G??ologie de la r??gion du Grand Canyon
Saviez-vous ...
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La g??ologie de la r??gion de Grand Canyon expose l'une des s??quences les plus compl??tes et ??tudi??es de la roche sur Terre. Les principaux pr??s de 40 roche s??dimentaire couches expos??es dans le Grand Canyon et dans le Parc national du Grand Canyon gamme de domaine dans l'??ge d'environ 200 millions ?? pr??s de 2 milliards vieille ans. La plupart ont ??t?? d??pos??s au mers chaudes et peu profondes et ?? proximit?? anciennes, des rivages de la mer ?? long all??s dans l'Ouest Am??rique du Nord . Les deux marins et terrestres s??diments sont repr??sent??s, y compris fossilis??s dunes de sable du d??sert d'un disparu. Il ya au moins 14 connue discordances dans les enregistrements g??ologiques trouv?? dans la r??gion de Grand Canyon.
Uplift de la r??gion a commenc?? il ya environ 75 millions d'ann??es, la Orogeny Laramide; un ??v??nement de renforcement de la montagne qui est en grande partie responsable de la cr??ation des montagnes Rocheuses ?? l'est. Au total, le Plateau du Colorado a ??t?? soulev?? environ 2 miles (3,2 km). La adjacente Basin and Range province ?? l'ouest a commenc?? ?? se former il ya environ 18 millions d'ann??es ?? la suite de la cro??te ??tirement. Un syst??me de drainage qui traversait ce qui est aujourd'hui l'est de Grand Canyon vid?? dans la province Basin and Range maintenant plus bas. Ouverture de la Golfe de Californie il ya environ 6.000.000 ann??es a permis une grande rivi??re de couper son chemin au nord-est du golfe. La nouvelle rivi??re a captur?? le drainage plus pour former le ancestrale fleuve Colorado , qui ?? son tour a commenc?? ?? former le Grand Canyon.
Wetter climats attir??rent par ??ges de glace ?? partir il ya 2.000.000 ann??es consid??rablement augment?? l'excavation du Grand Canyon, qui ??tait presque aussi profond que ce est maintenant par il ya 1,2 millions ann??es. volcanique activit?? d??pos??s lave sur la zone il ya 1,8 million ?? 500.000 ans. Au moins 13 barrages de lave ont bloqu?? la rivi??re Colorado, formant lacs qui ??taient jusqu'?? 2000 pieds (610 m) de profondeur. La fin de la derni??re ??re glaciaire et apr??s humaine activit?? a consid??rablement r??duit la capacit?? de la rivi??re Colorado d'excaver le canyon. barrages en particulier ont boulevers?? les modes de transport des s??diments et d??p??t. Inondations contr??l??es de Glen Canyon Dam amont ont ??t?? men??es pour voir si elles ont un effet r??parateur. Les tremblements de terre et masse gaspillant des ??v??nements ??rosifs affectent toujours la r??gion.
En D??cembre 2012, une ??tude publi??e dans la revue Sciences selon de nouveaux tests avaient sugg??r?? le Grand Canyon pourrait ??tre aussi vieux que 70.000.000 ann??es.
D??p??t de s??diments
M??tamorphique ign??e et sous-sol
Il ya environ 2 milliards d'ann??es pr??cambrien temps, cendres, la boue, le sable , et limon ont ??t?? fix??es dans un bassin marin peu profond adjacent ?? un ceinture orog??nique. Il ya de 1,8 ?? 1,6 milliards ann??es au moins deux arcs insulaires sont entr??s en collision avec l'Am??rique du Nord proto- continent . Ce processus de la tectonique des plaques compress??es et greff?? les s??diments marins dans le bassin sur le continent et les ??leva sur la mer. Plus tard, ces roches ont ??t?? enterr??s 12 miles (19 km) sous la surface et la pression cuits en roche m??tamorphique . Le Granite Gorge suite m??tamorphique r??sultant consiste en les roches m??tas??dimentaires de Vishnu et Brahma Schiste m??tavolcaniques et Rama schistes qui ont ??t?? form?? il ya 1750 ?? 1730 million d'ann??es. Ce est la roche r??sistante maintenant expos??e au fond du canyon dans la gorge int??rieure. Aucun fossile identifiables ont ??t?? trouv??s dans la suite, mais les lentilles de marbre maintenant vu dans ces unit??s ??taient probablement d??riv?? de colonies de primitive algues .
Comme les ??les volcaniques sont entr??s en collision avec le continent il ya environ 1,7 milliards d'ann??es, des gouttes de magma ont augment?? ?? partir de la zone de subduction et l'intrusion Granite Gorge suite m??tamorphique. Ces plutons refroidie lentement pour former le Zoroastre Granite; dont une partie sera plus tard m??tamorphos?? en gneiss. Cette unit?? de roche peut ??tre consid??r?? comme des bandes de couleur claire dans le plus sombre grenat parsem??e Vishnu Schiste (voir 1b dans la figure 1 ). L'intrusion du granite se est produite en trois phases: deux au cours de la p??riode initiale de m??tamorphisme Vishnu, et un tiers il ya environ 1,4 milliards d'ann??es. La troisi??me phase a ??t?? accompagn??e par grande ??chelle des failles , en particulier le long de failles nord-sud, conduisant ?? une partielle rifting du continent. La collision a ??largi le continent de la Wyoming- Colorado fronti??re du Mexique et a presque doubl?? l'??paisseur de la cro??te dans la r??gion du Grand Canyon. Une partie de cet ??paississement cr???? le 5 ?? 6-mile (8-10 km) haute ancestrale Montagnes Mazatzal.
