Étiquette : magma

Les chambres magmatiques du Kilauea (Hawaii) // The magma chambers of Kilauea Volcano (Hawaii)

Le Kilauea n’est pas en éruption en ce moment sur la Grande île d’Hawaï. Le HVO explique que le sol de la zone sommitale se gonfle et se dégonfle en fonction de l’alimentation magmatique. Cette situation peut perdurer jusqu’à ce qu’une activité éruptive se déclenche, sans prévenir ou presque.

Dans un récent article « Volcano Watch », le HVO nous explique le comportement des chambres magmatiques qui se trouvent sous le Kilauea. Pour commencer, il faut savoir que la partie supérieure d’une chambre magmatique active contient une roche liquide à très haute température. Un peu plus en profondeur dans la chambre s’opère une transition avec un matériau moins liquide, riche en cristaux, avec une température un peu moins élevée. Encore en dessous, on aboutit à une roche relativement froide et friable.
La quantité de magma dans un réservoir fluctue dans le temps, comme on peut le constater en ce moment sur le Kilauea. Ces fluctuations de la quantité de magma dans un réservoir provoquent des variations de pression qui, à leur tour, génèrent des séismes et des déformations du sol. Les séismes ne se produisent pas dans le magma liquide, mais leur emplacement permet de délimiter les zones de stockage. Les séismes affectent également une zone plus large du volcan en raison des variations de contraintes dues à la pression du magma et aux forces gravitationnelles.
Parallèlement aux séismes, le comportement de la surface du sol au-dessus d’une zone de stockage peut être un indicateur intéressant des conditions à l’intérieur du réservoir magmatique. De petits changements à la surface du sol sont enregistrés par des inclinomètres au sol, ainsi que par les satellites avec, en particulier, la technologie InSAR.

Source: USGS / HVO

Les emplacements des séismes et les données de déformation du sol donnent des indications sur l’endroit et la quantité de magma stocké sous la surface. Ces données peuvent être utiles pour modéliser la profondeur et le volume des chambres magmatiques.
Il existe plusieurs zones de stockage du magma sur le Kilauea, définies à partir des données accumulées pendant des décennies. On peut les voir sur cette coupe du volcan :

Source: USGS / HVO

Le magma est stocké dans le réservoir de Halema’uma’u (H sur l’image), qui se trouve à environ 1,5 km sous le cratère. On pense que les événements de déflation-inflation enregistrés par les inclinomètres correspondent aux variations de pression exercées sur cette zone de stockage. Ce réservoir peut se vidanger lors d’intrusions et d’éruptions. Ainsi, l’éruption de 2018 a fait évacuer tellement de magma du réservoir situé sous l’Halema’uma’u que la caldeira sommitale s’est effondrée.

Halema’uma’u avant et après l’effondrement de 2018 (Crédit photo: HVO)

Un autre réservoir peu profond, actif seulement par intermittence, se trouve près de Keanakāko’i (K sur l’image). Il y a aussi probablement du magma stocké dans le secteur reliant le réservoir de l’Halema’uma’u au Kīlauea Iki, à environ 1,5 km de la surface (HKIT sur l’image). L’éruption de septembre 2023 s’est produite à partir de ce système.

Kilauea Iki (Photo: C. Grandpey)

