دانشمندان تاریخچه زمین‌شناسی گرند کانیون را رمزگشایی می‌کنند

گرند کانیون یک شگفتی در چشم‌انداز آمریکای شمالی است، یک ویژگی زمین‌شناسی خیره‌کننده در ایالت آریزونا در جنوب غربی ایالات متحده که خطوط دراماتیک و مناظر رنگارنگ ارائه می‌دهد.

تحقیقات اکنون بینشی در مورد چگونگی و زمان رودخانه کلرادو ارائه می‌دهد که قدرت مداوم آن طی میلیون‌ها سال دره را حفر کرده است و از منطقه عبور کرده است.

با مطالعه دانه‌های ریز کانی زیرکون در ماسه‌سنگ متشکل از رسوباتی که توسط رودخانه حمل شده و ذرات خاکستر از فوران‌های آتشفشانی مدت‌ها پیش، محققان توانستند مسیرهایی را که رودخانه در گذشته طی کرده بود، ردیابی کنند.

مطالعه نشان داد که رودخانه حدود 6.6 میلیون سال پیش شروع به جریان یافتن به داخل یک فرورفتگی بزرگ در سطح زمین به نام حوضه در شمال شرقی آریزونا کرد و یک دریاچه پهن و کم‌عمق در شرق جایی که گرند کانیون بعداً شکل گرفت، تشکیل داد.

آب دریاچه در طول زمان افزایش یافت و در نهایت از یک نقطه پایین در ساحل دریاچه حدود 5.6 میلیون سال پیش سرریز شد و آن را به منطقه‌ای که گرند کانیون شد، فرستاد، محققان دریافتند.

رودخانه سپس مجموعه دیگری از حوضه‌های پایین‌دست از گرند کانیون را پر و سرریز کرد و در نهایت حدود 4.8 میلیون سال پیش به خلیج کالیفرنیا رسید و در نقطه‌ای در شمال غربی مکزیک به دریا ریخت.

دریاچه که ممکن است به پهنای بیش از 90 مایل (150 کیلومتر) رسیده باشد، مدت‌هاست که ناپدید شده است. محققان به طور غیررسمی آن را دریاچه بیداهوچی بر اساس نام یک سازند زمین‌شناسی محلی نامیده‌اند. این دریاچه عمدتاً در محلی که اکنون رزرو ملت ناواهو است، قرار داشت.

جان هی، زمین‌شناس دانشگاه UCLA و نویسنده مشترک اصلی مطالعه که این هفته در مجله Science منتشر شد، گفت: «دانشمندان مدت‌هاست که در مورد زمان حفر گرند کانیون بحث می‌کنند و مطالعه ما به آن گفتگو کمک می‌کند.»

او گفت: «تصور کنید به ساحل رودخانه می‌روید و یک مشت ماسه برمی‌دارید. در آن مشت، صدها هزار دانه ماسه وجود دارد که مانند هر دانه ماسه دیگری به نظر می‌رسد. اما در آن مشت چند صد یا حتی هزاران دانه میکروسکوپی کریستال زیرکون وجود خواهد داشت که هر کدام خزانه‌ای از اطلاعات در مورد منشأ خود است.»

تاریخ‌گذاری خاکستر کمک کرد تا مشخص شود چه زمانی بسترهای ماسه‌ای رودخانه‌ای حاوی زیرکون‌ها رسوب کرده‌اند.

رودخانه کلرادو از گذرگاه لا پودر در پارک ملی کوه راکی در کلرادو سرچشمه می‌گیرد و حدود 1,450 مایل (2,330 کیلومتر) جریان دارد.

رایان کرو، نویسنده مشترک اصلی مطالعه و زمین‌شناس پژوهشی در بررسی زمین‌شناسی ایالات متحده در فلگستاف، آریزونا، گفت: «یک سؤال دیرینه این بوده است: رودخانه کلرادو قبل از اینکه از گرند کانیون عبور کند، کجا می‌رفت؟»

کرو گفت: «ما مدت‌هاست می‌دانیم که رودخانه 11 میلیون سال پیش در غرب کلرادو وجود داشته است و تا بعد از 5.6 میلیون سال پیش از گرند کانیون عبور نکرده است. اما تا کنون تقریباً هیچ چیزی در مورد مکان آن در طول زمان بینابینی نمی‌دانستیم.»

کرو گفت که مکانیزم‌های زمین‌شناسی دیگر نیز ممکن است به شکل‌گیری مسیر رودخانه کمک کرده باشند.

گرند کانیون که دیواره‌های آن سنگ رسوبی و آتشفشانی شکل گرفته تا 1.8 میلیارد سال پیش را نشان می‌دهد، حدود 280 مایل (450 کیلومتر) طول، تا حدود 18 مایل (29 کیلومتر) پهنا و بیش از یک مایل (6,100 فوت یا 1,860 متر) عمق دارد.

کرو گفت: «کار گذشته نشان می‌دهد که در طول یک میلیون سال گذشته رودخانه کلرادو با سرعت متوسط حدود 100 متر تا 160 متر (330 تا 525 فوت) در هر میلیون سال در سنگ حفاری کرده است، بنابراین فرآیند حفر دره ادامه دارد. دره‌ای که امروز می‌بینیم نتیجه حدود پنج میلیون سال برش و فرسایش رودخانه است.»

دره همچنان الهام‌بخش حیرت است.

کرو گفت: «گرند کانیون، یک شگفتی طبیعی جهان، توجه و کنجکاوی تقریباً همه کسانی که آن را می‌بینند را جلب می‌کند. مردم به روش‌های مختلف با آن ارتباط برقرار می‌کنند. اما فکر می‌کنم بسیاری، حتی کسانی که به ندرت به زمین‌شناسی فکر می‌کنند، هنگام دیدن گرند کانیون سؤالات مشابهی دارند. دره چگونه شکل گرفت؟ دره چه زمانی شکل گرفت؟ این سؤالاتی است که ما تلاش می‌کنیم به آنها پاسخ دهیم.»

او درباره دیواره‌های دره گفت: «معماری سیاره چنان آشکار است، برهنه در مقابل ما.» «چیزی نگران‌کننده در مورد این وجود دارد، چالش برانگیخته شدن برای تصور میلیون‌ها سال زمان زمین‌شناسی با استحکام یک دیوار بلند سنگ.» – Rappler.com