Mois : avril 2018

Hawaii : Dernières nouvelles du Kilauea // Kilauea’s latest news

L’Observatoire des volcans d’Hawaï (HVO) vient de m’envoyer une note résumant les observations des derniers jours sur le Kilauea.
Depuis la mi-mars 2018, les inclinomètres et les capteurs GPS enregistrent une tendance inflationniste au sommet du Kilauea, ce qui reflète une augmentation de la quantité de magma dans le réservoir peu profond. En réaction à cette inflation, le niveau du lac de lave dans l’Overlook Crater s’est élevé, avec une série de débordements sur le plancher du cratère en début de soirée le 21 avril puis, par intermittence, jusque dans la soirée du 24 avril. Ce sont les premiers débordements significatifs du lac de lave depuis mai 2015. Il s’agit de lave pahoehoe qui avance jusqu’à 375 mètres sur le plancher de Halema’uma’u. A midi le 23 avril, les nouvelles coulées de lave couvraient environ 30% du plancher du cratère. Chaque débordement fait s’élever la lèvre de l’Overlook Crater.

Des photos des débordements peuvent être consultées sur le site Web du HVO à l’adresse suivante: https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/kilauea_multimedia_15.html

Depuis la mi-avril 2018, les sismomètres du HVO enregistrent une augmentation du nombre de petits séismes sous le sommet du Kilauea et sous l’Upper Rift Zone, signe d’une augmentation de la pression magmatique. Cependant, contrairement à l’événement d’avril-mai 2015, aucun séisme et aucune déformation indiquant une intrusion magmatique dans la partie sud de la caldeira du Kilauea n’ont encore été enregistrés.
Bien que les systèmes magmatiques du Kilauea et de East Rift Zone soient interconnectés, le Pu’uO’o n’a pas réagi aux récents débordements de l’Overlook Crater. Cependant, les inclinomètres, les capteurs GPS et les observations sur le terrain continuent d’enregistrer une inflation du Pu’uO’o et de la partie supérieure du système d’alimentation de la coulée 61g, ce qui pourrait conduire à l’ouverture d’une nouvelle bouche sur ou près du Pu’uO’o. Si un tel événement se produit, il est possible, voire probable, que le lac de lave dans l’Halema’uma’u soit affecté, avec une baisse significative de son niveau.

En résumé, le haut niveau actuel de la lave dans l’Overlook Crater de l’Halema’uma’u s’explique par une augmentation de la quantité de magma stockée dans le réservoir superficiel du Kilauea. Cette augmentation de magma est également responsable de l’inflation et du nombre important de micro séismes enregistrés dans la région sommitale.
Cependant, la cause exacte de l’augmentation de la quantité magma dans le réservoir peu profond reste inconnue. Il se peut que cela soit dû (1) à l’augmentation de l’apport de magma provenant de sources plus profondes sous le volcan, (2) à un blocage dans les conduits qui transportent le magma depuis le réservoir sommital vers l’East Rift Zone, ou (3) une combinaison des deux phénomènes.
Au cours des années 1800 et au début du 20ème siècle, des lacs de lave comme celui qui existe aujourd’hui dans l’Halema’uma’u ont souvent produit des débordements similaires. Avec le temps, les débordements et les projections de lave peuvent construire une butée de lave solidifiée qui entraîne la formation d’un lac de lave surélevé (« perched » lava lake).
Tant que le réservoir magmatique sous le sommet du Kilauea restera sous pression et que la tendance inflationniste actuelle se poursuivra, le HVO prévoit que l’on continuera à observer un haut niveau de lave avec des débordements occasionnels sur le plancher de l’Halema’uma’u. Des effondrements des parois de l’Overlook Crater dans le lac de lave, accompagnés d’explosions et de projections, peuvent se produire et les émissions de gaz continueront d’être élevées.
Source: USGS / HVO.

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The Hawaiian Volcanoes Observatory (HVO) has just sent me a note summarizing the observations of the last days on Kilauea Volcano.

Since mid-March 2018, tiltmeters and GPS instruments have recorded an overall trend of inflationary tilt at the summit of Kilauea Volcano reflecting an increase in the amount of magma in the shallow magmatic reservoir. In response, the lava lake within the Overlook crater has risen, with a series of overflows of lava onto the crater floor beginning late on April 21st and continuing intermittently through the evening of April 24th. These are the first significant overflows of the summit lava lake since May 2015. They consist of sheets of pahoehoe traveling as far as 375 metres across the floor of Halema’uma’u. As of midday April 23rd, the new lava flows had covered about 30 percent of the crater floor. Each overflow also adds some height to the enclosing vent rim.

