M2 Cycle Magmatique

Topique

Le cycle magmatique englobe tous les processus par lesquels les matériaux du manteau et de la croûte fondent partiellement, remontent vers la surface et finissent par entrer en éruption ou cristalliser en profondeur. Ce cycle est le principal mécanisme de différenciation chimique sur Terre et assure également le transport de la chaleur et des substances volatiles de l'intérieur de la planète vers la surface et l'atmosphère.

Au niveau des dorsales médio-océaniques, la décompression adiabatique du manteau remontant vers la dorsale provoque la fusion partielle de 10 à 25 % de ce manteau, sans apport de chaleur externe.

En revanche, dans les zones de subduction, l'eau et le dioxyde de carbone libérés par la plaque subductée lors de son hydratation abaissent le point de fusion du coin de manteau sus-jacent. Cette baisse de température est à l'origine des magmas andésitiques riches en silice, caractéristiques de ces zones. Enfin, au niveau des points chauds, les panaches thermiques remontant du manteau profond provoquent la fusion du magma par simple excès de température, sans qu'il soit nécessaire de recourir à la décompression des dorsales médio-océaniques ni aux composés volatils libérés lors de la subduction. La remontée du magma, quelle que soit son origine, combine la poussée d'Archimède due au contraste de densité entre le magma et la roche environnante – la même poussée qui ouvre les dykes par lesquels le magma remonte – avec la rhéologie du magma lui-même, dont la viscosité varie jusqu'à dix milliards de fois entre un basalte fluide et une rhyolite beaucoup plus visqueuse. À mesure que ce magma remonte et séjourne dans les chambres magmatiques, la cristallisation fractionnée modifie progressivement sa composition, extrayant les minéraux qui cristallisent en premier et enrichissant progressivement le magma restant en éléments à cristallisation plus lente.

Le comportement attendu du cycle magmatique complet montre une corrélation inverse entre la teneur en silice d'un magma et la fréquence à laquelle ce type de magma entre en éruption : les magmas les plus basiques, ceux-là mêmes qui prédominent dans les dorsales médio-océaniques décrites au début, sont aussi les plus volumineux et les plus fréquents de tous.

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