Le magma du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s magma (Hawaii)

A Hawaii où on a affaire à un point chaud de l’écorce terrestre, le magma en provenance du manteau atteint les « racines » du Kilauea à une température d’environ 1500°C. A partir de là, le magma se fraye un chemin vers une première chambre magmatique qui se trouve à environ 3,5 km sous le sommet du volcan. Ce trajet prend environ 8 ans, si l’on en croit une étude publiée récemment sur la chimie du magma du Kilauea.
Au moment où le magma atteint la chambre sommitale du Kilauea, il s’est considérablement refroidi. Les échantillons prélevés dans le lac de lave de l’Halema’uma’u, superbe fenêtre dans la chambre magmatique sommitale, indiquent que la température dans cette chambre est de l’ordre de 1200°C.
Si la lave atteint 1200°C au sommet du Kilauea, cela signifie que l’éruption a vraisemblablement pris sa source directement dans la chambre sommitale ou dans des zones encore plus profondes à l’intérieur du volcan.
Des températures d’émission plus basses peuvent résulter d’une phase d’étape dans l’ascension du magma, de son refroidissement et de sa transformation au fur et à mesure qu’il sort de la chambre sommitale et qu’il emprunte le système d’alimentation peu profond du volcan. [NDLR: Cela me rappelle les « magmas TGV  » en provenance directe du manteau et les « magmas omnibus » qui s’arrêtent en cours de route, chers au regretté Alain de Goër].
Par exemple, avant d’arriver dans le cratère du Pu’uO’o, le magma a effectué un parcours sous terre depuis le sommet du Kilauea et le long de l’East Rift Zone sur une distance d’environ 19 kilomètres. Pendant ce voyage, il se mélange avec du magma à moins haute température qui est stocké dans des poches le long de cette ligne de fracture. Au bout du compte, les échantillons de lave prélevés au niveau du Pu’uO’o indiquent actuellement une température d’environ 1150°C, soit une cinquantaine de degrés de moins que le magma qui se trouve dans la chambre sommitale du volcan.
Un passage de 1200 à 1150°C peut sembler négligeable. En réalité, le magma subit des changements importants au cours de cette baisse mineure de la température. À 1200°C, le magma dans la chambre sommitale est déjà suffisamment refroidi pour commencer à cristalliser un peu. À ce stade, il s’agit d’un mélange de magma liquide et de petites quantités d’olivine et de spinelle, des minéraux que l’on observe à haute température. Au moment où le magma atteint le Pu’uo’o, il s’est refroidi et cristallisé encore davantage et il s’y ajoute du pyroxène et du plagioclase, minéraux qui apparaissent à des températures légèrement plus basses.
Donc, pour résumer la situation, sur le Kilauea le magma peut avoir des températures allant de 1200°C à 1000°C. La première température fait référence à la roche fondue dans la chambre magmatique sommitale du volcan, tandis que la deuxième température révèle une roche solidifiée, mais encore très chaude. Le long de l’East Rift Zone, où le magma circule sous terre depuis le sommet jusqu’au Pu’uO’o, les températures oscillent autour de 1150°C.
Source: USGS / HVO.

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At Hawaii, a hotspot in the Earth’s crust, magma rises from the Earth’s mantle, into the roots of Kilauea, at temperatures of around 1500°C. From there, the magma eventually makes its way to a primary storage chamber that’s about 3.5 km beneath the summit of the volcano, a trip that takes about 8 years, according to a recently published study on Kilauea’s magma chemistry.

By the time magma reaches Kilauea’s summit storage chamber, it has cooled considerably. Samples collected from the lava lake within Halema‘uma‘u, which is a window into the summit storage chamber, indicate that temperatures within the chamber are around 1200°C.

If the lava erupted at the summit of Kilauea is 1200°C, this means the eruption likely tapped directly into the summit magma storage chamber or regions even deeper within the volcano.

Lower eruption temperatures can result from magma stalling, cooling, and mixing as it moves out of the summit storage chamber and through the volcano’s shallow plumbing system.

For example, at the Pu’uO’o vent, magma has been transported underground from Kilauea’s summit and through the East Rift Zone, a distance of about 19 kilometres. During this trip, it mixes with cooler magma stored in pockets along the rift. The result is that lava samples collected at the Pu’uO’o vent now indicate magma temperature of about 1150°C, roughly 50 degrees Celsius cooler than magma in the volcano’s summit storage chamber.

