Article | 15/11/2019

Quelques sites géologiques d'intérêt volcanologique sur l'ile de La Réunion

15/11/2019

Delphine Bourgeois

Lycée Assomption Bellevue, Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

Résumé

Coulées historiques, orgues, tunnels de lave, cratère d'effondrement et palagonitisation  : quelques aspects du volcanisme de La Réunion.


L'ile de La Réunion est un DROM français situé dans l'océan Indien. Elle est formée de deux massifs volcaniques, le Piton des Neiges au Nord-Ouest de l'ile (éteint depuis 12 000 ans) et le Piton de la Fournaise au Sud-Est de l'ile, volcan effusif parmi les plus actifs au monde actuellement en terme de fréquence des éruptions. Ainsi, sur les dix premiers mois de 2019, il a déjà connu cinq phases d'activité : éruptions du 18 février au 10 mars, du 11 au 13 juin, du 29 au 30 juillet, du 11 au 15 août, et du 25 au 27 octobre.

La grande majorité des éruptions du Piton de la Fournaise est de type effusif et cantonnée à la caldeira de l'Enclos Fouqué et aux pentes du Grand Brûlé (formant l'“Enclos” au sens large, délimité en rouge sur la figure 2), mais quelques-unes (environ 3 % actuellement) se manifestent hors Enclos.

Nous vous présentons ici quatre sites géologiques remarquables de l'ile, très facilement accessibles et témoignant de la diversité des manifestations de l'activité hors enclos du Piton de la Fournaise et de leurs conséquences sur le paysage.

Vue aérienne générale de l'ile de La Réunion

Coulée de 1986 à la Pointe de la Table (commune de Saint-Philippe)

Du 20 au 29 mars 1986, une éruption s'est déroulée pour partie dans l'Enclos et pour partie hors de l'Enclos : il s'agissait de la deuxième éruption du XXe siècle hors de l'Enclos, après celle de 1977 ayant traversé le village de Piton-Sainte-Rose (cf. Église et gendarmerie envahies mais non détruites par la coulée d'avril 1977 de Piton Sainte Rose, île de La Réunion).

Une des coulées hors Enclos, dont le point d'émission était situé à moins de 50 m d'altitude dans la forêt de l'Ilet aux Palmistes, est rapidement descendue jusqu'à l'océan. Avec 5 Mm3 de lave émis en six jours, elle a entrainé un agrandissement de l'ile d'environ 25 hectares et une modification de la côte sur environ 1,5 km, formant notamment le promontoire de la Pointe de la Table.

Un sentier découverte permet d'accéder à la Pointe de la Table et de prendre conscience de la croissance latérale de cette ile volcanique. Néanmoins, la plateforme basaltique est l‘objet d'une intense érosion associée à la dynamique littorale, de sorte qu'elle n'occupe déjà plus toute son étendue initiale.

Vue 3D localisant le site de la Pointe de la Table, ile de La Réunion

Figure 2. Vue 3D localisant le site de la Pointe de la Table, ile de La Réunion.

En rouge, limite de l'Enclos, des Grandes Pentes et du Grand Brûlé.


Vue aérienne de la zone avant l'éruption de 1986

Vue aérienne de la zone après l'éruption de 1986

Figure 4. Vue aérienne de la zone après l'éruption de 1986.

Le cap de la Pointe de la Table est bien visible. La comparaison avec la figure 3 permet d'illustrer la croissance latérale de l'ile à la faveur des coulées atteignant l'océan. L'état actuel de la plateforme ne représente plus son étendue initiale puisqu'elle est l'objet d'une intense érosion associée à la dynamique littorale.


Vue aérienne annotée de la zone de la Pointe de la Table après l'éruption de 1986

Pointe de la Table, ile de La Réunion

Un sentier découverte permet aussi de parcourir les deux bras de la coulée. il s'agit d'une coulée de type pahoehoe, caractérisée par son aspect plissé (cf. Mise en place de laves cordées ( ropy lavas ), Hawaii, La Réunion, ou Coulées pahoehoe se transformant en coulées aa ou encore Coulées aa sur pahoehoe et pahoehoe sur aa, de beaux exercices de chronologie relative). Cette morphologie est liée à la déformation de la surface de la coulée (en cours de refroidissement) par la progression de la lave sous-jacente (plus chaude et fluide). On parle également de lave cordée.

