Mégacristaux d'amphibole dans les laves de l'Etna

( l'éruption de juillet-août 2001).

Roberto Clocchiatti

CNRS and CEN Saclay

91191 Gif s/ Yvette cedex, France

La lave qui a jailli de la fissure ouverte à 2100m d'altitude sur le flanc sud de l'Etna, à proximité des Monts Silvestri supérieurs, le 18 juillet 2001, contient des mégacristaux d'amphibole ( Pargasite, Kaersutite) atteignant la taille exceptionnelle de 8cm selon l'axe c et environ 1cm selon b. On trouve ces cristaux en individus isolés dans les projections de l'activité strombolienne car ils se sont séparés par vannage de la phase fondue. Ils sont souvent présents dans la partie scoriacée des coulées, parfois associés à des enclaves sédimentaires. Plus rarement l'amphibole se présente en individus trapus, qui peuvent être facilement confondus avec des pyroxènes. Les individus aciculaires de 2 à 3cm de long ( axe c) sont fréquents.

En lame mince la partie centrale des cristaux est lacunaire, on observe de nombreux vides sphériques, empreintes laissées par des bulles de gaz qui ont servi de support à la nucléation des amphiboles. Le gaz est aussi présent sous forme d'inclusions fluides constituées de vapeur d'eau de faible densité ainsi que dans des inclusions mixtes ( verre +silicates+sulfures+gaz). Les amphiboles se développent aussi à partir d'enclaves gréseuses et de minéraux de la lave que l'on retrouve en inclusions (Plagioclase An85-76, Ol 75, Cpx Wo45-En42-Fs13, les oxydes de Fe-Ti). Les sulfures de Fe et Fe-Cu sont présents sous forme de filonnets ou associés à des inclusions fluides et vitreuses. Souvent dans la bordure des cristaux sont piégés des lattes de plagioclase, compagnons de cristallisation de l'amphibole, leur composition est très basique (An88-85) et homogène. L'ensemble de ces observations indique que les cristaux d'amphibole ont cristallisé dans un réservoir superficiel, dans une poche de magma en cours de refroidissement, sursaturée en fluides et au contact du soubassement sédimentaire.

L'amphibole est de composition assez homogène, toutefois on peut distinguer deux types de cristaux, des cristaux riches en potassium (K2O>1) et des cristaux pauvres en potassium (K2O<1). Ces derniers sont généralement déstabilisés et présentent une auréole composée de microcristaux de Fassaïte, de Rhonïte et d'oxydes Fe-Ti, dans un verre riche en Si, Al et alcalins. Leur composition est analogue à celle de quelques amphiboles de beaucoup plus petite taille présentes dans les scories des Monts Silvestri (1892).

L'amphibole a été trouvée de manière occasionnelle dans les laves des deux ou trois derniers millénaires, mais jamais en cristaux de taille centimétrique. Au cours du temps l'amphibole montre un enrichissement en potassium similaire à celui constaté dans les laves depuis 1970. (Tanguy et Kieffer 1976, Joron et Treuil 1984).En d'autres termes les amphiboles de la dernière éruption enregistrent et apportent une preuve supplémentaire de la contamination sélective en potassium ( et Cs, Rb) à partir du soubassement sédimentaire ( Clocchiatti et al., 1988).Les conditions de mise en place et les temps de résidence du magma dans le réservoir superficiel sont discutés.

Mise à jour du 17 Mai  2002:  

Ce matin en montant avec les guides de l'Etna Sud en direction de l'hornitos situé à 2700 mètres, nous apercevons un dégazage important au dessus de la Bocca Nuova et de la Voragine. Le vent rabat les panaches de gaz vers le refuge de la Torre del Filosofo. Malheureusement les nuages arrivent rapidement et recouvrent totalement les cratères.

Mise à jour du 16 Mai  2002:  

Aujourd'hui, je monte en direction de la bouche Est de la Bocca Nuova, et sur une demande en la mémoire de Beatriz Lebena Caldevilla, la femme Espagnole disparue il y a un an au bord de cette bouche je dépose un bouquet de fleur.

Mise à jour du 15 Mai  2002:  

Aujourd'hui, visite des cratères sommitaux avec Antonio Nicoloso et une équipe de télévision Anglaise, venue faire un repérage des lieux pour un documentaire.  Le soleil est bien présent et les gaz dans la matinée montent verticalement laissant une vue parfaite des bouches. L'activité de dégazage est identique à la journée du 14 mai avec toujours des bruits de dégazage au fond de la bouche Est de la Bocca Nuova. Je profite de cette visite pour effectuer avec le G P S le tracé des bouches en longeant les bords de la Bocca Nuova, de la Voragine et du Nord Est. Les mesures effectuées avec une précision de +/- 5m sont plus précises que les données fournies lors des dernières mises à jour. 

