Scientific Park: Les orgues volcaniques

Parmi les curiosités géologiques que l'on trouve sur Terre, les orgues volcaniques font parti des plus surprenantes.

Chaussée des géants (Irlande)

Les orgues volcaniques sont des formations géologiques composées de colonnes prismatiques régulières de forme hexagonales, décimétriques. Elles se développent aussi bien dans des basaltes que dans des phonolites, des trachytes et des andesites.

Les orgues se forment par contraction thermique lors du refroidissement de la lave. Lorsque la lave atteint la surface de la Terre, elle refroidit et se rétracte. Le volume de la coulée va alors diminuer durant la solidification et des fissures peuvent apparaitre et donner naissance à des structures prismatiques en forme d'hexagones (les orgues).

L'hexagone est la forme géométrique la plus stable qui permet de répartir au mieux les déformations et le relâchement des contraintes de retrait. La lave est un milieu homogène qui va subir un refroidissement hétérogène, c'est à dire un refroidissement variable sur toute la coulée (depuis les bord jusqu'au centre). L'hétérogénéité va provoquer la fissuration de la coulée, mais l'homogénéité du milieu va faire que les contraintes vont se répartir de manière homogène dans l'épaisseur de la coulée.

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La formation des prismes ne s'opère que dans des coulées relativement épaisses. Elle s'effectue perpendiculairement aux surfaces de refroidissement. Plus le refroidissement est lent, plus les hexagones seront réguliers.

L'héxagone : forme naturelle idéale

La forme "iso-contraintes" idéale parfaite est le cercle, mais un empilement en cercles est impossible puisqu'il y aurait des vides entre eux qui déstabiliseraient la structure. Le meilleur compromis géométrique est alors l'hexagone qui permet une utilisation optimale de l'espace et permet l'empilement (les abeilles l'ont compris bien avant nous dans leurs ruches). Bien sûr dans la nature "l'idéal hexagonal" est rarement atteint et ce sont souvent des motifs polyédriques qui se réalisent (par exemple les prismes de dessication dans les argiles).

Il existe de nombreux sites avec des orgues volcaniques à travers le monde, les plus connues étant certainement La chaussée des géants en Irlande.