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Datation des éruptions de Yellowstone // Dating the Yellowstone eruptions

Les scientifiques de l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone (YVO) ont recensé au moins 28 éruptions au sein de la caldeira de Yellowstone depuis sa formation il y a 631 000 ans. Il s’agit d’une estimation minimale basée sur les vestiges géologiques préservés. Les travaux en cours visent à affiner ce décompte en identifiant les éruptions plus anciennes dont les dépôts ont été enfouis ou masqués par des coulées de lave plus récentes. Ces résultats ont été présentés dans les Yellowstone Caldera Chronicles, une publication hebdomadaire rédigée par des scientifiques et des collaborateurs de l’Observatoire. À noter qu’en janvier 2025, un numéro des Yellowstone Caldera Chronicles avait déjà été consacré au passé du super volcan :

Yellowstone (1) : le passé du super volcan // Yellowstone (1) : the past of the super volcano

L’histoire volcanique de Yellowstone comprend trois éruptions qui ont formé la caldeira au cours des 2,1 derniers millions d’années. La plus récente, il y a 631 000 ans, a créé la caldeira que nous connaissons actuellement et a marqué un tournant vers des coulées de lave rhyolitique de plus petite taille et des dômes confinés principalement à l’intérieur de la caldeira, et non plus vers des éruptions d’envergure continentale.
La cartographie géologique et la datation ont permis d’identifier au moins 28 éruptions au sein de la caldeira depuis sa formation. Il s’agit d’un décompte minimal basé sur les éruptions identifiables avec certitude dans les archives géologiques. Les dépôts éruptifs plus anciens sont souvent masqués par des coulées de lave plus récentes, et dans de nombreuses zones, seuls de petits affleurements isolés subsistent, ce qui limite notre compréhension de leur étendue et de leur âge. La glaciation et l’érosion ont par ailleurs modifié le paysage, en déplaçant ou en redistribuant les matériaux volcaniques.
Pour reconstituer l’histoire éruptive de Yellowstone, les géologues ont établi une relation entre une cartographie de terrain détaillée avec la géochimie, la géochronologie et le paléomagnétisme. La composition chimique permet de distinguer les différents types de de magmas ; la datation radiométrique précise le calendrier des éruptions, tandis que les signatures paléomagnétiques conservées lors du refroidissement de la lave permettent de différencier les éruptions survenues à des périodes différentes.
Les rhyolites du Plateau Central (Central Member Plateau) constituent l’une des séquences éruptives post-caldeira les mieux étudiées et recouvrent une grande partie du fond de la caldeira. De nouvelles datations avec la méthode 40Ar/39Ar divisent ces coulées en cinq groupes éruptifs informels, avec des âges moyens rapportés à un niveau de confiance de 95 %, ce qui améliore la résolution entre les éruptions rapprochées.
La région de West Thumb, au bord du lac Yellowstone, enrichit ce tableau. On pense qu’il s’agit de la zone d’émission d’une éruption explosive à l’origine du Tuf de Bluff Point. Cela prouve que le volcanisme post-caldeira ne s’est pas limité aux seules coulées de lave.

Le canyon de la Yellowstone River présente de beaux exemples de tufs rhyolitiques (Photo: C. Grandpey)

Une coulée de lave affleurant dans la vallée de Hayden (célèbre pour ses meutes de loups) était auparavant associée à une éruption datée d’environ 102 000 ans, mais les nouvelles données montrent que la lave pourrait être plus proche de 160 000 ans, ce qui laisse supposer une éruption jusqu’alors inconnue. Des scientifiques de l’USGS ont prélevé des échantillons de cette coulée en 2025 pour une datation à l’argon ; on attend les résultats.
Des travaux effectués sur le terrain en 2025 ont également permis d’identifier un petit affleurement de lave le long de la Gibbon River, près du ruisseau Nez Perce Creek, qui semble se situer sous une coulée connue. L’analyse géochimique et la datation à l’argon permettront de déterminer si cet affleurement correspond à une éruption distincte ou s’il fait partie d’une unité déjà identifiée.
Par ailleurs, des chercheurs de l’Université du Montana ont identifié des dépôts volcaniques au nord-ouest de la caldeira, près de la Madison Junction. Ces dépôts pourraient provenir d’éruptions survenues peu avant la formation de la caldeira, il y a 631 000 ans. Si c’est le cas, cela permettrait de combler le fossé entre l’activité de pré-caldeira et de post-caldeira.
Source : USGS, The Watchers.

