. Ce naufrage peut être accentué en raison de phénomènes de réajustement isostatique qui entraînent une plus grande descente de la partie centrale de la structure et l'élévation des flancs latéraux.

Les chaudières ont généralement des formes circulaires à elliptiques, avec des diamètres allant de moins d'un kilomètre à quelques dizaines de kilomètres, délimités par des bords élevés, parfois presque verticaux et généralement en anneau, résultant des structures de réduction. Les bords et leurs marges topographiques sont souvent parsemés de volcans marginaux ou de digues circulaires. Les chaudières sont souvent remplies par l'eau de pluie ou décongelées, formant des lacs ou des étangs.

Processus

Le processus d'effondrement commence par la vidange de la chambre magmatique lors d'une grande éruption volcanique, ou d'un ensemble prolongé d'éruptions, qui entraînent la perte d'une grande partie du matériel magmatique présent dans la chambre (émis à l'extérieur sous forme de lave, de pyroclastes et de gaz). Sans la montée d'un nouveau magma, la chambre est vidée, avec la réduction conséquente de la pression à l'intérieur, un effet qui est accentué par le refroidissement de la structure. En conséquence, le plafond de la chambre magmatique ne supporte plus le poids exercé sur elle, c'est-à-dire le poids de quelques kilomètres de croûte et le bâtiment volcanique créé entre-temps.

Des fractures de l'anneau apparaissent autour de la zone supérieure de la structure, en raison de son poids plus important, ce qui conduit finalement à l'enfoncement de cette région dans la chambre magmatique. Au cours du processus d'effondrement, des éruptions violentes de nature paroxystique surviennent avec la projection de grands volumes de produits pyroclastiques et de grandes libérations de gaz volcaniques.

Différence entre caldeira, cratère et chaudière

Bien que dans le langage courant les termes "caldeira" et "cratère" soient parfois utilisés comme ayant une signification similaire, d'un point de vue géomorphologique et, en particulier, en ce qui concerne leur genèse, ils désignent des réalités très distinctes dont la seule similitude est de désigner des zones de dépression de morphologie similaire. Une caldeira volcanique est une grande dépression, avec un diamètre généralement de l'ordre de quelques kilomètres, tandis qu'un cratère volcanique a généralement des diamètres de l'ordre de centaines ou de dizaines de mètres.

Alors qu'un cratère volcanique résulte de l'effet de l'action d'une ou plusieurs cheminées volcaniques, qui lorsque l'éruption cesse de laisser une cavité dans le bâtiment volcanique, une caldeira volcanique résulte essentiellement de facteurs tectoniques, le mécanisme le plus courant étant l'enfoncement du plafond de la chambre magmatique, suivi du glissement latéral de la structure, qui intervient lorsqu'une construction volcanique augmente considérablement sa hauteur par rapport à sa base, devenir instable et tomber en faveur de la gravité, comme ce fut le cas de Las Cañadas del Teide à Tenerife (îles Canaries).

Un autre mécanisme de formation de chaudières, beaucoup plus rare et souvent considéré comme produisant des "cratères" et non des "chaudières", est l'explosion fréatomagmatique, comme c'est le cas de la caldeira de Bandama sur l'île de Gran Canaria, produite lorsqu'une masse de magma basaltique ascendant a trouvé un aquifère, provoquant une explosion colossale en convertissant l'eau en vapeur sous une pression énorme.

Un autre type de caldeira est produit par le déversement de lave contenu dans le cratère, formant généralement un lac de lave, à l'extérieur, étant un bon exemple de ce mécanisme la Caldera de Taburiente, située à La Palma. Cette caldeira a servi de modèle à ce type de structures volcaniques.

Après la formation de la chaudière, il peut y avoir la formation d'une nouvelle chambre magmatique, qui peut donner naissance à de nouveaux cônes volcaniques dans la caldeira elle-même. Il y a aussi, parfois, l'installation de lacs à l'intérieur de la caldeira, si la région a suffisamment de précipitations. Les lacs formés plus tard dans des chaudières inactives peu profondes formées par des explosions de freins sont souvent désignés maars.

En rapport avec "caldeira"

• Yellowstone

  

  Le parc national de Yellowstone se situe dans l'État du Wyoming, au nord-ouest des États-Unis.

• cratère d'impact

  

  Un cratère d'impact est une dépression topographique qui résulte de l'impact d'un météorite à la surface d'une planète.

• doline

  

  La doline est une dépression géologique en forme d'entonnoir marquant souvent la présence d'un vide au dessous, caractéristique des reliefs karstiques.

• volcan

  

  Le volcan est une structure géologique résultant de la remontée et de l'accumulation à la surface de matériaux magmatiques en fusion, les laves...