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En géologiegéologie, une protrusion représente une constructionconstruction volcanique en dôme ou en aiguille typique du volcanisme péléen. Ce type de volcanisme fait référence à la montagne Pelée en Martinique, et se caractérise par des laves très visqueuses, riches en silicesilice et plutôt froide (800-900 °C), d'aspect clair voire blanchâtre (magmas trachytiques). Ces caractéristiques font que les volcansvolcans de type péléen ne produisent pas de coulées de lave. À l'inverse, les magmas remontent très lentement dans les conduits volcaniques. Leur importante viscositéviscosité rend le dégazagedégazage du magma difficile. Ainsi, lorsque la lave arrive en surface, fortement chargée en gazgaz, la chute brutale de pressionpression va souvent engendrer une première phase explosive qui va créer un cratère et produire des nuées ardentesnuées ardentes. Le magma visqueux qui continue d'affluer lentement vers la surface va alors s'accumuler au-dessus de ce cratère, sans s'écouler, pour former des structures en dômes ou des aiguilles de protrusion.

L’aiguille de protrusion de la montagne Pelée avant son effondrement en 1902. © Wikimedia Commons, domaine public
L’aiguille de protrusion de la montagne Pelée avant son effondrement en 1902. © Wikimedia Commons, domaine public

Une extrusion lente de matériel volcanique déjà solidifié

À l'inverse des volcans classiques, la construction au niveau de ce type de structure ne se fait donc pas par au-dessus, mais par en dessous, d'où l'absence de cratère au sommet des protrusions.

Une protrusion se forme donc dans un contexte éruptiféruptif particulier, lorsque la lave a une viscosité si extrême qu'elle a du mal à remonter dans la cheminée volcaniquecheminée volcanique. La progression très lente de la lave va engendrer un bouchon solidesolide dans les conduits, menant à un refroidissement lent du magma bloqué en dessous. Ce bouchon va remonter doucement comme un immense piston sous la pression de la lave continuant d'alimenter le conduit en profondeur et mener à la formation d'une protrusion. L'extrusionextrusion de la protrusion, déjà solidifiée, va au passage arracher des blocs de socle cristallin, que l'on retrouvera ensuite sur les flancs de l'aiguille. En s'élevant graduellement, la structure va cependant subir de nombreux effondrements. Les hauteurs que peuvent atteindre les protrusions sont cependant remarquables (plusieurs centaines de mètres).

Des structures typiques de la chaîne des Puys

Les roches magmatiques résultant de ce type de volcanisme sont habituellement des phonolitesphonolites, qui résultent donc d'un refroidissement lent et qui ont la particularité d'émettre un son clair lorsqu'on les entrechoque, d'où leur nom.

Ce type de volcanisme est typique du Massif central et de la chaîne des Puys, où l'on retrouve plusieurs protrusions, comme les roches Tuilière et Sanadoire ou le Puy Chopine. Ce dernier s'est ainsi élevé à plus de 180 mètres au-dessus du socle de base.

Roches Tuilière et Sanadoire dans le Massif central, deux exemples de protrusion. © Père Igor, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0
Roches Tuilière et Sanadoire dans le Massif central, deux exemples de protrusion. © Père Igor, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Du fait de leur dynamique particulière, les protrusions en construction sont susceptibles d'être détruites par de nouvelles explosions ou par des effondrements, comme cela a été le cas pour la montagne Pelée en Martinique.