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Par Bernard Duyck
Après ces méga-éruptions, passons à quelques éruptions de VEI 7 ...
L'activité volcanique et sismique a formé, au cours des quatre millions d'années passées, le paysage particulier de la Sierra Nevada, au voisinage de la caldeira de Long valley et du Mono-Inyo basin.
Les escarpements de la Sierra - Owens valley vu
depuis les Inyo Mountains - photo G.Thomas
Débutant il y a trois millions d'années, l'activité du système de failles Sierra Nevada-White Mountains a produit le relief de la partie est de la Sierra Nevada et des escarpements des White Mountains, qui bordent de part et d'autre le site de Long Valley.
Situation de la caldeira de Long Valley et des autres structures volcaniques proches - extension du Bishop tuffau nord et au sud-est de la
caldeira - carte USGS.
Deux systèmes magmatiques différents, mais reliés, ont dominé l'évolution volcanique de la région; la composition des laves produites par les deux systèmes ont évolué de pareille façon, depuis des éruptions de type basaltique vers des éruptions à prédominance rhyolitique.
Le système magmatique le plus ancien est centré sur la caldeira de Long Valley et couvre 4.000 km². Ce système a produit des éruptions de laves basaltiques et andésitiques entre 3,8 et 2,8 Ma, largement dispersées sur la région Long valley-Mono basin.
L'activité tectonique marquant les failles de la Sierra Nevada a décalé certains flots de lave hâtifs de plus de 1.000 mètres, laissant un côté sur la crête de la Sierra et l'autre en bas dans la vallée.
L'activité volcanique s'est ensuite concentrée dans la caldeira de Long Valley, où des éruptions de rhyodacite se sont produites entre 3,1 et 2,5 Ma ; elles furent suivies d'éruptions de rhyolite entre 2,1 et 0,8 Ma.
Pour visualiser la puissance de ce volcan par rapport au paysage qui le surmonte, verdoyant et buccolique, une image 3D de
Jack Nichols est plus parlante que d'autres graphiques ...
Image de synthèse 3D de la zone de Long valley - Mono basin - établie sur base de Lightwave 3D, USGS DEM data et une image Landsat -
échelle non respectée - Courtesy of Jack Nichols. http://www.psychobabyl.com/
Coupe du
sous-sol de la caldeira de Long Valley - doc. USGS 1999.
Les limites de la caldeira entre Glass mountain au nord-est et Mammoth Mountain au sud-ouest - carte
USGS.
La caldeira de Long Valley s'est formée il y a 760.000 ans, suite aux éruptions de Glass Mountain, alimentées par une grande chambre magmatique peu profonde. Ces éruptions ont culminé avec l'émission de 600 km³ de rhyolite , et le dépôt du Bishop tuff et l'effondrement simultané du toit de la chambre magmatique, laissant une dépression ovale de 17 km. sur 32 km. , la caldeira de Long valley.
Situation du Bishop Tuff( en gris foncé : les zones exposées)
Le sous-bassement pré-quaternaire est en gris clair - La caldeira de Long Valley : grosse ligne en pointillé; RD : dôme résurgent - GM : Glass mountain pré-caldeira. - Doc. Journal of Petrology réf. en "Sources"
Le Bishop tuff est exposé dans Chalfant valley, à 25 km. de la caldeira.
Deux unités principales sont visibles : la couche inférieure de 5 m. d'épaisseur correspond à des reombées de ponces; la
couche supérieure, épaisse de 5-6 m., constitue la partie basale du surge pyroclastique. Les fines lignes noires entre les deux unités sont colorées par des oxydes de manganèse.
Fragments de Bishop tuff provenant de l'Owen river gorge : à gauche, datant des derniers moments de l'éruption, au sommet des dépôts : tuff gris, contenant des morceaux ovales de ponce - à droite, datant des premiers stades de l'éruption, et situés au fond des dépôts : tuff foncé, contenant des "fiammes" (morceaux ovales ou lenticulairesde ponces), avec une teneur élevée en phénocristaux - photo Qfl247 / Matt Affolter.
Des colonnades incurvées dans le Bishop tuff - situées sud-ouest de l'Owens river gorge. Larges de 1 à 3 mètres, elles se rejoignent en un point pour former une "rosette" de fumerolles fossiles ... leur bouche est proche de la rivière Owens, suggérant une formation résultante de la vaporisation de l'antique rivière au contact de la coulée chaude - photo R.V.Fisher / Santa Barbara University.
Peu après, un dôme de résurgence s'est mis en place dans la partie centrale de la caldeira; cette activité fut suivie d'extrusions de rhyolite, riche en cristaux, à 200.000 ans d'intervalle (il y a 500.000, 300.000 et 100.000 ans) en une succession d'endroits autour du dôme de résurgence, et suivant le sens des aiguilles d'une montre.
Durant une période suivant la mise en place de la résurgence, la caldeira fut remplie par un lac qui a laissé des traces de niveau sur les parois de la caldeira et du dôme; on croit qu'il s'est drainé au travers de la gorge de la rivière Owens.
Les côtés nord et est de la caldeira et à droite, une portion du dôme de résurgence
-
La caldeira demeure thermalement active, avec de nombreuses sources chaudes et fumerolles ; un phénomène de déformation (inflation) et des essaims de séismes volcaniques et tectoniques s'y sont rajoutés au cours du dernier siècle.
Après 1978, l'activité sismique a fortement augmenté le long de failles formant la terminaison est de la sierra Nevada. En mai 1980, l'USGS a enregistré 4 séismes de magnitude 6 et un renflement suggérant un dôme en formation dans le centre de la caldeira, ce qui a renforcé la surveillance.
Carte des séismes entre 1978 et 1995 - et emplacement de la zone d'inflation au centre de la caldeira (en orange)
Doc . USGS
Demain, nous examinerons les zones d'activité géothermique et Mammoth mountain, siège d'émanations inquiétantes.
Sources :
- Global Volcanism Program - Long
valley
- USGS - Long Valley Observatory
- Nova Geoblog - the Bishop Tuff
- Journal of Petrology - mars 2007 - Compositionnal zoning of the Bishop Tuff , Wes Hildreth & Colin Wilson -
texte intégral
- History of volcanism in the Long Valley region - USGS
- Living with a restless caldera - USGS
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