Le magmatisme tertiaire et quaternaire du plateau du Colorado (États-Unis d'Amérique) : exemple du Navajo Volcanic Field

Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 1. Larges rochers volcaniques (basaltes et andésites, principalement) au sommet de la Boulder Mountain (Utah, États-Unis d'Amérique), à l'Ouest du Parc national de Capitol Reef La Boulder Mountain est un plateau volcanique de 180 km2 environ, inclus dans le plateau d'Aquarius (voir figure 3) et daté de −20 à −25 Ma. Ce plateau ne constitue que la partie la plus orientale du Marysvale Volcanic Field, bien développé dans tout le Sud-ouest de l'Utah, à la transition entre le plateau du Colorado et la province du Basin and Range. Les rochers photographiés ici sont issus du démantèlement (par les glaciers notamment, lors des dernières phases glaciaires) de ce plateau volcanique. Notez les larges vacuoles de gaz volcaniques.

Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 2. Éboulis en bordure d'une terrasse alluviale dominant la rivière Fremont, à proximité de Fruita, dans le Parc national de Capitol Reef (Utah, États-Unis d'Amérique) Les rochers noirs (black boulders) basaltiques et andésitiques constituant cette terrasse sont datés de −20 à −25 Ma et proviennent des plateaux volcaniques au Nord et à l'Ouest du parc, comme Boulder Mountain (figure 1). Leur transport et la formation subséquente de la terrasse fluviatile elle-même ne remontent qu'au Quaternaire (−200 000 ans environ), sans doute en lien avec un cycle glaciaire. Notez les vacuoles de gaz volcaniques dans les blocs, ainsi que les encroutements calcaires (caliche ou calcrete) dus au séjour de certains rochers à demi-enterrés dans les sols de ces régions arides.

Le Marysvale Volcanic Field a été évoqué comme origine des black boulders observés dans le Parc national de Capitol Reef dans l'article Les rochers noirs (black boulders) du Parc national de Capitol Reef (Utah, États-Unis d'Amérique). Il s'agit d'un vaste champ volcanique, en partie érodé, couvrant le Sud-ouest de l'Utah, à la transition entre le plateau du Colorado et la province géologique voisine du Basin and Range. Ce champ comprend majoritairement des stratovolcans et d'épaisses coulées de lave, mais inclut également quelques caldeiras et dépôt de cendres associés ; un complexe batholithique, affleurant moins mais représentant un volume de magma plus important encore, est présent sous ce champ volcanique.

Le magmatisme dominant y est principalement calco-alcalin, d'origine mantellique, avec d'abondants basaltes et andésites, et d'autres roches minoritaires en quantité (dont des dacites). Il est daté du Tertiaire (de −34 à −22 Ma, soit Oligocène et début du Miocène), comme la mise en place des principales roches magmatiques intrusives du batholithe. Il a été suivi (avec une période de recouvrement) par un magmatisme bimodal : basaltes, andésites d'une part, et rhyolites saturées en silice d'autre part. Là aussi les édifices volcaniques, en surface, sont associés à des plutons de chimie voisine. Cette seconde phase magmatique s'étend de la fin du Miocène jusqu'à nos jours (−500 000 a pour les plus jeunes dômes rhyolitiques recensés) et représente des volumes bien plus limités : environ 5 % du Marysvale Volcanic Field. Son caractère bimodal traduit sans doute une fusion partielle de la croute continentale en plus de la fusion mantellique présente précédemment.

La transition du magmatisme calco-alcalin au magmatisme bimodal correspond à un changement tectonique régional, avec le début de l'extension lithosphérique dans la province du Basin and Range (active depuis le Miocène, avec un maximum entre −10 Ma et nos jours). Le magmatisme bimodal tardif du Marysvale Volcanic Field serait donc associé au rifting continental (comme c'est classiquement le cas ailleurs sur Terre, par exemple au niveau des Afars actuellement) dans cette province voisine du plateau du Colorado. Il trouve d'ailleurs des prolongements bien développés dans toute la province du Basin and Range. Il reste cependant influencé par le ou les processus ayant généré les magmas calco-alcalins précédents.

