Mardi 10 Mai à 14h dans la salle des séminaires (1.10) : Lydie Gailler (LMV)
Titre : Une expérience unique d’imagerie et de caractérisation des systèmes magmatiques actifs par approche géophysique
Résumé: La détection de magma en profondeur sous les zones volcaniques est à la fois une nécessité et un challenge, et les méthodes géophysiques demeurent les plus appropriées face à cette problématique. L’ouverture d’un petit lac de lave actif en 2008 dans le cratère Halemaumau au Kilauea offre une opportunité unique d’étudier le magma en champ proche. Il constitue une véritable fenêtre sur un système magmatique et peut, dans une certaine mesure, être considéré comme analogue de systèmes plus profonds. Cette situation exceptionnelle nous a conduit à réaliser des mesures de résistivité de ce corps magmatique pour étudier (1) la géométrie d’un conduit, (2) les propriétés physiques macroscopiques du magma, (3) les relations avec les structures environnantes (système hydrothermal, failles d’effondrement, …) et (4) les relations avec d’autres signaux magmatiques et/ou hydrothermaux. Un ensemble de10 profils de résistivité électrique a été acquis à proximité du lac et a conduit pour la première fois à la modélisation 3D d’un tel système magmatique et de son environnement. L’interprétation des mesures est contrainte par un ensemble d’observations complémentaires réalisées sur ce site (magnétisme, PS, Polarisation provoquée).
En complément, l’évolution d’un système magmatique actif a été abordée par l’étude du Kilauea Iki, un cratère comblé en 1959 par une épaisseur de lave de 150 m environ. Cet ancien lac de lave s’est progressivement refroidit depuis, et la partie liquide a formé une lentille de magma dont la taille a diminué progressivement. Des campagnes de réitération de mesures magnétiques ont été menées depuis 1979 sur ce site, et ont permis de démontrer que l’étude des anomalies magnétiques permet non seulement de détecter une telle lentille de magma à faible profondeur, mais surtout que la réitération de levés au cours du temps permet de suivre son refroidissement (donc la variation de volume).
A plus grande échelle, la structure interne de la caldera du Kilauea a été étudiée par une approche gravimétrique détaillée et a permis de de contraindre l’évolution récente de la caldera. De récentes études géologiques suggèrent l’existence d’une caldera ancienne plus profonde entre environ les années 1500 et 1800. Les anomalies gravimétriques suggèrent la présence d’une épaisse série de coulées denses, dont l’extension et l’épaisseur permettent de reconstituer celle de la caldera avant son remplissage récent. Ce changement rapide de structure permet de mieux comprendre l’évolution d’un volcanisme très explosif à une activité plus effusive. La géométrie de la structure comblée permet d’expliquer les zones préférentielles de transferts de fluides hydrothermaux (le long des bordures plus perméables) et apporte des contraintes sur la localisation des réservoirs crustaux ainsi que sur les hétérogénéités intra-édifice.
