Catégorie : seismes

Le système fissural sur la Péninsule de Reykjanes (Islande) // The fissure system on the Reykjanes Peninsule (Iceland)

Compte tenu de la situation éruptive actuelle sur la Péninsule de Reykjanes et de l’ouverture de plusieurs fissures éruptives, il est intéressant de jeter un œil aux cartes géologiques de la région. J’en ai choisi deux proposées par Dominik Pałgan du Département de géophysique de l’Institut d’océanographie de l’Université de Gdansk.

(A) La carte A propose la topographie de la péninsule basée sur le modèle numérique d’élévation (DEM) quadrillé à 100 m. La zone est un prolongement direct sur terre de la Dorsale de Reykjanes. Sept séismes majeurs (M l> 4) se sont produits dans la région entre 1950 et 2015 (points rouges). D’une manière générale, la Péninsule de Reykjanes possède 4 grands champs géothermiques à haute température (étoiles rouges) et 4 champs géothermiques beaucoup plus petits (étoiles orange). Les quatre champs à haute température sont: 1-Reykjanes, 2-Krýsuvík, 3-Brennisteinsfjöll et 4-Nesjavellir (Hengill).

(B) La carte B est une présentation géologique simplifiée de la péninsule basée sur les travaux de Saemundsson et al. (2010). La zone se caractérise par quatre essaims distinctifs survenus sur des fissures. Chaque site présente de multiples fissures éruptives, failles, fractures, édifices volcaniques, ainsi qu’un champ géothermique à haute température.

L’éruption actuelle se trouve sur le système volcanique de Krysuvik, au sud du mont Fagradalsfjall

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Considering the current eruptive situation on the Reykjanes Peninsula and the opening of several eruptive fissures, it is interesting to have a look at geological maps of the region. I have chosen two of them as suggested by Dominik Pałgan from the Department of Geophysics, Institute of Oceanography at the University of Gdansk.

(A) Map A shows the topography of the peninsula based on the Digital Elevation Model (DEM) gridded at 100 m. The area is a direct, onshore prolongation of the Reykjanes Ridge. Seven major earthquakes (M l >4) occurred here between 1950 and 2015 (red dots). In general, the Reykjanes Peninsula has 4 major high-temperature (red stars) and 4 much smaller geothermal fields (orange stars). The four high-temperature fields are: 1-Reykjanes, 2-Krýsuvík, 3-Brennisteinsfjöll and 4-Nesjavellir (Hengill). (B) Simplified geological map of the peninsula based on Saemundsson et al. (2010). The area is characterized by four distinctive fissure swarms (named underneath each swarm) each with multiple eruptive fissures, faults, fractures, volcanic edifices and an associated high-temperature geothermal field.

The current eruption is located on the Krysuvik volcanic system, south of Mt Fagradalsfjall.

Hawaii : l’océan et le volcan // The ocean and the volcano

Des phénomènes de houle sont observés en permanence sur tous les océans du globe. En effectuant des ondulations accompagnées de mouvements ascendants et descendants, les houles agissent sur le plancher océanique et délivrent un signal constant. Ces microséismes océaniques traversent la terre et apparaissent en surface sur les sismomètres. Le HVO a mis en place un certain nombre de sismomètres sur le Kilauea pour contrôler les processus volcaniques et les mouvements de failles actives. Lorsque le magma ne se déplace pas à l’intérieur du Kilauea et lorsque le volcan n’est pas en éruption, les microséismes océaniques apparaissent sur les sismomètres où ils laissent un signal répétitif constant.

Les signaux microsismiques présentent de grandes variations au cours des périodes où le Kilauea  traverse des épisodes d’inflation et déflation en raison du déplacement du magma sous la surface. Des variations similaires se produisent lorsque le volcan est en éruption, comme c’est le cas actuellement. Les scientifiques mesurent les différences entre les microséismes observés pendant les périodes d’activité volcanique et ceux enregistrés pendant les périodes de calme. Le but est d’identifier quand, où et pendant combien de temps le magma a migré et est resté stocké sous le Kilauea.

Les scientifiques du HVO ont récemment utilisé cette technique pour essayer de comprendre les événements qui ont conduit à l’effondrement du sommet du volcan et à l’éruption dans la Lower East Rift Zone en 2018. Les données microsismiques associées à des schémas sismiques et de déformation plus traditionnels donnent des indications sur l’augmentation de la pression dans la partie superficielle du réservoir magmatique au sommet du Kilauea. Le sommet et l’East Rift Zone ont immédiatement commencé réagir et à montrer une inflation, signe que le magma se déplaçait dans ces parties du volcan.

