HISTORIQUE
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| La progression de l'âge des îles Hawaii était connue par les anciens
hawaiiens et intégrés dans les légendes. Stearns (1946) reconnu et défini les étapes
de développement des îles en dépit d'une connaissance incomplète de l'histoire
sous-marine des volcans, précisé par les méthodes de datation et les données chimiques
sur les basaltes. Les étapes reconnues par les géologues n'ont subies que des
modifications mineures depuis les quelques dernières décennies (Peterson et Moore,
1987). Ce chapitre décrit les étapes principales et leurs caractéristiques. <les
changements dans les îles depuis les 7,5 derniers Ma sont aussi présentés. |
Stade 1
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Etape 1 est le stade initial de développement. Des fissures ou de petits évents
s'ouvrent sur le fond océanique et produisent des pillow-lavas. |
| Le volcan se développe par accumulation de couches de nouveaux pillow-lavas. Des
caldéras peuvent se former. La lave est de composition alcaline, avec un forte proportion
de Na et K par rapport aux basaltes tholéiitiques du stade "construction de
bouclier".
Photo de pillow-lava par ãGordon
Tribble, U.S. Geological Survey. |
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Stade 2
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| Le second stade est la construction d'un bouclier. Les volcans Hawaiiens
sont souvent classé en volcan "bouclier" car leur relief ressemble à un
bouclier de guerrier. La lave est de composition tholéiitique. La croissance pricipale de
ce bouclier est liée à des éruptions fréquente et volumineuses. Il y a formation d'un
caldéra et d'une zone de rift, le volcan développe une forme de bouclier. Cette étape
est subdivisée en 3 sous-stades en fonction de l'environnement physique (Peterson et
Moore 1987). |
Stade 2a - Bouclier sous-marin.
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Le stade 2a est le stade sous-marin du stage de construction du bouclier. Dans les
condition océanique profonde, le poid de la couche d'eau ne permet pas à la chaleur de
la lave de générer de la vapeur. La lave sort et forme des pillow-lavas. Les pentes du
volcan sont escarpées. |
| Loihi est le sous-stade sous-marin du stade de construction de bouclier. Le schèma
dessiné par ãMalahoff (1987) montre le sommet du volcan. Les caractéristiques principales
montrent : A. un rift SW
B. une caldéra sommitale avec des pit craters
C. un rift N |
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Stade 2b - Bouclier émergé
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Lorsque le sommet du volcan approche du niveau de la mer, le poids de la couche d'eau
est réduit, permettant à l'eau au contact de la lave de se transformer en vapeur.Cela
donne des explosion de vapeur qui peuvent fragmenter ou briser en éclats les coulées de
lave en tephra et produits pyroclastiques. |
| Les téphra sont des matériaux ejectés par les explosions d'un volcan (cendre,
lapilli, poussières et blocs). Les hyaloclastites sont des dépôts de verre volcaniques
anguleux de petite taille. L'accumulation des téphras et les hyaloclastites se font
jusqu'à ce que l'évent soit suffisemment au-dessus du niveau de la mer pour empêcher
l'interaction de l'eau de mer et de la lave. La photo montre la lave entrant dans l'océan
sur un large front. Les condition sont similaires dans le cas de l'émergence d'une
nouvelle île. Photo de ãSteve
Mattox, Novembre 1992. |
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Stade 2c - Bouclier Sub-aérien
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Durant le stade de construction de bouclier sub-aérien, on trouve les éruptions aa
et pahoehoe à partir de la zone sommitale et des zones de rift. Le volcan grandi
rapidemment durant ce stade. |
| A cause de la grande fluidité des laves Hawaïennes, les coulées ont tendance à
aller loin de la zone d'émission. Cette photo montre un épisode de l'éruption actuelle
du flanc du Kilauea. A peu près 90% de la surface du Kilauea ont été recouvert par la
lave au cours des 1000 dernières années. Photographie de la coulée de lave du Puu Oo
par ãJ.D.
