Du magma sous le Denali (Alaska) ? // Magma beneath Denali (Alaska) ?

Lorsque l’avion arrive en vue de l’Alaska par temps clair, on ne peut manquer la masse du Denali – appelé Mont Mc Kinley de 1896 à 2015 – qui dresse ses 6 190 mètres au-dessus de la Chaîne d’Alaska. Il constitue le point culminant de l’Amérique du Nord

 

Photo: C. Grandpey

La Chaîne d’Alaska est le fruit de la subduction, à un rythme de 5 centimètres par an, de la plaque Pacifique sous la plaque nord-américaine. D’ordinaire, dans un tel contexte géologique, on trouve des volcans, comme c’est le cas au Chili, au Mexique, ou encore dans les Aléoutiennes. Pourtant, bien qu’il se dresse au-dessus d’une zone de subduction, le Denali n’est pas un volcan. Il est constitué de granite et de schiste, résultat du métamorphisme dans le massif, et, à une dizaine de kilomètres en profondeur, d’un pluton âgé de 56 millions d’années.

Alaska Range (Source : Britannica)

En raison de l’activité tectonique due au processus de subduction, on enregistre chaque année dans la région du Denali quelque 600 séismes d’une magnitude supérieure à M 1,0, avec quelques exceptions plus significatives. Le 21 mai 1991, une secousse de M 6,1 s’est produite à 112 kilomètres de profondeur, juste sous le Denali. Le 23 octobre et le 3 novembre 2002, deux secousses de M 6,3 et M 7,9 ont été enregistrées à 50 kilomètres de profondeur, à l’est du parc, le long de la faille du Denali.

Photo: C. Grandpey

Même si le Denali n’est pas un volcan, une équipe de scientifiques a peut-être accidentellement découvert du magma sous la région. En étudiant l’activité sismique, ils ont récemment découvert des preuves d’un réservoir de magma à environ 11 km sous la surface. C’est ce qu’explique une étude publiée en décembre 2023 dans le Journal of Geophysical Research : Solid Earth.
En 2019, l’équipe scientifique s’est rendue dans la région du Denali pour collecter des données à la suite d’un séisme de magnitude M 7.1 qui avait frappé Anchorage en novembre 2018, avec une série de répliques. Ils ont placé des centaines de sismomètres le long de la route, à proximité de la faille du Denali et quelques-uns directement au-dessus de la faille. Cela a permis à l’équipe scientifique de collecter des données sur des séismes locaux et éloignés susceptibles d’être utilisées pour analyser les variations de la croûte et du manteau supérieur dans la zone de subduction de l’Alaska.

 

Photo: C. Grandpey

Un peu plus tard, en analysant leurs données, les chercheurs ont remarqué une « anomalie de vitesse sismique », une zone dans laquelle les ondes ralentissaient en traversant le sol. Selon l’étude, cet endroit correspond très probablement à la présence d’un réservoir de magma à l’activité lente. L’anomalie se situe dans la croûte sous deux dépôts volcaniques inattendus dans le secteur et au-dessus de l’endroit où la plaque subductrice plonge dans le manteau. Dans le passé, les scientifiques avaient déjà découvert dans la région du Denali des roches présentant les mêmes signatures chimiques que les volcans de l’arc des Aléoutiennes.

 

Arc des Aléoutiennes (Source : AVO)

Il est important de noter que cette quantité de magma et la taille des volcans de cette région sont bien inférieures à celles des volcans de la partie active de l’arc volcanique. Des scientifiques non impliqués dans l’étude pensent que l’activité sismique dans la région du Denali pourrait être provoquée par des fluides autres que le magma, ou par un mélange d’autres fluides et de magma. Pour confirmer la présence de magma, les scientifiques auront besoin d’une image plus claire de l’anomalie. Il leur faudra pour cela installer des instruments de surveillance sismique directement au-dessus du secteur qui pose problème, en sachant que l’accès à l’Intérieur de l’Alaska est particulièrement difficile, voire dangereux.

Source  : médias d’information scientifique américains.

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When your plane arrives close to Alaska on a clear day, you can’t miss the mass of Denali – called Mount McKinley from 1896 to 2015 – which rises 6,190 meters above the Alaska Range. It is the highest point in North America
The Alaska Range is the result of the subduction, at a rate of 5 centimeters per year, of the Pacific plate under the North American plate. Usually, in such a geological context, we find volcanoes, like in Chile, Mexico, or even in the Aleutians. Yet, although it sits above a subduction zone, Denali is not a volcano. It is made up of granite and schist, the result of metamorphism in the massif, and, about ten kilometers deep, of a pluton aged 56 million years.
Due to the tectonic activity caused by the subduction process, around 600 earthquakes of magnitude greater than M 1.0 are recorded each year in the Denali region, although with some exceptions. On May 21st , 1991, an M 6.1 tremor occurred at a depth of 70 miles, just beneath Denali. On October 23rd and November 3rd, 2002, two tremors of M 6.3 and M 7.9 were recorded at a depth of 50 kilometers, east of the park, along the Denali Fault. .

