Implication des r´esultats pour une potentielle chambre

L’´epaisseur de magma n´ecessaire pour reproduire les d´eformations est tr`es fine. Il suf- fit d’une lentille de magma entre 0,6 et 0,083 m pour reproduire le soul`evement annuel observ´e. Ce qui correspond `a un flux entre 0,092 km3 et 0,089 km3par an. Ces flux cor- respondent respectivement `a une zone ´etroite avec une augmentation de la hauteur de 0,6 m.ans−1 et `a une zone large avec une augmentation de la hauteur de 0,089 m.an−1. En tenant compte du fait que ces d´eformations sont observ´ees depuis 1992 (Lau et al.,2018), nous estimons qu’entre 15,6 et 2,16 m de magma se sont accumul´es sous l’Uturuncu. Ce qui repr´esenterait un volume total entre 2,42 et 2,3 km3. Cette faible ´epaisseur et ce faible volume peuvent expliquer le fait qu’une chambre magmatique active n’a pas ´et´e d´etect´ee (Pritchard et al.,2018).

L’arriv´ee constante de magma peut ˆetre expliqu´ee par le fait qu’un diapir arrive len- tement sous la croˆute ´elastique. Avec notre mod`ele, nous mod´elisons cela par une suc- cession de calcul avec une source de plus en plus ´epaisse.Burov et al.(2003) montrent que pour un fort contraste de densit´e entre la croˆute et le magma la remont´ee de celui- ci se fait ente 0,015 et 0,063 m.an−1. Lorsque le contraste de densit´e est plus faible, la remont´ee se fait `a une vitesse comprise entre 0,015 et 0,047 m.an−1. Les vitesses de re- mont´ee n´ecessaire pour reproduire les d´eformations avec notre mod`ele sont comprises entre 0,6 et 0,083 m.an−1. La valeur maximum est sup´erieure `a l’estimation donn´ee par

Burov et al.(2003) d’un ordre de grandeur. La valeur minimale est ´egalement sup´erieure, mais est de mˆeme ordre de grandeur que celle donn´ee par Burov et al. (2003). Or, les donn´ees sont bien mieux reproduites quand la flottabilit´e de la source est forte. Le magma au niveau de l’APMB ´etant tr`es hydrat´e, sa masse volumique est susceptible de d´ecroˆıtre `a faible profondeur, sous l’effet de l’exsolution des volatiles. Ces points correspondent `a des sources larges dont l’´epaisseur est faible et donc aux vitesses de remont´ee proches de 0,047 m.ans−1.

5.1.10

Conclusion

Au niveau de l’Uturuncu, depuis une dizaine d’ann´ees un anneau d’affaissement est mesur´e autour d’une zone de soul`evement. Plusieurs hypoth`eses ont ´et´e propos´ees pour expliquer cette d´eformation circulaire en forme desombrerocentr´e sur le volcan. Nous

proposons ici qu’il s’agisse de la signature de la d´eformation d’une plaque ´elastique qui est d´eform´ee par un magma avec une flottabilit´e positive qui est stock´e au niveau de la transition fragile-ductile. Pour tester cette hypoth`ese, nous avons appliqu´e le mod`ele d´etaill´e au chapitre2afin de r´ealiser une inversion des donn´ees de d´eformations publi´ees parHenderson and Pritchard(2017). De mani`ere `a tester toute la variabilit´e possible des param`etres ´elastiques de la plaque, nous avons r´ealis´e 1681 inversions. Puis nous avons repr´esent´e les r´esultats en fonction de H0 et β2T−1. Ces deux param`etres repr´esentent

respectivement la variation de la profondeur de la transition fragile-ductile et la variation des param`etres ´elastiques de la plaque ainsi que celle de la flottabilit´e de la source. Nous avons ensuite test´e notre inversion pour 5 points pr´ecis.

La position du point r0 o`u se fait la transition entre la zone de soul`evement et celle

d’affaissement, le soul`evement maximal, uz(r = 0, z = 0), et l’affaissement maximal,

umin_z , sont tous trois bien reproduit par notre mod`ele. Cependant, le rapport R1 entre u<sub>z</sub>(r = 0, z = 0) et umin<sub>z</sub> et le rapport R2 entre le maximum du d´eplacement radial et celui du d´eplacement vertical ne sont pas tr`es bien contraints par notre mod`ele.

Sur les 1681 inversions, 338 ont permis de d´eterminer une source, dont 248 repro- duissent correctement les d´eformations. Ce qui correspond `a une large gamme de valeurs pour les param`etres E, ρc, ρm, ρup et ν. Les donn´ees sont globalement mieux repro-

duites lorsque H0est petit et β2T−1 grand. Ce qui indique une profondeur de la transition

fragile-ductile plutˆot faible et que, soit la source a une forte flottabilit´e, soit la plaque est peu rigide. Ces caract´eristiques sont coh´erentes avec les valeurs des diff´erents param`etres physiques issues des donn´ees sismiques (Henderson and Pritchard,2017).

Les donn´ees de d´eformation annuelle sont bien mieux reproduites pour les sources larges dont la hauteur est faible que pour les sources ´etroites dont la hauteur est plus importante. Ce sont donc uniquement les premi`eres qui sont r´esum´ees. Nous concluons donc que la d´eformation au niveau de l’Uturuncu peut ˆetre due `a la lente arriv´ee d’un dia- pir juste sous la plaque ´elastique. L’arriv´ee de ce diapir provoque le stockage du magma sur une zone d’une largeur totale de 40 km. Ce qui correspond `a la largeur du soul`evement observ´e. L’affaissement autour de la zone de soul`evement est due `a la r´eponse ´elastique de la plaque sous l’effet de la pouss´ee de ce stockage. Nous estimons que depuis 1992

environ 2,16 m de magma ont pu se stocker sous le volcan Uturuncu. Cette fine ´epaisseur peut expliquer que la lentille de magma n’ait pas ´et´e d´etect´ee par des m´ethodes sismiques.

Perkins et al.(2016a) ont montr´e que les d´eformations au niveau de l’Uturuncu n’´et- aient pas archiv´ees dans les d´epˆots s´edimentaires des lacs environnants. Ce qui selon

Gottsmann et al.(2017) indique que la d´eformation n’est pas permanente. Or rien n’in- dique non plus que les d´eformations observ´ees depuis 1992 ne correspondent pas `a un tout nouveau cycle de stockage et que ces d´eformations ne correspondent pas au premier pulse de magma dans l’intervalle de temps enregistr´e par les s´ediments. Pour valider ou invalider notre mod`ele, il faut ´etendre la dur´ee des observations. Les soul`evements ob- serv´es semblent diminuer et tendre vers 0 depuis un ou deux ans (Lau et al.,2018). Si les soul`evements se maintiennent dans le temps, cela donnera un argument suppl´ementaire en faveur de notre mod`ele. En effet, le stockage d’un magma `a la transition fragile-ductile provoque des d´eformations permanentes. Si le soul`evement observ´e commence `a dimi- nuer cela ira dans le sens du mod`ele deGottsmann et al.(2017).