Un ricercatore dell'Università del Wyoming e i suoi colleghi hanno dimostrato che gran parte degli Stati Uniti sudoccidentali un tempo erano un vasto altopiano ad alta quota, simile al Tibet di oggi.

Questo lavoro ha implicazioni per la distribuzione delle risorse naturali, come il rame, e fornisce informazioni sulla formazione delle montagne durante la subduzione delle placche tettoniche.

"Normalmente pensiamo che il sud dell'Arizona e le aree circostanti siano calde, deserti carichi di cactus con elevazioni di base relativamente basse, sotto 3, 000 piedi, "dice Jay Chapman, un assistente professore nel Dipartimento di Geologia e Geofisica dell'UW. "Però, la nostra recente ricerca suggerisce che, durante il periodo dal tardo Cretaceo al primo Paleogene (80-50 milioni di anni fa), la regione potrebbe aver avuto elevazioni superiori a 10, 000 piedi e assomigliava più all'altopiano tibetano a nord delle montagne dell'Himalaya o all'altopiano delle Ande in Sud America."

Chapman è l'autore principale di un articolo, intitolato "Prove geochimiche per un altopiano orogenico negli Stati Uniti meridionali e nella cordigliera messicana settentrionale durante l'orogenesi laramide, " che è stato pubblicato online il 22 novembre sulla rivista Geologia . La versione cartacea sarà pubblicata a febbraio.

Roy Greig, un dottorato di ricerca studente presso il Dipartimento di Geoscienze dell'Università dell'Arizona, e Gordon Haxel, uno scienziato del Geological Survey statunitense con sede a Flagstaff, Arizona, sono coautori del documento. Chapman e i suoi colleghi hanno analizzato la chimica delle rocce ignee per determinare quanto fosse spessa la crosta terrestre in passato e quindi hanno collegato lo spessore all'elevazione.

"La crosta terrestre galleggia nel mantello proprio come un iceberg galleggia nell'acqua, con un po' che fuoriesce dalla superficie, " dice Chapman. "Quando la crosta è più spessa, l'altezza delle montagne e l'elevazione della superficie terrestre sono maggiori, proprio come l'altezza di un iceberg che sporge dall'acqua è più alta se l'iceberg complessivo è più grande".

Lo studio ha determinato che la crosta nel sud dell'Arizona era una volta spessa quasi 60 chilometri, che è due volte più spessa di oggi e paragonabile a quanto è spessa la crosta in alcune parti dell'Himalaya.

"Mentre si formavano le antiche montagne, il magma si è intrufolato nella crosta e ha formato rocce come il granito, " dice Chapman. "Quando la crosta era davvero spessa, i magmi subirono un'estrema pressione dal peso di tutte le rocce sopra di loro, che ha causato cambiamenti distintivi nei tipi e nella chimica dei minerali che hanno formato quelle rocce".

Una delle domande interessanti sollevate dallo studio è come la crosta nell'Arizona meridionale sia diventata così spessa in passato.

"Il modo più comune per creare una crosta davvero spessa è che le placche tettoniche convergano o si scontrino, che produce grandi terremoti e faglie che impilano ammassi rocciosi l'uno sull'altro, " dice. "L'opinione prevalente dell'Arizona meridionale è che non c'era mai abbastanza faglia nell'area per rendere lo spessore della crosta che osserviamo. È un po' un enigma il modo in cui si è generata una crosta così spessa".

Adam Trzinski, un dottorato di ricerca del primo anno studente presso UW, sta ora affrontando questo problema e cercando antiche faglie nell'Arizona meridionale che potrebbero aiutare a spiegare come la spessa crosta sia diventata così spessa. Oltre ad aiutare a comprendere i processi tettonici a zolle, lo studio può aiutare a spiegare perché il rame è così abbondante nel sud dell'Arizona.

"Diversi studi precedenti hanno notato una correlazione tra grandi giacimenti di minerale di rame e regioni di crosta spessa, " dice Chapman. "Per esempio, ci sono molte miniere di rame nelle Ande in Cile. I risultati di questo studio rafforzano tale correlazione e possono aiutare negli sforzi di esplorazione".