Carte de la caldeira de Yellowstone avec la localisation et l’âge des éruptions rhyolitiques les plus récentes à Yellowstone, et appartenant au Central Plateau Member. La région de West Thumb est indiquée car elle est considérée comme le lieu d’une éruption explosive et la source du Tuf de Bluff Point. Les rhyolites du Central Plateau Member sont divisées en cinq groupes informels d’après les nouvelles datations effectuées avec la méthode 40Ar/39Ar. Chaque groupe informel est représenté par la même couleur. Les numéros figurant sur la carte et dans la légende indiquent l’emplacement des différentes coulées de lave. L’âge moyen par groupe et son intervalle de confiance à 95 % sont indiqués à côté de la liste des unités. (Source : USGS)

Carte de meilleure résolution à cette adresse :

https://www.facebook.com/USGSVolcanoes/posts/how-many-eruptions-has-yellowstone-had-simple-questioncomplex-answer-todays-yell/1300881892086276/

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Scientists at the Yellowstone Volcano Observatory (YVO) have identified at least 28 eruptions within the Yellowstone Caldera since it formed 631 000 years ago, a minimum estimate based on preserved geologic evidence. Ongoing work is focused on refining this count by identifying older eruptions whose deposits were buried or obscured by younger lava flows. The findings were presented in Yellowstone Caldera Chronicles, a weekly column written by scientists and collaborators of the Yellowstone Volcano Observatory. In January 2025, an issue of the Yellowstone Caldera Chronicles was already dedicated to the supervolcano’s past (see above).

Yellowstone’s volcanic history includes three caldera-forming eruptions over the past 2.1 million years. The most recent, 631 000 years ago, created the present-day caldera and marked a shift toward smaller rhyolite lava flows and domes confined largely within the caldera rather than continent-wide eruptions.

Geologic mapping and age dating identify at least 28 eruptions within the caldera since its formation. This is a minimum count based on eruptions that can be confidently recognized in the geologic record. Earlier eruptive deposits are often obscured by younger lava flows, and in many areas, only small, isolated outcrops remain, limiting insight into their extent or age. Glaciation and erosion have further modified the landscape, removing or redistributing volcanic material.

To reconstruct Yellowstone’s eruptive history, geologists combined detailed field mapping with geochemistry, geochronology, and paleomagnetics. Chemical compositions distinguish magma batches, radiometric ages constrain eruption timing, while paleomagnetic signatures preserved during lava cooling separate eruptions that formed at different times.

The Central Plateau Member rhyolites form one of the best-studied post-caldera eruptive sequences and cover much of the caldera floor. New 40Ar 39Ar dating divides these flows into five informal eruption groups, with mean ages reported at the 95 percent confidence level, improving resolution between closely spaced eruptions.

The West Thumb region of Yellowstone Lake adds another layer to this picture. It is thought to be the vent area for an explosive eruption that produced the Tuff of Bluff Point, showing that post-caldera volcanism was not limited to lava flows alone.

A lava flow exposed in Hayden Valley was previously linked to an eruption dated at about 102 000 years but the new data suggest the lava may be closer to 160 000 years old, suggesting a previously unrecognized eruption. USGS scientists collected samples from this flow in 2025 for argon dating, with results pending.

Field work in 2025 also identified a small lava exposure along the Gibbon River near Nez Perce Creek that appears to lie beneath a known flow. Geochemical analysis and argon dating will determine whether this exposure represents a distinct eruption or part of an already identified unit.

