Formation de caldera par fluage d'un système hydrothermal volcanique

The influence of a hydrothermal system within a volcanic edifice has been poorly studied with respect to volcano instability. This study deals with the relation between hydrothermal systems and tectonics, through the analysis of the deformations triggered in a volcanic cone by the flow of hydrothermally altered rocks. The presence of these clays, ductile at geological time scale, deeply changes the behaviour and the evolution of a volcanic edifice, which may lead to the formation of huge collapse structures like calderas. The comparison of analogue models with geology and geophysics allows us to interpret in this sense the collapse structures observed for example on Nuku Hiva (French Polynesia) and on the Piton de la Fournaise (Reunion Island). The analogue modelling also shows that the formation of the flat floor of a caldera can result from a syn-collapse process and does not necessarily involve posterior resurfacing by erosion or deposit of new eruptive products. Also, the experiments make it possible to identify the cone slope and the lowering of lateral stresses as the key parameters for explaining the birth and morphology of such calderas.L'influence d'un système hydrothermal au sein d'un édifice volcanique est un concept encore peu étudiée au regard de son importance pour la stabilité d'un volcan. Ce travail s'intéresse à la relation entre système hydrothermal et tectonique à travers l'étude des déformations engendrées dans un cône volcanique par le fluage de roches affectées par l'altération hydrothermale. La présence de ces argiles, ductiles à l'échelle de temps considérée, modifie profondément le comportement d'un édifice volcanique au cours de son évolution, pouvant conduire à la formation de grandes structures d'effondrement de type caldera. La confrontation de modèles analogiques avec la géologie et les données géophysiques nous permet de contraindre dans ce sens l'interprétation des structures d'effondrement observées par exemple sur Nuku Hiva (Polynésie française) et sur le Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion). La modélisation analogique montre également que la formation du plancher plat d'une caldera peut être le résultat d'un processus syneffondrement, ne nécessitant pas de resurfaçage postérieur par érosion ou mise en place de nouveaux produits éruptifs. Les expériences nous permettent d'identifier la pente du cône et la diminution des contraintes latérales sur l'édifice comme les paramètres prépondérants à l'origine de la déformation. Les variations de ces paramètres sont déterminantes pour la morphologie de la caldera