Les coulées de lave du Kilauea // Kilauea’s lava flows

drapeau francaisLe HVO vient de publier un article très intéressant montrant les différences entre la lave de la coulée actuelle du 27 juin qui a récemment menacé Pahoa et celle qui a détruit Kalapana en 1990. Voici le lien vers l’article…
http://bigislandnow.com/2015/04/03/volcano-watch-comparing-lava-flows/

….et voici sa traduction intégrale :

Pour un observateur occasionnel, il y a de fortes chances que la lave qui a récemment atteint les abords de Pahoa ressemble à celle qui a frôlé le village de Kalapana en novembre 1986 avant de le détruire totalement en 1990. Pourtant, ces coulées de lave en provenance du Kilauea  sont fort différentes.
En théorie, la distance couverte par la lave et sa vitesse de progression sont régies essentiellement par trois facteurs: le débit éruptif, la température de la lave (donc sa « cristallinité » au moment de l’éruption) et la topographie.
La cristallinité fait référence à la quantité et au type de phénocristaux (cristaux qui se développent dans le magma avant qu’il atteigne la surface) et de micro-phénocristaux (minuscules cristaux qui apparaissent dans une coulée de lave au fur et à mesure qu’elle avance et se refroidit) présents dans la lave.
L’olivine, le premier minéral à apparaître dans le magma lorsqu’il sort du réservoir magmatique au sommet du Kilauea, cristallise à une température inférieure à 1215 ° C. A des températures plus basses, inférieures à 1150 ° C, le pyroxène et le plagioclase cristallisent également à côté de l’olivine.
Lorsque la lave est émise, des micro-phénocristaux de plagioclase et de pyroxène se forment dans la roche en fusion qui s’écoule à la surface du sol et se refroidit. Comme la cristallinité augmente, la lave devient plus visqueuse ; elle finit pas s’immobiliser puis se solidifier.
De 1986 à 1992, les coulées de lave ont été émises au niveau du Kupaianaha, une bouche active à moins de 12 km de Kalapana. A cette époque, la température de la lave variait de1155 à 1170 ° C. Cette lave contenait peu de cristaux d’olivine, d’environ 1 mm. Aidés par la forte pente, les tunnels au départ du Kupaianaha ont transporté la lave le long du versant sud du Kilauea. Ils ont acheminé un volume estimé à 300 000 – 400 000 mètres cubes de lave par jour vers la plaine côtière, avec des températures de 1145-1160° C. Avec de telles températures, la lave qui s’écoulait à l’intérieur des tunnels et qui atteignit Kalapana était encore relativement fluide et pauvre en cristaux. C’est ce qui explique les coulées pahoehoe qui avançaient rapidement et qui ont submergé le village de  Kalapana avant de recouvrir la plage de sable noir de Kaimu Bay en 1990.
De leur côté, les différents bras de la coulée du 27 juin, née sur le flanc nord-est du Pu’uO’o, avancent actuellement le long de la partie supérieure de l’East Rift Zone et se dirigent vers Pahoa, à plus de 20 km de la source. Depuis 2011, on estime que le volume de lave émis a atteint une moyenne de 175 000 mètres cubes par jour, le plus faible au cours de la trentaine d’années que dure l’éruption du Kilauea. Les températures enregistrées sont en moyenne de 1140 à 1145 ° C.
La coulée de lave du 27 juin contient un mélange d’olivine et de plagioclase, ainsi que des phénocristaux de pyroxène, souvent en groupes d’une taille allant de 1 à 5mm. En revanche, les coulées qui ont détruit Kalapana et dont la température était plus élevée ne contenaient que des phénocristaux d’olivine.
Malgré ses températures plus basses et son débit éruptif plus faible, la coulée du 27 juin a couvert une distance deux fois plus longue que la coulée qui a atteint Kalapana en 1986 et 1990. Il est vrai que la lave de Kalapana a vu son trajet interrompu par l’océan et on ignore quelle distance elle aurait parcouru sans cet obstacle.
De la même façon que les coulées de Kalapana se sont brutalement arrêtées en 1986, le front de la coulée du 27 juin s’est immobilisé quand de nouvelles sorties de lave pahoehoe sont apparues plus en amont, à proximité du Pu’uO’o. On ne sait pas si la température de la lave, sa cristallinité, le débit éruptif et la topographie sont responsables de cette immobilisation du front de coulée. On ne sait pas non plus si une nouvelle arrivée de lave permettrait de dépasser la distance déjà atteinte par la coulée du 27 juin.
Au vu des récentes analyses de la coulée de lave du 27 juin effectuées par le HVO, le scénario de Kalapana 1986 et 1990 est peu susceptible de se reproduire. Il faut toutefois garder à l’esprit que les conditions de l’éruption – le débit éruptif, la température de la lave, et l’emplacement des bouches éruptives – peuvent changer à tout moment. Pour cette raison, le HVO continue de surveiller étroitement le Kilauea et d’informer le public de toute modification importante dans le déroulement de l’éruption.

