NYAMULAGIRA
1. Édifice volcanique et champ de lave
Le Nyamulagira (ou Nyamuragira, 3058 m d’altitude) est un volcan bouclier situé à l’extrémité ouest de la province volcanique des Virunga (Nord-Kivu, R.D. Congo), dans la dépression du rift. Son sommet est façonné par une caldeira de 2 x 2,3 km. Plus de 100 cônes adventifs sont dispersés le long de ses flancs et dans la plaine de lave à sa base.
Dans la partie ouest du VVP, les cônes éruptifs NW et SE du Nyamulagira ont tendance à s’aligner sous-parallèlement à l’escarpement principal du rift dans cette zone, dans une orientation NE-SW, mais la majorité des cônes et fissures du Nyiragongo et Nyamulagira est concentrée le long d’une zone de faiblesse orientée NNO-SSE, qui traverse les deux volcans. Cet alignement NNO-SSE des cônes et des fissures éruptives est déduit comme la trace à la surface du sol d’une structure de socle profonde héritée (Pouclet, 1976 ; Smets et al., 2010) et/ou le résultat du champ de contraintes local résultant de la interaction de la charge gravitationnelle du Nyiragongo et du Nyamulagira (Wauthier et al., 2012). De plus, beaucoup de ces cônes sont préférentiellement situés en rupture de pente, mettant en évidence une influence du champ de contraintes gravitationnelles associé à la présence de l’édifice volcanique principal (Smets et al., 2015).
Les enclaves observées dans les laves de Nyamulagira suggèrent que le champ de lave de Nyamulagira s’est développé au-dessus de roches détritiques non ou mal métamorphisées, telles que grès, quartzites, arkoses, argile et/ou schistes (Verhoogen, 1948 ; Denaeyer et van Wallendael, 1961 ; Pouclet et Villeneuve , 1972 ; Pouclet, 1973, 1974 ; Kampunzu et al., 1984). Une telle lithologie est similaire à certaines des roches précambriennes environnantes (par exemple, Pasteels, 1956,1961 ; Buchstein et al., 1967 ; Rumvegeri, 1987 ; Fernandez-Alonso, 2007), mais pourrait également correspondre à des sédiments tertiaires-quaternaires plus récents qui rempli les dépressions du rift (Yamba, 1993). En effet, au moins au nord du champ de lave de Nyamulagira, les laves recouvraient des sédiments récents d’une épaisseur inconnue.
2. Système de plomberie magmatique
(Texte modifié de Smets et al., 2015)
Comme pour le Nyiragongo, les informations sur le système magmatique du Nyamulagira sont relativement pauvres. La présence d’un édifice principal indique au moins l’existence de chambre(s) magmatique(s) crustale(s). La présence d’une chambre magmatique peu profonde a également été déduite de la caldeira, selon Wadge et Burt (2011). Les analyses pétrologiques de Brousse et al. (1979, 1981), Caron et al. (1982) et Kampunuzu et al. (1984) sur les laves de 1976-1977, 1980 et 1981-1982 suggèrent que la cristallisation dans le magma s’est principalement produite à une profondeur de 5 à 7 km. Tête et al. (2011) ont examiné les substances volatiles d’inclusion de fonte hébergées par l’olivine pour les éruptions de 1938, 1948, 1986 et 2006, montrant que le piégeage de gaz s’est produit à une profondeur légèrement inférieure de 3 à 5 km. Hamaguchi (1983) a détecté une zone asismique entre 3 et 7 km sous le site de l’éruption de 1981-1982, suggérant que cette preuve indiquait un réservoir de magma à cette profondeur. La modélisation numérique de la déformation du sol par InSAR suggère un réservoir de magma à une profondeur de 2 à 4 km pour les éruptions de 1996, 2002, 2004, 2006 et 2010 (Toombs et Wadge, 2012 ; Wauthier et al., 2013).