On peut observer quelques tunnels de lave (cf. Lucarnes (skylight) et formation des tunnels de lave (lava tube)). Une telle structure se forme lorsque l'intérieur d'une coulée, toujours liquide s'écoule sous la surface de la coulée déjà refroidie et solidifiée. Lorsque l'alimentation en lave cesse, l'intérieur se vide, et il reste alors un tunnel creux, dont certains peuvent se visiter.

La promenade permet aussi d'observer la colonisation végétale de la coulée. En effet, quelques années suffisent pour que des espèces dites pionnières s'installent sur une coulée, par exemple des lichens comme Stereocaulon vulcani et des fougères visibles dans les fissures de la coulée. Leur décomposition à l'origine de la formation d'humus permettra ultérieurement la colonisation par des végétaux arbustifs, puis par une forêt en deux à trois siècles après l'éruption. Le phénomène est particulièrement rapide sous ce climat chaud et humide. Selon le climat, la végétation pionnière diffère comme on le voit en comparant le cas de la Réunion aux mousses du Lakagigar en Islande, aux fougères et graminées tropicales du Kilauea à Hawaï, aux cactus des iles des Galapagos (Équateur), ou aux crassulacées et roseaux des Açores (Portugal).

Colonisation végétale de la coulée de 1986

Colonisation végétale de la coulée de 1986

Par ailleurs, des orgues basaltiques sont également visibles sur le site (cf. La formation des orgues volcaniques). Ces structures prismées sont liées au refroidissement de la coulée de 1776, et non pas de celle de 1986.

Orgues basaltiques visibles sur le sentier de la Pointe de la Table

Orgues basaltiques visibles sur le sentier de la Pointe de la Table

Plage verte du Tremblet (commune de Saint-Philippe)

Du 2 avril au 1er mai 2007, le Piton de la Fournaise a connu une activité intense. Cette éruption est qualifiée d' « éruption du siècle » en raison d'une part des grands volumes de lave émis (170 à 210 Mm3, à comparer aux 60 Mm3 émis durant l'éruption la plus longue du XXe siècle de mars à septembre 1998), et d'autre part de l'effondrement du cratère Dolomieu qui a accompagné la vidange de la chambre magmatique (cf. Île de La Réunion : l'éruption du Piton de la Fournaise, avril 2007 et Effondrement du cratère Dolomieu, caldeira sommitale du Piton de la Fournaise (île de La Réunion)).

Lors de cette éruption exceptionnelle, une coulée de lave riche en olivine (basalte de type océanite) a atteint l'océan au niveau de la limite sud du Grand Brûlé.

Sa rencontre avec l'eau s'est accompagnée de sa fragmentation et de la libération des cristaux d'olivine. À la faveur de la dynamique océanique, ils se sont accumulés et ont sédimenté sur le littoral situé immédiatement au Sud de la coulée, formant sur environ 200 m de long la nouvelle plage du Tremblet, qui figure donc parmi les plus jeunes plages du globe.

Vue 3D localisant la plage du Tremblet, ile de La Réunion

Figure 16. Vue 3D localisant la plage du Tremblet, ile de La Réunion.

En rouge, limite de l'Enclos, des Grandes Pentes et du Grand Brûlé.


Vue aérienne de la plage du Tremblet

Vue aérienne ancienne du site de la plage du Tremblet, 19501965

Plage du Tremblet, ile de La Réunion, vue depuis le Sud

Figure 19. Plage du Tremblet, ile de La Réunion, vue depuis le Sud.

À l'arrière, l'arrivée de la coulée de 2007 dans l'océan Indien.


Vue rapprochée du sable de la plage du Tremblet

Sable de la plage du Tremblet vu à la loupe binoculaire

Figure 21. Sable de la plage du Tremblet vu à la loupe binoculaire.

Ce sable contient une forte proportion de cristaux d'olivine d'un vert translucide issus de la coulée d'océanite de 2007, fortement émoussés par la houle, ainsi que des fragments plus sombres de basalte vitrifié et/ou de pyroxène.


Un échantillon d'océanite

Figure 22. Un échantillon d'océanite.

Les océanites sont des basaltes particulièrement riches en phénocristaux d'olivine.


Son sable est de couleur verte en raison de la forte proportion de cristaux d'olivine qu'il contient (plus de 70 %). il contient également des fragments de basalte vitrifié.