Au-dessous du réservoir de l’Halema’uma’u et légèrement au sud se trouve la chambre magmatique principale du Kīlauea, baptisée réservoir de la caldeira sud (SC dans l’image). Ce magma se trouve à environ trois kilomètres sous la surface ; il est alimenté par le point chaud et alimente à son tour le réservoir de l’Halema’uma’u, même si les deux réservoirs se manifestent parfois indépendamment, ce qui montre que leur connexion n’est pas parfaite. Le réservoir de la caldeira sud (SC) alimente également les principales zones de rift du Kilauea.
Il arrive aussi que le magma soit stocké dans une zone appelée zone sismique du rift sud-ouest (SWRZ sur l’image), qui se trouve à environ 3 km sous la surface entre la caldeira du Kīlauea et le système de failles de Koa’e. Les épisodes d’accumulation de magma dans cette zone sont fréquents, comme en 2006, 2015, 2021, et en octobre-novembre 2023 ; mais les éruptions dans cette zone son rares.
L’emplacement des séismes et les schémas de déformation du sol au cours des derniers mois laissent supposer que plusieurs zones d’accumulation du magma au sommet du Kilauea ont été actives. En plus des réservoirs de l’Halema’uma’u et de la caldeira sud, le magma semble s’infiltrer dans la zone sismique de Keanakāko’i et du rift sud-ouest.
On ne sait pas trop pourquoi certaines zones de stockage du magma sont plus actives que d’autres , mais des observations récentes confirment que le sommet du Kīlauea est de plus en plus sous pression au fil du temps. Comme je l’ai écrit plus haut, une activité éruptive pourrait se déclencher dans un avenir proche, sans prévenir ou presque..
Source : USGS/HVO.

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Kilauea is not erupting these days on Hawaii Big Island. HVO explains that the ground in the summit area is inflating and deflating with the fluctuating input of magma to the area. This activity may continue tp fluctuate and eruptive activity could occur in the near future with little or no warning.

In a recent ‘Volcano watch ‘ article, HVO explains the behaviour of magma chambers beneath Kilauea. To begin with, one should know that the top of an active magma chamber is hot with liquid rock. Deeper in the chamber, it transitions to slightly cooler, partially molten/partially solid, crystal-rich material, and eventually to relatively cold and brittle rock.

The amount of magma in a reservoir fluctuates over time, as can be seen right now on Kilauea. These fluctuations in the amount of magma in a reservoir cause changes in pressure that can be detected through earthquakes and ground deformation. Earthquakes don’t occur in liquids such as magma, but their locations can approximately outline storage zones. Earthquakes also occur over a wider area of the volcano because of changing stresses from magma pressure and gravitational forces.

Along with earthquakes, the behavior of the ground surface above an area of magma storage can be an important indicator of conditions in the magma reservoir. Small changes in the ground’s surface are recorded by tiltmeters on the ground, and also by satellite with the InSAR technology.

Earthquake locations and patterns of ground deformation give clues as to where and how much magma is stored beneath the surface. The data can be used to model the depth and volume of magma storage regions.

At Kilauea, there are several storage regions hypothesized from decades of monitoring data (see cross section above). Magma is stored in the Halema‘uma‘u reservoir(H in the image) , which lies about one 1.5 km below the crater. Deflation-inflation events recorded by the tiltmeters are thought to show changes in pressurization of this magma storage region. This reservoir can drain during intrusions and eruptions. For example, the eruption in 2018 removed so much magma from the Halema‘uma‘u reservoir that the summit caldera collapsed!

Another shallow reservoir, which is only intermittently active, is located near Keanakāko‘i (K in the image). There is also probably some magma stored in the Halema‘uma‘u-Kīlauea Iki trend about 1.5 km from the surface, connecting the Halema‘uma‘u reservoir to Kīlauea Iki (HKIT in the image). The September 2023 eruption occurred from this system.

Below the Halema‘uma‘u reservoir and slightly to the south is the larger main magma chamber for Kīlauea, referred to as the south caldera reservoir (SC in the image). This body of magma is about three kilometers below the ground surface; it is fed by the hot spot and feeds the shallower Halema‘uma‘u reservoir, although the two reservoirs sometimes act independently, so the connection is not perfect. The south caldera reservoir also supplies magma to Kilauea’s main rift zones.

Magma can also be stored in an area referred to as the seismic Southwest Rift Zone (SWRZ in the image), which lies about 3 km beneath the surface between Kīlauea caldera and the Koa‘e Fault System. Episodes of magma accumulation in this region are frequent, like in 2006, 2015, 2021, and in October–November 2023 ; eruptions from this area, however, are rare.

