By Mary Gavan and Dave Wegner
The mighty Colorado River begins its journey from a trickle of water high in the Rocky Mountains of Colorado. Before reaching its final destination, the Sea of Cortez in northwestern Mexico, it travels a distance of more than 1,400 miles. Au cours de son parcours, le fleuve traverse près de 2 milliards d’années d’histoire géologique de la Terre, représentant trois provinces géologiques distinctes (les provinces des montagnes Rocheuses, du plateau du Colorado et du bassin et de la chaîne de montagnes).
Pour comprendre le fleuve Colorado physique d’aujourd’hui, nous devons faire un pas en arrière dans les temps géologiques et explorer les événements qui ont préparé le terrain pour la formation du fleuve Colorado d’aujourd’hui, et de deux de ses principaux affluents (les rivières Green et San Juan). Tout d’abord, un mot ou deux sur le temps géologique.
Le point clé à retenir est que l’évolution géologique du bassin du fleuve Colorado s’est déroulée sur des millions d’années et a inclus de nombreux processus géologiques.
Il y a 70 à 40 millions d’années, alors que les plaques tectoniques subductaient (plongeaient sous) la marge occidentale de l’Amérique du Nord, un événement majeur de construction de montagnes s’est produit à l’intérieur des terres, la croûte terrestre étant poussée vers le haut par les forces sous-jacentes. Ce phénomène est connu sous le nom d’orogenèse Laramide. Cet événement a engendré une déformation (flambage de la croûte) de la croûte terrestre, soulevant des chaînes de montagnes, formant des bassins et créant un volcanisme généralisé dans l’ouest des États-Unis. La déformation causée par l’orogenèse Laramide a soulevé les montagnes Rocheuses à près de 1 000 miles à l’intérieur des terres depuis la limite de la zone de subduction. Cet événement a également conduit en fin de compte au soulèvement du plateau du Colorado, bien que l’on pense généralement que le moment de ce soulèvement est survenu plus tard.
Un phénomène intéressant lié au plateau du Colorado est que la région n’a subi qu’une déformation modérée au cours du même événement qui a soulevé les montagnes Rocheuses, la laissant pour l’essentiel non déformée. Pour cette raison, les roches sédimentaires du plateau sont généralement plates.
Alors que les débuts du fleuve Colorado commençaient, les zones de source des deux principaux affluents, les rivières Green et San Juan, se formaient également sur les bords de la province des Rocheuses. Pour la rivière Green, la chaîne de la Wind River émergeait dans le centre du Wyoming actuel, tandis que les montagnes San Juan s’élevaient dans le coin sud-ouest de l’État actuel du Colorado. Ces deux chaînes de montagnes sont composées de roches ignées (d’origine volcanique). Les trois principales composantes fluviales du fleuve Colorado trouvent leurs sources en altitude dans les montagnes et dans des roches ignées et métamorphiques.
Une fois que les zones sources des rivières ont été soulevées, l’érosion sous forme de glaciers et de précipitations (pluie) a commencé à entamer les terres. Comment se forme une rivière ? Lorsque l’eau dévale une pente, la force de l’eau et l’abrasion des sédiments qu’elle transporte avec elle, entaillent le sol, formant des canaux. En descendant la pente, les chenaux se rejoignent dans les zones de basse altitude, où ils deviennent des ruisseaux et des rivières plus importants. D’un filet d’eau, naît une rivière.
Au cours des deux derniers millions d’années de l’histoire de la Terre, la glaciation a progressé sur cette région. Des vestiges de ces anciens glaciers subsistent aujourd’hui sous la forme de vallées et de cirques en forme de U, formant le paysage pittoresque et spectaculaire du parc national des Rocheuses.
L’événement de construction de montagnes Laramide a laissé derrière lui une traînée de roches dures, denses et durables, composées de roches ignées et métamorphiques. La nature de ce type de roche et l’effet que l’érosion a sur elle méritent d’être soulignés. Les roches dures, denses et durables sont plus résistantes à l’érosion et se décomposent lentement par rapport aux roches sédimentaires. En fait, elle est si lente que lorsqu’un fleuve la traverse, peu de sédiments sont créés ou ramassés et transportés en aval, ce qui permet au fleuve d’être clair la plupart du temps.
Lorsque le fleuve Colorado émerge de la province des Rocheuses, il s’écoule vers le sud-ouest depuis sa source et entre dans une zone géologique différente, la province du plateau du Colorado. À partir de ce point, le fleuve traverse principalement des roches sédimentaires avec des poches occasionnelles de matériaux ignés et métamorphiques.
