Une super éruption dans l’Idaho (Etats Unis) ? // A super eruption in Idaho (United States) ?

drapeau francaisYellowstone fait s’agiter la communauté scientifique en ce moment! Il est généralement admis que le volcan qui a donné naissance à la caldeira et à tous les phénomènes hydrothermaux était probablement le résultat d’un point chaud qui a percé la croûte terrestre dans le nord-ouest en Amérique, bien que cette hypothèse ait été récemment contestée par des chercheurs de l’Université de l’Illinois (voir ma note du 26 mars 2016). Une étude récente publiée dans le Bulletin de la Geological Society of America explique que le point chaud de Yellowstone a « connu une étape très agitée dans le sud de l’Idaho » avant d’atteindre son emplacement actuel.
Des scientifiques des universités de Californie et de Leicester ont examiné dans le détail l’ancienne histoire géologique de l’Idaho et ont identifié 12 grandes éruptions dans le sud de cet Etat, parmi lesquelles une super éruption semblable à celle qui a donné naissance à la caldeira de Yellowstone il y a environ 640.000 ans.
Selon les chercheurs, au cours de sa durée de vie de 17 millions d’années, le point chaud de Yellowstone a migré à travers la Plaine de la Snake River dans le sud de l’Idaho et à travers le nord du Nevada avant d’atteindre son emplacement actuel.
Le Grand bassin (The Great Basin) – une zone qui s’étend de la chaîne de la Sierra Nevada en Californie jusqu’à la chaîne de Wasatch dans l’Utah, et du sud de l’Oregon au sud du Nevada – s’est formé il y a entre 20 et 30 millions d’années ; il existait avant la formation de Yellowstone et était déjà fracturé.
Il y a environ 20 millions d’années, le Grand Bassin a commencé à s’étirer pour atteindre ce qui représente aujourd’hui deux fois sa largeur d’origine ; dans le processus, il a fracturé la croûte terrestre et le manteau supérieur dans la région. Ces fractures et l’amincissement de la lithosphère ont facilité l’ascension du panache magmatique de Yellowstone vers la surface et provoqué une série d’environ 150 éruptions volcaniques. Les plus violentes ont eu lieu dans les premières années, puis elles ont perdu de leur intensité en traversant la Plaine de la Snake River.
Les recherches récentes sur le sud de l’Idaho montrent l’importance de certaines de ces éruptions. L’une d’elles, celle de Castleford Crossing, a eu lieu il y a environ 8,1 millions d’années. La cartographie montre que l’épanchement de matériaux – essentiellement de la cendre volcanique – a recouvert au moins 22 500 kilomètres carrés sur une épaisseur de plus de 1320 mètres. Cela signifie que l’éruption de Castleford Crossing a atteint un niveau d’environ 8,6 sur l’indice d’explosivité volcanique (VEI). Selon l’USGS, les éruptions de VEI 5 ​​ou plus sont considérées comme de très grands événements explosifs. L’éruption du Mont St Helens en 1980 correspond à ce niveau, tandis que la dernière super éruption de Yellowstone a reçu le VEI 8.

Affaire à suivre!
Source: Statesman Journal: http://www.statesmanjournal.com/

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drapeau anglaisThe volcano that gave birth to the Yellowstone caldera and all its hydrothermal features was probably the result of a hotspot that pierced the Earth’s crust in northwestern America, although this hypothesis has recently been disputed by University of Illinois researchers (see my note of March 26th 2016). A recent study published in the Geological Society of America Bulletin explains that the Yellowstone hotspot first “made a rowdy passage through southern Idaho”before reaching its current location.

Scientists of the Universities of California and Leicester examined the ancient geological history of Idaho in greater detail and identified 12 major eruptions in southern Idaho, one of which was a super eruption similar in scale to Yellowstone’s explosion about 640,000 years ago.

According to the researchers, over the course of its 17-million-year lifespan, the Yellowstone hotspot migrated across the Snake River Plain in southern Idaho and northern Nevada to its present location.

“The Great Basin – an area that extends from the Sierra Nevada Range in California to the Wasatch Range in Utah, and from southern Oregon to southern Nevada – formed 20 to 30 million years ago, was in existence before Yellowstone was formed and it was already fractured.

About 20 million years ago, the Great Basin began stretching to what is now twice its original width, fracturing the Earth’s crust and upper mantle in the region. Those fractures and thinning of the lithosphere made it easier for the Yellowstone magma plume to push to the surface and create a series of about 150 volcanic eruptions. These eruptions were most intense in early years, then got smaller as they came across the Snake River Plain.

