Catégorie : seismes

Volcans sous-marins, subduction et séismes// Seamounts, subduction and earthquakes

Selon une nouvelle étude conduite par des chercheurs de l’Université de Memphis, et publiée en novembre 2023 dans le Journal of Geophysical Research : Solid Earth, un ancien volcan – ou mont – sous-marin (seamount en anglais) à cheval sur une plaque tectonique en train de s’enfoncer par subduction au large des côtes japonaises pourrait avoir déclenché plusieurs séismes majeurs inexpliqués par frottement contre une autre plaque tectonique située au-dessus.
Le volcan sous-marin éteint, connu sous le nom de Daiichi-Kashima Seamount, se trouve sur la plaque tectonique Pacifique, à environ 40 kilomètres de la côte est du Japon. C’est là que se rencontrent trois plaques tectoniques : la plaque Pacifique à l’est et la plaque Philippine au sud, qui glissent toutes deux sous la plaque Okhotsk au nord.

Contexte tectonique au Japon (Source : Wikipedia)

Le Daiichi-Kashima Seamount se trouve sur une partie de la plaque qui a commencé à s’enfoncer dans le manteau terrestre il y a entre 150 000 et 250 000 ans. Toutefois, ce volcan sous-marin est encore suffisamment proche de la surface – moins de 50 km de profondeur – pour déclencher des séismes. Alors que la majorité de l’activité sismique autour du Daiichi-Kashima Seamount se manifeste par de petites secousses, on a aussi enregistré plusieurs séismes avec des magnitudes M 7,0 et 7,8 en 1982 (M 7,0), 2008 (M 7,0) et 2011 (M 7,8). Jusqu’à présent, personne n’avait réussi à expliquer les causes de leur déclenchement.
Lorsqu’une plaque tectonique s’enfonce sous une autre plaque, les volcans sous-marins (seamounts) qui se trouvent à sa surface frottent la base de la plaque qui les surmonte. Une étude de 2008 a expliqué que ce frottement était trop faible pour déclencher de puissants séismes : il ne génère que de très petites secousses.

Source : ScienceDirect

Cependant, des données plus récentes laissent supposer le contraire. Les données sismiques recueillies au fond de l’océan au Japon indiquent que les monts sous-marins rencontrent une énorme résistance lorsqu’ils se déplacent à la surface d’une plaque subductrice et restent parfois bloqués. On peut lire dans l’étude que « le mont sous-marin lui-même est quasiment immobile, car il doit faire fasse à de très forts frottements. »
À mesure que le volcan sous-marin s’enfonce sous la plaque qui le surmonte, les contraintes s’accumulent sur son bord d’attaque. La zone située autour du volcan sous-marin se verrouille tandis que le reste de la plaque subductrice continue sa descente dans le manteau terrestre. « Les contraintes deviennent très fortes et au bout d’un certain temps, elles migrent vers l’intérieur. « Cette accumulation de contraintes ne peut pas continuer indéfiniment, et une libération brutale se produit lorsque le volcan sous-marin se libère brusquement de la plaque qui le surmonte. La plaque dominante donne un à-coup dans la direction opposée, ce qui déclenche un nouveau type de séisme que les auteurs de l’étude ont appelé « séisme de blocage ».
Des séismes de blocage ont peut-être déclenché des tsunamis dans le passé. Les dépôts de sédiments le long de la côte Est du Japon indiquent que d’énormes vagues ont frappé le littoral en 1677, après qu’un séisme ait secoué une zone de chevauchement avec le Daiichi-Kashima Seamount. Selon l’étude, « la rupture du volcan sous-marin en processus de subduction constitue la source la plus probable de ces grands séismes déclencheurs de tsunamis ».

Volcan sous-marin Minami Kasuga-2 dans l’océan Pacifique (Source : Université de Memphis)

Source  : Live Science.

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According to a new study by University of Memphis researchers, published in November 2023 in the Journal of Geophysical Research: Solid Earth, an ancient underwater volcano riding a sinking tectonic plate off the coast of Japan may have unleashed several unexplained major earthquakes by grinding against another tectonic plate above it.

