Étiquette : east rift zone

Meilleure compréhension du stockage et de la migration du magma dans l’East Rift Zone du Kilauea // Better understanding of magma storage and migration in Kilauea’s East Rift Zone.

L’éruption sur la Middle East Rift Zone du Kilauea qui a débuté le 15 septembre 2024 près du Nāpau Crater s’est terminée le 20 septembre. Un nouvel épisode de la série « Volcano Watch » du HVO est consacré à la compréhension du stockage et de la migration du magma dans l’East Rift Zone du Kilauea.
L’article nous rappelle que lorsque les signaux sismiques se déplacent dans le sol, ils sont influencés par la structure interne d’un volcan, notamment la présence de magma et/ou de zones de faille. Ces structures peuvent accélérer ou ralentir la propagation des ondes sismiques enregistrées par les sismomètres. Les sismologues peuvent utiliser ces données pour créer des images de l’emplacement du magma et suivre son parcours sous la surface.
Le HVO dispose d’environ 80 sismomètres permanents sur l’île d’Hawaï. L’utilisation des données fournies par ces sismomètres permanents permet d’obtenir une image globale mais peu précise des zones de stockage du magma.
En revanche, si les sismomètres à la surfaces ont plus nombreux, ils peuvent capter davantage d’ondes sismiques traversant les régions de stockage de magma, ce qui donnera une image plus précise du sous-sol.
Fin juin 2024, des sismologues de l’ETH (Eidgenössische Technische Hochschule) de Zurich et de l’Observatoire Volcanologique d’Hawaï (HVO) ont déployé 115 petits sismomètres portables dans l’East Rift Zone du Kilauea. Ce travail a donc été effectué un peu avant le début de la dernière activité éruptive.

Carte montrant les sismos portables temporaires déployés dans l’East Rift Zone du Kilauea (triangles rouges). Les séismes enregistrés dans cette zone entre le 1er juillet et le 22 septembre sont représentés par des points noirs. La caldeira sommitale du Kīlauea, est délimitée en magenta. La ligne bleue tracée entre deux sismos portables indique la zone où les changements de vitesse ont été calculés. La zone grisée correspond approximativement à l’East Rift Zone. (Source : HVO)

Les données enregistrées sur ces sismos portables seront utilisées pour obtenir une image de l’emplacement et du volume de magma dans l’East Rift Zone à un niveau de détail qui n’était pas possible auparavant. Le modèle ainsi obtenu aidera les scientifiques à mieux comprendre les risques volcaniques dans cette région.
Compte tenu du calendrier de leur installation, les sismos portables ont enregistré des événements associés aux intrusions magmatiques dans le rift est en juillet et août, ainsi qu’à l’éruption dans la Middle East Rift Zone du 15 au 20 septembre.
Grâce à leur densité sur le terrain, ces petits sismomètres continuent d’enregistrer les événements sismiques en octobre. Les sismologues de l’ETH Zürich et du HVO collaborent actuellement pour analyser les premières données déjà collectées de fin juin à fin août. Pour effectuer ce travail, les scientifiques utilisent l’interférométrie sismique par corrélation du bruit ambiant. Cet instrument tire parti des signaux sismiques continus créés par l’interaction entre les houles océaniques et la croûte océanique. Il a ainsi pu identifier ce qui s’est passé sous la surface avant l’éruption du mois de septembre

En se déplaçant à travers un volcan, le magma ouvre et ferme des systèmes de fractures, ce qui provoque des changements dans la vitesse à laquelle se déplacent les signaux de bruit océanique à travers le sol. Les scientifiques peuvent contrôler ces signaux de bruit océanique pour détecter des signes d’accumulation de magma sous la surface. Le bruit océanique qui se déplaçait à travers le sol sous l’Upper East Rift Zone du Kilauea entre début juillet et fin août 2024 a montré des changements au moment où le magma a commencé à pénétrer dans cette zone. Le changement le plus spectaculaire a été une diminution rapide de la vitesse qui a commencé le 21 juillet, indiquant l’ouverture de fractures en raison d’une intrusion magmatique dans cette région. Au même moment, des essaims sismiques se produisaient en raison des contraintes créées par l’intrusion magmatique dans le sous-sol.

