Grâce à l’analyse d’échantillons et d’expériences en laboratoire, une équipe de recherche internationale a déterminé l’origine du volcan Kilauea dans les îles hawaïennes.
Dans l’archipel des îles hawaïennes, qui font partie des États-Unis d’Amérique, se trouve ce qui est considéré comme le volcan le plus actif de la planète, le Kilauea. Située sur la Grande Île ou simplement Hawaï, la plus grande île du fascinant archipel, elle culmine à 1 250 mètres d’altitude et sa dernière éruption, qui a commencé il y a des années, est toujours en cours. Bien qu’il soit l’un des volcans les plus étudiés au monde, il reste encore beaucoup à savoir à son sujet ; par exemple, ce n’est que grâce à une recherche récemment publiée que nous avons découvert son origine, c’est-à-dire d’une chambre magmatique située à au moins 90 kilomètres de profondeur.
L’origine du volcan Kilauea a été déterminée par une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques de l’Université Monash de Clayton (Australie), qui a collaboré étroitement avec des collègues de la School of Earth Sciences Research (ANU) de l’Université nationale australienne de Canberra et de l’Institut de Physique du Globe de Paris de l’Université de la Ville de Paris. Les chercheurs, dirigés par le Dr Laura A. Miller, maître de conférences au Département de la Terre, de l’atmosphère et de l’environnement de l’université australienne, sont parvenus à leurs conclusions après avoir analysé d’anciens échantillons du volcan et mené des expériences avec des roches synthétiques en laboratoire. Des études antérieures avaient émis l’hypothèse que la chambre magmatique d’origine se situait beaucoup plus en surface, alors qu’un relevé plus récent en indiquait une autre à une dizaine de kilomètres de profondeur. Comme indiqué cependant, la chambre magmatique qui a donné naissance au volcan – il y a entre 210 000 et 280 000 ans, suite au déplacement de la plaque tectonique du Pacifique – se situe beaucoup plus bas.
Le Dr Miller et ses collègues l’ont découvert en analysant un grès volcanique dragué du flanc sous-marin du Kilauea, « qui contient une série de basanite pré-bouclier pétrogénétiquement liée aux verres de néphélinite », indique le résumé de l’étude. Le bouclier du volcan serait issu de la solidification de la lave au contact de l’eau de mer et aurait émergé de l’océan Pacifique il y a environ 100 000 ans. De l’analyse des terres rares contenues dans l’échantillon et des tests effectués en laboratoire – par la fusion de roches synthétiques – il a été déterminé que la formation ne pouvait s’être produite que par un processus connu sous le nom de « cristallisation fractionnée du grenat ». Étant donné que le grenat ne peut se former que lorsque le magma est soumis à des pressions et à des températures trouvées à une profondeur de 90 kilomètres, cela explique pourquoi la chambre magmatique d’origine doit être si basse. En réalité, ce processus peut se produire jusqu’à 150 kilomètres de profondeur, selon les calculs des experts, de sorte que la chambre magmatique de Kilauea pourrait être encore plus profonde.
« Certains des tout premiers produits volcaniques ont éclaté du Kilauea. Nous avons exploré la formation de ces échantillons à travers des travaux expérimentaux, qui consistaient à faire fondre des roches synthétiques à hautes températures (> 1100 ˚C) et pressions (> 3 GPa), et à utiliser une nouvelle méthode pour modéliser leurs concentrations en éléments des Terres Rares. Nous avons constaté que les échantillons ne pouvaient être formés que par la cristallisation et l’élimination (cristallisation fractionnée) du grenat », a déclaré le Dr Miller dans un communiqué de presse. Cependant, pourquoi le Kilauea s’est formé à partir d’une chambre magmatique aussi profonde reste un mystère, étant donné que la plupart des autres volcans proviennent de sources beaucoup plus superficielles. Les détails de la recherche « Cristallisation fractionnaire de l’éclogite lors de la naissance d’un volcan hawaïen » ont été publiés dans la revue scientifique faisant autorité Nature Communications.