Des scientifiques de l'Université de Cardiff ont révélé l'étendue réelle du « système de plomberie » interne qui alimente l'activité volcanique dans le monde.

Un examen des poches de magma contenues dans les cristaux a révélé que les grandes chambres de roche en fusion qui alimentent les volcans peuvent s'étendre jusqu'à plus de 16 km sous la surface de la Terre.

La nouvelle étude, publié aujourd'hui dans La nature , a remis en cause notre compréhension de la structure des volcans océaniques, avec des estimations précédentes suggérant que les chambres magmatiques étaient situées jusqu'à 6 km sous la surface.

Les chambres magmatiques et les réservoirs interconnectés sont le principal moteur de la dynamique des systèmes volcaniques dans le monde, comprendre leur nature est donc une étape importante pour comprendre comment les volcans sont alimentés en magma, et, finalement, comment ils éclatent.

Les dorsales médio-océaniques en particulier constituent le système volcanique le plus important de notre planète, formant environ 80, Réseau de montagnes sous-marines de 1 000 km de long le long duquel se produit 75 pour cent du volcanisme de la Terre.

Cependant, car ces volcans sont situés sous des milliers de mètres d'eau, et parfois de la glace de mer permanente, nous commençons tout juste à comprendre à quoi ressemble l'architecture souterraine de ces volcans.

On sait que les systèmes de plomberie du magma existent sous la surface de la Terre, qui peut être considéré comme une série de conduits et de réservoirs de magma interconnectés, un peu comme les tuyaux et les réservoirs qui composent les systèmes de plomberie dans une maison, au lieu de cela, aux crêtes médio-océaniques, le robinet est un volcan.

Dans leur étude, l'équipe a analysé des minéraux communs tels que l'olivine et le plagioclase qui se sont développés profondément dans les volcans et ont ensuite éclaté de la crête de Gakkel située sous l'océan Arctique entre le Groenland et la Sibérie.

Ces minéraux agissent comme des magnétophones à partir desquels les changements des conditions physiques et chimiques de l'environnement dans lequel ils ont poussé peuvent être mesurés. De manière critique, l'équipe a pu enregistrer quels processus se sont produits et à quelles profondeurs ces minéraux ont commencé à cristalliser dans des réservoirs de magma.

Auteur principal de l'étude, doctorat étudiante Emma Bennett, de l'École des sciences de la terre et de l'océan, a déclaré:"Pour calculer les profondeurs des réservoirs de magma, nous avons utilisé des inclusions de fonte, qui sont de petites poches de magma qui sont piégées dans des cristaux en croissance à différentes profondeurs du système magmatique. Ces poches de fonte contiennent du CO dissous 2 et H2O.

"Parce que la fonte ne peut pas dissoudre autant de CO 2 à faible pression comme il peut le faire à haute pression, nous pouvons déterminer à quelle pression l'inclusion fondue a été piégée, et à son tour déterminer la profondeur à laquelle la cristallisation s'est produite, en mesurant la quantité de CO 2 dans les inclusions fondues.

"Mettre tout simplement, la croissance cristalline dans un environnement magmatique peut être assimilée aux cernes de croissance sur un arbre; par exemple, un changement dans l'environnement chimique entraînera la croissance d'une nouvelle couche avec une composition cristalline différente.

"En analysant plusieurs inclusions fondues, nous pouvons commencer à reconstruire l'architecture du système magmatique."

L'étude a été la première à utiliser le plagioclase minéral comme indicateur de la profondeur des réservoirs de magma, avec des études antérieures utilisant le minéral olivine.

Les résultats ont montré que les systèmes de plomberie du magma sur les dorsales médio-océaniques s'étendent à des profondeurs beaucoup plus grandes qu'on ne le pensait auparavant. La croûte océanique n'a normalement qu'environ 6 km d'épaisseur, et conventionnellement, les chambres magmatiques étaient considérées comme étant situées ici.

Pourtant, les nouvelles données ont montré que le système de plomberie s'étend sur au moins 16 km de profondeur, ce qui signifie que les chambres magmatiques qui ont alimenté les volcans de la crête de Gakkel sont situées beaucoup plus profondément dans le manteau.