earth-of-fire

                    Alaska SE - le stratovolcan Edgecumbe - photo Nerkasalmon / Wordpress

Le sud-est de l’Alaska forme une bande côtière étroite qui s’avance en territoire Canadien ; elle contient quelques volcans, dont un édifice sous-marin récemment découvert.

Sud-est Alaska - Les triangles noirs indiquent les volcans actifs à l'Holocène - carte AVO-USGS

La région possède une tectonique particulière :
Le long de la côte ouest, la plaque océanique du Pacifique glisse vers le nord, séparée de l’Amérique du Nord par une faille coulissante, ou faille de décrochement, connue sous le nom de " marge continentale transformante des îles de la Reine-Charlotte ".

La plupart des failles sont au large des côtes, mais certaines, comme la faille Fairweather (FF - qui passe près du mont Fairweather, à la pointe sud-ouest du nord-ouest de la Colombie-Britannique) poursuit sa trajectoire à l’intérieur des terres dans le sud-est de l’Alaska.

D’autres failles qui suivent un plan de fracture nord-ouest vers l’intérieur du Yukon et le nord de la Colombie-Britannique sont le reflet de temps révolus lorsque les continents, les îles et le fond des océans subissaient le brassage de la tectonique des plaques, résultant en la formation de terranes distincts.

Le système de failles Queen Charlotte-Fairweather (et autres failles régionales) et le terrane Yakutat - les centres volcaniques sont signalés par une pointe orange.

A=Admiralty Island, AV=Alsek Valley, B=Baranof Island, C=Chichagof Island, CA=Cape Addington, CF=Cape Fairweather, CO=Cape Ommaney, CS=Cross Sound, CSF=Chatham Strait Fault, DE=Dixon Entrance, FF=Fairweather Fault, FG-eb=Fairweather Ground—eastern bank, FG-wb=Fairweather Ground—western bank, K=Kruzof Island, MEV=Mount Edgecumbe volcano, OEVF=Offshore Edgecumbe Volcanic Field, OCA=Offshore Cape Addington Volcanic Field, OCO=Offshore Cape Ommaney area, PSF=Peril Strait Fault, QC–FW=Queen Charlotte–Fairweather fault system, YB=Yakutat Bay.

Alaska SE - le champ volcanique Edgecumbe et ses principaux volcans alignés SO-NE - d'après une carte topographique en relief de l'AVO-USGS

Alaska SE - à gauche, le stratovolcan Edgecumbe - à droite, Crater Ridge - photo Walterandsara blog.

Le champ volcanique Edgecumbe se situe sur l’île Kruzof, et sur la plaque tectonique nord-américaine à 10-15 km à l’intérieur de la faille transformante Reine Charlotte – Fairweather, séparant les plaques nord-américaine et Pacifique. Il est daté du Pléistocène - Holocène.

Ce champ volcanique, basaltique à dacitique, couvre 260 km² ; il comprend le stratovolcan symétrique Edgecumbe, les dômes et cratère de Crater Ridge et Shell mountain.

Le Mt. Edgecumbe est un stratovolcan à dominante andésitique, d’un volume de 3,5 km³, qui culmine à 970 mètres, et possède un cratère bien défini.

Il a été nommé en 1778 par le capitaine James Cook. Bien que sa morphologie reflète une construction récente, aucune éruption historique n’est rapportée dans les traditions orales, ni dans les documents Russes.

                            Alaska SE - le Mt. Edgecumbe, vu de Sitka (au SE)  - photo Medicaster

Les autres structures sont alignées sur une ligne SO-NE, marquant une fissure régionale, qui a abrité une activité volcanique depuis 600.000 ans.

Les dômes de Crater ridge sont de nature rhyolitique et concernent un volume de 3,5 km³ de magma.

Crater Ridge est tronqué par une caldeira de 1600 mètres de large, profonde de 240 mètres.

Alaska SE -  à l'avant-plan, le sommet de l'Edgecumbe et les pentes colorées de ponces dacitiques de l'épisode pyroclastique post-glaciaire - en arrière-plan, les dômes de Crater ridge, arborés - photo Jim Riehle - 05.2002  (U.S. Geological Survey, Alaska Volcano Observatory).

Les dernières éruptions en date sont des explosions phréatomagmatiques qui ont eu lieu au milieu de l’holocène, la dernière activité étant datée par le GVP de 2.220 avant JC (datation radiocarbone non revue).

L’activité post-glaciaire a produit des dépôts pyroclastiques volumineux, équivalents à 7,6 km³ de roches denses, et retrouvés jusqu’à Juneau et Lituya Bay, 200 km. plus au nord. Une collecte de sédiments marins du bassin adjacent, e.a. dans le Sitka Sound, contient des dépôts de tephra et de coulées pyroclastiques, de composition principalement rhyolitique, et pour une moindre portion dacitique. On y a trouvé aussi des cryptotephra correspondant à la White river Ash (éruption datée des environs de l'an 800).

