The variability of the Strombolian activity - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2018

The variability of the Strombolian activity

La variabilité de l'activité Strombolienne

Résumé

Strombolian activity, characterised by series of small explosions at open-vent volcanoes, exists worldwide in various tectonic contexts. The variability of the Strombolian activity can be observed on a global scale and on the scale of a volcanic system. We performed two multidisciplinary studies to characterise the variability of the Strombolian activity. A thermo-infrasonic study at Erta’Ale (Ethiopia), Piton de la Fournaise (Réunion Island, France) and Yasur (Tanna Island, Vanuatu) allowed us to characterised the Strombolian activity as small and strong from numerous geophysical parameters. The thermo-infrasonic energy budget validated the existence of a sole mechanism of fragmentation for all Strombolian explosions. The Strombolian activity, often persistent, produces large volumes of gas that can interact with the atmosphere. These larges gas volumes are of the same order of magnitude, when averaged on a few centuries, than the gas volumes produced by larger volcanic eruptions, far less frequent, such as the Pinatubo eruption in 1991. Infrasonic, seismic and thermal measurements during two field campaigns at Yasur highlighted the coexistence of the progressive coalescence into the conduit and the massive coalescence in the reservoir that are responsible for the bubble formation. The massive coalescence exists, when the critical gas flux, above which the foam layer at the top of the reservoir becomes unstable, is exceeded. This critical gas flux allowed us to estimate the bubble diameter in the reservoir and gave consistent values compared to values obtained at other basaltic systems (Etna, Italy; Kilauea, USA; Erta’Ale, Ethiopia).
L’activité strombolienne, caractérisée par des séries de petites explosions, existe dans le monde entier et dans divers contexts tectoniques. La variabilité de l’activité Strombolienne est observée à l’échelle mondiale et à l’échelle d’un édifice volcanique. Deux études multi-disciplinaires nous ont permis de caractériser la variabilité de l’activité strombolienne. Une étude thermo-infrasonique à l’Erta’Ale (Éthiopie), au Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) et au Yasur (Vanuatu) a permis de caractériser l’activité faible et forte à partir de nombreux paramètres géophysiques. Le bilan énergétique thermo-infrasonique valide l’existence d’un mécanisme unique de fragmentation pour l’activité strombolienne. Nous montrons aussi que l’activité strombolienne, souvent persistante émet des gros volumes de gaz qui peuvent interagir avec l’atmosphère. Ces volumes moyennés sur quelques siècles sont équivalents aux volumes de gaz émis par de plus grosses éruptions volcaniques, beaucoup moins fréquentes, telle que l’éruption du Pinatubo en 1991. Des données infrasoniques, sismiques et thermiques acquises pendant deux mission de terrain au Yasur révèle la coexistence des deux mécanismes de formation des bulles que sont la coalescence progressive dans le conduit et la coalescence massive au toit du réservoir. La coalescence massive au toit du réservoir est généré pour un flux critique au delà duquel la mousse de gaz au toit du réservoir devient instable. Cette valeur critique permet d’estimer un diamètre des bulles dans le réservoir en accord avec les valeurs données pour d’autres systèmes basaltiques (Etna, Italie ; Kilauea, USA ; Erta’Ale, Éthiopie).
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Dates et versions

tel-02458676 , version 1 (28-01-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02458676 , version 1

Citer

Viviane Souty. The variability of the Strombolian activity. Earth Sciences. Université Sorbonne - Paris Cité, 2018. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02458676⟩
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