Voici les relevées pour les bouches Ouest et Est de la Bocca Nuova:

Pour la bouche Ouest, de son bord le plus à l'Ouest jusqu'à son bord Est la distance est de 230 mètres  et du bord Sud au bord Nord elle est de 176 mètres.

Pour la bouche Est, du bord Ouest jusqu'à son bord Est la distance est de 183 mètres et du bord Sud au bord Nord  elle est de 194 mètres. Le parcours effectué pour contourner les deux bouches est de  1179 mètres.

Les relevés pour la bouche du cratère Nord Est:

Du bord coté Sud à celui du coté Nord est de 299 mètres et de 228 mètres entre les bords Est et Ouest.

Les relevés pour le cratère de la Voragine:

202 mètres du Sud au Nord et 228 mètres d'Est en Ouest.

Mise à jour du 14 Mai  2002:  

Aujourd'hui la situation des cratères sommitaux est la suivante: Visite ce matin  de la Bocca Nuova et de la Voragine. Le vent d'Ouest est moins fort et  pour la première fois depuis mon arrivée  le 26 avril, il m'est possible enfin d'apercevoir l'intérieur des bouches Ouest et Est de la Bocca.

Dans la Voragine la bouche Ouest est le siège d'un fort dégazage de SO2, d'une densité très importante. La bouche Est émet un léger dégazage.

Le cratère Nord Est lors de mon passage dans le cratère Central, émet lui aussi un fort dégazage accompagné par moment par des émissions de cendres brunes (comme pour la bouche Ouest de la Bocca suite à des effondrements de parois).

Le cratère du Sud Est continu d'émettre un  dégazage sur la lèvre N.O et les sublimés de soufre sur le flanc Sud se sont élargies.

Mise à jour du 13 Mai  2002:  

L'activité des cratères sommitaux, et surtout celle de la Bocca Nuova est aujourd'hui caractérisée principalement par d’abondantes émissions de gaz.

La Bocca Nuova émet de grandes quantités de soufre, le vent Nord Ouest rabat les gaz dans la direction du refuge et même par moment jusqu'à l'hornitos situé à 2750m, là ou les guides emmènent les touristes.

Des lèvres du cratère Sud-Est s'échappe de manière continue un panache de gaz.

Dans la journée de samedi 11 mai, l'accès au sommet est rendu impossible.  La couverture nuageuse est très importante sur les cratères sommitaux.

Ce matin le soleil est bien présent, Antonio Nicoloso me dépose proche de la Bocca Nuova sur la piste qui contourne les cratères.

Les émissions de gaz au dessus des bouches sont importantes, et aucun bruit n'est perceptible au bord. J'ai juste le temps de parcourir  les bouches Ouest et Est de la Bocca, que les nuages arrivent rapidement et recouvrent totalement les cratères, ils sont accompagnés par des chutes de neige et de grêle, la visibilité est nulle est je retourne vers le bus qui sert d'abri pour les guides de l'Etna Sud à 2700m au G P S. A mon arrivée un manteau neigeux de 15 centimètres a déjà recouvert le sol.

Mise à jour du 10 Mai  2002:  

Ce matin, la direction du vent a changé sur les cratères sommitaux, le sirocco (vent du Sud) souffle assez fort. Nous partons en direction du cratère Nord Est en passant entre celui ci et le cratère Central. Nous arrivons au bord du cratère de la Voragine, le dégazage est moins important sur les bouches par rapport a nos observations faites le 03 mai. Nous décidons de descendre à l'intérieur de la Voragine.

Nous remontons dans le cratère Central et effectuons une nouvelle mesure avec le G P S sur les bords de la Voragine, elles varient entre 3290 et 3296 mètres. Nous  nous rendons enfin sur le cratère Nord Est, les fractures aperçues la dernière fois n'ont pas changé, nous le contournons par son flanc Est pour essayer de percevoir sa profondeur ce qui n'a pu être possible, en raison de son fort dégazage. Nous redescendons vers le refuge de la Torre en passant entre les cratères du Sud Est et de la Bocca Nuova.

Observations faites par Charles Rivière, Peggy Maugain, Pascale Martin, Daniel Drouère et Bruno Lanöé.

