Минералы свидетельствуют о том, что миллионы лет назад река Колорадо заполнила бассейн в верховьях каньона
Этот вопрос, похоже, так же стар, как и сам предмет спора: как появился Гранд Каньон (Большой или Великий каньон), самый харизматичный из мегаландшафтов?
Новые данные, опубликованные в журнале Science, свидетельствуют о том, что около 6,6 миллиона лет назад река Колорадо, которая еще не впадала в море, начала впадать в глубокое озеро, расположенное выше по течению от будущего Гранд Каньона. Когда уровень воды поднялся достаточно высоко, она могла перелиться через высокое плато, преграждавшее ей путь на запад. Подобно тому, как вода прорывает плотину, это событие привело к образованию потока, который со временем сформировал каньон.
Находки в донных отложениях озера и обнажениях горных пород, которые могут указывать на древний берег, являются явным доказательством того, что озеро существовало и питалось водами реки Колорадо.
Давно известно, что река Колорадо сформировала Гранд Каньон в его современном виде, а ее отложения появились ниже по течению каньона всего 4,8 миллиона лет назад. Эта версия не вызывает сомнений, даже несмотря на то, что, по мнению геологов, некоторые части каньона гораздо старше и были вырезаны более древними реками еще 70 миллионов лет назад, в эпоху динозавров.
Но со времен экспедиции Джона Уэсли Пауэлла в 1869 году главный вопрос заключался в том, как реке Колорадо вообще удалось добраться до Гранд Каньона, учитывая, что ее русло проходит прямо через плато Кайбаб, самую высокую точку в этой части плато Колорадо, которая должна была препятствовать ее движению на запад.
Первые геологи предполагали, что река, текущая на запад, уже существовала к тому времени, когда тектонические силы подняли плато Колорадо. По мере поднятия местности река прокладывала себе путь обратно через плато, размывая породу вверх по течению, пока не достигла реки Колорадо.
Более поздние исследования указывали на другой сценарий: речная система формировалась в противоположном направлении, продвигаясь с востока на запад в несколько этапов, когда вода скапливалась в бассейнах и переливалась через их края.
К востоку от Кайаба находится один из крупнейших озерных бассейнов — Бидахочи. Если бы древнее русло Колорадо впадало в этот бассейн и уровень воды поднялся достаточно высоко, она могла бы перелиться через Кайаб и потечь на запад. Однако нет никаких свидетельств того, что Колорадо питало Бидахочи, а береговые маркеры показывают, что уровень воды в озере достигал всего 2000 метров — примерно на 300 метров ниже, чем нужно, чтобы перелиться через Кайаб.
Авторы нового исследования по-новому взглянули на плоскогорье на краю этого палеоозера. Там они обнаружили выходы береговых отложений — окаменевших наносов на береговой линии — на высоте 2250 метров, что близко к высоте, необходимой для преодоления Кайбаба.
Тем не менее им нужны были доказательства того, что проторека Колорадо заполнила бассейн. Чтобы их найти, они взяли образцы песчаников Бидахочи — горных пород, образовавшихся из донных отложений озера, — в 19 местах. Они определили возраст около 3600 кристаллов циркона, попавших в породу, измерив скорость радиоактивного распада следовых количеств урана в свинце.
Возраст циркона может служить своеобразным «отпечатком» реки, поскольку он отражает возраст горных пород, из которых образовался песок. Примерно 6,6 миллиона лет назад этот отпечаток резко сместился и стал соответствовать отпечатку Колорадо. В то же время количество песка, попадавшего в бассейн, резко возросло.
Исследование доказывает, что река Колорадо заполнила каньон Бидахочи, но не подтверждает сценарий с прорывом. Колорадо могла попасть в каньон, когда вода из более мелкого озера просочилась под плато или когда река, протекавшая к западу от плато, постепенно прорезала его.
Новая гипотеза о происхождении каньона также оставляет открытым вопрос о том, куда текла верхняя часть реки Колорадо до того, как попасть в Бидахочи.
Окаменелости рыб в бассейне реки напоминают виды, обнаруженные в древнем озере Айдахо, что указывает на то, что река когда-то текла на север, в систему реки Снейк, и направлялась к северо-западу Тихоокеанского побережья, пока вулканическая активность, связанная с Йеллоустонской горячей точкой, не изменила ее русло на южное.
Гранд-каньон стал одним из символов США. Но по физическим параметрам он уступает целому ряду каньонов на нашей и других планетах Солнечной системы.