Apr??s l'??rosion durable 300.000.000 ann??es d??pouill?? la plupart des s??diments expos??s et les montagnes loin. Cela a r??duit les tr??s hautes montagnes aux petites collines de quelques dizaines ?? des centaines de pieds (dizaines de m??tres) de haut. G??ologue John Wesley Powell a appel?? cette lacune majeure dans l'enregistrement g??ologique, qui est ??galement observ??e dans d'autres parties du monde, le Grande discordance. Autres s??diments peuvent avoir ??t?? ajout??s, mais, si jamais elles existaient, ont ??t?? compl??tement enlev??e par l'??rosion. Ces lacunes dans la enregistrements g??ologiques sont appel??s discordances par les g??ologues. La Grande discordance est l'un des meilleurs exemples d'un expos?? non-conformit??, qui est un type de discordance qui a lits des unit??s de roche au-dessus ign??es ou m??tamorphiques .
Grand Canyon Supergroupe
?? la fin du Pr??cambrien, l'extension d'un grand plaque tectonique ou des assiettes plus petites se ??loigner de Laurentia aminci sa cro??te continentale , formant grande rift bassins qui finirait par manquer de diviser le continent. Finalement, cette r??gion engloutie de Laurentia a ??t?? inond?? d'une voie maritime peu profonde qui se ??tend ?? partir d'au moins aujourd'hui lac Sup??rieur au Glacier National Park dans Montana vers le Grand Canyon et de la Montagnes Uinta. Le Grand Canyon r??sultant Supergroupe d'unit??s s??dimentaires est compos?? de neuf vari??e formations g??ologiques qui ont ??t?? fix??es ?? partir il ya 1,2 milliards et 740 millions d'ann??es, cette mer. Bonnes orientations du supergroupe peuvent ??tre vus dans l'est de Grand Canyon dans la gorge int??rieure et de Desert View, Lipan point et point Moran.
La partie la plus ancienne du supergroupe est le Groupe Unkar. Il accumule dans une vari??t?? de fluvial, delta??que, mar??motrice, marin littoral et des milieux marins offshore. La premi??re formation ?? fixer dans le Groupe ??tait le Unkar Formation Bass. Graviers fluviaux abord accumul??s dans les vall??es peu profondes de la rivi??re. Ils lithifi??s tard dans une base conglom??rat qui est connu comme le Hotauta membres de la formation de Bass. La formation Basse a ??t?? d??pos?? une mer peu profonde pr??s de la c??te comme un m??lange de calcaire, gr??s, et schiste. Diagen??se tard modifi?? la majeure partie du calcaire dans dolomite. Il est de 120 ?? 340 pieds (37 ?? 100 m) d'??paisseur et de couleur gris??tre. Moyenne vieille 1250000000 ann??es, ce est la couche la plus ancienne expos??e dans le Grand Canyon qui contient fossils- stromatolites. Hakatai Shale est fait de minces lits de marginal d'origine marine mudstones, gr??s, schiste et qui, ensemble, sont de 445 ?? 985 pieds (136 ?? 300 m) d'??paisseur. Cette formation indique une r??gression de courte dur??e (retraite) du bord de la mer dans la zone qui a laiss?? des vasi??res. Aujourd'hui, il est tr??s lumineux rouge-orange et donne le Canyon Rouge son nom. Shinumo quartzite est un s??dimentaire marine r??sistant quartzite qui a ??t?? ??rod??e pour former monadnocks qui devint plus tard ??les Cambrian temps. Ces ??les ont r??sist?? ?? l'action des vagues assez longtemps pour devenir re-enterr?? par d'autres s??diments dans la p??riode cambrienne. Formation Dox est plus de 3000 pieds (910 m) d'??paisseur et est faite de gr??s avec des lits de shale et de mudstone qui ont ??t?? d??pos??s dans des environnements fluviaux et mar??es. Ripple marks et d'autres caract??ristiques indiquent qu'il ??tait proche de la rive. Affleurements de ce rouge ?? la formation d'orange peut ??tre vu dans les parties orientales du canyon. Les fossiles de stromatolites et les algues se trouvent dans cette couche. Au 1070 ancienne ?? 70.000.000 ann??es, le Cardenas basalte est le plus jeune formation dans le Groupe Unkar. Il est compos?? de couches de brun fonc?? basaltiques roches qui coulaient comme lave jusqu'?? 1000 pieds (300 m) d'??paisseur.
Formation Nankoweap se situe autour de 1,05 milliards ann??es et ne fait pas partie d'un groupe. Cette unit?? de roche est constitu?? de gr??s ?? grains grossiers, et a ??t?? d??pos?? dans une mer peu profonde au-dessus de la surface ??rod??e de l'Cardenas basalte. Le Nankoweap ne est expos?? dans la partie orientale du canyon. Un ??cart dans l'enregistrement g??ologique, une discordance, suit le Nankoweap.