Even though Denali is not a volcano, a team of scientists may have accidentally discovered magma bubbling beneath the region. While studying seismic activity in the area, they recently uncovered evidence of a magma reservoir about 11 km beneath the surface. This is explained in a study published in December 2023 in the Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

In 2019, the scientific team headed to the Denali region to collect data following an M 7.1 earthquake that hit Anchorage in November 2018 and was expected to produce a series of aftershocks. They placed hundreds of seismometers along the highway near the Denali fault and a few directly above the fault. This allowed the team to collect data from local and distant earthquakes that could be used to document the variations of the crust and uppermost mantle of the Alaska subduction zone.

Some time later, while analysing their data, the researchers noticed a « seismic-velocity anomaly » — an area where the waves slowed down as they passed through the ground. According to the study, this spot most likely indicates the presence of a reservoir of slow-moving, molten magma. The anomaly lies in the crust below two unusual volcanic deposits and above where the subducting slab dips into the mantle. In the past, scientists had found rocks in the Denali area with the same chemical signatures as volcanoes in the Aleutian Arc.

It is important to note that this amount of magma and the size of the volcanoes in this region are much smaller than the volcanoes in the active part of the volcanic arc. Other scientists not involved in the study say that the seismic activity in the Denali region could be caused by fluids other than magma, or a mix of other fluids and magma. To confirm the presence of magma, scientists will need a clearer image of the anomaly, which will require them to install seismic monitoring instruments directly above the mystery spot, a difficult feat in the treacherous terrain of inland Alaska.

Source : U.S. scientific news media.

Nouvelle carte de risques pour Grindavik (Islande) // New hazard map for Grindavik (Iceland)

Dans sa dernière mise à jour (20 février 2024), le Met Office islandais indique que les modélisations montrent que l’accumulation de magma atteindra un niveau similaire à celui observé avant la dernière éruption d’ici fin février ou début mars.

Suite à la décision des autorités policières d’abroger l’ordre d’évacuation temporaire de Grindavík, (avec effet le 19 février 2024), et en raison de la décision de la police de Suðurnes concernant les modifications des restrictions d’accès à la ville (voir ma note du 20 février), le Met Office a publié une mise à jour de la carte des risques, valable à partir du 20 février 2024.

Source: IMO

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In its latest update (February 20th, 2024) the Icelandic Met Office indicates that model calculations suggest magma accumulation will reach similar level as was noted prior to last eruption by the end of February or beginning of March.

The Met Office has issued an updated hazard assessment map (valid from February 20th, 2024) following the decision of the National Police to repeal the order of a temporary evacuation from Grindavík, taking effect on February 19th, 2024, and due to the decision of the Police in Suðurnes regarding changes in access restrictions to the town (see my post of February 20th).

Accès autorisé, mais limité, à Grindavik (Islande) // Authorised, but limited, access to Grindavik (Iceland)

La police du district de Suðurnes a décidé d’autoriser les habitants de Grindvík et les personnes qui travaillent à Grindavík à rester et à entrer dans la ville et y rester pendant toute la journée. La décision prend effet le 20 février 2024 à 7 heures et est valable jusqu’au 29 février, en tenant compte des éléments suivants :
Les habitants, les employés, les entreprises et les personnes qui ont besoin de venir en aide aux habitants – et ces seules personnes – sont autorisés à entrer dans la ville sous leur propre responsabilité. Chacun doit être responsable de ses propres actes. La police précise que Grindavík n’est pas un endroit où les enfants peuvent jouer. Il n’y a pas d’écoles et les infrastructures sont paralysées. L’approvisionnement en eau chaude de la ville connaît des fuites sous la coulée de lave, mais des réparations sont en cours. Il est recommandé de ne pas modifier les réglages d’arrivée d’eau chaude dans les maisons. Il n’y a toujours pas d’eau froide et donc pas d’eau potable. Les conditions sont donc différentes de celles jugées acceptables pour vivre dans les maisons.
Il y a de nombreuses fractures dans et autour de la ville et d’autres peuvent s’ouvrir sans préavis. Les gens doivent rester sur les trottoirs et dans les rues, et éviter de sortir sur les terrains et autres espaces libres.
Il existe toujours des risques dans le secteur de Grindavik suite à l’éruption du Stóra Skógfell. De plus, les conditions à l’intérieur et à l’extérieur des zones dangereuses peuvent changer sans prévenir, sans oublier que des dangers peuvent être cachés en dehors des zones désignées. Le soulèvement du sol continue à Svartsengi, avec un fort risque d’éruption dans quelques semaines..
Source : Iceland Monitor.

Grindavik, une ville meurtrie et toujours sous la menace de la lave (Photos: presse islandaise)

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The police of Suðurnes has taken the decision to allow Grindvíkers and those working in Grindavík to stay and work in the town all day long. The decision takes effect at 7 am on February 20th in the morning and is valid until  February 29th. with knowledge of the following:

Residents, employees, businesses, and those who need to help residents– and these people only – are allowed to enter the town on their responsibility. Each must be responsible for their own actions. The Police Commissioner makes it clear that Grindavík is not a place for children or children to play. There are no schools and the infrastructure is in a state of paralysis. The hot water supply to the town is leaking, presumably under lava, but repair is underway. It is recommended that people do not interfere with the settings of hot water in houses. There is still no cold water and therefore no drinking water. Conditions are therefore different from those that can be considered acceptable for living in houses.

