La genèse d'un volcan est toujours la même; elle est due à une accumulation de liquide sous la surface de la terre. Ces liquides de profondeur sont la plupart du temps composés des huit éléments suivants : l'oxygène (O), le silicium (Si), l'aluminium (Al), le fer (Fe), le magnésium (Mg), le calcium (Ca), le sodium (Na) et le potassium (K). Les composés dits volatils (ou gaz), tels que le dioxyde de soufre, le dioxyde de carbone et l'eau, sont aussi généralement présents dans ces liquides en plus petites quantités. Les liquides de profondeur ou coulées de silicates (parce qu'ils sont abondants en silice) sont appelés magmas jusqu'à ce qu'ils atteignent la surface où ils deviennent des laves. Les coulées de lave sont très souvent des ruisseaux de liquides très chauds qui peuvent transporter des cristaux qui se sont formés sous-terre ou qui se formés lors du refroidissement de la lave. La température de la lave peut varier entre 500°C et 1200°C et les coulées peuvent jaillir selon diverses manières qui dépendent de leur composition chimique et particulièrement de leurs quantités relatives de silicium et d'eau.

Figure 5. Vue schématique d'un volcan Schéma d'un stratovolcan illustrant quelques termes volcaniques et des noms de roches. Les noms des roches sont basés sur le pourcentage pondéral desilicate (SiO2) dans la roche. (Courtoisie de l'observatoire de volcan des Cascades, Commission géologique des Étatas-Unis) image agrandie [GIF, 15.4 ko, 498 X 602, avis]

Les roches volcaniques témoignent de l'histoire des éruptions d'un volcan particulier. Les roches volcaniques portent beaucoup de noms différents à cause des variations importantes de leurs compositions chimiques. On a choisi ces noms pour qu'un seul mot puisse fournir le plus d'information possible concernant la roche. Étant donné que les roches volcaniques sont composées dans leur plus grande part des éléments Si et O, pour les commodités de la description, les volcanologues combinent ces deux éléments et les appellent des silicates (SiO2). Ces deux éléments comptent pour plus de 45 % du poids des roches; par conséquent, les noms des roches volcaniques dépendent de la quantité de SiO2 présente dans la roche. Par exemple, le basalte, la roche volcanique la plus courante au Canada (et à la surface du globe) contient entre 45 et 52 % de SiO2 (en poids; Figure 5). On trouve de grandes quantités de basalte partout au Canada. Dans l'ouest canadien, le basalte couvre la plus grande partie des plateaux de la région Cariboo/Chilcotin du centre de la Colombie-Britannique. L'andésite, une autre sorte de roche volcanique qui contient plus de SiO2 que le basalte (52-63 % en poids de SiO2; Figure 5), n'est pas aussi courante dans les volcans canadiens récents, mais peut éventuellement jaillir dans la région de Garibaldi au sud de la Colombie-Britannique ou du Mont Baker, immédiatement au sud de la frontière au nord-ouest de l'état de Washington. Le basalte et l'andésite coulent facilement et forment le plus souvent les coulées de lave. Les volcans qui crachent des laves de dacite (63-68 % en poids de SiO2; Figure 5) et de rhyolite (>68 % en poids de SiO2; Figure 5) sont moins courants, mais sont éventuellement portés à exploser et sont plus dangereux que les volcans qui rejettent des laves de basalte et d'andésite. À cause de l'épaisseur et de la viscosité (c.-à-d. collants comme le miel ou la mélasse) des magmas de dacite et de rhyolite, ces laves ne s'écoulent pas aussi facilement et sont portées à exploser si elles sont riches en volatils. Les laves dacitiques et rhyolitiques qui contiennent peu de gaz construisent des monts de lave autour de la zone de la cheminée, arrondis en forme de muffin, appelés 'dômes'.

Figure 6. Dôme de lave Le volcan de la Soufrière, à Montserrat (Antilles), avec son dôme actif de lave au sommet (décembre 1996).Une éruption semblable a eu lieu, il y a 2350 ans, au Mont Meager en Colombie-Britannique. (Photo M. Stasiuk (Commission géologique du Canada)) image agrandie [JPEG, 18.3 ko, 243 X 390, avis]

Figure 7. Dôme de lave, détail Dôme de lave en expansion à Montserrat; extrusion d'une aiguille de lave massive à travers un cône de lave et de cendre (décembre 1996) (Photo M. Stasiuk (Commission géologique du Canada)) image agrandie [JPEG, 15.3 ko, 253 X 390, avis]

Deux grosses éruptions de magma de dacite au Mont Meager, dans le sud de la Colombie-Britannique, et au Mont Churchill, dans l'est de l'Alaska ( à quelques kilomètres de la frontière du territoire du Yukon), ont généré d'importants dépôts de cendres volcaniques à travers une grande partie de l'Ouest canadien durant les 3 000 dernières années.

