Chambre magmatique

Une chambre magmatique est indiquée par le numéro 11

Une chambre magmatique (moins courant : poche magmatique) est une zone souterraine de quelques dizaines à plusieurs centaines de kilomètres cubes [1]), qui, dans la lithosphère, contient du magma plus ou moins chaud. Ce magma provient de la fusion de roches plus profondes et alimente la chambre par un ou plusieurs conduits. Le magma dans la chambre magmatique peut rester stationnaire à l'interface de la croûte ductile /croûte fragile, créant des plutons granitiques par le biais d'injections filoniennes, ou remonter rapidement en surface et donner naissance à des volcans, effusifs, explosifs, de type stromboliens ou à une caldeira.

Description

Question book-4.svg
Cette section ne cite pas suffisamment ses sources (mars 2017)
Pour l'améliorer, ajoutez des références vérifiables [ comment faire ?] ou le modèle sur les passages nécessitant une source.
Représentation schématique des processus magmatique et volcanique dans la Terre.

On se représente souvent la chambre magmatique comme une cavité unique remplie de magma ; quelques exemples d'intrusions fossiles visibles à l'affleurement corroborent cette image, comme l'intrusion litée du Rum dans l' île écossaise éponyme, ou le Skaergaard en Norvège. Néanmoins, les études sismiques montrent qu'il s'agirait le plus souvent d'un ensemble de poches ou de fractures élargies, plus ou moins anastomosées [réf. nécessaire], comme l'illustre, sur l'affleurement du pluton « PX1 » dans l'île canarienne de Fuerteventura, l'ensemble dense des dykes verticaux sub-parallèles qui constituent l'embase d'une chambre magmatique aujourd'hui disparue dans un glissement de flanc [2].

Le plus souvent, un édifice volcanique présente deux zones de stockage du magma que l'on appelle chambre magmatique profonde et chambre magmatique superficielle, ou terminale. La première est une zone de collecte des magmas depuis la zone plus ou moins diffuse, plus ou moins étendue, de fusion des roches sources du magma. La seconde est un niveau de stockage résultant d'un équilibre de densité et de pression, correspondant temporairement à une poussée d'Archimède nulle. La présence d'une chambre magmatique superficielle n'est pas toujours avérée, comme à l'aplomb des systèmes volcaniques fissuraux de certains segments de dorsales médio-océaniques.

Selon le contexte géodynamique, la zone de fusion et genèse des magmas primaires se situe entre au plus profond 100-110 km sous la surface et jusqu'à en général de l'ordre de 20 à 30 km de profondeur. La zone de collecte de ces magmas primaires, ou chambre magmatique profonde, peut se situer entre 20 et 50 km de profondeur.

Située en général à quelques kilomètres sous le sommet de l'édifice volcanique, la chambre magmatique superficielle est alimentée en magma par des dykes depuis la zone profonde. Lors d'une éruption volcanique, la zone de stockage des magmas est reliée à la surface par un conduit, appelé cheminée volcanique, en général très étroit, quelques mètres tout à plus, et dont l'existence est celle du temps de l'éruption. Lorsque la surpression permettant la sortie des magmas décroît, le magma résiduel peut progressivement se figer sur place, ou sinon la pression lithostatique des roches environnantes suffit à écrouler le vide laissé. L'éruption suivante recréera sa propre cheminée, éventuellement en réutilisant un précédent conduit s'il s'avère un cheminement facile à ouvrir.

Lors d'une éruption volcanique, la fraction de magma qui s'épanche sur la surface terrestre reste très modérée, ne dépassant pas en général quelques pourcents du volume de la chambre superficielle. Si la vidange atteint de l'ordre de 10 %, l'édifice rocheux à l'aplomb du réservoir peut être rendu instable, et s'effondrer en partie, comme lors de l'éruption de mai 2007 du Piton de la Fournaise.

Le magma qui reste dans la chambre magmatique subit d'importantes transformations physico-chimiques, principalement sous l'effet de son refroidissement. En particulier, des minéraux cristallisent. On dit que la cristallisation est fractionnée, car les minéraux n'ont pas la même composition que le magma. Ainsi, la composition du magma évolue au cours de la cristallisation, et notamment, sa tenue en silice augmente, sa densité diminue, et, à température équivalente, sa viscosité augmente. Sa capacité à contenir des gaz dissous diminue, essentiellement l'eau vapeur et le dioxyde de carbone, dans une moindre mesure le dioxyde de soufre ou l'hydrogène sulfureux selon l'état rédox, ainsi que les gaz halogène, chlore et fluor. Cette évolution du magma dans la chambre magmatique peut prendre des siècles, en fonction de la nature du magma, et des capacités de la roche encaissante à évacuer la chaleur. Une réinjection de magma juvénile d'origine profonde est souvent la cause d'une nouvelle éruption. Une autre cause peut être le dépassement d'un seuil critique de résistance à la surpression créée par les gaz volcaniques passés progressivement en sursaturation dans le magma se refroidissant.

Quand un système volcanique s'éteint définitivement, ce qui peut se produire seulement quelques années après sa mise en place (cas du Paricutin au Mexique dans les années 1960, et probablement de la plupart des édifices volcaniques de la chaîne des Puys en Auvergne, qui sont monogéniques) ou durer jusqu'à quelques millions d'années (cas du volcan du Cantal en Auvergne), le contenu de la chambre magmatique finit par cristalliser complètement et donne naissance à des roches plutoniques, comme le gabbro, issu de la cristallisation d'un magma basaltique, la diorite, à partir d'un magma andésitique, ou la syénite issu d'un trachyte.

Other Languages
العربية: حجرة صهارية
azərbaycanca: Vulkan ocağı
čeština: Magmatický krb
Deutsch: Magmakammer
English: Magma chamber
Esperanto: Magma kameno
עברית: תא מאגמה
Bahasa Indonesia: Kantung magma
íslenska: Kvikuþró
日本語: マグマ溜り
한국어: 마그마굄
lietuvių: Magmos židinys
Plattdüütsch: Magmakamer
Nederlands: Magmakamer
português: Câmara magmática
slovenčina: Magmatický kozub
українська: Магматична комора
中文: 岩浆房