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drapeau anglaisHVO has just released a very interesting article showing the differences between the lava of the current June 27th flow that recently threatened Pahoa and the lava that destroyed Kalapana in 1990. Here is the link to the article:

 http://bigislandnow.com/2015/04/03/volcano-watch-comparing-lava-flows/

To the casual observer, lava that recently flowed into the outskirts of Pahoa might look a lot like the lava that grazed the village of Kalapana in November 1986 and completely overran it in 1990. In fact, these Kilauea flows were significantly different.

Theoretically speaking, the surface extent and advance rate of lava is regulated primarily by three factors: eruption rate; lava temperature and, therefore, “crystallinity,” at the time of eruption; and topography.

Crystallinity refers to the abundance and types of phenocrysts (crystals that grow in magma before it erupts to the surface) and micro-phenocrysts (minute crystals that grow in a lava flow as it advances and cools) in lava.

Olivine, the first mineral to grow in magma as it rises into Kilauea’s summit reservoir system, crystallizes at a temperature below 1215°C. At lower temperatures, below 1150°C, the minerals pyroxene and plagioclase also crystallize along with olivine.

When lava is erupted, micro-phenocrysts of plagioclase and pyroxene form within the molten rock as it flows over the ground and cools. As crystallinity increases, the flow becomes more viscous and eventually stalls and solidifies.

From 1986 to 1992, lava flows were erupted from Kupaianaha, an active vent less than 12 km from Kalapana. During that time, eruption temperatures ranged from 1155 to 1170°C and the lava contained few olivine crystals, about 1 mm in size.

Lava tubes from Kupaianaha carried lava down the steep southern flank of Kilauea. These tubes enabled efficient delivery of 300,000–400,000 cubic metres of lava per day to the coastal plain at temperatures of 1145–1160°C. At those temperatures, the tube-fed flows that reached Kalapana were still relatively fluid and crystal-poor. This resulted in the fast-moving pahoehoe flows that quickly spread through Kalapana and covered the black sand beach at Kaimu Bay in 1990.

In contrast, the June 27th lava flows erupted from the northeast flank of Pu’uO’o are moving down the crest of Kilauea’s East Rift Zone toward Pahoa, more than 20 km away. Since 2011, eruption rates have been estimated at about 175,000 cubic metres per day, the lowest sustained rate in over 30 years of eruption, and the eruption temperatures have been 1140–1145°C.

The June 27th lava flows contain a mix of olivine, plagioclase, and pyroxene phenocrysts, often as crystal clusters 1–5mm in size. In contrast, the higher temperature Kalapana flows contained only olivine phenocrysts.

Despite its cooler temperatures and lower eruption rates, the June 27th lava flow travelled nearly twice the distance of the 1986 and 1990 Kalapana flows. But, the Kalapana flows were cut short when they flowed into the ocean, so how much farther they could have travelled is not known.

As with the abrupt termination of the 1986 Kalapana-bound flows, the leading edge of the June 27th  flow stagnated when lava was tapped to supply pahoehoe breakouts at higher elevations near Pu’uO’o. The relative contribution of lava temperature, crystallinity, eruption rate, and topography to this stagnation is now the subject of ongoing research. Whether additional lava will advance farther than the distance the June 27th flow has already reached remains to be seen.

Based on HVO’s recent analyses of the June 27th lava flow, current eruption conditions do not favour a Kalapana-like scenario. However, one must keep in mind that eruption conditions—for instance, eruption rate, lava temperature, and vent location—can change unexpectedly.  Because of this, HVO continues to closely monitor Kilauea and will notify the public of any significant changes in the eruption.

Coulée-Hawaii-web

Photo:  C.  Grandpey

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