Les variations microsismiques ont également révélé qu’un séisme d’une magnitude de M 5,3 un an auparavant avait considérablement affaibli la croûte à la surface du volcan sous le  Pu’uO’o. Les scientifiques du HVO ont émis l’hypothèse que la hausse de pression au sommet du Kilauea s’ajoutant à l’affaiblissement de la croûte peu profonde sous le Pu’uO’o avait créé des conditions favorables au déplacement du magma le long de la zone de rift et le déclenchement de l’éruption en 2018.

Les scientifiques du HVO ont récemment installé huit sismomètres temporaires supplémentaires autour du cratère de l’Halema’uma’u au sommet du Kilauea, pour suivre les mouvements du magma sous le nouveau lac de lave. Ces sismomètres temporaires, en même temps que le réseau sismique permanent, permettent un échantillonnage spatial plus large des microséismes océaniques qui traversent le réservoir magmatique du Kilauea. Cela permet une étude plus précise de l’endroit où des changements physiques se produisent sous le cratère.

Le fait que l’éruption actuelle soit confinée à l’intérieur du cratère de l’Halema’uma’u au sommet du Kilauea est idéal pour étudier les mécanismes physiques associés à cette éruption. En analysant ces données, les scientifiques du HVO espèrent répondre à plusieurs questions: 1) Où se situent la source magmatique et les conduits empruntés par ce même magma pendant cette éruption ? 2) Cette technique peut-elle aider à comprendre les petites variations de l’activité volcanique observées à certains moments au cours de cette éruption ? 3) Cette technique peut-elle fournir des indices sur la fin de l’éruption ? 4) Dans quelle mesure peut-on appliquer les leçons de cette étude à la compréhension et à la prévision des futures éruptions du Kilauea?

Source: USGS / HVO

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Ocean swells occur continuously around the world. As these swells rise and fall, they couple with the ocean floor below them creating a constant signal. These oceanic microseisms, travel through the solid earth and are observed at the surface using  seismometers.

HVO has a number of seismometers in place across Kilauea Volcano for monitoring volcanic processes and active fault movements. When magma is not moving within or erupting from Kilauea, the oceanic microseisms appear on seismometers as a repeating and unchanged signal.

The microseismic signals display large variations during periods when Kilauea is inflating or deflating due to magma moving beneath its surface. Similar variations occur when the volcano is actively erupting, such as now. Scientists measure differences in these observed microseisms during periods of volcanic activity relative to times of quiet, in an effort to identify when, where, and for how long magma is migrating and being stored within Kilauea.

HVO scientists recently applied this technique to better understand the events leading up to the 2018 Lower East Rift Zone eruption and summit collapse. Microseism data combined with more traditional seismic and deformation patterns document the increase of pressure within the shallow region of the magma storage reservoir at Kilauea’s summit. Both the summit and the East Rift Zone immediately began expanding rapidly, suggesting that magma was moving into these regions.

Variations in microseisms also revealed that an M 5.3 earthquake a year earlier had significantly weakened the volcanic crust directly beneath Pu’uO’o. HVO scientists hypothesized that the combination of increased pressure at Kilauea’s summit and the weakening of the shallow crust beneath Pu’uO’o, created conditions favourable for magma to move downrift and erupt in 2018.

HVO scientists recently deployed eight additional temporary seismometers around Halema’uma’u Crater, at the summit of Kilauea, to track magma movements beneath the new lava lake. These temporary seismometers, along with HVO’s permanent seismic network, allow for a larger spatial sampling of the oceanic microseisms travelling through Kilauea’s magma reservoir. This, in turn, means a denser sampling of where physical changes are occurring beneath the crater.

Confinement of the ongoing eruption within Halema’uma’u Crater at Kilauea’s summit is ideal for surveying the physical mechanisms associated with this eruption. With analysis of these data, scientists at HVO hope to answer several questions: 1) where is the magma source and pathways for this eruption?; 2) can this technique help us understand small increases and decreases in volcanic activity observed at times during this eruption?; 3) can this technique provide clues for when the eruption will end?; and 4) how can we apply what we have learned in this study to assist in better understanding and forecasting volcanic activity associated with future eruptions at Kīlauea?