A drop from 1200 to 1150°C may seem small. However, a significant amount of change to the magma occurs during that minor decrease in temperature. At 1200°C, magma in the summit storage chamber has already cooled enough to crystallize a bit. At that point, it is a mixture of liquid magma and minor amounts of olivine and spinel, high-temperature mineral crystals. But, by the time the magma reaches Pu’uo’o, it has cooled and crystalized even further, adding pyroxene and plagioclase, slightly lower temperature mineral crystals, to the mix.

So, to put it in a nutshell, within Kilauea Volcano, magma can have temperatures from around 1200°C down to about 1000°C. The former temperature is indicative of molten rock within the summit storage chamber, and the latter temperature suggests solidified, but still very hot rock. On Kilauea Volcano’s East Rift Zone, where magma is being steadily transported underground from the summit to Pu’uO’o, temperatures hover around 1150°C.

Source : USGS / HVO.

Le magma entre le sommet du Kilauea et l’East Rift Zone (Source: USGS / HVO)

Le lac de lave de l’Halema’uma’u (Crédit photo: USGS / HVO)

Lac de lave dans le Pu’uO’o en 2007 (Photo: C. Grandpey)

Essaim sismique sur le Kilauea (Hawaii) // Seismic swarm on Kilauea Volcano (Hawaii)

drapeau-francaisUn essaim sismique a été enregistré dans la matinée du 5 mars 2017 dans la partie supérieure de l’East Rift Zone du Kilauea. L’événement a commencé juste avant 6 heures (heure locale) avec une séquence de 31 secousses sur une période d’environ 42 minutes. Les huit événements les plus significatifs avaient des magnitudes allant de M 1,7 à M 3,9, à des profondeurs comprises entre 1,5 et 3 km. Au moins six des séismes ont été ressentis sur la Grande Ile d’Hawaï, principalement dans les districts de Ka’u et de Puna. Cependant, les magnitudes étaient trop faibles pour provoquer des dégâts.
Les séismes sont restés concentrés à environ 5 – 6 km au sud-est du sommet du Kilauea dans une zone située entre les cratères Hi’iaka et Ko’oko’olau le long la Chaîne des Cratères.
Les scientifiques du HVO pensent que cette activité sismique est probablement liée au réservoir magmatique sous le sommet du Kilauea. La dernière sismicité n’a pas provoqué de changements significatifs dans le déroulement de l’éruption. Aucune déformation ou fracturation n’a été observée dans la zone affectée par les séismes.
Source: USGS / HVO

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drapeau-anglaisAn earthquake swarm was reported in the morning of March 5th 2017 along the upper East Rift Zone of Kilauea volcano. The event started just before 6 a.m.(local time) with a sequence of 31 earthquakes over a period of about 42 minutes. The eight largest events had magnitudes ranging from M 1.7 to M 3.9 and depths of about 1,5 – 3 km beneath the surface. At least six of the earthquakes were felt on the Island of Hawaii, primarily in the Ka‘u and Puna Districts. However, at that intensity, damage to buildings or structures is not expected.

The earthquakes were concentrated about 5 – 6 km southeast of Kilauea’s summit in an area between Hi‘iaka and Ko’oko’olau Craters on the Chain of Craters Road.

HVO scientists suggest a source that may be related to the ongoing pressurized magma storage system beneath the Kilauea summit area. The earthquakes caused no significant changes in Kilauea’s ongoing eruption. No changes in deformation or ground surface cracks were observed in the area.

Source : USGS / HVO

La situation sur le Kilauea (Hawaii) // The situation on Kilauea volcano (Hawaii)

drapeau-francaisBien que de nombreux articles soient parus dans la presse suite aux nouvelles émissions de lave sur le Kilauea, la situation n’a pas évolué de manière significative sur le volcan et la lave ne représente pas actuellement une menace pour les zones habitées.

Au sommet, le niveau du lac de lave se situe à une quarantaine de mètres en dessous du plancher de l’Halema’uma’u. Le tremor continue à varier en fonction de l’activité de spattering (épisodes de projections) à la surface du lac. Le HVO a mis en ligne une petite vidéo montrant cette activité :

https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=YWdWD-jD_qY

Le seul point d’observation autorisé est la terrasse du Jaggar Museum. Pour des raisons de sécurité évidentes, l’ancienne plateforme située sur le rebord SE de l’Halema’uma’u est interdite au public.