Earthquake locations and patterns of ground deformation over the past several months suggest that several zones of magma accumulation at the summit have been recently active. In addition to the Halema‘uma‘u and south caldera reservoirs, magma appears to be leaking into the Keanakāko‘i and seismic Southwest Rift Zone.

Why certain magma storage regions activate over others is not well-understood, but recent observations continue to suggest that the summit of Kīlauea is becoming increasingly pressurized over time. As I put it above, eruptive activity could occur in the near future with little or no warning.

Source : USGS / HVO.

Islande : éruption imminente? // Iceland : an eruption in the very short term?

14 janvier 2024 – 8 heures : Un essaim sismique est en cours sur la péninsule de Reykjanes. L’événement a commencé au niveau du cratère Sundhnúksgígar vers 03h00 UTC. La sismicité s’est déplacée vers la ville de Grindavík. Jusqu’à présent, le séisme le plus significatif a une magnitude de M 3,5 à Hagafell, à une profondeur de 3,2 km. .
Toutes les observations confirment une intrusion magmatique la région. Le Met Office indique que la probabilité d’une éruption est très forte et qu’elle pourrait survenir de manière imminente.

En raison de la situation en Islande, j’ai reporté la publication d’un article sur l’éruption de 1974 à Hawaii.

Image de la zone susceptible d’être le site d’une éruption

Source: Met Office

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14 January 2024 – 8:00 am : A seismic swarm is ongoing on the Reykjanes Peninsula. An intense series of earthquakes began at the Sundhnúksgígar crater row at around 03:00 UTC. The seismicity has moved towards the town of Grindavík. So far, the largest recorded earthquake is M 3.5 at Hagafell at a depth of 3.2 km. .

All observations confirm that magma is moving within the region.

The Met Office indicates that the possibility of an eruption is high, and that it could occur imminently.

Because of the situation in Iceland, I have posponed the publication of a post about thr 1974 eruption in Hawaii.

Islande : éruption en vue ? Allez savoir ! // Iceland : eruption in sight ? Who knows ?

Notre incapacité à prévoir avec précision les éruptions volcaniques permet de jouer au jeu des pronostics. Après nous avoir expliqué que le soulèvement du sol avait ralenti dans la région de Svartsengi, le Met Office nous informe aujourd’hui que du magma s’accumule à nouveau sous la péninsule de Reykjanes et les volcanologues locaux affirment qu’une nouvelle éruption pourrait se produire à tout moment. Le sol près de Svartsengi s’est maintenant soulevé davantage qu’avant l’éruption du 18 décembre 3023. Cela montre que la chambre magmatique située sous Svartsengi a désormais reconstitué 75 % du magma évacué par l’éruption de décembre.
Cette situation indique qu’une nouvelle éruption est en préparation. Le site le plus probable est la ligne de cratères de Sundhnúkur, entre Stóra-Skógfell et Hagafell.

Autre question : le Blue Lagoon devra-t-il être à nouveau fermé ?

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Our inability to accurately predict eruptions allows to play the game of predictions. After telling us that ground uplift had slowed down in the Svartsengi area, the Met Office informs us today that magma is collecting below Iceland’s Reykjanes peninsula again and experts say another eruption could happen at any time. The land by Svartsengi has now risen more than it did before the 18 December 3023 eruption. This shows the magma chamber beneath Svartsengi has now replenished 75% of the magma expelled by the December eruption.

These developments indicate that another eruption is on the way. The most likely location is the Sundhnúkur Crater Row, between Stóra-Skógfell and Hagafell mountains.

Another question is : Will the Blue Lagoon need to be closed again ?

