Une étude récente de l’Institut National de Géophysique et Vulcanologie met en lumière une anomalie sous la caldera des Campi Flegrei. À une profondeur de 3 à 4 km, un stratum affaibli pourrait jouer un rôle clé dans des phénomènes sismiques, offrant ainsi un nouvel éclairage sur l’activité volcanique de cette région.
Sous la caldera des Campi Flegrei, un stratum fragile se trouve à une profondeur de 3 à 4 km. Cette couche, résultat d’intrusions magmatiques antérieures, pourrait expliquer certains phénomènes sismiques et le bradisismo. C’est ce que révèle une étude approfondie de l’Institut National de Géophysique et Vulcanologie (INGV), récemment publiée dans la revue scientifique AGU Advances, qui a clarifié la structure et la dynamique de la partie supérieure du système volcanique.
Les chercheurs ont déterminé que ce stratum affaibli se situe à une profondeur allant de 3 à 4 km, sous une couche plus résistante, entre 2 et 2,7 km, où la majorité des tremblements de terre de magnitude supérieure à 3 se produisent. “Une transition remarquable se manifeste entre 2,5 et 2,7 km – précisent les auteurs de l’étude. Dans cette région, on observe une détérioration mécanique inattendue des couches crustales, qui à 3-4 km deviennent plus poreuses et moins résistantes que prévu. Cet stratum affaibli est essentiel, car il favorise l’accumulation de fluides magmatiques, qui, lorsqu’ils sont piégés, augmentent en volume et en pression, provoquant des déformations du sol et une activité sismique.”
Stratum fragile piège les fluides magmatiques sous les Campi Flegrei
La croûte terrestre faible, située à 3-4 km sous la caldera, peut agir comme un piège pour les fluides magmatiques, permettant à ceux-ci de s’accumuler et de potentiellement atteindre des conditions de surpression, entraînant des déformations du sol et une activité sismique.
Cette couche a été identifiée en analysant des échantillons de roche obtenus à partir d’un puits géothermique près du centre de la caldera, foré dans les années 80 et situé dans la zone de San Vito.
Structure de la croûte terrestre sous la caldera des Campi Flegrei / Crédit : INGV
“Pour explorer comment ce stratum plus faible pourrait s’être formé, nous avons effectué des simulations simplifiées de l’ascension du magma sous la caldera – ont précisé les chercheurs. Nous avons conclu que ce stratum a probablement été affaibli par des dommages et la chaleur causés par d’anciennes intrusions magmatiques en dessous de 2,5 km.”
Les caractéristiques de ces échantillons ont été analysées à l’aide d’un microscope à lumière polarisée et d’une microsonde électronique, et examinées plus en détail avec un microscope à rayons X 3D, révélant que dans cette zone, la croûte est divisée en trois domaines principaux, présentant différentes porosités, résistances et rigidités. La couche inférieure, en particulier, s’est révélée nettement moins résistante et moins dense que les deux domaines supérieurs, affichant une porosité significativement accrue.
Cette structure pourrait agir non seulement comme une barrière capable de se déformer en réponse à l’accumulation de fluides magmatiques, mais aussi, selon les chercheurs, influencer une éventuelle remontée de magma depuis le réservoir, qui se situe à environ 7-8 km de profondeur. En d’autres termes, en cas de remontée de petits volumes de magma, ceux-ci auraient tendance à modifier leur trajectoire et à s’arrêter près de la couche supérieure plus résistante.
En revanche, en cas d’accumulations plus rapides ou plus importantes, le magma “pourrait ne pas avoir le temps de se refroidir et, après une phase de stagnation à 3-4 km de profondeur, reprendre sa montée, comme observé lors de la dernière éruption des Campi Flegrei en 1538, qui a conduit à la formation du Monte Nuovo. Cependant, l’étude n’exclut pas que, dans le cas de remontées de volumes plus importants, le magma puisse atteindre directement la surface, sans passer par une phase de stagnation dans le stratum affaibli — un mécanisme qui pourrait avoir caractérisé certaines éruptions passées.