Le volcan Bellevue!? - Bellevue volcano!? EarthCache

A partir de la rue Galt-Ouest à Sherbrooke, emprunter la rue Brébeuf pour vous rendre au stationnement principal du parc du Mont-Bellevue. Le site de la earthcache est un gros affleurement rocheux situé derrière les terrains de tennis à proximité du chalet d'accueil.

Les roches que vous voyez ici sont des roches pyroclastiques, ce qui signifie littéralement: « cassées par le feu ». En fait, elles sont composées essentiellement de fragments de roches volcaniques éjectées d'un volcan. Il s'agit donc de roches magmatiques, c'est-à-dire qu'elles sont issues du magma.

Éruption volcanique

Le magma est un mélange roche en fusion contenant des solides et des gaz dissous. Comme il est moins dense que les roches solides environnantes, le magma s'élève. De la même façon lorsqu'on prépare une vinaigrette, l'huile d'olive flotte au-dessus du vinaigre balsamique plus dense.

Lorsque le magma atteint la surface, il se produit une éruption volcanique, c'est à dire l'émission de cendres ou de laves à partir d'un volcan. Les éruptions s'accompagnent toujours du dégagement des gaz dissous causé par le dépressurisation du magma. La même chose se produit lorsqu'on débouche une bouteille de Pepsi ou de Coke, le gaz carbonique dissout forme des bulles et s'échappe du liquide.

On rencontre essentiellement deux types d'éruptions:

1. Les éruptions effusives où le magma s'écoule sous forme de laves.
2. Les éruptions explosives où l'expansion des gaz du magma produit des fragments appelés tephras.

Les photographies suivantes montrent un exemple de chaque type d'éruption.

Illustration 1: Eruption effusive sur le volcan Arenal Costa Rica. On distingue clairement les coulées de laves incandescentes

Illustration 2: Éruption explosive sur le volcan Mayon Philippines. L'épaisse fumée est composée de particules volcaniques

Facteurs influençant le type d'éruption

Le type d'éruption dépend de la viscosité du magma et de l'abondance des gaz. En fait, la composition chimique du magma influence directement sa viscosité. Un magma siliceux est visqueux, s'écoule difficilement et a tendance à piéger les gaz. En revanche, un magma peu siliceux est fluide et les gaz s'y échappent facilement.

En règle générale, les éruption les plus explosives sont causées par les magmas très visqueux ayant beaucoup de gaz alors que les éruption les plus calmes sont causées par les magmas très fluides comportant peu de gaz.

Classification des roches pyroclastiques

Selon la taille des tephras, on distingue: les cendres (diamètre inférieur à 2 mm), les lapillis (2 à 64 mm) et les blocs (supérieur à 64 mm). Les blocs peuvent être constitués de laves ejectées qu'on appelle bombes ou encore de fragments de roches solides provenant des parois du volcan.

Les roches pyroclastiques sont formées par la consolidation des dépôts de tephras. On les nomme selon la proportion des différentes tailles de particules qui les constituent. Le diagramme suivant illustre la classification des roches pyroclastiques de Fisher¹.

Illustration 3: Classification des roches pyroclastiques

Aperçu de la géologie de la région de Sherbrooke

La région de la ville de Sherbrooke est composée essentiellement de roches volcaniques et sédimentaires. Elle faisait partie, croit-on, d'un ancien arc volcanique insulaire², un peu comme le Japon aujourd'hui. Lors de la formation des Appalaches, cet arc insulaire aurait été charrié et incorporé au continent nord-américain. En parcourant la ville de Sherbrooke, vous pouvez facilement voir de nombreux vestiges du volcanisme: basaltes en coussins, rhyolites et roches pyroclastiques.

Pour marquer la cache comme réussie, envoyer par courriel les réponses aux questions suivantes:

Questions

1. Mesurer la taille (en millimètres) du plus gros fragment que vous voyez dans la roche pyroclastique qui se trouve sous vos pieds.
2. Quel est, selon vous, le nom de cette roche ? Pour vous aider dans votre tâche, vous pouvez estimer la proportion relative (%) de chaque type de fragments qui composent la roche (cendres, lapillis, blocs/bombes), puis reporter vos résultats dans le diagramme de classification des roches pyroclastiques présenté ci-dessus. Voir à cet effet le lien sur l'utilisation d'un diagramme triangulaire (en anglais)

Question bonus (facultative)

3. Qu'est-ce que la taille des tephras de cette roche vous révèle à propos de sa distance au volcan. Expliquer votre raisonnement.