The extinct underwater volcano, known as Daiichi-Kashima seamount, sits on the Pacific tectonic plate about 40 kilometers off Japan’s east coast. There, three tectonic plates intersect, with the Pacific plate to the east and the Philippine plate to the south both slipping beneath the Okhotsk plate to the north. The seamount sits on a section of the plate that began descending into Earth’s mantle between 150,000 and 250,000 years ago. But the seamount is still close enough to the surface to trigger earthquakes, as it currently sits less than 50 km deep. While the majority of the seismic activity around the seamount manifests as small tremors, there have been several earthquakes between magnitudes M 7.0 and 7.8 in 1982 (M 7.0), 2008 (M 7.0) and 2011 (M 7.8) that previous research has failed to explain.

When a tectonic plate subducts beneath another plate, the seamounts peppered across its surface scrape against the bottom of the overriding plate. A 2008 study suggested this friction was too weak to trigger earthquakes, creating only very small tremors.

However, newer data indicate the opposite. Seismic information gathered at the bottom of the ocean in Japan indicates seamounts encounter huge resistance as they ride along on a subducting plate and sometimes become stuck. One can read in the study that « the seamount itself is almost stationary, because it has very strong friction.

As the seamount digs into the overriding plate, stress accumulates on its leading edge. The region around the seamount becomes locked and grinds to a halt, while the rest of the subducting plate continues its creeping descent into Earth’s mantle. « Stress increases at the edge of the seamount and after some time, the stress propagates and migrates inward. » This buildup cannot continue infinitely, and the stress is eventually released when the seamount suddenly frees itself from the overriding plate and jerks forward. The overriding plate jolts in the opposite direction, triggering a new kind of earthquake that the authors of the study called a « hang-up » earthquake.

Hang-up earthquakes may have unleashed tsunamis in the past. Sediment deposits along Japan’s east coast indicate huge waves battered the coastline in 1677, after an earthquake shook an area overlapping with the Daiichi-Kashima seamount. According to the study, « the rupture of the subducted seamount thus provides the most plausible source for these great tsunami earthquakes. »

Source : Live Science.

Islande : le Met Office patauge dans la prévision éruptive ! // Iceland: the Met Office is floundering in eruptive prediction!

Le Met Office islandais indique que bien que la vitesse de l’inflation à Svartsengi ait quelque peu diminué ces derniers jours, elle reste plus élevée qu’avant la formation du dyke qui a traversé Grindavík le 10 novembre 2023. Les volcanologues locaux pensent que la formation de nouveaux dykes ou une éruption restent possibles. Si un autre dyke devait se former, ils pensent qu’il suivrait probablement le même chemin que celui du 10 novembre. En cas d’éruption, le site le plus probable serait au nord de Grindavík, vers Hagafell et la zone autour de Sundhnúkagígar.
L’activité sismique est actuellement faible et se concentre principalement dans la zone autour de Hagafell.

Situation sismique sur la péninsule de Reykjanes le 15 décembre 2023 (Source : IMO)

Selon le Met Office, « l’activité en cours à Svartsengi, qui a débuté en octobre, n’est pas encore terminée et un nouveau chapitre pourrait s’être ouvert avec la forte probabilité d’une nouvelle intrusion magmatique et, par la suite, un risque d’éruption élevé. […] Le dyke sous Grindavík était alimenté par le magma qui s’est accumulé sous Svartsengi. Il est probable que cette séquence d’événements se reproduise. »
Cependant, le Met Office ajoute qu’il n’est pas possible de savoir quand aura lieu la prochaine intrusion magmatique. L’incertitude est considérable et une intrusion magmatique pourrait avoir lieu dans les prochains jours, voire après plusieurs mois. En d’autres termes, NOUS NE SAVONS PAS !! Dire que la prochaine intrusion pourrait survenir dans plusieurs mois n’est pas une prévision sérieuse !!
Source  : IMO, les Watchers .

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The Icelandic Met Office indicates that although the rate of inflation at Svartsengi has decreased somewhat in the past days, it is still greater than it was prior to the formation of the dike that traveled under Grindavík on November 10th, 2023. Local volcanologists think that further dikes or an eruption remain possible. Should another dike form, they think it is likely it will follow the same path as the November 10 dike. Should there be an eruption, the most likely location would be north of Grindavík in the direction of Hagafell and the area around Sundhnúkagígar.

Seismic activity is currently low and mostly in the area around Hagafell.