Sur l’East Rift Zone, les deux coulées de lave apparues le 24 mai dernier sur les flancs du Pu’uO’o restent actives. Elles s’étirent respectivement sur 1,5 km vers le NO et 1,2 km vers le SE depuis leur source. L’activité visible à leur surface confirme qu’elles continuent à être alimentées. A noter que le champ de lave ainsi produit a tendance à s’élargir plutôt que s’allonger. Ces coulées se trouvent à l’extérieur du Parc des volcans, dans la réserve naturelle de Kahauale’a dont l’accès est interdit. Je déconseille à toute personne qui ne connaît pas ce secteur de s’y rendre. Le terrain est particulièrement difficile et on peut se perdre. De toute façon, il faudra marcher très longtemps pour atteindre les coulées.

A côté de ces nouvelles coulées, l’activité continue sur le champ de lave du 27 juin – comme c’est le cas depuis de nombreux mois – avec de petites coulées de surface observées au NE du Pu’uO’o. Les plus actives se trouvent à environ 5 km au NE du cratère. Mêmes remarques que précédemment concernant l’accès aux coulées. Attention également aux hélicoptères des agences de tourisme dont les pilotes indiquent volontiers aux rangers la présence de personnes dans ces zones interdites d’accès. Personnellement, je conseille un survol en hélico, beaucoup moins éprouvant physiquement et qui permet d’avoir d’excellentes vues de la situation. Plusieurs agences se trouvent à l’intérieur de l’aéroport de Hilo.

Toutes les coulées ne constituent actuellement aucune menace pour les zones habitées.

Source : HVO.

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drapeau-anglaisAlthough many articles have appeared in the newspapers after the lava effusion on Kilauea, the situation has not much changed on the volcano and lava is not currently threatening populated areas.

At the summit, the lava lake level lies about 40 metres below the floor of Halema’uma’u crater. Tremor fluctuations associated with lava lake spattering continue. HVO has released a short video showing this activity:

https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=YWdWD-jD_qY

On the East Rift Zone, the two new lava flows that appeared on the flanks of Pu’O’o on May 24th are still active. One lobe extends about 1.2 km to the northwest and the other about 1.2 km to the southeast. Surface activity is still feeding these flows which tend to be widening rather than lengthening.

In addition to the new lava flows; surface flow activity on the June 27th flow field continues, with small breakouts scattered northeast of Pu’O’o where they have been occurring for the past several months. The most active breakouts are within about 5 km northeast of Pu’O’o.

All the flows are not currently threatening any nearby communities.

Source: HVO.

Halemau 28 mai

Episode de spattering dans l’Halema’uma’u (Crédit photo: USGS / HVO)

Le Pu’uO’o (Hawaii): Un monde en mutation permanente // An ever-changing world

drapeau francaisComme je l’ai écrit précédemment, le 3 janvier 2015 marquait le 32ème anniversaire de l’éruption du Pu’u O’o. Pendant cette longue période, le cratère a connu un bon nombre de modifications et il ne ressemble plus à celui que j’ai eu l’occasion d’observer en 1996 ou en 2006 avec un lac de lave à l’intérieur !

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Le cratère du Pu’uO’o en 1996

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Le lac de lave en 2006 (Photos:  C. Grandpey)


Quand il a atteint sa hauteur maximale en 1986, le Pu’u O’o dressait ses 250 mètres au-dessus du champ de lave environnant et sa base présentait un diamètre d’environ 900 mètres. Aujourd’hui, il s’élève à seulement 170 mètres de hauteur et les coulées de lave ont submergé ses flancs de pratiquement tous les côtés. Toutes ces coulées forment un vaste bouclier de 1,5 à 3 kilomètres de largeur qui encercle le cône dans sa quasi-totalité. De l’édifice qui existait à l’origine, il ne reste plus guère que le flanc nord-ouest et une bande étroite du flanc sud-est.
Le sommet du Pu’u O’o héberge un cratère d’environ 440 mètres de long et 300 mètres de large qui est actuellement rempli de lave solidifiée, comme on peut le voir sur la photo qui conclut ma note du 3 janvier.

