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Earth of fire

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

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

Des sismologues de l’Université de Liverpool relatent, dans un article de la revue Geology, leur trouvaille de zones de failles marines en profondeur, pouvant transporter beaucoup plus d’eau vers le manteau terrestre supérieur que prévu précédemment.


L’eau est conduite vers le manteau au travers de zones de failles marines profondes qui pénètrent une plaque océanique lors de sa courbure dans une zone de subduction. Lorsqu’une plaque océanique plonge sous une autre plaque, cela produit d’importants séismes, pouvant causer des tsunamis, ainsi que d’autres séismes se produisant beaucoup plus profondément.

 

Map of Sendai Earthquake 2011

Epicentres du séisme du 11 mars 2011 / côte Pacifique du Tohoku (ou de Sendai) / Japon, et des nombreuses répliques - ce séisme est cause du tsunami et de la catastrophe collatérale de Fukushima - doc. www2.demis.nl

 

Les ondes sismiques voyagent plus lentement dans les zones de failles que dans le reste de la plaque en subduction … ceci est dû à la réaction entre l’eau de mer percolant au travers des failles et les roches océaniques, qui forme de la serpentinite (*), un minéral hydraté.

 

2011 Sendai Subd zone Subduction Zone NE Japan - Virtualupp Vitesse relative des ondes sismiques-P dans la zone de subduction Sendai au NE du Japon - doc. virtualuppermantle.

 

Subduction Benioff - freerepublic (450x227)

Summary of subduction zone structure inferred for waveform modeling of dispersed P-wave arrivals. Hydration of slab mantle is described by von Kármán function, which provides large-scale elongate structures representing normal fault structures inferred. Smaller scale structures are required to provide observed P-wave coda. Fault depth increase with distance from outer rise is due to downward forcing of fluids (Faccenda et al.,2009, 2012).

Black dots show Wadati-Benioff zone (northern Japan) seismicity. Approximate depth at which mineral-bound water is released is shown by white balloon shapes.

Some mineral-bound water is delivered to mantle transition zone (e.g., Rüpke et al., 2004; Savage, 2012), indicated by white arrow. Depth of penetration of these hydrated fault zone structures is controlled by temperature at which serpentinite is stable. As slab is heated at depth, stability fi eld of serpentinite becomes restricted to cool core of slab -  doc. freerepublic

 

Une partie de cette eau conduite vers le manteau terrestre au travers de ces zones de failles est relâchée dans l’atmosphère, suite à la fusion qu’elle provoque en profondeur au niveau de la plaque en subduction … ce qui mène à une éruption possible au niveau de l’arc volcanique associé. Une autre part est dirigée plus en profondeur dans le manteau pour y être stockée.

 

subduction Geol B10

Schéma général connu de la subduction d'une plaque océanique sous une plaque continentale, et du volcanisme induit dans un arc volcanique  - doc.Geol B10 


L’équipe de l’Université de Liverpool a trouvé que les zones de failles formées dans la fosse océanique profonde au nord-est du Japon atteignent des profondeurs de plus de 160 kilomètres. Ces zones hydratées sont capable de charrier de grandes quantités d’eau, ce qui laisse penser que les zones de subduction en véhiculent beaucoup plus que ce que les scientifiques estimaient précédemment.

Cette étude apporte de premières mesures directes de l’hydratation de la basse lithosphère, à des profondeurs intermédiaires, et suggère que la regazéification du manteau est plus vigoureuse que proposée auparavant.

Ceci alimente aussi la théorie du stockage de grande quantités d’eau dans les profondeurs de la terre.

 

(*) : La serpentinite est une roche métamorphique. Elle tire son nom de son aspect semblable à celui d'écailles et provoque une sensation particulière au toucher, qui ont pu faire évoquer la peau du serpent. Elle ne doit cependant pas être confondue avec la serpentine, qui est un nom générique qui recouvre plusieurs espèces minérales. Il s'agit d'une roche jaunâtre à verdâtre (voire vert sombre) ou présentant des inclusions verdâtres (forme porphyrique). Surtout constituée (plus de 75 %) d'antigorite (phyllosilicate magnésien). Cette roche provient de l'altération d'une péridotite en présence d'eau.

 

Sources :

- Geology - Order of magnitude increase in subducted H2O due to hydrated normal faults within wadati-Benioff zone - by Tom Garth & Andreas Rietbrock - 01.2014 - link

- International Business times - Deep dea earthquakes release water into Earth's mantle; process"more vigourous" than tought. - link

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #L'art sur les chemins du feu

Un projet de l’Université de Syracuse, le Lava Project, développé par le géologue Jeff Karson, professeur au département des sciences de la Terre, et le Sculpteur Bob Wysocki, assistant professeur au département des Arts, inclue les domaines de la création artistique, de l’expérimentation scientifique en collaboration avec des étudiants d'autres universités, de l’éducation et une interaction avec le public lors de séances.

 

St. Lawrence University (2)                             Reflection sur une bulle de lave - photo St Lawrence University

 

stlawu--953x534-.jpg                        Coulée de lave artificielle sur la glace - photo St Lawrence University

                        

Une collaboration à tout niveau entre art et science :

La beauté naturelle et les propriétés particulières de la lave sont les bases du projet du sculpteur. La partie scientifique a pour objet l’étude de la lave basaltique dans diverses conditions contrôlées.

