I- Formation des îles volcaniques et points chauds

1. Différentes manifestations liées à la formation des îles volcaniques

Différents phénomènes peuvent concourir à la formation des îles volcaniques parmi lesquels figure l’existence d’un point chaud, objet de notre travail.
Deux autres évènements peuvent cependant leur donner naissance :
- l’accumulation de matériaux liée à l’activité volcanique. Ainsi des îles volcaniques accompagnent les dorsales sous-marines. Les îles d’Hawaii, dans le Pacifique, situées sur une chaîne de montagne submergée, en sont une illustration.
- l’émergence d’un rift océanique (l’Islande). Un rift est une zone où la lithosphère continentale est en extension, ce qui provoque à la fois son affaissement, une zone de volcanisme et une importante sédimentation continentale. La lithosphère est la partie superficielle de la Terre qui regroupe la croûte et la partie superficielle du manteau, elle est caractérisée par ses propriétés mécaniques (solide et cassante) et thermiques (propagation de chaleur par conduction. Elle est constituée d'un certain nombre de plaques tectoniques qui se déplacent les unes par rapport aux autres.

Coupe schématique de la terre illustrant les principaux processus de tectonique des plaques ainsi que les couches qui composent la terre.

2. Le volcanisme de point chaud

Le dernier modèle d’île volcanique se forme donc au niveau des points chauds, dans les océans. Sa formation est engendrée par celle d’un point de chaleur dans la lithosphère (cf. schéma 1).
Ce point de chaleur appelé point chaud ou zone de formation de magma est généré par l’élévation vers la surface de remontées mantelliques (composé de péridotites) sous la forme d’un panache. La composition et la provenance de ces panaches sont encore peu connues. On peut penser qu’ils se forment dans la zone de transition entre l’asthénosphère et le manteau inférieur vers 700 km de profondeur, mais il est possible que leur origine se trouve plus en profondeur, au niveau de la discontinuité de Gutenberg c’est-à-dire à la limite supérieure du noyau à 2900km. La formation des volcans se produit par un dégagement d’énergie dû au point chaud.
Il donne naissance à la fusion d’une portion du matériel mantellique profond et chaud qui remonte à la surface dû à la différence de densité entre le matériel fondu et le matériel ambiant. D’importants volumes de lave sont ainsi libérés. Le volcan ainsi formé devient par la suite une île.
Lorsque le volcan perce un océan, il va donner naissance à un chapelet d'îles alignées comme c'est le cas pour l'archipel d’Hawaii. On trouve également un nombre élevé de volcans sous marins nés de ce phénomène dans l’Océan Pacifique ; ils sont appelés guyots. Si le point chaud débouche sous un continent, ce qui arrive néanmoins parfois, il va alors donner naissance à une série de volcans alignés.

Schémas illustrant la formation et l’évolution d’un point chaud

La localisation des points chauds permet de savoir quel a été le déplacement des plaques tectoniques grâce à l’alignement de volcans éteints qui précèdent un volcan en activité.
L’âge des volcans s’observe grâce à leur emplacement par rapport au point chaud. Les volcans les plus récents se trouvent plus près du point chaud que les volcans formés antérieurement, placés à l’extrémité de la ligne.
Les points chauds peuvent exister pendant plusieurs dizaines de millions d’années.