In addition, researchers from Montana State University have identified volcanic deposits northwest of the caldera near Madison Junction. The deposits may represent eruptions that occurred shortly before the caldera-forming event 631 000 years ago, helping overcome the gap between pre-caldera and post-caldera activity.

Source : USGS, The Watchers.

Yellowstone et Hawaï : une histoire de points chauds // Yellowstone and Hawaii: a history of hotspots

Ceux qui s’intéressent au monde des volcans connaissent probablement les Yellowstone Caldera Chronicles, une publication hebdomadaire proposée par des scientifiques et des collaborateurs de l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone (YVO). La dernière chronique pose une question intéressante : Qu’ont en commun Yellowstone et Hawaï ?

Yellowstone et l’archipel hawaïen sont des exemples spectaculaires de systèmes volcaniques actifs dans le monde, et chacun attire des millions de visiteurs chaque année. Ces systèmes volcaniques sont séparés par près de 5 000 km et ont des comportements très différents. Yellowstone ne possède pas de grandes structures volcaniques mais présente plutôt des caldeiras dessinées par des éruptions explosives de magma rhyolitique. Suite à leur formation, les caldeiras de Yellowstone ont eu tendance à se remplir de coulées de rhyolite visqueuses et de dômes qui donnent naissance à de vastes plateaux.

Photo: C. Grandpey

En revanche, l’activité volcanique à Hawaï tend à édifier des volcans en forme de boucliers, comme le Mauna Loa, où l’on observe de nombreuses coulées de lave fluide. Les volcans hawaïens peuvent présenter, eux aussi, des caldeiras, même si elles sont beaucoup plus petites que celles de Yellowstone. Ils entrent en éruption beaucoup plus fréquemment que Yellowstone, en émettant généralement des laves basaltiques fluides. De plus, les éruptions hawaïennes ont tendance à être beaucoup moins puissantes que celles de Yellowstone. Malgré ces différences de comportement éruptif et d’apparence extérieure, Yellowstone et Hawaï présentent des similitudes.

Vue du Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)

La plupart des systèmes volcaniques dans le monde sont liés soit à des zones de subduction, où une plaque tectonique glisse sous une autre (comme sous la Chaîne Cascade dans l’ouest des États-Unis), soit à des zones d’accrétion, où un écartement dans la croûte terrestre favorise l’ascension du magma, comme le long de la dorsale médio-Atlantique. À côté de cela, le volcanisme à Hawaï et à Yellowstone est plutôt généré par des panaches mantelliques, autrement dit des zones où le magma à très haute température réussit à percer la surface. Lorsque ce magma très chaud se rapproche de la surface, il fait fondre la croûte, ce qui conduit à la mise en place d’un système magmatique capable de produire des éruptions volcaniques.

Volcanisme de point chaud (Source: Smithsonian Instutution)

Les panaches mantelliques fonctionnent indépendamment de la tectonique des plaques ; ils restent généralement stationnaires alors que les plaques tectoniques se déplacent au-dessus d’eux. En conséquence, les systèmes magmatiques comme ceux d’Hawaï et de Yellowstone produisent des chapelets de volcans dont l’âge évolue avec la longueur. Par exemple, au cours des 16 derniers millions d’années, le point chaud qui alimente actuellement Yellowstone a produit plusieurs systèmes de caldeiras allant de la caldeira McDermitt dans le sud-est de l’Oregon et le nord du Nevada, jusqu’à la celle de Yellowstone dans le nord-ouest du Wyoming

Ces différents systèmes volcaniques étaient semblables à la caldeira de Yellowstone ; en effet, ils produisaient de grosses éruptions explosives avant que le mouvement de la plaque n’éloigne le système suffisamment du point chaud – ou hotspot – et coupe l’alimentation par le panache mantellique. C’est ainsi qu’un nouveau centre volcanique s’est formé au nord-est du précédent, au-dessus du nouvel emplacement du panache mantellique. La partie orientale de la plaine de la Snake River dans le sud de l’Idaho marque cette chaîne d’ anciennes éruptions de Yellowstone ; elle ‘vieillit’ au fur et à mesure que l’on se déplace vers le sud-ouest de la caldeira de Yellowstone.

