Catégorie : Kilauea

Quelques nouvelles du Kilauea (Hawaii) // Some news of Kilauea Volcano (Hawaii)

Beaucoup de touristes se rendent à Hawaï pendant les vacances de Noël afin de profiter de la douceur du climat qui règne sur l’archipel. Beaucoup restent sur la Grande Ile et vont visiter le Parc National des Volcans.
L’éruption qui a commencé sur le Pu’uO’o en 1983 se poursuit au sommet du Kilauea et le long de l’East Rift Zone.
La surface du lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u se situe actuellement à une cinquantaine de mètres sous la lèvre de Overlook Crater et réagit à un épisode de déflation sur le Kilauea. La terrasse du musée Jaggar est l’un des rares points depuis lequel l’Overlook Crater peut être admiré car tous les sentiers à l’intérieur de l’Halema’uma’u sont fermés au public. Des webcams permettent d’observer le lac de lave à cette adresse : http://hvo.wr.usgs.gov/cams/region_kism.php.

Aucun changement significatif n’est survenu dans le cratère du Pu’uO’o au cours des derniers jours. On observe toujours de l’incandescence émise par plusieurs points à l’intérieur de la bouche et au niveau d’un petit lac de lave dans la partie ouest du cratère. La zone est interdite au public.
La coulée de lave 61g est toujours active. Des coulées éphémères sont observées sur la partie supérieure du champ de lave, sur le pali et dans certaines zones de la plaine côtière. Cette lave ne représente aucun danger pour les zones habitées. Aucun panache de vapeur ne s’échappe en ce moment du site de Kamokuna car aucune coulée de lave n’entre dans l’océan. Les visiteurs peuvent essayer d’atteindre les coulées éphémères sur la plaine côtière. Cependant, ils doivent savoir que la marche peut être longue sur un terrain difficile. Il leur est conseillé de porter des chaussures robustes et d’emporter beaucoup d’eau.
Source: HVO.

———————————————

Many tourists usually go to Hawaii during the Christmas holidays in order to enjoy the warm weather that prevails on the archipelago. Many of them stay on the Big Island and go to visit the Hawaii Volcanoes National Park.

The eruption that started at Pu’uO’o in 1983 continues at the summit and along the East Rift Zone.

The surface of the lava lake within Halema’uma’u Crater currently lies about 50 metres below the rim of the Overlook Vent, in accordance with a deflation episode on Kilauea Volcano. The terrace of the Jaggar Museum is one of the few points from which the Overlook Crater can be seen as all trails within halema’uma’u Crater are closed to the public. Webcam views of the lava lake can be found at http://hvo.wr.usgs.gov/cams/region_kism.php.

No significant changes occurred at Pu’uO’o during the past days. Glow can be seen at long-term sources within the crater and from a small lava pond on its west side. The area is off limits to the public.
The episode 61g lava flow is still active. Breakouts are observed on the upper portion of the flow field, on the pali and in scattered areas along the coastal plain. These lava flows pose no threat to nearby communities. There is currently no steam plume at the Kamokuna ocean entry area as no lava is currently flowing into the ocean. Visitors can try and go close to the breakouts on the coastal plain. However, they need to know that the walk may be long on difficult terrain. They are advised to wear sturdy shoes and carry plenty of water along with them.

Source: HVO.

La découverte d’une coulée de lave sur la plaine côtière est toujours un moment magique car on assiste en direct à la naissance de la Terre (Photo : C. Grandpey)

Histoire de banquettes, deltas et plates-formes à Hawaii // A story of benches, deltas and shelves in Hawaii