Le volcanisme calco-alcalin initial suscite bien plus de polémiques parmi les spécialistes en ce qui concerne son origine. Il est retrouvé largement dans tout l'Ouest des États-Unis, notamment en très nombreux points du plateau du Colorado. Les auteurs le relient à la subduction de la lithosphère océanique de la plaque Farallon à l'Ouest sous la plaque tectonique Nord-Américaine à l'Est. Cette subduction s'est en effet produite avec un angle très faible, généralement interprété comme la conséquence d'une subduction rapide (plus de 10 cm/an) d'une jeune plaque océanique encore chaude et/ou à croute particulièrement épaisse, deux raisons diminuant la densité de la plaque subduite et donc entrainant une résistance à l'enfoncement dans le manteau asthénosphérique. Cela a entrainé un régime de convergence tectonique à l'origine de la formation des Montagnes rocheuses et de la plupart des grandes chaines de reliefs de l'Ouest de l'Amérique du Nord, de l'Alaska au Mexique. L'orogenèse laramienne (ou du Laramide), en particulier, qui marque fortement tout l'Ouest des États-Unis, est datée d'environ −90 à −50 Ma.

Cette subduction aurait également engendré un magmatisme calco-alcalin quelque peu atypique, l'angle faible de subduction pouvant expliquer la distance inhabituellement importante séparant la zone de plongée de la plaque océanique des principaux centres magmatiques, ainsi que la vaste extension de ces derniers. Cependant d'autres auteurs font intervenir des mécanismes plus originaux (parmi lesquels un manteau anormal, métasomatisé par la subduction, associé à une lithosphère anormalement épaisse, chimiquement atypique, l'ensemble affecté régionalement par des températures inhabituellement élevées…) et préfèrent décrire un magmatisme intraplaque plutôt qu'un magmatisme de subduction. Quelques soient leur(s) cause(s), les anomalies thermiques positives de la lithosphère et du manteau asthénosphérique sous-jacent associées à ce magmatisme ont certainement joué un rôle dans la surrection sans grande déformation tectonique du plateau du Colorado (surrection « en bloc » dont l'origine est elle aussi sujette à de vifs débats entre géologues).Tout cela montre aussi que le volcanisme a des origines plus variées et complexes que le “trio classique” des années 1970 : rift – dorsale, subduction, point chaud.

Ensuite, au Miocène, autour de −20 Ma, et peut-être dès l'Oligocène, autour de −30 Ma, la vitesse de subduction a été divisée par deux par rapport à l'époque Laramide, en association avec un retrait vers l'Ouest de cette subduction et un retour à un angle de plongement plus fort. Ce retour a une subduction plus “classique” a aussi pu être associé avec un magmatisme d'arc plus habituel perçant le plateau du Colorado (laccolithes, dômes et autres structures volcaniques des montagnes Henry notamment), ou à d'autres mécanismes plus originaux faisant intervenir une perturbation thermique régionale, accompagnée d'un magmatisme atypique et de la surrection « en bloc » du plateau. Le jeu transformant de la faille de San Andreas à l'Ouest s'est ensuite peu à peu développé, la subduction a cessé régionalement, et l'extension du Basin and Range s'est mise en place.

Source - © 1998 Rowley et al. [3]

Figure 3. Carte du Marysvale Volcanic Field dans le Sud-Ouest de l'Utah (États-Unis d'Amérique)

Les zones grisées de ce document correspondent à l'extension des roches volcaniques. La limite du plateau du Colorado avec la province du Basin and Range est située immédiatement à l'Ouest des villes de Nephi (Ne) Fillmore (F), Cove Fort (CF), Beaver (B), Parowan (Pa) et Cedar City (C). La Boulder Mountain fait partie du plateau d'Aquarius à l'Est. Le Parc national de Capitol Reef est situé immédiatement à l'Est de ce plateau.

De nombreux autres exemples de champs volcaniques récents du plateau du Colorado auraient pu être étudiés. Nous pouvons ainsi évoquer rapidement le Uinkaret Volcanic Field, dont les très jeunes cônes de téphras s'étendent sur la rive Nord du Grand Canyon, avec de spectaculaires coulées de laves dans le canyon lui-même, à l'origine de barrages naturels du Colorado pendant le Pléistocène (figures 4 et 5) ; ou encore le San Francisco Volcanic Field, au Nord de Flagstaff, Arizona (figures 6 à 8), comportant près de 600 jeunes édifices (datés de −6 Ma à −1 000 a).