Toutes les formations du Chuar Groupe ont ??t?? d??pos??s dans les environnements c??tiers et peu profondes mer il ya environ 1000 ?? 700.000.000 ans. La formation est une formation Galeros principalement verd??tre, compos?? de gr??s interstratifi??s, de calcaire et schiste. Stromatolites fossiles se trouvent dans le Galeros. La formation se compose de schiste Kwagunt noir et rouge pour mudstone pourpre avec du calcaire. Poches isol??es de gr??s rouge se trouvent ??galement autour de la Butte carbone. Les stromatolites sont trouv??s dans cette couche. La formation Sixtymile est faite de gr??s de couleur beige avec des petites sections de schiste.
Il ya environ 800.000.000 ann??es supergroupe a ??t?? inclin?? 15 ?? et le bloc en d??faut dans le Grand Canyon Orogeny. Certaines des unit??s de bloc d??plac?? vers le bas et autres d??plac?? vers le haut tandis que le mouvement de d??faut cr???? nord-sud de tendance cha??nes de montagnes faute-bloc. Environ 100 millions d'ann??es d'??rosion ont eu lieu qui a lav?? la plupart du Groupe Chuar loin le long avec une partie du groupe Unkar (exposer le quartzite Shinumo comme expliqu?? pr??c??demment). Les cha??nes de montagnes ont ??t?? r??duits ?? des collines, et dans certains endroits, les entiers 12 000 pieds (3700 m) du supergroupe ont ??t?? enti??rement supprim??s, exposer les roches du socle ci-dessous. Les roches qui ont ??t?? d??pos??s sur le dessus du Grand Canyon Supergroupe au Pr??cambrien ont ??t?? compl??tement enlev??s. Cela a cr???? une discordance majeure qui repr??sente 460.000.000 ann??es de l'histoire g??ologique perdu dans la r??gion.
Tonto Groupe
Pendant le ??re pal??ozo??que, la partie occidentale de ce qui allait devenir l'Am??rique du Nord ??tait pr??s de l'??quateur et sur un marge passive. L' explosion cambrienne de la vie se est d??roul??e sur environ 15 millions d'ann??es dans cette partie du monde. Climat ??tait chaud et invert??br??s, tels que le trilobites, ??taient abondants. Un oc??an a commenc?? ?? revenir ?? la r??gion de Grand Canyon de l'ouest il ya environ 550 millions d'ann??es. Comme son rivage d??plac?? ?? l'est, l'oc??an a commenc?? ?? d??poser en m??me temps que les trois formations de la Groupe Tonto.
Moyennes Tapeats Gr??s 525.000.000 ann??es vieille et est faite de moyen ?? gros grains de sable et de conglom??rat qui a ??t?? d??pos?? sur un ancien rivage (voir 3a dans la figure 1 ). Ripple marks sont communs dans les membres sup??rieurs de cette couche mince lits brun fonc??. Fossiles et sentiers empreinte de trilobites et brachiopodes ont ??galement ??t?? trouv??s dans les Tapeats. Aujourd'hui, ce est une falaise ancienne qui est de 100 ?? 325 pieds (30 ?? 100 m) d'??paisseur. Moyennes Ange Shale vives 515.000.000 ann??es vieille et est faite de schiste de mudstone d??riv?? qui est interbeded avec de petites sections de gr??s et de calcaire argileux avec quelques lits minces de dolomite. Il a surtout ??t?? d??pos?? comme de la boue juste au large et contient brachiopodes, trilobites, fossiles et de vers (voir 3b ?? la figure 1). La couleur de cette formation est principalement diverses nuances de vert avec un peu brun??tre au gris-tan pi??ces. Ce est une pente-ancien et est de 270 ?? 450 pieds (82 ?? 140 m) d'??paisseur. Glauconite est responsable de la coloration verte de la Bright Angel. MUAV moyennes de calcaire 505.000.000 ann??es vieille et est faite de calcaire gris mince lits qui a ??t?? d??pos?? plus large de carbonate de calcium pr??cipit?? (voir 3c dans la figure 1). Il est pauvre, mais trilobites fossiles et brachiopodes ont ??t?? trouv??s en elle. La partie ouest du canyon a une s??quence beaucoup plus ??pais de MUAV que la partie orientale. Le MUAV est une falaise ancien, 136-827 pieds (41 ?? 252 m) d'??paisseur.
Ces trois formations ont ??t?? fix??es sur une p??riode de 30 millions d'ann??es Cambrien pr??coce ?? moyenne. Trilobites suivis par brachiopodes sont les fossiles les plus fr??quemment rapport??s dans ce groupe mais fossiles bien conserv??s sont relativement rares. Nous savons que le littoral a ??t?? transgresse (avancer sur la terre) parce que le mat??riel de qualit?? fine a ??t?? d??pos?? sur le dessus du gros grain s??diments. Aujourd'hui, le Groupe Tonto constitue la plate-forme Tonto vu ci-dessus et ci-dessous le fleuve Colorado; l'Tapeats gr??s et calcaire MUAV forment les falaises de la plateforme et de la Bright Angel Shale forme ses pentes. Contrairement aux unit??s en dessous du Prot??rozo??que, les lits du Groupe se situent essentiellement Tonto dans leur position horizontale d'origine. Le Bright Angel Shale dans le groupe forme un aquiclude (obstacle ?? eaux souterraines se infiltrer vers le bas), et recueille ainsi et dirige l'eau ?? travers le calcaire recouvrant MUAV pour nourrir ressorts dans la gorge int??rieure.
