Géologie du plateau des Appalaches

S’étendant de l’Alabama à New York, la région physiographique du plateau des Appalaches constitue la partie nord-ouest des Appalaches. Elle est divisée en plusieurs sections, dont le plateau d’Allegheny, le plateau de Cumberland, les montagnes Catskill et les montagnes Pocono. Les monts Allegheny et Cumberland servent de frontière entre le plateau des Appalaches et la région physiographique de la vallée et de la crête.

Bien que la région soit caractérisée par des zones de haut relief topographique (elle atteint une altitude de plus de 4 000 pieds), elle n’est techniquement pas une chaîne de montagnes. Il s’agit plutôt d’un plateau sédimentaire profondément disséqué, sculpté dans sa topographie actuelle par des millions d’années d’érosion.

Contexte géologique

Les roches sédimentaires du plateau des Appalaches partagent une histoire géologique proche de celle de la vallée et de la crête voisines à l’est. Les roches des deux régions ont été déposées dans un environnement marin peu profond il y a des centaines de millions d’années. Les grès, les calcaires et les schistes se sont formés en couches horizontales, souvent avec des frontières distinctes entre elles.

Au fur et à mesure que ces roches sédimentaires se formaient, les cratons africains et nord-américains se rapprochaient les uns des autres sur une trajectoire de collision. Des îles volcaniques et des terranes entre elles se sont suturés sur ce qui est aujourd’hui l’est de l’Amérique du Nord. L’Afrique est finalement entrée en collision avec l’Amérique du Nord, formant le supercontinent Pangée il y a environ 300 millions d’années.

Cette collision massive de continent à continent a formé des montagnes de l’échelle de l’Himalaya tout en soulevant et en poussant la roche sédimentaire existante loin à l’intérieur des terres. Si la collision a soulevé la vallée et la crête ainsi que le plateau des Appalaches, c’est le premier qui a subi le plus fort de la force et qui a donc subi le plus de déformations. Les plissements et les failles qui ont affecté la vallée et la crête ont disparu sous le plateau des Appalaches.

Le plateau des Appalaches n’a pas connu d’événement orogénique majeur au cours des 200 derniers millions d’années, on peut donc supposer que les roches sédimentaires de la région devraient s’être érodées depuis longtemps en une plaine plate. En réalité, le plateau des Appalaches abrite des montagnes escarpées (ou plutôt des plateaux disséqués) d’altitude relativement élevée, des événements de déperdition de masse et des gorges fluviales profondes, qui sont autant de caractéristiques d’une zone tectonique active.

Ceci est dû à un soulèvement plus récent, ou plutôt à un « rajeunissement » des forces épirogènes pendant le Miocène. Cela signifie que les Appalaches ne se sont pas redressées à la suite d’un événement de formation de montagnes, ou d’orogenèse, mais plutôt par l’activité du manteau ou le rebond isostatique.

Au fur et à mesure que la terre s’élevait, les cours d’eau augmentaient en pente et en vitesse et traversaient rapidement le socle sédimentaire à couches horizontales, façonnant les falaises, les canyons et les gorges que l’on voit aujourd’hui. Comme les couches de roches étaient toujours superposées horizontalement, et non pas pliées et déformées comme dans la vallée et la crête, les cours d’eau ont suivi un parcours quelque peu aléatoire, ce qui a donné un modèle de cours d’eau dendritique.

Les calcaires du plateau des Appalaches contiennent souvent différents fossiles marins, vestiges d’une époque où les mers couvraient la région. Des fossiles de fougères peuvent être trouvés dans les grès et les schistes.

Production de charbon

Pendant la période du Carbonifère, l’environnement était marécageux et chaud. Les restes d’arbres et d’autres plantes, comme les fougères et les cycadées, étaient préservés à mesure qu’ils mouraient et tombaient dans l’eau stagnante du marais, qui manquait de l’oxygène nécessaire à la décomposition. Ces débris végétaux se sont accumulés lentement – cinquante pieds de débris végétaux accumulés peuvent prendre des milliers d’années pour se former et produire seulement 5 pieds de charbon réel – mais de façon constante pendant des millions d’années. Comme dans tout environnement de production de charbon, les taux d’accumulation étaient plus élevés que les taux de décomposition.

Les débris végétaux ont continué à s’empiler les uns sur les autres jusqu’à ce que les couches inférieures se transforment en tourbe. Les deltas des rivières transportaient les sédiments érodés des Appalaches, qui s’étaient récemment soulevées à de grandes hauteurs. Ces sédiments deltaïques ont recouvert les mers peu profondes et ont enfoui, compacté et chauffé la tourbe jusqu’à ce qu’elle se transforme en charbon.

L’enlèvement du sommet des montagnes, où les mineurs de charbon soufflent littéralement le sommet d’une montagne pour atteindre le charbon en dessous, est pratiqué dans le plateau des Appalaches depuis les années 1970. Tout d’abord, des kilomètres de terrain sont débarrassés de toute végétation et de la terre arable. Ensuite, des trous sont percés dans la montagne et remplis de puissants explosifs qui, lorsqu’ils explosent, peuvent enlever jusqu’à 800 pieds de l’altitude de la montagne. Des machines lourdes creusent le charbon et déversent les morts-terrains (roches et terre supplémentaires) dans les vallées.

La suppression des sommets est catastrophique pour les terres indigènes et nuisible aux populations humaines avoisinantes. Voici quelques-unes de ses conséquences négatives :

• Destruction complète des habitats et des écosystèmes de la faune sauvage
• Poussières toxiques provenant d’explosions causant des problèmes de santé aux populations humaines avoisinantes
• Le drainage minier acide pollue les cours d’eau et les eaux souterraines, détruit les habitats aquatiques et ruine l’eau potable
• Défaillance des digues de retenue des résidus, inondant de grandes surfaces de terre

Alors que la loi fédérale oblige les compagnies charbonnières à récupérer toutes les terres détruites par l’enlèvement des montagnes, il est impossible de restaurer un paysage formé par des centaines de millions d’années de processus naturels uniques.

Lieux à voir

Cloudland Canyon, Géorgie – Situé à l’extrême nord-ouest de la Géorgie, le Cloudland Canyon est une gorge d’environ 1 000 pieds de profondeur creusée par Sitton Gulch Creek.

Hocking Hills, Ohio – Cette région au relief élevé, avec ses grottes, ses gorges et ses chutes d’eau, se trouve à environ une heure au sud-est de Columbus. La fonte des glaciers, qui s’est arrêtée juste au nord du parc, a sculpté le grès de Blackhand dans le paysage que l’on voit aujourd’hui.

Kaaterskill Falls, New York – Ignorant une corniche qui sépare les chutes en une section supérieure et inférieure, Kaaterskill Falls est la plus haute chute d’eau de New York (260 pieds de haut). Les chutes ont été formées à partir de cours d’eau qui se sont développés lorsque les glaciers du Pléistocène se sont retirés de la région.

Murs de Jéricho, Alabama et Tennessee – Cette formation karstique se trouve à la frontière entre l’Alabama et le Tennessee, à une heure au nord-est de Huntsville et à une heure et demie au sud-ouest de Chattanooga. Les « Walls » forment un grand amphithéâtre en forme de bol de roche calcaire.