Volcanisme et tectonique sur l’Etna // Volcanism and tectonics on Mt Etna

Une étude intitulée “Time and space scattered volcanism of Mt. Etna driven by strike-slip tectonics” publiée le 20 août 2019 dans les Scientific Reports nous explique l’ascension du magma à l’intérieur de l’Etna.

Le travail, effectué par des scientifiques de l’INGV et de l’Institut National d’Océanographie et de Géophysique Expérimentale (OGS) a permis de déterminer les conditions qui permettent au magma de remonter vers la surface.
L’Etna se trouve dans une zone de failles transformantes. Grâce aux données sismiques, gravimétriques et magnétiques les chercheurs ont pu obtenir des images permettant de »voir » les secteurs où se situent les failles et comment elles sont organisées. Il y a au moins 500 000 ans, l’activité tectonique dans une vaste zone de failles de la partie sud du volcan (entre Acireale et les environs d’Adrano) a entraîné la formation de zones « d’ouverture »de la croûte terrestre qui ont été les voies préférentielles choisies par le magma pour sortir par des fissures éruptives disséminées le long de la ligne de faille. Ces fissures, identifiées entre Aci Trezza et Adrano, ont caractérisé les premières phases d’activité de l’Etna.
La déformation continue le long de la même zone de faille et même plus au nord, ainsi que leur interaction mutuelle, « ont entraîné la migration des zones d’éruption du magma et la fermeture soudaine de conduits éruptifs précédemment actifs ». C’est ce qui explique le processus de migration du volcanisme du versant sud (actif d’au moins 500 000 à environ 200 000 ans) vers la région de la Valle del Bove (entre 100 000 et 70 000 ans) et vers les centres éruptifs actuels (d’il y a 60 000 ans à aujourd’hui). La déformation induite par les failles sur le substrat sur lequel repose le volcan a également influencé le glissement du flanc E de l’Etna, qui se caractérise par une forte sismicité, comme en témoigne le séisme de décembre 2018.

Vous trouverez l’intégralité de l’étude (en anglais ) à cette adresse :

 https://www.nature.com/articles/s41598-019-48550-1

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 A study entitled « Time and space scattered volcanism of Mt. Etna driven by strike-slip tectonics » published August 20th, 2019 in the Scientific Reports explains the ascent of magma inside Mt Etna.
The work, carried out by scientists from INGV and the National Institute of Oceanography and Experimental Geophysics (OGS) has determined the conditions that allow magma to reach the surface.
Mt Etna is in a zone of strike-slip faults. Thanks to the seismic, gravimetric and magnetic data, the researchers were able to obtain images allowing to « see » the areas where the faults are located and how they are organized. At least 500,000 years ago, tectonic activity in a large fault zone in the southern part of the volcano (between Acireale and the Adrano area) resulted in the formation of « open » areas in the Earth’s crust which were the preferred pathways chosen by magma to exit through eruptive fissures scattered along the fault line. These fissures, identified between Aci Trezza and Adrano, characterized the first phases of activity of Mt Etna.
The continuous deformation along the same fault zone and even further north, as well as their mutual interaction, « have resulted in the migration of magma eruptive zones and the sudden closure of previously active eruptive ducts ». This accounts for the migration process of the southern slope volcanism (active from at least 500 000 to about 200 000 years ago) to the Valle del Bove region (between 100 000 and 70 000 years) and to the current eruptive centres (from 60,000 years ago to today). The deformation induced by the faults on the substrate on which the volcano rests has also influenced the sliding of the eastern flank of Mt Etna, which is characterized by a high seismicity, as evidenced by the earthquake of December 2018.
You will find the entire study at:
https://www.nature.com/articles/s41598-019-48550-1

Schémas illustrant l’évolution du volcanisme de l’Etna dans l’espace et dans le temps, en relation avec les systèmes de failles (Source : Scientific Reports)

Mayotte (Archipel des Comores): Ça secoue toujours ! // Mayotte (Comoro Islands): Seismicity is still high !

Dans des notes diffusées le 4 juillet et le 4 décembre 2018, j’indiquais que les habitants de Mayotte (250 000 habitants) étaient très inquiets à cause d’une hausse de la sismicité sur leur île. Un de mes amis m’indiquait que sa fille, médecin dans un hôpital de l’île, était inquiète quand elle ressentait les secousses, que ce soit à l’hôpital ou à son domicile. À l’hôpital, elle recevait la visite de patients souffrant de crises d’angoisse.