Carte du nord-ouest des États-Unis montrant les principales structures volcaniques associées au panache mantellique qui se trouve actuellement sous la caldera de Yellowstone. Les couleurs indiquent des compositions basaltiques (en bleu) et rhyolitiques (en rouge), avec des nuances indiquant l’âge (les nuances plus sombres sont plus anciennes). Les chiffres, avec des âges approximatifs en millions d’années, correspondent aux grandes lignes de caldeiras formées par le point chaud de Yellowstone. (Source: YVO)

De la même façon, le hotspot actuellement sous Hawaï est responsable de la formation de la chaîne Hawaiian Ridge-Emperor Seamount au cours des 80 derniers millions d’années. Les volcans de cette chaîne vieillissent de plus en plus en allant vers le nord-ouest dans l’océan Pacifique. Les plus anciens centres éruptifs hawaïens se trouvent au large de la côte du Kamtchatka, en Russie.

Source: HVO

Étant donné que Yellowstone et Hawaï sont tous deux alimentés par des panaches mantelliques, on peut se demander pourquoi ces systèmes volcaniques se comportent si différemment et produisent des laves aussi différentes. Il y a plusieurs raisons, mais la plus significative est peut-être la nature de la croûte terrestre dans les deux sites. Hawaï est situé sur la croûte océanique qui est beaucoup plus mince (environ 10 km d’épaisseur) que la croûte continentale présente à Yellowstone (environ 45 km d’épaisseur). Comme la croûte est plus fine sous Hawaï, le magma peut monter plus rapidement et plus facilement. Cela signifie qu’il n’a pas le temps de cristalliser ou d’interagir avec la croûte. Il a donc tendance à être émis sous forme de coulées de lave basaltique présentant une faible viscosité. Les éruptions ont aussi tendance à être plus fréquentes et plus réduites en volume.

Photo: C. Grandpey

En revanche, l’épaisse croûte continentale sous Yellowstone empêche le magma de s’élever facilement. En conséquence, il s’arrête et s’accumule et subit des transformations dans la croûte. Au fil du temps, ce processus a conduit à la mise en place d’un grand système magmatique qui couvre la majeure partie de la croûte sous Yellowstone et comprend un grand réservoir de magma rhyolitique dans la croûte supérieure (à des profondeurs de 5 à 19 km) qui alimente les éruptions et phénomènes hydrothermaux spectaculaires de Yellowstone.

Vue d’une petite portion de la caldeira de Yellowstone (Photo: C. Grandpey)

En conclusion, malgré leurs différences extérieures, les systèmes mantelliques qui alimentent le volcanisme à Yellowstone et à Hawaï ont beaucoup de points communs.

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Those interested in the world of volcanoes are probably familiar with the Yellowstone Caldera Chronicles, a weekly publication by scientists and collaborators at the Yellowstone Volcano Observatory (YVO). The latest Chronicle asks an interesting question: What do Yellowstone and Hawaii have in common?

Yellowstone and the Hawaiian Islands are some of the most spectacular examples of active volcanic systems in the world, each drawing millions of visitors annually. These volcanic systems are separated by nearly 5000 kilometers and have dramatically different behaviors. Yellowstone doesn’t produce tall volcanic features, but instead forms large depressions in the ground, referred to as calderas, because of explosive eruptions of rhyolite magma. After formation, Yellowstone’s calderas tend to fill with viscous rhyolite lava flows and domes that form broad plateaus or steep dome-like structures that are often covered with pine trees.

In contrast, volcanic activity in Hawaii tends to build broad shield volcanoes such as Mauna Loa that are composed of numerous fluid lava flows and stand above the surrounding landscape.

Hawaiian volcanoes are often capped by calderas, albeit much smaller than those produced by Yellowstone. Hawaiian volcanoes also erupt much more frequently than Yellowstone, typically producing fluid basalt lavas, but individual eruptions tend to be much smaller than those from Yellowstone. Despite these differences in eruptive behavior and outward appearance, Yellowstone and Hawaii have some deeply rooted similarities.