Ces divers champs magmatiques d'âge cénozoïque marquent surtout l'ensemble des bordures du plateau, en association avec des anomalies thermiques profondes, mais débordent avec le temps vers le centre du plateau (figure 9). Cela rend discutable l'attribution de ce magmatisme aux seuls processus “classiques” aux limites des plaques tectoniques. Quoi qu'il en soit, les manifestations de ce magmatisme sont aisément observables en de nombreuses localités de l'Ouest américain, il serait dommage de se priver de l'admirer sous prétexte qu'il entre mal dans les classifications usuelles !

Source - © 2008 docsearls, CC BY-SA 2.0 Figure 4. Coulées de lave du Uinkaret Volcanic Field en rive Nord du Grand Canyon (Arizona, États-Unis d'Amérique), datant du Pléistocène Certaines de ces coulées ont barré le lit du fleuve Colorado à plusieurs reprises au cours des deux derniers millions d'années, créant des lacs de barrage naturels temporaires. Ces barrages ont permis d'estimer la vitesse d'incision du fleuve.	Source - © 2019 D'après Google Earth Figure 5. Vue satellite du Uinkaret Volcanic Field en rive Nord du Grand Canyon (Arizona, États-Unis d'Amérique) Les édifices volcaniques (cônes de téphras) et les coulées de lave sont très récents (Pléistocène). Ils ressortent admirablement en vue aérienne dans ces paysages désertiques. Localiser via un fichier kmz le Uinkaret Volcanic Field.
Source - © 2001 USGS Figure 6. Vue aérienne d'un jeune cône de téphras andésitiques, le SP Crater, et de la coulée de lave associée, dans le San Francisco Volcanic Field au Nord de Flagstaff (Arizona, États-Unis d'Amérique) Cet édifice doit son nom à son apparence évoquant poétiquement un pot de chambre (shit pot) dans l'esprit des éleveurs de bétail du XIXe siècle.
Source - © 2011 Steve Woolf, CC BY-SA 1.0 Figure 7. Vue du Sunset Crater, le plus jeune édifice du San Francisco Volcanic Field au Nord de Flagstaff (Arizona, États-Unis d'Amérique) L'éruption date du XIe siècle de notre ère. La végétation n'a que faiblement colonisé l'édifice en un millier d'années, le climat aride n'aidant guère à former un sol au détriment des roches volcaniques dures. Notez au premier plan de la photo la surface torturée de la coulée de lave, de type aa : amoncellement de blocs décimétriques à métriques ressoudés à chaud, ayant pour origine une viscosité élevée de la lave, avec une surface relativement solidifiée tandis que l'intérieur coule et se déforme encore. Pour plus de détails, on se reportera à l'article Coulées de laves anciennes de type aa (en gratons) : Arizona, Canaries, Islande et Chaîne des Puys. Notons aussi que dans la mythologie des Amérindiens Hopis, le cratère Sunset est le lieu où réside le dieu du vent.	Source - © 2019 D'après Google Earth Figure 8. Vue satellite du San Francisco Volcanic Field au Nord de Flagstaff (Arizona, États-Unis d'Amérique) Les édifices volcaniques (cônes de téphras) et les coulées de lave sont très récents (Pliocène à Pléistocène). Ils ressortent admirablement en vue aérienne dans ces paysages désertiques). Les positions de quelques édifices sont précisés : coulées et cônes volcaniques du SP Crater (figure 6) et du Sunset Crater (figure 7), ainsi que le stratovolcan plus complexe Humphreys Peak. Localiser via un fichier kmz le San Francisco Volcanic Field.

Source - © 2016 D'après Levin et King, modifié

Figure 9. Carte du plateau du Colorado (États-Unis d'Amérique) avec les principaux champs magmatiques d'âge cénozoïque en orange

La distribution des champs magmatiques marque surtout les limites du plateau, mais tend à affecter aussi le centre avec le temps.

