Un nuovo studio condotto dall’Università del Colorado Boulder, rivela la complessa storia dietro una delle caratteristiche geologiche più note del Grand Canyon: un intervallo di tempo misterioso e mancante nelle informazioni delle rocce del canyon, che copre centinaia di milioni di anni. La ricerca si avvicina alla risoluzione di un enigma, chiamato “Grande discordanza”, che ha lasciato perplessi i geologi da quando è stato descritto per la prima volta quasi 150 anni fa.
Pensa alle scogliere e alle scogliere rosse del Grand Canyon come al libro di testo di storia della Terra, ha spiegato Barra Peak, autrice principale del nuovo studio e studentessa laureata in scienze geologiche alla CU Boulder. Se scendi lungo le pareti rocciose del canyon, puoi tornare indietro di quasi 2 miliardi di anni nel passato del pianeta. Ma a quel libro di testo mancano anche le pagine: in alcune aree, più di 1 miliardo di anni di rocce sono scomparse dal Grand Canyon senza lasciare traccia.
I geologi vogliono sapere perché.
“The Great Unconformity è una delle prime caratteristiche geologiche ben documentate in Nord America”, ha detto Peak. “Ma fino a poco tempo fa, non avevamo molti vincoli su quando o come si verificava”.
Ora, lei e i suoi colleghi pensano che si stiano restringendo su una risposta in un articolo pubblicato questo mese sulla rivista Geology. Il team riferisce che una serie di piccoli ma violenti eventi di faglia potrebbero aver scosso la regione durante la rottura di un antico supercontinente chiamato Rodinia. Il caos risultante probabilmente ha strappato la terra intorno al canyon, causando il dilavamento di rocce e sedimenti nell’oceano.
Le scoperte del team potrebbero aiutare gli scienziati a colmare i pezzi mancanti di ciò che è accaduto durante questo periodo critico per il Grand Canyon, oggi una delle meraviglie naturali più importanti del Nord America.
“Abbiamo nuovi metodi analitici nel nostro laboratorio che ci consentono di decifrare la storia nella finestra temporale mancante attraverso la Grande Disconformità”, ha affermato Rebecca Flowers, coautrice del nuovo studio e professoressa di scienze geologiche. “Lo stiamo facendo nel Grand Canyon e in altre località della Grande Disconformità in tutto il Nord America”.
È un mistero che risale a molto tempo fa. John Wesley Powell, l’omonimo dell’odierno Lago Powell, vide per la prima volta la Grande Discordanza durante la sua famosa spedizione del 1869 in barca lungo le rapide del fiume Colorado.
Peak, che completò un viaggio di ricerca simile sul rafting, attraverso il Grand Canyon nella primavera del 2021, ha affermato che la caratteristica è abbastanza netta da poterla vedere dal fiume.
“Ci sono belle linee”, ha detto Peak. “In fondo, puoi vedere molto chiaramente che ci sono rocce che sono state spinte insieme. I loro strati sono verticali. Poi c’è un taglio, e sopra ci sono questi bellissimi strati orizzontali che formano le punte e i picchi a cui associ il Gran Canyon.”
La differenza tra questi due tipi di rocce è significativa. Nella parte occidentale del canyon verso il Lago Mead, la pietra del seminterrato ha da 1,4 a 1,8 miliardi di anni. Le rocce che si trovano in cima, tuttavia, hanno solo 520 milioni di anni. Dal viaggio di Powell, gli scienziati hanno visto prove di periodi simili di tempo perso nei siti del Nord America.
“C’è più di un miliardo di anni che se ne è andato”, ha detto Peak. “È anche un miliardo di anni durante una parte interessante della storia della Terra in cui il pianeta stava passando da un ambiente più antico alla Terra moderna che conosciamo oggi”.
Il Grand Canyon: un continente che si divide
Per esplorare la transizione, Peak e i suoi colleghi hanno utilizzato un metodo chiamato “termocronologia”, che tiene traccia della storia del calore nella pietra. Peak ha spiegato che, quando le formazioni geologiche sono sepolte in profondità nel sottosuolo, la pressione che si accumula su di esse può farle diventare bollenti. Quel calore, a sua volta, lascia una traccia nella chimica dei minerali in quelle formazioni.
Utilizzando questo approccio, i ricercatori hanno condotto un’indagine su campioni di roccia raccolti in tutto il Grand Canyon. Hanno scoperto che la storia di questa caratteristica potrebbe essere più contorta di quanto gli scienziati abbiano ipotizzato. In particolare, la metà occidentale del canyon e la sua porzione orientale (la parte più familiare ai turisti) potrebbero aver subito diverse contorsioni geologiche nel tempo.
“Non è un singolo blocco con la stessa cronologia della temperatura”, ha detto Peak. Circa 700 milioni di anni fa, la roccia del seminterrato a ovest sembra essere salita in superficie. Nella metà orientale, invece, quella stessa pietra era sotto chilometri di sedimenti.
La differenza probabilmente si è ridotta alla rottura di Rodinia, una gigantesca massa di terra che ha iniziato a dividersi all’incirca nello stesso momento, ha detto Peak. I risultati dei ricercatori suggeriscono che questo grande sconvolgimento potrebbe aver lacerato le metà orientale e occidentale del Grand Canyon in modi diversi e in tempi leggermente diversi, producendo la Grande Disconformità nel processo.
Peak ed i suoi colleghi, ora stanno esaminando altri siti della Grande Disconformità in Nord America per vedere quanto possa essere generalalizzabile questa immagine. Per ora, è entusiasta di vedere la storia geologica svolgersi in uno dei paesaggi più pittoreschi del paese.
“Ci sono così tante cose lì che non sono presenti da nessun’altra parte”, ha detto. “È un laboratorio naturale davvero straordinario.”
Altri coautori del nuovo studio includevano John Cottle e Francis Macdonald dell’Università della California, Santa Barbara.