Selon que le magma est basaltique, andésitique, dacitique, rhyolitique ou une myriade d'autres compositions plus obscures, différents noms sont utilisés pour le décrire une fois que l'éruption a eu lieu. Selon sa composition chimique (et d'autres facteurs comme son contenu volatil), le magma va soit s'écouler hors de la cheminée du volcan (Figure 5) passivement et rester 'homogène' (ex. la lave), soit exploser violemment en se fragmentant (pyroclastique). En refroidissant, les coulées de lave homogènes forment souvent des fractures régulières, appelées 'joints en colonne' (Figure 9) , qu'on reconnaît aisément et qui sont très particulières. Les coulées de lave peuvent aussi produire du matériel fragmentaire, qu'on appele 'brèche en coulée' qui se forme quand la lave refroidit mais qui continue à se déplacer.

Figure 9. Joints en colonne Joints en colonne dans une coulée de lave solidifiée. Ces joints polygonaux réguliers résultent de la contraction de la lave en train de refroidir. (Photo C.J. Hickson (Commission géologique du Canada)) image agrandie [JPEG, 40.2 ko, 257 X 390, avis]

Figure 10. Pahoehoe et aa Une surface de lave 'pahoehoe' (premier plan) et un front actif de coulée 'aa' (arrière plan) à Hawaii. (Photo C.J. Hickson (Commission géologique du Canada)) image agrandie [JPEG, 37.9 ko, 400 X 263, avis]

La surface de la lave peut se présenter sous différentes formes. On appelle 'pahoehoe' les laves cordées, dont la surface s'apparente à des coquillages, et 'aa', les laves brisées, à apparence vacuolaire (Figure 10). Cependant, si le magma se brise en fragments pendant une éruption explosive, les fragments sont appelés 'téphra' ou 'scories' (Figure 11). On décrit ces fragments en fonction de leur taille et du pourcentage en volume de vacuoles( c.-à-d. en bulles d'air; Figure 12, Figure 13) qu'ils contiennent.

Figure 12. Vacuoles Des vacuoles dans la lave solidifiée. Quand une coulée de lave s'arrête, mais avant sa solidification, les bulles de gaz, à l'intérieur, se déplacent vers le haut; elles se rassemblent sous la croûte superficielle solidifiée pour former une zone riche en vacuoles au sommet et une zone plus dense dans la partie centrale de la lave. (Photo C.J. Hickson (Commisssion géologique du Canada)) image agrandie [JPEG, 37.0 ko, 258 X 390, avis]

Figure 11. Téphra Téphra scoriacé du cône de Nazko, au centre de la Colombie-Britannique. Les plus petits morceaux (moins de 6.4 cm de long) sont des lapillis, et les plus gros, des blocs ou des bombes. En comparaison, le marteau de géologue mesure environ 30 cm de longueur. (Photo C.J. Hickson (Commisssion géologique du Canada)) image agrandie [JPEG, 38.7 ko, 259 X 390, avis]

Les fragments de magma dont la plus grande dimension dépasse 64 mm sont appelés soit 'blocs', soit 'bombes', selon leur forme (Figure 11, Figure 14).

Les blocs sont angulaires et composés de magma solidifié avant l'éjection. Les bombes, au contraire, ont été éjectées alors qu'elles étaient partiellement en fusion et peuvent présenter des signes d'un façonnage aérodynamique pendant leur chute (Figure 14). On appelle 'lapilli' les fragments de magma dont la dimension maximale se situe entre 64 mm et 2 mm. (Figure 11).

Figure 13. Fragment de pierre ponce Image, par balayage au microscope électronique, d'un fragment de pierre ponce, montrant sa nature vacuolaire très poreuse. (Photo C.J. Hickson (Commission géologique du Canada)) image agrandie [JPEG, 26.8 ko, 350 X 263, avis]

Figure 14. Bombes volcaniques Les volcans éjectent souvent de grosses boulettes de magma incandescentes appelées 'bombes volcaniques'. À cause de la température élevée du magma, elles peuvent prendre une forme aérodynamique pendant leur trajectoire aérienne, comme celle de la 'bombe fusiforme' montrée içi. (Photo C.J. Hickson (Commission géologique du Canada)) image agrandie [JPEG, 43.6 ko, 400 X 265, avis]

La 'cendre' est le terme utilisé pour les fragments inférieurs à 2 mm; c'est le plus petit type de téphra. Le terme de 'scorie' désigne un téphra modérément vacuolaire (<75 % de vacuoles par volume) et généralement basaltique à andésitique. Le terme ponce est réservé au téphra hautement vacuolaire (>75 % de vacuoles par volume;; Figure 11). Ce sont les magmas dacitiques et rhyolitiques qui produisent le plus souvent la pierre ponce; elle est souvent si légère qu'elle peut flotter sur l'eau; on en transporte aisément de grands morceaux.