Найти в Дзене
Про Потоп

Как образовался Гранд-Каньон Часть 3. Процесс образования

Мы сейчас можем только гадать, что здесь происходило миллионы лет назад, а вот какова была ситуация на этой территории в недавнем прошлом, с относительной долей вероятности воспроизвести вполне возможно. С учетом описанных в 1-й части нашего повествования особенностей современного рельефа и «странного поведения» отдельных участков речной сети, мы можем предположить, что на месте центральной части Гранд-Каньона до катастрофы была ровная поверхность плато, ограниченная с востока поднятием Кайбаб, с запада поднятием Шиввитс и вулканическим полем Уинкарет, а с юго-востока вулканическим полем Сан-Франциско. Текущие на север по этой территории небольшие речки и ручьи впадали в палео-Колорадо, которая протекала в западном направлении вдоль южных склонов горных хребтов, обрамляющих плато Колорадо с севера. Река палео-Литл-Колорадо протекала вдоль восточного борта плато Кайбаб и впадала в палео-Колорадо немного севернее точки Лис-Ферри, как показано на Рис. 1. А на месте центральной части современного каньона протекали только небольшие ручьи.

Рис. 1. Палеореконструкция ситуации на западе плато Колорадо до катастрофы.
Рис. 1. Палеореконструкция ситуации на западе плато Колорадо до катастрофы.

Такое местоположение русла палео-Колорадо подтверждает наличие осадочной формации Мадди-Крик, состоящей из мощных речных отложений, причина появления которой в этом месте до сих пор остается головной болью американских геологов. Так что, географически и по своему составу, формация Мадди-Крик логичный кандидат для конечных отложений реки Колорадо до образования Гранд-Каньона, тем более, что в них отсутствуют цирконы из вскрытых каньоном палеозойских осадочных пород.

Главная проблема в вопросе происхождения Гранд-Каньона заключается в том, что такую структуру невозможно разработать руслом реки, кто бы и как не фантазировал на этот счет. Тем более такой небольшой рекой как Колорадо и в таких природных и климатических условиях. Если окинуть взором положение ГК на карте рельефа местности (Рис. 2), бросается в глаза несоразмерно глубокий врез каньона во вмещающие породы на фоне почти ровной окружающей поверхности. Относительное превышение между руслом реки и верхней кромкой каньона составляет более 1.5 км.

Рис. 2. Гранд-Каньон на карте рельефа.
Рис. 2. Гранд-Каньон на карте рельефа.

Характерной чертой строения каньона является зубчатое строение его бортов, причем четко прорисованные детали так же резко контрастируют с однородным окружающим пространством. При эволюционном развитии долины рек каждому такому «зубчику» или, точнее, зубчатой выемке в борту долины, должна соответствовать хорошо разработанная отдельная речка или ручей, чего по факту не наблюдается. На почти плоской поверхности плато нет хорошо разработанной сети боковых притоков. Многие такие зубчатые выемки каньона начинаются ниоткуда, с абсолютно ровного места на его поверхности. А в некоторых местах, в связи с уклоном рельефа, ручьи направлены вообще в противоположную от каньона сторону (Рис. 3).

Рис. 3. Зубчатое строение внешнего контура Гранд-Каньона.
Рис. 3. Зубчатое строение внешнего контура Гранд-Каньона.

Когда река разрабатывает речную долину, особенно на слабо расчлененных территориях, каким по определению является плато Колорадо, она часто меняет русло с образованием террас и стариц. Однако на протяжении всего каньона (а его протяженность составляет 446 км) на его верхних уровнях не наблюдается ни одного фрагмента древнего русла реки. При долговременной разработке речной долины такое просто невозможно. Тем более, что на своем пути она часто встречала базальты и граниты, которые по логике вещей должна была пытаться обойти стороной, размывая менее прочные осадочные породы. А по факту мы видим, что река целенаправленно углубляла свое русло, не сдвигаясь в стороны, и даже прочные базальты не послужили ей препятствием для осуществления этой задачи.Все эти особенности абсолютно не укладываются в рамки эволюционного развития речных долин иоднозначно свидетельствуют о том, что подобное чудо природы могло сотворить только что-то экстраординарное.

