Nouvelles avancées sur la dynamique pré-éruptive des réservoirs magmatiques

À peu près un milliard de personnes (~15 % de la population totale) vivent à moins de 100 km d'un volcan actif au cours de l'Holocène (~10 000 dernières années). Cette observation rend cruciale la question de l'anticipation d'une éruption volcanique. La surveillance sismique des volcans est le moyen le plus répandu pour détecter et suivre les crises éruptives, par l'augmentation du nombre et de l'intensité des séismes. Mais le nombre croissant d'études pétrologiques focalisées sur les cristaux, en tant que témoins clés de l'architecture et de la dynamique du système d’alimentation magmatique, offre une opportunité importante de déchiffrer les échelles de temps des processus magmatiques menant aux éruptions volcaniques.

Une équipe de scientifique, dont certaines laboratoires CNRS-INSU ont participé (voir encadré), a étudié ici les échelles de temps des processus qui se sont produits dans le système de stockage avant l'éruption explosive-extrusive de 2010-2013 du Kizimen, un volcan d’arc de subduction situé au Kamchatka. Ces échelles de temps ont été déduites de la modélisation de l'interdiffusion intracristalline du fer et du magnésium dans 88 cristaux d'orthopyroxène zonés provenant de roches volcaniques riches en silice collectées après l'éruption (dacites et andésites). L’équipe a démontré une étroite corrélation entre les temps donnés par les chronomètres pétrologiques et le suivi de la crise sismique avant l’éruption.

Les résultats ont montré que les magmas éruptibles ont été assemblés rapidement lors d'un épisode de mélange des magmas présents dans le réservoir superficiel, ~1,5 ans avant l'éruption. Ce temps est corrélé avec le début de la crise sismique. Nous concluons que la réactivation sismique observée marque le début du processus de mélange des magmas conduisant à la déstabilisation du réservoir et à l'éruption après ~1,5 ans. Cette échelle de temps représente une information précieuse pour la gestion d’une future éruption sur ce volcan, et donne des contraintes plus généralement pour les volcans d’arc.