Dyke

Un dyke est un type d’intrusion en feuillet qui coupe de manière discordante à travers la « roche encaissante » plus ancienne. En termes géologiques, discordant signifie que l’intrusion fracture ou coupe à travers les plans de stratification ou la foliation existants, plutôt que de courir parallèlement à eux (ce qui serait un sill). Les dykes sont des composants fondamentaux du système de plomberie d’un volcan, servant de conduits qui transportent le magma des réservoirs profonds vers la surface.

Mécanique de Formation

Les dykes se forment par un processus appelé fracturation hydraulique. Le magma sous pression pousse contre la roche environnante jusqu’à ce que la contrainte dépasse la résistance à la traction de la roche, créant une fissure. Le magma s’injecte ensuite dans cette ouverture.

Ce processus s’auto-promeut : la pointe de la fissure remplie de magma concentre la contrainte, permettant à la fracture de s’étendre davantage tant qu’il y a une pression de magma suffisante. Une fois que le magma refroidit et se solidifie, il forme un corps tabulaire de roche qui peut aller de quelques centimètres à des dizaines de mètres de largeur, et peut s’étendre latéralement sur des kilomètres.

Géométrie Structurelle et Érosion

Parce que les dykes sont formés de roche ignée (souvent du basalte ou de la diabase), ils sont généralement plus durs et plus résistants aux intempéries que les roches sédimentaires ou métamorphiques dans lesquelles ils s’immiscent. Sur des millions d’années, à mesure que la roche encaissante plus tendre s’érode, le dyke reste debout comme une crête proéminente ressemblant à un mur. Cette érosion différentielle crée des barrières naturelles frappantes à travers les paysages.

Inversement, si la roche du dyke est plus sensible à l’altération chimique que la roche hôte, elle peut s’éroder plus rapidement, laissant une tranchée ou un fossé étroit.

Systèmes à Grande Échelle

Les dykes se produisent rarement isolément. Ils font souvent partie de complexes géologiques massifs :

1. Essaims de Dykes : Ce sont des caractéristiques géologiques majeures constituées de centaines ou de milliers de dykes parallèles. Ils représentent des épisodes d’extension massive de la croûte et de génération de magma. L’essaim de dykes de Mackenzie au Canada est le plus grand exemple connu, créant une forme d’éventail de plus de 500 km de large.
2. Dykes Radiaux : Autour d’un évent volcanique central, les dykes rayonnent souvent vers l’extérieur comme les rayons d’une roue. Cela se produit parce que la pression de la chambre magmatique centrale exerce une contrainte égale dans toutes les directions, fracturant l’édifice environnant.
3. Dykes Annulaires : Ce sont des dykes courbes qui forment un cercle ou une ellipse. Ils sont associés à l’effondrement de caldeira, se formant lorsqu’un bloc de la croûte s’enfonce dans une chambre magmatique qui se vide, et que le magma se faufile vers le haut dans la fracture circulaire créée par l’effondrement.

Importance en Volcanologie

L’étude des dykes anciens permet aux géologues de reconstruire les champs de contrainte des environnements tectoniques passés. L’orientation d’un dyke indique la direction de l’extension de la croûte au moment de sa formation — le dyke s’ouvre dans la direction de la moindre contrainte de compression. De plus, les dykes sont cruciaux pour les évaluations des risques, car ils peuvent transporter le magma horizontalement sur de vastes distances, créant potentiellement de nouvelles fissures éruptives loin du sommet principal d’un volcan.