Arizona - le champ volcanique San Francisco.

Le nord de l’Arizona est bien connu pour les spectaculaires paysages du Grand canyon … beaucoup moins pour ses centaines de jeunes volcans qui bordent le plateau du Colorado.

Le Grand canyon du Colorado et ... quelques nuages ! Les éruptions ne sont pas d'actualité - photo beautiful planet earth.

Pourquoi tant de volcans sont-ils situés dans la plaque tectonique nord-américaine ? On soupçonne une anomalie thermique (un point chaud) dans le manteau situé sous le nord de l’Arizona.

Le lent déplacement de la plaque nord-américaine vers l’ouest au dessus de l’anomalie thermique stationnaire a produit un volcanisme intraplaque caractérisé par des volcans de plus en plus jeunes vers l’est.

Migration-of-volcanism-in-the-San-Franciso-VF---Tanaka_et_a.jpg Migration du volcanisme dans le San Francisco volcanic field - les âges sont indiqués en million d'années.

Le champ volcanique San Francisco, proche de Flagstaff, couvre 5.200km² ; il est composé de roches volcaniques datées de la fin du tertiaire et du quaternaire … les éruptions y ont débuté il y environ 6 Ma, produisant des cônes de cendres, des coulées basaltiques et un stratovolcan, le San Francisco peak.

Le San Francisco Volcanic field - doc. USGS

Des études récentes distinguent cinq grandes périodes de volcanisme, séparées par plusieurs milliers d’années de repos … et bien qu’il n’y ait plus eu d’éruptions depuis environ 1.000 ans, elles restent possibles.

Selon l’USGS, le site probable d’une future éruption devrait se trouver dans la partie Est du champ volcanique, région relativement peu habitée, et elle serait de taille modeste.

Le San Francisco peak est le seul stratovolcan du champ volcanique. Il s’est construit entre il y a 1 million d’années et 400.000 ans, et pourrait avoir atteint 5.000 mètres de hauteur. Depuis, une grande part de la montagne a été rabotée pour créer " l’Inner basin ", une grande cadeira. Le matériel manquant pourrait avoir été bougé soit rapidement et de façon explosive par une éruption de type St Helens 1980 / Washington state, soit plus progressivement par une succession de glissements de terrain importants, d’érosion aqueuse ou d’affouillement glaciaire.

San_Francisco_Peaks-depuis-Elden-mt.---Tyler-Finvold.jpg San Francisco V.F. - San Francisco peak, depuis elden Mountain situé au sud - photo Tyler Finvold

Pour les tribus indiennes du nord de l’Arizona, le San Francisco peak est considéré comme un endroit sacré. Il joue un rôle important dans les légendes et cérémonies Navajo. Pour les indiens Hopi, c’était la demeure hivernale des esprits kachina et la source des nuages apportant la pluie pour les récoltes.

Le champ volcanique contient aussi de nombreux dômes de lave, formé par des magmas visqueux de type dacite ou rhyolite, au site éruptif.

Deux sortes de dômes coexistent : les dômes endogène, qui ont eu une croissance entièrement par inflation interne (à la manière d’un ballon qu’on souffle), et les dômes exogènes, où le magma s’est épanché par le flanc de la structure et s’est ajouté sur les couches présentes.

Elden Mountain est un dôme dacitique exogène, et est formé de différents lobes de lave qui se chevauchent.

Surgarloaf Mountain, à l’entrée de l’Inner basin, est un dôme rhyolitique, vraisemblablement endogène, mais sa couverture forestière ne permet pas d’en observer directement la structure.

San Francisco V.F.- Elden mountain lava dome - photo Summitpost

L’activité volcanique a construit plus de 500 cônes de cendres basaltiques. Parmi ceux-ci, deux exemples : SP crater et Sunset crater.

SP crater est un cône de cendres basaltique, de structure conique presque parfaite, et donc formé lors de conditions éruptives peu venteuses. Ses laves fluides se sont étendues jusqu’à 6 kilomètres du cône, en une coulée épaisse par places de 30 mètres.

Selon la technique de datation employée, son âge varie entre 4.000 et 71.000 ans.

SP-crater---Nasa-EO1-Ali-17.04.2010.jpg San Francisco V.F.- SP crater et ses coulées de lave - photo Nasa EO-1 Ali 17.014.2010

Sunset crater, le plus jeune des cônes de cendres, est âgé de seulement 1.000 ans. La datation fluctue entre 1064 et 1150.

San Francisco V.F. - au centre, Sunset crater aux couleurs rouilles qui se révèlent surtout au soleil couchant - photo Global volcanism program.

Son nom lui a été donné en raison de la coloration brillante de son manteau de cendres et scories. Il s’élève à 340 m. de hauteur, et à produit au niveau de son évent principal, Sunset crater lui-même, deux coulées de lave, Bonito et Kana-a, qui se sont étendues respectivement jusqu’à 2,5 km. au nord-ouest et 9,6 km. au nord-est.

Des évents additionnels placés le long d’une fissure longue de 10 km. axée SE ont produit de petits remparts de "spatter" et une coulée longue de 6,4 km. direction Est.

San Francisco V.F. - Entrée d'un tunnel de lave dans la coulée Bonito - photo american southwest.

L’éruption dite de Sunset crater a recouvert de cendres et lapilli une zone de plus de 2.100 km² et forcé les indiens Sinagua à abandonner leur campement.

San Francisco V.F. - La coulée de lave Bonito et des cendres, près de Lenox crater - photo american southwest.

Pour faire la transition avec l'article de demain, une photo de "Black Point flow" : cette coulée de lave, qui appartient au champ San Francisco, s'est arrêtée à proximité du Grand Canyon / Little Colorado river.

Cette coulée a servi de terrain d'entrainement en 2009 au Lunar Electric Rover pour de futures missions lunaires.

Arizona - San Francisco Volcanic Field - "Black Point flow" en bordure du Grand Canyon.
Astronaut photograph ISS020-E-33530 was acquired on August 21, 2009 - NASA/JSC Gateway to Astronaut Photography of Earth. Caption by Cynthia A. Evans, NASA-JSC.