Le stockage de magma à l’intérieur de l’édifice principal ou dans un conduit vertical est également probable, comme le suggère la présence d’un lac de lave dans la caldeira centrale entre les années 1920 et 1938 (Verhoogen 1948), les précurseurs sismiques nettement à court terme avant l’éruption de 2010 (Smets et al. 2014a), la déformation du sol inter-éruptive dans la caldeira centrale (Toombs et Wadge, 2012 ; Wauthier et al., 2013), et le dégazage plus récent, la fontaine de lave et l’activité des lacs de lave dans le cratère de la fosse du caldeira centrale (Campion, 2014; Smets et al. 2014b).
Une région à faible vitesse sismique détectée à une profondeur de 20 à 30 km suggère l’existence d’un autre réservoir magmatique sous le volcan (Mavonga et al., 2010). Selon Chakrabarti et al. (2009), la profondeur de la fonte partielle devrait être d’environ 80 km. Ainsi, Nyamulagira devrait avoir au moins deux niveaux principaux de stockage de magma entre la source principale de magma et la surface du sol.
3. Activité éruptive
(Texte modifié de Smets et al., 2015)
Nyamulagira a éclaté au moins 42 fois depuis la fin du 19e siècle, avec une augmentation de la fréquence des éruptions au cours des 30 dernières années. Ces éruptions se caractérisent par des fontaines de lave formant un cône pyroclastique autour de l’évent, de longues coulées de lave pouvant atteindre des dizaines de kilomètres, ainsi que l’émission de très grandes quantités de SO2. La plupart des éruptions ont lieu le long d’un réseau de fractures NNO-SSE qui traverse l’édifice principal.
Pouclet (1976) et Smets et al. (2014a) ont rapporté que les éruptions de Nyamulagira montrent généralement un schéma évolutif similaire et se produisent parfois avec des variations mineures. Sur la base d’années d’observations sur le terrain et de l’interprétation de 21 éruptions historiques, Pouclet (1976) a distingué conceptuellement deux principaux types d’événements éruptifs : les éruptions classiques et majeures. Les événements classiques sont initiés dans la caldeira et/ou sur les flancs du volcan, avec des explosions et des ouvertures de fissure(s) éruptive(s). La coexistence d’évents éruptifs au sommet et au flanc a été observée au moins pour les éruptions de 1894, 1957, 1989, 1994, 2000, 2001, 2002, 2004 et 2010 (Pouclet, 1976 ; Smithsonian, 1971-2014 ; Kavotha, 1992 ; Smets et al ., 2014a). Au cours des premières heures/jours, des fontaines de lave, formant des remparts d’éclaboussures le long de la fissure, des panaches de gaz chargés de cendres avec des poils de Pelée et des coulées de lave se déplaçant rapidement (c’est-à-dire jusqu’à plusieurs kilomètres par heure) sont observées. Le pic d’intensité de l’éruption est atteint lors de cette première étape. Ensuite, l’activité se stabilise et devient progressivement plus effusive avec une teneur en cendres décroissante dans le panache émis, la concentration des fontaines de lave dans une section plus petite de la fissure éruptive et la transition des coulées de lave en mouvement rapide à l’épaississement de la lave par l’empilement des flux. Lorsque les éruptions sont initiées à la fois au sommet et sur le flanc du volcan, l’épanchement sommital se termine à ce stade et l’activité éruptive se concentre à l’évent du flanc. Enfin, l’activité éruptive diminue progressivement jusqu’à un bassin de lave actif niché à l’intérieur de l’évent du flanc. L’activité des fumerolles persiste après la fin des éruptions. Lors des éruptions de flanc, et moins fréquemment dans la caldeira, des cônes d’éclaboussures à scories sont produits le long des fissures éruptives. Ces éruptions classiques du Nyamulagira durent de quelques jours à quelques semaines avec une moyenne d’environ 20 à 30 jours. Le volume typique de lave en éruption des éruptions de flanc est de 40 à 70 × 106 m3, mais ce volume pourrait être beaucoup plus petit lors des éruptions au sommet (tableau 2). Ces valeurs sont relativement standard pour un volcan basaltique (Siebert et al., 2010).
