Étiquette : seismic waves

Nouvelle étude sur le système d’alimentation du Mont Rainier // New study about Mount Rainier’s feeding system

drapeau francaisUne étude publiée dans la revue Nature nous apprend qu’en mesurant la vitesse avec laquelle la Terre conduit l’électricité et les ondes sismiques, un chercheur de l’Université de l’Utah et ses collègues ont obtenu une image détaillée du système d’alimentation volcanique profond du Mont Rainier.

L’image (voir ci-dessous) semble montrer qu’au moins une partie du réservoir magmatique du Mont Rainier se trouve entre 9 et 16 kilomètres au nord du volcan. Cela est probablement dû au fait que les 80 capteurs électriques utilisés pour l’expérience ont été placés le long d’une ligne de 300 kilomètres de long d’est en ouest, à une vingtaine de kilomètres au nord du Rainier. En conséquence, il se peut que la partie principale de la chambre magmatique se situe directement sous le volcan et qu’un lobe s’étire vers le nord-ouest sous la ligne de capteurs.
Dans l’image obtenue, la partie supérieure du réservoir magmatique se trouve à 8 km sous la surface et semble avoir 8 à 16 km d’épaisseur, avec une largeur de 8 à 16 km d’est en ouest.
La nouvelle image ne ​​montre pas le circuit d’alimentation qui relie le Mont Rainier à la chambre magmatique située 8 km en dessous. Au lieu de cela, elle montre que l’eau et la roche partiellement ou totalement fondue sont générées à 80 km de profondeur, là où l’une des plaques de la croûte terrestre – la plaque Juan de Fuca – plonge vers l’est et vient s’enfoncer sous la plaque nord-américaine, et où la matière en fusion commence son ascension vers la chambre magmatique du Mont Rainier.
La nouvelle étude a utilisé à la fois l’imagerie sismique et les mesures magnétotelluriques, ce qui produit des images en montrant comment les champs électriques et magnétiques dans le sol varient en fonction de la résistance et de la conductivité des roches et des fluides à l’électricité. C’est la vue en coupe la plus détaillée jamais obtenue d’un système volcanique des Cascades grâce à l’imagerie électrique et sismique. Les images sismiques précédentes montraient l’eau et la roche en fusion partielle au-dessus de la plaque pendant sa subduction. Selon un chercheur, la nouvelle image montre la fusion « depuis la surface de la plaque jusqu’à la partie supérieure de la croûte, là où le magma s’accumule avant le début d’une éruption. »

S’agissant de l’histoire géologique, le Mont Rainier trône sur des coulées vieilles parfois de 36 millions d’années. Un ancien Mont Rainier a existé il y a 2 millions d’années à un million d’années. De fréquentes éruptions ont façonné la montagne actuelle au cours des 500 000 dernières années. Au cours des 11 000 dernières années, le Rainier a connu des dizaines d’éruption explosives avec des émissions de cendre et de ponce. A une époque, le Rainier était plus haut qu’aujourd’hui, jusqu’au jour où il s’est effondré lors d’une éruption il y a 5600 années. Il a alors présenté un grand cratère ouvert vers le nord-est, un peu comme le cratère formé par l’éruption du mont St Helens en 1980. Il y a 5600 ans, cette éruption a produit une énorme coulée de boue à l’ouest du volcan, en direction de Puget Sound, couvrant tout ou partie les sites actuels du port de Tacoma, de la banlieue de Seattle, ainsi que des villes comme Puyallup, Orting, Buckley, Sumner et Enumclaw. La lave a dévalé pour la dernière fois les flancs du Mont Rainier il y a 2200 années, tandis que les dernières coulées pyroclastiques ont eu lieu il y a 1100 années. La dernière grande coulée de boue s’est produite il y a 500 ans. Certains rapports contestés font état d’éruptions de vapeur dans les années 1800.

Plus de détails sur cette étude peuvent être consultés sur le site ScienceDaily:
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140717094607.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily+%28Latest+Science+News+–+ScienceDaily%29

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drapeau anglaisA study published in the journal Nature informs us that by measuring how fast Earth conducts electricity and seismic waves, a University of Utah researcher and colleagues made a detailed picture of Mount Rainier’s deep volcanic plumbing system.

The image (see below) appears to show that at least part of Mount Rainier’s magma reservoir is located about 9 to 16 kilometres northwest of the volcano. That could be because the 80 electrical sensors used for the experiment were placed in a 300-kilometre-long, west-to-east line about 20 km north of Rainier. So the main part of the magma chamber could be directly under the peak, but with a lobe extending northwest under the line of detectors.

The top of the magma reservoir in the image is 8 km underground and appears to be 8 to 16 km thick, and 8 to 16 km wide in east-west extent.

The new image doesn’t reveal the plumbing tying Mount Rainier to the magma chamber 8 km below it. Instead, it shows water and partly molten and molten rock are generated 80 km underground where one of the crustal plates is subducting eastward and downward beneath the North America plate, and how and where those melts rise to Rainier’s magma chamber.

