Quel que soit leur contexte géodynamique (compressif ou extensif), la composition chimique de leur magma (mafique ou différencié), les volcans montrent fréquemment des alternances entre des éruptions explosives (de type Pliniennes, nuées ardentes, fontaines de lave) et des éruptions effusives (croissance de dôme et coulées de lave). Les conséquences en termes de risque volcanique sont clairement différentes. Cependant, le passage d'un style éruptif à l'autre n'est à l'heure actuelle pas prévisible, en raison notamment d'une compréhension incomplète des mécanismes éruptifs. Notre connaissance actuelle permet cependant de relier l'explosivité du magma aux gaz qu'il contient. En effet, lors de l'ascension du magma, les volatils dissous dans le liquide silicaté peuvent s'exsolver sous forme de bulles gazeuses. En fonction des conditions thermodynamiques, un processus de coalescence des bulles peut mener à un réseau poreux connecté. Si le magma devenu perméable perd ses gaz, l'éruption sera de type effusif. Au contraire, si les bulles ne s'interconnectent pas, le magma conserve une pression gazeuse en cours d'ascension. L'éruption sera alors explosive dès la libération des gaz sous pression. Ainsi, l'atteinte d'un seuil de percolation des gaz au sein du magma contrôle la transition entre le régime explosif et effusif. Nous savons également que certains processus ont une influence importante sur le développement de la perméabilité magmatique, telle que la déformation des bulles ou la cristallisation du magma. Les échelles de temps et de taille caractéristiques du dégazage et de la cristallisation sont très variables. En particulier, l'état d'avancement de ces processus est défini par la compétition entre leurs cinétiques et le temps imparti pour l'ascension du magma entre sa zone de stockage et la surface. Par conséquent, il apparaît primordial de caractériser les modalités et les cinétiques des processus de dégazage, de cristallisation, et de fragmentation des magmas pour pouvoir prédire le potentiel explosif d'une éruption volcanique. Nous proposons d'étendre ces résultats vers les domaines jusqu'à présent non explorés  (1)  des processus de dégazage des magmas mafiques et du développement de la perméabilité des liquides rhyolitiques, (2)  de la modélisation thermodynamique de la cristallisation des liquides rhyolitiques (3)  des processus de mélanges magmatiques.

Sous-projets :

Dégazage et perméabilité magmatiques

Modélisation thermodynamique de la cristallisation des microlites

Mélanges magmatiques