L’histoire en question est celle des entrées de lave sur la Grand Ile d’Hawaii, comme celle que l’on pouvait encore observer il y a quelques jours sur le site de Kamokuna. Plusieurs mots ou expressions ont été utilisés pour désigner la formation de cette nouvelle terre.
Il y a quelques années, « banquette » était le terme communément utilisé pour désigner l’accumulation de lave à son entrée dans l’océan. Les géologues ont abandonné ce mot parce que la définition géologique d’une banquette ne correspond pas au processus par lequel de nouvelles terres se forment quand la lave entre dans la mer.
« Delta de lave » est maintenant le terme géologique accepté. Toutefois, comme le mot « banquette » a été utilisé pendant de longues années, il est parfois difficile d’adopter un nom différent pour désigner la nouvelle terre en formation lors de l’entrée de la lave dans l’océan.
Dans un article intitulé Volcano Watch, publié régulièrement sur le site web de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO), les scientifiques tentent de mettre fin à la confusion entre les termes désignant l’entrée de la lave dans l’océan. Ils en profitent aussi pour décrire les processus par lesquels les deltas de lave se forment et évoluent.
« Banquette » n’est pas un terme approprié. En effet, pour les géologues, les banquettes sont des éléments d’érosion, alors que les deltas sont des éléments de dépôt, formés par l’accumulation de nouveaux matériaux.
Les banquettes côtières sont des terres presque horizontales formées généralement par l’érosion des vagues sur de longues périodes. Ces structures plates et étroites se forment à la base des falaises près du niveau de marée haute. À Hawaii, Hanauma Bay (l’un de mes spots de snorkelling préférés !) est l’exemple d’une banquette qui a découpé la paroi sud d’un anneau de tuf tout près de Koko Head sur l’île d’Oahu. En outre, le mot banquette est également utilisé pour désigner le niveau de lave dans un tunnel.
«Plate-forme» est un autre terme fréquent, mais erroné, utilisé pour décrire l’entrée de la lave dans l’océan. Une plate-forme est une élévation peu profonde et presque horizontale de la croûte continentale qui s’étend au-dessous du niveau de la mer au large des côtes à partir du continent. On peut observer de telles plates-formes au large des îles d’Hawaii, mais elles sont généralement beaucoup plus vastes que les deltas de lave.
Contrairement à l’origine érosive d’une banquette, un « delta de lave » est un dépôt construit par accumulation de lave près de la base de la falaise littorale, au niveau de l’entrée dans l’océan. Pour comprendre ce processus, il faut imaginer un delta, comme celui du Mississippi.  Il se forme lorsque les alluvions sont transportées le long de la rivière, puis se déposent là où la rivière pénètre dans un plus grand corps d’eau stagnante ou plus lente, comme un océan. La lave qui circule dans un tunnel se comporte comme une rivière; elle circule jusqu’à la côte où elle pénètre dans l’océan.
Lorsque la lave à une température d’environ 1140°C s’écoule dans l’océan, elle se refroidit rapidement, créant une interaction potentiellement explosive. De petites explosions et les assauts des vagues décomposent la lave en petits morceaux de roche et de sable qui se déposent ensuite au fond de la mer au-dessous de l’entrée de la lave dans l’océan. L’accumulation de ces matériaux forme la base instable sur laquelle reposent les deltas de lave.
Au fur et à mesure que le delta de lave continue de croître, son front peut commencer à s’affaisser, car le poids croissant du delta déstabilise ses fondations. Quand un delta de lave devient trop lourd, ou se brise par gravité, il s’effondre, partiellement ou complètement.
Au cours de ce processus, des explosions se produisent fréquemment, avec des projections de matériaux incandescents à la fois vers l’intérieur des terres et vers la mer, avec des risques pour les visiteurs. Ces dangers ont déjà été expliqués à plusieurs reprises.
Source: USGS / HVO.

——————————————

The story deals with lava entries on Hawaii Big Island, like one that could be observed at Kamokuna a few days ago. Several words or expressions have been used to refer to this formation of a new land.

A few years ago, “bench” was the term commonly used for the accumulation of lava at an ocean entry. But geologists have moved away from that word, because the geologic definition of a bench does not agree with the process by which new land forms when lava enters the sea.

“Lava delta” is now the accepted geologic characterization. But, because the word “bench” was used for so long, it can be hard to transition to a different name for the new land formed at an ocean entry.