The new study used both seismic imaging and magnetotelluric measurements, which make images by showing how electrical and magnetic fields in the ground vary due to differences in how much underground rock and fluids conduct or resist electricity. It is the most detailed cross-section view yet under a Cascades volcanic system using electrical and seismic imaging. Earlier seismic images indicated water and partly molten rock atop the diving slab. According to one researcher, the new image shows melting « from the surface of the slab to the upper crust, where partly molten magma accumulates before erupting. »

As far as geological history is concerned, Mount Rainier sits atop volcanic flows up to 36 million years old. An ancestral Rainier existed 2 million to 1 million years ago. Frequent eruptions built the mountain’s modern edifice during the past 500,000 years. During the past 11,000 years, Rainier erupted explosively dozens of times, spewing ash and pumice. Rainier once was taller until it collapsed during an eruption 5,600 years ago to form a large crater open to the northeast, much like the crater formed by Mount St. Helens’ 1980 eruption. The 5,600-year-old eruption sent a huge mudflow west to Puget Sound, covering parts or all of the present sites of the Port of Tacoma, Seattle suburbs, and the towns Puyallup, Orting, Buckley, Sumner and Enumclaw. Rainier’s last lava flows were 2,200 years ago, the last flows of hot rock and ash were 1,100 years ago and the last big mudflow 500 years ago. There are disputed reports of steam eruptions in the 1800s.

More details about this study can be found on the ScienceDaily website:

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140717094607.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily+%28Latest+Science+News+–+ScienceDaily%29

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Le sommet du Mont Rainier  (Photo:  C. Grandpey)

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L’image magnéto-tellurique montre la plaque Juan de Fuca en bleu, les remontées de magma en orange, tandis que le Mont Rainier est symbolisé par un triangle rouge.

Etude approfondie du Mont St Helens (Etats Unis) // In-depth study of Mount St Helens (United States)

drapeau francaisDans une note intitulée « Des explosifs autour du Mont St Helens! »(31 mai 2014), j’indiquais que cet été, en utilisant des techniques développées par l’industrie pétrolière, des chercheurs de plusieurs universités américaines vont faire sauter des charges explosives enfouies à 25 mètres de profondeur dans une vingtaine de puits forés autour du volcan. Ils enregistreront alors l’énergie sismique des explosions sur des milliers de sismomètres portables. L’objectif est de « mieux comprendre comment le magma se fraye un chemin jusqu’au cratère du Mont St. Helens à partir de la zone où les plaques tectoniques Juan de Fuca et nord-américaine entrent en collision et où se forme le magma, à quelque 100 kilomètres sous la surface de la Terre.

Tandis que le magma se fraye un chemin vers la surface, il est possible qu’il s’accumule dans une grande chambre à quelques kilomètres de profondeur. Le trajet entre la source et cette chambre magmatique est presque totalement inconnu et sera sujet principal de l’étude. Le projet, financé par la National Science Foundation, devrait se terminer à l’été 2016. Les scientifiques espèrent que leurs recherches permettront de mieux comprendre les éruptions et donc conduire à une meilleure prévention.
Le projet « Imaging Magma Under St. Helens » comporte trois volets distincts: une étude sismique des sources actives (sources contrôlées), une étude sismique des sources passives (sources naturelles) et une étude magnétotellurique utilisant les fluctuations du champ électromagnétique de la Terre pour produire des images des structures qui se cachent sous la surface.
Les chercheurs commenceront par étudier les sources passives et l’aspect magnétotellurique, tandis que l’étude des sources actives (mesure des ondes sismiques générées par des explosions souterraines) sera effectuée plus tard.
L’étude des sources passives consiste à enterrer des sismomètres sur 70 sites différents à travers une zone de 100 kilomètres de côté centrée sur le Mont St. Helens. Les sismomètres enregistreront les données à partir d’une variété d’événements sismiques, qu’il soit locaux ou éloignés. Les signatures sismiques permettront d’obtenir plus de détails sur les structures géologiques sous le St. Helens.
L’étude magnétotellurique se fera sur 150 sites répartis sur une zone de 200 km du nord au sud et de 180 km d’est en ouest incluant le Mont Rainier et le Mont Adams. La plupart des sites ne seront utilisées qu’une seule journée, avec des instruments enregistrant les signaux électriques et magnétiques destinés à produire des images des structures du sous-sol.

Source : Science Daily.

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drapeau anglaisIn a note entitled « Explosives around Mount St Helens ! » (May 31st 2014), I explained that this summer, using techniques developed by the oil industry, researchers from several U.S. universities are preparing to set off explosive charges buried in two dozen 25-metre-deep wells drilled around the mountain. They’ll record the seismic energy of the explosions on thousands of portable seismometers. The goal is “to see with greater clarity the details of how magma makes its way to Mount St. Helens’ crater from the area where the Juan de Fuca and North American tectonic plates collide and the magma is created, some 100 kilometres beneath the surface”. As magma works its way toward the surface, it is possible that it gathers in a large chamber a few kilometres beneath the surface. The path from great depth to this chamber is almost completely unknown and is a main subject of the study. The project, funded by the National Science Foundation, is expected to conclude in the summer of 2016.

Scientists hope the research will produce data that will lead to better understanding of eruptions, which in turn could lead to greater public safety.

The Imaging Magma Under St. Helens project involves three distinct components: active-source seismic monitoring, passive-source seismic monitoring and magnetotelluric monitoring, using fluctuations in Earth’s electromagnetic field to produce images of structures beneath the surface.

The researchers are beginning passive-source and magnetotelluric monitoring, while active-source monitoring (measuring seismic waves generated by underground detonations) will be conducted later.

Passive-source monitoring involves burying seismometers at 70 different sites throughout a 100-by-100-kilometre area centered on Mount St. Helens. The seismometers will record data from a variety of seismic events, whether local or distant. Patterns in the earthquake signatures will reveal in greater detail the geological structures beneath St. Helens.

Magnetotelluric monitoring will be done at 150 sites spread over an area running 200 km north to south and 180 km east to west, which includes both Mount Rainier and Mount Adams. Most of the sites will only be used for a day, with instruments recording electric and magnetic field signals that will produce images of subsurface structures.

Source : Science Daily.

St-Helens-blog

(Photo:  C.  Grandpey)