Alaska SE - bathymétrie du Sitka Sound en relation avec les coulées pyroclastiques subaérienne du champ volcanique edgecumbe ( Riehle & al. 1989)

La ligne blanche, à 70 mètres de profondeur, indique le niveau marin eustatique au temps de la déposition des téphra du Mt. Edgecumbe (Fairbanks 1989) - doc. du "Marine tephrochronology of the Mt. Edgecumbe Volcanic Field" , réf. en sources.

                     Alaska SE - Mt. Edgecumbe 12.2004 - photo Marriott Duncan

 Sources :

- Global Volcanism Program - Edgecumbe

- AVO - USGS - Mt. Edgecumbe

- Marine tephrochronology of the Mt. Edgecumbe Volcanic Field, Southeast Alaska, USA - By Jason A. Addison, James E. Beget, Thomas A. Ager, Bruce P. Finney

 - Tectonic and glacial related seafloor geomorphology as possible demersal shelf rockfish habitat surrogates—Examples along the Alaskan convergent transform plate boundary – by H. Gary Greene, Victoria M. O’Connell, Cleo K. Brylinsky

                                 Alaska - le mont Blackburn - photo National Park Service

Le Mt. Blackburn, le plus haut pic des Wrangell mountains, est en fait le vestige érosionnel d’un grand volcan. Il culmine actuellement à 4.996 mètres. Il est recouvert de glaciers et de neiges éternelles ; les glaciers principaux sont le Kennicott (photo ci-dessous), le Nabesna et le Kuskulana.

Il s’agit vraisemblablement d’un grand volcan-bouclier, contenant une vaste caldeira sommitale (estimée à environ 15 x 20 km). L’érosion de la structure originale ne laisse pas deviner son ancienne forme.

Les roches les plus anciennes du Mt. Blackburn sont des granites qui font intrusion dans les laves situées le long d’une fracture en arc, interprétée comme limite de la caldeira. Ces laves sont datées de plus de 5 millions d’années, et représentent probablement les premiers produits du volcan-bouclier. On retrouve dans le reste du massif Mt. Blackburn des intrusions granitiques plus jeunes, datées de 3,4 Ma, dans une couche faite de coulées andésitiques … ces formations suggèrent que la caldeira primitive doit s’être formée par effondrement entre 4,2 et 3,4 Ma. Il n’y a plus de traces d’activité volcanique suite au collapsus et au remplissage de la caldeira.

               Alaska - le mont Blackburn et le glacier Kennicott - photo National Park Service

Le Mt. Jarvis forme le point le plus élevé d’une dorsale de 10 km. de longueur et haute de 4.000 mètres, légèrement en courbe. Elle est composée d’une épaisse séquence de coulées de lave dacitique et andésitique, recouverte soit par une coulée de dacite, soit par de petit dômes de dacite. Une datation faite sur une coulée basale suggère une émission il y a 1,6 Ma. (Richter & Smith 1976)

Alaska - le Mt. Jarvis - 4.091 mètres - en forme d'haltère, sur la gauche, et le glacier Jacksina serpentant vers le point d'observation - photo Wrangell-St.Elias Nat. park / R. McGimsey.

Le Mt. Gordon est le plus haut, avec 2.755 m, d’une série de cinder cones basaltique à basalto-andésitique, situés au nord des Wrangell mountains, entre le Mt. Drum et le glacier Nabesna. Beaucoup ont moins de 100 mètres de haut, mais le Mt. Gordon possède des mensurations différentes : 625 m. de hauteur pour un diamètre de 5 km. Il repose sur des laves du Wrangell ancestral. (Richter 1990). Son âge précis est inconnu.

Alaska - Le Mont Gordon recouvert de neige - photo Donald Richter, 1994 (U.S. Geological Survey, published in Richter et al., 1995).

Sources :

- AVO - USGS - Wrangell group

- Global Volcanism Program - Gordon

- USGS - Guidebook to the volcanoes of the western Wrangell mountains.

- N.P.S. - Wrangell-St. Helias Nat. Park and Preserve - link

      Alaska - le Mont Wrangell et le Mt Zanetti, un spatter-cinder cone, sur la gauche- photo USGS

Le Mont Wrangell est un important volcan-bouclier andésitique : trente kilomètres de diamètre basal, pour un volume de 900 km³. Son sommet occidental culmine à 4.271 mètres. Il est couronné par une caldeira de 6 km. sur 4, emplie de glace et dont la profondeur excède 1 km.

Diamètres et hauteurs comparés des différents types de volcans - les géants sont les volcans-boucliers, dont le Wrangell - doc. Guide to the Volcanoes of the Western Wrangell mountains.