La situation ne s’esy pas améliorée ces dernières semaines. Le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) vient d’enregistrer 99 séismes de magnitude supérieure à M 3,5 au cours des quinze derniers jours, soit en moyenne cinq par jour, avec une activité allant crescendo sur la période. En deux semaines, l’île a subi un total de 228 séismes et l’activité de faible magnitude (inférieure à M 3,5) est importante avec plusieurs séismes par heure.
Depuis le 10 mai 2018, on a enregistré à Mayotte plus de 1330 séismes de magnitude supérieure à M 3,5 dont l’épicentre se situe à une quarantaine de kilomètres à l’est de Mamoudzou, le chef-lieu de l’île.

Depuis le 11 novembre dernier, le BRGM note « un changement de typologie de certains séismes, » phénomène qui a provoqué la curiosité de la communauté scientifique mondiale. Pour le moment, on ne sait pas interpréter l’origine de ces signaux atypiques car « le système de mesures n’est pas suffisamment dimensionné et fin ». Si l’origine volcanique du phénomène – avec une composante tectonique – est désormais avérée, ces signaux atypiques qui proviennent d’un événement se déroulant à 3.500 mètres de profondeur en mer, sont en train d’être étudiés. Comme je l’ai fait remarquer à plusieurs reprises, nous connaissons mieux la surface de la planète Mars que les profondeurs de nos océans. Dans le cas présent, on manque d’informations sur la zone couvrant Mayotte, les Comores et Madagascar. Le BRGM prévoit d’installer des sismomètres terrestres et marins d’ici janvier 2019 et une campagne marine de cinq semaines devrait couvrir la zone en 2020. En attendant, la terre continue à trembler et la population à s’inquiéter.

Source : D’après un article paru sur le site web de la radio France Info.

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S’agissant de la sismicité, il semble que l’essaim observé dans la région de l’Herðubreið en Islande soit en train de toucher à sa fin. Au total, on a enregistré 170-180 événements avec des magnitudes entre M 0,5 et M 1,8 pour la plupart. Un séisme avait une magnitude de M 2,7.

Source : Met Office islandais.

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In posts released on July 4th and December 4th, 2018, I indicated that the inhabitants of Mayotte (pop. 250,000) were very worried because of an increase in seismicity on their island. A friend of mine had told me that his daughter, a doctor in a hospital on the island, was worried when she felt the tremors, whether in the hospital or at home. At the hospital, she was visited by patients suffering from anxiety.
The situation has not improved in recent weeks. The Bureau of Geological and Mining Research (BRGM) has recorded 99 earthquakes with a magnitude greater than M 3.5 during the last fifteen days, which means an average of five events per day, with activity increasing over the period. In two weeks, the island has been rocked by a total of 228 earthquakes and low magnitude activity (less than M 3.5) is significant with several earthquakes per hour.
Since May 10th, 2018, Mayotte has recorded more than 1330 earthquakes with a magnitude greater than M 3.5 whose epicentre was located about forty kilometres east of Mamoudzou, the capital of the island.
Since November 11th, the BRGM has noted « a change in the typology of certain earthquakes, » a phenomenon that has triggered the curiosity of the world scientific community. For the moment, researchers do not know how to interpret the origin of these atypical signals because « the measurement system is not sufficiently wide and accurate and fine ». If the volcanic origin of the phenomenon – with a tectonic component – is now proven, these atypical signals that come from an event taking place at a depth of 3,500 metres at sea, are being studied. As I have pointed out many times, we know the surface of Mars better than the depths of our oceans. As far as Mayotte is concerned, there is a lack of information on the area covering Mayotte, the Comoros and Madagascar. The BRGM plans to install ground and marine seismometers by January 2019 and a five-week marine campaign is expected to monitor the area in 2020. Meanwhile, the earth continues to tremble and the population to worry.
Source: Adapted from an article published on the website of the radio France Info.

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Still about seismicity, it looks as if the seismic swarm that was observed in the Herðubreið area (Iceland) is coming to an end. The total number of earthquakes has been 170-180, most of them with magnitudes of M 0.5 to M 1.8. One earthquake measured M 2.7.

