العلماء يفكون شفرة التاريخ الجيولوجي لجراند كانيون

الغراند كانيون هو أعجوبة على منظر طبيعي أمريكا الشمالية، ميزة جيولوجية مذهلة في ولاية أريزونا الجنوبية الغربية الأمريكية تقدم معالم درامية ومناظر ملونة بشكل غني.

يوفر البحث الآن نظرة ثاقبة حول كيف ومتى بدأ نهر كولورادو، الذي نحت الوادي على مدى ملايين السنين بقوته المستمرة، بالتدفق عبر المنطقة.

من خلال دراسة حبيبات صغيرة من معدن الزركون في الحجر الرملي المكون من رواسب حملها النهر وجزيئات من الرماد من الانفجارات البركانية منذ زمن بعيد، تمكن الباحثون من تتبع المسارات التي سلكها النهر في الماضي.

أشارت الدراسة إلى أن النهر، منذ حوالي 6.6 مليون سنة، بدأ يتدفق إلى منخفض كبير في سطح الأرض، يسمى حوض، في شمال شرق أريزونا، مكونًا بحيرة واسعة وضحلة شرق المكان الذي تشكل فيه الغراند كانيون لاحقًا.

تراكمت مياه البحيرة مع مرور الوقت وانسكبت في النهاية فوق نقطة منخفضة على شاطئ البحيرة بدءًا من حوالي 5.6 مليون سنة مضت، مما أرسلها تتدفق عبر المنطقة التي أصبحت الغراند كانيون، وفقًا لما وجده الباحثون.

ثم ملأ النهر وانسكب عبر سلسلة أخرى من الأحواض في اتجاه مجرى النهر من الغراند كانيون، ووصل في النهاية إلى خليج كاليفورنيا منذ حوالي 4.8 مليون سنة، مصبًا في البحر عند نقطة في شمال غرب المكسيك، حسبما وجدوا.

اختفت البحيرة، التي ربما وصل عرضها إلى أكثر من 90 ميلاً (150 كيلومترًا)، منذ زمن طويل. أطلق الباحثون عليها بشكل غير رسمي اسم بحيرة بيداهوتشي بناءً على اسم تكوين جيولوجي محلي. كانت تقع إلى حد كبير على ما هو الآن محمية أمة نافاجو.

"ناقش العلماء لفترة طويلة متى تم نحت الغراند كانيون، ودراستنا تساهم في تلك المحادثة"، قال جون هي، عالم الجيولوجيا في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، المؤلف المشارك الرئيسي للدراسة المنشورة هذا الأسبوع في مجلة ساينس.

"تخيل أنك تذهب إلى ضفة نهر وتأخذ حفنة من الرمل. في تلك الحفنة، هناك مئات الآلاف من حبيبات الرمل التي تبدو مثل أي حبيبة رمل أخرى. ولكن ضمن تلك الحفنة سيكون هناك بضع مئات أو حتى آلاف من حبيبات بلورات الزركون المجهرية، كل واحدة منها هي خزنة من المعلومات حول مصدرها"، قال هي.

ساعد تأريخ الرماد في تحديد متى تم ترسيب طبقات الرمل النهرية التي تحمل الزركون.

ينبع نهر كولورادو من ممر لا بودر في حديقة روكي ماونتن الوطنية في كولورادو ويمتد لحوالي 1,450 ميلاً (2,330 كم).

"كان السؤال طويل الأمد: إلى أين ذهب نهر كولورادو قبل أن يتدفق عبر الغراند كانيون؟" قال رايان كرو، المؤلف المشارك الرئيسي للدراسة، عالم جيولوجيا باحث في المسح الجيولوجي الأمريكي في فلاغستاف، أريزونا.

"لقد عرفنا منذ فترة طويلة أن النهر كان موجودًا في غرب كولورادو منذ 11 مليون سنة، وأنه لم يمر عبر الغراند كانيون حتى بعد 5.6 مليون سنة مضت. لكن حتى الآن لم نكن نعرف شيئًا تقريبًا عن مكان وجوده خلال الفترة الفاصلة"، قال كرو.

قد تكون الآليات الجيولوجية الأخرى قد ساعدت أيضًا في تشكيل مسار النهر، قال كرو.

الغراند كانيون، الذي تكشف جدرانه عن صخور رسوبية وبركانية تشكلت منذ 1.8 مليار سنة، يبلغ طوله حوالي 280 ميلاً (450 كم)، وعرضه يصل إلى حوالي 18 ميلاً (29 كم) وعمقه يصل إلى أكثر من ميل (6,100 قدم أو 1,860 متر).

"يظهر العمل السابق أنه على مدى المليون سنة الماضية كان نهر كولورادو ينحت في الصخور بمعدل متوسط حوالي 100 متر إلى 160 متر (330 إلى 525 قدم) لكل مليون سنة، لذا فإن عملية نحت الوادي مستمرة. الوادي الذي نراه اليوم هو نتيجة حوالي خمسة ملايين سنة من التآكل والحفر النهري"، قال كرو.

يستمر الوادي في إلهام الرهبة.

"الغراند كانيون، أعجوبة طبيعية من عجائب العالم، يجذب انتباه وفضول كل من يراه تقريبًا. يرتبط الناس به بطرق مختلفة. لكنني أعتقد أن الكثيرين، حتى أولئك الذين نادرًا ما يفكرون في الجيولوجيا، لديهم أسئلة مماثلة عندما يرون الغراند كانيون. كيف تشكل الوادي؟ متى تشكل الوادي؟ تلك هي الأسئلة التي نسعى للإجابة عليها"، قال كرو.

"هندسة الكوكب معروضة جدًا، مكشوفة أمامنا"، قال هي عن جدران الوادي. "هناك شيء مقلق حول هذا، التحدي لتصور ملايين السنين من الزمن الجيولوجي من خلال صلابة جدار صخري شاهق." – Rappler.com