Magma fragmentation and particle size distributions in low intensity mafic explosions

Sur les volcans boucliers basaltiques, il est communément admis que la formation des coulées de lave représente le principal volume magmatique émis lors des éruptions. Toutefois, cette activité effusive est très souvent associée à une activité explosive au niveau de la source d’émission qui est caractérisée par la formation de fontaines de lave soutenues ou d’explosions intermittentes. Lors de l’éruption de Juillet/Août 2015 au Piton de la Fournaise (île de La Réunion, France), une large acquisition de données a été réalisée conjointement avec le Laboratoire Magmas et Volcans (LMV) et l’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF). L’analyse conjointe des données de surveillance (flux lavique, déformation du sol), de terrain (échantillonnages, photos, images thermiques), de laboratoire (tailles, textures, compositions des produits éruptifs) et de modélisation (évolution de la viscosité) a permis d’identifier, de comprendre et de caractériser les principaux processus volcaniques contrôlant l’évolution de cet évènement éruptif. Cette approche multidisciplinaire a permis d’identifier à la fois (1) les processus gouvernant la mise en place de la coulée de lave à la surface (Harris et al. 2019, dans Geology), (2) les processus pré- et syn-éruptifs à l’origine de cette éruption et de l’activité explosive (Thivet at al. 2020, dans Contribution to Mineralogy and Petrology), et (3) de spécifiquement caractériser les mécanismes physiques à l’origine de la fragmentation du magma à la surface, produisant ainsi des pyroclastes de tailles diverses (bombes décimétriques jusqu’aux cendres micrométriques), pouvant représenter un risque direct pour les personnes se situant proches des évents actifs (Edwards et al. 2020, dans Scientific Report). Les résultats obtenus ont prouvé l’efficacité de telles approches pour la compréhension des phénomènes volcaniques mais aussi pour la gestion des crises volcaniques et des risques associés.

(a) Carte de l’éruption de Juillet/Aout 2015 sur le flanc Nord du Piton de la Fournaise. (b) Panorama sur l’éruption, le 31 Juillet 2015 ; les fontaines de lave visibles au second plan au sein de la fissure éruptive supérieure peuvent atteindre 80 mètres de hauteur. Explosions intermittentes de (c) faible intensité et de (d) haute intensité, le 1 Août 2015.

Article principal :

Edwards, M. J., Pioli, L., Harris, A. J. L., Gurioli, L., & Thivet, S. (2020). Magma fragmentation and particle size distributions in low intensity mafic explosions: the July/August 2015 Piton de la Fournaise eruption. Scientific Reports, 10(1). doi:10.1038/s41598-020-69976-y