Stage de Géologie - Mardi 1 mars 2005

   A notre grande surprise, tout le monde était présent à l'heure pour le départ qui avait pourtant été fixé à 7h15, heure locale. Après une présentation sommaire de la journée par Monsieur Bonnisseau, nous nous rendîmes en van sur le lieu que nous allions étudier ce matin. Nous nous arrêtâmes devant une falaise près du "San Lorenzo Canyon". Monsieur Chamberlain, l'un des géologues qui nous accompagnaient, nous parla du rift du Nouveau Mexique en illustrant ses propos de modèles en bois et en nous indiquant les caractères distinctifs de ce rift. Puis nous formâmes plusieurs groupes autour des différents géologues présents qui nous expliquèrent concrètement en quoi la falaise qui nous faisait face était typique d'un rift. Ensuite nous nous engageâmes dans le canyon lui-même et, après une pose photo, nous étudiâmes des roches qui venaient des nuées ardentes rejetées par les « super-volcans » explosifs de la région.

Mais où sont les apaches?

   Pendant que nous marchions aux alentours, nous remarquâmes certains arbres, « cottonwoods », qui n'avaient poussé qu'en un lieu. L'hydrogéologue qui nous accompagnait nous dit que ces arbres ne poussaient qu'aux endroits où il y avait une source relativement abondante d'eau. En effet, nous avons pu constater la présence d'une petite source. Enfin, dernière activité de la journée, nous étudiâmes l'âge de certaines roches en mettant en place de façon tant théorique que pratique les concepts de datation absolue et de datation relative.

 

  

Perdus dans le désert?

  Nous retournâmes enfin au bus qui nous attendait avec le pique-nique préparé, la veille, par des élèves motivés. Nous reprîmes la route pour un lieu appelé Carthage (à ne confondre avec la Carthage de Tunisie). Après un topo sur les fossiles et le terrain sur lequel nous nous trouvions, Steve, un paléontologue, nous lança à la recherche de fossiles d'espèces marines, ce qui nous entraîna dans une longue marche de quelques heures pour remonter plusieurs millions d'années. Cette randonnée fut entrecoupée d'interventions documentaires effectuées par les géologues. Nous rentrâmes épuisés mais heureux de nos découvertes.

Le docteur Stephen Hook nomme Heyfa Field assistant

 

  Un repas bien mérité nous attendait dès 5h30 dans une auberge typique de la ville. Nous pûmes apprécier, entre autres, le 'green chilie', spécialité très relevée de la région. Pendant ce dîner, Monsieur Roux, qui soupait avec les géologues, reçut des éloges quant à notre comportement et notre interêt exceptionnel pour cette matière pourtant difficile. Enfin, pour clôturer cette journée, nous regardâmes un film sur les différents types de laves afin de nous préparer à la journée de demain qui traitera de ce sujet.

LE CANYON DE SAN LORENZO

Nous sommes allés interpréter un dispositif étonnant.

    

Etude de la discordance angulaire avec Nélia Dunbar et Scott Lynch. Catherine mesure la pente des couches.

I Il s'agit d'une discordance angulaire. Nous avons essayé de comprendre la chronologie des événements qui ont conduit à cette discordance :

•  pourquoi des strates horizontales reposent- elles sur des couches inclinées à 35 degrés  (mesures faites à l'inclinomètre in situ) ?

•  pourquoi les failles ne traversent-elles pas toutes les couches ?

•  pourquoi ces failles ne sont-elles pas inclinées de la même manière ?

       

Richard Chamberlin, Senior Field Geologist, et Dave Love, sédimentologue,

présente la région au groupe attentif.

  Au départ les couches de sédiments sont disposées à plat. Oui, mais nous sommes dans un rift !  Ces sédiments anciens (prérift) ont donc été affectés par des failles qui caractérisent une zone d'extention. En conséquence, tout le bloc a été incliné (au bord ouest du rift du Rio Grande). Une deuxième extention se produit : même phénomène que le précédent mais les failles n'ont pas le même angle que les précédentes. Après l'érosion causée par les affluents du Rio Grande, de nouveaux sédiments (synrift) sont disposés à plat sur la srtucture précédente  : il y a alors discordance angulaire.

 

Richard et Dave utilisent un modèle analogique

pour expliquer la formation des failles normales observées sur le terrain.

  Notre deuxième arrêt se situe dans un canyon qui creuse un plateau volcanique de plus de 30 millions d'années.