Le graphique du haut montre l’évolution de la vitesse des ondes sismiques et le nombre d’événements de juillet à la mi-août sur le Kilauea. Le graphique du bas montre le nombre de séismes au cours de la même période. La ligne magenta en pointillés indique l’ouverture de fissures et de fractures au début de l’intrusion magmatique dans l’East Rift Zone. La diminution continue de la vitesse sismique observée à droite de la ligne magenta reflète l’intrusion magmatique dans la région.(Source : HVO)

Cet exemple montre comment l’interférométrie sismique par corrélation du bruit ambiant, ainsi que d’autres ensembles de données de surveillance des volcans, peuvent être utilisés pour comprendre les changements qui se produisent sous la surface. L’exemple ci-dessus concerne les changements de vitesse enregistrés par un petit nombre de sismos portables. Une analyse future sera effectuée à partir de l’ensemble du réseau de 115 instruments. Elle permettra de mieux discerner la zone où le magma a migré à travers l’East Rift Zone dans la période qui a précédé l’éruption de septembre 2024.
Source : USGS / HVO.

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The Middle East Rift Zone eruption that began September 15th, 2024 near Nāpau Crater ended on September 20th. A new episode of HVO’s series « Volcano Watch » is dedicated to the understanding of magma storage and migration in Kilauea’s East Rift Zone.

The article reminds us that as signals created by earthquakes move through the ground, they are influenced by the structure of a volcano, including the presence of magma and/or fault zones. These structures can cause the seismic waves to travel faster or slower, which is recorded on seismometers. Seismologists can use that data to create images of where magma is located and track its underground path.

The HVO has about 80 permanent seismometers on the Island of Hawaii. Using only data from these permanent seismometers provides a fuzzy picture of underlying magma storage structures.

However, if the number of seismometers at the surface is increased, more of the seismic waves traveling through regions of magma storage will be recorded, yielding more accurater picture of the subsurface.

In late June 2024, seismologists from ETH (Eidgenössische Technische Hochschule) Zürich and the Hawaiian Volcano Observatory deployed 115 seismic nodes – tiny, portable seismometers – across Kīlauea’s East Rift Zone. It was before the latest significant unrest began.

Data recorded on these nodes will be used to image the location and volume of magma within the East Rift Zone at a level of detail not previously possible, and the resulting model will help scientists better understand the volcanic hazards in this region.

Given the timeline of their deployment, the nodes recorded earthquakes associated with intrusions of magma into the East Rift in July and August, as well as the September 15-20 Middle East Rift Zone eruption.

These densely spaced seismic instruments will continue to record through October. ETH Zürich and HVO seismologists are now working together to analyze data from the nodes already collected from late June through late August. To perform this work, the scientists are using an analysis tool called ambient noise interferometry, which takes advantage of continuous seismic signals created through the interaction between ocean swells and the ocean crust, to identify what was happening below the surface leading to the September eruption.

Magma moving through a volcano opens and closes fracture systems causing changes in the speed at which ocean noise signals travel through the ground. Scientists can monitor these ocean noise signals for signs that magma is accumulating beneath the surface. Ocean noise traveling through the ground below the Upper East Rift Zone of Kilauea between early July and late August 2024 showed changes as magma began to enter this area. The most dramatic change that was observed was a rapid velocity decrease that began on July 21st, indicating the opening of fractures because of magmatic intrusions in this region. At the same time, swarms of earthquakes were occurring because of stresses created from intrusion of magma into the subsurface.

This example shows how ambient noise interferometry, along with other volcano monitoring datasets, can be used to understand the changes occurring beneath the surface of a volcano. While this example focuses on changes in velocity at a single pair of nodes, future analysis will be carried out for the entire 115 instrument array. This analysis will contribute to the understanding of where magma migrated across the East Rift Zone in the time leading to the September 2024 eruption.

Source : USGS / HVO.

