Les volcans du Cantal sont des montagnes…de verre!
Au-delà du sport, le Tour de France donne aussi l’occasion de (re)découvrir nos paysages et parfois leurs bizarreries géologiques. Ce mardi 14 juillet, les coureurs du Tour de France vont traverser les volcans du Cantal sans craindre les crevaisons… et pourtant, ils traversent des montagnes de verre ! En effet, la plupart des laves volcaniques sont essentiellement constituées de verre.
Pour un géologue, parler de « verre en cristal » est une aberration : dans la nature, le verre est un matériau solide amorphe – c’est-à-dire désordonné à l’échelle atomique, contrairement au cristal. C’est une sorte de liquide figé.
Lorsqu’on parle de verre, il faut se méfier de la polysémie du terme : il y a le verre que l’homme fabrique depuis des millénaires pour concevoir par exemple des vitres ou des récipients, mais il existe aussi toute une série de verres naturels.
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Comme l’explique Daniel R. Neuville, chargé de recherche à l’Institut de Physique du Globe de Paris, un « verre » est un silicate fondu fabriqué par l’homme, tandis qu’une lave volcanique ou un magma est un silicate issu des profondeurs de la terre – ou d’autres planètes.
Quand une coulée de lave refroidit rapidement, sa matière ne peut cristalliser, elle se fige alors sous forme de verre. On observe une « bordure figée » autour de certaines coulées, filons, ou bombes volcaniques.
Certaines roches sont particulièrement riches en verre, tels les magmas riches en silice, comme le sont les magmas acides.
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Avec une telle composition chimique, les molécules ont tendance à polymériser, ce qui explique leur forte viscosité. Cette consistance limite la diffusion des éléments, qui ne réussissent alors pas à se mettre aux endroits ad hoc pour former des cristaux. La polymérisation conduit à une roche non organisée (à l’inverse des cristaux) qui, en refroidissant donne un verre : l’obsidienne.
Il existe aussi le verre des impactites ou celui des tectites. Les impactites sont des verres naturels formés au moment de l’impact d’un astéroïde. A l’inverse des tectites, elles n’ont pas été projetées dans l’atmosphère. On retrouve dans la composition chimique des impactites des traces de la météorite incidente.
Le verre industriel
Le verre industriel, lui, est obtenu par fusion d’une roche siliceuse, généralement du sable. Des éléments sont souvent ajoutés pour en modifier les propriétés : le pyrex, par exemple, plus résistant aux chocs thermiques qu’un verre ordinaire, est enrichi en bore.
Les puissants de ce monde ont longtemps possédé des objets d’une grande rareté et donc précieux. Parmi ces objets, on trouvait des coupes, ou des verres, en « cristal de roche », c’est-à-dire en quartz (un oxyde de silicium cristallisé). Ces objets avaient un magnifique éclat lumineux et un son caractéristique. Pour imiter ces objets précieux et fabriquer des verres en « cristal », on a ajouté à la composition siliceuse un oxyde de plomb qui apporte l’éclat et permet d’obtenir un son caractéristique.
Plus il y a de plomb, plus le son est cristallin : la vitesse de la lumière est fonction du milieu dans lequel elle se propage. Plus le milieu est dense, plus la lumière est fortement déviée, elle peut aller jusqu’à la réflexion complète si le cristal est taillé en facettes, qui jouent alors le rôle de miroirs. Pour la même raison, le son qu’un tel verre produit lorsqu’on le fait vibrer est plus aigu, plus… cristallin.
Une version plus longue de ce texte a été publiée le 29 juin 2026 sur le site Planet Terre de l’ENS Lyon.