Localisation et dynamique de la plomberie magmatique profonde du Piton de La Fournaise

La plomberie magmatique peut présenter des morphologies et des dynamiques variables selon les volcans et au cours de la vie d’un même volcan. Sa compréhension se fait au travers de méthodes d’observation (géochimie des produits volcaniques, sismologie, géophysique et déformation) qui permettent toutes une appréciation partielle de la localisation et de la dynamique des transferts magmatiques. En revanche, le nombre d’observables diminue avec la profondeur. Sur de nombreux volcan, la partie terminale du réseau intrusif est mieux décrite et comprise que les parties profondes, ce qui limite la compréhension des phénomènes volcaniques et pose des difficultés pour la surveillance. C’est aussi le cas au Piton de la Fournaise. En dessous de la partie terminale, des études géochimiques et sismologiques ont mis en évidence deux profondeurs de stockage principales (10km et 30km) et localisé le réseau intrusif à l’échelle régionale. La géochimie des laves a aussi permis de déterminer des grands cycles d’activité lié à la fertilité du magma. Néanmoins, la dynamique des réservoirs intermédiaire est inconnue et son extension spatiale reste imprécise. L’activité magmatique de la partie intermédiaire (30-10km) du réseau intrusif du Piton de la Fournaise se manifeste par des dégazages de CO2. Ce dernier remonte de manière diffuse dans l’édifice jusqu’à la surface. Notre étude présente le suivi en continu sur 10 ans de ces dégazages en 4 points et une campagne de mesure de ce CO2 sur un secteur plurikilométrique au droit des zones de stockage intermédiaires et profondes proposées dans la littérature. Nous confrontons ces données avec les autres observables de l’activité magmatique sur la période correspondant au grand cycle en cours et proposons un modèle pour la plomberie magmatique profonde du Piton de la Fournaise. Nous montrons que le réservoir profond (30km) présente un dégazage permanent et stable, témoignant d’un remplissage constant. Le réservoir intermédiaire (10km) est alimenté par pulses, qui provoquent des augmentations ponctuelles pluriannuelles du dégazage sur une zone restreinte en surface, qui correspond à son extension en profondeur. La vidange de ce réservoir donne lieu à des périodes d’activité éruptive plus importante. Nous mettons en évidence que la réponse éruptive aux pulses de recharge dépend de l’ouverture du système. Ces travaux améliorent le modèle de la plomberie magmatique du Piton de la Fournaise et permettent d’intégrer la dynamique de long terme associée aux réservoirs profonds à la surveillance.


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