Temple Butte, Redwall et Surprise Canyon
Les deux prochaines p??riodes de l'histoire g??ologique , l' Ordovicien et du Silurien , sont absents de la s??quence Grand Canyon. Les g??ologues ne savent pas si les s??diments ont ??t?? d??pos??s dans ces p??riodes et ont ensuite ??t?? enlev??s par l'??rosion ou se ils ne ont jamais ??t?? d??pos??s en premier lieu. De toute fa??on, cette rupture dans l'histoire g??ologique de la r??gion se ??tend sur environ 165 millions d'ann??es. Un type de discordance appel?? discordance a ??t?? form??. Discordances montrent des caract??ristiques d'??rosion comme les vall??es, les collines et falaises qui sont ensuite couvertes par des s??diments plus jeunes.
Les g??ologues savent que chenaux profonds ont ??t?? grav??s sur le haut de la MUAV calcaire pendant ce temps. Streams ??taient la cause probable, mais affouillement marine peut ??tre ?? bl??mer. De toute fa??on, ces d??pressions ont ??t?? remplis avec l'eau douce calcaire il ya environ 385 millions d'ann??es, le Moyen D??vonien dans une formation que les g??ologues appellent le Temple Butte calcaire (voir 4a ?? la figure 1). Marble Canyon dans la partie orientale du parc affiche ces canaux de couleur violac?? bien remplie. Temple Butte Le calcaire est une falaise ancienne dans la partie ouest du parc o?? il est gris ou de couleur cr??me dolomite. Fossiles d'animaux avec squelettes se trouvent dans cette formation; plaques osseuses de poissons d'eau douce dans la partie orientale et de nombreux fossiles de poissons marins dans la partie occidentale. Temple Butte est de 100 ?? 450 pieds (30 140 m) d'??paisseur; plus mince pr??s de Grand Canyon Village et plus ??pais dans l'ouest du Grand Canyon. Une discordance repr??sentant 40 ?? 50 millions d'ann??es d'histoire g??ologique perdu marque haut de cette formation.
La prochaine formation dans la colonne g??ologique Grand Canyon est la falaise formation Redwall calcaire, qui est de 400 ?? 800 pieds (120 ?? 240 m) d'??paisseur (voir 4b dans la figure 1). Redwall est compos?? de lits ??pais, brun fonc?? bleu??tre calcaire gris et de dolomite avec du blanc nodules de silex m??lang??s dans. Il a ??t?? fix?? par un recul peu profonde tropicale mer pr??s de l'??quateur pendant 40 millions d'ann??es de d??but ?? mi Mississippien. Beaucoup fossilis?? crino??des, brachiopodes, bryozoaires, coraux corne, nautiloids, et ??ponges, ainsi que d'autres organismes marins tels que les grandes et complexes trilobites ont ??t?? trouv??s dans le Redwall. ?? la fin de Mississippien, la r??gion de Grand Canyon a ??t?? lentement soulev?? et l'Redwall a ??t?? en partie ??rod??e. Un Karst topographie est constitu??e de grottes, des gouffres et des canaux souterrains fluviaux abouti mais ont ensuite ??t?? rempli avec plus calcaire. La surface expos??e de Redwall obtient sa couleur caract??ristique des eaux de pluie ruisselant du fer riche couches rouges de la Supai et Ermite schiste qui se trouvent ci-dessus.
Formation Surprise Canyon est une couche s??dimentaire du schiste rouge violac?? qui a ??t?? pr??vue ?? lits discontinus de sable et de chaux-dessus de la Redwall (voir 4c de la figure 1). Il a ??t?? cr???? tr??s tard Mississippien et ??ventuellement en tr??s t??t Pennsylvanien temps que la terre calm??e et mar??motrice estuaires remplis vall??es fluviales avec des s??diments. Cette formation ne existe que dans les lentilles isol??es qui sont de 50 ?? 400 pieds (15 ?? 120 m) d'??paisseur. Surprise Canyon ??tait inconnue de la science jusqu'en 1973 et peut ??tre atteint que par h??licopt??re . journaux de fossiles, d'autres mati??res v??g??tales et de coquillages marins se trouvent dans cette formation. Une discordance marque le sommet de la Formation Surprise Canyon et dans la plupart des endroits, cette discordance a enti??rement supprim?? le Surprise Canyon et expos?? le Redwall sous-jacent.
Supai Groupe
Une discordance 15 ?? 20.000.000 ann??es s??pare le Supai Groupe de la Formation Redwall pr??c??demment d??pos??e. Supai Groupe a ??t?? d??pos?? ?? la fin de Mississippien, ?? travers la Pennsylvanie et dans le d??but du Permien ??poque, il ya de 320 ?? 270 million d'ann??es. Les deux d??p??ts marins et non-marins de la boue, de limon, de sable et de s??diments calcaires ont ??t?? fix??es sur une large plaine c??ti??re similaire ?? la Texas Gulf Coast d'aujourd'hui. Autour de ce temps, le Protorocheuses rose dans le Colorado et Nouveau-Mexique et des flux apport?? s??diments ??rod??s d'eux pour la r??gion de Grand Canyon.
