Publié le 27 Juillet 2011 par Bernard Duyck

Publié dans : #Actualités volcaniques

Le complexe caldérique Valles-Toledo.

Toujours dans la série des grandes éruptions et des méga-caldeiras, la caldeira Valles au Nouveau-Mexique.

Situation générale :

Les caldeiras Valles et Toledo, ainsi que les diverses structures volcaniques associées constituent le champ volcanique Jemez, qui se situe à l’intersection entre le rift du Rio Grande, qui court nord-sud au travers du Nouveau-Mexique, et l’alignement Jemez, qui s’étend du sud-est de l’Arizona jusqu’à l’Oklahoma.

Situation de l'alignement Jemez et du rift du Rio Grande par rapport au plateau du Colorado

Situation de l'alignement Jemez /Jemez lineament et des champs volcaniques (VF) qui le composent

doc. crédit utdlabrador, after W. Baldrige, K. Olsen & J. Callender

Au centre de cet image Landsat en fausses couleurs, la caldeira Valles-Toledo - crédit LANL/ Nasa

Les zones sèches sont en gris-brun, les zones boisées en rouge.

Le complexe de caldeira Valles-Toledo :

La caldeira Valles, large de 20-24 km., a été formée suite à deux grandes éruptions qui ont créé le plateau ignimbritique : " Bandelier tuff ".

La formation débute il y a 1,2 millions d’années, lorsqu’une masse de magma granitique riche en eau d’environ 1 million de km³ remonte vers la surface. En arrivant près de la surface, elle brise les roches qui le surmontent créant des fractures en cercle. Lorsque l’éruption se produit, l’eau présente dans le magma se vaporise et pulvérise le magma en épais nuages de cendres et vapeur. Ces ignimbrites se déposent en tous sens pour former le Bandelier tuff, d’un volume de 300 km³. L'émission de ce gigantesque volume vide la chambre magmatique, causant ainsi l’effondrement de la caldeira : 20-24 km. de large et 300 mètres de profondeur.

Les eaux de pluie et de fonte emplissent la caldeira, pour donner un lac fumant et sulfureux, étant donné que les éruptions sont encore en cours.

Le Bandelier tuff exposé dans Jemez canyon - photo The great desert

Le volcanisme post-caldeira se poursuit avec

- la mise en place de dômes de lave situés sur les fractures circulaires, il y a 1Ma (en violet), 900.000 ans (en bleu) 800.000 ans (en rouge) et 530.000 ans (en orange)

Valles caldera - oregonstate un.-copie-1 - et un soulèvement du plancher de la caldeira, avec la formation de Redondo peak, un dôme de résurgence. En croissant, le dôme de résurgence se brise et se divise, formant des failles.

Schéma du dessus : Valles grande caldeara - geologic history (The great desert)

schéma du dessous : limites de caldeira en rouge- limites du dôme de résurgence en vert (Oregonstate university)

Panorama sur Redondo peak - photo et légendes The great desert.

Les différents dômes, le dôme de résurgence, Redondo peak et la dépression Valle Grande

Il y a environ 500.000 ans, le lac de caldeira se vide de façon brutale au travers du canyon de San diego, vers le sud, suite vraisemblablement à l’érosion de l’ancestrale rivière Jemez combinée à la sape due aux phénomènes hydrothermaux. La rupture du barrage diminue la quantité d’eau disponible et les manifestations hydrothermales diminuent d’intensité, d’autant que la chambre magmatique commence à se refroidir.

Valles---Soda-dam-Jemez-river---L.Siebert.jpg Valles caldera - Soda dam et la rivière Jemez - photo Lee Siebert / Smithsonian institution.

Les ponces El Cajete, l’ignimbrite Battleship Rock, la rhyolite Banco Bonito et la rhyolite VC-1 furent mises en place au cours de la plus récente éruption , il y a 50 à 60.000 ans.

L’activité actuelle se concrétise en sources chaudes et fumerolles, confirmée aussi par la tomographie sismique, qui indique une zone de faible vélocité sous la caldeira .