The fissures are widespread in and around the town and cracks can open without notice. People need to stay at the sidewalks and streets of the town and avoid going out on the grounds and other open areas.

There are still risks in the area following the eruption at Stóra Skógfell and conditions inside and outside the danger areas can change with little notice. In addition, risks can be hidden outside the designated areas. Land inflation is still going on in Svartsengi, with an elevated risk of eruption in a few weeks. .

Source : Iceland Monitor.

L’intrusion magmatique du 10 novembre 2023 à Grindavik (Islande) // The magma intrusion at Grindavik (Iceland) on November 10th, 2023

Le 10 novembre 2023, la ville de Grindavík a été évacuée lorsqu’une importante quantité de magma s’est brusquement infiltrée dans une fracture et s’est ensuite propagée sous la bourgade. L’intrusion magmatique a pris la forme d’un dyke vertical dans la croûte terrestre. Une équipe internationale de scientifiques a expliqué la formation de l’intrusion et l’écoulement ultra-rapide du magma dans les fissures. L’étude a été publiée dans la revue Science.
On peut lire que la grande intrusion magmatique qui a provoqué l’évacuation de la ville de Grindavík le 10 novembre 2023 présentait une longueur de 15 km et a tranché la croûte sur une profondeur d’un à cinq kilomètres. L’intrusion mesurait jusqu’à 8 mètres de largeur. En surface, d’importants mouvements de failles et des fracturation du sol se sont produits, provoquant une destruction à grande échelle des infrastructures et des biens. La majeure partie de cette activité s’est produite sur une période d’environ 6 heures.

Dans la soirée du 10 novembre 2023, les premières estimations indiquaient que le débit de magma dans le dyke était extrêmement élevé. Elles s’appuyaient sur la modélisation de mesures de déplacement du magma en temps réel. Les scientifiques ont tout d’abord pensé qu’il y avait une erreur dans les données concernant l’afflux de magma et les résultats des modélisations, tellement les chiffres étaient élevés, mais ils étaient corrects.
On peut également lire dans la revue Science que dans la zone affectée par l’intrusion magmatique, dans et à proximité de Grindavík, d’autres intrusions, mais de moindre importance, se sont produites en décembre 2023 et janvier 2024, mais elles se sont soldées par des éruptions fissurales qui ont provoqué de nouvelles destructions dans la ville de Grindavík. Bien que l’apport de magma lors des éruptions ait été significatif, celui du 10 novembre 2023, sans éruption à la clé, a été beaucoup plus important.
Source  : Met Office islandais.

L’intégralité de l’article (en anglais) peut être lue en cliquant sur ce lien :
https://en.vedur.is/about-imo/news/new-understanding-of-ultra-rapid-formation-of-magma-filled-cracks-in-the-earth

 

Illustration de l’intrusion magmatique et de la formation d’un dyke à Grindavík, ainsi que de l’accumulation magmatique avant l’intrusion. Le 10 novembre 2023, un dyke s’est propagé soudainement sous la chaîne de cratères Sundhnúkur et la ville de Grindavík, où se sont produits des mouvements de faille et l’ouverture de fissures. (Source : Met Office).

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On 10 November 2023 the town of Grindavík was evacuated as massive amounts of magma suddenly flowed into a magma filled crack that propagated underneath the town. Magma was emplaced in a ‘vertical sheet’ type intrusion in the Earth’s crust. An international team of scientists explains the formation of the intrusion, and conditions for ultra-rapid flow into cracks, in a new publication in the journal Science.

One can read that « the great vertical sheet intrusion that formed when the town of Grindavík was initially evacuated on 10 November 2023 is 15 km long and transects the crust from one to five kilometer depth. The intrusion is up to 8 meters wide. At the surface, major fault movements and cracking occurred, causing widespread destruction of infrastructure and property. Most of this activity occurred within a period of about 6 hours. On the evening of the 10 November 2023, initial estimates of magma inflow rate to the dike were extremely high. The estimates were based on modelling of real-time displacement measurements and our initial thoughts were there must be an error in the data. That however was not the case, the input data and modelling results were correct. »

One can also read that in the area affected by the magma intrusion, in and near the town of Grindavík, additional, but smaller scale sheet-type magma intrusions occurred in December 2023 and January 2024, but in these cases, the magma intrusions culminated in fissure eruptions, causing further destruction of the town of Grindavík. Although the magma flow in the eruptions was dramatic, the magma flow on 10 November 2023 when no eruption occurred was much larger.

Source : Icelandic Met Office.

The whole article can be read by clicking on this link :

https://en.vedur.is/about-imo/news/new-understanding-of-ultra-rapid-formation-of-magma-filled-cracks-in-the-earth