Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Geologer udforsker Colorados spanske tinders skjulte historie

Kredit:Sabrina J. Kainz

Hvis du har kørt den for det meste flade strækning af I-25 i Colorado fra Pueblo til Trinidad, har du set dem:De spanske toppe, tvillingebjerge, der svæver op i himlen ud af ingenting og når højder på 13.628 og 12.701 fod over havet niveau.



I en ny undersøgelse har geologer fra CU Boulder lagt en tidslinje for fremkomsten af ​​disse majestætiske, men isolerede bjerge. Holdets resultater kunne bringe videnskabsmænd tættere på at besvare en af ​​de mest vedvarende gåder i Colorado-geologien:Hvad gjorde Denver, Mile High City, en kilometer høj?

"For geologer er det store spørgsmål:Hvorfor er Colorados højsletter så høje?" sagde Sabrina Kainz, der ledede forskningen som en bachelorstuderende, der studerede geologi ved CU Boulder.

Gruppen offentliggjorde sine resultater i Lithosphere .

Colorados forrevne, snedækkede Rocky Mountains tiltrækker turister og meget mere. Men for forskere som Kainz og CU Boulder-geologen Lon Abbott kan High Plains, der strækker sig over det meste af det østlige Colorado – territoriet for tumbleweeds og præriehunde – være endnu mere interessant.

Abbott forklarede, at verdens højeste steder har en tendens til at være sådan på grund af klemning og klemning fra tektoniske plader - gigantiske stykker af jordskorpen, der slår sammen, krøller landmasser sammen og rejser hele bjergkæder. Men Colorados højsletter, som er domineret af sedimentære klipper, er slet ikke sammenkrøllede. De er én høj, flad stak geologiske pandekager.

"Colorado High Plains er virkelig unormale i hele verden," sagde Abbott, medforfatter af studiet og underviser professor ved Institut for Geologiske Videnskaber. "De er ikke dannet på den måde, som bjerge typisk dannes."

For at komme tættere på at løse mysteriet om sletterne indsamlede og analyserede forskerne klipper fra de spanske toppe mod øst til Two Buttes, en geologisk formation nær Kansas-grænsen.

De fandt ud af, at klipperne, der danner de spanske toppe, sprøjtes ind i skorpen under Colorado som magma for omkring 24 millioner år siden, men forblev miles under jorden indtil for omkring 17 millioner år siden. Hvad der skete for at bringe dem op til overfladen, forbliver et mysterium.

"Vi kan svare, hvornår sletterne omkring de spanske tinder blev så høje," sagde Kainz. "Hvorfor" af sagen er lidt mere kompliceret."

Colorado vartegn

De spanske toppe har længe været et vigtigt monument for generationer af mennesker, der har kaldt det sydlige Colorado hjem.

De indfødte Comanche-folk omtalte disse formationer som "Wahatoya", hvilket betyder "Dobbeltbjerg". I begyndelsen af ​​1800-tallet brugte rejsende, der fulgte Santa Fe Trail, som sluttede Missouri til det, der nu er det sydvestlige USA, tidligere den nordlige del af New Spain og derefter Mexico, toppene som et vartegn.

Geologisk kort over det spanske Peaks-Two Buttes studieområde med prøveplaceringer markeret. Etiketter viser de prøveudledte krystallisationsaldre og de nye AHe-resultater fra denne undersøgelse. Otte prøver har deres påtrængende alder begrænset til 40 Ar/ 39 Ar-data fra Penn og Lindsay [35]. Two Buttes-prøven er blevet K-Ar-dateret [37], og vi rapporterer desuden nye ZHe-data for denne prøve, der bekræfter dens sene eocæne krystallisationsalder. (a) Regionalt geologisk kort, der viser fordelingen af ​​vores 10 cenozoiske påtrængende prøver langs en ~200 km vest-til-øst transekt på tværs af det sydøstlige Colorado. (b) Sydcentralt Colorado geologisk kort, der viser de spanske toppe og Apishapa-digerne. WM, våde bjerge; GHM, Greenhorn Mountain askestrøm; SDC, Sangre de Cristo-bjergene; WSP, Vestspanske Peak; ESP, Østspanske Peak. Kredit:Lithosphere (2024). DOI:10.2113/2023/lithosphere_2023_310

"De ville bruge uger og uger på at rejse i deres vogne på sletterne," sagde Abbott, hvis bog "Geology Underfoot Along Colorado's Front Range" er en primer for statens rockhounds. "Så ville de pludselig se de bjerge, og de vidste, at de nærmede sig."

I 1913 oprettede hundredvis af kulminearbejdere, der slog til mod Colorado Fuel and Iron Company, en teltlejr ikke langt fra bjergene – en optakt til Ludlow-massakren i 1914, som stadig er blandt landets mest dødbringende arbejdskonflikter.

Toppene har altid været lidt mystiske. De er lige så høje som mange af Rocky Mountain-topmøderne mod vest, men de spanske toppe blev dannet på et andet tidspunkt og fra helt andre klipper.

For Kainz, der nu er ph.d.-studerende ved University of Washington i Seattle, var det en drøm, der gik i opfyldelse at studere disse funktioner som undergraduat. Hun begyndte projektet på højden af ​​COVID-pandemien i 2020 og tilbragte timer proppet ind i biler med snesevis af stenprøver.

Holdet omfattede Rebecca Flowers, professor i geologiske videnskaber; bachelor geologistuderende Skye Fernandez; James Metcalf, leder af Thermochronology Research and Instrumentation Laboratory (TRaIL); og Aidan Olsson, dengang en elev på Fairview High School i Boulder, der nu studerer biologi på CU Boulder.

Projektet byggede på en tilgang kaldet termokronologi. Kainz bemærkede, at små kemiske ændringer i krystallerne i mange klipper kan give geologer fingerpeg om, hvor varme eller kolde disse prøver var for millioner af år siden. Stener, der er begravet dybt under Jorden, har tendens til at være varmere end dem, der er tættere på overfladen.

Mere end en kilometer høj

Ifølge holdets resultater blev de spanske toppe først dannet, da magma vældede op fra dybt inde i jordskorpen, men ikke helt brød igennem til overfladen.

Så skete der noget. I løbet af meget kort tid, geologisk set, forsvandt enorme jordspor i det sydøstlige Colorado. For mellem omkring 18 og 14 millioner år siden eroderede mere end en kilometer af sedimentære klipper omkring de spanske toppe væk og blev derefter fejet ind i Arkansas-floden.

Forskerne formoder, at endnu uidentificerede geologiske kræfter skubbede op i det sydøstlige Colorado nedefra - og udsatte tidligere underjordiske klipper for regn og strømmende vand.

Abbott og hans kolleger undersøger nu, hvordan denne forstyrrelse kan have passet ind i den bredere udvikling af Colorados sletter. Deres foreløbige data tyder for eksempel på, at det flade land omkring det, der nu er Denver, måske ikke har oplevet lignende omvæltninger på samme tid.

Men undersøgelsen gør én ting klart:Colorado's High Plains har længe været noget at se.

"Så høje som High Plains er i dag, plejede de at være meget højere," sagde Kainz. "De var lige så høje som Rocky Mountains er i dag."

Flere oplysninger: Sabrina J. Kainz et al., Cenozoic Exhumation Across the High Plains of Southeastern Colorado fra (U-Th)/He Thermochronology, Lithosphere (2024). DOI:10.2113/2023/lithosphere_2023_310

Leveret af University of Colorado at Boulder




Sidste artikel

Næste artikel

Varme artikler
Sprog: French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |

Videnskab © https://da.scienceaq.com