Chambre magmatique du Kilauea : les leçons de l’éruption de 2018 // Kilauea’s magma chamber : the lessons of the 2018 eruption

Les personnes qui visiteront le Kilauea Overlook (point de vue sur le Klauea) qui vient d’être ouvert au public dans le Parc National des Volcans d’Hawaï découvriront un paysage totalement nouveau, façonné par l’éruption dans la Lower East Rift Zone et l’effondrement du sommet du volcan en 2018.
Du 16 mai au 2 août 2018, la caldeira de Kilauea a connu une série de 62 événements d’effondrement. Au terme de ces événements, la partie la plus profonde de Halema’uma’u s’était affaissée de 500 m, plus que suffisant pour y loger l’Empire State Building.
Beaucoup de gens se demandent maintenant si le système magmatique sous le sommet du Kilauea se comportera comme avant. Avant 2018, les données géophysiques montraient un système complexe de chambres magmatiques sous le sommet. L’une des plus importantes était une chambre superficielle, située à environ 1,6 km de profondeur sous la caldeira du Kilauea. Ce réservoir était relié à la surface via un conduit qui donnait naissance à l’Overlook Crater et alimentait le lac de lave sommital.
Le premier indice sur la situation du réservoir superficiel est apparu en octobre 2018 lorsque les inclinomètres installés au sommet ont détecté un événement de déflation-inflation (événement DI). Avant l’effondrement de 2018, de tels événements DI se produisaient régulièrement; ils pouvaient être observés à partir des données inclinométriques au sommet et les variations de hauteur du lac de lave. Cet ensemble de données a clairement montré que le réservoir superficiel sous l’Halema’uma’u se dégonflait et se regonflait à plusieurs reprises.
Alors que les événements DI étaient clairement observables au sommet du Kilauea, ils étaient également enregistrés par les inclinomètres près du Pu’uO’o, avec un léger décalage dans le temps. Le fait que les variations de pression observées lors de la déflation et de l’inflation du réservoir sommital soient transmises aussi rapidement au Pu’uO’o était une indication du lien étroit entre l’East Rift Zone et le système magmatique sommital.
Les caractéristiques de l’événement DI post-éruptif d’octobre 2018 étaient très semblables aux événements DI qui avaient précédé l’éruption. Cela montrait que les caractéristiques du réservoir superficiel sous l’ Halema’uma’u n’étaient probablement pas très différentes de ce qu’elles étaient avant l’éruption. De plus, les inclinomètres installés sur l’East Rift Zone ont fait apparaître une faible trace d’un événement DI peu de temps après l’événement d’octobre. Cela confirme qu’il existe toujours une connexion étroite entre le réservoir superficiel sous l’Halema’uma’u et l’East Rift Zone.
Depuis cette époque, une analyse plus poussée a été effectuée afin d’obtenir plus d’indications sur le réservoir situé sous l’Halema’uma’u. Dans un article publié en décembre 2019 dans le magazine Science, des scientifiques de l’USGS ont expliqué comment les données de déformation provenant de la forte déflation des chambres magmatiques au sommet du Kilauea pendant les premières semaines de l’éruption de 2018 ont permis de calculer la quantité totale de magma stockée dans le réservoir de l’Halema’uma’u avec plus de précision que précédemment. Compte tenu de l’incertitude naturelle des données, les scientifiques ont constaté que le volume probable de ce réservoir était d’un peu moins de 4 kilomètres cubes. En prenanat en compte le volume d’effondrement de 0,8 kilomètre cube, cela signifie qu’environ 20% seulement du réservoir s’est vidangé lors de l’éruption de 2018 et que 80% du magma se trouve toujours dans le réservoir sommital. En conclusion, bien que la caldeira du Kilauea ait subi des modifications majeures, l’alimentation magmatique située sous cette caldeira fonctionne de la même manière que précédemment.
Source: USGS / HVO.

