The effects of layering and local stresses in composite volcanoes on dyke emplacement and volcanic hazards

La plupart des éruptions volcaniques sont alimentées par des dykes. Dans toute analyse de risques volcaniques, il faut donc évaluer la probabilité qu'ont les injections de dykes d'atteindre la surface ou, au contraire, de s'arrêter en chemin. Les volcans composites sont ordinairement constitués par une alternance de niveaux mécaniquement résistants et peu résistants, avec des modules d'Young respectivement forts et faibles. La modélisation numérique montre que, pendant les périodes de gonflement de la chambre magmatique, les contraintes locales au sein de volcans composites empêchent généralement les éruptions alimentées par dykes. Alors que les contraintes dans les couches résistantes favorisent l'activité de tectonique cassante et la propagation des dykes, l'état de contrainte dans les couches peu résistantes n'est pas propice à l'activité sismique et entrave la propagation des dykes. L'étude de terrain et l'analyse géodésique indiquent que, pour la plupart, les dykes n'atteignent jamais la surface. Seule une part réduite des injections magmatiques alimente donc les éruptions. Une éruption alimentée par dykes ne peut se produire que si tous les niveaux que doit traverser le dyke lors de son cheminement vers la surface sont sujets à des contraintes locales, susceptibles de permettre la propagation des fractures en extension induites par la pression magmatique. Pour satisfaire cette condition, les contraintes doivent être relativement homogène le long du parcours magmatique. Des contraintes locales hétérogènes sont défavorables à la propagation des dykes. L'étude de la distribution fine de la sismicité permet d'évaluer ce degré d'homogénéité. Pour citer cet article : A. Gudmundsson, C. R. Geoscience 337 (2005).