Cette caldeira n’a pas une origine explosive, mais semble s’être formée en réponse au retrait du magma des réservoirs situés dans la zone sommitale.

Coupe d'un modèle illustrant le développement d'un volcan-bouclier type Wrangell - Doc. guide to the volcanoes of the Western Wrangell Mountains.

Trois cratères,  post-caldeira, d’un diamètre de moins d’un kilomètre, se sont formés sur le bord ouest et nord de la caldeira ; ils présentent une activité géothermale (photo ci-dessous).

Le flanc nord abrite un cône de projections et de cendres, le Mont Zanetti : 450 m. de haut (il culmine à 3.965 m.), il a été la source de coulées de lave.

Carte simplifiée du Mt. Wrangell - doc. USGS

Des coulées de lave ont parcouru 58 km. sur le flanc sud-ouest, une mobilité due à un ratio d’éruption élevé, et non à leur composition andésitique riche en phénocristaux (Nye 1983).

Des glaciers couvrent son sommet et ses flancs : au nord, le glacier Nabesna, au sud, le Chetaslina, à l’est, le Chichokna et le Dadina.

Mt Wrangell - une portion de la caldeira - activité fumerollienne au niveau d'un des trois cratères post-caldeira  -  Photo Chris Nye (Alaska Division of Geological and Geophysical Surveys, Alaska Volcano Observatory).

                        "Les neiges éternelles du Wrangell" - photo National Park Service.

Son histoire éruptive est longue.

Il a commencé à se construire il y a 750.000 ans sur un édifice plus ancien datant du pléistocène ; une accumulation de volumineuses coulées de lave lui ont donné sa masse, principalement entre il y a 600.000 à 200.000 ans. La caldeira sommitale s’est formée par effondrement, probablement il y a 50.000 ans.

Le Mont Zanetti a été actif à la fin de la dernière glaciation importante, il y a moins de 25.000 ans.

Son activité a été marquée par trois épisodes violents en 1784, 1884-85 et 1900. Au 20° siècle, le GVP rapporte sept éruptions. La dernière est datée du 1° et 2 août 2002.

Le Mt. Wrangell durant l'été 1902 - photo archives USGS / W.C. Mendenhall, géologue - un panache de vapeur marque le sommet, et les flancs sont noircis par de la cendre.

Le Mont Wrangell est toujours considéré comme actif ; ses trois cratères post-caldeira présentent des fumerolles, et un panache de vapeur peut surmonter occasionnellement le sommet, par temps calme.  De plus, les cratères nord et ouest ont été le siège d’activité phréatique au cours des temps historiques, et le sommet est de temps en temps noirci par une fine couche de cendres noires.

Mt. Wrangell - fumerolles au niveau d'un cône post-caldeira, situé en bordure de celle-ci - photo profsurv

Mt. Wrangell flanc nord-ouest - des cendres recouvrent les neiges (émises par le cratère ouest ?) - photo Taw, Doyle / via AVO-USGS

Des recherches récentes indiquent que l’activité fumerollienne et phréatique sommitale croît et décroît en réponse aux variations de flux de chaleur, qui à son tour, peut augmenter après des séismes majeurs touchant le sud de l’Alaska.

Deux exemples :

- après le séisme Yakataga de 1899, les retombées de cendres sur le champ de glace sommital se sont fait communes,  et

- après le séisme de 1964 de M 8,3, l’activité thermale sommitale (cratère nord) s’est accrue fortement, phénomène suivi par l’université d’Alaska grâce aux changements du volume des glaces (link). L’activité sismique peut apparemment modifier les canaux de convection des eaux sous les cratères pour permettre un meilleur transfert calorifique.

Mt. Wrangell - coupe du cratère nord montrant les changements de volume de la glace recouvrant celui-ci , entre 1957 et 1983, et une nette diminution après 1965, causé par l'accroissement du flux de chaleur.
 d'après Benson et Motyka (1978) et Benson & al. (1984) / GVP.

Coucher de soleil sur le Mt. Wrangell (avec le Mt. Zanetti bien éclairé sur la gauche) - photo N.P.S.

Toponymie :

Il doit son nom au baron russe Ferdinand von Wrangell, amiral, explorateur, homme d'État, scientifique et président de la Compagnie russe d'Amérique entre 1830 et 1835. Il est également appelé pic Chechitno, K'elt'aeni ou Uk'eledi. K'elt'aeni signifierait approximativement "celui qui contrôle " dans le dialecte athapascan des Ahtnas tandis que Uk'eledi est "celui qui fume ".

Sources:

- Global Volcanism Program - Wrangell

- USGS - Guide to the volcanoes of the Western Wrangell Mountains.

