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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques
Dans la Silver Creek caldera - photo Vanderbilt University

Dans la Silver Creek caldera - photo Vanderbilt University

Une étude internationale, conduite par des chercheurs du Laboratoire magmas et volcans (IRD/CNRS/Université Blaise Pascal), de l’Université de Buffalo et de l’Institut d’études géologiques des Etats-Unis, apporte un nouvel éclairage sur la compréhension des mécanismes physiques responsables des écoulements pyroclastiques générés lors des super-éruptions volcaniques.

Les auteurs ont examiné les dépôts Peach Springs Tuff, en relation avec l’éruption de la Silver Creek Caldera en Arizona il y a 18.78 +/- 0.02 millions d’années.

A replacer parmi les très grandes éruptions des derniers millénaires, Peach Springs Tuff est caractérisé par des ignimbrites correspondantes à un volume de 1.300 kilomètres cubes de magma, et des dépôts retrouvés à plus de 170 km de la caldeira émettrice, toujours épais à cet endroit d’une dizaine de mètres.

Peach springs tuff  - à  Warm Springs, Arizona ( voir encadré dans la carte)  - photo Vanderbilt University

Peach springs tuff - à Warm Springs, Arizona ( voir encadré dans la carte) - photo Vanderbilt University

Localisation de Silver Creek caldera et zones de dépôts de Peach Spring Tuff (intra-caldeira en rouge et hors caldeira en orange) - modified from Wells & Hillhouse (1989).

Localisation de Silver Creek caldera et zones de dépôts de Peach Spring Tuff (intra-caldeira en rouge et hors caldeira en orange) - modified from Wells & Hillhouse (1989).

La présence de gros blocs présents avant l’éruption et entraînés par les coulées pyroclastiques (voir photo ci-dessous) pose question … ils n’ont pu être mis en mouvement par des écoulements à des vitesses d’ordre acceptable.

Des simulations en laboratoire ont montré qu’un gradient de pression généré à la base de l’écoulement permet de soulever les particules du substrat, qui sont alors incorporés à l’écoulement et entraînés plus en aval.

L’application de la loi expérimentale, qui relie la taille des particules du substrat entraînées à la vitesse de l’écoulement, au cas de Peach Springs Tuff a permis de fixer la vitesse des coulées pyroclastiques entre 5 et 20 m par seconde, le temps de l’éruption entre 2,5 h et 10 h, et le débit à 107-108 m3/s, ratios dix à cent fois supérieurs à ceux caractérisant les éruptions bien documentées du Pinatubo, Tambora ou Novarupta (Katmai).

Carte permettant de corréler Peach Spring tuff et Silver Creek Caldera, et photo de grands clastes lithiques près de la base du Peach Spring Tuff à l'emplacement PST0695, Kane Laver la zone, Newberry Mountains, Californie / in Nature

Carte permettant de corréler Peach Spring tuff et Silver Creek Caldera, et photo de grands clastes lithiques près de la base du Peach Spring Tuff à l'emplacement PST0695, Kane Laver la zone, Newberry Mountains, Californie / in Nature

Cette étude, qui révèle l’existence d’écoulements denses, engendrés par un débit éruptif et une pression de gaz interstitielle impressionnants et soutenus, nécessite une nouvelle interprétation des ignimbrites générées par les super-éruptions passées et va permettre de mieux évaluer les aléas volcaniques des futures éruptions, notamment le long de la Cordillère des Andes, ou en Indonésie et au Vanuatu.

 

Sources :

- Nature communications - Slow-moving and far-travelled dense pyroclastic flows during the Peach Spring super-eruption - O.Roche & al - link

- INSU - CNRS : Nouveau regard sur les écoulements pyroclastiques lors des super-éruptions volcaniques - link

- IPGP - Dynamic pore-pressure variations induce substrate erosion by pyroclastic flows - O. Roche & al. - link

- The Evolution of the Peach Spring Giant Magma Body: Evidence from Accessory Mineral Textures and Compositions, Bulk Pumice and Glass Geochemistry, and Rhyolite-MELTS Modeling - link

- Geology - Silver Creek caldera -The tectonically dismembered source of the Peach Spring Tuff - Ch.A.Ferguson & al.- link

 

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