Source: Icelandic met Office

Contexte tectonique de la région (Source: BRGM)

Sismicité à Mayotte et dans toute la région (Source: BRGM)

La sismicité à Mayotte (Archipel des Comores) [suite] // Seismicity in Mayotte (Comoro Islands) [continued]

Dans une note publiée le 4 juillet 2018, j’indiquais que les habitants de Mayotte étaient très inquiets à cause d’une hausse de la sismicité sur leur île. Selon les scientifiques du BRGM qui avaient été envoyés sur place, les événements enregistrés dans l’essaim sismique étaient du même ordre de grandeur que ceux de 1981 et décembre 1985. Ils faisaient partie d’une sismicité connue et modérée dans le Canal du Mozambique. Selon ces mêmes scientifiques, en raison de la situation géographique des Comores, la sismicité à Mayotte pourrait avoir une double origine volcanique et tectonique qui traduirait d’une part la position géodynamique de l’archipel sur un point chaud actif et, d’autre part, sa position probable sur le front de la déformation du rift est-africain.

De nouvelles recherches ont été effectuées depuis juillet et différentes hypothèses quant à la cause de la sismicité ont été examinées. Outre les mesures sismiques utilisées pour suivre l’évolution de cet essaim, de nouvelles données ont été analysées en octobre et novembre 2018, notamment celles concernant la déformation de la surface de l’île. L’équipe du Laboratoire de géologie de l’Ecole Normale Supérieure de Paris a montré que la phase actuelle de l’essaim est représentée par une composante volcanique.
En parallèle, le 11 novembre 2018, un signal atypique à très basse fréquence a été détecté par les réseaux internationaux du monde entier. Le signal se répète sous forme d’onde toutes les 17 secondes environ et dure environ 20 minutes au total.
Ces observations confortent l’hypothèse d’une combinaison de composantes tectoniques et volcaniques. Cependant, cette hypothèse devra être confirmée par de nouvelles études scientifiques.
Depuis la mi-juillet, les stations GPS installées sur l’île de Mayotte ont enregistré son comportement et enregistré un glissement de plus de 61 mm à l’est et de 30 mm au sud. Ces mesures semblent montrer qu’une poche magmatique d’environ 1,4 km3 se fraye un chemin sous la surface près de Mayotte.
Au cours des derniers mois, des membres de la communauté scientifique se sont réunis pour comprendre le phénomène et apporter des réponses aux questions qu’il soulève. Il est envisagé de déployer de nouveaux instruments sur terre et en mer afin d’améliorer la détection et la localisation des séismes.

L’île de Mayotte se situe dans le Canal du Mozambique, entre la pointe nord de Madagascar et la côte orientale de l’Afrique. Elle se compose de deux volcans présentant des géochimies différentes et qui étaient actifs du pliocène à l’holocène.
Source: The Watchers.

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In a post released on July 4th, 2018, I indicated that the residents in Mayotte were getting very anxious because of increased seismicity on the island. According to BRGM experts who had been sent to Mayotte, the events in the seismic swarm were of the same order of magnitude as those of 1981 and December 1985. They were part of a known and moderate seismicity in the Mozambique Channel. These experts thought that, due to the geographic situation of the archipelago of Comoros, the seismicity in Mayotte might have a double volcanic and tectonic origin which translated both their geodynamic position on an active hot spot and their probable position at the front of the deformation of the East African rift.

More research has been done since July and different hypotheses as to the causes of the seismicity have been investigated. In addition to the seismic measurements used to track how this swarm is evolving, new data were analyzed in October and November 2018, especially those on deformation of the island’s surface. The team working at the Geology Laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris has shown that the current phase in the swarm is accounted for by a volcanic component.

In parallel, on November 11th, 2018, an atypical very low frequency signal was detected by the international networks around the world. The signal repeated in a wave about every 17 seconds, lasting for about 20 minutes in total.

These observations back up the hypothesis of a combination of tectonic and volcanic effects. However, this hypothesis will need to be confirmed by future scientific studies.

Since mid-July, GPS stations on the island have tracked it sliding more than 61 mm to the east and 30 mm to the south. It seems these measurements show that a magma body that measures about 1.4 km3 is squishing its way through the subsurface near Mayotte.

In the last few months, the scientific community has joined forces to understand the phenomenon and provide answers to the questions it is raising. Possibilities are being investigated for the deployment of new instruments on land and at sea to improve earthquake detection and location.

