Un chercheur de l'Université du Wyoming et ses collègues ont montré qu'une grande partie du sud-ouest des États-Unis était autrefois un vaste plateau de haute altitude, semblable au Tibet aujourd'hui.

Ce travail a des implications pour la distribution des ressources naturelles, comme le cuivre, et donne un aperçu de la formation des montagnes lors de la subduction des plaques tectoniques.

"Nous pensons normalement que le sud de l'Arizona et les régions environnantes sont chauds, déserts chargés de cactus avec des élévations de base relativement faibles, en dessous de 3, 000 pieds, " dit Jay Chapman, professeur adjoint au département de géologie et de géophysique de l'UW. "Toutefois, nos recherches récentes suggèrent que, durant la période du Crétacé supérieur au Paléogène inférieur (il y a 80-50 millions d'années), la région peut avoir eu des altitudes supérieures à 10, 000 pieds et ressemblait plus au plateau tibétain au nord des montagnes de l'Himalaya ou à l'Altiplano dans les montagnes des Andes en Amérique du Sud."

Chapman est l'auteur principal d'un article, intitulé « Preuves géochimiques d'un plateau orogénique dans le sud des États-Unis et le nord de la Cordillère du Mexique pendant l'orogenèse du laramide, " qui a été publié en ligne le 22 novembre dans le journal Géologie . La version imprimée sera publiée en février.

Roy Greig, un doctorat étudiant au Département de géosciences de l'Université de l'Arizona, et Gordon Haxel, un scientifique du US Geological Survey basé à Flagstaff, Arizona., sont co-auteurs de l'article. Chapman et ses collègues ont analysé la chimie des roches ignées pour déterminer l'épaisseur de la croûte terrestre dans le passé, puis ont lié l'épaisseur à l'altitude.

"La croûte terrestre flotte dans le manteau comme un iceberg flotte dans l'eau, avec un peu de dépassement au-dessus de la surface, " dit Chapman. " Quand la croûte est plus épaisse, la hauteur des montagnes et l'élévation de la surface terrestre sont plus élevées, tout comme la hauteur d'un iceberg qui sort de l'eau est plus grande si l'iceberg global est plus grand."

L'étude a déterminé que la croûte du sud de l'Arizona avait autrefois près de 60 kilomètres d'épaisseur, qui est deux fois plus épaisse qu'aujourd'hui et comparable à l'épaisseur de la croûte dans certaines parties de l'Himalaya.

« Tandis que les anciennes montagnes se formaient, le magma s'est introduit dans la croûte et a formé des roches comme du granit, " dit Chapman. " Quand la croûte était vraiment épaisse, les magmas ont subi une pression extrême du poids de toutes les roches au-dessus d'eux, qui a causé des changements distinctifs dans les types et la chimie des minéraux qui ont formé ces roches. »

L'une des questions intéressantes soulevées par l'étude est de savoir comment la croûte du sud de l'Arizona est devenue si épaisse dans le passé.

"La façon la plus courante de faire une croûte vraiment épaisse est que les plaques tectoniques convergent ou entrent en collision, qui produit de grands tremblements de terre et des failles qui empilent les masses rocheuses les unes sur les autres, " dit-il. " L'opinion dominante sur le sud de l'Arizona est qu'il n'y a jamais eu assez de failles dans la région pour faire l'épaisseur de la croûte que nous observons. C'est un peu une énigme quant à la façon dont une croûte aussi épaisse a été générée."

Adam Trzinski, un doctorat de première année. étudiant à l'UW, s'attaque maintenant à ce problème et recherche d'anciennes failles dans le sud de l'Arizona qui pourraient aider à expliquer comment la croûte épaisse est devenue si épaisse. En plus d'aider à comprendre les processus de la tectonique des plaques, l'étude peut aider à expliquer pourquoi le cuivre est si abondant dans le sud de l'Arizona.

"Plusieurs études antérieures ont noté une corrélation entre les grands gisements de minerai de cuivre et les régions de croûte épaisse, " dit Chapman. " Par exemple, il existe de nombreuses mines de cuivre dans les Andes au Chili. Les résultats de cette étude renforcent cette corrélation et peuvent aider dans les efforts d'exploration. »