Modélisation de l’évolution temporelle de la déformation du volcan Grimsvötn, Islande.

Titre : Modélisation de l’évolution temporelle de la déformation du sol sur le volcan Grimsvötn, Islande.

Laboratoire de rattachement : ISTerre, Chambéry

Encadrants : Jean Vandemeulebrouck et Virginie Pinel, Equipe Géophysique des Volcans, ISTerre.

Téléphone : 04 79 75 84 85

Mots clés : Volcanologie, modélisation numérique, évolution temporelle des déformations.

Contexte et objectifs de la mission de stage :
La déformation inter-éruptive des volcans basaltiques est souvent caractérisée par une évolution exponentielle compatible avec la réalimentation d’un réservoir superficiel par une source profonde. Ainsi les données de déformations enregistrées à Grimsvötn, Islande pendant les trois dernières périodes inter-éruptives s’expliquent bien par un système de deux réservoirs connectés dans un milieu élastique (Reverso et al., 2014). Par ailleurs, le signal de déformation enregistré pendant l’éruption de 2011 a été interprété comme étant dû à la vidange d’un unique réservoir superficiel (Hreinsdottir et al, 2014), en contradiction avec les données pétrologiques et les volumes émis.

L’objectif de ce stage de master est de développer un modèle permettant d’interpréter les signaux co-éruptifs et inter-éruptifs de manière cohérente en intégrant un critère de fracturation du réservoir superficiel et d’arrêt de l’éruption. Nous prendrons également en compte la compressibilité du magma et la relaxation visqueuse de l’encaissant autour des réservoirs magmatiques. Nous quantifierons également l’effet de réservoirs supplémentaires sur le transfert du magma vers la surface. La modélisation sera faite analytiquement et numériquement avec le logiciel COMSOL.

Reférences :
– Hreinsdottir, S., et al. (2014), Volcanic plume height correlated with magma-pressure change at Grımsvötn Volcano, Iceland, Nat. Geosci., 7, 214–218, doi:10.1038/ngeo2044.
– T. Reverso, J. Vandemeulebrouck, F. Jouanne, V. Pinel, T. Villemin, E. Sturkell, A two-magma chamber as a source of deformation at Grimsvötn volcano, Iceland, en ligne J. Geophys. Res., DOI : 10.1002/2013JB010569, 2014.