Formations Supai groupe dans la partie ouest du canyon calcaire contiennent, indiquant, une mer chaude et peu profonde, tandis que la partie orientale ??tait probablement un delta de la rivi??re boueuse. Cette formation se compose de siltstones rouges et schiste coiff??es par des lits de bronzage de couleur gr??s qui atteignent ensemble une ??paisseur de 600 ?? 700 pieds (environ 200 m). Shale dans les formations du Permien d??but de ce groupe ??taient oxyd?? ?? une couleur rouge vif. Fossiles d'empreintes d'amphibiens, de reptiles, et de mat??riel v??g??tal abondante se trouvent dans la partie orientale et un nombre croissant de fossiles marins se trouvent dans la partie occidentale.
Formations du Groupe Supai sont du plus vieux au plus jeune (une discordance est pr??sente au sommet de chaque): Watahomigi (voir 5a dans la figure 1) est un calcaire de pente formant gris avec quelques bandes de chert rouge, de gr??s et de siltstone pourpre qui est 100 ?? 300 pieds (30 ?? 90 m) d'??paisseur. Manakacha (voir 5b la figure 1) est un cliff- et la pente formant gr??s rouge p??le et schiste rouge qui en moyenne 300 pieds (90 m) d'??paisseur dans le Grand Canyon. Wescogame (voir 5c dans la figure 1) est un ledge- et la pente formant gr??s rouge p??le et siltstone qui est de 100 ?? 200 pieds (30 ?? 60 m) d'??paisseur. Esplanade (voir la figure 1 5d) est un ledge- et falaise formant gr??s rouge p??le et siltstone qui est de 200 ?? 800 pieds (60 ?? 200 m) d'??paisseur. Une discordance marque le sommet du Groupe de Supai.
Ermite, Coconino, Toroweap et Kaibab
Comme le Groupe Supai dessous, le Permien -aged Ermite de schiste a probablement ??t?? d??pos?? sur une large plaine c??ti??re (voir 6a sur la figure 1). La mince lits alternant oxyde de fer, de la boue et de limon ont ??t?? d??pos??s par l'interm??diaire de cours d'eau douce dans un environnement semi-aride, il ya environ 280.000.000 ann??es. Les fossiles de plantes, insectes ail??s de c??ne portant, et foug??res se trouvent dans cette formation ainsi que des pistes d'animaux vert??br??s. Ce est un doux schiste rouge profond et de mudstone pente ancienne qui est d'environ 100 ?? 900 pieds (30 ?? 270 m) d'??paisseur. le d??veloppement de la pente p??riodiquement saper les formations ci-dessus et le trans- aux blocs de cette taille Rock House sera en cascade vers le bas sur la plate-forme Tonto. Une discordance marque haut de cette formation.
Gr??s de Coconino form?? il ya environ 275 millions d'ann??es ?? la zone s??ch?? et dunes de sable en quartz sable envahit un d??sert de plus en plus (voir 6b dans la figure 1). Certains Coconino remplit fentes de boue profondes du sous-jacent Ermite de schiste et le d??sert qui a cr???? le Coconino a dur?? de 5 ?? 10 millions d'ann??es. Aujourd'hui, le Coconino est un 57-600 pieds (17 ?? 180 m) d'??paisseur en or blanc ?? cr??me ancienne falaise pr??s de la jante du canyon. ??olienne (vent cr????) mod??les de literie transversales du d??poli, bien tri??s et de sable arrondi peut ??tre vu dans ses dunes de sable fossilis??es. Aussi fossilis??s sont des pistes de l??zard -comme cr??atures et ce ressemblent pistes de mille-pattes et scorpions. Une discordance marque haut de cette formation.
Suivant dans la colonne g??ologique est le 200 pieds (60 m) -thick Formation Toroweap (voir 6c dans la figure 1). Il se compose de gr??s rouge et jaune et schisteux calcaires interstratifi??s gris avec du gypse . La formation a ??t?? d??pos??, une mer chaude et peu profonde que la rive transgress?? (envahi) et r??gress?? (retrait??) sur la terre. L'??ge moyen de la roche est environ 273 millions d'ann??es. Dans les temps modernes, il est un ledge- et la pente-ancien qui contient des fossiles de brachiopodes, coraux, et mollusques ainsi que d'autres animaux et diverses plantes terrestres. Le Toroweap est divis?? en trois membres suivants: Seligman est une pente formant jaun??tre ?? gr??s rouge??tre et siltstone. Brady Canyon est un calcaire gris falaise formant avec une certaine chert. Wood Ranch est un p??le siltstone et gr??s dolomitique rouge et gris pente formation. Une discordance marque haut de cette formation.
