Si vous avez parcouru le tronçon essentiellement plat de l'I-25 dans le Colorado, de Pueblo à Trinidad, vous les avez vus :les Spanish Peaks, des montagnes jumelles qui s'élèvent dans le ciel de nulle part, atteignant des altitudes de 13 628 et 12 701 pieds au-dessus de la mer. niveau.
Dans une nouvelle étude, des géologues de CU Boulder ont établi une chronologie de l'émergence de ces montagnes majestueuses mais isolées. Les découvertes de l'équipe pourraient rapprocher les scientifiques de la réponse à l'une des énigmes les plus tenaces de la géologie du Colorado :qu'est-ce qui a fait de Denver, la Mile High City, une hauteur d'un mile ?
"Pour les géologues, la grande question est la suivante :pourquoi les hautes plaines du Colorado sont-elles si hautes ?" a déclaré Sabrina Kainz, qui a dirigé la recherche en tant qu'étudiante de premier cycle en géologie à CU Boulder.
Le groupe a publié ses conclusions dans Lithosphère .
Les montagnes Rocheuses escarpées et enneigées du Colorado attirent les touristes et bien plus encore. Mais pour des chercheurs comme Kainz et le géologue de l'Université de Boulder, Lon Abbott, les hautes plaines qui s'étendent sur une grande partie de l'est du Colorado, le territoire des tumbleweeds et des chiens de prairie, pourraient être encore plus intéressantes.
Abbott a expliqué que les endroits les plus élevés du monde ont tendance à être ainsi en raison de l'écrasement et de la compression des plaques tectoniques, des morceaux géants de la croûte terrestre qui s'entrechoquent, froissant les masses terrestres et soulevant des chaînes de montagnes entières. Mais les hautes plaines du Colorado, dominées par des roches sédimentaires, ne sont pas du tout froissées. Il s'agit d'une grande pile plate de crêpes géologiques.
"Les hautes plaines du Colorado sont vraiment anormales dans le monde entier", a déclaré Abbott, co-auteur de l'étude et professeur au Département des sciences géologiques. "Ils ne sont pas formés de la même manière que les montagnes. "
Pour mieux résoudre le mystère des plaines, les chercheurs ont collecté et analysé des roches depuis les Spanish Peaks jusqu'à Two Buttes, une formation géologique proche de la frontière du Kansas.
Ils ont découvert que les roches formant les pics espagnols se sont injectées dans la croûte sous le Colorado sous forme de magma il y a environ 24 millions d'années, mais sont restées à des kilomètres sous terre jusqu'à il y a environ 17 millions d'années. Ce qui s'est passé pour les faire remonter à la surface reste un mystère.
"Nous pouvons répondre lorsque les plaines autour des pics espagnols sont devenues si hautes", a déclaré Kainz. "Le "pourquoi" du problème est un peu plus compliqué."
Les Spanish Peaks sont depuis longtemps un monument important pour des générations de personnes qui ont élu domicile dans le sud du Colorado.
Le peuple indigène Comanche appelait ces formations « Wahatoya », ce qui signifie « Double Montagne ». Au début des années 1800, les voyageurs suivant le sentier de Santa Fe, qui reliait le Missouri à ce qui est aujourd'hui le sud-ouest des États-Unis, autrefois la partie nord de la Nouvelle-Espagne puis du Mexique, utilisaient les sommets comme points de repère.
"Ils passaient des semaines et des semaines à voyager dans leurs chariots dans les plaines", a déclaré Abbott, dont le livre "Geology Underfoot Along Colorado's Front Range" est une introduction aux chiens de chasse de l'État. "Puis, tout d'un coup, ils voyaient ces montagnes et ils savaient qu'elles se rapprochaient."
En 1913, des centaines de mineurs de charbon en grève contre la Colorado Fuel and Iron Company ont installé un camp de tentes non loin des montagnes – un prélude au massacre de Ludlow de 1914, qui reste l'un des conflits du travail les plus meurtriers du pays.
Les sommets ont toujours été un peu mystérieux. Ils sont aussi hauts que la plupart des sommets des montagnes Rocheuses à l'ouest, mais les pics espagnols se sont formés à une époque différente et à partir de roches complètement différentes.
Pour Kainz, aujourd’hui doctorant à l’Université de Washington à Seattle, étudier ces caractéristiques au premier cycle était un rêve devenu réalité. Elle a commencé le projet au plus fort de la pandémie de COVID en 2020 et a passé des heures entassée dans des voitures avec des dizaines d'échantillons de roche.
L'équipe comprenait Rebecca Flowers, professeur de sciences géologiques; Skye Fernandez, étudiante de premier cycle en géologie; James Metcalf, directeur du Laboratoire de recherche et d'instrumentation en thermochronologie (TRaIL); et Aidan Olsson, alors étudiant à la Fairview High School de Boulder, étudiant maintenant la biologie à la CU Boulder.
Le projet reposait sur une approche appelée thermochronologie. Kainz a noté que de petits changements chimiques dans les cristaux de nombreuses roches peuvent donner aux géologues des indices sur la chaleur ou le froid de ces échantillons il y a des millions d'années. Les roches enfouies profondément sous la Terre ont tendance à être plus chaudes que celles plus proches de la surface.
Selon les résultats de l'équipe, les pics espagnols se sont formés pour la première fois lorsque le magma a jailli des profondeurs de la croûte terrestre sans toutefois atteindre la surface.
Puis quelque chose s’est produit. En très peu de temps, d’un point de vue géologique, de vastes étendues de terre dans le sud-est du Colorado ont disparu. Il y a environ 18 à 14 millions d'années, plus d'un mile de roches sédimentaires autour des Spanish Peaks se sont érodées, puis ont été emportées dans la rivière Arkansas.
Les chercheurs soupçonnent que des forces géologiques non encore identifiées poussaient le sud-est du Colorado par le bas, exposant des roches auparavant souterraines à la pluie et à l'eau courante.
Abbott et ses collègues étudient actuellement comment cette perturbation aurait pu s'inscrire dans l'évolution plus large des plaines du Colorado. Leurs données préliminaires, par exemple, suggèrent que les plaines autour de ce qui est aujourd'hui Denver n'ont peut-être pas connu des bouleversements similaires au même moment.
Mais l'étude montre clairement une chose :les hautes plaines du Colorado sont depuis longtemps quelque chose à voir.
"Aussi hautes que soient les Hautes Plaines aujourd'hui, elles étaient beaucoup plus hautes auparavant", a déclaré Kainz. "Ils étaient aussi hauts que les montagnes Rocheuses aujourd'hui."
Plus d'informations : Sabrina J. Kainz et al, Exhumation cénozoïque à travers les hautes plaines du sud-est du Colorado à partir de la thermochronologie (U-Th)/He, Lithosphère (2024). DOI :10.2113/2023/lithosphère_2023_310
Fourni par l'Université du Colorado à Boulder