D'après H.L. Levin, D.T. King Jr, 2016. The Earth Through Time, Wiley, ISBN: 978-1-119-22834-9, 608p.

Concentrons-nous sur un exemple aisément observable lors d'un voyage touristique, car il recouvre notamment la célèbre Monument Valley : le Navajo Volcanic Field, déjà évoqué dans l'article Monument Valley : grès et argiles, diaclases, érosion, mésas et buttes témoins, anciens volcans….

Ce champ magmatique inclut environ 80 édifices volcaniques et intrusifs datés de −28 à −19 Ma (Oligocène et Miocène) dans la région du Four Corners, le point de convergence de quatre états : Arizona, Colorado, Nouveau-Mexique et Utah (bien visibles sur la figure 9). Nombre des intrusions magmatiques, sans pour autant être directement connectées à des failles observables en surface, sont géographiquement associées à des plissements créés par l'orogenèse du Laramide (voir à ce sujet l'article Quelques déformations des roches globalement tabulaires du plateau du Colorado (États-Unis d'Amérique) : des fractures anciennes en profondeur auraient pu faciliter l'ascension du magma.

Les formes dominantes sont des dykes (ou dikes) et necks (figures 10 à 21) : filons et cheminées volcaniques exhumées par une vigoureuse érosion différentielle, souvent jusqu'à des profondeurs importantes, et qui dominent ainsi les roches sédimentaires encaissantes plus tendres ; et des diatrèmes d'anciens maars disséqués eux aussi par l'érosion. On connait toutefois en certains points moins érodés des coulées de lave, et au moins un cratère de type maar conservé (Narbona Pass, près de Sheep Springs, Nouveau-Mexique).

Maars et diatrèmes sont des produits d'éruptions phréato-magmatiques, c'est-à-dire issues de la rencontre d'un magma (remontant vers la surface par le biais de filons, ou dykes) avec un aquifère. La vapeur d'eau alors générée provoque de puissantes explosions qui édifient en surface un cratère de maar flanqué d'éjectas, et créent plus en profondeur une cheminée conique qui associe sous forme de brèches complexes des éléments magmatiques et des fragments des roches encaissantes. Quand l'eau a été “consommée”, l'éruption peut se poursuivre sous une forme plus effusive, produisant des coulées de lave et des cônes de téphras en surface, et des dykes et necks de roches volcaniques massives en profondeur.

Remarque : Les maars sont assez abondants dans les provinces magmatiques françaises telles que le Velay : voir par exemple à ce sujet École de Terrain - Le volcanisme du Velay et École de terrain - Une journée au plateau du Coiron.

