Caldeiras et lacs de cratère

Objectifs d’apprentissage

• Expliquer comment une caldeira se forme quand un volcan s’effondre après une éruption gigantesque.
• Distinguer une caldeira d’un cratère sommital par sa taille.
• Expliquer comment l’eau remplit une caldeira, et pourquoi certaines caldeiras abritent des lacs profonds et d’autres non.

Réponses

1. Mesurez la largeur de Crater Lake sur l’impression, en mm. Le modèle entier mesure 150 mm de large pour 15 km. Quelle est la largeur du lac en km ?Environ 80–100 mm sur l’impression, soit environ 8–10 km. Le vrai lac mesure environ 8 km sur 10 km (5 miles sur 6).
2. Un cratère au sommet d’un volcan fait généralement moins de 1 km de large. Expliquez pourquoi une caldeira peut être tellement plus grande.Une caldeira n’est pas creusée par une explosion comme un cratère. Une éruption gigantesque vide une grande partie de la chambre magmatique en dessous, et tout le sommet du volcan s’effondre dans l’espace vide.
3. Crater Lake se trouve à l’emplacement d’un grand volcan, le mont Mazama, qui s’est dressé là jusqu’à son éruption et son effondrement il y a environ 7 700 ans. Suivez les pentes extérieures vers le haut et dessinez à quoi le mont Mazama aurait pu ressembler auparavant.Les pentes extérieures se prolongent vers le haut en un grand cône au-dessus du centre du lac actuel. Les géologues pensent que le mont Mazama culminait à environ 3 700 m (12 000 pieds), plus de 1 000 m au-dessus du rebord actuel.
4. Trouvez l’île près de la rive ouest de Crater Lake. Qu’est-ce que c’est, selon vous, et comment s’est-elle formée ?Wizard Island. C’est un petit cône de scories, un jeune volcan né d’éruptions à l’intérieur de la caldeira après l’effondrement.
5. Aucune rivière ne se jette dans Crater Lake. D’où vient son eau ? Pourquoi le lac ne déborde-t-il pas ?La pluie et beaucoup de neige y tombent directement et ruissellent le long des parois intérieures. L’eau s’en va par évaporation et par infiltration à travers les roches : le niveau reste donc à peu près constant. C’est le lac le plus profond des États-Unis, avec 594 m.
6. Sur le modèle du Ngorongoro, le fond se trouve à environ 600 m sous le rebord. Le modèle mesure 150 mm de large pour 30 km, dessiné 1,5× plus haut que l’échelle réelle : 1 mm de hauteur représente donc environ 133 m. Combien de mm de profondeur la cuvette a-t-elle sur l’impression ? Mesurez pour vérifier.600 ÷ 133 ≈ 4,5 mm.
7. Le fond du Ngorongoro est surtout une prairie avec un lac peu profond et des marais, et non un lac profond. Donnez une raison.Il y pleut moins qu’à Crater Lake et le soleil brûlant évapore l’eau rapidement : l’eau ne s’accumule donc jamais en un lac profond. (L’eau s’écoule aussi, et les sédiments ont comblé le fond en 2–3 millions d’années.)

Avant la leçon

Imprimez les modèles à 150 mm de large, couches de 0,2 mm, remplissage de 10–15 %, sans supports. Les deux utilisent une exagération verticale de 1,5×. Les lacs sont creusés dans le terrain : Crater Lake apparaît donc comme une surface plane à l’intérieur du rebord, même sur une impression monochrome ; un changement de filament bleu au niveau du lac le fait ressortir. Les mesures de la fiche supposent une taille de 150 mm. Les réponses mesurées par les élèves varieront un peu selon leur façon de mesurer. Questions de discussion et activité pratique sur ce thème : terraprinter.com/classroom/#calderas