Stromboli est le volcan le plus actif de l’arc Eolien. Il est connu pour son activité persistante qui donne lieu à des jets de gaz et des projections de scories denses et riches en cristaux (50%), depuis environ 1500 ans.
Ses éruptions produisent des ponces (<10% cristaux), très vésiculées, fait exceptionnel pour un volcan basaltique. L’activité persistante aux cratères est alimentée par un magma très fortement dégazé, résidant dans la partie superficielle du cône volcanique. Le magma basaltique, riche en eau et d’origine profonde, qui réalimente le corps superficiel est émis uniquement sous forme de ponces lors des événements explosifs les plus énergétiques.
L’objectif de ce travail est de déterminer, la composition en éléments traces (alcalins et alcalino-terreux, terres rares, Th, Ta, Nb…) des magmas à l’origine des événements explosifs violents à Stromboli depuis 1500 ans. Les quelques analyses de roches totales (ponces) déjà réalisées révèlent des hétérogénéités chimiques qui sont liées au mélange entre le magma d’origine profonde et le corps magmatique très cristallisé superficiel. Elles ne permettent pas de modéliser l’évolution géochimique réelle des magmas dans les 1500 dernières années. Or ces données sont nécessaires pour comprendre l’activité volcanique actuelle.
Une technique d’analyse très sensible, précise et multi élémentaire est nécessaire. La haute sensibilité de l’ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) permet l’étude de microquantités (< 50 mg) d’échantillons volcaniques. La distinction des différents processus à l’origine des hétérogénéités géochimiques est possible grâce à la justesse et au large spectre d’éléments accessibles par ICP-MS.
Une des difficultés est de trouver une procédure de minéralisation aboutissant à la dissolution complète d’un échantillon qui soit représentatif (donc < 50 mg imposés par l’hétérogénéité). Nous avons choisi d’effectuer une minéralisation acide sur bain de sable (220°C) dans des bombes en Téflon. La comparaison des résultats d’analyse de standards internationaux par dissolution suivie de mesure ICP – MS d’une part et par activation neutronique d’autre part a validé le protocole mis en place. En effet, une dissolution totale de l’échantillon et de bonnes limites de détection sont obtenues sans apport de pollution. Les éléments analysés sont déterminés avec exactitude par ICP-MS. De plus l’utilisation de deux techniques de calibration (méthode des ajouts dosés, méthode des courbes de calibration) a permis de mettre en évidence des effets de matrice.
Technique utilisée :
Analyse par activation neutronique,
Spectrométrie de masse.
• Laboratoire Pierre Süe UMR 9956 CEA-CNRS
• Analyse élémentaire au LIONS
• Analyse par spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif (ICP-MS)
