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Désigné comme le premier parc national de l’Utah en 1909, Zion est un spectacle époustouflant de près de 275 millions d’années d’histoire géologique. Ses falaises sédimentaires, ses arches et ses canyons colorés dominent le paysage sur plus de 229 miles carrés et sont un spectacle à voir pour les géologues et les non-géologues.
Plateau du Colorado
Zion partage un contexte géologique similaire à celui des parcs nationaux voisins de Bryce Canyon (~50 miles au nord-est) et Grand Canyon (~90 miles au sud-est). Ces trois caractéristiques naturelles font toutes partie de la région physiographique du plateau du Colorado, un grand « gâteau » de dépôts sédimentaires en couches élevées qui englobe une grande partie de l’Utah, du Colorado, du Nouveau-Mexique et de l’Arizona.
La région est remarquablement stable, ne présentant que peu de déformations comme celles qui caractérisent les montagnes Rocheuses limitrophes à l’est et la province de Basin-and-Range au sud et à l’ouest. Le grand bloc crustal est encore en train de se soulever, ce qui signifie que la région n’est pas immunisée contre les tremblements de terre. La plupart sont mineurs, mais un séisme de magnitude 5,8 a provoqué des glissements de terrain et d’autres dégâts en 1992.
Le plateau du Colorado est parfois appelé le « Grand cercle » des parcs nationaux, car le haut plateau abrite également les parcs nationaux Arches, Canyonlands, Captiol Reef, Great Basin, Mesa Verde et Petrified Forest.
Le substratum rocheux est facilement exposé sur une grande partie du plateau, grâce à l’air aride et au manque de végétation. La roche sédimentaire non déformée, le climat sec et l’érosion récente de la surface font de cette région l’un des plus riches gisements de fossiles de dinosaures du Crétacé supérieur de toute l’Amérique du Nord. Toute la région est un véritable haut lieu pour les amateurs de géologie et de paléontologie.
Le Grand Escalier
Sur le bord sud-ouest du plateau du Colorado se trouve le Grand Escalier, une séquence géologique de falaises abruptes et de plateaux descendants qui s’étend vers le sud de Bryce Canyon au Grand Canyon. À leur point le plus épais, les dépôts sédimentaires dépassent largement les 10 000 pieds.
Sur cette image, vous pouvez voir que l’élévation diminue par paliers en se déplaçant vers le sud de Bryce jusqu’à ce qu’elle atteigne les falaises Vermillion et Chocolate. À ce stade, il commence à se gonfler progressivement, gagnant plusieurs milliers de pieds à l’approche de la rive nord du Grand Canyon.
La couche de roche sédimentaire la plus basse (et la plus ancienne) exposée à Bryce Canyon, le grès du Dakota, est la couche de roche supérieure (et la plus jeune) à Sion. De même, la couche la plus basse à Sion, le calcaire de Kaibab, est la couche supérieure du Grand Canyon. Zion est essentiellement l’étape intermédiaire du Grand Escalier.
L’histoire géologique de Zion
L’histoire géologique du parc national de Zion peut être divisée en quatre parties principales : la sédimentation, la lithification, le soulèvement et l’érosion. Sa colonne stratigraphique est essentiellement une chronologie de travail des environnements qui y ont existé au cours des 250 derniers millions d’années.
Les environnements de dépôt à Sion suivent la même tendance générale que le reste du plateau du Colorado : mers peu profondes, plaines côtières et déserts sablonneux.
Il y a environ 275 millions d’années, Sion était un bassin plat situé près du niveau de la mer. Le gravier, la boue et le sable s’érodaient des montagnes et des collines voisines et étaient déposés par les cours d’eau dans ce bassin selon un processus connu sous le nom de sédimentation. Le poids immense de ces dépôts a forcé le bassin à s’enfoncer, maintenant le sommet au niveau de la mer ou à proximité. Les mers ont inondé la région pendant les périodes du Permien, du Trias et du Jurassique, laissant dans leur sillage des dépôts de carbonate et des évaporites. Les environnements de plaine côtière présents au Crétacé, au Jurassique et au Trias ont laissé derrière eux de la boue, de l’argile et du sable alluvial.
Les dunes de sable sont apparues au cours du Jurassique et se sont formées les unes sur les autres, créant des couches inclinées selon un processus connu sous le nom de « crossbedding ». Les angles et les inclinaisons de ces couches montrent la direction du vent au moment du dépôt. Checkerboard Mesa, situé dans le pays des Canyonlands de Sion, est un excellent exemple de stratification horizontale à grande échelle.
Ces dépôts, séparés en couches distinctes, se sont lithifiés en roche lorsque l’eau chargée de minéraux a lentement fait son chemin à travers elle et a cimenté les grains de sédiments ensemble. Les dépôts de carbonate se sont transformés en calcaire, tandis que la boue et l’argile se sont transformées respectivement en mudstone et en shale. Les dunes de sable se sont lithifiées en grès selon les mêmes angles que ceux auxquels elles ont été déposées et sont encore conservées dans ces pentes aujourd’hui.
La zone s’est ensuite élevée de plusieurs milliers de pieds, en même temps que le reste du plateau du Colorado, pendant la période néogène. Ce soulèvement a été causé par des forces épirogènes, qui diffèrent des forces orogéniques en ce qu’elles sont graduelles et se produisent sur de vastes régions de terre. Le pliage et la déformation ne sont normalement pas associés à une épirogénie. L’épais bloc crustal sur lequel Sion était assise, avec plus de 10 000 pieds de roche sédimentaire accumulée, est resté stable pendant ce soulèvement, ne s’inclinant que légèrement vers le nord.
Le paysage actuel de Sion a été créé par les forces d’érosion qui ont résulté de ce bouleversement. La rivière Virgin, un affluent du fleuve Colorado, a établi son cours en descendant rapidement des pentes nouvellement accentuées vers l’océan. Les cours d’eau se déplaçant plus rapidement ont transporté des charges de sédiments et de roches plus importantes, qui ont rapidement entaillé les couches rocheuses, formant des canyons profonds et étroits.
Formations rocheuses à Sion
De haut en bas, ou du plus jeune au plus vieux, les formations rocheuses visibles à Sion sont les suivantes :
Formation
Période (mya)
Environnement de dépôt
Type de roche
Épaisseur approximative (en pieds)
Dakota
Crétacé (145-66)
Flux
Grès et conglomérat
100
Carmel
Jurassique (201-145)
Désert côtier et mers peu profondes
Calcaire, grès, siltstone et gypse, avec des plantes et des pélécypodes fossilisés
850
Casquette du temple
Jurassic
Désert
Grès en croix
0-260
Grès Navajo
Jurassic
Dunes de sable du désert avec des vents changeants
Grès en croix
2000 au maximum
Kenyata
Jurassic
Flux
Siltstone, grès boueux, avec des fossiles de pistes de dinosaures
600
Moenave
Jurassic
Ruisseaux et étangs
Siltstone, mudstone et grès
490
Chinle
Trias (252-201)
Flux
Schiste, argile et conglomérat
400
Moenkopi
Triassic
Mer peu profonde
Schiste, siltstone et mudstone
1800
Kaibab
Permien (299-252)
Mer peu profonde
Calcaire, avec des fossiles marins
Incomplet
