更深入地了解美国地质奇观——大峡谷

罗斯福称大峡谷是每个美国人都应该看到的伟大景观之一。100年前的1919年2月26日，国会通过将亚利桑那峡谷指定为国家公园，强调了罗斯福的旅游建议。

但是这条277英里长的峡谷的历史更为深刻。人类在大约12000年前首次遇到它，因为最早的美国人遍布整个大陆。到了16世纪，一些西班牙探险家开始经历。并且在1869年5月，单兵内战老兵约翰·韦斯利鲍威尔 - 美国地质调查局的未来负责人 - 带领9名男子参加科罗拉多河上前所未有的划船探险。他在那次旅行中的报告以及两年后的第二次报告，巩固了大峡谷作为国家偶像和自然奇观的声誉。

今天，大峡谷每年接待600万游客，使其成为美国国家公园中游览次数最多的大雾山。游客蜂拥而至，惊叹于峡谷令人jaw目结舌的无边无际，以及科罗拉多河如何穿过一层又一层的岩石，露出一片红色，棕色，粉红色，紫色等等的纯粹奇观。

2019年是国家公园一百周年纪念和鲍威尔首次探险150周年纪念日，“这是一个向后看和向前看的好时机，”新墨西哥大学阿尔伯克基分校的地质学家Karl Karlstrom说道，他研究过峡谷在他职业生涯的大部分时间 “这很有趣 - 你认为大峡谷已经发现了一切，因为人们已经在那里工作了很长时间。然而，我们仍然在极大地改变我们的理解。“

在这些新发现中，更新了峡谷中最重要的岩层之一的年代，这一发现改变了其地质历史的关键点。研究人员还在继续讨论峡谷本身的年龄 - 即使他们正在探索未来在气候变化时代可能会发生什么。

在这里，Knowable介绍了峡谷演变过程中的重要里程碑，从过去，现在和未来的几个选择时刻看。

超过10亿年：奠定了基础

大峡谷的故事始于近20亿年前，当时两块地壳相撞。当他们走到一起时，一排排的火山岛被砸在一起并合并。在极端高温和高压下，他们的岩石变成了今天在峡谷底部附近看到的深色“地下室”岩石 - 包括称为精灵峡谷片麻岩的18.4亿年前的岩石，这是峡谷中最古老的岩石。

在此之后的一段时间里，大约17.5亿至12.5亿年前，大峡谷的地质历史不见了。从那个时期开始，侵蚀消除了岩石，就像从历史书中撕掉的章节一样。这个故事在12.5亿至7.3亿年之间再次出现，当时新的岩层被称为大峡谷超级群，间歇性地形成。

沉积物漂浮到史前海底，并在那里硬化，形成层数，包括一个镶有藻类化石的12.5亿年前的石灰岩，最早的生命记录在峡谷中。

超过1亿年前：上层岩层落地

地质力量最终将超组层分成块状并以一定角度倾斜。侵蚀冲刷它们，并在它们上面形成另一个海洋。新的沉积物开始在海底沉淀 - 这是最近让卡尔斯特罗姆及其同事感到惊讶的一步。

他们决定分析其中一块岩层中的矿物碎片，称为Sixtymile地层。它以前从未准确过时，但被认为是大约6.5亿年前。但是这项矿物研究表明，该研究表明，该研究表明它只有5.08亿年的历史，该团队于去年在自然地球科学中写道。这意味着Sixtymile组不是较旧的大峡谷超级组的一部分，而是由于海平面上升和水域来回冲刷而形成的较年轻组岩石的一部分。现在，Karlstrom的团队可以利用这些新的日期来更好地洪水发生的速度以及在Sixtymile地层顶部形成的其他岩层的速度。

在接下来的几亿年中，海洋沉积物继续堆积。形成峡谷上部三分之二的岩石 - 石灰岩，页岩和不同闪光颜色的砂岩 - 属于这个时期，大约在5.08亿到2.7亿年之间。John Strong Newberry于1857年成为第一个探索峡谷的地质学家，他们称之为“世界上最奇妙的分层岩石暴露。”在峡谷边缘覆盖一切，坐落在奶油色的Kaibab石灰石上。是一个相对活泼的2.7亿岁。