Source - © 2006 D'après Bowie Snodgrass, CC BY 2.0 Figure 10. Tsé Bit'a'í (en langue navajo) ou Shiprock (en anglais) Le terme Tsé Bit'a'í signifie littéralement « rocher ailé », en référence à la légende du grand oiseau qui amena le peuple Navajo du Nord vers leur territoire actuel et qui pétrifie leurs ennemis. Il s'agit d'un site sacré pour la Diné (nation Navajo). Les toponymes anglais Shiprock, Shiprock Peak ou Ship Rock proviennent de la ressemblance du pic avec un bateau pour les colons du XIXe siècle. Quelle que soit la forme évoquée dans les esprits humains, Shiprock est un diatrème d'environ 550 m de haut, dégagé par l'érosion différentielle, daté de −27 Ma, et situé au Nouveau-Mexique, non loin du Four Corners. La position du maar originel, avant érosion des roches sédimentaires encaissantes et d'une partie de l'édifice magmatique, a été estimée à 1000 m au-dessus de la surface actuelle. La base de Shiprock présente 3 dykes majeurs (et une série de dykes mineurs) de roches volcaniques massives (“minette” ou lamprophyre, voir plus bas) le connectant à d'autres necks de moindres dimensions à l'Est.
Source - © 2019 D'après Google Earth Figure 11. Vue satellite de Tsé Bit'a'í (en langue navajo) ou Shiprock (en anglais) Il s'agit d'un diatrème d'environ 550 m de haut, daté de −27 Ma, et situé au Nouveau-Mexique, non loin du Four Corners. La position du maar originel, avant érosion, a été estimée à 1000 m au-dessus de la surface actuelle. La base de Shiprock présente 3 dykes majeurs dont 2 bien visibles ici (et une série de dykes mineurs) de roches volcaniques massives (“minette”, ou lamprophyre, voir plus bas) le connectant à d'autres necks de moindres dimensions à l'Est. Les roches volcaniques sombres ressortent superbement en vue aérienne au milieu des grès Navajo blancs dans ces régions très arides.	Source - © 2007 James St. John, CC BY 2.0 Figure 12. Vue rapprochée d'un dyke de “minette” (lamprophyre), à proximité de Shiprock
Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 13. Alhambra Rock, un diatrème situé non loin du village de Mexican Hat, Utah, et des spectaculaires méandres encaissés de la rivière San Juan dans le parc d'état de Goosenecks Ce diatrème est également non loin de la structure monoclinale Comb ridge monocline (voir à ce sujet le fichier navajo Volcanic Field.kmz et l'article Quelques déformations des roches globalement tabulaires du plateau du Colorado (États-Unis d'Amérique) qui aurait pu guider la remontée du magma. Notez les dykes de « minette » (lamprophyre) sub-verticaux qui coupent les grès rouges à l'avant-plan. Photographie prise depuis la route 163, en direction de l'Ouest.	Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 14. L'Alhambra Rock et des dykes de “minette” (lamprophyre) sub-verticaux qui coupent les grès rouges à l'avant-plan Photographie prise depuis la route 163, en direction de l'Ouest.
Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 15. Alhambra Rock au loin, dominant les spectaculaires méandres encaissés de la rivière San Juan dans le parc d'état de Goosenecks On peut imaginer le prolongement en profondeur de ce diatrème à travers les épaisses couches de roches sédimentaires du plateau du Colorado (grès argileux rouges et gris ici). Photographie prise depuis le point de vue du parc, en direction du Sud.

Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 16. Plusieurs diatrèmes dominant le paysage désertique autour de la ville de Kayenta, Arizona, immédiatement au Sud de Monument Valley Le plus haut de ces necks, à gauche de l'image, est Agathla (figures 18 et 21) ; celui du centre est Chaistla Butte (figures 18 et 19). L'érosion a fait ressortir de façon spectaculaire ces diatrèmes de roches dures en abrasant préférentiellement les roches sédimentaires encaissantes.	Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 17. Vue rapproché d'un diatrème mineur immédiatement au Nord de Kayenta, proche de la route 163 menant à Monument Valley On devine l'association de brèches de couleur brunâtre avec des filons plus sombres de “minette” (lamprophyre) massive. L'érosion toujours active creuse de profondes ravines dans les roches sédimentaires encaissantes, bien visibles au premier plan.
Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 18. Deux diatrèmes dominant le paysage désertique au Nord de la ville de Kayenta, Arizona, le long de la route 163 menant à Monument Valley Le plus haut de ces necks, à gauche de l'image, est Agathla (figure 21) ; celui de droite est Chaistla Butte (figure 19). L'érosion a fait ressortir de façon spectaculaire ces diatrèmes de roches dures en abrasant préférentiellement les roches sédimentaires encaissantes.	Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 19. Vue rapproché du diatrème de droite, Chaistla Butte On devine l'association de brèches de couleur brunâtre avec des filons plus sombres de “minette” (lamprophyre) massive. Notez les iconiques tumbleweeds (virevoltants) au premier plan.
Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 20. Vue rapprochée d'un autre diatrème mineur, plus érodé, à proximité de la ville de Kayenta, Arizona, le long de la route 163 menant à Monument Valley	Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 21. Vue rapproché d'Agathla (en anglais, dérivé du navajo) ou El Capitan (en espagnol), 10 km au Nord de la ville de Kayenta, Arizona, le long de la route 163 menant à Monument Valley On y devine là encore l'association de brèches de couleur brunâtre avec des filons plus sombres de “minette” (lamprophyre) massive.

