Monument Valley : grès et argiles, diaclases, érosion, mésas et buttes témoins, anciens volcans…

Monument Valley (localisation avec le fichier Monument-Valley.kmz) est l'un des passages “obligés” quand on visite l'Ouest américain. Ce Parc tribal Navajo est situé à la frontière entre l'Arizona et l'Utah. Les paysages sont somptueux, la lumière en général est extraordinaire, et ce site rassemble à lui tout seul tout notre imaginaire et tous nos fantasmes à propos de l'Ouest américain. En plus de la grandeur des paysages, suivant notre sensibilité et nos centres d'intérêts propres, on pensera à La Chevauchée fantastique de John Ford, on cherchera plantes xérophytes et insectes du désert, on pensera à notre « action civilisatrice » sur les nations autochtones dans les pays occupés par les Européens et leurs descendants… Le géologue, lui, pensera grès, érosion, genèse des reliefs…

Monument Valley n'est pas une vraie vallée, mais correspond au rebord d'une cuesta permo-triasique portée à 1900-2000 m d'altitude et disséquée par l'érosion, érosion qui a épargné de nombreuses buttes témoins et mésas. Buttes témoins (“petite” taille) et mésas (“grande” taille) dominent les environs de 150 à 250 m. La série stratigraphique (simplifiée) constituant ces reliefs est composée de trois formations. De haut en bas, on trouve :

Cette série sédimentaire permo-triasique fait partie de l'empilement sédimentaire quasi-continu (du Cambrien à l'Éocène) constituant le Plateau du Colorado.

L'érosion d'une colonne lithologique faite de roches de différentes résistances explique la morphologie des versants : l'érosion d'une roche peu résistante (ici les argiles) engendrera des pentes “douces”, tandis que l'érosion d'une roche résistante (ici les grès) engendrera des falaises verticales. Une autre cause explique aussi la parfaite verticalité des falaises de grès de Monument Valley : des diaclases préexistantes, sans doute d'origine tectonique et peut-être à relier à la surrection du plateau du Colorado, découpent de haut en bas les couches de grès, en particulier l'épaisse couche de la formation De Chelly. Cette pré-fracturation par des diaclases fait que les falaises de grès ne s'écroulent pas par des éboulements affectant différents niveaux les uns après les autres, mais au contraire en bloc, par détachements-éboulements de pans entiers des falaises pré-découpées par les diaclases. Les diaclases les plus nombreuses sont approximativement orientées N150-160°. Une deuxième famille de diaclases, moins abondantes, a une direction approximative N20-30°

Monument Valley est situés à une altitude de 1800 à 2000 m d'altitude. Cela nous pose le problème de l'origine de la surrection du plateau du Colorado. Tout ce qui constitue maintenant le plateau du Colorado a subi une surrection “en bloc” (presque sans déformation si ce n'est quelques failles et quelques ondulations à grand rayon de courbure), surrection de 2000 à 3000 m, qui a débuté il y a environ 30 Ma, a été maximale de −20 à −6 Ma, et durerait encore. La chronologie des différents stades de cette surrection et son origine sont encore l'objet d'études et de débats. Parallèlement à cette surrection se développe un volcanisme ponctuel important, dont les âges s'échelonnent de −30 Ma à l'époque actuelle (+1065 ans pour l'éruption la plus récente, cf. Coulées de laves anciennes de type aa (en gratons) : Arizona, Canaries, Islande et Chaîne des Puys. Les plus anciens de ces volcans ne subsistent plus que comme des necks, des pipes ou des dykes épargnés par l'érosion. Les plus abondants de ces necks correspondent aux parties profondes de diatrèmes basaltiques voire kimberlitiques (cf. la kimberlite du champ volcanique Navajo sur la lithotèque de l'ENS de Lyon). Monument Valley se trouve au sein du Navajo Volcanic Field, champs de diatrèmes et de pipes oligo-miocènes de plus de 20 000 km², situé à cheval sur 4 états (Arizona, Colorado, Nouveau Mexique et Utah). Tout touriste un tant soit peu observateur ne peut que remarquer ces necks, dont certains sont parfaitement visibles 15 km avant Monument Valley en arrivant du Sud (de l'Arizona) par la route 163. Ces volcans indiquent au touriste géologue que l'origine de la haute altitude régionale est, au moins en partie, à rechercher dans le manteau.