Cap jaune de Vincendo (commune de Saint-Joseph)

On trouve également à La Réunion des traces d'éruptions hydromagmatiques. Parmi elles, on peut citer le Cap Jaune, situé à Vincendo dans le Sud de l'ile.

Localisation du Cap jaune, ile de La Réunion


Lors de l'éruption fissurale du Piton Vincendo il y a environ 3000 ans, la rencontre entre le magma émis en domaine littoral et l'eau de mer a engendré une vaporisation de l'eau produisant une explosion : ce type de dynamisme éruptif explosif est qualifié de surtseyen (du nom de l'ile islandaise de Surtsey formée en 1963) (voir aussi Figures d'impacts dans des dépôts phréato-magmatiques et/ou sutseyens des falaises de Capelas, île de Sao Miguel, Açores).

Dans le dynamisme surtseyen, chaque explosion entraine une pulvérisation et une projection de la lave, concomitantes à un refroidissement rapide entrainant sa vitrification. Les retombées de débris basaltiques vitrifiés édifient autour du point de sortie un anneau de tuf composé de hyaloclastites. Leur altération au contact de l'eau forme de la palagonite, un mélange de minéraux essentiellement argileux de couleur jaune ôcre.

La falaise du Cap Jaune fournit une coupe naturelle sur une soixantaine de mètres de hauteur dans l'anneau de tuf édifié par l'activité précoce du Piton Vincendo. Elle a été formée par l'accumulation de projections de hyaloclastites palagonitisées, d'où sa couleur jaune. Une nette stratification est visible, chaque strate correspondant au dépôt lié à une explosion.

On peut constater que la proportion d'éléments basaltiques et leur taille sont variables d'une strate à l'autre. Celles-ci dépendent de l'intensité de chaque explosion, qui dépend elle-même notamment du rapport magma / eau.

Falaise du Cap Jaune, ile de La Réunion

Détail des strates du Cap Jaune

Échantillon de palagonite du Cap Jaune

Figure 27. Échantillon de palagonite du Cap Jaune.

il s'agit d'une brèche basaltique à matrice de palagonite. En noir, les débris basaltiques ; en jaune la palagonite.


Les phases terminales de l'activité du Piton Vincendo ont été marquées par un arrêt du contact avec l'eau et l'émission de coulées de lave basaltique fluide jusqu'à l'océan, formant la plateforme basaltique côtière où se trouve l'actuel sentier littoral.

Plateforme basaltique édifiée par une coulée du Piton Vincendo

Cratère Commerson (commune de Saint-Joseph)

Le cratère Commerson, très facilement accessible le long de la route forestière menant au Piton de la Fournaise, est une dépression circulaire d'environ 200 m de diamètre et 235 m de profondeur.

Il s'est formé à la faveur d'une éruption fissurale datée de 1900 ans BP (soit en 60 ap.JC), à l'origine de l'émission de grands volumes de lave qui se sont écoulés dans la vallée de la Rivière des Remparts sur une vingtaine de kilomètres jusqu'à l'océan, au niveau de l'actuelle ville de Saint-Joseph.

Le cratère Commerson n'est pas un simple cratère d'émission de laves (avec cendres, niveaux soudés et bombes autour du cratère) mais aussi un cratère d'effondrement, ou de soutirage, situé à l'aplomb du “conduit” de lave souterrain qui a alimenté la coulée de la Rivière des Remparts (cf. Cratère Commerson sur de site de l'Université de La Réunion). Ce transfert de lave en profondeur a engendré des fissures visibles à la surface, des points d'émission de fontaines de laves, et des effondrements souterrains aboutissants à des cratères d'effondrement en surface, appelés aussi pit craters (cf. Pit craters sur Volcano World – OSU, ainsi que Alignement islandais de cratères de soutirage). La partie supérieure de la falaise du cratère est constituée de lapillis et niveaux soudés (émissions des fontaines de lave) d'il y a 1900 ans BP, alors que les quatre cinquièmes de la falaise mettent au jour les dépôts volcaniques stratifiés d'épisodes éruptifs antérieurs constituant la partie superficielle des dépôts au sein desquels s'est effectué le transfert de lave souterrain aboutissant à la coulée de la Rivière des Remparts.

Vue 3D localisant le cratère Commerson, ile de La Réunion