Un des plus ??lev??s, et donc plus jeune, formations vus dans la r??gion de Grand Canyon est le Calcaire de Kaibab (voir 6d dans la figure 1). Elle ??rode dans les falaises de ledgy qui sont de 300 ?? 400 pieds (90 ?? 100 m) d'??paisseur et a ??t?? pos?? dans le dernier temps Permien pr??coce, il ya environ 270 millions d'ann??es. Kaibab a ??t?? d??pos?? dans les parties les plus profondes de la m??me avancer, mer chaude et peu profonde o?? le sous-jacent Toroweap a ??t?? form??. La formation est g??n??ralement faite de calcaire gr??seux assis sur le dessus d'une couche de gr??s, mais dans certains endroits, de gr??s et de schiste sont pr??s ou au sommet. Ce est la cr??me gris??tre White Rock que les visiteurs du parc tiennent sur tout en regardant le canyon depuis les deux rives. Ce est aussi la roche de surface couvrant une grande partie de la Plateau Kaibab juste au nord du canyon et du Plateau Coconino imm??diatement au sud. dents de requins ont ??t?? trouv??s dans cette formation ainsi fossiles abondantes d'invert??br??s marins tels que les coraux, brachiopodes, mollusques, lys de mer, et les vers. Une discordance marque haut de cette formation.
D??p??t M??sozo??que
Uplift a marqu?? le d??but de la M??sozo??que et ruisseaux ont commenc?? ?? inciser les terres nouvellement sec. Ruisseaux traversant les grandes vall??es basses dans Trias temps d??pos?? s??diments ??rod??s des hautes terres ?? proximit??, la cr??ation de la fois mille pieds (300 m) -thick Formation Moenkopi. La formation est faite de gr??s et de schiste avec des couches de pl??tre entre les deux. Moenkopi affleurements se trouvent le long de la rivi??re Colorado en Marble Canyon, sur Cedar Mountain (un Mesa pr??s de la fronti??re sud-est du parc), et Red Butte (situ?? au sud de Grand Canyon Village). Les restes de la Conglom??rat Shinarump, elle-m??me membre de la Formation Chinle, sont sup??rieures ?? la formation Moenkopi pr??s du sommet de Red Butte, mais en dessous d'une coul??e de lave beaucoup plus jeune.
Formations totalisant plus de 4 000 ?? 5 000 pieds (1 200 ?? 1 500 m) d'??paisseur ont ??t?? d??pos??s dans la r??gion dans le M??sozo??que et C??nozo??que mais ont ??t?? presque enti??rement retir?? de la s??quence Grand Canyon par l'??rosion ult??rieure. Le g??ologie de la r??gion et de la canyons Sion et Kolob g??ologie de la r??gion de Bryce Canyon enregistre certaines de ces formations. Toutes ces unit??s rocheuses forment ensemble une s??quence de super rock connu sous le nom Grand Staircase.
Cr??ation du canyon
Uplift et l'extension ?? proximit??
Le Laramide orogeny affect?? tout l'ouest de l'Am??rique du Nord en aidant ?? renforcer la Cordill??re am??ricaine. Le Kaibab Uplift, Monument bombement, le Montagnes Uinta, San Rafael Swell, et les montagnes Rocheuses ont soulev??, au moins en partie, par l'orogen??se Laramide. Cet ??v??nement majeur de renforcement de montagne a commenc?? vers la fin de l'??re m??sozo??que, il ya environ 75 millions d'ann??es, et se est poursuivie dans le Eoc??ne p??riode du C??nozo??que. Il a ??t?? caus?? par subduction au large de la c??te occidentale de l'Am??rique du Nord. Failles majeures cette tendance nord-sud et traverser la r??gion du canyon ont ??t?? r??activ??s par ce soul??vement. Beaucoup de ces d??fauts sont Pr??cambrien et sont encore en activit?? aujourd'hui. Cours d'eau drainant les montagnes Rocheuses au d??but du Mioc??ne temps r??sili??s dans les bassins enclav??s dans l'Utah, l'Arizona et le Nevada, mais il n'y a aucune preuve d'un grand fleuve.
Il ya environ 18 millions d'ann??es, des forces de tension ont commenc?? ?? tomber mince et la r??gion ?? l'ouest, la cr??ation de la Basin and Range province. (Bassins grabens) chut?? et cha??nes de montagnes ( horsts) se leva entre anciens et nouveaux d??fauts nord-sud de tendance. Cependant, pour des raisons mal comprises, les lits de la Colorado plateaux est rest?? principalement horizontale ?? travers deux ??v??nements m??me se ils ont ??t?? lev??s ?? environ 2 miles (3,2 km) dans les deux impulsions. La partie extr??me ouest du canyon se termine ?? l'un des d??fauts Basin and Range, le Grand Wash, qui marque ??galement la fronti??re entre les deux provinces.
Uplift de l'orog??n??se Laramide et la cr??ation de la province Basin and Range ont travaill?? ensemble pour accentuer la gradient des ruisseaux ?? l'ouest sur le Plateau du Colorado. Ces flux Deep Cut, vers l'est de plus en plus, les canaux dans la bordure ouest du plateau du Colorado et ont d??pos?? leur s??diments dans la r??gion du bassin et Range ??largissement.