From Sherbrooke Galt-Ouest street, turn on Brebeuf street toward the parc du Mont-Bellevue main parking area. The earthcache site is a big outcrop located behind the tennis courts close to the park ski resort.

The rocks that you see here are pyroclastic rocks. The term pyroclastic literally means: « broken by fire ». In fact, these rocks are composed of volcanic rock fragments ejected by a volcano. As such, these rocks are magmatic rocks, derived from magma.

Volcanic eruption

Magma is fluid molten rock containing solids and dissolved gases. Because, it is less dense than surrounding solid rocks, the magma pushes its way upward. You can see for yourself the same phenomenon when you make a salad dressing: olive oil floats on top of basalmic vinegar which is denser.

When magma reach the surface, a volcanic eruption occurs. An eruption is the emission of lava or ash from a volcano. Volcanic eruptions come with the release of dissolved gases because of magma depressurisation. You can observe the same phenomenon when opening a Pepsi or Coke bottle: the carbon dioxyde expands and forms gas bubbles leaving the liquid.

There is two broad eruption categories:

1. Effusive eruption where lava flow are encountered
2. Explosive eruption associated with the launch of volcanic material or tephras into the air.

The following pictures show examples of effusive and explosive eruptions.

Illustration 4: Effusive eruption on Arenal volcano Costa Rica. We can clearly see the incandescent lava flows

Illustration 5: Explosive eruption on Mayon Volcano Philippines. The thick smoke is composed of volcanic particules ejected by the volcano.

Factor determining the type of eruption

The type of eruption depends on the viscosity of the magma and the abundance of dissolved gases. As a matter of fact, the chemical composition of the magma affects its viscosity. A silicious magma is viscous, flows slowly and have a tendency to trap gases. On the other hand, a magma having low silicious content is fluid and the dissolved gases escape easily.

As a general rule, the most explosive eruptions come from magmas that have high gas levels and high viscosity, while the most subdued eruptions come from magmas with low gas levels and low viscosity.

Classification of pyroclastic rocks

According to the tephras size, we distinguish between: ashes (less than 2mm), lapillis (from 2 to 64mm) and blocks (above 64mm). Blocks consists either of ejected lava named bombs or solid rock fragments from the volcanic cone.

Pyroclastic rocks are formed by the consolidation of tephras. These rocks are classified by the relative abundance of the different fragment sizes present in the rock. The following diagram shows the classification of pyroclastic rocks by Fisher¹.

Illustration 6: Classification of pyroclatic rocks

Sherbrooke region geology overview

The Sherbrooke city region is composed mainly of volcanic and sedimentary rocks. It is believed that it once belonged to an ancient volcanic island arc², like Japan today. During Appalachians formation, this island arc was dragged and mixed with the North-American continent. When driving around Sherbrooke city, you can easily see the remains of volcanism: pillow basalts, rhyolites and pyroclastic rocks.

To claim this cache as found, submit by email the answers to the following questions:

Questions

1. Measure the size (in millimeters) of the largest fragment that you see in the pyroclastic rock at your feet.
2. According to you, what is the name of this rock ? To help you in this task, you can estimate the relative (%) abundance of different fragment sizes present in the rock (ashes, lapillis, blocks/bombs). Once these proportions have been found, plot them into the pyroclastic rock classification diagram above to find the name of the rock.

Bonus question (optional)

3. What does the tephra size of this rock tell you about its proximity to the volcano. Explain your reasoning.

Références/References

Tremblay, A. Géologie de la Région de Sherbrooke (Estrie), Ministères des Ressources Naturelles, Québec, 1990, 81p.

Histoire de volcans

Planète Terre

How volcanoes work

Wikipedia on Pyroclastic rock

Wikipedia on Tuff

How stuff works - How volcanoes work

Comment utiliser un diagramme triangulaire

How to use a triangular diagram

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