Source : USGS / HVO

Crédit photo : USGS / HVO

Essaim sismique sur le Mauna Loa (Hawaii) mais pas d’éruption en vue // Seismic swarm on Mauna Loa (Hawaii) but no imminent eruption

Le 18 mars 2021, le HVO a enregistré un essaim sismique avec plus de 40 événements dans la partie supérieure de la zone sismique de Ka’oiki du Mauna Loa. Les secousses se sont produites dans un secteur d’environ 1,6 km de diamètre et à 800-6500 mètres sous la surface. L’événement le plus significatif avait une magnitude M 3,5. La plupart des autres secousses avaient une magnitude inférieure à M 2,0. Le HVO explique que la présence de foyers sismiques peu profonds dans cette zone ne signifie pas qu’une éruption est imminente. L’observatoire enregistre des séismes peu profonds dans cette zone depuis de nombreuses décennies. Ils ne montrent aucun signe d’ascension magmatique et font partie des « réajustements normaux en raison de l’évolution des contraintes à l’intérieur de l’édifice volcanique.»

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On March 18th, 2021, HVO recorded more than 40 earthquakes beneath Mauna Loa’s upper Ka‘ōiki seismic zone. These earthquakes occurred in a cluster about 1.6 km wide and 800-6,500 metres below the surface. The largest event had a magnitude M 3.5. The bulk of the events had a magnitude less than M 2.0.

HVO explains that clustering of shallow earthquakes in this region does NOT mean an eruption is imminent. The observatory has recorded shallow earthquakes in this area for many decades. They do not show any signs of magmatic involvement and are “part of normal re-adjustments of the volcano due to changing stresses within it.”

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

Péninsule de Reykjanes (Islande): le magma sortira-t-il ? // Will magma erupt or not ?

L’activité sismique sur la Péninsule de Reykjanes a marqué le pas le 16 mars 2021, mais de nouvelles images InSAR indiquent que le dyke magmatique continue de progresser à une profondeur qui se situe toujours à environ 1 km sous la surface.

Les nouvelles images satellites montrent qu’au cours de la semaine écoulée, la croûte terrestre de chaque côté du dyke s’est écartée d’une vingtaine de centimètres. Cette poussée a provoqué des fissures le long de la route qui longe la côte sud de la péninsule. Les conducteurs sont priés d’être prudents.

Les scientifiques considèrent toujours le secteur de Nátthagi, juste au sud du Fagradalsfjall, comme le point le plus probable de sortie de la lave si une éruption doit avoir lieu. La Preotection Civile travaille sur un plan d’urgence en cas d’éruption. Les pelleteuses et les bulldozers sont prêts à intervenir pour protéger les infrastructures telles que les routes ou les zones habitées. Cependant, il n’est pas prévu que ces équipements creusent des fossés pour détourner la lave afin de sauver les routes, car ces dernières sont relativement faciles à reconstruire. Toutefois, si une éruption menaçait les centrales électriques ou les localités de la région, cette option serait envisagée.

Si une éruption se produit à Nátthagi, il est peu probable qu’elle menace les zones habitées ou les centrales électriques. Un géophysicien du Met Office islandais explique qu’il y a encore des signes évidents que le magma est en mouvement et que le calme actuel de la sismicité ne signifie probablement pas la fin de l’essaim dans la péninsule de Reykjanes.

Source: Iceland Review. .

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While the seismic activity on the Reykjanes eninsula was less strong on March 16th, 2021 than it has been for the past few weeks, new InSAR images indicate that the magma dike keeps growing at a similar depth as before, about 1 km underneath the surface.

The new satellite images indicate that over the past week, the earth’s crust on either side of the dike has been pushed apart by about 20 cm. The shifts in the land have caused cracks alongside the nearby road along the south coast of the peninsula. Drivers are asked to be careful.

Scientists still consider Nátthagi, just south of Mt Fagradalsfjall the most likely point of eruption and the Department of Civil Defense and Emergency Response is working on a contingency plan if an eruption were to occur. Excavators and bulldozers are ready to be used to protect infrastructure in the area such as roads or inhabited areas. However, they likely wouldn’t risk digging ditches to redirect lava to save roads, as roads are relatively easily reconstructed, but if an eruption threatens powerplants or towns in the area, this option is available.

If an eruption occurs in Nátthagi, it is unlikely to threaten inhabited areas or power plants.

A geophysicist at the Icelandic Met Office explains that that there are still clear signs that magma is on the move and that today’s comparative calm in seismicity does not probably mean the end of the Reykjanes Peninsula earthquake swarm.

Source: Iceland Review.

Source : Icelandic Road and Coastal Administration