Abstract
Eruptive gases, as sampled at temperatures ca. 1000°C, show strong and swift variations, both in space and time. High gradients and short periods characterize their chemical and physical parameters.
On the other hand when collected in conditions preventing strong groundwater or air contamination, water is usually less abundant than carbon dioxide, and several times even absent. Carbon dioxide appears as the major component of the eruptive gas phase during high velocity high pressure (explosive) release phenomena.
This tentatively suggests that this prevalence of the dense CO2 (1.5 heavier than air, 3 times heavier than steam) would account for the somewhat puzzling characteristics of nuées ardents and ignimbritic ash-flows, viz., their strong horizontal propagation component and their long heat-content preservation, that allow welding of pyroclasts at scores of kilometers from their emission vent.
Résumé
Les gaz éruptifs (c’est-à-dire ceux qui sont prélevés à températures avoisinant 1000°C et dans des conditions telles qu’ils peuvent être considérés comme relativement peu contaminés par l’eau souterraine ou l’air atmosphérique) montrent des variations importantes et rapides tant dans l’espace que dans le temps. De très forts gradients et des variations de très courtes périodes (ordre de la seconde) caractérisent leurs paramètres physiques et chimiques.
D’autre part, l’eau semble être normalement moins abondante que l’anhydride carbonique; à diverses reprises son absence a même été constatée. CO2 apparaît comme le constituant majeur de la phase gazeuse éruptive pendant les périodes d’émission où la vitesse et la pression sont relativement élévées (explosions).
Nous proposons l’hypothèse que c’est la prédominance de ce gaz de forte densité (1,5 fois celle de l’air, 3 fois celle de la vapeur d’eau) qui détermine les caractères d’apparence paradoxale des nuées ardentes et des ignimbrites, à savoir la forte composante horizontale de leur propagation et leur capacité de maintenir jusqu’à des distances de plusieurs dizaines de kilomètres assez d’énergie calorifique pour permettre le soudage de leurs éléments pyroclastiques.
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Tazieff, H. New investigations on eruptive gases. Bull Volcanol 34, 421–438 (1970). https://doi.org/10.1007/BF02596766
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