 

Lava-project---sltawu.JPG         The Lava Project - le fourneau et la conduite de la coulée -   photo St Lawrence University


Le matériel de base est le gravier basaltique commercial provenant du rift continental du nord-ouest du Wisconcin. Vieux d’un milliard 100 millions d’années, il est originaire de coulées de lave similaires à celles rencontrées dans le rift africain, en Islande ou sur Hawaii. Il est chargé dans un fourneau, alimenté au gaz naturel, utilisé initialement pour la fusion des métaux, et chauffé à 1.200°C. Après coulée, la lave peut être pour part recyclée et refondue.


St. Lawrence University Deux coulées parallèles dans des conditions différentes - photo St Lawrence University / Lava Project.


Les premières coulées eurent lieu en janvier 2010, avec seulement de petits volumes. Les étudiants des beaux-arts projettent de créer des œuvres en coulant dans des moules ou faisant une coulée sur des surfaces diverses, comme le sable ou la glace. A terme, le programme est de créer un champ de lave, à échelle d’une dizaine de mètres, à destination d’école ou de musée. L’expérimentation sur le comportement de la lave s’est fait en y ajoutant des tiges métalliques ;  cette insertion dans la coulée a permis de réduire le refroidissement et la contraction menant à des craquelures thermiques … et amener à la production de plus grandes pièces.


La collaboration du public admis lors de ces coulées se fait parfois de manière inattendue … les plus jeunes y font cuire leurs mashmallows, ou y jettent des pommes, tous sont hypnotisés par cette masse en fusion, formant des formes et des structures complexes à la coulée.

Le public ne peut pas toujours voir une coulée de lave naturelle, alors ici, c’est le volcan qui vient à eux !

 

De superbes photos (à agrandir) sous copyright, à voir sur le site de l'Université de Syracuse

et le comportement de la coulée de lave artificielle sur du sable ou de la glace, en vidéos :

 

 

 

 

 

 

Sources :

- Syracuse University - Lava Project - link

- Earth, the science behind the headlines - The Syracuse University lava experiments - link

- Wired / Blog Eruption : Volcanism in New York : The Syracus euniversity Lava Project - link

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

L’activité strombolienne, qui marque depuis la nuit du 21 au 22 janvier le nouveau cône sud-est de l’Etna, accompagnée d’effusion de lave au départ de deux évents situés à la base du NSEC, est toujours en cours.

 

2014.01.25---Etna-de-Tremestieri-Etneo---B.Behncke.jpg                    Etna 25.01.2014 - vu de Tremestieri Etneo - photo Boris Behncke


Au cours de la nuit du 26 janvier, l’intensité de l’activité strombolienne s’est réduite. La coulée de lave descendant dans la Valle del Bove a atteint une longueur de 4.000 mètres, après s’être répandu sur un terrain plus plat à l’est des Monte Centenari.

 

2014.01.26-6h45-de-Taormine---Gaetano-Auteri.jpg                   Etna vu de Taormine , le 26.01.2014 /  6h45  - photo Gaetano Auteri / FB

 

L’INGV signale que la coulée active le matin s’est arrêtée, et qu’une nouvelle coulée s’est superposée à la précédente, et a parcouru vers 13 heures GMTla moitié de la distance sur la paroi ouest de la Valle del Bove (d’après les images de la caméra thermique du Monte Cagliato).

Boris Behncke signale que la quantité de cendres émises a augmenté dans l’après-midi du 26 janvier … évènement intéressant puisque produit peu de temps après le séisme de M 6,3 qui a touché l’île grecque de Kephalonia, également ressenti en Sicile (une empreinte a été laissée sur le diagramme de trémor).

 

2014.01.26--en-soiree-Etna-ash---B.Behncke.jpg                      Etna - émission de cendres le 26.01.2014 en soirée - photo Boris Behncke

 

2014.01.27---Etna-tremor--trace-seisme-M--6-3-ECPN_hhz.jpgEtna - tracé de trémor le 2014.01.27 - le pic, à droite du" M " est la trace du séisme de Kephalonia de M 6,3. - le28.01, le niveau du trémor est en baisse -  doc. INGV Catania

 

Ce émission de cendres a engendré des perturbations à l’aéroport de Catania, où des vols ont du être déroutés durant la nuit.

 

2014.01.27-20h-22-etna_img_webcam2.jpg

La couverture nuageuse a ensuite masqué le sommet et empêché toute vision par webcams.

De brefs dégagements ont permis de contrôler, sur la nouvelle webcam thermique du Monte Cagliato (EMCT), que la coulée est toujours active.

 

2014.01.28-17h48-webcam-therm-EMCT.jpg

 

Les bouffées de gaz et vapeur d’eau marquent toujours le NSEC.

Le trémor est en baisse dans la journée du 28 janvier (voir diagramme ci-dessus).

 

2014.01.28-16h-webcam2_45.jpg

 

Source : INGV Catania & Boris Behncke

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

Une débâcle sous-glaciaire a marqué la rivière Skaftá ce 20 janvier.

 

2014.01.20---Reynir-Ragnasson---IMO-copie-1.JPG

                        La débâcle dans la rivière Skaftá, le 20.01.2014  - photo Reynir Ragnasson - IMO


"Jökulhlaup" est le terme islandais pour désigner une débâcle sous-glaciaire, littéralement une "course glaciaire".

Plusieurs types de jökulhlaups existent donc en fonction du mécanisme d'alimentation (fusion d'origine météorologique, modification du réseau hydrographique intraglaciaire, éruption volcanique sous-glaciaire) et de la position du réservoir (lac intraglaciaire, lac juxtaglaciaire, lac supraglaciaire).