In an article entitled Volcano Watch which is regularly released on their website by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO), scientists try to help resolve any confusion about what new land at an active ocean entry should be called, and to describe the processes by which lava deltas form and evolve.

“Bench” is considered as a wrong word. Indeed, to geologists, benches are erosional features, whereas deltas are depositional features, formed by the accumulation of new material.

Coastal benches are nearly horizontal terrains commonly formed by wave erosion over long periods of time. These flat and narrow features form at the base of sea cliffs near the high tide mark. In Hawaii, Hanauma Bay is an example of a bench that cut into the southeast wall of a tuff ring next to Koko Head on the Island of Oahu. Besides, the word bench is also used to refer to the level of lava within a tunnel.

Referring to a lava delta as a “shelf” is another common, but misguided, term that is used to describe the ocean entry feature. A shelf is a nearly horizontal, shallow ledge of continental crust that extends below sea level off the coast of a land mass. Island shelves can be found off the coast of the Hawaiian Islands as well, but they are generally much larger than lava deltas.

In contrast to the erosional origin of a bench, a “lava delta” is a depositional feature built by the accumulation of lava near the base of the sea cliff at an ocean entry. To understand this process, one should picture a river delta, like that of the Mississippi. It forms when alluvium is transported down the river and then deposited where the river enters a larger body of standing or slower-moving water, such as an ocean. Molten lava insulated in a tube is like a river. It is transported to the coast, where it enters the ocean.

As the approximately 1140-degree Celsius (2080-degree Fahrenheit) lava flows into the ocean, it quickly cools, creating a potentially explosive interaction. Small explosions and surf action break the lava into smaller pieces of rubbly rock and sand, which are then deposited onto the sea floor beneath the ocean entry. The accumulation of this unconsolidated material produces the unstable foundation on which lava deltas are built.

As a lava delta continues to grow, its front can begin to subside, because the increasing weight of the delta causes its rubbly foundation to shift. When a lava delta becomes too heavy, or is undercut downslope, it collapses, either partially or completely.

When a lava delta collapses, it can trigger explosions that throw blocks of solid rock and fragments of molten lava both inland and seaward, with hazards to the visitors. They have been explained many times before.

Source: USGS / HVO.

Delta de lave sur la Grande Ile d’Hawaii

Hanauma Bay, sur l’île d’Oahu

(Photos: C. Grandpey)

Des volcans boucliers sur la Lune? // Shield volcanoes on the Moon ?