Après l’apparition de la coulée de lave du 27 juin 2014, un nouveau cratère d’environ 230 mètres de large et 30 mètres de profondeur s’est formé dans la partie nord-est de l’ancien comblé par la lave. Ce nouveau cratère est apparu lorsque le magma qui était stocké sous le Pu’u O’o s’est évacué pour alimenter la coulée du 27 juin. Le plancher du cratère s’est alors effondré dans le vide laissé par l’éruption.
La lave monte aujourd’hui vers la surface en plusieurs endroits le long d’un système de fractures qui définit le périmètre du nouveau cratère, plus petit que le précédent. Elle sort également d’une fracture plus en aval sur le flanc NE du Pu’u O’o et alimente la coulée actuelle qui s’est arrêtée ces derniers jours près de Pahoa.

Une cartographie du réservoir magmatique et du réseau de tunnels sous le Pu’u O’o permettrait de comprendre et de prévoir son comportement éruptif. Une telle cartographie n’existe malheureusement pas et les scientifiques du HVO doivent se contenter des données géologiques, géophysiques et géochimiques pour essayer de deviner ce qui se passe sous le plancher du cratère.
Les études réalisées il y a plus d’une décennie laissaient supposer que le réservoir magmatique sous Pu’u O’o aurait une hauteur d’environ 300 mètres et son toit se trouverait à environ 70 mètres sous le plancher du cratère. Toutefois, de nombreux changements ont eu lieu depuis ces études, y compris quatre effondrements majeurs et d’autres de moindre importance, ainsi que de grandes fluctuations dans le système d’alimentation. En conséquence, la forme actuelle du réservoir magmatique du Pu’u O’o est une inconnue.
On sait toutefois que ce réservoir est connecté, à beaucoup plus grande profondeur, au réseau d’alimentation de l’East Rift Zone qui achemine le magma depuis le  Kilauea vers le Pu’u O’o. On pense que le magma se déplace le long de l’East Rift Zone à une profondeur d’environ 3 km, soit environ deux kilomètres en dessous du niveau de la mer.

Kilauea PuuOo 2

(Source: USGS / HVO)

Adapté d’un article publié dans West Hawaii Today. .

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drapeau anglaisAs I put it before, January 3rd marked the 32nd anniversary of the ongoing Pu’u O’o eruption. Over that time, Pu’u O’o has shown quite a good number of changes and no longer resembles the crater I could observe in 1996 and 2006 with a lava lake within the crater (see photos above).

At its highest in 1986, Pu’u O’o stood 250 metres above the landscape and was about 900 metres across at its base. Today, it rises only about 170 metres above the landscape and nearly all sides of the cone have been buried by lava flows. These flows form a broad shield, 1.5 to 3 kilometres across that almost completely encircles Pu’u O’o. Of the original cone, only the northwest flank and a narrow sliver of the upper southeast flank remain exposed.

The summit of Pu’u O’o harbours a crater that is 440 metres long and 300 metres wide and is currently filled with solidified lava, as can be seen on the photo of my note of January 3rd.  Following the onset of the June 27th lava flow in 2014, a new crater about 230 metres across and 30 metres deep formed in the northeastern part of the older, filled crater. This new crater developed as magma beneath Pu’u O’o drained away to feed the June 27th flank eruption and the overlying crater floor fell into the resulting void.

Lava rises close to the surface in several spots along a fracture system that defines the perimeter of the new, smaller crater. Lava also erupts from a fracture lower on Pu’u O’o’s northeast flank, feeding the current active lava flow that stalled near Pahoa.

Mapping the shape of the magma storage reservoir and delivery system beneath Pu’u O’o would be essential to understanding and forecasting how the eruption might behave in the future. But, because the entire plumbing system cannot be observed, HVO scientists must rely on geological, geophysical and geochemical data to “see” beneath the crater floor.

Studies conducted more than a decade ago suggested that the magma storage reservoir beneath Pu’u O’o had a vertical extent of about 300 metres, with its top about 70 metres below the pre-eruption ground surface.

However, many changes have occurred since those studies, including four major and several minor crater collapses and large fluctuations in magma supply. As a consequence, the current shape of the Pu’u O’o magma reservoir is not known.

The magma reservoir beneath Pu’u O’o is connected to the much deeper East Rift Zone system that transports magma from Kilauea’s summit to Pu’u O’o. It is thought that magma travels through the East Rift Zone at a depth of about 3 kilometres, which is about 2 kilometres below sea level.

Schéma

Adapted from an article in West Hawaii Today.