Dans ce cas, la fonte du glacier sous la chaleur du volcan, forme un lac qui peut devenir suffisamment instable pour s'épancher brusquement au travers de canaux situés à la base du glacier surmontant le volcan, et créer une inondation importante.


River-Skafta-below-valley-Skaftardalur.-Skalarhei-i--A.JPG         La rivière Skaftá dans la vallée Skaftárdalur . - photo 20.01.2014 - Reynir Ragnasson - IMO


Ce Jökulhlaup dans la Skaftá river prend sa source dans deux chaudrons sous-glaciaires, formés par l’activité géothermale sous le Vatnajökull, une énorme calotte glaciaire qui surmonte plusieurs volcans .

Ils se drainent en moyenne tous les deux ans, produisant une débâcle dont le débit atteint 1.500 m³ par seconde. Et c’est le chaudron Est qui est responsable des plus grandes inondations. Son dernier drainage date de septembre 2012.

 En hiver, le débit peut être plus importants étant donné que les berges sont glacées.

Lorsque les intervalles entre deux jökulhlaups est plus court, les inondations sont moins importantes.


Divers dangers accompagnent ces inondations, et il est conseillé de ne pas s’approcher des glaciers durant ces alertes.

De l’hydrogène sulfuré est relâché par les eaux sortant de la calotte du Vatnajökull ; les concentrations de ce gaz sont particulièrement importantes à la limite du glacier, et peuvent y atteindre des taux mortels.

Des crevasses peuvent aussi se développer rapidement à proximité des chaudrons de glace, et des endroits où les eaux percent à la surface.

 

Vatnajokull-1996.10.01---Magnus-Tumi-Gu-mundsson-jpgCrevasses dans le glacier lors de l'éruption du Grimsvötn le 01.10.1996 - photo Magnús Tumi Guðmundsson - Icelandic Inst. of Earth Sciences.

 

skafta_kort_1-heilt.pngLocalisation des deux chaudrons sous le Vatnajökull et sortie dans la Skafta river au SO du glacier
Carte © ÍSOR, LMÍ, NOAA, VÍ / via Icelandic Met Office.


Quelques jökulhlaups importants:

-  en 1996, au Grimsvötn, il a atteint un pic de 45.000 m3/s. (supérieur au débit du Mississippi) sur une largeur de cinquante kilomètres et une hauteur d’eau de trois à cinq mètres à 23 h., heure du maximum de la crue.

- L'éruption de l'Eyjafjallajökull en 2010 a provoqué une importante fonte de la glace ce qui entraîne des jökulhlaups d'un débit maximal compris entre 2.000 et 3.000 m3/s.

 

14.10-Reuters-4.jpg

Le Jökulhlaup consécutif à l'éruption sous-glaciaire de l'Eyjafjallajökull, le 14.10.2010 - photo archives  Reuters

 

La débâcle dans la Skaftá river est actuellement en décroissance, et présente un flux comparable en taille avec une  décharge estivale type. Cet épisode n'a pas causé de dommages.

 

Sources:

- Icelandic Met Office.

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

Dans la série "Observatoires volcanologiques et les volcans qui leur sont associés", ouverte il y a quelques mois, on ajoutera celui du Costa Rica : l’OVSICORI-UNA.

 

215488_412784408758823_1568152025_n.jpg

L’ Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica - Universidad Nacional existe sous cette appellation depuis 1986. Il est en charge, outre les recherches sismiques et tectoniques, de la surveillance , parmi les 116 volcans du Costa Rica, de 6 volcans actifs (Arenal, Irazu, Miravalles, Poas, Rincon de La Vieja, Turrialba) et 2 endormis (Barva, Orosi) , répartis en trois cordillères : celle du Guanacaste, celle de Tilaran et la Cordillera central.

Tous de type andésitique, ils doivent leur formation à la subduction de la plaque tectonique Cocos sous la plaque Caraïbes, avec formation de volcans de marge continentale.

 

schemas-008-copie.jpgTectonique de l'Amérique centrale - avec implication des plaques Cocos et Caraïbes au niveau du Costa Rica

 

Les bâtiments de l’ Observatoire sont situés à Heredia, à une dizaine de kilomètres de la capitale San José. Lors d’une visite en 2008, j’ai eu la chance de visiter les installations en compagnie de Rodolfo van der Laat, ingénieur topographe et volcanologue à l’Ovsicori-UNA.

 

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                                   La façade de l'Observatoire à Hérédia - photo Bernard Duyck

 

costa-Rica-217.jpg    Rodolfo van der Laat lors de la visite à l'OVSICORI, dans l'envers du décor - photo Bernard Duyck

 

costa-Rica-221.jpgOVSICORI - Côté face, la batterie des sismos ; les deux tracés les plus sombres sont pour l'Arenal, en haut à gauche et le Poas, en bas au centre - photo Bernard Duyck

 

56 1706Espionnage à l'Ovsicori - le diagramme de l'évolution des séismes marquant le Turrialba en 2007-2008 m'intéressait fortement - photo Jean-Michel Mestdagh

 

costa-Rica-627.jpgAvec Tanguy de Saint Cyr à l'observatoire de l'Arenal, invisible ce jour-là dans les restes d'une tempête tropicale -  photo Bernard Duyck


Les volcans ayant été analysés et traités séparément, je ne ferai brièvement mention que de leur état actuel. (rapport annuel de l’Ovsicori) Par ordre alphabétique :


L’Arénal : Sa dernière éruption datant du 14 ° siècle, la mémoire populaire avait oublié sa dangerosité avant son brutal réveil en 1968, qui a tué 90 personnes. Régulièrement actif depuis cette date, il s’est calmé en décembre 2010. Il ne présente depuis plus de trois ans qu’une faible activité sismique et des émanations principalement de vapeur d’eau au niveau des cratères C et D. Les niveaux de SO2 dans les gaz émis sont à la limite du niveau de détection des capteurs et la température des fumerolles mesurée par thermographie infra-rouge dépasse les 180°C.