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Those who will visit the newly opened Kilauea Overlook within Hawai‘i Volcanoes National Park will discover a totally new landscape shaped by the lower East Rift Zone eruption and summit collapse in 2018.
From May 16th until August 2nd, 2018, the Kilauea caldera went through a series of 62 collapse events. At the end of these events, the deepest part of Halema’uma’u had descended 500 m, more than enough to fit the Empire State Building.
Many people wonder now whether the underlying summit magma system will ever behave the same. Prior to 2018, geophysical data showed a complex system of magma storage chambers under the Kilauea summit. One of the most prominent was a shallow chamber about 1.6 km deep under the Kilauea caldera. This reservoir was connected to the surface via a conduit that formed the Overlook Crater and supplied lava to the summit lava lake.
The first clue about the post-collapse state of the shallow reservoir came in October 2018 when summit tiltmeters picked up a deflation-inflation event (DI-event). Before the 2018 collapses, DI-events occurred regularly and could be observed from summit tiltmeter records and in the changing lava lake height. Together these data showed that the shallow Halema’uma’u reservoir was deflating and re-inflating repeatedly.
While DI-events were clearly observable at Kilauea’s summit, tiltmeters near Pu’uO’o recorded similar motions just with a slight time delay. The fact that pressure changes during the deflation and inflation of the summit reservoir could be transmitted so directly to Pu’uO’o was an indication of how closely connected the East Rift Zone was to the summit magma system.
The shape and size of the post-eruption DI-event in October 2018 was very similar to pre-eruption DI-events, indicating that the shape and size of the shallow Halema’uma’u reservoir must not be too different from its pre-eruption state. Furthermore, tiltmeters on the East Rift Zone showed a faint trace of a DI-event just following the October event. This indicated that the close connection between the shallow Halema’uma’u reservoir and the East Rift Zone still exists.
Since then, a more in-depth analysis has been done that gives more clues about the shallow Halema’uma’u reservoir. In a December 2019 article in Science magazine, USGS scientists detailed how deformation data from the intense deflation of the summit magma chambers during the first weeks of the 2018 eruption allowed them to calculate the total amount of magma in the Halema’uma’u reservoir more precisely than ever before.Taking into account the natural uncertainty of the data, they found the most likely volume of the reservoir to be just under 4 cubic kilometres. Given the collapse volume of 0.8 cubic kilometres, this means that only about 20% of the reservoir was emptied during the 2018 eruption and 80% of the reservoir’s magma is still underneath the summit. So, while the surface of the Kilauea caldera has undergone a major remodel, underneath, the magma plumbing system still works in much the same way did before.
Source : USGS / HVO.

Le cratère de l’Halema’uma’u après l’éruption de 2018 (Crédit photo : USGS)

L’éruption de 1969 du Mauna Ulu à Hawaii // The Mauna Ulu 1969 eruption in Hawaii