Griggs, U.S. Geological Survey, 31 janvier 1984. |
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La zone sub-aérienne des volcans Hawaiiens est constitué d'une accumulation
d'innombrables coulées de laves. Pour le Kilauea, le sommet de cette accumulation est
mise à jour dans les bords du cratère et de la caldéra de l'Halemaumau. Photo de
ãSteve
Mattox, 1990. |
Boucliers - Caldéras
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| Le Mauna Loa est un exemple classique d'un volcan bouclier. Lorsque les volcans
Hawaiiens se développent, le poids des coulées de lave repoussent les couches de
hyaloclastites. Dans le temps, les couches de hyaloclastites prennent un profile large et
affaissé et se présentent comme une zone de faiblesse dans le volcan (Peterson et Moore
1987). Environ 40% de la surface du Mauna Loa à été recouvert dans les 1000 dernières
années. Photo de ãJ.P.
Lockwood, U.S. Geological Survey. |
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Les caldéras peuvent se former, se remplir avec de la lave et se reformer tout au
long de ce stade. Cette photo du Mokuaweoweo montre la caldéra sommitale du Mauna Loa.
Mokuaweoweo s'est formé il y a 700 ans environ. Hualalai est dans cet état. Le volcan
Haleakala est dans le coin haut droit de la photo. Photo. de ãD.W.
Peterson, 15 janvier
1975, U.S. Geological Survey. |
Stade 3 - Glissements de terrain géants.
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| Le stade 3 est le stade des glissements de terrain géants. Dans les années 1980,
l'U.S. Geological Survey utilisa un sonar pour cartographier les fonds océaniques autour
des îles Hawaiiennes. Les géologues découvrirent environ 70 glissements de terrains
majeurs, couvrant la moitié des flancs de la ride Hawaiienne (Moore et al., 1989, 1994). |
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| Ces glissements sont à peu près les plus importants au monde, atteignant
des lon,gueurs de 200 km et des volumes de 5.000 km3 . Moore et al. (1989)
identifièrent 2 types de glissements : éboulement et avalanches de débris. Les
éboulements se créent sur une pente totale >3 1/4 ,
causant une petite perturbation de la structure des flancs du volcan, et s'étendant de
l'arrière du rift volcanique et jusqu'à la base des édifices volcaniques. Les
éboulements peuvent se déplacer lentement ou brutalement s'effondre de plusieurs
mètres, causant de grands tremblements de terre. Les tremblement de terre de 1868 et 1975
les tremblements de terre les plus important de Hawaii sont dus au mouvement de
l'éboulement de Hilina au sud d'hawaii. |
Avalanches de débris
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Cette image montre les avalanches de débris de Nuuana et Wailua sur les
côtes respectivement de Oahu et Molokai. Photo. du ãU.S. Geological Survey
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Les avalanches de débris se créent sur des pentes totales < 3 1/4,
perturbant les flancs du volcan pour produire des blocs individualisés et forment des
amphithéâtres à leur sommet et des terrains à Hummock à leur base. La avalanches de
débris sont étroits et longs par rapport aux éboulements. Les blocs individualisés à
l'intérieur des terrains à Hummock ont des diamètres de 1 à 10 km. Les avalanches de
débris sont des événements uniques qui apparaissent rapidement (Moore et al., 1989). A
cause de leur mouvement rapide et de leur volume important, les avalanches de débris
provoquent des tsunamis. Les tsunamis causés par les avalanches de débris atteignent
70 m à Molokai et 325 m à Lanai.
La période active des glissements de terrains apparaît près de la fin du stade de
construction du bouclier car le volcan se développe à un taux rapide et a atteint ses
plus hautes altitudes, produisant des pentes raides et une instabilité maximum (Moore et
Clague, 1992). |
Stade 4 - Stade de recouvrement
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| Le stade 4 est le stade de recouvrement. La basaltes alcalins remplissent la caldéra
sommitale, si il en existe une et produisent des pentes escarpées au sommet du volcan.
Les éruptions explosives peuvent apparaître plus fréquentes que dans le stade de
construction de bouclier. Le temps entre les éruptions augmentent progressivement, et les
éruptions peuvent éventuellement s'arrêter. |
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Le volcan Mauna Kea est dans le stade de recouvrement. Les parties basses des flancs
du volcan n'ont pas été recouvert par les coulées de lave depuis 10.000 ans. Le
sommet et les parties hautes des flancs du volcan dont une partie est montrée sur la
photo, sont recouvert par de nombreux cônes de cendres. La dernière éruption sur le
sommet des pentes du volcan date de 3.500 ans. Entre 5.000 et 3.000 ans, 20% des zones
sommitales furent recouvertes par la lave.(Photo de ãEd Wolfe, 11/07/1988, U.S. Geological
Survey). |
| Le volcan Hualalai est aussi dans le stade de recouvrement. Environ 20% du
volcan a été recouvert par la lave dans les 1.000 dernières années. La dernières
éruption du Hualalai date de 1801. 200 éruptions ont été répertoriées depuis 10.000
ans nous suggérons un interval d'éruption récurrent d'environ 50 ans. Photo
ãU.S.