L’avènement de nouvelles technologies de haute précision, comme la topographie haute résolution, a conduit les scientifiques à réexaminer des domaines et des processus admis jusqu’à présent, et à les interpréter parfois différemment. C’est le cas de la science qui entoure la Lune. La 42ème Conférence sur la Science Lunaire et Planétaire qui s’est tenue en novembre 2017 à Houston (Texas) a mis en lumière de nouvelles approches scientifiques sur l’histoire et les processus lunaires.
Les dernières études portent sur les volcans boucliers. Que ce soit Olympus Mons sur Mars (avec 600 kilomètres de large et 27 km de haut) ou ceux sur Vénus, les volcans boucliers ont toujours été considérés comme une expression du volcanisme sur tous les corps rocheux du système solaire; toutefois, la Lune faisait figure d’exception. Les volcans boucliers que l’on peut observer sur Terre varient de quelques kilomètres à plus de 200 km pour la Grande Ile d’Hawaï, si on considère les édifices hawaiiens jusqu’à leur base sur le fond de l’Océan Pacifique.
Les volcans boucliers présents sur Mars, Vénus et sur Terre semblaient absents sur la Lune. Avant que les astronautes d’Apollo 11 visitent le Mer de  la Tranquillité – Mare Tranquillitatis – en 1969, les scientifiques ont toujours interprétés ces étendues sombres – ou maria – sur la Lune comme des plaines dont la surface était le produit de l’activité volcanique. Beaucoup de ces caractéristiques volcaniques tendent à se regrouper dans les provinces concentrées à l’ouest.
Les roches qui composent les mers lunaires sont des basaltes, le type le plus commun de roches ignées observé dans le système solaire. Sur Terre, le magma qui les génère présente une très faible viscosité. Sur la Lune, les maria ont été formées à partir d’éruptions qui ont émis d’importants volumes de lave fluide qui se sont épanchés sur des centaines de kilomètres. Ici et là à l’intérieur de ces anciennes mers lunaires, on observe de nombreuses petites structures volcaniques qui étaient considérées auparavant comme la seule manifestation volcanique à partir d’une bouche centrale sur la Lune.
Lorsque la topographie de la Lune a été cartographiée pour la première fois grâce à l’altimétrie laser en 1994, on a distingué des ensembles de nombreux petits volcans présents sur des points élevés quasi-circulaires, avec un faible relief, et en forme de bouclier. Les scientifiques ont constaté que ces grandes ondulations topographiques sont constituées de lave basaltique et présentent des concentrations de structures volcaniques. Une telle structure sur Vénus ou Mars est classée comme volcan bouclier; par conséquent, ces structures semblables sur la Lune sont interprétées comme étant, elles aussi, des volcans boucliers. Sept de ces grandes structures ont été découvertes sur la Lune. Elles ont des diamètres de 66 à près de 400 kilomètres et de 600 à plus de 3200 mètres de hauteur. De telles tailles et formes rappellent fortement les grands volcans boucliers sur Terre, Vénus et Mars. Les pentes de ces volcans sont très faibles, généralement de quelques degrés, comme c’est le cas pour des structures façonnées par de la lave très fluide. Ces volcans boucliers lunaires présentent également des dômes et des cônes, ainsi que des caractéristiques d’effondrement que l’on rencontre sur les volcans boucliers terrestres.
Bien que les scientifiques restent persuadés que ces structures lunaires sont des volcans boucliers, cette nouvelle interprétation ne saurait être définitive. En effet, contrairement à la plupart des volcans boucliers sur les autres planètes, aucun des volcans boucliers lunaires n’a de caldeira. Il faut toutefois noter que de nombreux volcans de ce type, en particulier ceux de Vénus, ne montrent pas, eux non plus, de caldeira centrale. De plus, alors que la preuve de la présence de certains volcans boucliers sur la Lune, tels que les Marius Hills, est assez convaincante, la présence des autres n’est pas aussi claire. Le plus grand édifice identifié, le volcan bouclier de Cauchy, possède la forme topographique adéquate et montre de nombreux petits cônes, fractures et bouches éruptives, mais les données de mesure à distance laissent supposer que l’épaisseur de la lave dans la Mare Tranquillitatis est relativement mince, ce qui pourrait signifier le Cauchy n’est pas un amoncellement de lave aussi épais qu’à Marius Hills. Les scientifiques continuent de penser que le Cauchy est un volcan bouclier, mais reconnaissent que cette interprétation est provisoire et ils continueront à étudier ces structures énigmatiques pour mieux comprendre leur histoire.
Source: Air and Space.

————————————–

The advent of new, high-precision data (high resolution topography) has led scientists to re-examine areas and processes long thought understood and sometimes come to different interpretations. This is the case with lunar science.  The 42nd Lunar and Planetary Science Conference held in November 2017 in Houston highlighted new scientific findings about the history and processes of the Moon.