Source - © 2019 Matthias Schultz

Figure 22. Schéma de la mise en place des édifices intrusifs du Navajo Volcanic Field

Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 23. Vue rapprochée d'un diatrème mineur, très érodé, à proximité de la ville de Kayenta, Arizona, le long de la route 163 menant à Monument Valley, avec Agathla en fond On observe aisément les lamprophyres (“minettes”) sombres et massives au premier plan, assez pauvres en phénocristaux ici (on pourrait aussi les désigner comme des trachybasaltes particuliers).

Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 24. Vue rapprochée d'un diatrème mineur, très érodé, à proximité de la ville de Kayenta, Arizona, le long de la route 163 menant à Monument Valley On observe aisément les lamprophyres (“minettes”) sombres et massives au premier plan, assez pauvres en phénocristaux ici (on pourrait aussi les désigner comme des trachybasaltes particuliers).

Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 25. Un diatrème mineur, très érodé, à proximité du village de Mexican Water, Arizona On y observe des brèches magmatiques complexes.
Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 26. Vue rapprochée de blocs issus du démantèlement d'un diatrème de brèches magmatiques (et potentiellement également d'éjectas en surface), à proximité du village de Mexican Water, Arizona On y observe un assemblage complexe de fragments de petite taille (du grain de sable au gravier) de roches très diverses : roches sédimentaires encaissantes et “minette” magmatique précédemment décrite, associés dans une matrice. Des figures d'écoulements et de stratifications sont visibles. Ces brèches grises ressortent vivement sur fond de grès rouges.	Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 27. Vue rapprochée de blocs issus du démantèlement d'un diatrème de brèches magmatiques (et potentiellement également d'éjectas en surface), à proximité du village de Mexican Water, Arizona On y observe un assemblage complexe de fragments de petite taille (du grain de sable au gravier) de roches très diverses : roches sédimentaires encaissantes et “minette” magmatique précédemment décrite, associés dans une matrice. Des figures d'écoulements et de stratifications sont visibles. Ces brèches grises ressortent vivement sur fond de grès rouges.
Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 28. Vue rapprochée de blocs issus du démantèlement d'un diatrème de brèches magmatiques (et potentiellement également d'éjectas en surface), à proximité du village de Mexican Water, Arizona On y observe un assemblage complexe de fragments de petite taille (du grain de sable au gravier) de roches très diverses : roches sédimentaires encaissantes et “minette” magmatique précédemment décrite, associés dans une matrice. Des figures d'écoulements et de stratifications sont visibles. Ces brèches grises ressortent vivement sur fond de grès rouges.	Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 29. Vue rapprochée de blocs issus du démantèlement d'un diatrème de brèches magmatiques (et potentiellement également d'éjectas en surface), à proximité du village de Mexican Water, Arizona On y observe un assemblage complexe de fragments de petite taille (du grain de sable au gravier) de roches très diverses : roches sédimentaires encaissantes et “minette” magmatique précédemment décrite, associés dans une matrice. Des figures d'écoulements et de stratifications sont visibles. Ces brèches grises ressortent vivement sur fond de grès rouges.
Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 30. Vue rapprochée de blocs issus du démantèlement d'un diatrème de brèches magmatiques (et potentiellement également d'éjectas en surface), à proximité du village de Mexican Water, Arizona On y observe un assemblage complexe de fragments de petite taille (du grain de sable au gravier) de roches très diverses : roches sédimentaires encaissantes et “minette” magmatique précédemment décrite, associés dans une matrice. Des figures d'écoulements et de stratifications sont visibles. Ces brèches grises ressortent vivement sur fond de grès rouges.	Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 31. Vue rapprochée de blocs issus du démantèlement d'un diatrème de brèches magmatiques (et potentiellement également d'éjectas en surface), à proximité du village de Mexican Water, Arizona On y observe un assemblage complexe de fragments de petite taille (du grain de sable au gravier) de roches très diverses : roches sédimentaires encaissantes et “minette” magmatique précédemment décrite, associés dans une matrice. Des figures d'écoulements et de stratifications sont visibles. Ces brèches grises ressortent vivement sur fond de grès rouges.
Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 32. Vue rapprochée de blocs issus du démantèlement d'un diatrème de brèches magmatiques (et potentiellement également d'éjectas en surface), à proximité du village de Mexican Water, Arizona On y observe un assemblage complexe de fragments de petite taille (du grain de sable au gravier) de roches très diverses : roches sédimentaires encaissantes et “minette” magmatique précédemment décrite, associés dans une matrice. Des figures d'écoulements et de stratifications sont visibles. Ces brèches grises ressortent vivement sur fond de grès rouges.	Source - © 2018 Matthias Schultz Figure 33. Vue rapprochée de blocs issus du démantèlement d'un diatrème de brèches magmatiques (et potentiellement également d'éjectas en surface), à proximité du village de Mexican Water, Arizona On y observe un assemblage complexe de fragments de petite taille (du grain de sable au gravier) de roches très diverses : roches sédimentaires encaissantes et “minette” magmatique précédemment décrite, associés dans une matrice. Des figures d'écoulements et de stratifications sont visibles. Ces brèches grises ressortent vivement sur fond de grès rouges.