Most volcanic systems around the world are related to either subduction zones, where one crustal tectonic plate slides under another — as beneath the Cascade Range in the western United States — or at divergent plate margins, where magma ascends as the crust is being pulled apart — often in the middle of ocean basins such as along the mid-Atlantic Ridge.

Volcanism in Hawai‘i and Yellowstone, however, is instead driven by mantle plumes, regions where Earth’s mantle is anomalously hot and buoyantly upwelling.

As the hot mantle rises to shallower depths, it causes melting that in turn leads to the development of a magmatic system which can produce volcanic eruptions.

Mantle plumes operate independently of plate tectonics and remain mostly stationary as the Earth’s tectonic plates move above them. As a result, magmatic systems such as those in Hawai‘i and Yellowstone produce chains of volcanoes that have an age progression along their lengths.

During the past 16 million years, the hot spot feeding Yellowstone caldera produced several caldera systems extending from McDermitt Caldera in southeastern Oregon and northern Nevada to Yellowstone caldera in northwest Wyoming.

Each of these now-buried volcanic systems was similar to Yellowstone caldera in that they produced large explosive eruptions before plate motion carried the system far enough away from the hot spot that access to the mantle plume was cut off. Eventually, a new volcanic center formed to the northeast of the previous one above the new crustal location of the mantle plume.

The eastern Snake River Plain of southern Idaho marks this chain of “ancient Yellowstones” that gets older as you move to the southwest from Yellowstone caldera.

Similarly, the hot spot under Hawai‘i is responsible for producing the Hawaiian Ridge-Emperor Seamount chain during the past 80 million years. Volcanoes in that chain get older the farther northwest you go across the Pacific Ocean from the Hawaiian Islands. The oldest “ancient Hawai‘is” are located off the coast of Kamchatka, Russia.

Given that Yellowstone and Hawai‘i are both powered by mantle plumes, why do these volcanic systems behave so differently?

There are many reasons, but perhaps the most significant is the nature of the crust in the two locations.

Hawaiʻi is located on oceanic crust, which is much thinner — about 6 miles thick — than the continental crust present at Yellowstone, which is about 28 miles thick. Because of the thinner crust underneath Hawai‘i, magma is able to rise more quickly and easily.

That means magma doesn’t have time to crystallize or interact with the crust and instead tends to erupt as runny, or low viscosity, basaltic lava flows. Eruptions also tend to be more frequent and smaller in volume.

In contrast, the thick continental crust underneath Yellowstone prevents magma from easily ascending. As a result, magma stalls and accumulates in the crust.

With time, this process has led to the development of a large magmatic system that spans most of the crust underneath Yellowstone and includes a large rhyolite magma reservoir in the upper crust — at depths of about 3 to 12 miles — that feeds Yellowstone’s dramatic eruptions.

Despite their outward differences, the fundamental engines that power volcanism in Yellowstone and Hawai‘i are quite similar.

Yellowstone (2) : Le déplacement de l’activité magmatique // Yellowstone (2) : The shifting of magma activity

