Een onderzoeker van de University of Wyoming en zijn collega's hebben aangetoond dat een groot deel van het zuidwesten van de Verenigde Staten ooit een enorm hoogplateau was, vergelijkbaar met Tibet vandaag.

Dit werk heeft gevolgen voor de verdeling van natuurlijke hulpbronnen, zoals koper, en geeft inzicht in de vorming van bergen tijdens de subductie van tektonische platen.

"Normaal denken we aan Zuid-Arizona en de omliggende gebieden als heet, met cactussen beladen woestijnen met relatief lage basishoogten, onder de 3, 000 voet, " zegt Jay Chapman, een assistent-professor in de afdeling Geologie en Geofysica van UW. "Echter, ons recente onderzoek suggereert dat, tijdens het Laat Krijt tot Vroeg Paleogeen (80-50 miljoen jaar geleden), de regio kan verhogingen van meer dan 10 hebben gehad, 000 voet en leek meer op het Tibetaanse plateau ten noorden van het Himalayagebergte of de Altiplano in het Andesgebergte in Zuid-Amerika."

Chapman is hoofdauteur van een paper, getiteld "Geochemisch bewijs voor een orogeen plateau in de zuidelijke Verenigde Staten en de noordelijke Mexicaanse Cordillera tijdens de Laramide Orogeny, " die op 22 november online werd gepubliceerd in het tijdschrift Geologie . De gedrukte versie verschijnt in februari.

Roy Greig, een doctoraat student in de afdeling Geowetenschappen aan de Universiteit van Arizona, en Gordon Haxel, een U.S. Geological Survey-wetenschapper gevestigd in Flagstaff, Aris., zijn co-auteurs van het artikel. Chapman en zijn collega's analyseerden de chemie van stollingsgesteenten om te bepalen hoe dik de aardkorst in het verleden was en brachten vervolgens de dikte in verband met de hoogte.

"De aardkorst drijft in de mantel, net zoals een ijsberg in het water drijft, met een klein beetje dat boven het oppervlak uitsteekt, " zegt Chapman. "Als de korst dikker is, de hoogte van de bergen en de hoogte van het landoppervlak zijn hoger, net zoals de hoogte van een ijsberg die uit het water steekt groter is als de totale ijsberg groter is."

De studie stelde vast dat de korst in het zuiden van Arizona ooit bijna 60 kilometer dik was, die twee keer zo dik is als nu - en vergelijkbaar met hoe dik de korst is in delen van de Himalaya.

"Terwijl de oude bergen zich vormden, magma drong de korst binnen en vormde rotsen zoals graniet, " zegt Chapman. "Toen de korst echt dik was, de magma's ondervonden extreme druk van het gewicht van alle rotsen erboven, die kenmerkende veranderingen veroorzaakte in de soorten en de chemie van de mineralen die deze rotsen vormden."

Een van de interessante vragen die de studie oproept, is hoe de korst in het zuiden van Arizona in het verleden zo dik werd.

"De meest gebruikelijke manier om echt dikke korst te maken, is door tektonische platen te laten convergeren of botsen, die grote aardbevingen en breuken veroorzaakt die rotsmassa's op elkaar stapelen, " zegt hij. "De heersende opvatting over zuidelijk Arizona is dat er nooit genoeg breuken in het gebied waren om de korstdikte te maken die we waarnemen. Het is een beetje een raadsel hoe zo'n dikke korst is ontstaan."

Adam Trzinski, een eerstejaars Ph.D. student aan de UW, pakt dit probleem nu aan en zoekt naar oude fouten in het zuiden van Arizona die kunnen helpen verklaren hoe de dikke korst zo dik werd. Naast het helpen begrijpen van plaattektonische processen, de studie kan helpen verklaren waarom koper zo overvloedig aanwezig is in het zuiden van Arizona.

"Verschillende eerdere studies hebben een verband aangetoond tussen grote koperertsafzettingen en gebieden met dikke korst, " zegt Chapman. "Bijvoorbeeld, er zijn veel kopermijnen in het Andesgebergte in Chili. De resultaten van deze studie versterken die correlatie en kunnen helpen bij exploratie-inspanningen."