Paradox Formation - les arches d'Arches NP

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Frederic Labaune
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Paradox Formation - les arches d'Arches NP

Messagepar Frederic Labaune » 09 janv. 2010, 09:24

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Frederic Labaune
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Re: Paradox Formation

Messagepar Frederic Labaune » 09 janv. 2010, 09:25

Cette arche taillée dans le grès est emblématique du parc d'Arches NP, un des plus spectaculaires que nous ayons pu visiter. C'est "Delicate Arch", on la retrouve aussi sur certaines plaques d'immatriculation de l'Utah, état à la géologie sublime puisqu'au fil des kilomètres, on a l'occasion d'ausculter le mille-feuilles du plateau du Colorado.
Dans ce parc, sur 310 km2, on trouve plus de 2000 arches, globalement taillées dans la même formation rocheuse, dite "Entrada Sandstone" (sandstone = grès).
Des paysages à base de grès ne sont pas rares, dans certains bassins sédimentaires français, dans les Vosges... on ne voit pas de telles formations.
Cherchons une explication.

Retraçons rapidement l'histoire du parc.

Un bon log strati pour commencer

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(extrait de ce site)

Il y a un peu plus de 300 millions d'années, un peu avant le Permien, la géographie de l'endroit est très différente de l'actuel. L'Utah est alors un plateau continental recouvert périodiquement par un bras de mer peu profond appartenant à un océan dénommé Panthalassa. Des oscillations du niveau de la mer vont alimenter une grande lagune, le "paradox salt sea basin" ce qui sera à l'origine de dépôts d'évaporites sur plusieurs centaines de mètres.

03 - Image
(photo prise au Vistor Center d'Arches - en bas à droite, le genre de roche formée pendant cette période)

Par la suite, nous aurons principalement des dépôts de type continental, des grès surtout.
La roche où se forme les arches se dépose à la fin du Jurassique

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("Entrada sandstone" échantillon au milieu... surmonte la "Carmel formation" et est en-dessous de la "Curtis formation", une roche plus blanche, bien visible dans le paysage)

Nous avons donc une succession, quasi continue, de roches solides... pas de quoi faire des arches.
Toutefois, quand on arpente le parc, on peut observer un relief pour le moins curieux.

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("Fiery Furnance"... rando hautement recommandée, forcément accompagnée d'un ranger vu le dédale)

On distingue bien de grande fissures verticales. Laissons l'eau, les aléas climatiques faire leur travail et on obtient ce genre de chose

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("Park Avenue", on imagine facilement que ces "lames" de grès peuvent facilement être percées, préambule à une arche)

En fait, l'érosion peut effectivement survenir au niveau de discontinuités entre les différentes couches géologiques. Petit à petit, des matériaux sont enlevés par en-dessous... l'arche apparait.

07 - Image
(extrait de ce site très intéressant)

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(à gauche du panoramique, une arche en cours de formation, on imagine bien les matériaux tombant de la partie supérieure)

Pourquoi avons-nous un tel fissurage ?

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(à partir de captures d'écran de Google Map - en plus grand ICI - vu d'en haut, le réseau de fissures est impressionnant)

C'est ici qu'intervient notre "paradox formation". Tout le monde connait les déformations qui peuvent être causées par les couches d'évaporites, les couches "savon" mais aussi à l'origine d'effondrements quand des poches de sels se retrouvent dissoutes.
A Arches, c'est encore un autre processus... sous diverses contraintes, il semblerait qu'un diapir de sel soit à l'origine de la "Salt Valley Wash" et que cette remontée se soit accompagnée d'une facturation des roches sus-jacentes.

10 - Image
(extrait de ce site)

Mystère résolu.
Une dernière question...

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Dans ce cas de figure, on considère que ça n'est pas vraiment une arche (comme la "Delicate" ou la "Landscape"...)
Pourquoi ?
(parmi les liens proposés, vous trouverez sans doute des éléments de réponse)
Fred SVT inside


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