 

 

Jeux d'exploration

 

   A cet endroit, nous avons pu observer 2 types de volcanismes :

- le volcanisme explosif représenté par des pyroclastes rhyolitiques ;

- le volcanisme effusif représenté par des couches de basaltes qui prennent en sandwich les rhyolites.

Mais ce sujet-là sera repris dans un prochain compte rendu.

     

En arrière plan, derrière Jacques Bonnisseau, un tuf rhyolitique rosé (formé par une nuée ardente provenant d'un volcan explosif situé plus au Sud)

pris entre deux deux coulées basaltiques sombres produites par un volcan effusif local.

  En remontant ce canyon nous avons pu apercevoir diverses failles spectaculaires : Dans un secteur particulier, le jeu des failles a permis l'enfoncement vertical, subsidence, sur plus de 2000 mètres d'une série sédimentaire.

Un miroir de faille formant une paroi du canyon.

 

  Nous avons pu examiner des miroirs de faille, c'est-à-dire la zone de frottement entre 2 blocs se déplaçant l'un par rapport à l'autre. La direction de ce mouvement est indiquée par des stries.

 

Richard mesure l'inclinaison des stries sur un miroir de faille pour déterminer la direction du jeu de faille.

Des indices minéraux (recristallisation) donneraient le sens de ce mouvement.

  La fin de notre promenade géologique nous a permis d'étudier la formation de dépots détritiques : variation de la taille en fonction de la force du courant, diagénèse (formation de conglomérats à partir de coulées de boues).

 

 

Valérie Lechène, Kyoko Locussol, Manon Chaffanet.

Un voyage dans le temps

   Notre petite promenade dans le Ranch Fite nous a permis de remonter dans le temps de 90 millions d'années à 82 millions d'années. À cause du jeu des failles, cette série a globalement basculé, donc la série originellement verticale, nous la trouvons maintenant inclinée et formant une série de crêtes et de creux (érosion différentielle).

 

Comment utiliser le GPS.

   En premier lieu, le Dr. Hook nous a montré comment on peut se localiser précisément sur une carte topographique à l'aide d'un GPS. En utilisant la projection de Mercator, nous avons pu déterminer une position précise sur la carte topographique. Le paysage extraordinaire illustrait un phénomène particulier : le site est une ancienne mer datant de 95 millions d'années, donc du Crétacé supérieur.

Une empreinte d'ammonite (- 95 milliions d'années)

  Pour mettre en évidence la présence d'une mer, nous avons d'abord cherché des fossiles, en particulier d'huîtres et d'ammonites, dans une roche calcaire. Nous avons trouvé des fossiles stratigraphiques, c'est-à-dire typiques de ce niveau géologique : le Pycnodonte newberryi, le Lopha bellaplicata et l'Ostrea belati. La présence d'huître témoigne de la présence d'une mer moyennement profonde à cet endroit. Le changement de forme de ces fossiles suivant le niveau des couches permet de les dater. En effet, l'Ostrea belati est plus ancienne que le Lopha bellaplicata.

Steve Hook passionne le groupe.

  Les dépôts de particules très fines témoignent de la présence d'une mer calme et profonde (boues carbonatées). Avec la réduction de la profondeur, le milieu est plus agité (vagues, marées), donc les particules sont plus grossières avec formation de grès.

  Nous avons alors escaladé les collines et sommes arrivés sur un ancien littoral. Nous l'avons mis en évidence grâce à la présence de grès formés de grains de sable, témoins d'une sédimentation côtière. On a découvert des formes de rides fossilisées, que l'on trouve aujourd'hui sur les rivages sableux.

Ripples marks

  Un peu plus loin, des trous de racines, des troncs d'arbres silicifiés sont typiques de dépots continentaux.

  Les indications fournies par l'étude de ce site sont reprises dans d'autres sites et permettent de réaliser des cartes géologiques précises.

  Il reste ensuite à comprendre pourquoi la mer présente il y a 95 millions d'années se retire quelques 7 millions d'années plus tard. Pour cela, il faut relier ces observations de terrain avec d'autres comme des phénomènes volcaniques, la formation de montagnes qui apportent un éclairage d'ensemble.

   

Le paléontologue Dr. Hook nous a expliqué l'importance de la logique mais aussi de la curiosité pour comprendre les plus étonnantes observations de terrain. Ce travail vise à mieux comprendre la structure et l'histoire de notre Terre.

   

   

Une fleur dans le désert.