Om du har kört den mestadels platta sträckan av I-25 i Colorado från Pueblo till Trinidad, har du sett dem:de spanska topparna, tvillingberg som svävar upp i himlen från ingenstans och når höjder på 13 628 och 12 701 fot över havet nivå.
I en ny studie har geologer från CU Boulder lagt ut en tidslinje för uppkomsten av dessa majestätiska men isolerade berg. Teamets fynd kan föra forskare närmare att svara på ett av de mest bestående gåtorna inom Colorado-geologin:Vad gjorde Denver, Mile High City, en mil hög?
"För geologer är den stora frågan:Varför är Colorados High Plains så höga?" sa Sabrina Kainz, som ledde forskningen som en student som studerar geologi vid CU Boulder.
Gruppen publicerade sina resultat i Lithosphere .
Colorados klippiga, snötäckta Klippiga bergen lockar turister och mer. Men för forskare som Kainz och CU Boulder-geologen Lon Abbott kan High Plains som sträcker sig över stora delar av östra Colorado – territoriet för tumbleweeds och präriehundar – vara ännu mer intressant.
Abbott förklarade att världens högsta platser tenderar att vara så på grund av klämning och klämning från tektoniska plattor - gigantiska bitar av jordskorpan som smäller ihop, smular ihop landmassor och höjer hela bergskedjor. Men Colorados högslätter, som domineras av sedimentära bergarter, är inte alls skrynkliga. De är en hög, platt hög med geologiska pannkakor.
"Colorado High Plains är avvikande, egentligen, i hela världen", säger Abbott, medförfattare till studien och lärare vid institutionen för geologiska vetenskaper. "De är inte formade på det sätt som berg vanligtvis formas."
För att komma närmare att lösa slätternas mysterium samlade og analyserade forskarna stenar från de spanska topparna österut till Two Buttes, en geologisk formation nära Kansas-gränsen.
De fann att stenarna som bildar de spanska topparna injicerades i jordskorpan under Colorado som magma för cirka 24 miljoner år sedan, men förblev miles under jorden tills för cirka 17 miljoner år sedan. Vad som hände för att få dem upp till ytan förblir ett mysterium.
"Vi kan svara när slätterna runt de spanska topparna blev så höga", sa Kainz. "Varför är saken lite mer komplicerad."
De spanska topparna har länge varit ett viktigt monument för generationer av människor som har kallat södra Colorado hem.
Ursprungsbefolkningen i Comanche kallade dessa formationer "Wahatoya", vilket betyder "Dubbelberg". I början av 1800-talet använde resenärer som följde Santa Fe Trail, som förenade Missouri med vad som nu är sydvästra USA, tidigare de norra delarna av Nya Spanien och sedan Mexiko, topparna som ett landmärke.
"De skulle tillbringa veckor och veckor med att resa i sina vagnar på slätten", sa Abbott, vars bok "Geology Underfoot Along Colorado's Front Range" är en primer för statens rockhounds. "Då, helt plötsligt, skulle de se bergen och de visste att de närmade sig."
1913 slog hundratals kolgruvarbetare upp mot Colorado Fuel and Iron Company ett tältläger inte långt från bergen – en upptakt till Ludlow-massakern 1914, som fortfarande är en av landets dödligaste arbetskonflikter.
Topparna har alltid varit lite mystiska. De är lika höga som många av Rocky Mountain-topparna i väster, men de spanska topparna bildades vid en annan tidpunkt och från helt andra klippor.
För Kainz, nu doktorand vid University of Washington i Seattle, var det en dröm som gick i uppfyllelse att få studera dessa egenskaper som en undergrad. Hon började projektet på höjden av covid-pandemin 2020 och tillbringade timmar inklämd i bilar med dussintals stenprover.
I teamet ingick Rebecca Flowers, professor i geologiska vetenskaper; geologistudent Skye Fernandez på grundutbildningen; James Metcalf, chef för Thermochronology Research and Instrumentation Laboratory (TRaIL); och Aidan Olsson, då elev vid Fairview High School i Boulder, studerar nu biologi vid CU Boulder.
Projektet byggde på ett tillvägagångssätt som kallas termokronologi. Kainz noterade att små kemiska förändringar i kristallerna i många stenar kan ge geologer ledtrådar om hur varma eller kalla dessa prover var för miljoner år sedan. Stenar begravda djupt under jorden tenderar att vara hetare än de som är närmare ytan.
Enligt teamets resultat bildades de spanska topparna först när magma vällde upp från djupt inuti jordskorpan men inte riktigt bröt igenom till ytan.
Sedan hände något. På mycket kort tid, geologiskt sett, försvann enorma spår av land i sydöstra Colorado. För mellan ungefär 18 och 14 miljoner år sedan eroderade mer än en mil av sedimentära stenar runt de spanska topparna bort och sveptes sedan in i Arkansas River.
Forskarna misstänker att hittills oidentifierade geologiska krafter pressade upp sydöstra Colorado underifrån – och exponerade tidigare underjordiska stenar för regn och strömmande vatten.
Abbott och hans kollegor undersöker nu hur denna störning kan ha passat in i den bredare utvecklingen av Colorados slätter. Deras preliminära data tyder till exempel på att de platta områdena runt det som nu är Denver kanske inte har upplevt liknande omvälvningar samtidigt.
Men studien klargör en sak:Colorados High Plains har länge varit något att se.
"Så höga som High Plains är idag, brukade de vara mycket högre," sa Kainz. "De var lika höga som Klippiga bergen är idag."
Mer information: Sabrina J. Kainz et al, Cenozoic Exhumation Across the High Plains of Southeastern Colorado från (U-Th)/He Thermochronology, Lithosphere (2024). DOI:10.2113/2023/lithosphere_2023_310
Tillhandahålls av University of Colorado i Boulder