超过100万年前：高原上升，河流贯穿其中

这花了很长时间，但到了这一点，所有峡谷的岩层都建成了。他们只需要显而易见。故事的这一部分始于大约7000万年前，当地壳的两块板块揉在一起并开始向上攀登落基山脉。现在美国西南部的四角地区 - 更广为人知的是科罗拉多高原 - 开始上升，从近海平面上升到数千英尺高。

大约600万年前，从落基山脉冲出的水域形成了强大的科罗拉多河。随着高原上升，河流切入河中，随着时间的推移雕刻峡谷。较小的河流最终切断了峡谷，台地和山丘，这些都是今天峡谷的特征。

并非所有地质学家都同意这个故事的时间安排。一些人认为，根据峡谷部分地区某些岩石矿物在地表暴露的时间长短，峡谷的年龄可达7000万年。但卡尔斯特罗姆说，尽管峡谷的某些部分可能比较老，但整个河流系统在大约600万年前并没有连接起来。

一万多年前：人类遇见了峡谷

随着峡谷地质故事的结束，人类的故事开始了。人们在12000多年前的最后一个冰河时代结束时首次抵达美洲。

大约一万年前，它们生活在峡谷内和周围，并捕获巨大的，现已灭绝的野兽，如Shasta 树懒（Nothrotheriops）。最近，居住在峡谷中的人们制造并留下了大约4000年前的裂枝动物雕像。一千年前，人们沿着峡谷底部种植庄稼，将收成藏匿在从墙壁挖空的避难所中，有些人今天仍然可见。

100年前：峡谷成为美国的目的地

今天至少有12个美国原住民部落居住在峡谷内或附近，但他们的生活与过去时代截然不同。例如，1882年，美国政府将Haasupai限制在峡谷底部的一个小保留区。Haasupai不是季节性地移动到游戏最丰富的地方，而是被迫在全年的峡谷中度过艰难的生活。

然后是国家公园，以及广泛的旅行者的注意力。

从那时起，河流的生态系统也发生了巨大的变化。虽然环保主义者能够阻止科罗拉多河在大峡谷附近筑坝，但政府于1963年在格伦峡谷上游建造了一座大坝。自然洪水不再补充河岸上的沉积物，因此沙洲和海滩开始侵蚀。诸如t柳属等入侵物种进入并挤出了本地物种。

自1996年以来八次，最近一次是去年11月，官员已经释放了格伦峡谷大坝的受控洪水，试图恢复沿河岸下游的一些沉积物，并扭转大坝带给峡谷和其他地方的生态破坏。

100年后：气候变化威胁着公园

在思考未来时，峡谷的地质和人类故事相互碰撞 - 尤其是在气候变化时水在美国西部的作用。科罗拉多河为七个州和墨西哥的数百万人供水。已经超负荷了。在过去的一个世纪里，河流源头的溪流减少了16％以上，主要原因是温度升高和降雪减少。由于水管理者决定在格伦峡谷大坝后面保留多少水以及向下游释放多少水，大峡谷的河流生态系统只是许多竞争用户之一。

该公园的另一个紧迫问题是如何为每年饮用，冲洗，冲洗厕所和其他用水的数百万游客提供足够的水。在发达的南缘消除游客服务的渴望，每天从北缘的地下泉水中抽出500,000加仑的泉水穿过峡谷。但是管道系统可以追溯到20世纪60年代并经常断裂。和哺养弹簧水文管道是复杂的。

气候模型显示冬季积雪将减少，并且北缘的泉水是否能继续供应足够的水并不清楚。目前，在峡谷的其他一些地区泉水干涸近年来起来。新墨西哥大学的地球化学家Laura Crossey表示，游客需求，附近的采矿和气候变化都会对峡谷的供水造成威胁。

峡谷的根源可追溯到数十亿年前，可能会对这些变化不屑一顾，但水问题很快就会对那些为此感到惊叹的人类带来挑战。“谁知道，”卡尔斯特罗姆问，“我们将在100年后的哪个地方？”