 

2013.09.08---Arenal---Jason-Cordero-S.---RSN.jpgArenal - 08.09.2013 - quelques fumerolles dans les nuages pour rappeler que le volcan est toujours "actif" - photo RSN


Au volcan Irazu, la sismicité volcano-tectonique s’est maintenue à un niveau bas par rapport aux années antérieures. Le cratère principal est resté essentiellement sec tout le long de l’année, ne permettant pas l’installation d’un nouveau lac.

 

2013.09.07---Irazu---Brandon-Arias-Ramirez---RSN.jpg    Irazu - crater activo - le lac acide a disparu -  le 07.09.2013 - photo RSN / Brandon Arias Ramirez


Pour le Poas, la sismicité se maintient à un niveau stable. Les éruptions phréatiques au niveau de la laguna Caliente ont été enregistrées entre 4 et 9 éruptions par mois. Le niveau du lac a varié dans une zone d’amplitude de 2,5 mètres durant l’année ; la température moyenne annuelle du lac acide  est de 45-50°C et son pH de 0-0,3 . Au niveau superficiel, la concentration des gaz parait stable, la température des fumerolles fluctuant entre 100 et 600°C, avec un maximum entre avril et juillet.

 

2013.08.06-Poas-eer.phreatique---Paulo-Frutos-Porras---R.jpg                        Poas - éruption phréatique le 06.08.2013 - photo Paulo Frutos Porras


En 2013, des cellules de convection très active ont marqué le lac chaud et acide du Rincon de La Vieja. Des fumerolles ont été mesurée à une température arrivant à 130°C sur la paroi ouest du cratère actif. Les caractéristiques physico-chimiques du lac acide sont similaires à celle observées en 2000 et laissent penser, qu’au cours de la décennie passée, une quantité substantielle de gaz magmatiques a été injectée dans celui-ci.

 

2013.02.26-Rincon----involcan.jpg                   Rincon de La Vieja - 26.02.2013 - le cratère actif et son lac acide - Photo Involcan


Au Turrialba, l’année a commencé avec une sismicité similaire à celle de l’année précédente. De mars à avril, on enregistre des séismes volcano-tectoniques à une profondeur supérieure à 5 km. sous le sommet du volcan, et les premiers séismes de type tornillo. Le 21 mai, une brutale décompression accompagnée d’éjection de tephras au travers des bouches 2010 et 2012 s’accompagne d’activité sismique et d’indices CO2/SO2 typiques. Le 13 juillet, le nombre de séismes est passé à 500 par jour et s’est maintenu à ces valeurs jusqu’en fin août, avant de diminuer. Durant cette période, les températures mesurées à la bouche 2012 oscillait entre 600 et 800°C. En novembre, la sismicité laisse suggérer un changement de la composition des fluides. Depuis la décompression de mai, le flux de SO2 s’est maintenu à des valeurs basses, de l’ordre de 500 à 1000 tonnes/jour.

 

2013.05.21-Turri---F.Chavaria-Kopper-Ovsicori.jpg                       Turrialba - le 21.05.2013 - photo F.Chavaria Kopper / Ovsicori

 

Sources :

OVSICORI - UNA - rapport annuel - link

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

Dans la soirée du 23 janvier 2014, l’activité strombolienne s’est poursuivie au nouveau cratère sud-est de l’Etna, de même que l’effusion de lave au départ d’une bouche située à la base orientale du cône du NSEC. L’amplitude du trémor est en hausse lente.

 

2014.01.23---19h50.jpgEtna NSEC - de gauche à droite, activité strombolienne , points d'émission des coulées, coulée vers la Valle del Bove. - webcam LAVE


Ces deux types d’activité se sont poursuivi durant la nuit, bien que la dégradation de la vision par les webcams ne permette plus un suivi optimal à partir de minuit.

 

2014.01.23-22h30-webcam2_29.jpg2014.01.23-23h30-webcam2_31.jpg

 

 

 

 


 

 

2014.01.23-Turi-Caggegi.jpg

                                    Etna NSEC - 23.01.2014 - (23h30) - photo Turi Caggegi

                         Deux coulées de lave se rejoignent en direction de la Valle del Bove.

 

2014.01.24-8h00-cam-therm-Emct2525.jpg     Etna NSEC - la (les) coulée(s) le 24.01.2014 / 8h00 GMT - Caméra thermique INGV / via Volcanodiscovery.


Le 24 janvier au matin, statu quo pour l’activité, mais les coulées de lave au départ des bouches éruptives ouvertes le 23 janvier, respectivement à 13h05 et 20h15 locales (Etna Walk), se rejoignent et le front de la coulée atteint la cote 1850 mètres, sur la paroi ouest de la Valle del Bove, quelques centaines de mètres à l’est des Monts Centenari.

