Temporal magmatic evolution of the Fani Maoré submarine eruption 50 km east of Mayotte revealed by in situ sampling and petrological monitoring
Type | Article | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Date | 2022 | ||||||||||||
Language | English | ||||||||||||
Author(s) | Berthod Carole1, 2, Komorowski Jean-Christophe3, Gurioli Lucia2, Médard Etienne2, Bachèlery Patrick2, Besson Pascale3, Verdurme Pauline2, Chevrel Oryaëlle2, Di Muro Andrea3, 4, Peltier Aline3, 4, Devidal Jean-Luc2, Nowak Sophie3, Thinon Isabelle5, Burckel Pierre3, Hidalgo Samia3, Deplus Christine3, Loubrieu Benoit6, Pierre Delphine6, Bermell Sylvain6, Pitel-Roudaut Mathilde![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
||||||||||||
Affiliation(s) | 1 : Université Clermont Auvergne, CNRS, IRD, OPGC, Laboratoire Magmas et Volcans, F-63000 Clermont-Ferrand, France 2 : SEDISOR; Univ. Brest UMR6538, IUEM, Plouzané, France 3 : Université de Paris, Institut de physique du globe de Paris, CNRS, F-75005 Paris, France 4 : Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise, Institut de physique du globe de Paris, F-97418 La Plaine des Cafres, France 5 : BRGM-French Geological Survey, 3 avenue Claude Guillemin, BP36009, F-45060 Orléans Cédex 2, France 6 : Geo-Ocean, UMR 6538 Ifremer, Université de Bretagne Occidentale, CNRS, F-29280 Plouzané, France 7 : CNRS, Genavir, F-29280 Plouzané, France 8 : Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche, Università di Modena e Reggio Emilia, Modena, Italy |
||||||||||||
Source | Comptes Rendus Geoscience (1631-0713) (Cellule MathDoc/CEDRAM), 2022 , Vol. 354 , N. S2 , P. 195-223 | ||||||||||||
DOI | 10.5802/crgeos.155 | ||||||||||||
WOS© Times Cited | 3 | ||||||||||||
Note | Part of Special Issue: TheMayotte seismo-volcanic crisis of 2018-2021 in the Comoros archipelago (Mozambique channel) / La crise sismo-volcanique de 2018-2021 de Mayotte dans l’archipel des Comores (Canal du Mozambique) | ||||||||||||
French abstract | 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. |
||||||||||||
Keyword(s) | Fractional crystallization, Mixing, Mayotte, Submarine eruption, Dredging, Petrological monitoring, Magmatic system | ||||||||||||
Abstract | 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. |
||||||||||||
Full Text |
|