The recent research about southern Idaho shows how big some of those eruptions were. One of them, called Castleford Crossing, took place about 8.1 million years ago. Mapping showed its outflow covered at least 22,500 square kilometres in rock composed of volcanic ash. That rock extended to a depth of more than 1,320 metres thick. This means that the Castleford Crossing eruption was about 8.6 in magnitude on the volcanic explosivity index (VEI). Eruptions of VEI 5 or higher are considered very large explosive events, according to the U.S. Geological Survey, which would have included Mount St. Helens’ 1980 eruption. Yellowstone’s last super eruption is considered a VEI 8.

Source: Statesman Journal:  http://www.statesmanjournal.com/

Idaho 01

Idaho 02

Epanchements basaltiques dans le sud de l’Idaho (Photos: C. Grandpey)

Yellowstone, un vrai point chaud? Pas si sûr! // Is Yellowstone a real hotspot? Not so sure!

drapeau-francaisJusqu’à présent, la théorie généralement acceptée sur les origines de Yellowstone est que le soi-disant supervolcan est né à partir d’un point chaud, autrement dit un panache mantellique émergeant des profondeurs de notre planète. Une récente simulation montre que l’hypothèse conventionnelle est probablement erronée. Il semblerait que le panache était dans l’incapacité d’atteindre la surface car il était bloqué par une ancienne plaque tectonique. Il s’agirait de la plaque Farallon, si l’on se réfère à une étude publiée en 2012. En effet, ce n’est pas la première fois que cette nouvelle approche de Yellowstone est diffusée par les revues scientifiques.
Les résultats de la simulation, la première de son genre à reproduire l’interaction complexe entre un panache mantellique et une plaque tectonique en train de s’enfoncer, ont été présentés le mois dernier dans Geophysical Research Letters.
Des géologues de l’Université de l’Illinois ont réussi à reproduire deux choses en laboratoire : d’une part, l’histoire de la tectonique des plaques dans la région et, d’autre part, l’image géophysique de l’intérieur de la Terre. Non seulement les chercheurs ont réussi à créer une vue en trois dimensions de l’intérieur de Yellowstone, mais ils l’ont fait sur les 40 derniers millions d’années, afin d’essayer de recréer les éruptions qui se sont produites aux États-Unis entre l’Oregon et le Wyoming. Cependant, ils ont constaté qu’il leur était impossible de recréer la plupart des éruptions récentes en raison de la présence d’une plaque qui avait été entraînée en profondeur dans le manteau terrestre il y a environ 100 millions d’années, époque où les plaques Pacifique et nord-américaine ont commencé à converger.
Selon les scientifiques, le manteau autour de la plaque en train de s’enfoncer a provoqué une très forte pression à l’avant de cette dernière. La simulation montre qu’il y a 15 millions d’années, cette pression est devenue tellement importante que la plaque a commencé à se déchirer. Le panache qui se trouvait en dessous est passé à travers la plaque, ce qui a entraîné d’énormes épanchements de lave qui semblent correspondre aux basaltes du plateau de Steens-Columbia River.
Malgré le trou béant dans le centre de la plaque, le panache n’a pas continué à passer à travers elle parce que le manteau était très visqueux. Au fur et à mesure que la plaque continuait à s’enfoncer, elle entraînait avec elle le manteau environnant ce qui, en fin de compte, a obstrué le trou et empêché le panache d’atteindre la surface pendant les 15 millions d’années qui ont suivi.
L’hypothèse privilégiée jusqu’à présent ne peut pas expliquer la suite d’éruptions volcaniques qui a eu lieu depuis les premiers vastes épanchements basaltiques, y compris la formation de la caldeira de Yellowstone qui s’est produite il y a seulement 2,1 millions d’années. En conséquence, il faudra trouver une nouvelle explication pour la formation de Yellowstone, ainsi qu’une source de chaleur supplémentaire! Un chercheur pense que cette source pourrait se trouver au niveau de la dorsale Juan de Fuca dans l’Océan Pacifique. Bien que cette dorsale se trouve aujourd’hui à près de 1600 kilomètres du point chaud de Yellowstone, elle aurait pu facilement affecter le milieu de la plaque nord-américaine. Comme il se trouve tout juste à l’ouest de la zone de subduction de Cascadia, le jeune plancher océanique plonge facilement sous la plaque nord-américaine. Il se peut, il y a plusieurs millions d’années, que certains événements aient fait apparaître une grande quantité de chaleur au sein de la plaque Juan de Fuca alors qu’elle s’enfonçait sous la plaque nord-américaine. Cela aurait fait apparaître un chapelet d’éruptions volcaniques et finalement contribué à former la caldeira de Yellowstone dans les Montagnes Rocheuses.
Quelle que soit l’origine du volcanisme de Yellowstone, la simulation démontre que les plaques tectoniques ont joué un rôle beaucoup plus important qu’on le pensait dans tout le volcanisme de cette région.
Source: Scientific American: http://www.scientificamerican.com/