La naissance de la rivi??re Colorado et son abattage
Rifting a commenc?? ?? cr??er le Golfe de Californie loin au sud il ya 6-10000000 ans. Vers la m??me ??poque, la bordure ouest du plateau du Colorado peut avoir fl??chi l??g??rement. Les deux ??v??nements ont chang?? la direction de nombreux cours d'eau vers la r??gion affaissement et le gradient augment?? leur a fait downcut beaucoup plus rapide. De ya 5500000 ?? 5000000 ann??es, l'??rosion r??gressive au nord et ?? l'est consolid?? ces flux en un seul grand fleuve et des canaux tributaires associ??s. Cette rivi??re, l'ancestrale Basse rivi??re Colorado , a commenc?? ?? remplir le bras nord du golfe, qui se est ??tendu pr??s du site de Hoover Dam , avec des d??p??ts de l'estuaire.
Dans le m??me temps, les cours d'eau coulaient de montagnes dans le centre de l'Arizona au nord et ?? travers ce qui est aujourd'hui l'ouest du Grand Canyon, ??ventuellement nourrir un grand fleuve. Le m??canisme par lequel l'ancestrale inf??rieur de la rivi??re Colorado a captur?? cette drainage et l'??vacuation d'une grande partie du reste du plateau du Colorado ne est pas connu. Parmi les explications possibles, mentionnons l'??rosion r??gressive ou d'un barrage naturel cass?? d'un lac ou une rivi??re. Quelle que soit la cause, le Lower Colorado susceptibles captur?? enclav??s Colorado sup??rieur, quelque part ?? l'ouest du Kaibab Uplift. La beaucoup plus grande zone de drainage et encore plus raide gradient de flux ont contribu?? ?? acc??l??rer l'??rosion verticale.
Les p??riodes glaciaires au cours de la Pl??istoc??ne a apport?? un plus frais et humide climat pluvial dans la r??gion ?? partir il ya 2 ?? 3 millions d'ann??es. Le ajout??e pr??cipitations augmentation du ruissellement et la capacit?? ??rosive des cours d'eau (en particulier du printemps l'eau de fonte et crues soudaines en ??t??). Avec un volume d'??coulement consid??rablement augment?? le Colorado couper plus rapidement que jamais et a commenc?? ?? creuser rapidement le Grand Canyon 2.000.000 ann??es avant le pr??sent, atteignant presque la profondeur moderne par il ya 1,2 millions ann??es.
Le Grand Canyon r??sultant des tendances ?? peu pr??s du fleuve Colorado est en ouest sur 278 miles (447 km) entre le lac Powell et le lac Mead . Dans cette distance, la rivi??re Colorado gouttes 2000 pieds (610 m) et a excav?? environ 1000 miles cubes (4200 km) 3 de s??diments pour former le canyon. Cette partie de la rivi??re divise le 9000 pieds (2700 m) -haute Kaibab Uplift et passe sept plateaux (le Kaibab, Kanab, et Shivwits plateaux d??limitent la partie nord du canyon et du Coconino d??limite la partie sud). Chacun de ces plateaux sont d??limit??es par le nord ?? des d??fauts et monoclines de tendance sud cr????s ou r??activ??s lors de l'orogen??se Laramide. Ruisseaux se jetant dans le fleuve Colorado ont depuis exploit?? ces d??fauts de creuser leurs propres canyons tributaires, comme Bright Angel Canyon.
L'activit?? volcanique barrages le nouveau canyon
L'activit?? volcanique a commenc?? en Uinkaret champ volcanique (dans l'ouest du Grand Canyon) il ya environ 3 millions d'ann??es. Plus de 150 flux de basaltique lave barr?? la rivi??re Colorado au moins 13 fois ?? partir il ya 725 000 ?? 100000 ann??es. Les barrages typiquement form??s en semaines, ??taient de 12 ?? 86 miles (19 ?? 138 km) de long, 150 ?? 2000 pieds (46 ?? 610 m) de haut (plus ??paisse et plus mince amont en aval) et avait volumes de 0,03 ?? 1,2 miles cubes (0,13 ?? 5,0 km 3).
La long??vit?? des barrages et leur capacit?? ?? retenir l'eau du fleuve Colorado dans les grands lacs a ??t?? d??battue. Dans une eau hypoth??se de la rivi??re Colorado soutenu derri??re les barrages dans les grands lacs qui se ??tendait aussi loin que Moab, dans l'Utah. Des barrages ont ??t?? submerg??es en peu de temps; ceux qui ??taient de 150 ?? 400 pieds (46 ?? 120 m) de haut ont ??t?? submerg??es par leurs lacs en 2 ?? 17 jours. Dans le m??me temps, les s??diments rempli les lacs derri??re les barrages. S??diments comblerait un lac derri??re un de 150 pieds (46 m) en barrage -high 10,33 mois, rempli d'un lac derri??re un 1150 pieds (350 m) en barrage -high 345 ann??es, et rempli le lac derri??re le plus haut barrage en 3000 ann??es. Cascades d'eau coulaient sur un barrage tout en cascades migr?? en amont du fleuve le long de lui. La plupart des barrages de lave ont dur?? environ 10.000 ?? 20.000 ans. Cependant d'autres ont propos?? que les barrages de lave ont ??t?? beaucoup plus ??ph??m??re et ??chou?? de fa??on catastrophique avant d??bordement. Dans ce mod??le barrages seraient ??chouer en raison de l'??coulement du fluide ?? travers les fractures dans les barrages et autour appuis du barrage, par les d??p??ts fluviaux et perm??ables alluvions.