Selon une étude récente menée par des scientifiques de l’USGS, les réservoirs magmatiques qui alimentent le super volcan de Yellowstone semblent se déplacer vers le nord-est de la caldeira. Cette région pourrait être le nouveau site d’une future activité volcanique.
On peut lire dans l’étude que « sur la base du volume de stockage de roches rhyolitiques en fusion sous la caldeira nord-est de Yellowstone et de la connexion directe de la région à une source de chaleur dans la croûte inférieure, nous suggérons que le site du futur volcanisme rhyolitique s’est déplacé vers la caldeira nord-est de Yellowstone. En revanche, le volcanisme rhyolitique post-caldeira au cours des 160 000 dernières années s’est produit dans la majorité de la caldeira de Yellowstone à l’exclusion de cette région nord-est. »
L’USGS nous rappelle qu’au cours des 2 derniers millions d’années, Yellowstone a connu trois énormes éruptions formant une caldeira, entrecoupées d’éruptions plus petites. Les éruptions qui forment la caldeira proviennent de réservoirs de magma fondu rhyolitique. Il s’agit d’un magma riche en silice, l’équivalent volcanique du granite, de consistance visqueuse et se déplaçant lentement, et dont on pense qu’il est stocké en vastes volumes sous la région de Yellowstone.
Selon des études antérieures, les réservoirs rhyolitiques étaient soutenus par des réservoirs plus profonds de magma basaltique qui a une teneur en silice bien plus faible que la rhyolite, mais qui contient du fer et du magnésium en abondance. Ce magma basaltique est également nettement moins visqueux que la rhyolite, mais il est aussi plus dense, et la façon dont il conduit l’électricité diffère de la rhyolite.

 

Des études antérieures ont expliqué que le volcanisme de Yellowstone était probablement alimenté par une double chambre magmatique (Source : USGS)

Cette différence de propriétés entre basalte et rhyolite a donné aux auteurs de l’étude les outils nécessaires pour étudier le contenu du réservoir magmatique sous le plateau de Yellowstone. La surveillance de l’activité sous la surface de la Terre inclut la magnétotellurique, autrement dit la mesure des variations des champs magnétiques et électriques de la planète. Les scientifiques ont mené une étude magnétotellurique à grande échelle dans la caldeira de Yellowstone et ont utilisé les données obtenues pour modéliser la distribution des réservoirs de matière en fusion qui s’y cachent.
Leurs résultats ont révélé qu’il existe au moins sept régions distinctes à forte teneur en magma, dont certaines alimentent d’autres, à des profondeurs comprises entre 4 et 47 kilomètres, jusqu’à la limite entre la croûte et le manteau.

 

Carte montrant les réservoirs magmatiques sous Yellowstone. Le jaune représente le basalte, le rouge la rhyolite et l’orange les zones de transition basalte-rhyolite. Les triangles violets sont les stations de surveillance magnétotellurique. (Source : Nature)

Le stockage de matière en fusion le plus intéressant se trouve au nord-est. Là, d’énormes réservoirs de magma basaltique dans la partie inférieure de la croûte chauffent et supportent des chambres de magma rhyolitique au-dessus, dans la croûte supérieure. Ces chambres de magma rhyolitique contiennent un volume de matière en fusion estimé à environ 388 à 489 kilomètres cubes, soit un ordre de grandeur supérieur aux zones de stockage de matière en fusion au sud, à l’ouest et au nord, là où les précédentes éruptions ont eu lieu. Ce volume est également comparable au volume observé lors des précédentes éruptions qui ont formé des caldeiras à Yellowstone.
Les éruptions rhyolitiques qui ont formé la caldeira ont été entrecoupées de petites éruptions basaltiques à l’intérieur de la caldeira. Cependant, on ne sait pas exactement comment fonctionnent ces types d’éruptions. Les études les plus récentes expliquent que les chambres magmatiques rhyolitiques doivent refroidir complètement avant que le magma basaltique puisse s’y déplacer.
Source : Nature.

Vue d’une partie de la caldeira de Yellowstone (Photo: C. Grandpey)

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According to a recent research by USGS scientists, the reservoirs of magma that fuel the supervolcano seem to be shifting to the northeast of the Yellowstone Caldera. This region could be the new site of future volcanic activity.

One can read in the study that « on the basis of the volume of rhyolitic melt storage beneath northeast Yellowstone Caldera, and the region’s direct connection to a lower-crustal heat source, we suggest that the locus of future rhyolitic volcanism has shifted to northeast Yellowstone Caldera. In contrast, post-caldera rhyolitic volcanism in the previous 160,000 years has occurred across the majority of Yellowstone Caldera with the exclusion of this northeast region. »

The USGS reminds us that in the past 2 million years, Yellowstone has undergone three huge, caldera-forming eruptions, interspersed with smaller eruptions. The caldera-forming eruptions are sourced from reservoirs of rhyolitic melt. It is a silica-rich magma, the volcanic equivalent of granite, sticky and viscous and slow-moving, and thought to be stored in vast volumes underneath the Yellowstone region.