The latest studies are about shield volcanoes on the Moon. From the giant Olympus Mons shield on Mars (600 kilometres across and 27 km high) to the large volcanoes of Venus, shield-building was thought to be a common expression of volcanism on all rocky Solar System bodies; the Moon appeared to be a conspicuous exception. Earth’s shield volcanoes range in size from a few to more than 200 km for the Big Island of Hawaii, the extent of its base on the sea floor beneath the surface of the Pacific Ocean.
The large-scale shield volcanoes so prominent on Mars, Venus and Earth were believed to be absent on the Moon.  Before the Apollo 11 astronauts visited Mare Tranquillitatis in 1969, scientists understood that the dark seas – or maria – of the Moon were volcanic lava plains, surface features created by volcanic activity.  Many of these small volcanic features tend to be clustered in provinces concentrated on the western near side.
Rocks from the maria are basalts, the most common type of igneous rock in the Solar System.  On Earth, when such rocks are molten, the resulting magma has a very low viscosity. On the Moon, the maria formed as massive high-volume eruptions built up stacks from the thin, fluid flows which extended for hundreds of kilometres.  Scattered within the ancient maria are numerous small volcanic structures, previously believed to be the only manifestation of central-vent volcanism on the Moon.
When the Moon’s topography was mapped for the first time with laser altimetry in 1994, it showed clusters of many small volcanoes occurring on topographic highs that are quasi-circular, with low relief and shield-shaped. Scientists found that these large shield-shaped topographic swells are made of basaltic lava and display concentrations of volcanic features.  Such a structure found on Venus or Mars would be classified as a shield volcano; therefore, these features on the Moon are interpreted as shield volcanoes.  Seven of these large structures have been discovered on the Moon, ranging in size from 66 to almost 400 kilometres in diameter and from 600 to over 3200 metres in height.  Such sizes and shapes are very similar to large shields on Earth, Venus and Mars.  The average slopes on these volcanoes are very low, typically less than a few degrees, as would be expected for structures made from very fluid lava.  These lunar shields display abundant volcanic features, including domes and cones, and collapse features which are all common morphologies in terrestrial shield volcanoes.
Although scientists believe these features are shield volcanoes, this new interpretation is not without some difficulties.  Unlike most shield volcanoes on the other planets, none of the lunar shields has a caldera. However, many shields, especially those on Venus, likewise do not show central calderas.  Additionally, while evidence for some lunar shields such as the Marius Hills is pretty convincing, the evidence for others is not as clear.  The largest feature that was identified, the Cauchy shield, possesses the correct topographic shape and has numerous small cones, rilles, and vents on it, but remote sensing data suggest that the lava thickness in eastern Mare Tranquillitatis is relatively thin, which might mean that Cauchy is not a thick stack of lava as Marius appears to be.  Scientists still think that Cauchy is a shield volcano, but acknowledge that this interpretation is tentative and they will continue studying these enigmatic features to better understand their history.

Source: Air and Space.

Mauna Loa (Hawaii): un superbe exemple de volcan bouclier (Photo: C. Grandpey)

Vue du sommet du Mauna Loa (Crédit photo: USGS)

Le magma du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s magma (Hawaii)

A Hawaii où on a affaire à un point chaud de l’écorce terrestre, le magma en provenance du manteau atteint les « racines » du Kilauea à une température d’environ 1500°C. A partir de là, le magma se fraye un chemin vers une première chambre magmatique qui se trouve à environ 3,5 km sous le sommet du volcan. Ce trajet prend environ 8 ans, si l’on en croit une étude publiée récemment sur la chimie du magma du Kilauea.
Au moment où le magma atteint la chambre sommitale du Kilauea, il s’est considérablement refroidi. Les échantillons prélevés dans le lac de lave de l’Halema’uma’u, superbe fenêtre dans la chambre magmatique sommitale, indiquent que la température dans cette chambre est de l’ordre de 1200°C.
Si la lave atteint 1200°C au sommet du Kilauea, cela signifie que l’éruption a vraisemblablement pris sa source directement dans la chambre sommitale ou dans des zones encore plus profondes à l’intérieur du volcan.
Des températures d’émission plus basses peuvent résulter d’une phase d’étape dans l’ascension du magma, de son refroidissement et de sa transformation au fur et à mesure qu’il sort de la chambre sommitale et qu’il emprunte le système d’alimentation peu profond du volcan. [NDLR: Cela me rappelle les « magmas TGV  » en provenance directe du manteau et les « magmas omnibus » qui s’arrêtent en cours de route, chers au regretté Alain de Goër].
Par exemple, avant d’arriver dans le cratère du Pu’uO’o, le magma a effectué un parcours sous terre depuis le sommet du Kilauea et le long de l’East Rift Zone sur une distance d’environ 19 kilomètres. Pendant ce voyage, il se mélange avec du magma à moins haute température qui est stocké dans des poches le long de cette ligne de fracture. Au bout du compte, les échantillons de lave prélevés au niveau du Pu’uO’o indiquent actuellement une température d’environ 1150°C, soit une cinquantaine de degrés de moins que le magma qui se trouve dans la chambre sommitale du volcan.
Un passage de 1200 à 1150°C peut sembler négligeable. En réalité, le magma subit des changements importants au cours de cette baisse mineure de la température. À 1200°C, le magma dans la chambre sommitale est déjà suffisamment refroidi pour commencer à cristalliser un peu. À ce stade, il s’agit d’un mélange de magma liquide et de petites quantités d’olivine et de spinelle, des minéraux que l’on observe à haute température. Au moment où le magma atteint le Pu’uo’o, il s’est refroidi et cristallisé encore davantage et il s’y ajoute du pyroxène et du plagioclase, minéraux qui apparaissent à des températures légèrement plus basses.
Donc, pour résumer la situation, sur le Kilauea le magma peut avoir des températures allant de 1200°C à 1000°C. La première température fait référence à la roche fondue dans la chambre magmatique sommitale du volcan, tandis que la deuxième température révèle une roche solidifiée, mais encore très chaude. Le long de l’East Rift Zone, où le magma circule sous terre depuis le sommet jusqu’au Pu’uO’o, les températures oscillent autour de 1150°C.
Source: USGS / HVO.

