Échantillon de réticulite (mousse de basalte) et fontaine de lave, Holei Pali, flanc Sud du Kilauea, Hawaii

Source - © 2007 Pierre Thomas

Figure 1. Gros plan sur un échantillon de réticulite, Holei Pali, Hawaii

Il s'agit d'un réseau de « filaments basaltiques » regroupés en un réseau pseudo-dodécaédrique dans les 3 dimensions de l'espace (ensemble de polyèdres à faces statistiquement pentagonales). Les dodécaèdres sont limités à leurs arrêtes, leurs faces sont creuses et on peut passer d'un polyèdre au suivant sans traverser de matière.

Les images 2 et 3 montrent des vues plus générales de ce même échantillon.

Source - © 2007 Pierre Thomas Figure 2. Plan rapproché d'un échantillon de réticulite, Holei Pali, Hawaii

Source - © 2007 PPierre Thomas Figure 3. Un échantillon de réticulite, Holei Pali, Hawaii

Après les orgues, les fentes de rétraction et les fissures à la surface d'un lac de lave, voici un exemple, beaucoup plus rare, de structure pentagonale en trois dimensions présent dans des roches volcaniques : la réticulite.

La réticulite est une roche volcanique rare, car très fragile. C'est une véritable « mousse de basalte ». On ne la trouve qu'associée aux laves basaltiques extrêmement fluides accompagnées d'abondants dégagements gazeux entraînant des fontaines de lave, comme sur le Kilauea (Hawaii) et ses volcans annexes. La réticulite est extrêmement vacuolaire, les vides représentent plus de 95% du volume de la roche, ce qui lui donne une masse volumique extrêmement faible. Cette roche pourtant ne flotte pas, car les « vacuoles » communiquent les unes les autres, et l'eau remplit instantanément cette roche, ce qui n'est pas le cas de la pierre ponce classique, en générale faite de magma acide et constituée d'une juxtaposition de bulles fermées et sans communication.

La forme pseudo-dodécaédrique des polyèdres est toujours à rechercher dans les propriétés des figures qui minimisent le rapport périmètre/surface (en 2 dimensions) ou surface/volume (en 3 dimensions). Dans le cas de structures à 2 dimensions, c'est l'hexagone qui minimise le rapport périmètre/surface. Dans le cas de structures à 3 dimensions, si l'on impose des polyèdres jointifs et réguliers, il n'y a que 5 polyèdres convexes possibles : le tétraèdre, le cube, l'octaèdre, le dodécaèdre et l'icosaèdre. C'est le dodécaèdre qui a le plus petit rapport surface/volume. Rappelons que le dodécaèdre est un polyèdre régulier à 12 faces pentagonales, 20 sommets et 30 arrêtes. Une telle forme est une forme possible de cristallisation pour certains minéraux, par exemple la pyrite.

Une telle roche est à rapprocher de la mousse de savon, de bière (ou de champagne), mais une mousse de basalte, solidifiée, dont les parois auraient disparu et où seules subsisteraient les arrêtes.

Source - © 2007 Pierre Thomas Figure 4. Un verre de bière, surmontée de sa mousse À consommer avec modération.

Source - © 2007 Pierre Thomas Figure 5. Gros plan sur la mousse de bière Les dimensions des bulles sont très voisines de celles de la réticulite. À consommer avec modération.

Cette réticulite a été trouvée sur des coulées très récentes (1972-1974) du versant Sud du Kilauea (Hawaii). Elle se trouve en fragments centimétriques, coincés dans des irrégularités ou des anfractuosités de la surface de ces coulées.

Source - © 2007 Pierre Thomas

Figure 6. Gros plan sur la surface d'une coulée, Kilauea, Hawaii

L'échantillon de réticulite photographié (images 1 à 3) correspond à la tache rousse indiquée par la flèche inférieure. La flèche supérieure localise un autre échantillon plus petit.

Source - © 2007 Pierre Thomas Figure 7. Morphologie des coulées de lave de 1972-1974 au Sud du Kilauea, Hawaii C'est dans les replis et les anfractuosités de cette surface qu'on trouve des échantillons de réticulite.

Source - © 2007 Pierre Thomas Figure 8. Coulées de lave récentes (1972-1974) au Sud du Kilauea, Hawaii Les échantillons de réticulite, trouvés au niveau de la flèche rouge, sont plus abondants juste en dessous de la rupture de pente, nommée Holei Pali, séparant un plateau supérieur d'une plaine basse.

Source - © 2007 Google Figure 9. Localisation du site riche en réticulite au niveau d'une rupture de pente (Holei Pali, Hawaii) La flèche rouge indique le site.

Source - © 2007 D'après Google, modifié Figure 10. Localisation site de prélèvement des réticulites par rapport au Pu'u O'o (volcan émetteur), et à la direction générale des alizés venant du NE Site à réticulite : flèche rouge ; direction des alizés venant du NE (flèche bleue).

Localisation du Kilauea Iki Crater (Hawaii) via Google Earth.

Comment une telle mousse de lave peut-elle se trouver coincée dans des anfractuosités d'une coulée banale ? En fait, cette écume de lave est générée à une dizaine de kilomètres du site où elle a été ramassée, et y a été apportée par le vent. Le volcan Pu ‘u O'o, volcan latéral du Kilauea, est en éruption quasi permanente depuis quelques années, avec, de façon intermittente, de très hautes fontaines de lave (images 11 et 12). Ces fontaines génèrent de la mousse de lave (réticulite), très peu dense, que les vents alizés (venant du Nord-Est) transportent vers le Sud-Ouest. Ces fragments de réticulites « volent et/ou courent » au dessus des surfaces des coulées, et se font piéger aux niveaux des anfractuosités et des irrégularités superficielles des coulées. C'est au niveau de la rupture de pente d'Holei Pali (là ou la vitesse du vent chute) que les fragments de réticulite sont les plus abondants (localisation, image 10).

Source - © 2007 USGS Figure 11. Une fontaine de lave du Pu'u O'o, Hawaii, photographiée en octobre 1983 La hauteur d'une telle fontaine varie de 10 à 100 m, mais peut occasionnellement atteindre 500 m.

Source - © 2007 HVO / USGS Figure 12. Vue générale du Pu'u O'o, Hawaii, lors d'un paroxysme éruptif en juin 1986