Une étude publiée dans la revue Nature nous apprend qu’en mesurant la vitesse avec laquelle la Terre conduit l’électricité et les ondes sismiques, un chercheur de l’Université de l’Utah et ses collègues ont obtenu une image détaillée du système d’alimentation volcanique profond du Mont Rainier.

L’image (voir ci-dessous) semble montrer qu’au moins une partie du réservoir magmatique du Mont Rainier se trouve entre 9 et 16 kilomètres au nord du volcan. Cela est probablement dû au fait que les 80 capteurs électriques utilisés pour l’expérience ont été placés le long d’une ligne de 300 kilomètres de long d’est en ouest, à une vingtaine de kilomètres au nord du Rainier. En conséquence, il se peut que la partie principale de la chambre magmatique se situe directement sous le volcan et qu’un lobe s’étire vers le nord-ouest sous la ligne de capteurs.
Dans l’image obtenue, la partie supérieure du réservoir magmatique se trouve à 8 km sous la surface et semble avoir 8 à 16 km d’épaisseur, avec une largeur de 8 à 16 km d’est en ouest.
La nouvelle image ne ​​montre pas le circuit d’alimentation qui relie le Mont Rainier à la chambre magmatique située 8 km en dessous. Au lieu de cela, elle montre que l’eau et la roche partiellement ou totalement fondue sont générées à 80 km de profondeur, là où l’une des plaques de la croûte terrestre – la plaque Juan de Fuca – plonge vers l’est et vient s’enfoncer sous la plaque nord-américaine, et où la matière en fusion commence son ascension vers la chambre magmatique du Mont Rainier.
La nouvelle étude a utilisé à la fois l’imagerie sismique et les mesures magnétotelluriques, ce qui produit des images en montrant comment les champs électriques et magnétiques dans le sol varient en fonction de la résistance et de la conductivité des roches et des fluides à l’électricité. C’est la vue en coupe la plus détaillée jamais obtenue d’un système volcanique des Cascades grâce à l’imagerie électrique et sismique. Les images sismiques précédentes montraient l’eau et la roche en fusion partielle au-dessus de la plaque pendant sa subduction. Selon un chercheur, la nouvelle image montre la fusion « depuis la surface de la plaque jusqu’à la partie supérieure de la croûte, là où le magma s’accumule avant le début d’une éruption. »

S’agissant de l’histoire géologique, le Mont Rainier trône sur des coulées vieilles parfois de 36 millions d’années. Un ancien Mont Rainier a existé il y a 2 millions d’années à un million d’années. De fréquentes éruptions ont façonné la montagne actuelle au cours des 500 000 dernières années. Au cours des 11 000 dernières années, le Rainier a connu des dizaines d’éruption explosives avec des émissions de cendre et de ponce. A une époque, le Rainier était plus haut qu’aujourd’hui, jusqu’au jour où il s’est effondré lors d’une éruption il y a 5600 années. Il a alors présenté un grand cratère ouvert vers le nord-est, un peu comme le cratère formé par l’éruption du mont St Helens en 1980. Il y a 5600 ans, cette éruption a produit une énorme coulée de boue à l’ouest du volcan, en direction de Puget Sound, couvrant tout ou partie les sites actuels du port de Tacoma, de la banlieue de Seattle, ainsi que des villes comme Puyallup, Orting, Buckley, Sumner et Enumclaw. La lave a dévalé pour la dernière fois les flancs du Mont Rainier il y a 2200 années, tandis que les dernières coulées pyroclastiques ont eu lieu il y a 1100 années. La dernière grande coulée de boue s’est produite il y a 500 ans. Certains rapports contestés font état d’éruptions de vapeur dans les années 1800.

Plus de détails sur cette étude peuvent être consultés sur le site ScienceDaily:
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140717094607.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily+%28Latest+Science+News+–+ScienceDaily%29

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A study published in the journal Nature informs us that by measuring how fast Earth conducts electricity and seismic waves, a University of Utah researcher and colleagues made a detailed picture of Mount Rainier’s deep volcanic plumbing system.

The image (see below) appears to show that at least part of Mount Rainier’s magma reservoir is located about 9 to 16 kilometres northwest of the volcano. That could be because the 80 electrical sensors used for the experiment were placed in a 300-kilometre-long, west-to-east line about 20 km north of Rainier. So the main part of the magma chamber could be directly under the peak, but with a lobe extending northwest under the line of detectors.

The top of the magma reservoir in the image is 8 km underground and appears to be 8 to 16 km thick, and 8 to 16 km wide in east-west extent.

The new image doesn’t reveal the plumbing tying Mount Rainier to the magma chamber 8 km below it. Instead, it shows water and partly molten and molten rock are generated 80 km underground where one of the crustal plates is subducting eastward and downward beneath the North America plate, and how and where those melts rise to Rainier’s magma chamber.

The new study used both seismic imaging and magnetotelluric measurements, which make images by showing how electrical and magnetic fields in the ground vary due to differences in how much underground rock and fluids conduct or resist electricity. It is the most detailed cross-section view yet under a Cascades volcanic system using electrical and seismic imaging. Earlier seismic images indicated water and partly molten rock atop the diving slab. According to one researcher, the new image shows melting « from the surface of the slab to the upper crust, where partly molten magma accumulates before erupting. »

As far as geological history is concerned, Mount Rainier sits atop volcanic flows up to 36 million years old. An ancestral Rainier existed 2 million to 1 million years ago. Frequent eruptions built the mountain’s modern edifice during the past 500,000 years. During the past 11,000 years, Rainier erupted explosively dozens of times, spewing ash and pumice. Rainier once was taller until it collapsed during an eruption 5,600 years ago to form a large crater open to the northeast, much like the crater formed by Mount St. Helens’ 1980 eruption. The 5,600-year-old eruption sent a huge mudflow west to Puget Sound, covering parts or all of the present sites of the Port of Tacoma, Seattle suburbs, and the towns Puyallup, Orting, Buckley, Sumner and Enumclaw. Rainier’s last lava flows were 2,200 years ago, the last flows of hot rock and ash were 1,100 years ago and the last big mudflow 500 years ago. There are disputed reports of steam eruptions in the 1800s.

More details about this study can be found on the ScienceDaily website:

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140717094607.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily+%28Latest+Science+News+–+ScienceDaily%29

Le sommet du Mont Rainier  (Photo:  C. Grandpey)

L’image magnéto-tellurique montre la plaque Juan de Fuca en bleu, les remontées de magma en orange, tandis que le Mont Rainier est symbolisé par un triangle rouge.