Orgues volcanique et prismation

[bilinfo]

Bonjour à tous;

j'ai quelques questions sur les orgues volcanique. au fait j'ai bien compris le phénomène. je m’intéresse plutôt à comment cela se met en place:
dans le schéma classique d'une coulée volcanique de haut en bas on a la fausse colonnade, l'entablement et enfin la vrai colonnade où l'on a des colonnes bien définies et régulières.
Ma question est comment cela se met en place ? in situ, dans le milieu même. je ne sais pas si je me fait bien comprendre. Par exemple dans une coulée pareil, ça se refroidi dans des conditions bien précises pour former ces colonnade, et la pression aussi joue un rôle apparemment. est ce que dans le entrailles de la terre on a un "volume" de magma précis de forme quelconque qui se refroidie après il est mis à nue par l'érosion? qu'est ce q'uon appel "bas de la coulée" et "haut de la coulée" dans ce cas précis?


Merci à tous d'avance
Bilinfo
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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Ma question est comment cela se met en place ? in situ, dans le milieu même. je ne sais pas si je me fait bien comprendre. Par exemple dans une coulée pareil, ça se refroidi dans des conditions bien précises pour former ces colonnade, et la pression aussi joue un rôle apparemment. est ce que dans le entrailles de la terre on a un "volume" de magma précis de forme quelconque qui se refroidie après il est mis à nue par l'érosion? qu'est ce q'uon appel "bas de la coulée" et "haut de la coulée" dans ce cas précis?

La pression ne joue qu'un role partiel. Si c'est trop profond, la pression lithostatique est trop importante pour avoir l'apparition de joints de contraction.
La profondeur cependant a un role plus importantde part le gradient thermique qui peut s'installer. Il est possible d'avoir des prismes 'basaltiques' dans des intrusions tels des sills et des dykes proches de la surface. Il s'agit alors bien souvent de dolerite (=diabase) qui est une forme microgrenue de basalte. Si c'est trop profond, le refroidissement est trop lent, la convection ne s'etablit pas de la meme maniere, en permettant la formation de prismes (en plus de la pression lithostatique limitant les joints de contraction).

La variable necessaire a la mise en place de colonnes basaltiques, c'est un gradient thermique fort au travers de la coulee qui persiste suffisamment longtemps pour que des cellules de convection s'installent avant la contraction lors de la solidification.

Les gradients thermiques sont les plus importants du centre de la coulee vers la surface, et du centre de la coulee vers le contact avec le sol supportant la lave.
Le bas de la coulee est donc cette zone ou la fracturation par contraction est provoquee par le contact froid avec le sol; le haut de la coulee, c'est le contact avec l'air libre qui initie ce processus.

Dans le cas des sills et dykes que j'ai mentione juste avant, les deux contacts froids sont la roche encaissante, et il n'y a evidemment pas de coulee dans un tel cas.

T-K

[bilinfo]

Bonjour, et merci de prendre le temps de donner des réponses aussi complètes à chaque fois

La variable necessaire a la mise en place de colonnes basaltiques, c'est un gradient thermique fort au travers de la coulée qui persiste suffisamment longtemps pour que des cellules de convection s'installent avant la contraction lors de la solidification.
T-K

oui ,c'est aussi ainsi que je le perçoit. mais je ne savais pas pour les cellules de convections; pouvez vous m'en dire plus...

La pression ne joue qu'un rôle partiel. Si c'est trop profond, la pression lithostatique est trop importante pour avoir l'apparition de joints de contraction.

T-K

Les joints de contraction? c'est les discontinuités entres les orgues? ce qui permet de les avoir bien définies et indépendant?

Les gradients thermiques sont les plus importants du centre de la coulee vers la surface, et du centre de la coulee vers le contact avec le sol supportant la lave.
Le bas de la coulee est donc cette zone ou la fracturation par contraction est provoquee par le contact froid avec le sol; le haut de la coulee, c'est le contact avec l'air libre qui initie ce processus.

Dans le cas des sills et dykes que j'ai mentione juste avant, les deux contacts froids sont la roche encaissante, et il n'y a evidemment pas de coulee dans un tel cas.
T-K

Ok

Merci
Bilinfo

[Tawahi-Kiwi]

oui ,c'est aussi ainsi que je le perçoit. mais je ne savais pas pour les cellules de convections; pouvez vous m'en dire plus...