Battleship rock dans San Diego canyon - ignimbrite post-caldeira datée de 50-60.000 ans - photo Rhonda Spidell / in The great desert

Carte géologique de Valles caldera - TMDL Geology.

Extension du Bandelier tuff, en ivoire - Rhyolite, en rose - Roches volcaniques siliciques, en vert

Le Bandelier tuff :

Cette formation rhyolitique dans les Jemez mountain est constituée des dépôts de deux éruptions : l'unité inférieure correspond à la formation de la caldeira Toledo, il y a 1,45 Ma - volume 400 km³; l'unité supérieure à celle de la caldeira Valles, il y a 1,1 Ma - volume 250 km³.

Les "mesas", longues formations tabulaires, dans le Bandeleir tuff (à l'avant-plan) produit par l'éruption de la caldeira Valles, visible au fond de la photo.

Le dôme de résurgence, Redondo peak, est au centre gauche en arrière-plan. - photo The great desert.

"La mesa " est un relief tabulaire caractéristique des paysages arides, en particulier dans le sud des Etats-Unis, générallement formé par l'érosion différentielle et des mouvements tectoniques. En contexte volcanique, une mesa correspond à une inversion de relief , mettant en élévation des coulées de lave initiallement épanchées dans des vallées dont les matériaux sont moins résistants et facilement dégagés par l'érosion..

Colonisation de la région par les humains :

La sédentarisation des paléoindiens chasseurs et cueilleurs a commencé dans le sud-ouest de l'amérique du nord, il y a environ 12.000 ans.

Les Anasazis ont succédé au 8° siècle aux "Basketmakers", les vanniers, implantés dans ces territoires avant l'ère chrétienne. La sédentarisation a abouti à la création d'une nouvelle culture, dite de Pueblo, en référence aux villages constitués de maisons en briques de terre construites par les Anasazis du Mesa Verde, au coeur du désert du Colorado.

Ce qui nous intéresse ici, c'est l'habitat troglodyte en rapport avec le Bandelier tuff.

En plus des maisons construites avec des blocs de tuff, d'autres habitations ont été creusées dans la couche elle-même ; le tuff altéré était un peu dur en surface, mais la combinaison de cet "extérieur dur" et d'un "intérieur plus maléable" en a fait un endroit idéal pour y creuser des cavités : ces habitations troglodytes conservaient la fraicheur en été et la chaleur en hiver, et étaient accessible par une succession d'échelles et de plate-formes. Les "trois soeurs", céréales, haricots et courges, étaient cultivées sur le sommet des mesas, arrosé par les orages de fin de journée. La teneur en ponce du tuff permettait de retenir l'eau comme le ferait une éponge.

Le dindon était domestiqué, à la fois comme source de nourriture et de plumes.

Bandelier tuff - habitations troglodytes et les échelles d'accès - remarquez le personnage à gauche qui permet de se rendre compte de la taille du site - photo NPS.

Bandelier-NM.---NPS---interieur.jpg Bandelier tuff - habitations troglodytes - les plafonds noircis montrent qu'on y faisait du feu - photo NPS.

Les kivas étaient des chambres rituelles circulaires creusées dans le sol et recouvertes d'un toit : édifice en partie souterrain, on y descendait par une petite échelle pour pratiquer le culte ou réunir le conseil du village. Un foyer était aménagé au centre et la fumée s'échappait par un conduit de ventilation, doté d'un,déflecteur. Les plus grandes pouvaient accueillir plusieurs centaines de personnes qui pouvaient s'asseoir sur des banquettes en pierre. Les grandes kivas de Chaco Canyon avaient un diamètre de dix-huit mètres. Des fêtes religieuses liées aux cycles agricoles devaient être célébrées dans ces kivas, exclusivement par les hommes.

Une kiva, creusée en hauteur dsns le Bandelier tuff - photo Ishwar.

Intérieur d'une autre kiva, semi-enterrée, avec un plafond bombé reconstitué - photo auteur non référencé.

Les Anasazis ont laissé de nombreux pétroglyphes sur les parois des canyons. Ces gravures, et autres graffitis peints, pouvaient couvrir plusieurs mètres carrés et figuraient des animaux, des céréales, des cartes, un calendrier, etc.