Geological Survey. |
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Stade 5- Stade érosif
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Le cinquième stade est le stade érosif. L'érosion réduit la hauteur des volcans.
Lorsque l'île s'éloigne du point chaud et s'enfonce, les zones côtières sont inondées
par la mer. Des récifs frangeant se développent autour des bords de l'île. Comme l'île
continue à s'enfoncer et que la profondeur d'eau augmente, le récif meurt par manque de
lumière du soleil. Un nouveau récif se développe dans les eaux peu profondes,
quelquefois au sommet des plus vieux et profond récifs. Les rivières et les vagues
océaniques produisent des vallées, canyons et des falaises. |
| L'érosion est nette dans la vallée de Waipio sur le flanc est de Kohala, le plus
vieux volcan de l'île d'Hawaii. Les rivières font des coupes profondes dans le volcan
durant les périodes où le niveau marin est bas. Pendant les périodes où le niveau de
la mer est élevé, le fond des vallées se rempli par du sédiment. Photo. ãR.T.
Holcomb,
U.S. Geological Survey, 1/10/1975. |
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Cette photo satellite SPOT des îles de Oahu révèle une érosion extensive qui a
enlevé énormément de matériel sur les flancs des volcans Waianae et Koolau. Notez que
les vallées de rivières sont rectilignes depuis le sommet des montagnes. Les roches
dures marquent la localisation des zones de rift des volcans. Image ã
de l'Agence Spatiale Européenne et Hawaii Space Grant College, University of Hawaii. |
| Waimea Canyon sur l'ile de Kauai a été produit par des millions d'années
d'érosion. Photo de ãSteve
Mattox, mai 1994. |
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Stade 6 - Stade de renaissance volcanique
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Le stade 6 est le stade de renaissance volcanique. Après des période de calme
volcanique durant autant que des centaines, des milliers ou même des millions d'années,
des volcans Hawaiiens ont des éruptions volcanique avec un matériel alcalin. Ces
éruption sont sporadiques et tendent à être explosives, les cratères sont localisé au
sommet et dans les zones de rift. Les volumes sont faibles et les éruptions rares. |
| Diamond Head est un cône de tuff qui s'est formé il y a 500.00 ans environ. Il se
situe à 15km de la zone de rift du volcan Koolau qui forme le nord et l'est d'Oahu. Près
d'un million d'années ont passées après le stade de construction de bouclier avant que
le stade de renaissance commence. La plus récente renaissance sur Oahu était il y
a 12.000 ans. Photo de ãDarcy
Bevins, U.S. Geological Survey. |
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La péninsule de l'ile de Molokai, Kalaupapa s'est formée durant le stade de
renaissance volcanique. Le flanc nord du Molokai Est fut détruit par un glissement
gigantesque. Des éruption conséquentes durant le stade de renaissance volcanique
construisirent la péninsule. L'âge pour l'éruption de Kalaupapa varie de 1.24 million
à 340.000 ans. Photo. de ãJanet
Babb. |
Stade 7 - Stade récifal
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Le stade 7 est le stade récifal. La subsidence et l'érosion réduisent
l'île au
niveau de la mer. Les récifs continus à se développer formant un atoll, un ensemble
d'îles en forme d'anneau avec un lagon à l'intérieur. |
| Sand island au premier plan et Eastern island au fond font parties des îles
Midway.
Ces volcans ont construit leurs boucliers il y a 27 millions d'années. Le mouvement de la
plaque Pacifique ont portés les îles 2.200 km au NW du point chaud d'Hawaii. Les
îles ont subsidées et se sont érodées jusqu'au niveau de la mer et ont été entourées par des
récifs de corail. Photo du ãNational Park Service. |
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Stade 8 - Stade des Seamounts/Guyots
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Le stade 8 est le stade de Seamount. Le rapport de la subsidence régionale excédent
le développement des récifs. L'ile sombre sous le niveau de la mer et devient un guyot,
un mont sous-marin au sommet plat. Le sommet plat du guyot est produit par l'érosion des
vagues. |
RESUME
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