Таким экстраординарным событием явилась космическая катастрофа в Атлантике случившаяся около 2700 лет назад. Это был многоактный геологический процесс начало которому положили мощные водные потоки, прокатившиеся по этой территории, о которых мы рассказали в Части 1 нашего повествования, и проходил он в три основных этапа, включающих в себя 5 стадий.

1-й этап – этап интенсивного размыва

Начало формированию Гранд-Каньона положили «первичные» водные потоки от очага цунами северо-западного направления (1-я стадия) (Рис. 4), которые вскрыли мощную (90-100 м) толщу плотных песчанистых известняков на юго-западном склоне плато Кайбаб, образовав в нём широкий проход (вопрос образования этого прохода является одним из основных у специалистов, занимающихся выяснением генезиса Гранд-Каньона), и на плато Шиввитс, где этот слой был намного тоньше. Ну а под «взломанными» известняками залегали намного менее прочные слои песчаников и алевролитов, размыть которые уже не составляло большого труда. Это была главная и самая энергетически мощная стадия его образования, на которой были заложены его основные очертания. Отметим, что большая часть объема рыхлых пород с плато Колорадо была размыта и вынесена за его пределы именно этими потоками.

Рис. 4. Направления размыва во время двух первых стадий образования ГК (фиолетовыми стрелками показаны направления движения «первичных» потоков (1-я стадия) от очага мегацунами, а синими – «обратные» водные потоки (2-я стадия)).
Рис. 4. Направления размыва во время двух первых стадий образования ГК (фиолетовыми стрелками показаны направления движения «первичных» потоков (1-я стадия) от очага мегацунами, а синими – «обратные» водные потоки (2-я стадия)).

Следующая серия водных потоков (2-я стадия) пришла на территорию будущего ГК немного позже с северо-востока. Это были потоки не сумевшие преодолеть хребты Скалистых гор отделяющие плато Колорадо на северо-западе от Большого Бассейна. Передний фронт этого потока, повернув в юго-западном направлении, прокатился по юго-восточному борту этих хребтов. Именно он ответственен за размыв и образование другого чуда природы - Брайс-Каньона. А смытый из него песок, по-видимому, частично был отложен в пустыне Коралловые дюны в 70-ти км на юго-запад от него (см. Рис. 4). Там он немного изменил направление и расчленил всю западную половину протоканьона («первичного» каньона созданного на 1-й стадии) серией почти параллельных линейных размывов юго-юго-западного направления. А «тыловые» части этого потока «прорезали» многочисленные заливы юго-западного направления уже в восточной части ГК, что отчетливо видно на южном, юго-западном и юго-восточном склонах плато Кайбаб (см. Рис. 4). По ровной поверхности плато эти потоки шли спокойно, оставляя на ней лишь следы площадного размыва, но там, где она уже была вскрыта «первичными» потоками мегацунами, они размывали рыхлые породы на большую глубину.

Работа этих двух потоков перекрестных направлений на этом этапе (1 и 2 стадии) привела к возникновению на этом месте протоканьона, состоящего из серии глубоко размытых каньонов еще не объединенных в единое целое, но в плане - примерно такого размера и конфигурации, какую мы видим у современного ГК сейчас, с его извилистым зубчатым внешним контуром.

2-й этап – этап закрытого водоёма и постепенного схода воды

В начале этого этапа, когда водные потоки (1 и 2 стадии) уже завершили свою работу и сошли на нет, ровная поверхность плато Колорадо оказалась почти полностью затоплена водой, над поверхностью которой поднимались только отдельные возвышенные фрагменты суши (Рис. 5, 7а). Никаких рек тогда не могло быть просто физически. Вода просто двигалась по плато заполняя собой пониженные участки местности. Параллельно с этим шла дополнительная разработка кромок боковых «заливов» остаточными потоками воды обрушающихся с бортов каньона (см. Рис. 9). Во многом именно они ответственны за сглаживание внешней границы каньона и образование многочисленных «вторичных» зубцов у крупных боковых «заливов», так украшающих облик современного ГК, внешний контур которого был сформирован как раз на этом этапе. А сам протоканьон в то время представлял собой серию глубоких заполненных водой водоемов разнообразной формы и глубины, где-то соединенных между собой размывами на разных уровнях, а где-то изолированных друг от друга.