Previous studies presumed the rhyolitic reservoirs were supported by deeper reservoirs of basaltic magma that has a much smaller silica content than rhyolite, but abundant iron and magnesium. It is also significantly less viscous than rhyolite, but also denser, and the way it conducts electricity differs from rhyolite.

This latter difference in properties gave the authors of the study the tools they needed to probe the magmatic reservoir contents beneath the Yellowstone Plateau. One way to monitor activity beneath Earth’s surface involves magnetotellurics which includes the measurement of surface variations in the planet’s magnetic and electric fields. The scientists carried out a wide-scale magnetotelluric survey across the Yellowstone Caldera, and used the resulting data to model the distribution of the melt reservoirs lurking therein.

Their results revealed that there are at least seven distinct regions of high magma content, some of which are feeding into others, at depths between 4 and 47 kilometers beneath the ground, down to the boundary of the crust and mantle.

The most interesting melt storage is in the northeast. There, huge reservoirs of basaltic magma in the lower crust heat and maintain chambers of rhyolitic magma in the upper crust. These chambers of rhyolitic magma contain an estimated melt storage volume of around 388 to 489 cubic kilometers, almost an order of magnitude higher than melt storage zones to the south, west, and north, where previous eruptions took place. This volume is also comparable to the melt volume of previous caldera-forming eruptions in Yellowstone.

The rhyolitic caldera-forming eruptions were interspersed with smaller, basaltic eruptions within the caldera. However, it is unclear exactly how these kinds of eruptions work. The new research suggests that the rhyolitic magma chambers have to cool completely before the basaltic magma can move in.

Source : Nature.

Kilauea (Hawaii) : plus d’informations sur l’éruption du 3 juin 2024 // More information on the June 3rd eruption

Dans un nouvel épisode de la série « Volcano Watch », l’Observatoire des volcans hawaïens (HVO) explique le processus éruptif qui a conduit à la brève éruption du Kilauea le 3 juin 2024. Le Kīlauea a commencé à entrer en éruption à partir de fissures au sud-ouest de Kaluapele (la caldeira sommitale) juste après minuit le 3 juin et l’éruption a cessé neuf heures plus tard, même si les coulées de lave ont continué à se propager lentement pendant plusieurs heures.
Avant la brève éruption, le HVO avait enregistré pendant plusieurs semaines une hausse de l’activité sismique dans la zone sommitale. Cette hausse de la sismicité était liée aux mouvements du magma sous terre.
Le système d’alimentation du Kilauea comporte trois chambres principales : le réservoir sous l’Halema’uma’u, le réservoir sous la caldeira sud et le réservoir sous Keanakāko’i. Dans les semaines qui ont précédé la dernière éruption, il y a eu trois périodes d’activité distinctes. Du 27 avril au 3 mai, du 6 au 9 mai et du 17 au 18 mai. Deux essaims sismiques distincts se sont produits dans la caldeira sud et dans l’Upper East Rift Zone, comme on peut le vois sur les cartes ci-dessous.

 

Cartes montrant le comportement des deux groupes d’essaims sismiques sur le Kilauea au cours des quatre périodes d’activité. Le nombre d’événements dans le groupe de la caldeira sud augmente tandis que celui du groupe de l’Upper East Rift Zone diminue entre la première et la quatrième période. (Source: HVO)