Mise à jour du 09 Mai  2002: 

Depuis la dernière visite du 03 mai et le peu d'activité sur l'Etna, nous nous sommes rendus sur les Iles Éoliennes de Stromboli et Lipari, l'activité de Stromboli est assez calme, le rythme des explosions et d'environ une explosion toute les 20 minutes (voir plus) et les projections de lapilli atteignent une hauteur d'environ dix à vingt mètres. Le dégazage produit par les bouches est abondant, les gaz se dirigent vers la terrasse ce qui rend l'observation difficile.

Nous retournons sur l'Etna accompagné par le mauvais temps, en  ayant eu la chance de pouvoir prendre le dernier aliscafo. Ce matin nous décidons de monter vers les cratères sommitaux, mais un vent violent souffle sur les sommets, le dégazage au dessus de la Bocca Nuova et de la Voragine est très important. Le vent rabat les panaches de gaz vers le Sud,  ceux -ci cachent  par moment complètement les cratères de la Bocca et du Sud Est. Nous attendons au refuge de la Torre del Filosofo que le vent se calme. Effectivement vers 13h00 nous prenons la direction des cratères, et nous rencontrons sur le bord de la Bocca Nuova Daniele Andronico, de l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia de Catania, il m'annonce que lundi 6 mai, une forte explosion a été ressentie sur un des cratères sommitaux par les appareils de mesures de l'I.N.G.V.

Nous traversons ensembles le cratère de la Bocca Nuova en longeant les bouches Ouest et Est, à la recherche d'éventuels matériaux frais sur le sol provenant d'une des bouches. La présence du dégazage très important, nous obligent de nous munir des masques à gaz. Après avoir contourner les bouches de la Bocca Nuova, nous nous dirigeons vers la Voragine en longeant le bord Sud Est du cratère Central et découvrons un dégazage plus soutenu dans ce cratère ce qui nous empêcheras de descendre vers les bouches. Lors de notre passage du bord Ouest de la Bocca au bord Est du Central, nous ne rencontrons aucunes projections récentes sur le sol et aucun bruit d'explosion. Nous redescendons en fin d'après midi vers Sapienza. Observations faites par Charles Rivière, Peggy Maugain, Pascale Martin, Daniel Drouère, Bruno Lanöé et un pompier de Belfort, passionné de l'Etna.

Mise à jour du 03 Mai  2002:  

Nous descendons ensuite dans le cratère Central, pour nous diriger au bord de la Voragine du côté Est. A l'intérieur se trouve deux bouches; la première se situe sous nos pieds son diamètre est d'environ une centaine de mètres et sa profondeur est d'environ cent cinquante mètres. La forme de la bouche ressemble à un entonnoir. Elle émet un dégazage important de SO2, lors d'émissions de gros panaches un sifflement se  fait entendre, à la différence de la deuxième bouche.

Celle-ci  se situant dans l'alignement de la première, sa position est surélevée d'une cinquantaine de mètres, elle émet des panaches en continue avec des cendres légèrement brunâtres.

Dans la Bocca Nuova, les émissions de cendres brunes sont toujours émises depuis la bouche Ouest.

Lors de notre retour par le flanc Est du cratère Central, nous apercevons un réseau important de fissures sur les bords du cratère Central, l'orientation est Nord Nord Est. La plus importante mesure 175 mètres avec une largeur comprise entre 2 et 4 mètres.

Le cratère Sud Est émet également un dégazage comme le montre la photo ci dessous (photo de droite).

Mise à jour du 02 Mai  2002:  

Aujourd'hui la situation des cratères était la suivante: Des explosions avec des projections de cendres noires à la Bocca Nuova et au cratère du Nord Est, se sont produites ce matin. Le temps nuageux, ne nous a pas permis de monter aux cratères.

Mise à jour du 01 Mai  2002:   

Dans l'ensemble de la journée le dégazage a été assez important à la Bocca Nuova et dans la Voragine, avec quelques rares émissions de cendres brunes depuis le cratère Ouest de la Bocca Nuova, vraisemblablement produites par des éboulements des parois.

Mise à jour du 30 Avril 2002:  

Aujourd'hui, visite sur la fracture au pied du cratère Sud Est, là ou a commencé l'activité éruptive le 17 juillet 2001. Le cône qui s'est formé lors de cette éruption, mesure environ 60 mètres de hauteur. Nous n'apercevons aucun dégazage sur ce cône. 

Nous continuons notre parcours en direction de la Bocca Nuova, en arrivant au bord des bouches il nous est impossible d'apercevoir les contours en raison d'une forte condensation. Aucun bruit ne se fait entendre, le silence règne dans les deux bouches.