According to the Met Office, “the ongoing activity at Svartsengi, which began in October, is not yet over and a new chapter may have begun with an increased chance of a new magma propagation and, subsequently, increased likelihood of an eruption. […] The dike beneath Grindavík was fed by magma accumulating beneath Svartsengi. It is likely that this sequence of events will repeat.”

However, the Met Office adds that it is not possible to estimate when the next magma propagation will occur. The uncertainty is considerable, and a magma propagation could happen in the next few days or possibly after several months. In other words, WE DON’T KNOW !! Saying that the next intrusion could occur in several months is not serious prediction !!

Source : IMO, the Watchers .

Faut-il encore croire à une éruption sur la péninsule de Reykjanes ? // Should we still believe in an eruption on the Reykjanes Peninsula?

Bien que la sismicité soit très faible sur la péninsule de Reykjanes, les volcanologues islandais pensent toujours qu’une éruption est susceptible de se produire, ou que l’on pourrait assister à l’ouverture de nouvelles fissures à Grindavik, comme le 10 novembre 2023.
Les instruments montrent que le magma continue de s’accumuler sous la surface dans le secteur de Svartsengi, même si le phénomène a récemment ralenti. Le Met Office islandais explique que la vitesse de soulèvement du sol est toujours supérieure à celle mesurée dans les jours qui ont précédé le 10 novembre, lorsque le dyke magmatique s’est formé sous Grindavík .
Si une nouvelle intrusion se produit, le Met Office pense qu’il est très probable que le magma fera son retour dans le dyke qui s’est formé le 10 novembre et qu’une éruption se produira au nord de Grindavík, vers Hagafell et la zone autour de la ligne de cratères de Sundhnúkagígar.
125 séismes ont été mesurés près de Grindavík au cours des dernières heures, dont trois au-dessus de M 2,0 à Hagafell. Un volcanologue local s’attend à une activité sismique soutenue le long du dyke.
Comme je l’ai déjà écrit, je ne crois pas à une prochaine éruption. Une chose est quand même sûre : l’intrusion magmatique n’est pas terminée. Il est probable que le magma continue de pousser par en dessous, avec sa source dans la région de Svartsengi, mais il n’a plus la force nécessaire pour percer la surface. Le seul événement qui pourrait changer la donne serait un nouvel afflux important de magma. Il est évident que les sismographes nous en informeraient. On observerait aussi un soulèvement de sol plus important, avec un risque réel d’éruption.
Pour le moment, la sismicité est faible et le tremor ne montre aucun signe d’activité volcanique à venir. Cela fait une cinquantaine de jours que l’on observe un soulèvement du sol. Si une éruption avait dû se produire, elle se serait probablement déjà produite. Quoi qu’il en soit, au bout du compte, c’est la Nature qui décidera, et elle nous rappelle que nous ne savons pas prévoir une éruption volcanique !
Source  : Iceland Monitor, Iceland Review.

Rien de très inquiétant au niveau sismique sur la péninsule de Reykjanes (Source: Met Office)

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Although seismicity is very low on the Reykjanes Peninsula, Icelandic volcanologists still belive an eruption might occur, or another event like the opening of fissures that was observed in Grindavik on November 10th, 2023.

The instruments show that magma continues to accumulate under the surface at Svartsengi, although it has recently slowed. The Icelandic Met Office (IMO) explains that the speed of the land rising is still higher than the speed measured in the days before November 10th, when the magma dike under Grindavík was formed.

If a new intrusion happens, IMO thinks it is most likely that the magma will run back into the magma dike that was formed on November 10th and that a volcanic eruption would occur north of Grindavík, towards Hagafell and the area around Sundhnúkagígar crater row.

125 earthquakes have been measured near Grindavík in the past hours, three of which were above M 2.0 at Hagafell. Sustained seismic activity is expected by a local volcanologist along the magma dike.

As I put it before, I don’t believe an eruption will occur. There is one sure thing : the magma intrusion is not over. It is likely that magma is still pushing from beneath, with its source in the Svartsengy area, but it no longer has the necessary strength to pierce the surface. The only event that might change the situation would be a new significant influx of magma, but the seismographs would inform us and more ground uplift would be observed, with the real risk of an eruption.

For the moment, seismicity is low and the tremor does not show signs of an upcoming volcanic activity. Ground deformation has been observed for about 50 days now. If an eruption were to occur, it would have already happened. Anyway, Nature will decide in the end, with the confirmation that we cannot predict a volcanic eruption !