 

2014.01.24-BBehncke.jpgEtna NSEC - de gauche à droite, le cône du NSEC - au centre, le point d'émission de la lave - à droite, coulées dans la Valle del Bove. - photo Boris Behncke.


Dans la journée, l’activité strombolienne au NSEC forme des anneaux de gaz.

 

2014.01.24-15h19-Webcam-etnatrekking---anneau-fumee.jpgEtna - 24.01.2014 / 15h19 - anneau de fumée (au centre, au dessus du panache de gaz et vapeur) - webcam Etnatrekkeing Schiena dell' Asino.

 

2014.01.24-17h-Gmt-ECPN_hhz.jpg                    Etna - courbe de trémor le 24.01.2014 à 17h - doc. INGV Catania.

 

Sources :

- INGV Catania

- Etna Walk et iEtna / Turi Caggegi.

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

Le nouveau cratère sud-est de l’Etna est depuis la nuit du 21 au 22 janvier le siège d’une activité strombolienne.

 

2014.01.22-18-h-30-webcam2-Lave.jpg               Etna NSEC - incandescence au sommet vers 18h30, le 22.01.2014 - webcam LAVE


Une explosion de cendres vers 22h40 a été suivie d’une augmentation graduelle de la fréquence des explosions et de celle du trémor. Une petite coulée de lave a commencé à couler depuis le flanc Est du cône aux alentours de 23 h., pour ne parcourir qu’une centaine de mètres.

L’activité éruptive du secteur central du cratère a diminué brusquement avec l’ouverture de la fracture , puis s’est poursuivie doucement et sporadiquement durant le reste de la nuit.

 

2014.01.23-01h00-webcam2.jpgEtna NSEC- 23.01.2014 / 01h00 - explosion strombolienne et coulée de lave sur le flanc du cône - webcam LAVE

 

2014.01.23-03h00-webcam2_38.jpg               Etna NSEC- 23.01.2014 / 03h00 - coulée de lave sur le flanc du cône - webcam LAVE

 

 

Quelques explosions faibles de cendres marquent la matinée du 23, et à 13h05, un petit panache de vapeur marque la base est/nord-est du cône, durant cinq minutes, et l’ouverture d’une nouvelle fracture. Une nouvelle coulée de lave s’en est échappée en direction de la Valle del Bove. Elle se poursuit vers 15h. ainsi qu’une faible activité explosiveà l’intérieur du NSEC.

 

2014.01.23---Etna-Turri-Caggegi.jpgEtna NSEC - 23.01.2014 - une légère incandescence marque la position de la coulée de lave sur le flanc du cône - photo Turri Caggegi

 

2014.01.23-13h06--INGV---Etna-il-Vulcano.jpgEtna NSEC - un petit panache de vapeur marque l'ouverture d'une fissure - webcam INGV 13h06 GMT / via le site FB Etna il Vulcano.

 

2014.01.23-a15h26--ESLN_hhz.jpg                   Etna - courbe du trémor le 23.01.2014 à 15h 26 - doc. INGV Catania

 

2014.01.23-17h26-schiena000M--2-.jpgEtna Nsec - à 17h26, on voit le reflet de la coulée de lave sortant de la nouvelle fissure à la base orientale du NSEC - webcam Etnatrekking Schiena dell'Asino.

 

Sources:

- INGV Catania

- Etna Walk et Etna il Vulcano


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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Eruptions historiques

L’éruption Kapoho est liée aux changements qui vont s’opérer au sommet du Kilauea.

 

Kilauea_map_1960.gifKilauea - carte des éruptions 1959-1960 - et localisation des cratères sommitaux, et de la zone Kapoho. - doc. HVO-USGS

 

Son déroulement a occulté la déflation consécutive aux fontaines de lave au cratère Iki fin 1959.

 

Kilauea-Iki---Photograph-by-J.P.-Eaton-at-10h30-a.m.-on-Nov.jpgKilauea - éruption sommitale au cratère Kilauea Iki et fontaine de lave et ponces, le 29.11.1959  à 10h30 - photo J.P.Eaton / HVO-USGS

Et le 17 janvier, quatre jours après le début de l’éruption Kapoho, le sommet du Kilauea commence à dégonfler, suite au déplacement de la masse de magma vers la zone de rift.

A partir du 23 janvier, de petits séismes superficiels marquent le sommet du Kilauea, et des effondrements rocheux surviennent. A la fin du mois de janvier, on compte un millier de secousses journalières sur le plancher de la caldeira, dont une centaine perceptibles. De vieilles fissures s’élargissent autour du cratère Halema ‘uma’u, tandis que de nouvelles se forment ... et des avalanches de blocs venant des parois du cratère deviennent communes.

Le 5 février, de nouvelles zones de fumerolles apparaissent autour du cratère Halema ‘uma ‘u.

 

L’effondrement du plancher cratérique débute dans la nuit du 6 au 7 février. D’étranges sons d’explosion proviennent du cratère , accompagnés de celui de l’éclatement de roches et des avalanches.

 

1960.02.07_collapsus-Halema-u-mau.jpg

Kilauea - cratère sommital Halema'uma'u - effondrement principal du 7 février 1960 : la lave du lac formé lors de l'éruption en 1952 sort d'une fracture circulaireet remplit le puit de 300 mètres de diamètre - photo J.P.Eaton  / HVO-USGS

 

Une observation au lever du jour laisse apparaître une dépression en "assiette à soupe" craquelée : des fissures se sont apparemment ouvertes sous le lac de lave de l’éruption de 1952, et la lave encore présente a été drainée. La dépression s’approfondit jusqu’à atteindre 30 m. de profondeur, d’après les mesures de l’observatoire.