Point de contexte, la province des montagnes Rocheuses s’est développée il y a 70 à 40 millions d’années. Cependant, avant deux milliards d’années, le plateau du Colorado n’existait même pas. Un énorme événement géologique s’est produit il y a environ 1 750 millions d’années, lorsqu’un groupe d’îles volcaniques s’est approché de la frontière sud de l’Amérique du Nord, provoquant une collision. Au cours de cette collision, la frontière sud de l’Amérique du Nord se trouvait près de l’Utah et du Wyoming actuels. Le continent s’est alors enrichi d’une nouvelle croûte continentale qui est devenue la roche de base cristalline et le fondement du plateau actuel du Colorado. Certains des canyons les plus profonds du plateau exposent cette roche ancienne, composée à la fois de roches ignées et métamorphiques.
L’érosion s’est remise au travail et, au cours de millions d’années, a usé la roche du socle jusqu’à une surface plane. Il y a six cents millions d’années, la surface était proche du niveau de la mer, offrant un espace pour l’accumulation de sédiments.
Le plateau du Colorado présente des couches successives de roches sédimentaires brillamment colorées. Ces couches de sédiments se sont déposées à une époque où l’activité tectonique avait cessé entre l’océan et le continent, il y a 525 à 381 millions d’années. Les mers submergeaient périodiquement la région, apportant des couches de calcaire, et des dépôts de sable près du rivage qui ont finalement donné le grès. Périodiquement, les mers se retiraient, permettant l’érosion des dépôts plus anciens et l’avancée du sable éolien dans les zones exposées. Il y a environ 250 millions d’années, l’activité tectonique a repris et le supercontinent de la Pangée s’est formé. Lorsque cela s’est produit, le dépôt de sédiments marins s’est affaissé, et de vastes zones de dunes de sable ont dominé la région.
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Alors que le fleuve Colorado s’approche de l’actuelle frontière nord-ouest de l’Arizona et du Nevada, il quitte le plateau du Colorado, et entre dans la dernière province géologique du fleuve, la province du Bassin et de la Chaîne.
La province du bassin et de la chaîne de montagnes a commencé à se développer il y a environ 20 millions d’années. La cause de cette perturbation est très controversée parmi les chercheurs. Une possibilité est que la tension dans la croûte terrestre, potentiellement développée à la suite d’un changement dans l’activité tectonique à l’ouest, s’est étirée et amincie, et a entraîné à certains endroits un soulèvement jusqu’à deux fois la largeur initiale de la croûte. Cet étirement et cette extension géologiques ont divisé la région, donnant lieu à des bassins en contrebas et à des chaînes de montagnes étroites et allongées. La topographie a été caractérisée par Clarence Dutton (un géologue de la fin des années 1800) comme une « armée de chenilles marchant vers le Mexique ».
Au fil du temps, les chaînes de montagnes ont été soumises à une altération et une érosion importantes qui ont rempli ces bassins de sédiments. Ces bassins remplis de sédiments sont aujourd’hui les déserts plats et secs qui alternent avec les chaînes de montagnes, encore et encore, dans l’ouest des États-Unis. Le fleuve Colorado traverse ces déserts de la province de Basin and Range dans son voyage vers son terminus naturel, la mer de Cortez.
Nous avons examiné dans ces quelques paragraphes comme une explication de la façon dont le bassin du fleuve Colorado est apparu et quelles forces ont contribué à façonner cette région dans le paysage et les rivières visibles aujourd’hui. Maintenant, on pourrait se demander » quand le fleuve Colorado est-il devenu un fleuve traversant ? «
Le soulèvement des montagnes Rocheuses créé par l’orogenèse Laramide, il y a 70 à 40 millions d’années, a établi une plateforme élevée pour la formation de canyons (rappelez-vous qu’un fleuve a besoin d’une différence d’élévation pour que l’eau puisse s’écouler de haut en bas). Une fois que les montagnes se sont élevées, l’eau s’écoulant le long de celles-ci a entraîné de longues périodes d’érosion, ce qui a donné lieu à la formation de canyons et au transport de sédiments en aval. Dans le cas du fleuve Colorado, l’endroit et le moment où il a capturé un ou plusieurs autres cours d’eau font encore l’objet de débats. Cependant, la plupart des chercheurs s’accordent à dire que le fleuve Colorado, il y a au moins 6 millions d’années, était un cours d’eau qui s’écoulait des montagnes Rocheuses vers l’actuel océan Pacifique.
Un aspect important de l’histoire du fleuve Colorado est que la roche d’origine marine et désertique du bassin du fleuve Colorado produit une immense quantité de sédiments. Une grande partie de ces sédiments est aujourd’hui piégée par les barrages et, à d’autres endroits, elle est capturée en cours de route dans le chenal du fleuve et dans la plaine d’inondation. Dans des circonstances naturelles, les sédiments produits s’écouleront en aval, jusqu’à la mer de Cortez. Cela fera l’objet d’une discussion ultérieure.