Source : Iceland Monitor, Iceland Review.

Islande : le Met Office espère toujours une éruption… // The Met Office is still hoping for an eruption

Le Met Office islandais (IMO)est contraint d’admettre que la probabilité d’une éruption à Svartsengi est en train de s’éloigner. Les derniers résultats de modélisation géodésique montrent que l’alimentation magmatique du dike qui s’est formé le 10 novembre 2023, a probablement cessé. Le Met Office ajoute que même si l’accumulation de magma se poursuit sous le secteur de Svartsengi, le risque d’une éruption à brève échéance a considérablement diminué.
Comme je l’ai écrit précédemment, il faut rester vigilant car un nouvel afflux de magma dans le dike changerait la donne. L’IMO explique que « l’activité à Svartsengi n’est pas encore terminée et un nouveau chapitre pourrait avoir commencé avec la forte probabilité d’une nouvelle propagation du magma et, par la suite, la forte probabilité d’une éruption. » Il est important d’utiliser le conditionnel car nous ne savons pas ce qui se passe en profondeur sous la zone de Svartsengi.
Poursuivant ses prévisions risquées, l’IMO déclare : « En observant le schéma global d’accumulation à répétition du magma, on peut estimer que la prochaine propagation de magma depuis Svartsengi pourrait se produire à une échelle plus petite que celle observée le 10 novembre…Elle pourrait persister pendant plusieurs heures ou jours avec un risque accru d’éruption dû à l’activité sismique et à la déformation du sol pendant cette période. Là encore, le conditionnel est indispensable car nous ne savons pas ce qui se passe sous nos pieds…
La sismicité est actuellement faible sur la péninsule de Reykjanes. La plupart des événements se concentrent dans la partie centrale du dike, à une profondeur de 3 à 4 km.
Les résultats de la modélisation indiquent que le volume de magma accumulé jusqu’à présent sous Svartsengi est inférieur à celui d’avant l’intrusion magmatique du 10 novembre.
Source  : IMO

Lors d’une récente réunion du conseil municipal de Grindavík, il a été convenu de différer les réparations des fractures qui se sont ouvertes dans la ville. Il a été suggéré de les préserver et en faire un mémorial des catastrophes naturelles.
Dans le même temps, les travaux de colmatage des fractures qui ont coupé les routes et endommagé des conduites d’eau sont en cours, mais il a été décidé de reporter les réparations des fractures qui se trouvent hors des sentiers battus et celles qui ne présentent aucun risque.
Source : Iceland Monitor.

La sismicité est faible en ce moment sur la péninsule de Reykjanes et le risque d’une éruption semble s’éloigner, même s’il faut rester vigilant.

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The Icelandic Meteorological Office (IMO) is at last admitting a decreased likelihood of an eruption at Svartsengi.The latest geodetic modeling results suggest that magma inflow to the dike, which formed on November 10th,2023 has likely ceased. The Office adds that although magma accumulation continues beneath Svartsengi, the immediate eruption risk along the dike has significantly reduced.

As I put it before, one should remain vigilant as a new influx of magma to the dike would change the situation. The IMO explains that « the ongoing activity at Svartsengi, is not yet over and a new chapter may have begun with an increased chance of a new magma propagation and, subsequently, increased likelihood of an eruption. » The importznt word is MAY as we do not know what is happening in depth beneath the Svartsengi area.

Going on with its risky prediction, the IMO says : “When looking at the overall pattern with repeated magma accumulation, it can be estimated that the next magma propagation from Svartsengi might be on a smaller scale than the one previously formed on November 10th… It could persist for several hours or days with an increased risk due to seismic activity and deformation during that period.” Here again, COULD and MIGHT are the ilmportant words as we do not know…

Seismicity is currently low on the Reykjanes Peninsula. Most events are concentrated along the middle of the dike at a depth of 3 – 4 km.

Modeling results indicate that the volume of magma currently accumulated under Svartsengi is less than that before the November 10th dike intrusion.

Source : IMO

At a recent meeting of the town council of Grindavík, it was agreed to postpone repairs of certain faults in the town. There are ideas to preserve them and make them a memorial to the natural disasters in the town.

In the meantime, work to close the cracks that have severed roads and cracks with water pipes is ongoing but it was decided to postpone repairs of cracks that are off the beaten path and those that do not pose any risk.

Source : Iceland Monitor.