Рис. 5. Заключительные стадии образования ГК: (здесь и на Рис. 7 и 9) 3-я стадия - голубой цвет, 4-я стадия – желтый цвет, 5-я стадия – зеленый цвет.
Рис. 5. Заключительные стадии образования ГК: (здесь и на Рис. 7 и 9) 3-я стадия - голубой цвет, 4-я стадия – желтый цвет, 5-я стадия – зеленый цвет.

Начиная с этого момента, стартовала 3-я стадия образования ГК – стадия постепенно опустошающегося водоема, которая ответственна за формирование внутренней структуры верхней части ГК, в частности красивого мелкоступенчатого облика его протяженных боковых уступов. В начале этого этапа вода вокруг каньона спадала медленно, и следы волно-прибойных процессов спадающей воды хорошо читаются на самых верхних, не подвергшихся обрушению, бровках ГК (Рис. 6).

Рис. 6. Следы волно-прибойных процессов в обрамлении каньона.
Рис. 6. Следы волно-прибойных процессов в обрамлении каньона.

Объединению частей протоканьона в единое целое способствовал состав слагающих плато пород. Пропитавшиеся водой осадочные породы становились рыхлыми, и перегородки между отдельными частями ГК быстро размывались. Отдельные части протоканьона могли даже разделяться перемычками проходящими по современной поверхности плато, но так как под толщей известняков залегают более рыхлые породы, они разрушались под действием воды быстрее, подмывая плотный известняк снизу, и он постепенно обрушался вниз, разрушая эти перемычки.

Начало сквозному сообщению между частями протоканьона положил размыв прохода в уступе Гранд-Уош, который формирует западную оконечность плато (см. Рис. 5). Для ГК наступил режим водного бассейна, из которого постепенно уходит вода. Однако происходило это неравномерно, в зависимости от расширения и углубления прохода для выхода воды с плато и размыва перемычек разделяющих отдельные части протоканьона. Большую роль в формировании внутренней формы протоканьона на этой стадии сыграло зимнее промерзание этих водных бассейнов, которое, с одной стороны, тормозило процесс схода воды из них, а с другой, давало дополнительное время для размыва и разрушения рыхлых осадочных пород подо льдом в зимний период. Наиболее характерной и привлекательной особенностью ГК является ступенчатое строение боковых стенок и уступов каньона, механизм образования и сохранность которых вызывают одновременно восхищение и недоумение. На наш взгляд, такой вид они получили за счет водной и ледово-водной абразии внутренних стенок протоканьона, продолжающейся на протяжении всей этой стадии. Параллельно с падением уровня воды проходила «очистка» склонов от рыхлого материала, который под действием воды и гравитации скатывался вниз ближе к центру каньона, устилая его дно. В дальнейшем большая часть этого дезинтегрированного материала будет смыта водным потоком зарождающейся реки.

Отметим, что на этом этапе для выхода воды из центральной части плато Колорадо к Тихому океану, существовало всего два прохода (Рис. 7а, голубые стрелки): через протоканьон (проход № 1) и через прежнюю долину палео-Колорадо у северной оконечности плато Кайбаб (проход № 2).

Рис. 7. Уровни затопления западной части плато Колорадо (a – 1900 м, b – 1700 м, с – 1500 м, d – 1150 м).
Рис. 7. Уровни затопления западной части плато Колорадо (a – 1900 м, b – 1700 м, с – 1500 м, d – 1150 м).

В конце этого этапа еще была некоторая вариативность в определении будущего русла протекания реки по дну каньона. На Рис. 8 видно, что если бы перемычка в северо-восточной части рисунка размылась первой, то будущая река могла пойти в этой части ГК по другому руслу. Таких «вариантов» на протяжении всего каньона было несколько. На Рис. 5 они показаны линиями белого цвета.