Depuis la disparition de ces barrages de la rivi??re Colorado se est taill?? un maximum d'environ 160 pieds (49 m) dans les roches du plateau du Colorado
La g??ologie en cours et l'impact humain
La fin des glaciations du Pl??istoc??ne et le d??but de la Holocène a commencé à changer le climat de la région à partir d'un pluvial Cool UN, sèche-linge humide pour les conditions semi-arides similaires à celle d'aujourd'hui. Avec moins d'eau pour couper, la capacité érosive du Colorado a été considérablement réduit. procédés de mouvements de masse ont commencé ainsi à devenir relativement plus importants qu'ils ne l'étaient avant. Falaises abruptes et élargissant le Grand Canyon et son système de canyon affluent encore eu lieu. Une moyenne de deux coulées de débris par année atteindre le fleuve Colorado de canyons tributaires pour former ou développer rapides. Ce type de mouvement de masse est le principal moyen de la sédiments de transport de plus en plus raides canyons secondaires, mais il joue également un rôle majeur dans l'excavation des canyons grands.
En 1963 barrage de Glen Canyon et d'autres barrages plus en amont ont commencé à réguler le débit de la rivière Colorado à travers le Grand Canyon. Pré-barrage, mais encore les flux historiques de la Colorado à travers le Grand Canyon variaient de 700 à 100 000 pieds cubes (20 à 2800 m 3 ) par seconde avec au moins une fin du 19e siècle inondation de 300.000 pieds cubes (8.500 m 3 ) par seconde. Décharge du barrage de Glen Canyon dépasse 48 200 pieds cubes (1360 m 3 ) par seconde seulement quand il ya danger de débordement du barrage ou lorsque le niveau de Lake Powell contraire doit être abaissé. Une mesure de conservation provisoire depuis 1991 a tenu débits maximum à 20.000 pieds cubes (570 m 3 ) par seconde, même si la centrale électrique du barrage peut gérer 13 200 pieds cubes (370 m 3 ) par seconde plus de débit.
Contrôle de débit de la rivière par l'utilisation de barrages a diminué la capacité de la rivière à parcourir roches en réduisant considérablement la quantité de sédiments qu'il transporte. Barrages sur le fleuve Colorado ont également changé le caractère de l'eau du fleuve. Une fois à la fois boueux et chaud, la rivière est maintenant claire et moyennes un 46 ° F (8 ° C) la température toute l'année. Crues expérimentales approchant les 48 200 pieds cubes (1360 m 3 ) par seconde niveau mentionné ci-dessus ont été effectuées en 1996 et 2004 pour étudier les effets sur l'érosion des sédiments et des dépôts.
Grand Canyon se trouve à l'extrémité sud de la ceinture sismique Intermountain Ouest. Au moins 35 tremblements de terre de plus de 3,0 sur l' échelle de Richter se sont produites dans la région du Grand Canyon dans le 20e siècle. Parmi ceux-ci, cinq ont enregistré plus de 5,0 sur l'échelle de Richter et le plus important d'un tremblement de terre de 6,2 qui a eu lieu en Janvier 1906. Major Les défauts plus ou moins orientée nord-sud qui traversent le canyon sont (d'ouest en est), le Grand Wash, Hurricane et Toroweap . Les principaux systèmes de fractures orientation nord-est de failles normales qui coupent le canyon comprennent l'Ouest Kaibab et Bright Angel tandis que les systèmes orientée nord-ouest comprennent le Grandview-Phantom. La plupart des tremblements de terre dans la région se produisent dans une bande étroite orientée nord-ouest entre les systèmes de fractures Mesa Butte et l'Ouest Kaibab. Ces événements sont probablement le résultat de la croûte vers l'est-migration étirement qui peuvent éventuellement aller au-delà de la région de Grand Canyon.
Trail du Temps et de Yavapai Musée de géologie
Le Trail of Time est une exposition et la géologie extérieure sentier de la nature sur la rive sud du Grand Canyon National Park. Chaque mètre marchait sur ??????le sentier représente un million d'années d'histoire géologique de Grand Canyon. marqueurs de bronze sur la piste marquer votre position en temps. Le sentier débute au Centre des visiteurs Verkamps à il ya 2000 millions d'années, et se termine au Musée de géologie Yavapai. Sur le chemin sont des échantillons de roches de la Canyon, comme vous le feriez les rencontrer allant de la rivière jusqu'à la jante, et affiche expliquant l'histoire géologique de la Canyon. Le sentier ouvert à la fin 2010.
Le Musée de géologie Yavapai comprennent des modèles tridimensionnels, des photographies, et des expositions qui permettent aux visiteurs du parc à voir et à comprendre l'histoire géologique complexe de la région. Le bâtiment du musée, de la gare historique Observation Yavapai (construit en 1928), situé à un mile (1,6 km) à l'est de Market Place, propose des vues imprenables du canyon. Une librairie propose une variété de matériaux sur la région.
