Modélisation des interactions magma

"Modélisation des interactions magma-encaissant: applications aux zones
de stockage et aux conduits de volcans andésitiques"
Fabien ALBINO
Vendredi 7 janvier à 14h , amphithéâtre 1,IUT de l'Université de Savoie,
Campus Scientifique de Technolac
A travers deux champs d'étude, nous nous intéressons au couplage mécanique entre le magma et
l'encaissant, utilisant des méthodes numériques.Tout d'abord, nous étudions l'influence de
perturbations de contraintes sur les réservoirs magmatiques, avec comme exemple deux volcans
sous-glaciaire (Islande). Au volcan Grimsvötn, notre modèle montre que les vidanges, du lac sous-
glaciaire (jökulhlaup) présent dans la caldera, peuvent déclencher une éruption comme ce fut le cas
en 2004, en favorisant la rupture du réservoir magmatique. L'effet est cependant faible, ce qui
implique que le système magmatique doit déjà être proche des conditions de rupture avant que le
jökulhlaup se produise. Au volcan Katla, notre modèle indique que les conditions de rupture sont
favorisées en été durant la fonte du glacier Myrdalsjökull. Les changements de contrainte de
Coulomb montrent aussi une plus forte probabilité de séismes durant la même période, résultats en
accord avec la sismicité enregistrée sous le Myrdalsjökull. Il existe une modulation à la fois de
l'activité volcanique et sismique au Katla, en relation avec la variation saisonnière de la charge
glaciaire. Dans un second temps, nous travaillons sur les écoulements de magma dans les conduits
andésitiques. Améliorer nos connaissances sur la dynamique du magma durant son ascension est
nécessaire, car les processus dans le conduit volcanique semblent gouverner l'évolution de l'activité
éruptive de ces volcans. Des précédents modèles ont montré que la viscosité du magma augmente
dans la partie supérieure du conduit lors de l'écoulement, ce qui cause la formation d'un plug
visqueux. Mais la relation entre la mise en place du plug et les signaux précurseurs, telles que la
déformation ou la sismicité, n'est pas totalement établie. A partir de nos modèles de plug, nous
trouvons que les déplacements de surface sont contrôlés par la géométrie du conduit et du plug ainsi
que le contraste de viscosité entre le plug et la colonne de magma. Nous montrons que l'évolution de
la taille du plug est une hypothèse possible pour expliquer les rapides transitions
inflation/subsidence observées à la surface des volcans andésitiques.