Une réorganisation géologique près du Japon a peut-être conduit à la formation de l’une des formations les plus reconnaissables de l’Amérique du Nord.
La naissance du golfe de Californie, qui s’est séparé du Mexique et a donné naissance à la péninsule de Baja il y a 6 à 8 millions d’années, a été accélérée par la formation d’une double zone de subduction à plus de 9 600 kilomètres, près du Japon. Cette réorganisation a conduit à un transfert de force tectonique à travers la plaque tectonique du Pacifique, qui, à son tour, a ouvert le golfe de Californie et a finalement conduit à la formation du Grand Canyon, selon une nouvelle étude publiée le 29 octobre dans la revue Science.
Les résultats aideront les chercheurs à mieux comprendre les limites des plaques, d’où proviennent la plupart des tremblements de terre les plus puissants de la planète.
« C’est plus qu’une curiosité régionale », co-auteur de l’étude Thorsten Beckergéophysicien à l’Université du Texas à Austin (UT Austin), a déclaré à Live Science. « C’est un rappel de la connectivité globale de la convection du manteau et de la tectonique des plaques. »
Le golfe de Californie est un exemple de zone de rift, un endroit où la croûte continentale se sépare et crée un point si bas qu’il peut être rempli par l’eau de l’océan. Il existe de nombreuses zones de fracture dans le monde ; la mer Rouge est actuellement active. Mais les divisions peuvent ralentir, s’accélérer ou même disparaître complètement. Dans le golfe de Californie, les divisions ont non seulement persisté, mais elles se sont même accélérées. La rupture a duré environ 6 à 13 millions d’années, soit une vitesse bien plus rapide que la vitesse habituelle de 30 à 80 millions d’années.
Co-auteur de l’étude Guido Giannigéophysicien à l’Académie tchèque des sciences, se demande pourquoi. Aucune recherche antérieure n’expliquait pleinement la division rapide, qui a changé le visage de l’Amérique du Nord à bien des égards. Non seulement le rifting a transféré la Basse-Californie à la plaque Pacifique, mais il a également fourni un débouché au fleuve Colorado en développement, qui a ensuite sculpté le Grand Canyon sur son chemin vers le niveau de la mer.
Le doctorant de Gianni et Becker à l’UT Austin, Xiang Hea utilisé un modèle global de tectonique des plaquesexécutés sur des superordinateurs du Texas Advanced Computing Center sur le campus, pour découvrir si des forces lointaines pourraient fournir une explication. À peu près au même moment où le golfe de Californie se disloquait, le Japon subissait ses propres changements géologiques. Au large des côtes du Japon, la plaque Pacifique subduit ou pousse sous la plaque eurasienne. Il y a environ 10 à 12 millions d’années, une seule zone de subduction près du Japon s’est transformée en deux zones de subduction distinctes.
Cette transition à l’extrémité ouest de la plaque Pacifique a influencé les forces tectoniques de l’autre côté de la plaque, ont découvert He, Gianni, Becker et leurs collègues.
« Il s’est avéré — ta-da ! — (avec) le changement de cette contrainte de traction, que la Basse-Californie était l’un des rares endroits en dehors de la région du Japon à avoir été touchés », a déclaré Becker. C’était « inattendu et un peu trop beau pour être vrai ».
Les chercheurs ont peaufiné leur modèle pour voir si le résultat tenait avec différentes hypothèses sur les contraintes et les propriétés du manteau, et c’est ce qui a été fait.
ont influencé les forces tectoniques de l’autre côté de la plaque, ont découvert lui, Gianni, Becker et leurs collègues.
« Il s’est avéré — ta-da ! — (avec) le changement de cette contrainte de traction, que la Basse-Californie était l’un des rares endroits en dehors de la région du Japon à avoir été touchés », a déclaré Becker. C’était « inattendu et un peu trop beau pour être vrai ».
Les chercheurs ont peaufiné leur modèle pour voir si le résultat tenait avec différentes hypothèses sur les contraintes et les propriétés du manteau, et c’est ce qui a été fait.
- « Le système est soumis à des contraintes critiques » : les failles de San Andreas et de San Jacinto sont très proches d’un tremblement de terre majeur, selon une étude
- Un fragment de plaque tectonique perdue découvert à la rencontre des failles de San Andreas et Cascadia
- Des cicatrices d’anciens « mégaséismes » dans la zone de subduction de Cascadia découvertes lors de glissements de terrain en eaux profondes
Le golfe de Californie était déjà en train de se diviser, quelle que soit la situation dans le Pacifique. La rupture initiale a été causée par la subduction d’une plaque tectonique appelée plaque Farallon, située sous la côte ouest de l’Amérique du Nord. La dalle de Farallon a étiré et aminci la croûte continentale de la plaque nord-américaine au fur et à mesure de son déplacement. Mais une telle fracture aurait pu se terminer par la formation d’une petite vallée ou d’un point bas si l’influence du Japon n’était pas intervenue pour donner un peu plus de punch à la fracture.
Les résultats ont un effet direct sur la compréhension des scientifiques sur la formation des limites des plaques, a déclaré Becker. Et ce n’est pas seulement académique. Les résultats pourraient avoir des implications pour la compréhension des failles génératrices de tremblements de terre telles que celles de San Andreas en Californie et la zone de subduction de Cascadia dans le nord-ouest du Pacifique, a déclaré Becker. Cascadia est ce qu’on appelle une frontière de « méga-poussée », capable de déclencher des séismes d’une magnitude supérieure à 9.
« Si je demande ce que fait le manteau sous Cascadia pour que notre méga-poussée soit correcte », a déclaré Becker, « je dois inclure ces effets. »
