Séance 4

thème: Le mécanisme de  l'éruption et les deux types de volcanisme
notion scientifique: La viscosité

Aujourd'hui nous avons approfondi ce que nous avions vu à la séance précédente. On avait découvert qu'il y avait deux types de volcans: les volcans explosifs et les volcans effusifs.

Les volcans effusifs émettent beaucoup de lave liquide lors d'une éruption qui coule le long des flancs du volcan. Ce sont ces volcans qui permettent de bien observer la lave rouge incandescente que l'on imagine le plus souvent sortir d'un volcan.

Les volcans explosifs sont les plus dangereux. Leurs éruptions se manifestent généralement par une explosion violente qui  projette de la cendre volcanique et des débris du cône. Les "nuages de fumées" (terme que l'on a utilisé ensemble au début) que l'on observe sont donc en fait de la lave pulvérisée: de la cendre volcanique.
Cette lave pulvérisée est un mélange des débris du cône et de la lave jeune qui en remontant provoque l'explosion.

 

Pour comprendre pourquoi il y  a deux types d'éruption différentes nous avons fait nous même une série d'éruptions avec des maquettes de volcans.

 Expérience 1:
La première expérience a pour but de comprendre quel est le moteur principale de l'éruption.
On donc fait une éruption en faisant réagir du bicarbonate de soude et du vinaigre. Cette réaction fait remonter le vinaigre des cratères de nos volcans miniatures.  Les enfants ont du trouver par eux mêmes ce qui faisaient remonter le vinaigre (qui joue ici le rôle de lave). Certains ont vu qu'il y avait beaucoup de bulles.

C'est en effet les bulles de gaz qui font remonter le vinaigre. La réaction chimique entre cet acide et cette base provoque l'apparition d'une petite quantité de dioxyde de carbone. Ce gaz tend à remonter sous forme de bulles et remonte avec lui  le vinaigre.

C'est ce qui se passe lors d'une éruption. La lave qui stagne dans la chambre magmatique subit des changements chimiques qui provoque l'apparition de gaz. Celui ci prend alors plus de place que lorsqu'il était dissous et fait donc augmenter la pression dans la chambre ce qui va provoquer l'éruption.
 

Expérience 2: 
Cette expérience va nous faire découvrir une propriété physique qui détermine le type d'éruption.
Nous avons réalisé plusieurs coulées de la lave le long des pentes de nos volcans. Notre lave était de la paraffine (cire de bougie) chauffée et mélangée à de la farine.

Les enfants ont remarqué que plus on ajoute de farine plus notre "lave" (mélange paraffine/farine) coule doucement.
Cette tendance des liquides à couler moins facilement (comme le miel) s'appelle: la viscosité.

On a ensuite essayé de comprendre pourquoi une lave visqueuse provoquait des éruptions explosives et une lave fluide des éruptions effusives.
Explosif: En se rappelant le gaz qui fait remonter le vinaigre de l'expérience 1  ont a compris que lorsque la lave est  visqueuse le gaz a du mal à l'éjecter du volcan. Si cette lave est très visqueuse le gaz va s'accumuler sous cette lave visqueuse jusqu'à ce que la pression fasse exploser ce bouchon (de la lave visqueuse). Cela ressemble à l'expulsion du bouchon d'un bouteille de champagne.
Effusif: la lave est fluide est remonte naturellement avec le gaz (comme l'expérience du vinaigre).