Vers 11h51, une zone circulaire d’un diamètre de 300 mètres commence à se creuser, à grande vitesse, dans la partie centrale de la dépression. Le puit d’effondrement s’approfondit de plus de 60 mètres en 9 minutes seulement. Vers midi, de la lave visqueuse commence à sourdre d’une fracture circulaire dans ce puit : elle provient du lac de lave de 1952.

Au cours de l’après-midi du 7 et la journée du 8 février, cette lave s’accumule dans un réservoir situé à 20 m. de profondeur dans le puit. Cette extrusion de lave va se poursuivre lentement et par intermittence jusqu’au 11 février.

 

halemauXsect--principal-collapse-7.02.1960---Richter---al-gifKilauea - coupe hypothétique E-O du cratère Halema'uma'u avec les différentes étapes d'effondrement du 7 février 1960 - basé sur Richter & al. doc.1970 in HVO.

Un second puit d’effondrement se forme en fin d’après-midi, le 9.02, au sud-ouest du puit principal. Il se développe en 10 minutes, sans recouper de lave encore liquide.

 

Le 12 février, un important séisme marque le sommet, et ouvre de nombreuses fissures dans la partie supérieure du système de faille Koa’e. Le 7 mars, un séisme peu profond cause des dégâts à des résidences dans le parc.


Le 11 mars, un troisième et final effondrement survient au plancher du cratère Halema’uma‘u. En 25 minutes, un puit de 90 mètres sur 120, et profond de 30 mètres, se forme dans la partie nord-est de ce qui reste du plancher de l’éruption 1954 non effondré. Durant la nuit, la paroi basse du nouveau puit est incandescente.

 

1960.03---Halema-uma--u-pits-jpgKilauea - le cratère Halema'uma'u en mars 1960, après le troisième effondrement - La zone de subsidence en "assiette à soupe" est partiellement remplie par les laves datant de 1952 - le second puit d'effondrement se trouve à la base d'un talus niché contre la paroi du cratère - photo HVO-USGS

 
HalemauPlanMap-after-1960-collapse---Richter---al-.-1970.gif

Configuration du cratère Halema'uma'u du Kilauea après les effondrements de 1960 - le puit central est le plus évident; le second puit est dans la partie SO, et celui du 11 mars est situé dans le coin NE du cratère, hors de "l'assiette" - doc. d'après Richter & al 1970 / HVO-USGS

 

L’éruption de 1959-1960 du Kilauea est la première éruption dont beaucoup de résidents de Big island vont se rappeler, puis le temps aidant, ne s’en souvenir que grâce aux photos et écrits. Mais ce genre d’épisode catastrophique va certainement encore se passer … il ne faut pas en oublier la leçon.

 

Sources :

-  HVO / éruption sommitale du Kilauea Iki du 14 novembre au 20 décembre 1959 - link

- HVO / éruption Kapoho de 1960 - link

 

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Eruptions historiques

L’extrémité Est de la zone de rift Est de Big Island a été le théâtre d’une séquence éruptive de flanc fameuse en 1960, qui a transformé un paradis rural en paysage cauchemardesque.


Après l’éruption sommitale au cratère Iki du Kilauea fin 1959, la sismicité a augmenté le 13 janvier 1960 le long de la faille Kapoho. Cette faille borde au SE le graben Kapoho, tandis que la faille Koa’e le limite au NO (carte n°1).

Dans l’après-midi du 13 janvier, le graben a chuté de plus d’un mètre côté faille Kapoho, et d’un mètre vingt côté faille Koa’e. La population évacue spontanément … et vers 19h35, le ciel devenu rouge annonce le début de l’éruption.

Une fissure segmentée, longue de 900 mètres, laisse s’échapper des fontaines de lave durant une demi-heure, formant un rideau de feu d’une hauteur allant jusqu’à 100 mètres. Puis durant plusieurs heures, l’activité diminue de part et d’autre de la fissure pour augmenter dans sa partie centrale. Les coulées de lave a’a s’épandent vers le NE, accompagnées d’explosions de méthane et de flammes bleues. Vers 23h15, des explosions de vapeur marquent l’évent H, suite à la vraisemblable rencontre entre l’eau (saumâtre ou de mer) et la lave.

 

1960-January-14---Kapoho-eruption---by-D.H.-Richter-jpgKilauea - East Rift Zone -  Emission violente de vapeur par deux évents adjacents, et fountaining au niveau de deux évents séparés - 14.01.1960 photo D.H.Richter / HVO-USGS

 En début de journée le 14 janvier, les explosions de vapeur cessent, et le fountaining se cantonne à une section de 200 m. entre les évents B et E. Les retombées construisent un rempart de spatter/scories haut d’une dizaine de mètres, ouvert côté NE, par où s’écoule un flot de a’a descendant le graben sur 1500 m.

