Un calendar de înaltă precizie lămurește un vechi val de magmă din Munții Cascadelor de Nord
Metode tot mai precise de datare a rocilor ajută la clarificarea istoriei geologice complexe a regiunii Munților Cascadelor de Nord din statul Washington. În zonele unde crusta oceanică se scufundă sub crusta continentală se formează centuri de vulcani cunoscute drept arce continentale. Acestea pot cunoaște episoade de intensificare bruscă a activității magmatice, cu fluxuri de magmă de până la 20 de ori mai mari decât în mod normal, care durează zeci de milioane de ani.
Pentru a stabili ce a declanșat un astfel de episod major, desfășurat între acum 79 și 60 de milioane de ani, o echipă de cercetători a analizat roci din Munții Cascadelor de Nord. Studiul, publicat în revista Tectonics, a combinat un calendar cronologic de înaltă precizie cu măsurători geochimice efectuate pe rocile analizate.
Episodul s-a produs de-a lungul unui arc continental activ între aproximativ 150 și 50 de milioane de ani în urmă. În acea perioadă, corpuri uriașe de magmă ascendentă s-au răcit și s-au cristalizat în adâncul crustei continentale. Regiunea Munților Cascadelor de Nord se află astăzi într-o eră vulcanică mai recentă, începută acum circa 40 de milioane de ani, care a dat naștere unor vulcani cunoscuți precum Mount Rainier și Mount Baker. Totuși, porțiuni mari din magma cristalizată în timpul episodului antic au fost ridicate și fac parte din ansamblul de roci care alcătuiesc munții de astăzi.
Ca în mod obișnuit pentru astfel de episoade, evenimentul de acum 79–60 de milioane de ani a coincis cu o creștere a grosimii verticale a crustei continentale. Rămânea însă neclar dacă această îngroșare a fost cauzată de magma adăugată în crustă sau dacă îngroșarea însăși a declanșat episodul. În zonele de subducție, compresia orizontală poate îngroșa crusta și poate transporta cantități uriașe de rocă la adâncimi mari, unde aceasta se poate topi și forma magmă.
Pentru a răspunde acestei întrebări, cercetătorii au prelevat din Munții Cascadelor de Nord probe de roci formate din magma cristalizată în timpul episodului și le-au determinat vârsta prin geocronologie uraniu-plumb pe zircon, folosind abraziune chimică, diluție izotopică și spectrometrie de masă cu ionizare termică. Această metodă permite o incertitudine a vârstei de doar 0,05%. Echipa a realizat totodată măsurători geochimice pe rocile analizate, pentru a estima grosimea crustei.
Calendarul obținut indică faptul că îngroșarea crustei nu a început decât după debutul episodului magmatic. Pe parcursul acestuia, fluxul intensificat de magmă și îngroșarea localizată par să fie corelate atât spațial, cât și temporal. În plus, grosimea crustei nu s-a modificat între acest episod și unul anterior, desfășurat între acum 96 și 86 de milioane de ani.
