Sismicité et imagerie multi-échelle du volcan Krafla, nord-est de l’Islande

À gauche : Deux coupes transversales à travers la caldeira de Krafla montrant le rapport Vp/Vs des modèles de vitesse et la température des formations mesurée dans les forages. Les zones A1, B1/B2 et C1/C2 sont interprétées respectivement comme liquides, vapeur et zones potentielles de magma.
À droite : Diagramme du rapport Vp/Vs en fonction de la température pour les puits disponibles.




Une étude récente combine deux réseaux sismiques, un réseau permanent étendu et un réseau temporaire dense, pour améliorer la localisation des séismes et l’imagerie interne du volcan Krafla.

La tomographie locale des séismes a permis de construire des modèles de vitesse P et S à haute résolution, révélant que les variations de vitesse sont principalement liées à la perméabilité, la saturation en fluides et leur phase, plutôt qu’à la seule lithologie.

Deux zones distinctes de remontée de fluides bouillonnants, avec différentes proportions vapeur/liquide, ont été identifiées dans les champs géothermiques est et ouest, séparées par une structure perméable et plus froide. Ces zones sont alimentées par des sources de chaleur magmatiques, confirmées par la découverte de magma lors de forages profonds.

This combination of geological structures and fluids creates a patchy, dynamic environment along the fault, controlling where and how the fault slips, sometimes smoothly, sometimes suddenly.

Cette approche multi-échelle apporte une compréhension approfondie des interactions entre sismicité, circulation des fluides et magmatisme, essentielle pour la gestion géothermique et la prévention des risques volcaniques à Krafla.




Références

Mortensen : Landsvirkjun. LV-2015-098.The Krafla Geothermal System

Weisenberger : Landsvirkjun, LV-2015–04, 1–111. Bini : Soil CO2 emission and stable isotopes (δ13C, δ18O) of CO2 and calcites reveal the fluid origin and thermal energy in the supercritical geothermal system of Krafla, Iceland

Scott 2022 : Bayesian Calibration of a Natural State Geothermal Reservoir Model, Krafla, North Iceland

Maass 2025 : Improving passive reflection seismic imaging in complex geological settings through site effect reduction : application to Krafla volcano, Iceland

Arnason 2020 : New Conceptual Model for the Magma-Hydrothermal-Tectonic System of Krafla, NE Iceland

Virieux 2024 : Assessing the reliability of local earthquake tomography for crustal imaging : 30 yr of records in the Western Alps as a case study

Contacts scientifiques :

  • Elisabeth GlückChercheuse, ISTerre – Université Grenoble Alpes, France
  • Stéphane Garambois Chercheur, ISTerre – Université Grenoble Alpes, France
  • Jean Vandemeulebrouck Chercheur, ISTerre – Université Grenoble Alpes, France
  • Titouan Muzellec Chercheur, RISSC Lab – Université de Naples Federico II, Italie
  • Jean Virieux Chercheur, ISTerre – Université Grenoble Alpes, France
  • Anette K. Mortensen Chercheuse, ÍSOR – Iceland GeoSurvey, Islande
  • Egill Árni Gudnason Chercheur, ÍSOR – Iceland GeoSurvey, Islande
  • Thorbjörg Ágústsdóttir Chercheuse, Université d’Islande, Islande