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Un mistero si nasconde nelle profondità del Grand Canyon: rocce per un miliardo di anni sono scomparse. Questa "Grande Non Conformità" ha scosso la comunità scientifica da quando è stata descritta per la prima volta quasi 150 anni fa.

"Pensa alle scogliere rosse e alle scogliere del Grand Canyon come un libro di testo di storia della Terra", ha affermato Barra Peak, geologo dell'Università del Colorado, Boulder, in una dichiarazione (si apre in una nuova scheda). "Se riduci le pareti rocciose del canyon, puoi tornare indietro di quasi 2 miliardi di anni nel passato del pianeta. Ma in quel libro di testo mancano anche le pagine: in alcune aree, dal Grand Canyon sono scomparse rocce per più di 1 miliardo di anni senza traccia."

In un nuovo studio, i ricercatori guidati da Peak identificano una probabile causa per le rocce mancanti: la rottura dell'antico supercontinente della Terra (si apre in una nuova scheda) Rodinia circa 700 milioni di anni fa. Lo sconvolgimento è stato così violento che probabilmente ha trascinato rocce e sedimenti nell'oceano per un miliardo di anni, nel caso del Grand Canyon.

The Great Unconformity è stato descritto per la prima volta da John Wesley Powell durante una spedizione in barca nel 1869 lungo il fiume Colorado, che ha scolpito il Grand Canyon dell'Arizona. Secondo i ricercatori, è stata una delle prime caratteristiche geologiche sconcertanti ben documentate in Nord America.

Peak e il suo team hanno completato una spedizione come quella di Powell nella primavera del 2021 e sono stati accolti con lo stesso netto confine tra gli strati rocciosi del Grand Canyon, che potevano essere visti dal fiume. Secondo i ricercatori, in particolari siti lungo il canyon, rocce di 1,4-1,8 miliardi di anni si trovano sotto rocce molto più giovani di 520 milioni di anni.

"Ci sono belle linee", ha detto Peak. "In fondo, puoi vedere molto chiaramente che ci sono rocce che sono state unite. I loro strati sono verticali. Poi c'è un taglio, e sopra hai questi bellissimi strati orizzontali che formano le estremità e le cime che associ al Grand Canyon."

La grande discordanza del Grand Canyon dove Vishnu Scist si trova sotto l'arenaria sedimentaria di Tapeats. (Credito immagine: Tom Bean / Alamy Foto) (si apre in una nuova scheda)

Peak e il suo team hanno utilizzato un metodo chiamato termocronologia per tracciare la storia del riscaldamento delle rocce al fine di scrutare in profondità la storia geologica del Grand Canyon.

Quando le rocce vengono sepolte in profondità nel sottosuolo, l'immensa pressione che si accumula su di esse fa riscaldare le rocce. Questa tostatura, a sua volta, lascia un'"impronta" chimica di minerali nella roccia che rivelano indizi sulla storia del riscaldamento.

Peak e il suo team hanno analizzato campioni di rocce in tutto il Grand Canyon e hanno scoperto che la storia della Grande Non Conformità potrebbe essere più complicata di quanto inizialmente ipotizzato. I ricercatori suggeriscono che le metà orientale e occidentale del canyon potrebbero aver subito diverse contorsioni geologiche nel corso del tempo.

"Non è un singolo blocco con la stessa cronologia della temperatura", ha affermato Peak.

Secondo i ricercatori, una serie di piccoli eventi di faglia si sono verificati quando Rodinia, il supercontinente che ha preceduto la più famosa Pangea (si apre in una nuova scheda), si è rotto circa 700 milioni di anni fa. La violenta faglia probabilmente ha strappato la terra intorno al canyon, provocando il dilavamento di rocce e sedimenti nell'oceano.

Mentre la roccia seminterrata nella metà occidentale del Grand Canyon sembra essere emersa in superficie circa 700 milioni di anni fa, la stessa pietra nella metà orientale è sepolta sotto chilometri di sedimenti. I ricercatori suggeriscono che lo sconvolgimento potrebbe aver lacerato le metà orientale e occidentale del Grand Canyon in modi diversi e in tempi leggermente diversi, creando la Grande Non conformità nel processo.

I risultati del team stanno aiutando a ricostruire ciò che è accaduto durante questo periodo critico per il Grand Canyon e per altri siti nordamericani che hanno vissuto periodi simili di perdita di tempo.

"Abbiamo nuovi metodi analitici nel nostro laboratorio che ci consentono di decifrare la storia nella finestra temporale mancante attraverso la Grande Non conformità", ha studiato la coautrice Rebecca Flowers, geologa dell'Università del Colorado, Boulder. "Lo stiamo facendo nel Grand Canyon e in altre località di Great Unconformity in tutto il Nord America".

La ricerca è descritta in un nuovo studio pubblicato il 12 agosto (si apre in una nuova scheda) su Geology.

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