Contexte géologique : un volcan dans un contexte peu commun

Le volcan Etna se situe sur la côte est de la Sicile, face à la Mer Ionienne, dans une situation peu commune comparée à la majorité des volcans. Ceux-ci se rencontrent en effet généralement en bordure de plaque tectonique, ou au niveau de « points chauds »…

Volcans et tectonique des plaques

Les volcans sont l’expression grandiose d’un phénomène continu et de grande ampleur à la surface du globe : le magmatisme, qui se produit dès que des roches se retrouvent dans des conditions favorables à leur fusion.
La plupart du magma formé cristallise en profondeur sous la forme de plutons, fréquents en France (granites de la Margeride, du Velay…) ; mais nous nous intéresserons ici à cette petite partie du magma qui arrive en surface.
À première vue, on constate que ces volcans ne sont pas distribués aléatoirement à la surface du globe : la plupart s’alignent le long de frontières bien nettes, les limites de plaques.

Ces plaques tectoniques sont des fragments de l’enveloppe la plus externe de la terre solide : la lithosphère.
Elles mesurent quelques milliers à dizaines de milliers de km de large pour une profondeur variable, autour de 150 km.
Leur partie la plus superficielle est constituée par la croûte terrestre, qui peut varier latéralement d’une nature continentale granitique à une nature océanique basaltique.

Au contact des océans, cette lithosphère océanique se refroidit, ce qui l’épaissit et l’alourdit au point de la forcer à s’enfoncer dans le manteau solide plus chaud : c’est la subduction.
La plaque plongeante se déshydrate alors au profit du manteau sus-jacent, provoquant la fusion partielle de ce dernier et l’extraction de magma.
Ces frontières de plaques en convergence sont ainsi repérables par de larges arcs de « volcans gris », tels que la « ceinture de feu » du Pacifique, nommés d’après la couleur des roches formées ainsi que leur tendance à tout saupoudrer de cendre grise.

Par ailleurs, la traction de la plaque plongeante la met en mouvement au-dessus du reste du manteau, générant des zones décrochantes qui coulissent et des zones en extension qui s’amincissent.
Au niveau de ces dernières, le manteau asthénosphérique chaud remonte et fond partiellement, à l’origine d’un important magmatisme, dont la majorité se produit au fond des océans au niveau des dorsales médio-océaniques, et parfois sur les continents comme dans le rift est-Africain.

Enfin, des panaches mantelliques chauds peuvent se frayer un chemin depuis le manteau profond voire sa limite avec le noyau, fondre en partie vers 200 km de profondeur et former les points chauds tels qu’Hawaii ou la Réunion. Il s’agit de « volcans rouges », effusifs, formant d’abondantes coulées de lave.

Contexte géodynamique de l’Etna

La Sicile est effectivement située à la limite de deux plaques : Nubie (Afrique sauf l’Afrique de l’Est) et Eurasie ; la plaque africaine se rapprochant de quelques millimètres par an vers l’Europe, avec un léger mouvement de rotation vers la gauche qui a notamment formé les Alpes occidentales il y a une trentaine de millions d’années.

La collision s’essouffle aujourd’hui dans les Alpes, mais elle se prolonge activement vers l’est jusqu’en Papouasie via l’Himalaya, et vers le sud jusqu’à la Sicile via les Appenins et la Calabre. La frontière entre les terrains africains que nous avons rencontré en Iblei, et des terrains plutôt européens accrétés à la marge africaine lors de sa remontée (Nébrodies et Madonnies), se situe ainsi dans le nord de la Sicile, proche de la région de l’Etna.

À ce niveau, la Mer Ionienne, solidaire de l’Afrique, continue de plonger en subduction sous la mer Tyrénienne, formant l’arc volcanique des Îles Éoliennes (Stromboli, Vulcano…).
L’Etna, lui, se situe trop au sud pour être relié à ce phénomène : il ne s’agit pas d’un volcan de subduction, mais pas non plus d’un point chaud, beaucoup plus large, ni bien sûr d’une dorsale…

Il s’enracine cependant le long d’un escarpement rectiligne séparant à l’ouest la Sicile continentale de la mer Ionienne à l’est.
Le recul de la subduction calabraise sous son propre poids, depuis la côte de Nice il y a 25 millions d’années jusqu’à la Calabre actuelle, emportant au passage la Corse et la Sardaigne, pourrait alors se faire plus rapidement au niveau de la Mer Ionienne que de la Sicile.
Ce coulissement relatif provoquerait un déchirement en profondeur et un afflux de manteau chaud, formant les magmas qui s’engouffrent le long de cette fracture.

Simon Bufféral

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