Geodiversité

Bien que sa grandeur et sa longueur originale ne soient pas entièrement protégées, le système de "Gruta do Carvão" possède une large variété de traits géologiques typiques de volcanisme effusif et est un monument géologique majeur.

Au plafond, d’innombrables stalactites de formes différentes peuvent être admirés. Les stalactites de lave se sont formées lors d’un processus de refroidissement rapide de la lave tombant goutte à goutte du plafond. La plupart d’entre eux ont une surface lisse et une forme conique. 

Lorsque la lave tombe du plafond et s’accumule sur le sol du tunnel, cela forme des stalagmites, autre forme courante dans les grottes volcaniques, ayant une forme globulaire/réniforme à base large.

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Stalactite et stalagmite de lave

D’autres types de stalactites embellissent ces lieux. Les stalactites secondaires de silice amorphe sont de formes irrégulières, très fragiles et de couleur blanchâtre. Ces derniers résultent de l’accumulation et d’altération chimique des eaux d’infiltration de surface précipitant au plafond.  

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Stalactites secondaires de silice amorphe 

Ces eaux météoritiques sont responsables de l’oxydation des roches basaltiques dont la grotte est constituée. Cela entraine des changements de couleur (rouge orange) près des zones de fissure et d’infiltration. Ce changement de couleur provient de l’altération de la magnétite du basalte en formes minérales secondaires appelées Limonite ou Hématite.

Il est également courant de voir courir le long des murs du tunnel des structures proéminentes appelées bancs latéraux, vestiges des variations du niveau des courants de lave. 

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Bancs Latéraux

Quand la lave coulait à l’intérieur du tube, permettant aux bancs latéraux de grandir latéralement, ces derniers pouvaient alors en certains endroits se rejoindre pour former un pont de lave.

 
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Pont de lave

Sur les murs, et plus précisément dans les parties concaves du tunnel, des stries apparaissent, indiquant la direction du flux et résultant d’érosions thermales et mécaniques.

 
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Stries qui résulte de la direction du flux de lave

Durant le processus de refroidissement du tunnel, le gaz sous pression accumulé dans les parois se libérait des couches superficielles par des explosions formant des structures volcano-spéléologiques  appelées "explosion de bulle de gaz".

Les fissures dans les murs et au plafond peuvent avoir plusieurs origines : compression suite au refroidissement, tremblement de terre (très courant aux Açores) ou activités humaines de surface.

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Bulles de Gaz et fissures

Parfois, de gros fragments de roche tombent des murs ou du plafond est sont intégrés dans le flux de lave formant une structure appelée "Bulles de Lave".

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Bulle de Lave

La plupart des murs ou des plafonds des grottes volcaniques sont recouverts par une lisse et fine couche de "vernis" métallique qui recouvre les basaltes aux textures spongieuses. Cela s’explique par un processus de restructuration (refonte) du basalte causé par les hautes pressions et hautes températures du flux de lave et des gaz à l’intérieur du tube. 

Le sol de la grotte est recouvert par une lave de type aa, caractérisée par ses irrégularités, sa texture rugueuse associées à des fragments de roche de taille variable souvent soudés entre eux appelés "scories" (clinker). Une petite partie de la grotte est recouverte par une surface plus homogène, plate et légèrement ondulée faite de lave pahoehoe.

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lave type aa (à gauche) et lave pahoehoe (à droite)

Toutes ces structures volcano-spéléologique renforcent l’importance de la "Gruta do Carvão" dans l’apprentissage et l’interprétation correcte du volcanisme basaltique de l’ile de São Miguel.