 

kapoho-1960.01.14---HVO.gifHawaii - East Rift zone - carte du 14.01.1960 , avec les failles Kapoho et Koa'e, délimitant le graben Kapoho - les évents de A à J furent actifs les deux premiers jours de l'éruption. - carte HVO-USGS

Le 15 janvier, la coulée a’a atteint 6m. d’épaisseur et 300 m. de large à l’endroit où elle croise la route Koa’e – Pohoiki. Elle atteint la mer à 8h, en générant un rideau de vapeur en s’y avançant. La coulée s’épanche vers le sud en direction d’Higashi Pond, formé lors d’un effondrement consécutif à la crise sismique de 1924. La lave va continuer à l’envahir jusqu’à le remplir entièrement le 20 janvier.

 

1960.01.15---Fountain-and-cone-at-vent-B-as-seen-from-Pu-u-.jpg

Hawaii - éruption Kapoho le 15.01.1960 - Fountaining et cône de l'évent B, avec une coulée a'a s'écoulant vers la droite du cône - quelques maisons de Kapoho sont visibles sur la gauche, en avant-plan - photo J.P.Eaton  / HVO-USGS

 

Entretemps, le 18 janvier, les fontaines de lave de l’évent B atteignent une hauteur de 365 à 425 m., expulsant de la ponce incandescente à 900 m. de haut. Le débit des fontaines alimente les coulées a’a qui s’éloignent du cône de scories, et finissent par déborder de la paroi du graben, en direction de Kapoho.

 

kapoho-1960.01.16--HVO.gifkapoho-1906.01.19---HVO.gifEruption Kapoho - à gauche, le 16.01 - à droite, le 19.01.1960

- cartes HVO. (un clic sur les cartes pour une vue plus grande)

 

kapoho-1960.01.23---HVO.gif    Eruption Kapoho le 23.01.1960 - notez les barrages construits en hachurés bleus - carte HVO-USGS


Trois tentatives courageuses furent entreprises pour stopper les coulées menaçant Kapoho et ses lotissements, à partir du 19 janvier (carte ci-dessus). En vain, puisque le 28 janvier, la coulée atteint la troisième barrière et s’épaissit devant le barrage jusqu’à atteindre une hauteur de 15 mètres. La pression injecte la lave dans le cinder cone non compacté Pu`u Kuki`i, le disloque et plonge sous le barrage pour en ressortir au sud, et ensevelir l’école du village. La barrière résiste sans efficacité jusqu’au 5 février, date à laquelle elle est complètement recouverte par la lave qui encercle le Pu`u Kukae.

Une autre barrière, longue de 1,6 km est construite le 21 janvier entre le Pu`u Kukae et l’océan, pour éviter la pénétration de la lave vers Kapoho beach lots et les installations des gardes-côtes à Cape Kumukahi. Elle contiendra un moment les coulées, mais cède en quatre places le 28 en après-midi, avant d’être recouverte le 29.

 

1960.01.23---JP-Eaton--2-.jpgEruption Kapoho le 23.01.1960 - cône de l'évent B, avec coulée a'a  - photo J.P.Eaton / HVO-USGS

 

Le sort de Kapoho se scelle le 27 : de la lave très fluide sort des évents B, L et K, alimentant les coulées a’a entre Pu`u Kuki`i et Kapoho. Cette nouvelle source condamne la ville … à 23h30, le flux de lave atteint la ville, et en 30 minutes, la coulée a’a se déplace vers le SO dans les rues, recouvrant maison après maison. Le 27 à minuit, la majeure partie de Kapoho est détruite.

 

1960.01.31_--by-J.P.-Eaton.jpgEruption Kapoho - fontaine de 200-300 m de haut au dessus de l'évent B - photo J.P.Eaton / HVO-USGS

 
Dans la nuit du 30 au 31 janvier, la température mesurée des fontaines de lave augmente sensiblement, en relation avec un changement de minéralogie (la teneur de la lave en olivine, faible à absente, se modifie et l’olivine devient le phénocristal dominant)  … plus tard, on va découvrir qu’une quantité de magma plus chaud provenant de la zone sommitale du Kilauea s’est mélangée avec du magma plus froid stocké dans un réservoir sous la zone de Kapoho depuis 1955 ou bien avant.

 

Kapoho-map-after-1960-eruption-copie-1.gifCarte post-éruption Kapoho - extension de la lave débordant de la ligne côtière - le 4 février 1960, la lave entoure complètement le double cône Pu`u Kukae-Pu`u Kuki`i. - doc. HVO-USGS


A la fin de l’éruption, les coulées ont recouvert plus de 10 km², y inclus 2 km²de terres nouvelles formées au-delà du trait de côte original. Le volume de lave émis est estimé à 122 millions de m³, auxquels s’ajoutent 7,5 millions de m³ de matériaux pyroclastiques.

 

A suivre: les implications de l'éruption Kapoho au sommet du Kilauea.

 

Source : HVO - Hawaiian Volcano Observatory 

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

La plus grande partie de l’île d’Hawaii est sous-marine … il en est de même pour le volcan Kilauea.

 

Hawai---Avcan2010.jpgL'archipel Hawaiien, avec Big Island au premier plan - les parties émergées sont en gris - les parties immergées en différentes couleurs selon leur profondeur -Doc. AVCAN

 

Cape-kumuhaki---HVO.jpg      Big island / Hawaii - le cap Kumukahi, pointe émergée de l'East Rift Zone - photo HVO - USGS.


La zone de rift Est du Kilauea ne s’arrête donc pas à la côte, mais se poursuit sur 75 km sous la mer au-delà du Cap Kumukahi, en direction du NE, atteignant une profondeur de 5.400 mètres. Cette partie immergée est connue sous le nom de dorsale Puna.