Photos of the overflows can be seen on the HVO web site at: https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/kilauea_multimedia_15.html

Beginning in mid-April 2018 and continuing through the current high lava lake level and subsequent overflows, HVO seismometers recorded an increase in small earthquakes beneath Kilauea’s summit and upper East Rift Zone reflecting increased pressurization. However, unlike the April-May 2015 event, no bursts of earthquakes or deformation indicating an intrusion of magma into the southern caldera region of Kilauea have yet been recorded.
Although Kilauea’s summit and East Rift Zone magma systems are connected, the Pu’uO’o vent in the East Rift Zone has shown no direct response to the recent overflows. However, tiltmeters, GPS and field observations continue to record inflation of Pu’uO’o and the upper portion of the Episode 61g lava tube system, which could lead to the opening of a new vent on or near Pu’uO’o. If/when that happens, it is possible, even likely, that the summit lava lake will be affected, most likely by a significant drop in the lake level.

To sump it up, the current high level of lava within the Overlook crater within Halemaʻumaʻu is best explained by an increase in the amount of magma stored within Kīlauea Volcano’s shallow magma system. This increase is also responsible for the continuing inflation and elevated microearthquake activity in the summit region.
However, the exact cause of increased magma within the shallow storage system at Kilauea’s summit is not known. Possible causes include (1) increased magma supply from deeper sources within the volcano, (2) a constriction or blockage in the conduit that carries magma from the summit storage system to the East Rift Zone, or (3) some combination of both.
During similar lava lake activity at Halema’uma’u in the 1800s and early 1900s, lava lakes like the current one frequently produced overflows. With time, overflows and intermittent lava spattering can build a levee of solidified lava that leads to the formation of a “perched lava lake.”
As long as Kilauea’s summit magma reservoir remains pressurized and the current inflationary trend continues, HVO expects high lava lake levels, occasional overflows on the Halema’uma’u crater floor, and possibly formation of a perched lava lake. Rockfalls into the summit lava lake accompanied by explosions and ejection of molten spatter and rock debris may occur and gas emissions will continue to be elevated.
Source: USGS / HVO.

Vue de l’Halema’uma’u et des débordements de lave (Crédit photo: HVO)

Explosions sur le Stromboli (Sicile / Italie) // Explosions at Stromboli Volcano (Sicily / Italy)

L’événement n’a rien d’exceptionnel mais il mérite d’être signalé. Un épisode explosif avec trois événements majeurs s’est produit sur le Stromboli le 24 avril 2018. La première explosion a eu lieu à 09:05 (TU); elle a envoyé de la cendre et des matériaux incandescents jusqu’à 250 mètres au-dessus du cratère, avec des retombées sur la zone sommitale et le long de la Sciara del Fuoco.
Cette explosion a été suivie d’une seconde, une minute plus tard, avec une petite fontaine de lave.

La troisième explosion a eu lieu à 09h10 avec un nuage de cendre qui s’est étiré vers le SE. Elle a montré une intensité plus faible que les précédentes.
Malheureusement, les signaux sismiques des explosions ne sont pas disponibles en ligne.
Voici une courte vidéo des explosions:
https://youtu.be/ZnvVKkLCF-o

Sources: INGV, The Watchers.

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It is not exceptional but deserves to be noted. An intense explosive episode with three major events occurred at Stromboli volcano on April 24th, 2018. The first explosion took place at 09:05 (UTC); it ejected ash and incandescent material that went up to 250 metres above the crater and then fell in the summit area and along the Sciara del Fuoco.

This explosion was followed by a second one, one minute later, with a small lava fountain.

The third explosion took place at 09:10 with an ash cloud that drifted to the SE. It showed a lower intensity than the previous ones.

Unfortunately, the seismic signals of the explosions are not available online.

Here is a short video of the explosions:

https://youtu.be/ZnvVKkLCF-o

Sources : INGV, The Watchers.