Mayotte Island lies in the Mozambique Channel between the northern tip of Madagascar and the eastern coast of Africa. It consists of two volcanoes with diverse geochemistry that were active from the Pliocene to the Holocene.

Source : The Watchers.

Contexte tectonique de la région (Source: BRGM

Sismicité à Mayotte et dans toute la région (Source: BRGM)

La sismicité à Mayotte (Archipel des Comores) // Seismicity in Mayotte (Comoro Islands)

Il y a quelques semaines, un de mes amis m’a indiqué qu’une sismicité persistante affectait l’île de Mayotte (250 000 habitants) dans l’archipel des Comores. Sa fille est médecin dans un hôpital et elle s’inquiète quand elle ressent les secousses, que ce soit à l’hôpital ou à son domicile. À l’hôpital, elle reçoit la visite de patients qui souffrent de crises d’angoisse. Aucune blessure grave n’a été signalée mais des dégâts plus ou moins importants ont été observés sur les bâtiments. Plusieurs familles ont dû être évacuées à cause des fissures apparues dans leurs maisons. Beaucoup de gens ont préféré dormir dans les rues au début du mois de mai, ne sachant pas si la sismicité allait empirer, avec le risque de voir leurs maisons s’effondrer.

Selon le journal Africa Times, les pompiers de Mayotte se livrent à des exercices de simulation de sauvetage de personnes prises au piège d’un glissement de terrain. Par ailleurs, la population est invitée à vérifier l’évolution des fissures sur les murs des maisons.
En fait, cette sismicité dure depuis près de deux mois, et personne n’en connaît exactement la cause. Les épicentres des essaims sismiques ont été localisés à une cinquantaine de kilomètres à l’est de l’île. L’événement le plus significatif jusqu’à présent a atteint une magnitude de M 5,8 le 15 mai 2018. Selon les scientifiques du BRGM qui ont été envoyés à Mayotte, les événements enregistrés dans l’essaim actuel sont du même ordre de grandeur que ceux de 1981 et décembre 1985. Ils font partie d’une sismicité connue et modérée dans le Canal du Mozambique (voir image ci-dessous).
En raison de la situation géographique des Comores, la sismicité à Mayotte pourrait avoir une double origine volcanique et tectonique qui traduit d’une part la position géodynamique de l’archipel sur un point chaud actif et, d’autre part, sa position probable sur le front de la déformation du rift est-africain.
Mayotte est la plus ancienne île volcanique des Comores et ne possède pas de volcan actif. Aujourd’hui, l’activité volcanique se limite au volcan Karthala sur l’île de Grande Comore.
Source: BRGM, African Times, The Watchers.

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A few weeks ago, a friend of mine alerted me to the seismicity that is affecting the island of Mayotte (pop. 250,000) in the Comoros. His daughter is a doctor in a hospital and she is getting anxious when she feels the tremors both in the hospital and in her house. At the hospital, she is visited by patients who suffer from anxiety attacks. No serious injury has been reported but minor damage to buildings has been observed. Several families had to be evacuated because of the damage caused to their homes. Many people slept in the streets during first days in May as they did not know if the earthquakes would become worse and potentially collapse their homes.

According to the newspaper Africa Times, Mayotte’s firefighters are conducting drills designed to simulate rescuing people trapped by a landslide, and emergency experts are teaching the local population to check their homes for cracked walls.

Actually, this seismicity is been going on for nearly two months, and nobody knows exactly what the cause is. The epicentres of the seismic swarms have been located about 50 km to the east of the island. The largest event so far reached M 5.8 on May 15th, 2018. According to BRGM experts who have been sent to Mayotte, the events in the current swarm are of the same order of magnitude as those of 1981 and December 1985. They are part of a known and moderate seismicity in the Mozambique Channel (see figure below).

Due to the geographic situation of the archipelago of Comoros, the seismicity in Mayotte might have a double volcanic and tectonic origin which translates both their geodynamic position on an active hot spot and their probable position at the front of the deformation of the East African rift.

Mayotte is the oldest volcanic island of Comoros and has no active volcano. Today, volcanic activity is restricted to the Karthala volcano at Grande Comore.

Source: BRGM, African Times, The Watchers.

 

Sismicité à Mayotte et dans toute la région (Source: BRGM)

Contexte tectonique de la région (Source: BRGM)