——————————————

At Hawaii, a hotspot in the Earth’s crust, magma rises from the Earth’s mantle, into the roots of Kilauea, at temperatures of around 1500°C. From there, the magma eventually makes its way to a primary storage chamber that’s about 3.5 km beneath the summit of the volcano, a trip that takes about 8 years, according to a recently published study on Kilauea’s magma chemistry.

By the time magma reaches Kilauea’s summit storage chamber, it has cooled considerably. Samples collected from the lava lake within Halema‘uma‘u, which is a window into the summit storage chamber, indicate that temperatures within the chamber are around 1200°C.

If the lava erupted at the summit of Kilauea is 1200°C, this means the eruption likely tapped directly into the summit magma storage chamber or regions even deeper within the volcano.

Lower eruption temperatures can result from magma stalling, cooling, and mixing as it moves out of the summit storage chamber and through the volcano’s shallow plumbing system.

For example, at the Pu’uO’o vent, magma has been transported underground from Kilauea’s summit and through the East Rift Zone, a distance of about 19 kilometres. During this trip, it mixes with cooler magma stored in pockets along the rift. The result is that lava samples collected at the Pu’uO’o vent now indicate magma temperature of about 1150°C, roughly 50 degrees Celsius cooler than magma in the volcano’s summit storage chamber.

A drop from 1200 to 1150°C may seem small. However, a significant amount of change to the magma occurs during that minor decrease in temperature. At 1200°C, magma in the summit storage chamber has already cooled enough to crystallize a bit. At that point, it is a mixture of liquid magma and minor amounts of olivine and spinel, high-temperature mineral crystals. But, by the time the magma reaches Pu’uo’o, it has cooled and crystalized even further, adding pyroxene and plagioclase, slightly lower temperature mineral crystals, to the mix.

So, to put it in a nutshell, within Kilauea Volcano, magma can have temperatures from around 1200°C down to about 1000°C. The former temperature is indicative of molten rock within the summit storage chamber, and the latter temperature suggests solidified, but still very hot rock. On Kilauea Volcano’s East Rift Zone, where magma is being steadily transported underground from the summit to Pu’uO’o, temperatures hover around 1150°C.

Source : USGS / HVO.

Le magma entre le sommet du Kilauea et l’East Rift Zone (Source: USGS / HVO)

Le lac de lave de l’Halema’uma’u (Crédit photo: USGS / HVO)

Lac de lave dans le Pu’uO’o en 2007 (Photo: C. Grandpey)