Рис. 8. Пример «несостоявшегося» варианта русла р. Колорадо.
Рис. 8. Пример «несостоявшегося» варианта русла р. Колорадо.

3-й этап – этап включения речного режима и интенсивного врезания реки

После того, как уровень воды опустился ниже отметки 1700 м, остался единственный проход (Рис. 7b, желтая стрелка) для выхода огромной массы скопившейся в центральной части плато воды через размытую протоку в плато Кайбаб к Тихому океану. Достаточно представить себе объем воды прошедший с тех пор через него, чтобы понять какие силы смогли проделать в каньоне такую работу. Речной режим здесь стартовал, когда Гранд-Каньон был опустошен примерно на половину своей современной глубины. С этого момента началась 4-я стадия его образования– стадия формирования долины реки на дне каньона (Рис. 5, 7b). Поток воды (о реке в начале этой стадии говорить еще рано) устремился по дну ГК на запад, расширяя по возможности свою долину и выравнивая шероховатости и преграды на своем пути (Рис. 9).

Рис. 9. Иллюстрация трёх последних стадий образования Гранд-Каньона на карте Google Earth.
Рис. 9. Иллюстрация трёх последних стадий образования Гранд-Каньона на карте Google Earth.

Траектория движения потока внутри каньона была уже предопределена на предыдущем этапе и ему пришлось под неё только «приспосабливаться». На тот момент дно каньона являлось просто своеобразной магистралью для транзита и сброса с плато вниз больших объемов воды из затопленной центральной части плато. И параллельно с этим шло «очищение» нижних частей каньона от смытых со склонов разрушенных рыхлых пород. Скорость течения этого потока сначала была небольшой, но по мере понижения базисного уровня на западе каньона (размыва более широкого прохода в уступе Гранд-Уош), она понемногу возрастала, что привело к постепенному углублению и сужению долины. Постепенное врезание потока в нижележащие породы привело сначала к осушению обширного дна каньона, о существовании которого нам напоминает выположенная илистая серая поверхность, занимающая центральную часть Гранд-Каньона (Рис. 9), а затем к формированию в пределах долины окончательного русла реки, соотносимого по поперечному сечению с объемом поступающей в каньон воды.

Так стартовала заключительная 5-я стадия формирования Гранд-Каньона – интенсивное врезание русла в его нижней части за счет постоянного долговременного поступления воды из остаточных водоемов. Деваться реке уже было некуда, она стала заложницей своего русла, и ей оставалось только углубляться, размывая нижележащие породы. Благо источники поступления воды были обширны. В силу рельефа местности, в этой роли выступали 3 остаточных водоема (ОВ-1 – ОВ-3), показанные на Рис. 5 и 7c. О длительном затоплении этих территорий свидетельствуют отчетливо читаемые следы волно-прибойных линий уходящей воды в древних остаточных водоемах, идентичные таковым в современной зоне затопления водохранилища Пауэл (Рис. 10), которое является своеобразным рукотворным «преемником» ОВ-1.

Рис. 10. Высокий уступ на водохранилище Пауэл на котором ярко выражены следы падающего уровня воды (автор фото: Martin Jansen https://goo.gl/maps/AnhDSh2z2YE4SvWS8).
Рис. 10. Высокий уступ на водохранилище Пауэл на котором ярко выражены следы падающего уровня воды (автор фото: Martin Jansen https://goo.gl/maps/AnhDSh2z2YE4SvWS8).

Эти водоемы (главным образом ОВ-1) стали долговременным (на десятки лет) постоянным мощным источником поступления воды в реку Колорадо, за счет которой был сформирован современный облик нижней узкой части ГК вдоль русла реки с крутыми, а часто и вертикальными стенками. Они же сыграли важную роль в достаточно быстром выравнивании продольного профиля реки. Потоку такой мощности было всё равно какие породы стоят на его пути, будь то базальты, известняки, песчаники или граниты, тем более, что уйти в сторону он не мог. Здесь всё зависело только от времени. Это дает объяснение «неизбирательности» реки Колорадо при прохождении разных типов пород, которую отмечают многие наблюдатели. После того, как эти «водохранилища» опустели (Рис. 7d), река Колорадо перешла на сезонное питание и ГК окончательно приобрел тот вид, который предстает перед нами сейчас.