Le mois de mai 2019 est une date importante dans l’histoire du Kilauea, sur la Grande Ile d’Hawaii. D’une part, c’était le premier anniversaire de l’éruption de 2018. D’autre part, mai 2019 marquait le 50ème anniversaire d’un autre événement majeur sur l’East Rift Zone: le début de l’éruption du Mauna Ulu qui a duré de 1969 à 1974.
Il y a cinquante ans, le 24 mai 1969, le début de l’éruption du Mauna Ulu a commencé avec l’ouverture d’une fracture à l’endroit où se croisent le rift est du Kilauea et la zone de la faille de Koa’e. Cette nouvelle fracture s’est comportée comme les fissures 17, 20 et 22 de l’éruption de 2018, avec des fontaines de lave de 30 mètres de hauteur issues d’une fracture linéaire. Ce type d’éruption est classique à Hawaii et apparaît sous l’appellation « fontaine hawaïenne » dans les manuels de volcanologie du monde entier.
S’agissant du Mauna Ulu, le système de fissures s’étire sur 4,5 km d’est en ouest et traverse les cratères Alo’i et Alae dans le Parc National des Volcans d’Hawaï. Les fontaines de lave se limitaient à deux zones principales: l’une entre les deux cratères et l’autre à l’ouest du cratère Alo’i.
Le premier jour de l’éruption du Mauna Ulu, la zone de fontaines de lave la plus à l’ouest est restée active pendant 18 heures. La zone à l’est est restée active pendant 36 heures, mais on sait peu de choses sur cette activité, car la Chain of the Craters Road a été coupée par les fontaines de l’ouest, de sorte que les fontaines de l’est n’étaient visibles que de loin.
L’éruption du Mauna Ulu a duré cinq ans et a été précédée par une série d’éruptions fissurales dans l’East Rift Zone en 1960, 1961, 1962, 1963 (2), 1965 (2), 1965 (2) et Février 1969. Chacune d’elle a duré entre 1 et 15 jours. À l’époque, on ne pouvait pas savoir que l’activité éruptive commencée le 24 mai 1969 était le début de quelque chose de plus important. En fait, avec une durée de seulement 36 heures, elle semblait plutôt insignifiante à côté des autres éruptions à Hawaii..
La fracture de l’épisode 1 de l’éruption a généré une activité de spattering qui a édifié des remparts linéaires de plusieurs mètres de hauteur du côté nord de la fracture. En fait, cette brève activité fissurale a constitué le premier des 12 épisodes de fontaines de lave du début de l’éruption du Mauna Ulu qui s’est poursuivie jusqu’au 31 décembre 1969.
À partir de l’épisode 2, l’activité est restée confinée dans la zone de fontaines de lave située à l’est. La bouche éruptive donnait souvent naissance à deux fontaines qui jaillissaient côte à côte, parfois de la même hauteur, de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de mètres de haut.
Les fontaines de lave ont fini par édifier un cône de tephra de 50 mètres de hauteur. Ce cône a été baptisé Mauna Ulu (montagne grandissante). Il a ensuite été recouvert de 70 mètres de lave et constitue encore aujourd’hui un repère important bien visible depuis la Chain of the Craters Road.
En janvier 1970, l’éruption du Mauna Ulu est devenue effusive, avec des coulées de lave qui se sont dirigées vers le sud à travers le parc national et ont finalement atteint l’océan. Un lac de lave s’est formé dans le cône de tephra. Il a permis aux chercheurs du HVO de comprendre les phénomènes de « gas pistoning ». La lave a également comblé les pit craters Alo’i et Alae.
Après une pause de trois mois et demi (d’octobre 1971 à février 1972), l’activité éruptive a repris pendant deux ans, jusqu’en juillet 1974, date à laquelle l’éruption a finalement pris fin.
Cette éruption a permis des avancées scientifiques inestimables en volcanologie, notamment une meilleure compréhension de la manière dont se forment les coulées pahoehoe et a’a. Le Mauna Ulu a permis les premières observations sous-marines détaillées de la formation des laves en coussins. L’évolution de vastes champs de lave, la formation de tunnels de lave et l’origine des moulages d’arbres (« tree molds ») ont également été documentées.
L’éruption du Mauna Ulu a été l’éruption du Kilauea la plus importante, la plus volumineuse en matière de débit de lave, et la mieux documentée au 20ème siècle, jusqu’en 1983, année où a commencé la très longue éruption du Pu’O’o.
Source: USGS.

En cliquant sur ce lien, vous verrez une impressionnante galerie d’images de l’éruption du Mauna Ulu en 1969:

https://www.maxisciences.com/eruption-volcanique/mauna-ulu-des-geologues-devoilent-les-images-d-archives-spectaculaires-d-une-fascinante-eruption-volcanique_art40576.html

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May 2019 was a notable date in Kilauea Volcano’s history. On the one hand, it was the one-year anniversary of the 2018 eruption. On the other hand, it marked the 50th anniversary of another important event on the East Rift Zone: the start of the 1969-1974 Mauna Ulu eruption.

Fifty years ago, on May 24th, 1969, the opening fissure of the Mauna Ulu eruption broke ground where Kīlauea’s east rift and the Koa‘e fault zone intersect. This fissure behaved similarly to fissures 17, 20, and 22 of the 2018 eruption with 30-metre- tall lava fountains emerging from a linear crack. This style of eruption is classic to Hawaii and is thus called « hawaiian fountaining » in volcanology textbooks around the world.

At Mauna Ulu, the fissure system stretched 4.5 km from east to west and cut straight through ‘Ālo‘i and ‘Alae pit craters within Hawai‘i Volcanoes National Park. The fountains were confined to two main areas: one between the two pit craters and the other west of ‘Ālo‘i crater.

