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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 : #Dossiers

Deux des trois caldeiras du Yellowstone méritent le nom de méga-caldeiras et le volcan mérite au moins deux fois ce titre !

 

Le point chaud du Yellowstone : le moteur des éruptions.

Le point chaud responsable de la caldeira du Yellowstone est entrée en éruption des dizaines de fois lors des derniers 18 millions d'années. Le point chaud étant fixe, et la plaque nord-américaine défilant par dessus en direction du sud-ouest, un chapelet de caldeiras "fantômes" - car peu visible à l'heure actuelle - s'est aligné dans la Snake River Plain ( ESRP pour Eastern Snake River Plain).

 

calderas.jpgLa progression de la plaque nord-américaine au dessus du point chaud du Yellowstone a déterminé un chapelet de caldeiras rhyolitiques échelonnées dans la Snake River Plain (de 14 à 4Ma ) - la position actuelle du Hot spot est sous le plateau volcanique du Yellowstone.

 

Les études sismiques ont permis de découvrir que la chambre magmatique est alimentée par un panache mantellique de roche chaude ; il s'élève depuis le manteau supérieur avec une inclinaison de 60° vers le N-O., sa base se situant à environ 650 km. sous la surface.

 

yellowstones-magma-body 

 

Image du panache mantellique du Yellowstone établie par Tomographie sismique - Doc. University of Utah.

 

Le pana che mantellique, large de 72 km., s'élève à travers le manteau ; il s'aplatit sous la croûte à environ 80 km. sous le Yellowstone sous forme d'une "crêpe" de 480 km. de large. Il comprend plusieurs zones de plus grande largeur à 560, 498 et 425 km. de profondeur.

Entre 80 et 16 km. de profondeur, certaines poches de roches fondues partiellement peuvent s'en échapper pour monter alimenter le réservoir magmatique situé sous la caldeira : ce réservoir de 6 km. de large environ et situé à une profondeur de 16 km., a une texture "en éponge" où  8 à 15% de roches se trouvent fondues.

 

Activité du Yellowstone en bref :

- de moins 55 à moins 40 Ma : une intense activité volcanique recouvrant la région de laves.

- de moins 4 Ma à moins 2 Ma : des changements climatiques qui assèchent et réchauffent la région.

- de moins 2,1 Ma à moins 600.000 ans : trois cycles d'activité volcanique paroxysmale modélent le paysage ...

   * production du Huckleberry Ridge tuff , daté de moins (-) 2,1 millions 

      d'années, émission de 2.450 km³ de matériaux 

      et formation d'une caldeira de 75-90 km. sur 40-60.

   * production du Mesa Falls tuff , daté de moins (-) 1,3 Ma, émission de 

      280 km³ de matériaux et caldeira de 16 km. de damètre.

   * production du Lava Creek tuff, daté de moins (-) 640.000 ans, avec

      émission de 1000 km³ de matériaux et formation d'une caldeira

      de 85 sur 45 km.

- de moins 640.000 ans à -8.500 ans : glaciations successives qui remodèlent le paysage, et éruptions mineures rhyolitiques post-caldeira.

Les dernières grandes manifestations sont les résurgences de deux dômes intra-caldeira : le Sour Creek dome et le Mallard Lake dome , qui a commencé sa croissance, il y a seulement 150.000 ans.

 

yellowstone_super.gifLes larges zones couvertes par les émissions des trois éruptions du plateau volcanique du Yellowstone (en rouge)


 

huckleberrey-ridge-tuff.jpg

Huckleberry ridge tuff, formé de couches superposées. - photo prise le long de la Gardner river près de Osprey falls - Geology anf life in Yellowstone.

 

Le Huckleberry ridge tuff  a été émis par l'éruption de -2,1 Ma , qui a formé la caldeira d' Island Park, de 75-90 km. sur 40-60 km. L'émission de 2.450 km³ de matériaux volcaniques a recouvert une grande part des Etats-Unis.

 

19671016-rc-evertspaleo_large.jpg Huckleberry ridge tuff et Lava Creek tuff se mélangent dans ce paysage  ... explication du paysage ci-dessous - Photograph by Robert L. Christiansen / USGS

 

19671016-rc-evertspaleo med2

 

Les pentes du mont Everts découvrent cette structure mixte : une petite vallée recouverte par le Huckleberry tuff (2,1 Ma) fut érodée par les eaux, avant la mise en place du Lava Creek tuff (0,6Ma), qui l'a rempli à nouveau.

 

 

Le Lava Creek tuff est daté de -640.000 ans avec une émission de 1.000 km³ de matériaux et formation d'une caldeira de 85 sur 45 km., actuelle caldeira du Yellowstone.

Les couches de tuff, épaisses de 180 à 200 mètres, et de teintes variant entre le gris légér et le rouge pâle, ont été érodées ensuite par diverses rivières, dont la Gibbon river.

 

Ce n'est que dans les années 1960 que l'on commença à se rendre compte qu'une formation géologique particulière se trouvait dans le parc national du Yellowstone ; la caldeira fut identifiée lors de fouilles dirigées par Bob Christiansen et son équipe de l'USGS.

 

743px-Yellowstone_Caldera_map2.jpgCarte du parc du Yellowstone (limites en bleu) avec les frontières de caldeiras : la caldeira d'Island Park ( en vert, pointillé et continu) - la caldeira du Yellowstone (en violet) 

Les roches volcaniques émises post-caldeira sont indiquées par diverses autres couleurs (voir encadré) - Document USGS.

 

 

Yellowstone_River_in_Hayden_Valley---Seattle-skier.jpg

       Il n'est pas évident de penser qu'on se trouve dans une caldeira en admirant ce paysage ouvert !

La Yellowstone river serpente calmement dans Hayden valley ... au loin, les limites nord-est de la caldeira. - photo Seattle skier.

 

Dossier-23-8434-copie.jpgDans le Canyon du Yellowstone, la rivière entaille le flot de rhyolite datant de 484.000 ans, émission postérieure à la formation de la dernière caldeira ; l'activité hydrothermale a altéré et coloré la rhyolite en teinte allant du jaune au rose. - © Bernard Duyck 

 

Geysers_8681-copie.jpgLes geysers de Norris , témoins comme d'autres, de l'activité volcanique du Yellowstone - © Bernard Duyck 

 

 

Sources :

- Christiansen, R. L., 2001, The Quaternary and Pliocene Yellowstone Plateau volcanic field of Wyoming, Idaho, and Montana, U.S. Geological Survey

- Windows into the earth - the geological story of Yellowstone and Grand Teton N.P. , by Robert B.Smith and Lee Siegel.

- The Track of the Yellowstone Hot Spot: Multi-disciplinary Perspectives on the Origin of the Yellowstone-Snake River Plain Volcanic Province, Morgan, Lisa A., Cathey, Hennrietta E., and Pierce, Kenneth L. (editors), 2009

- Science Daily -Yellowstone's plumbing reveals plume of hot and molten rock 410 miles deep

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