Source - © 2011 Maximilian Dörrbecker (Chumwa), CC BY-SA 2.5

Figure 34. Carte du Navajo Volcanic Field

Notez l'association relativement fréquente des intrusions magmatiques avec les structures plissées de l'orogenèse du Laramide. La plupart des édifices ressortent superbement en vue satellite dans ces zones désertiques, Google Earth , par exemple, peut donc également être utilisé avec profit.

Localiser via un fichier kmz le Navajo Volcanic Field.

Les roches magmatiques à la chimie inhabituelle qui constituent le Navajo Volcanic Field donnent des indications sur leur origine. La fusion partielle mantellique qui a donné les lamprophyres, puis les SUM, a dû se faire à des taux très faibles et des profondeurs relativement importantes, à partir d'un manteau métasomatisé. Ce métasomatisme a pu se produire en plusieurs phases, dont deux au moins pour lesquelles les chercheurs disposent d'arguments pétrographiques fiables : au Protérozoïque, puis au Cénozoïque (cette dernière phase pouvant être reliée à la subduction de la plaque Farallon sous l'Amérique du Nord, notamment lors de la reprise d'un angle de plongée plus marqué).

Par ailleurs ces intrusions magmatiques sont une source d'informations sur la croute et le manteau sous-jacent : elles sont parmi les rares à avoir perforé le plateau du Colorado en son centre depuis 30 Ma (alors même que les bords du plateau ont été soumis à un magmatisme bien plus développé) et ont rapporté d'abondantes enclaves. Les xénolithes mantelliques sont constitués de péridotites à spinelle et plus rarement à grenat, montrant que le plateau du Colorado repose sur du manteau appauvri, froid et stable, analogue à celui présent sous les cratons archéens. Les xénolithes de croute inférieure (gneiss, granulites, gabbros, amphibolites…) ont permis de montrer que le socle crustal de la région s'est formé entre −2 et −1,75 Ga et a été peu transformé depuis. Ce socle affleure d'ailleurs à la base du Grand Canyon du Colorado (cf. Les discordances du Grand Canyon du Colorado (Arizona, USA)). Des xénolithes de croute supérieure, notamment de roches sédimentaires phanérozoïques, ont également été retrouvés, parfois sous forme de très larges blocs de grès tombés dans les cheminées volcaniques.

Pour conclure, on peut évoquer les traditions de la Diné (nation Navajo), dont l'identité culturelle est fortement liée à leur environnement sur le plateau du Colorado, et aux connaissances empiriques accumulées pendant des siècles. Tous les éléments du paysage possèdent des histoires associées, les spectaculaires intrusions magmatiques du Navajo Volcanic Field ne font bien sûr pas exception. Un principe central dans l'ethnogéologie Navajo est par exemple l'interaction de deux éléments opposés, comme dans le cas présent des processus endogènes : le magmatisme lié à Nohosdzáán (la Terre), et des processus exogènes : l'érosion liée aux enveloppes fluides de la Terre, c'est-à-dire à Yadi-hil (le Ciel) ; ou encore la dualité entre des processus mâles, destructeurs, comme l'érosion, et des processus femelles, constructifs, comme la formation de roches magmatiques.