On the first day of the Mauna Ulu eruption, the western fountaining zone erupted for 18 hours. The eastern zone erupted for 36 hours, but not much is known about that activity because the Chain of Craters road was cut by the western fountains, making the eastern fountains visible only in the far distance.

The five-year-long Mauna Ulu eruption was preceded by a series of East Rift Zone fissure eruptions that occurred in 1960, 1961, 1962, 1963 (2), 1965 (2), 1968 (2), and February 1969, each lasting between 1 and 15 days. At the time, there was no way to know that the eruptive activity that began on May 24th, 1969, was the start of something bigger. In fact, at only 36 hours long, it seemed rather insignificant.

The episode 1 fissure produced spatter in linear ramparts several metres high on the north side of the fissures. Ultimately, this brief fissure was the first of 12 lava fountaining episodes during the early Mauna Ulu eruption that continued through December 31st, 1969.

Beginning with episode 2, activity was localized to only the eastern fountaining zone. The vent would often have dual fountains, which erupted side-by-side, occasionally with both the same height, ranging from several tens to several hundred metres high.

The lava fountains eventually built a tephra cone 50 metres tall. This cone was named Mauna Ulu (growing mountain). It was later covered in 70 metres of lava and is a prominent landmark still visible from the Chain of Craters Road.

In January 1970, the Mauna Ulu eruption became effusive, producing lava flows that travelled south through the national park, and ultimately reached the ocean. A lava lake formed within the tephra cone, allowing HVO researchers to document and understand gas pistoning phenomena. Lava also filled in ‘Ālo‘i and ‘Alae pit craters.

After a 3.5 month pause (October 1971 to February 1972), eruptive activity resumed for two more years, until July 1974, when the eruption finally ended.

This eruption produced invaluable scientific advancements in volcano science, including an improved scientific understanding of how pāhoehoe and ‘a‘ā form. Mauna Ulu provided the first detailed observations of pillow lava forming underwater. The development of large lava flow fields, the formation of lava tubes, and the origin of tree molds were also documented.

The Mauna Ulu eruption was the largest, most voluminous, and best documented eruption recorded at Kilauea in the 20th century, until 1983 when the next long-lived eruption began at Pu’O’o.

Source: USGS.

By clicking on this link, you will see an impressive gallery of photos of the 1969 Mauna Ulu eruption:

https://www.maxisciences.com/eruption-volcanique/mauna-ulu-des-geologues-devoilent-les-images-d-archives-spectaculaires-d-une-fascinante-eruption-volcanique_art40576.html

Vue du Mauna Ulu (Crédit photo: C. Grandpey)

Fontaine de lave pendant l’éruption du Mauna Ulu en 1969 (Crédit: Don Swanson, USGS, que je salue ici).

L’éruption de 2018 du Kilauea (Hawaii) // The 2018 eruption of Kilauea (Hawaii)

En 2018, le Kilauea a connu l’éruption la plus spectaculaire des deux derniers siècles. Elle s’est déroulée au sommet du volcan et dans la Lower East Rift Zone. L’USGS vient de mettre en ligne un document retraçant l’historique des différents événements qui ont ponctué l’éruption, sans oublier les circonstances qui l’ont précédée, que ce soit dans la zone sommitale ou sur le Pu’uO’o dans l’East Rift Zone. Vous pourrez visionner le document en cliquant sur ce lien :

https://wim.usgs.gov/geonarrative/kilauea2018/

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In 2018, Kilauea experienced its largest Lower East Rift Zone eruption and summit collapse in at least 200 years. USGS has just released a geonarrative that provides a brief overview of the different eruptive events, without forgetting the circumstances that led up to the 2018 eruption, both in the summit area and on Pu’uO’o on the East Rift Zone. The document can be viewed by clicking on this link:.

https://wim.usgs.gov/geonarrative/kilauea2018/

L’effondrement du cratère du pu’uO’o juste avant la sortie de la lave dans la Lower East Rift Zone (Crédit photo: USGS / HVO)