Photo: C. Grandpey

Le magma du super volcan de Yellowstone // Magma of the Yellowstone super volcano

J’ai écrit plusieurs articles sur ce blog concernant la source magmatique de Yellowstone et la présence d’un double réservoir sous le super volcan.
À l’aide d’une modélisation par superordinateur, des scientifiques de l’Université de l’Oregon ont pu fournir de nouvelles hypothèses concernant ce double réservoir qui se cache sous le Parc National de Yellowstone. L’étude a été publiée dans Geophysical Research Letters.
À des profondeurs de 5 à 10 kilomètres, des forces opposées donnent naissance à une zone de transition où les roches froides et rigides de la croûte supérieure cèdent la place à des roches chaudes et partiellement fondues qui se trouvent en dessous. Cette zone de transition piège les magmas ascendants et les pousse à s’accumuler et à se solidifier dans un filon horizontal appelé sill qui, selon la modélisation informatique réalisée par les chercheurs, peut atteindre 15 kilomètres. Les résultats de la modélisation confirment les observations effectuées précédemment en envoyant des ondes sismiques à travers cette zone.
Le sill se compose essentiellement de gabbro solidifié. Au-dessus et au-dessous se trouvent des corps magmatiques distincts. Celui du dessus contient un magma rhyolitique qui peut produire de temps en temps des explosions très puissantes. Des structures similaires existent probablement sous des super volcans ailleurs dans le monde. La morphologie du sill peut aussi expliquer des signatures chimiques différentes que l’on observe dans les matériaux éruptifs.
En 2014, un article publié dans Geophysical Research Letters par une équipe scientifique de l’Université de l’Utah a révélé, grâce à l’analyse d’ondes sismiques, la présence d’un grand volume de magma dans la croûte supérieure. Les scientifiques avaient toutefois remarqué que d’énormes quantités de dioxyde de carbone et d’hélium s’échappaient du sol, ce qui laissait supposer la présence d’une autre poche de magma sous la précédente. Ce mystère a été résolu en mai 2015, lorsqu’une étude réalisée par l’Université de l’Utah, publiée dans la revue Science, a identifié, au moyen d’ondes sismiques, la présence d’un deuxième volume de magma, encore plus important, à une profondeur de 20 à 45 kilomètres.
Cependant, les études des données sismiques n’ont pas permis de déterminer la composition, ou la quantité de magma dans ces deux réservoirs, ni comment et pourquoi ils se sont formés. Pour comprendre les deux structures, les chercheurs de l’Université de l’Oregon ont créé de nouveaux codes de modélisation pour les superordinateurs afin de savoir à quel niveau le magma est susceptible de s’accumuler dans la croûte. Le travail a été réalisé en collaboration avec des chercheurs de l’Institut fédéral suisse de technologie de Zurich.
Les résultats de la modélisation ont révélé qu’une importante couche de magma refroidi, avec un point de fusion élevé, existait au niveau du sill séparant deux corps magmatiques avec un magma à un point de fusion inférieur ; une grande partie de cette couche de magma refroidi proviendrait de la fusion de la croûte. Les auteurs de l’étude pensent que cette structure est à l’origine du volcanisme rhyolite-basalte que l’on trouve dans l’ensemble du point chaud de Yellowstone, y compris les matériaux produits par les super éruptions. En particulier, la modélisation a permis d’identifier la structure géologique du secteur où se trouve le matériau rhyolitique.
Pour le moment, la dernière étude ne permet pas de savoir quand se produiront les prochaines éruptions du super volcan de Yellowstone, mais elle permet d’expliquer la structure du système d’alimentation magmatique. Elle montre l’endroit où le magma prend sa source et là où il s’accumule.
Étudier l’interaction de l’ascension du magma avec la zone de transition dans la croûte terrestre, et comment ce processus influence les propriétés des poches magmatiques qui se forment au-dessus et au-dessous, devrait permettre de mieux comprendre le rôle joué par les panaches mantelliques dans l’évolution et dans la structure de la croûte continentale.
Source: Université de l’Oregon.

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I have written several posts on this blog about the magma source of Yellowstone and the presence of two magma bodies beneath the volcano.

Using supercomputer modelling, University of Oregon scientists have unveiled a new explanation for the geology underlying magma bodies below Yellowstone National Park. The study was published in Geophysical Research Letters.

