Des sphères similaires, appelées Martian Blueberries, ont été découvertes en 2004 par le rover Opportunity sur Mars © NASA/JPL-Caltech/Cornell/USGS
Bien qu’elles se retrouvent aujourd’hui en surface, les Moqui marbles ne se sont pas formées à l’air libre mais au cœur du grès qui compose la géologie de la région. Rappelons que les grès sont des roches sédimentaires résultant de la diagenèse — compaction et cimentation — de dépôts sableux (fluviatiles, deltaïques, littoraux ou désertiques). Il y a environ 190 millions d’années, au Jurassique inférieur, un immense désert de dunes recouvrait ainsi les actuelles régions de l’Utah et de l’Arizona. L’Amérique du Nord n’existait pas encore en tant que continent indépendant et faisait partie du supercontinent Pangée. Située près de l’équateur, la région baignait dans un climat désertique aride. Avec le temps, les imposants dépôts de sable éoliens se sont compactés sous leur propre poids, tandis que les eaux souterraines, chargées en oxydes de fer issus de l’altération des montagnes voisines, cimentaient les grains. Un épais niveau de grès aux teintes rouges s’est ainsi formé.
Le travail de l’eau et du vent
Mais les Moqui marbles, elles, n’apparaissent que bien plus tard. De récentes datations indiquent qu’elles ne seraient âgées que de 2 à 25 millions d’années. Elles résultent d’un processus d’altération secondaire du Navajo Sandstone. Cette fois encore, c’est la circulation d’eau souterraine qui est à l’origine de ces formations. L’eau, légèrement acide, dissout l’oxyde de fer constituant le ciment du grès. Cependant, lorsqu’elle atteint des zones où les conditions chimiques changent — notamment la présence d’eau plus oxygénée — le fer dissout précipite à nouveau sous forme d’oxydes de fer (hématite et goethite). Cette précipitation s’initie autour de grains de sable, formant un cœur autour duquel se déposent progressivement plusieurs couches concentriques, jusqu’à créer des nodules de tailles variables.
Des Moqui marbles en place dans les niveaux de grès © Wilson44691, Wikimedia Commons, CC0
La croissance de ces nodules se fait entièrement dans la roche. Mais, une fois formés, ils sont bien plus résistants que le grès qui les entoure. L’érosion — surtout éolienne — finit donc par dénuder et libérer ces sphères qui s’accumulent peu à peu en surface, donnant naissance aux amas caractéristiques du désert Navajo. Ces formations emblématiques sont désormais protégées : leur collecte est interdite.
Les « myrtilles martiennes » observées par Opportunity en 2004 se seraient probablement formées par des processus similaires. Une analogie qui renforce l’idée que Mars a, elle aussi, connu une période « humide » marquée par une circulation intense d’eau souterraine.
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