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Thèse soutenue

Etudes texturales en 2D et 3D des produits des explosions vulcaniennes du volcan Soufrière Hills, 1997 (Montserrat)

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Auteur / Autrice : Thomas Giachetti
Direction : Tim H. Druitt
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Volcanologie
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

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La Soufriere Hills a connu 88 explosions vulcaniennes en 1997, chacune vidangeant la partie superficielle du conduit sur 0,5-2 km. Cette thèse visait à identifier et quantifier les processus de vésiculation du magma durant ces explosions par analyse texturale des produits naturels. Elle inclut des mesures en 2D (analyses d'images), en 3D (microtomographie à rayons X), une étude texturale de bombes en croute de pain et des analyses chimiques. La 2D a mis en évidence 3 populations de vésicules : des petites syn-explosives des grandes pre-explosives (~85% dans les ponces) ou liées à la fracturation syn-explosive d'amphiboles (~15% dans les ponces, 100% dans les bombes) et des vésicules de taille intermédiaire (coalescence des petites). La nucléation syn-explosive hétérogène, se produisant sur des microlites de magnétite. La croissance se fait par décompression. La coalescence affecte toutes les bulles supérieures à quelques dizaines de µm. Pour la première en 3D, des distributions de tailles de vesicules ont été réalisées jusqu'à 2 µm en combinant 3 jeux de données. Les résultats 3 D sont cohérents avec ceux issus de la 2 D. L'analyse texturale des bombes a montré que la vésiculation post-fragmentation de l'interieur est le mécanisme principal provoquant la fracturation de la bordure. La microspectrométrie Raman a mis en évidence une corrélation entre la teneur en eau des verres matriciels et la texture des échantillons (ponces plus riches en eau que les échantillons denses et les bombes, plus dégazés). La teneur en chlore est constante dans tous les échantillons et peut s'expliquer par un coefficient de distribution faible (~5) entre la phase vapeur et le liquide