At depths of 5-10 kilometres, opposing forces counter each other, forming a transition zone where cold and rigid rocks of the upper crust give way to hot, partially molten rock below. This transition traps rising magmas and causes them to accumulate and solidify in a large horizontal body called a sill, which can be up to 15 kilometres, according to the team’s computer modelling. The results of the modelling matches observations done by sending seismic waves through the area.

The sill is comprised of mostly solidified gabbro. Above and below lay separate magma bodies. The upper one contains rhyolitic magma that occasionally erupts in very powerful explosions. Similar structures may exist under super volcanoes around the world. The geometry of the sill also may explain differing chemical signatures in eruptive materials.

In 2014, a paper in Geophysical Research Letters by a University of Utah-led team revealed evidence from seismic waves of a large magma body in the upper crust. Scientists had suspected, however, that huge amounts of carbon dioxide and helium escaping from the ground indicated that more magma is located farther down. That mystery was solved in May 2015, when a second University of Utah-led study, published in the journal Science, identified by way of seismic waves a second, larger body of magma at depths of 20 to 45 kilometres.

However, the seismic-imaging studies could not identify the composition, state and amount of magma in these magma bodies, or how and why they formed there. To understand the two structures, University of Oregon researchers wrote new codes for supercomputer modelling to understand where magma is likely to accumulate in the crust. The work was done in collaboration with researchers at the Swiss Federal Institute of Technology, also known as ETH Zurich.

The researchers repeatedly got results indicating a large layer of cooled magma with a high melting point forms at the mid-crustal sill, separating two magma bodies with magma at a lower melting point, much of which is derived from melting of the crust. The authors of the study think that this structure is what causes the rhyolite-basalt volcanism throughout the Yellowstone hotspot, including supervolcanic eruptions. More particularly, the modelling helps to identify the geologic structure of where the rhyolitic material is located.

The new research, for now, does not help to predict the timing of future eruptions. Instead, it helps explain the structure of the magmatic plumbing system that fuels these eruptions. It shows where the eruptible magma originates and accumulates.

Studying the interaction of rising magmas with the crustal transition zone, and how this influences the properties of the magma bodies that form both above and below it should boost scientific understanding of how mantle plumes influence the evolution and structure of continental crust.

Source: University of Oregon.

Source: University of Oregon

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion)

Dans son dernier bulletin du 23 avril 2018, l’OVPF indique que « depuis le 21 avril l’activité sismique à l’aplomb de la zone sommitale du Piton de la Fournaise a repris, avec notamment 24 séismes volcano-tectoniques enregistrés le 22 avril. Ces séismes superficiels (à moins de 2 km de profondeur) ont été enregistrés sous la zone sommitale. »

Cette reprise de la sismicité fait suite à la poursuite de l’inflation de l’édifice observée suite à la fin de l’éruption des 3 et 4 avril, synonyme d’une réalimentation profonde en magma et d’une pressurisation du réservoir magmatique superficiel.

On observe également une forte augmentation de la concentration en CO2 dans le sol observée en champ lointain suite à la fin de l’éruption du 3-4 avril, suivie, à partir du 19 avril, par une très forte chute des concentrations. Cette évolution met, elle aussi, en évidence une poursuite de la réalimentation profonde et un possible transfert vers de plus faibles profondeurs depuis la mi-avril.

La conclusion du bulletin de l’OVPF est la suivante : « L’accélération de la sismicité observée hier montre que la pressurisation du réservoir s’accélère et que ce dernier se fragilise. »

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In its last bulletin of April 23rd, 2018, OVPF indicates that « since April 21st, seismic activity has resumed in the summita area of the Piton de la Fournaise, including 24 volcano-tectonic earthquakes recorded on April 22nd . These sshallow earthquakes (less than 2 km deep) were recorded below the summit area. »
This resumption of seismicity follows the continued inflation of the edifice that has been observed following the end of the eruption of April 3rd and 4th, synonymous with a deep recharge and the pressurization of the shallow magma reservoir .
There is also a significant increase in CO2 concentrations in the ground observed in the far field following the end of the eruption of April 3-4, followed, from April 19th, by a very strong drop in concentrations. This evolution also highlights a continuation of the deep recharge and a possible magma transfer to lower depths since mid-April.
The conclusion of the OVPF bulletin is as follows: « The acceleration of seismicity observed yesterday shows that the pressurization of the reservoir is accelerating and that the latter is getting more fragile. « 

Crédit photo: Wikipedia