Moins fréquemment, c’est-à-dire tous les ~ 10 ans depuis 1940, des éruptions majeures se produisent. Ces événements émettent des volumes de lave beaucoup plus importants (c’est-à-dire > 80 × 106 m3), durent souvent plus longtemps (c’est-à-dire plusieurs mois à plusieurs années) et présentent généralement des caractéristiques plus complexes, avec la croissance de plusieurs grands cônes pyroclastiques le long de plusieurs segments de fissures, la renouvellement de l’activité de la fontaine au cours d’une étape intermédiaire de l’éruption et, occasionnellement, des tremblements de terre co-éruptifs locaux (par exemple, Tack, 1982). Les éruptions les plus durables se produisent généralement dans la plaine de lave, à des kilomètres de la caldeira centrale.
Cette activité éruptive, principalement caractérisée par des éruptions de flanc, a été interrompue par une activité éruptive intracratérale entre 1913 et 1938. Des rapports faisant état d’une lueur rouge au sommet de Nyamulagira suggèrent une activité éruptive épisodique potentielle dans la caldeira à partir de 1913 (Pouclet, 1976). Il existe des preuves d’un lac de lave dans la caldeira de Nyamulagira d’au moins 1929 à 1938 (Hoier, 1939; Verhoogen, 1939,1948; Gevers, 1940). Le lac de lave Nyamulagira était situé dans un cratère, dans la partie NE de la caldeira centrale. Entre 1929 et 1938, ce lac de lave a régulièrement alimenté une grande dépression dans la partie SW de la caldeira, avec de la lave s’échappant des fissures ou du débordement du lac de lave. Progressivement, le niveau du lac de lave s’est élevé et la dépression SW s’est presque entièrement remplie de lave. En novembre 1936, un cône d’éclaboussures s’est développé sur le lac de lave, et en 1937, la lave a envahi une grande partie de la caldeira, formant des hornitos dans certaines zones (Hoier, 1939). En janvier 1938, un énorme effondrement de la partie ouest de la caldeira marque le début d’une éruption volumineuse (> 200 × 106 m3 de lave) et très longue (2,5 ans). Cette éruption a drainé le lac de lave et modifié à la fois la forme de l’édifice principal et le style d’éruption du volcan, qui est revenu à un style d’éruption de flanc (Verhoogen, 1948 ; Pouclet, 1976).
Une telle interruption de l’activité éruptive du flanc s’est produite une autre fois, après l’éruption majeure du flanc de 2011-2012. Depuis la fin de cette éruption, en avril 2012, le même cratère qui a accueilli l’activité intra-cratérale de 1913-1938 a commencé à émettre de grandes quantités de gaz volcaniques. En avril 2014 et à partir de juin 2014, une activité de fontaine de lave est apparue dans le cratère de la fosse. Cette activité dans la caldeira centrale a progressivement donné naissance à l’actuel lac de lave semi-permanent.
La répétition d’un tel scénario aujourd’hui marquerait un changement majeur dans le style d’éruption du Nyamulagira . Les conséquences potentielles sur le volcan Nyiragongo voisin et moins éloigné restent inconnues, car certaines (mais pas toutes) éruptions majeures du flanc du Nyamulagira peuvent avoir déclenché une activité au Nyiragongo dans le passé.
4. Activité éruptive actuelle
In April 2014 and from 23rd June to mid-September 2014, lava fountains appeared in the pit crater located in the NE part of the Nyamulagira’s main caldera (Smets et al., 2014b)
Le 1er novembre 2014, cette activité a repris sous la forme d’un petit lac de lave persistant. Cette activité de lac de lave s’est arrêtée vers mai 2016, mais un épais panache de gaz s’échappe toujours du cratère de la fosse.
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