La coulée du belvédère (Hc3) du volcan Calbuco (Chili) : proportions des phases, géochimie et rhéologie

Abstract

Située en Amérique du Sud, la cordillère des Andes est le résultat de la subduction des plaques Cocos, Nazca et Antarctique sous la plaque sud-américaine. La cordillère est composée de quatre segments volcaniques. C’est dans la partie centrale de la zone volcanique sud (CSVZ) que Calbuco (Chili), un jeune stratovolcan andésitique, se localise. Deux paradoxes sont liés aux roches volcaniques. Bien que des complexités texturales sont observables dans les échantillons de lave, leurs tendances de différenciation sont régulières et généralement semblables aux tendances de différenciation expérimentales. De plus, l’effusion de coulées de lave est un processus dynamique pourtant une composition géochimique homogène est observable tout au long de la coulée. C’est pourquoi une étude détaillée d’une coulée de lave de Calbuco a été initiée afin de mieux contraindre ces deux paradoxes. Celle-ci passe par des analyses géochimiques (fluorescence des RX, microsonde électronique), l’estimation des proportions de phases (comptage de points, diffraction des RX, calcul balance de masse) et des mesures d’anisotropie de susceptibilité magnétique (ASM). Deux groupes de laves se distinguent géochimiquement au sein de la coulée étudiée, des andésites et des andésites basaltiques. Leur composition géochimique et leurs proportions de phases respectives sont relativement constantes bien que des complexités texturales sont visibles au microscope. De plus, la comparaison des proportions de phases mesurées avec celles d’un cumulat moyen calculé montrent des similitudes. Les compositions des échantillons seraient donc assez représentatives de la boue de cristaux qui se trouvait dans la zone de stockage. Dans un tout autre domaine, l’ASM a mis en évidence un comportement ferromagnétique dû à la présence de grains de magnétite (⌀ < 10 µm). Ceux-ci seraient responsables de la présence de fabriques anormales.

Localized in South America, the Andes cordillera is the result from the subduction of the Cocos, Nazca and Antarctica plates below the South American plate. The volcanic arc is subdivided in fur volcanic segments. It is in the central part of the South Volcanic Zone (CSVZ) that Calbuco (Chile), a young andesitic stratovolcano, is located. Two paradoxes are bound to volcanic rocks. Although some textural complexities are observed in the samples, their differentiation trends are generally equal to the experimental differentiation trends. Moreover, the effusion of lava flows is a dynamic process but the geochemical composition stays uniform through the lava flow. A detailed study of a lava flow of Calbuco has thus been undertaken in order to better constrain these two paradoxes. Several types of analyse have been realized such as geochemical analyses (X-ray fluorescence, electron microprobe), the estimation of phase proportions (point counting, X-ray diffraction, mass balance calculation) and anisotropy of magnetic susceptibility (AMS). Two groups of lavas can be distinguished geochemically, andesites and basaltic andesites. Their chemical composition and proportion of phases are rather constant although some textural complexities are observed. Moreover, the comparison between the phase proportions and a calculated average cumulate shows some similarities. The composition of the samples could thus be considered as representative of the crystal mush that was present in the main storage region. On the other hand, the AMS highlights a ferromagnetic behaviour due to the existence of magnetite (⌀ < 10 µm). They could be responsible for abnormal fabrics.