Étiquette : east rift zone

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)

La sismicité pendant l’éruption du Kilauea en 2018 // Seismicity during Kilauea’s 2018 eruption

Le Centre d’alerte aux tsunamis dans le Pacifique (PTWC) a mis en ligne une vidéo en accéléré assez fantastique à l’occasion de l’anniversaire du début de la dernière éruption du Kilauea. .

https://youtu.be/Pc9hM08uscM

Cette animation commence le 1er avril 2018, un mois avant le début de l’éruption. On y voit une séquence habituelle de sismicité sur la Grande Ile d’Hawaii. L’animation se poursuit dans le temps à raison d’un jour par seconde d’animation. Les cercles indiquent l’emplacement des séismes au fur et à mesure qu’ils se produisent. La taille des cercles dépend de la magnitude des séismes tandis que les couleurs représentent leurs profondeurs. Trois jours avant le début de l’essaim sismique annonciateur du début de l’éruption, la lave de l’Overlook Crater a débordé sur le plancher de l’Halema’uma’u. Le 30 avril, l’éruption de Pu’uO’o qui durait depuis 35 ans a cessé et le cône s’est partiellement effondré. Cet événement a coïncidé avec le début d’un essaim sismique d’origine volcanique dans l’East Rift Zone du Kilauea. À partir de l’effondrement du Pu’uO’o, l’activité sismique a migré vers le nord-est le long de l’East Rift Zone, loin du Pu’uO ’o, ce qui correspondait au déplacement du magma dans cette direction. Le magma a atteint la surface sous forme de lave l’après-midi du 3 mai, avec l’apparition de coulées de lave qui ont détruit quelque 700 habitations et couvert plus de 30 kilomètres carrés, y compris Kapoho Bay. Dans cette animation, la tache orange en croissance représente ces coulées de lave.
En émergeant dans l’East Rift Zone le magma a parcouru une longue distance depuis sa source, le réservoir situé sous le sommet du Kilauea. La lave a commencé à quitter l’Overlook Crater le 2 mai, et le 15 mai le lac de lave s’était enfoncé de plusieurs dizaines de mètres. On observait alors des explosions dont certaines provoquaient des séismes de magnitude M 5.0 et envoyaient des nuages ​​de cendre à 9 000 mètres au dessus du niveau de la mer. À la fin du mois de mai cependant, les parois du cratère de Halema’uma’u’u ont commencé à s’effondrer, élargissant le cratère et faisant disparaître l’Overlook Crater, avec la fin de l’activité explosive. Non seulement le cratère de l’Halema ’uma ’u s’est effondré, mais tout le plancher de la caldeira du Kilauea s’est affaissé tandis que le magma s’évacuait du sommet pour aller alimenter l’éruption sur l’East Rift Zone. Cette déflation du sommet du volcan a généré une activité sismique encore jamais observée sur le volcan.
Afin de mieux illustrer l’activité sismique, l’animation comporte dans sa partie inférieure des graphiques montrant des statistiques. Le graphique du haut montre les magnitudes des séismes à mesure qu’ils se produisent. Le graphique du bas montre le nombre total de séismes par heure. Le 30 avril, la fréquence des séismes a atteint une centaine par jour, avec une magnitude supérieure à M 4,0. L’événement le plus significatif a été enregistré pendant l’après-midi du 4 mai, avec une magnitude de M 6,9. Il a généré de nombreuses répliques et un petit tsunami sans gravité. Ce même séisme a également repoussé le flanc du volcan Kilauea de 50 centimètres vers l’océan.
Avec l’affaissement de la caldeira du Kilauea et l’effondrement de l’Halema’uma’u, le nombre de séismes a considérablement augmenté et le 15 juin, on en recensait plus de 700 par jour. Ces séismes se sont multipliés pour culminer avec des événements de magnitude M 5,0, voire plus, tous les un à deux jours. Une pause de quelques heures intervenait, puis tout recommençait. Ce cycle s’est répété 62 fois et s’est terminé avec un dernier événement de M 5.0 le 2 août, avant de cesser complètement deux jours plus tard, avec un retour de la sismicité à un niveau normal. L’éruption dans la Lower East Rift Zone du Kilauea était terminée Source: Centre d’alerte aux tsunamis du Pacifique (PTWC).

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The Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) released a fantastic time lapse video for the anniversary of the start of the last Kilauea eruption. .

https://youtu.be/Pc9hM08uscM

 This animation begins on April 1st, 2018, one month before the start of the eruption with the usual earthquake pattern observed at Hawaii Big Island and proceeds forward in time at a rate of one day per second of animation time. Circles indicate the locations of earthquakes as they occur, with their sizes indicating their magnitudes and their colours representing their depths. Three days before the swarm began, the lava within the “Overlook crater” inside Halema‘uma‘u overflowed. Then on April 30th, the 35-year-old Pu’uO’o eruption ceased and its cone partially collapsed. This event coincided with the start of a swarm of volcanic earthquakes on Kilauea’s East Rift Zone. Starting with that collapse, earthquake activity moved northeast along the East Rift Zone away from Pu’uO’, indicating the movement of magma below the ground in this direction. Magma reached the surface and erupted as lava on the afternoon of May 3rd, with lava flows that destroyed about 700 homes, and covered more than 30 square kilometres, including Kapoho Bay. In this animation a growing orange field represents these lava flows.

The eruption of lava from the East Rift Zone drew magma away from its reservoir under Kilauea’s summit. Lava began to drain from the “Overlook crater” on May 2nd and by May 15th, its lava lake had dropped tens of metres and was producing explosions, some of which were strong enough to register as M 5.0 earthquakes and send ash clouds to 9,000 metres above sea level. By the end of May, however, the walls of Halema‘uma‘u had begun to collapse, thus widening itself and burying its “Overlook crater” and ending the explosive activity. Not only was Halema‘uma‘u Crater collapsing, but the entire floor of the Kilauea caldera was dropping as magma continued to drain from the summit to feed the flank eruption. This deflation of the volcano’s summit generated an unprecedented level of seismic activity with a peculiar pattern.

To help illustrate this pattern this animation includes charts showing some statistics about the earthquake activity shown here. The top graph shows the earthquakes’ magnitudes as they occur. The bottom graph shows the total number of earthquakes per hour. On April 30th,  the frequency of earthquakes increased to about 100 per day with their magnitudes exceeding M 4.0. The largest earthquake struck on the afternoon of May 4th with a magnitude of M 6.9. It produced numerous aftershocks and a small tsunami. This largest earthquake also moved the flank of Kīlauea Volcano as much as 50 centimetres seaward.

With the subsidence of the Kilauea caldera and the collapse of Halema‘uma‘u the number of earthquakes dramatically increased and by June 15th there were more than 700 per day. These earthquakes would repeatedly grow in number and culminate with a magnitude M 5.0 or above event every one to two days, pause for a few hours, then start over again. This cycle repeated 62 times with the last of the M 5.0 events on August 2nd, and ceasing altogether two days later when seismicity suddenly returned to normal background levels, coinciding with the end of the vigorous eruption of lava from the East Rift Zone.

Source :  Pacific Tsunami Warning Center (PTWC).

Source: PTWC