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    Une étude révèle comment la topographie influence la mise en place des coulées pyroclastiques de petit volume

    Une vue des gisements d'Arico Ignimbrite où est visible la disjonction colonnaire, un signal de sa température de mise en place élevée (>600º). Crédit :Joan Martí (ICTJA-CSIC)

    L'emplacement des petits volumes ( inférieur à 0, 1km 3 ) l'écoulement pyroclastique est fortement contrôlé par la topographie, selon une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l'Institut des sciences de la Terre Jaume Almera du Conseil national espagnol de la recherche (ICTJA-CSIC) et de l'Université de Barcelone. L'article a été publié dans la revue Sédimentologie .

    Les travaux ont porté sur l'étude et la caractérisation de l'ignimbrite d'Arico, situé sur le versant sud du complexe volcanique de Las Cañadas (Tenerife, Les îles Canaries). Ces formations rocheuses ont été créées par le dépôt d'un 670, Coulée pyroclastique vieille de 000 ans.

    Guajara était la zone d'émission de ce nuage, qui était constitué d'un mélange de gaz chauds, cendres volcaniques et fragments de roche. Le nuage a montré un mouvement descendant rapide, et s'est finalement déposé dans les vallées de la zone sud de l'île, formant les ignimbrites étudiées.

    "Il est bien connu que les écoulements pyroclastiques sont des courants de densité contrôlés par la gravité et qu'ils ont donc tendance à s'écouler à travers des vallées ou des zones topographiques déprimées, " explique Joan Marti, chercheur à l'ICTJA-CSIC et premier auteur de l'étude. "Maintenant, nous avons pu démontrer que, outre la pente, la mise en place des coulées pyroclastiques de petit volume est contrôlée par la forme du canal à travers lequel elles s'écoulent. La morphologie du substratum rocheux, obstacles, des variations soudaines de pente ou des changements dans la largeur du canal sont quelques-uns des facteurs topographiques qui influencent la mise en place et le dépôt de ces types de coulées pyroclastiques. »

    Pour faire ça, l'équipe a mené des travaux de terrain dans le Barranco de los Ovejeros où elle a trouvé et décrit un total de 57 affleurements. Dans cette vallée, les gisements d'ignimbrite sont bien exposés. Les chercheurs ont étudié la lithologie, stratigraphie et les caractéristiques sédimentologiques des affleurements d'ignimbrite. Ils ont également mesuré la pente du terrain précédent, profondeur et largeur des canaux qui ont guidé le transport et la mise en place finale de l'écoulement. Les chercheurs ont également prélevé 41 échantillons pour mener une étude paléomagnétique afin d'estimer la température de mise en place de l'ignimbrite d'Arico.

    Selon Joan Marti, malgré son âge, les ignimbrites d'Arico sont un « dépôt bien conservé et exposé qui nous a permis de reconstituer avec précision la paléotopographie. nous avons pu observer comment la lithologie, Les caractéristiques stratigraphiques et sédimentaires des gisements d'ignimbrite varient en fonction des changements de la forme de la vallée où ils ont finalement été mis en place.

    Avec toutes les données de terrain, les chercheurs ont pu développer un modèle théorique qui explique les mécanismes critiques à partir desquels la topographie a guidé la mise en place de l'écoulement.

    "Outre les paramètres habituels qui définissent le régime d'écoulement de ce type de courant de matière volcanique, notre modèle inclut les conditions de contour imposées par une topographie particulière qui permet d'établir comment les conditions d'écoulement varient avec sa mise en place, " note Joan Marti.

    Selon les auteurs, ce nouveau modèle est "d'application générale et aidera à expliquer d'autres gisements de caractéristiques similaires".

    Les chercheurs décrivent dans leur étude les différentes caractéristiques des ignimbrites d'Arico le long de 7 points d'observation. Le document note que dans les zones les plus proches du centre d'émission, le flux pyroclastique a été efficacement canalisé par les vallées existantes qui ont agi comme des conduits efficaces. Dans ces domaines, l'ignimbrite correspond à un dépôt homogène modérément soudé.

    L'étude rapporte également que dans les zones intermédiaires, des changements importants se sont produits dans la raideur de la pente, et ici, bien que toujours canalisé, le débit a été influencé par des ressauts hydrauliques, qui contrôlait la façon dont il était mis en place. Dans cette zone, deux unités sédimentaires différentes sont clairement visibles dans l'ignimbrite :l'unité inférieure est orange, et l'unité supérieure est grise.

    Finalement, dans les zones distales proches du littoral actuel, où la pente est très douce ou nulle et sans relief de canalisation qui a provoqué une dispersion radiale et un dégazage rapide de l'écoulement, seule l'unité supérieure peut être trouvée.

    Les chercheurs disent que ce travail permet de mieux comprendre les mécanismes de mise en place des ignimbrites et d'améliorer l'évaluation de l'aléa volcanique. "Cette étude ouvre la porte à la prévision du régime d'écoulement des coulées pyroclastiques de petit volume tant que nous connaissons la topographie précédente."

    Dario Pedrazzi et Domenico Doronzo, tous deux chercheurs à l'ICTJA-CSIC, et Ferran Colombo, de la Faculté des Sciences de la Terre de l'Université de Barcelone, sont les autres auteurs de cette nouvelle étude.


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