- N.P.S. - Wrangell-St Elias - link

- Summitpost - Wrangell mountains - link

A proximité des maars Ukinrek, le centre volcanique Ugashik-Mont Peulik a été le siège d’un volcanisme explosif qui comprend la formation d’une caldeira de 5 km. de large à la fin du Quaternaire, et d'une activité de dômes post-caldeira à l’Ugashik. Le stratovolcan Peulik s’est édifié sur le flanc nord de l’Ugashik à l’Holocène.

Alaska - le centre volcanique Ugashik-Mt. Peulik - les flèches noires correspondent à la direction des avalanche de débris relatives au Mt Peulik - en rouge, les plus grands monticules des avalanches en hummock. - carte USGS.

Alaska - situation du complexe Ugashik-Mt.Peulik vis às vis des lacs l'entourant - carte Mountain forecast.

L’Ugashik :

L’édifice pré-caldeira de l’Ugashik, plutôt un complexe de dôme,  a été détruit à la fin du Pleistocène ; La datation K-Ar des roches volcaniques pré-caldeira est de 171.000 +/- 22.000 ans.

L’ effondrement a formé une caldeira de 5 km de diamètre. Le volume éjécté est estimé entre 5 et 10 km³, en un seule éruption plinienne, daté d’au minimum 40.000 ans.

Ces dépôts importants ont été retravaillés par la glaciation de la fin du Pléistocène.

Alaska - la caldeira de l'Ugashik et cinq dômes, vus de l'est avec la lac Ugashik supérieur en arrière-plan.

- les trois plus grands dômes ont en arc de cercle en fond de caldeira, numérotés de 1 à 3 de gauche à droite - photo Betsy Yount (Alaska Volcano Observatory, U.S. Geological Survey - 11.04.1984)

Les éruptions post-caldeira ont formé de larges dômes, de dacite-rhyolite, qui recouvrent de nombreuses bouches et débris d’autres dômes ; ces matériaux recouvrent le plancher de la caldeira, ne laissant qu’un petit fossé entre les dômes et ses parois. Le côté NO du groupe de dôme est partiellement couvert d’une coulée de lave en blocs émise par le Mont Peulik.

Le plus grand dôme, de nature composite, mesure 440 m. de hauteur et 2.000 mètres de large. La surface douce de la plupart des dômes laisse penser qu’ils ont subi une glaciation … ils sont daté du pré-holocène, à l’exception du dôme I , interprété comme datant de l’holocène(au centre-gauche de la caldeira sur la photo ci-dessus).

         Alaska - la caldeira de l'Ugashik, vue du nord - photo Cyrus Read 06.2006 / AVO-USGS

Durant l’Holocène, l’activité éruptive sest déplacée de quelques kilomètres en direction du nord, et la composition du magma a évolué de dacito-rhyolitique à basalto-andésitique  au Mont Peulik.

Le Mont Peulik :

C'est un petit stratovolcan tronqué, d’un diamètre basal de 10 km environ et d’un volume de 5,6 km³, qui s’est contruit sur un sous-bassement de roches sédimentaires du Jurassique, en au moins trois épisodes impliquant à la fois des évents de flancs et sommitaux. Il recouvre partiellement le flanc nord de l’Ugashik. Un cratère sommital, large de 1500 mètres, s’ouvre vers l’ouest ; il est occupé par un dôme de 500 m. de diamètre.

   Alaska - le Mont Peulik et Gas Rocks, à l'avant-plan, vus du lac Becharof - photo Fish & wildlife sv.

Ce dôme, tout comme ces prédécesseurs, sont la source d’épais dépôts de coulées de blocs et cendres qui recouvrent le flanc ouest du volcan sur près de 40 km². Un petit dôme est présent sur le flanc Est, vers 1200 m. d’altitude, responsable d’une petite coulée de blocs.

Les dépôts d’une avalanche en hummocks, couvrant 75 km² au nord du volcan, représentent un effondrement sectoriel antérieur. Près de 450 monticules de taille valable et 360 lacs ou bassins d’un diamètre supérieur à 30 mètres sont répertoriés dans les dépôts cartographiés.

Des coulées de lave en provenance d’éruptions de flanc couvre 8 km² au nord du Peulik, s’étendant sur 6 km. en direction du lac Becharof.

Alaska - Mt. Peulik, vu du lac Ugashik inférieur - le dôme est au centre de la somma - photo Dreeszen, Robert / AVO 13.01.2006

La seule éruption documentée du Peulik est datée de 1814. Une analyse satellite par interférométrie suggère un corps magmatique localisé à 6,6 km de profondeur, ayant subi une inflation de 0,051 km³ entre octobre 1996 et septembre 1997. (Lu & al) … ce qui laisse supposer une possible activité éruptive future.

Sources :

- Global volcanism Program - Ugashik-Peulik

- USGS - Geology of the Ugashik-Mount Peulik Volcanic Center, Alaska

By Thomas P. Miller

- AVO-USGS - Ugashik-Peulik volcano - link