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drapeau-anglaisUp to now, the common theory about the origins of Yellowstone was that the so-called supervolcano was born from a hotspot, in other words a mantle plume emerging from our planet’s core. But a new simulation shows that the conventional hypothesis was wrong. The plume could not have reached the surface because it was blocked by a slab from an ancient tectonic plate.
The simulation results of the model, which is the first to replicate the complex interaction between a mantle plume and a sinking slab, were detailed last month in Geophysical Research Letters.
Geologists at the University of Illinois built the model to replicate both the plate tectonic history of the surface and the geophysical image of Earth’s interior. Not only did the researchers create a three-dimensional view of Yellowstone’s interior, they did so over the past 40 million years in an attempt to re-create the eruptions that have dotted the U.S. from Oregon to Wyoming. However, they found it impossible to re-create most of the recent eruptions because of the presence of a slab which was driven deep into Earth’s mantle about 100 million years ago when the Pacific and North American plates began converging.
According to the scientists, the mantle flowed around the sinking slab causing pressure to build toward the front. Their model shows that 15 million years ago the pressure difference became too much to bear and the slab began to tear. The plume below pulsed through the slab, leading to massive outpourings of magma which appear consistent with the Steens–Columbia River flood basalts.
Despite the gaping hole in the center of the sunken slab, the plume did not continue to rise through it because the mantle is highly viscous. So as the slab continued to sink, it pulled the surrounding mantle down with it, ultimately sealing the hole and blocking the plume from reaching the surface for the next 15 million years.
The favoured hypothesis cannot explain the string of volcanic eruptions since those first flood basalts, including the formation of Yellowstone’s caldera, which happened only 2.1 million years ago. As a consequence, a new explanation for Yellowstone’s formation needs to be found, as well as an additional heat source for Yellowstone! One researcher thinks this could come from the Juan de Fuca Ridge in the Pacific Ocean. Although that’s almost 1,600 kilometers away from Yellowstone’s hotspot today, the ridge can easily affect the middle of the North American Plate. Because it lies just slightly west of the Cascadia subduction zone, the young seafloor is easily shoveled east beneath the North American Plate. So it is likely that some event, millions of years ago, spurred a lot of heat within the Juan de Fuca Plate, which was then shoveled underneath the North American Plate and swept along with that string of volcanic eruptions until it eventually helped form Yellowstone’s gaping caldera in the Rocky Mountains.
Whatever the origin of Yellowstone’s volcanism, the model makes it clear that slabs are much more important than previously thought.
Source: Scientific American: http://www.scientificamerican.com/

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Voici quelques vues des épanchements basaltiques du plateau de la Columbia River:

Col 01

Col 02

Col 03

Col 04

Col 05

Yellowstone possède également de belles structures géologiques:

Col 09

Col 10

Col 11

Col 12

Col 13

Photos: C. Grandpey

Une chaîne volcanique en Australie // A volcanic chain in Australia

drapeau francaisL’Australie est davantage connue pour Ayers Rock que pour ses volcans actifs, mais l’activité volcanique a fait vibrer le continent australien il y a très longtemps. Selon une étude publiée dans la revue Nature, des scientifiques de l’Université Nationale d’Australie viennent de découvrir la plus longue chaîne volcanique au monde sur un continent.
La découverte n’est pas vraiment une surprise. En effet, les géologues avaient repéré depuis longtemps en Australie des petites chaînes volcaniques isolées les unes des autres. Cependant, la nouvelle étude révèle qu’autrefois un point chaud s’est frayé un chemin sous ces régions et les a reliées en une seule et même très longue chaîne volcanique.
Cette chaîne d’une longueur d’environ 2000 kilomètres traverse une grande partie de l’est de l’Australie, depuis Hillsborough au nord, jusqu’à l’île de Tasmanie au sud, ce qui représente près de trois fois le parcours du point chaud de Yellowstone sur le continent nord-américain.
Les scientifiques savaient depuis longtemps que quatre régions d’activité volcanique bordaient la partie orientale de l’Australie, avec chacune les signes distinctifs d’une activité volcanique passée, depuis les champs de lave jusqu’à d’abondants dépôts de leucitite. Certaines de ces régions sont séparées par des centaines de kilomètres, ce qui avait incité les géologues à déduire que ces zones volcaniques n’étaient pas reliées les unes aux autres.
Les auteurs de la dernière étude ont imaginé que le volcanisme australien avait une source commune: un panache mantellique qui aurait fait fondre la croûte au fur et à mesure que la plaque australienne se dirigeait lentement vers le nord au fil des millénaires. Pour renforcer leur hypothèse, ils ont utilisé des isotopes radioactifs d’argon afin d’estimer à quel moment l’activité volcanique était apparue dans chacune de ces régions. Ils ont associé ces données à des recherches antérieures montrant comment la plaque australienne s’était déplacée au cours des millénaires. Riches de ces informations, ils ont pu estimer où et quand le volcanisme avait affecté certaines régions.
Les chercheurs ont alors découvert que le même point chaud, probablement généré par un panache mantellique, était responsable de l’ensemble de l’activité volcanique dans l’est de l’Australie. La nouvelle chaîne volcanique, que l’équipe scientifique a baptisée Cosgrove (nom d’un volcan éteint de la province de Victoria), s’est formée il y a entre 9 millions et 33 millions d’années.
Cependant, il y a de grands espaces vides dans l’activité volcanique le long de la trajectoire suivie par le panache mantellique. Pour en comprendre la cause, l’équipe scientifique a modélisé l’épaisseur de la lithosphère. Il s’est avéré qu’à certains endroits le long de la plaque tectonique australienne, la lithosphère est si épaisse que le panache mantellique ne pouvait pas se frayer un chemin et provoquer la fusion qui permettrait au magma d’atteindre la surface. Cependant, en d’autres points, la lithosphère était suffisamment mince pour montrer les signes de la présence du magma à la surface. L’un de ces points est une région du nord des Nouvelles Galles du Sud où abonde la leucitite et qui contient de fortes concentrations de potassium, de thorium et d’uranium. Le volcanisme est apparu à la surface uniquement lorsque la lithosphère avait moins de 130 km d’épaisseur.
Ces nouvelles découvertes pourraient permettre aux scientifiques de mieux comprendre comment les panaches mantelliques interagissent avec la croûte continentale pour créer du volcanisme.
Source: Université Nationale d’Australie.

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drapeau anglaisAustralia is not known for its active volcanoes, but volcanic activity existed on the island continent a long time ago. According to a study published in the journal Nature, scientists from the Australian National University have just found the world’s longest chain of volcanoes on a continent.
The discovery is not a complete surprise. Indeed, geologists have long known of small, separate chains of volcanic activity in Australia. However, the new research reveals that a hidden hotspot once churned beneath regions with no signs of surface volcanism, connecting these separate strings of volcanoes into one megachain.
That 2,000-kilometre-long chain of volcanoes spanned most of eastern Australia, from Hillsborough in the north, to the island of Tasmania in the south, which is nearly three times the length of the Yellowstone hotspot track on the North American continent.
Scientists had long known that four separate tracks of past volcanic activity fringed the eastern part of Australia, with each showing distinctive signs of past volcanic activity, from vast lava fields to fields awash leucitite. Some of these regions were separated by hundreds of miles, leading geologists to think the areas weren’t connected.
However, the authors of the study suspected that the Australian volcanism had a common source: a mantle plume that melted the crust as the Australian plate inched northward over millions of years. To bolster their hypothesis, they used the fraction of radioactive argon isotopes to estimate when volcanic activity first appeared in each of these regions. They combined this data with past work showing how the Australian plate had moved over the millennia. From this information, they could estimate where and when volcanism affected certain regions.
The researchers found that the same hotspot, likely from a mantle plume, was responsible for all of the volcanic activity crossing eastern Australia. The new volcanic chain, which the team dubbed the Cosgrove volcanic track, was formed between 9 million and 33 million years ago.
However, there are large gaps in volcanic activity on the surface of this track. To understand why, the team modeled the thickness of the lithosphere. It turned out that, at certain spots along the Australian tectonic plate, the lithosphere was so thick that the mantle plume couldn’t permeate all the way through to create melting that would allow magma to reach the Earth’s surface. However, at other points, the lithosphere was just barely thin enough to show the tiniest hints of magma at the surface. One of these spots is a region of northern New South Wales rich in leucitite, which contains high concentrations of potassium, thorium and uranium. Surface volcanism appeared only when the lithosphere was less than 130 km thick.
The new finds could help scientists model how mantle plumes interact with the continental crust to create volcanism.
Source : Australian National University.

Australie

Chaîne volcanique Cosgrove dans l’est de l’Australie  (Source : Australian National University)