Phase initiale de l’éruption du 18 décembre 2023

Islande : la peur d’une éruption // Iceland : the fear of an eruption

Les autorités islandaises craignent une éruption à court terme sur la péninsule de Reykjanes. Le sol continue de se soulever à Svartsengi et atteint maintenant la même hauteur qu’avant l’éruption du 18 décembre. Il est impossible de savoir quelle pression est nécessaire pour que que le magma commence à se déplacer vers la surface. Il convient de noter que le soulèvement du sol actuel ne s’accompagne pas d’une activité sismique aussi intense qu’auparavant.
Selon le Met Office, à mesure que l’accumulation de magma se poursuit sous le secteur de Svartsengi, la probabilité d’une nouvelle intrusion et d’une éruption augmente chaque jour. Il est fort probable que la prochaine éruption se produira entre Stóra-Skógfell et Hagafell. Il est cependant important de noter que les intrusions de magma ne conduisent pas forcément à une éruption, comme j’ai pu l’observer dans la région du Krafla dans les années 1990.
Le risque de possibles coulées de lave et de pollution par les gaz a été ajouté à la carte des risques publiée par le Met Office le 29 décembre 2023. La carte (voir ci-dessous) sera valable jusqu’au 5 janvier 2024. La raison de ces changements est la forte probabilité d’une éruption au nord de Grindavík. Les changements concernent la zone numéro 4 sur la carte.

Des digues de protection seront érigées à proximité de Grindavík pour protéger la bourgade et ses 3800 habitants d’une éventuelle éruption. Les travaux ont déjà commencé et le projet coûtera environ 40 millions d’euros. Les digues seront édifiées au nord de Grindavík. Leur but est de dévier le cours de la lave de manière à ce qu’elle ne se dirige pas vers les maisons. Elles auront une empreinte sur la nature autour de la ville, un peu comme les pare-avalanches dans de nombreuses villes islandaises. Les autorités locales affirment que là où les enjeux de sécurité sont importants, notamment ceux concernant les bâtiments, le port, etc., les intérêts environnementaux passent au second plan.
Au cours de la première étape de construction, les digues de protection seront deux fois moins hautes qu’une fois terminées. Cette première étape coûtera 3,3 millions d’euros. Les digues n’atteindront leur hauteur définitive et ne seront achevées qu’au printemps.
Source  : Met Office, médias d’information islandais.

 

Nouvelle carte de risques (Source : Met Office)

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Icelandic authorities fear an eruption in the short termok the Reykjanes Peninsula. The ground continues to inflate at Svartsengi and has now reached a similar height as measured just before the eruption on 18 December. Uncertainty remains about how much magma pressure needs to build up before magma starts moving towards the surface. It should be noted that the current uplift is not accompanied by as much seismic activity as before.

According to the Met Office, as magma accumulation continues under Svartsengi, the likelihood of another magma intrusion and an eruption increases with each passing day. It is most likely that the next eruption will occur in the Sundhnúkur, between Stóra-Skógfell and Hagafell. However, it is important to note that magma intrusions do not always lead to an eruption, as I could observe it in the Krafla area in the 1990s.

The dangers of possible lava flow and gas pollution have been added to the hazard assessment map issued by the Icelandic Met Office on December 29th, 2023. The map (see below) will be valid until January 5th, 2024. The reason for the changes is increased likelihood of a volcanic eruption north of Grindavík. The changes cover the area number 4 on the map.

Protective barriers will be built in the vicinity of the town of Grindavík to protect it from a potential volcanic eruption. Work has already started on the barriers and the project will cost about 40 million euros. The barriers will be placed north of Grindavík. They are expected to direct the lava so it doesn’t flow straight into the town, but away from it. They will affect the nature surrounding the town, much like avalanche barriers do in many Icelandic towns. Local officials say that where is this much at stake, including man-made structures, the harbour and so forth, environmental concerns need to be put aside.

During the first stage of construction, the barriers will only be half as tall as they will eventually become. This first stage will cost 3.3 million euros. The barriers will only reach their full height and be completed in the spring months.

Source : Met Office, Icelandic news media.