Les montagnes de Mongolie expliquent leur formation géologique par un rebond de la croûte terrestre

Les montagnes Hangay, situées en Mongolie centrale, constituent un mystère géologique depuis des décennies. Culminant à plus de 4 000 mètres d'altitude, cette chaîne de montagnes en forme de dôme joue un rôle clé dans la régulation du climat régional. Pourtant, leur formation ne suit pas le schéma classique des chaînes montagneuses de même altitude.

« Ces montagnes, en Mongolie centrale, sont très éloignées de toute limite de plaque tectonique, à environ 5 000 kilomètres de la marge pacifique », explique Pengfei Li, géologue à l’Institut de géochimie de Guangzhou de l’Académie chinoise des sciences. « Il est difficile de comprendre pourquoi une telle chaîne montagneuse existe si loin des frontières de plaques. »

Une étude récente, menée par Li et son équipe, apporte un éclairage nouveau sur ce phénomène. Les chercheurs ont découvert des preuves géochimiques soutenant une hypothèse surprenante : la formation des montagnes Hangay serait due à un rebond de la croûte terrestre après la rupture et l’affaissement d’un morceau de lithosphère.

Un pli tectonique à l’origine de la chaîne

Les plaques tectoniques ne sont pas rigides. En se déplaçant, elles peuvent se courber et se plisser, comme un tissu froissé. Ces courbures, appelées oroclines, sont fréquentes à travers le monde. Le plus long d’entre eux, l’orocline mongol, s’étend sur environ 6 000 kilomètres. Les montagnes Hangay se trouvent précisément au niveau de la courbure la plus marquée de ce pli en forme de U.

Les chercheurs ont mené plusieurs expéditions entre 2018 et 2026 pour collecter des échantillons de roches dans la région. Leur analyse a révélé des traces d’activité volcanique datant du Crétacé inférieur, il y a 124 à 114 millions d’années. « Quand j’ai vu l’âge des échantillons, j’ai été surpris », confie Li. « Personne n’avait jamais signalé d’activité volcanique en Mongolie à cette période. C’est la première découverte de ce type pour cette époque. »

Une lithosphère épaisse et instable

Les analyses géochimiques ont également montré que les roches se sont formées à une profondeur de 80 kilomètres sous la surface, dans la lithosphère. Une profondeur remarquable, car l’épaisseur actuelle de la lithosphère dans la région n’est que de 70 kilomètres. Selon les chercheurs, le pli de l’orocline mongol, survenu il y a 200 millions d’années, aurait provoqué un épaississement local de la lithosphère, formant une racine d’au moins 80 kilomètres d’épaisseur.

Cette racine lithosphérique, trop lourde pour rester attachée à la croûte terrestre, se serait finalement détachée et enfoncée dans le manteau. Ce phénomène, appelé « foundering », aurait provoqué un rebond de la croûte, donnant naissance aux montagnes Hangay. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Geology en avril.