Резюмируя изложенное, можно сказать, что Гранд-Каньон, в его современном виде, был образован в результате многоактного катастрофического геологического процесса. И создала его не река Колорадо, а мощные водные потоки Атлантики, прокатившиеся по плато Колорадо в двух направлениях (1 и 2 стадии), вскрывшие и размывшие на большую глубину осадочные горные породы в его западной части и, в итоге, затопившие ровную поверхность плато на достаточно продолжительное время. Серьезным аргументом в пользу утверждения о затоплении этой части плато Колорадо морской водой является характер распространения лесной растительности. Как видно на Рис. 11, лес сейчас растет почти исключительно в тех местах, которые не были затоплены. А наиболее вероятной причиной такой его «избирательности» является уровень засоления поверхности плато во время затопления.

Рис. 11. Распространение лесной растительности (зеленый цвет) вокруг Гранд-Каньона (а); та же картинка с уровнем затопления 1850 м (b).
Рис. 11. Распространение лесной растительности (зеленый цвет) вокруг Гранд-Каньона (а); та же картинка с уровнем затопления 1850 м (b).

Разные части каньона на первом этапе были размыты до разной глубины, и на последней стадии, реке предстояло еще долго выравнивать профиль своего движения. Возможно, именно это обстоятельство вводит в заблуждение геологов изучающих каньон, заставляя делить его на блоки в зависимости от скорости врезания реки. Ведь они считают, что первичной была река, а по нашим рассуждениям река заняла уже практически готовое русло, которое сформировалось в процессе перетекания воды из смежных изолированных частей каньона друг в друга по мере снижения и выравнивания уровней их затопления. Так что по существу, река Колорадо, которая сейчас протекает по дну Гранд-Каньона, не имеет к формированию красочных уступов каньона никакого отношения. Речной режим здесь включился уже на заключительных стадиях его образования, когда река, быстро сформировав своё русло на дне каньона, занималась только транзитом огромных объемов воды из остаточных водоемов, что сопровождалось интенсивным врезанием её русла в нижележащие породы.

Внимательный взгляд на ГК с точки зрения описанного сценария событий позволяет визуально легко различить 3 разнообразных морфологических типа в его поперечном сечении (Рис. 12), что свидетельствует об их разном генезисе: широкие интенсивно расчлененные внешние части ГК с крутыми ступенчатыми стенками (1-3 стадии - размыв, затопление и постепенный сход воды); слабонаклонная относительно широкая центральная часть с многочисленными заливами (4 стадия – разработка долины на дне протоканьона) и узкая глубокая долина р. Колорадо в нижней части каньона (5 стадия – интенсивное врезание).

Рис. 12. Так выглядят три заключительные стадии образования ГК в натуре.
Рис. 12. Так выглядят три заключительные стадии образования ГК в натуре.

Процесс образования ГК был весьма кратковременным, а по геологическим меркам вообще почти мгновенным, и вряд ли превышал несколько сотен лет. Если учесть, что катастрофа в Атлантике, инициировавшая водные потоки произошла 2700 лет назад, то получается, что Гранд-Каньону, в том виде в каком он предстает перед нами сейчас, всего около 2000 лет. Именно поэтому он относительно хорошо сохранился и еще порадует многочисленных туристов своей неповторимой красотой.

В заключение, позвольте выразить надежду, что прочитавший эту статью будет смотреть на Гранд-Каньон уже совсем другими глазами. И не только на него. А посещая другие экзотические природные объекты, будет не только слепо внимать объяснениям экскурсоводов, но и смотреть вокруг, искать и часто находить признаки прохождения мощных водных потоков - следы Всемирного Потопа на Земле.