Je pense* que les cellules de convections qui s'etablissent aident a creer des inhomogeneites (thermiques et/ou compositionelles et/ou structurales) qui vont favoriser l'apparition des colonnes et leur diametre.

Thermique car le centre des colonnes pourrait etre plus chaud que leur bordure (et quand ca casse, ce sera la ou c'est deja plus froid)
Compositionelle car si c'est plus froid, une partie peut cristalliser avant le reste et donner une composition legerement differente.
Structurale car si c'est plus froid, le magma va etre deja moins liquide et susceptible de se fracturer. Il y aussi une analogie avec la metallurgie (ou des structures vaguement similaire s'observent) qui est interpretee comme une orientation preferentielle des cristaux a l'endroit ou la separation entre colonnes va se faire.

*Bizarrement, alors que les colonnes basaltiques sont des observations tres courantes, les details de leur formation ne sont pas tout a fait compris. C'etait deja le cas la derniere fois que je m'etais interesse au sujet il y a un dizaine d'annees et cela ne semble pas avoir changer apres avoir parcouru rapidement la litterature recente.

Les joints de contraction? c'est les discontinuités entres les orgues? ce qui permet de les avoir bien définies et indépendant?

Oui, que les colonnes au final, se forment grace a des joints de contraction, je crois que c'est plus ou moins etabli. Les colonnes sont pseudo-hexagonales car des angles a 120º est la forme de plus basse energie dans un tel environnement de contraintes.

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[bilinfo]

Je pense* que les cellules de convections qui s'etablissent aident a creer des inhomogeneites (thermiques et/ou compositionelles et/ou structurales) qui vont favoriser l'apparition des colonnes et leur diametre.
T-K

OK. Donc c'est les inhomogeneites thermiques plus spécialement qui détermine aussi le diamètre des orgues.

Il y aussi une analogie avec la metallurgie (ou des structures vaguement similaire s'observent) qui est interpretee comme une orientation preferentielle des cristaux a l'endroit ou la separation entre colonnes va se faire.
T-K

oui car géométriquement parlant -si je peux dire- l'hexagone est la forme qui traduit au mieux la répartition des déformations et le relâchement des contraintes de retrait ( la relaxation)
Cependant, dans la chaussée des géants, environ 30 % des colonnes sont des pentagones et certaines ont même dix faces. sait pas pourquoi, mais c'est à tout les coups une histoire de contrainte de retrait et de composition de la roche ( qui est légèrement différente selon le refroidissement qui n'est pas le même partout) ... donc aussi une histoire de gradient de température

Oui, que les colonnes au final, se forment grâce a des joints de contraction, je crois que c'est plus ou moins etabli.
T-K

Tout à fait, c'est juste que je ne savais pas que cela s'appelait" joint de contraction"

[Tawahi-Kiwi]

OK. Donc c'est les inhomogeneites thermiques plus spécialement qui détermine aussi le diamètre des orgues.

Oui, qui peuvent elle-meme etre fonction du taux et du gradient de reffroidissement (et donc de plein d'autres parametres).

oui car géométriquement parlant -si je peux dire- l'hexagone est la forme qui traduit au mieux la répartition des déformations et le relâchement des contraintes de retrait ( la relaxation)
Cependant, dans la chaussée des géants, environ 30 % des colonnes sont des pentagones et certaines ont même dix faces. sait pas pourquoi, mais c'est à tout les coups une histoire de contrainte de retrait et de composition de la roche ( qui est légèrement différente selon le refroidissement qui n'est pas le même partout) ... donc aussi une histoire de gradient de température

Oui, ce sont des variations naturelles (une coulee de lave n'etant pas extrement homogene en tout point); c'est pour cette raison que j'ai utilise le terme pseudo-hexagonal plus haut, car ce n'est pas hexagonal dans le sens 'cristallin' (pour en rester a la geologie). Si on fait la moyenne du nombre de face sur un grand nombre de colonnes, cela tournera sans doute autour de 6.

T-K