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Temporal magmatic evolution of the Fani Maoré submarine eruption 50 km east of Mayotte revealed by in situ sampling and petrological monitoring
L’éruption au large de Mayotte a été intensément surveillée en appliquant des méthodes similaires aux éruptions sub-aériennes. Une étude pétrologique et géochimique des échantillons dragués couplée à de nombreux relevés bathymétriques, nous a permis de suivre l’évolution du magma au cours de l’éruption. Le trajet du magma change après un an de remontée directe (Phase 1), un réservoir magmatique sous-crustal et plus différencié est alors échantillonné (Phase 2). Un mois plus tard, le trajet change à nouveau et engendre une migration du site éruptif à 6 km au nord-ouest de l’édifice principal (Phase 3). La signature pétrologique des coulées de lave révèle à la fois une évolution par cristallisation fractionnée et un mélange syn-eruptif avec un magma téphri-phonolitique. Nous démontrons qu’une éruption à haut débit impliquant de grands volumes de magma basanitique et provenant d’un réservoir profond peut interagir avec des réservoirs plus superficiels et remobiliser le magma éruptible. Ceci a des implications significatives en termes de risques quant à la capacité de ces grandes éruptions à réactiver des réservoirs inactifs peu profonds provenant d’un système magmatique transcrustal et potentiellement situé à distance du site éruptif.
The “Fani Maoré” eruption off the coasts of Mayotte has been intensively monitored by applying methods similar to those used for subaerial eruptions. Repeated high-resolution bathymetric surveys and dredging, coupled with petrological analyses of time-constrained samples, allowed tracking the evolution of magma over the whole submarine eruptive sequence. Indeed, after one year of direct ascent (Phase 1), basanitic magma switched to a different pathway that sampled a tephriphonolitic subcrustal reservoir (Phase 2). Later, the magma pathway shifted again in the crust resulting in a new eruption site located 6 km northwest of the main edifice (Phase 3). The petrological signature of lava flows reveals both an evolution by fractional crystallization and syn-eruptive mixing with a tephri-phonolitic magma. We demonstrate that high-flux eruption of large volumes of basanitic magma from a deep-seated reservoir can interact with shallower reservoirs and remobilize eruptible magma. This has significant hazards implications with respect to the capacity of such large eruptions to reactivate shallow-seated inactive reservoirs froma transcrustal magmatic system that could be located potentially at a distance from the high-flux eruptive site.
Keyword(s)
Fractional crystallization, Mixing, Mayotte, Submarine eruption, Dredging, Petrological monitoring, Magmatic system