Au cours de ces essaims, les emplacements des séismes ont souvent basculé entre le groupe de la caldeira sud et le groupe de l’Upper east Rift Zone, car le niveau de pression du magma fluctuait au sein des différentes régions de stockage. La déformation du sol a également augmenté au cours des essaims sismiques, indiquant une hausse du magma en accumulation sous la surface.
Bien que les séismes se soient produits en groupes distincts, ils pouvaient s’expliquer par une réaction aux contraintes créées par les chambres magmatiques situées à proximité. Pour cette raison, plusieurs scénarios étaient possibles. D’une part, l’accumulation de magma pouvait s’arrêter, sans aucune éruption. Une autre possibilité était que l’accumulation de magma se poursuive avec une éruption dans la caldeira sommitale, ou bien le magma pouvait migrer vers le sud-ouest en provoquant une intrusion ou une éruption. Comme on a pu le constater, le magma a migré vers le sud-ouest où s’est produite l’éruption.
Juste après midi le 2 juin, la sismicité a de nouveau augmenté sous la caldeira sud avant de s’intensifier rapidement. Le HVO a alors décidé de relever le niveau d’alerte volcanique et la couleur de l’alerte aérienne. pour le Kīlauea à 17h30.
Pendant 12 heures, des événements sismiques allant jusqu’à M4.1 ont secoué la région sommitale jusqu’à 0 h 30 le matin du 3 juin. C’est à ce moment qu’une fissure s’est ouverte à environ 2 km au sud-ouest de la caldeira. L’éruption s’est produite à proximité de fractures qui s’étaient ouvertes lors de l’intrusion de la fin janvier.

Crédit photo: HVO

Les éruptions dans cette zone – en 1971 et 1974 – ont été brèves, il n’est donc pas surprenant que la dernière éruption fissurale ait cessé neuf heures après son début. Elle s’est produite dans une zone retirée du Parc national des volcans d’Hawaii, sans causer de dégâts à des infrastructures.

C’est la première éruption dans cette zone du Kilauea depuis 50 ans, et de la première en dehors de la caldeira sommitale depuis 2018.

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In a new ‘Volcano Watch’ episode, the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explains the eruptive process that led to the the brief eruption at Kilauea Volcano on June 3rd, 2024.

Kīlauea began erupting from fissures southwest of Kaluapele (the summit caldera) just after midnight on June 3rd and the eruption ceased just nine hours later, though lava flows continued to slowly spread for several more hours.

Prior to the brief eruption, HVO had recorded increased seismic activity in the summit area for weeks. It was linked to magma movements underground

The magma plumbing system at Kilauea is divided into three main chambers: the Halemaʻumaʻu reservoir, the south caldera reservoir, and the Keanakākoʻi reservoir. In the weeks leading up to the last eruption, there were three distinct periods of activity. From April 27th to May 3rd, May 6th to 9th and May 17th–18th. Two distinct clusters of earthquakes occurred in the south caldera and the upper East Rift Zone.

During these swarms, earthquake locations often switched between the south caldera cluster and the upper East Rift Zone cluster as magma pressure levels fluctuated within the different storage regions. Rates of ground deformation also increased during the seismic swarms, indicating an increased amount of magma was accumulating beneath the surface.

Although the earthquakes occurred in distinct clusters, they could have happened in response to the stresses created by magma chambers located nearby. For this reason, there were several possibilities scenarios. First, magma accumulation could stop, and no eruption would occur. Magma accumulation could continue with an eruption in Kaluapele or magma could migrate to the southwest with either an intrusion or eruption. As we now know, magma migrated to the southwest and it erupted.

Just after noon on June 2nd, earthquakes increased again beneath the south caldera region and intensified quickly, prompting HVO to raise the alert level and aviation color code for Kīlauea at 5:30 p.m.

For 12 hours, earthquakes of up to M4.1 shook the summit region until 12:30 a.m. June 3rd in the morning, when a fissure opened about 2 km southwest of the caldera. The eruption happened in the vicinity of ground cracks that formed in the late January intrusion.

Past eruptions in this area – in 1971 and 1974 – have been brief, so it was no surprise when the fissure stopped erupting nine hours after the eruption began. Fortunately, the short-lived eruption occurred within a closed area of Hawaʻi Volcanoes National Park; it did no damage to infrastructure. This was the first eruption in this area of Kilauea in 50 years, and the first eruption outside the summit caldera since 2018.