 

Big-island---morphology----geology-gsapubs.jpg                                              Big island / Hawaii - morphologie - Doc. USGS

                   Localisation des zones de Rift (ERZ : East Rift Zone) , des dorsales et volcans.

 

Puna-ridge-3D---womenoceanographers--390x293-.jpg                                      Vue bathymétrique 3D de la dorsale Puna - Doc. USGS

 

Puna-ridge---Kilauea---map-J.Robinson----JMSTC-USGS--Monter.jpg                            Big island - bathymétrie des dorsales Puna et Hilo 

                   Doc.  J.Robinson  - JMSTC,USGS, Monterey inst, Scripps inst oceanogr.

 

Sa pente moyenne est de 50 mètres au kilomètre jusqu’à une profondeur de 2800 m., puis passe plus profondément à 100 mètres/km. (en comparaison, la pente moyenne de la partie émergée est de 23 m/km.)

La dorsale Puna est entourée au nord et au sud par des coulées de lave sous-marine étendues ; celles-ci, découvertes en 1986, proviennent du segment le plus profond de la dorsale. Son extrémité Est recouvre partiellement une zone de rift plus ancienne, connue sous le nom de dorsale Hilo, en relation avec le volcan Kohala.


Son activité historique remonte à la fin du 18° siècle, selon la tradition orale hawaïenne, mais sans preuve évidente. En 1884, une éruption d’un jour a été observée à une profondeur de seulement 20 mètres.

Au début des années 60, les premières photos et échantillons  sur le bas de la dorsale Puna démontrent que l’axe de la zone de rift consiste en de jeunes coulées en coussins, de lave de composition chimique similaire à la lave émise en subsurface par le Kilauea.

 

Puna-ridge-pillow-lavas-2107-m-deep---2001-MBARI.jpgPuna ridge : Pillow lavas à une profondeur de 2107 m -  photo 2001 MBARI ( Monterey Bay Aquarium Research Institute)


Des recherches suivantes ont permis d’identifier une grande variété de structures volcaniques, similaires ou différentes de celles rencontrées à l’air libre : des fissures, des cratères-puits, des skylights (de tunnels de lave), des cônes, des dorsales de pillow, des terrasses de lave.


Les terrasses forment des structures vaguement circulaires, à surface relativement plate ou peu bombée (visibles sur la Bathymétrie, à proximité du Cap Kumukahi) ; elles sont proéminentes, large de plusieurs kilomètres et haute de plusieurs centaines de mètres, et d’un volume estimé jusqu’à plus d’un km³. Certaines terrasses possèdent un ou plusieurs cratères sommitaux.

Elles sont censées résulter d’éruptions de longue durée, qui ont extrudé de la lave à taux faible ou modéré. Diverses hypothèses sont proposées pour expliquer leur croissance : une inflation vers le haut et l’extérieur du réseau sous-marin de tubes de lave, ou une accumulation de lave derrière des digues, à la façon de lac de lave … un facteur déterminant reste les basses températures sous-marines.


Skylight-sous-marin---smith-fig11.gif

             Puna ridge - Skylight indiqué par la flèche - doc. D. Smith, Woods Hole Oceanographic

 

Des skylights marquent le parcours des tunnels de lave. Les plus importants sont situés sur une terrasse à une profondeur de 1.100 mètres, sur le bord d’un cratère de 150-200 m. de diamètre. Le plus profond se trouve vers 3500 mètres de profondeur.


Des cônes de forme circulaire, pouvant aller jusqu’à 2500 m. de diamètre et une hauteur de 140 m., ponctuent la dorsale Puna. Ils ont un sommet plat et un cratère, comme pour les cônes subaériens ; un cratère profond suggère le drainage de la lave, après la formation du cône. De petits cônes, connus en surface comme des hornitos, d’un diamètre inférieur à 100 m. et aux parois presque verticales sont couverts de pillow tubulaires et de gravats, sont supposés s’être formés à la surface d’une coulée, ou au-dessus d’un tunnel de lave.


Des dorsales hautes et étroites – de quelques mètres à 200 m. de large et une hauteur allant jusqu’à 30 m. -, pouvant atteindre quelques kilomètres de longueur et composées principalement de coussins de lave, sont appelées dorsale en coussins (pillow ridge), ou encore murailles de coussins (pillow walls) si leur côtés sont très raides. 

Ces pillow ridges sont interprétés comme étant des évents primaires construits directement sur une fissure sous-marine. Cette fissure n’est plus visible, ensevelie sous une accumulation de lave en coussin ou de tunnel de lave.

 

Les éruptions sur la dorsale Puna, et leur alimentation par des dykes, semblent plus viable thermiquement que celles alimentées de la même façon en subaérien. De ce fait, les éruptions sur la dorsale immergée sont plus durable, et concernent de plus grands volumes que celles survenant sur la zone de rift Est émergée. (Parfitt)

Sources :

- HVO - Puna ridge : underwater segment of the Kilauea East Rift Zone - 2002 - link

- Volcanic structure of the crest of the Puna Ridge, Hawaii: Geophysical implications of submarine volcanic terrain - By DAniel J.Fornari & al.

- Internal structure of Puna ridge : evolution of the submarine east Rift zone of Kilauea volcano , Hawaii - by Stephen Leslie & al.  - link

- A compraraison between subaerial and submarine eruptions at Kilauea volcano, Hawaii : implications for the thermal viability of lateral feeder dikes. - by Elisabeth Parfitt & al.

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