Naukowcy odczytują historię geologiczną Wielkiego Kanionu

Wielki Kanion to cud w krajobrazie Ameryki Północnej, zapierająca dech w piersiach formacja geologiczna w południowo-zachodnim stanie Arizona w USA, prezentująca dramatyczne kontury i bogato ubarwione widoki.

Badania dostarczają obecnie wiedzy na temat tego, jak i kiedy rzeka Kolorado, której nieustanna potęga przez miliony lat wyrzeźbiła kanion, zaczęła przepływać przez ten region.

Badając drobne ziarna minerału cyrkonu w piaskowcu złożonym z osadów niesionych przez rzekę oraz cząsteczek popiołu z dawnych erupcji wulkanicznych, naukowcy zdołali prześledzić ścieżki, którymi płynęła rzeka w przeszłości.

Badanie wykazało, że rzeka około 6,6 miliona lat temu zaczęła wpływać do dużego zagłębienia w powierzchni Ziemi, zwanego basenem, w północno-wschodniej Arizonie, tworząc szerokie i płytkie jezioro na wschód od miejsca, gdzie później ukształtował się Wielki Kanion.

Woda w jeziorze gromadziła się z czasem i ostatecznie przelała się przez niski punkt na brzegu jeziora około 5,6 miliona lat temu, kierując się przez region, który stał się Wielkim Kanionem, odkryli badacze.

Rzeka następnie wypełniła i przelała się przez kolejną serię basenów poniżej Wielkiego Kanionu, ostatecznie docierając do Zatoki Kalifornijskiej około 4,8 miliona lat temu, wpadając do morza w punkcie w północno-zachodnim Meksyku, stwierdzili.

Jezioro, które mogło osiągnąć szerokość ponad 90 mil (150 kilometrów), dawno już zniknęło. Naukowcy nieformalnie nazwali je Jeziorem Bidahochi na podstawie nazwy lokalnej formacji geologicznej. Znajdowało się głównie na terenie obecnego rezerwatu Navajo Nation.

"Naukowcy od dawna debatują, kiedy został wyrzeźbiony Wielki Kanion, a nasze badanie wnosi wkład do tej rozmowy" – powiedział geolog z UCLA John He, współautor badania opublikowanego w tym tygodniu w czasopiśmie Science.

"Wyobraź sobie, że idziesz nad brzeg rzeki i nabierasz garść piasku. W tej garści są setki tysięcy ziaren piasku, które wyglądają jak każde inne ziarno piasku. Ale w tej garści będzie kilkaset, a nawet tysiące mikroskopijnych ziaren kryształu cyrkonu, z których każdy jest skarbnicą informacji o tym, skąd pochodzi" – powiedział He.

Datowanie popiołu pomogło określić, kiedy zostały złożone rzeczne warstwy piasku zawierające cyrkony.

Rzeka Kolorado bierze swój początek w La Poudre Pass w Parku Narodowym Gór Skalistych w Kolorado i ma około 1 450 mil (2 330 km) długości.

"Od dawna nurtowało nas pytanie: dokąd płynęła rzeka Kolorado, zanim przepłynęła przez Wielki Kanion?" – powiedział współautor badania Ryan Crow, geolog badawczy z U.S. Geological Survey w Flagstaff w Arizonie.

"Od dawna wiedzieliśmy, że rzeka istniała w zachodnim Kolorado 11 milionów lat temu i że nie (przepływała przez) Wielki Kanion aż do około 5,6 miliona lat temu. Ale do teraz prawie nic nie wiedzieliśmy o tym, gdzie była w międzyczasie" – powiedział Crow.

Inne mechanizmy geologiczne również mogły pomóc w ukształtowaniu trasy rzeki, powiedział Crow.

Wielki Kanion, którego ściany odsłaniają skały osadowe i wulkaniczne utworzone do 1,8 miliarda lat temu, ma około 280 mil (450 km) długości, do około 18 mil (29 km) szerokości i ponad milę (6 100 stóp lub 1 860 metrów) głębokości.

"Wcześniejsze prace pokazują, że przez ostatni milion lat rzeka Kolorado wcinała się w skałę ze średnią prędkością około 100 metrów do 160 metrów (330 do 525 stóp) na milion lat, więc proces rzeźbienia kanionu trwa nadal. Kanion, który widzimy dzisiaj, jest wynikiem około pięciu milionów lat wcinania się rzeki i erozji" – powiedział Crow.

Kanion nadal budzi podziw.

"Wielki Kanion, naturalny cud świata, przyciąga uwagę i ciekawość niemal każdego, kto go widzi. Ludzie odnoszą się do niego na różne sposoby. Ale myślę, że wielu, nawet tych, którzy rzadko myślą o geologii, ma podobne pytania, gdy widzą Wielki Kanion. Jak powstał kanion? Kiedy powstał kanion? To są pytania, na które staramy się odpowiedzieć" – powiedział Crow.

"Architektura planety jest tak odsłonięta, wystawiona przed nami" – powiedział He o ścianach kanionu. "Jest coś niepokojącego w tym, że jesteśmy zmuszeni wyobrazić sobie miliony lat czasu geologicznego przez solidność górującej ściany skalnej." – Rappler.com