Два главных участника великой стройки

Чтобы на ровной поверхности появилась пропасть глубиной почти в два километра, одного течения воды недостаточно. Обычная река на равнине просто течёт не спеша, петляет и образует широкую плоскую долину с пологими берегами. В случае с Великим каньоном в Северной Америке совпали два редких геологических события.

Первым фактором стало тектоническое движение. Огромный участок суши, который геологи называют плато Колорадо, начал медленно подниматься вверх под давлением глубинных сил Земли. Подъём происходил плавно, без сминания слоёв в острые горные хребты. Плато поднялось на высоту более двух тысяч метров над уровнем моря, превратившись в гигантский слоёный пирог из древних осадочных и вулканических пород.

Вторым фактором стала вода. Из-за высокого подъёма суши река Колорадо получила крутой уклон. Чем сильнее перепад высот между истоком реки и океаном, тем быстрее несётся поток. Бурная вода с огромной скоростью устремилась вниз к Тихому океану, превратившись в мощный природный бур.

Как именно вода пропилила камень

Сама по себе чистая вода точит камень медленно. Главное оружие реки Колорадо — донные наносы. Стремительный поток тащил с собой миллионы тонн твердых частиц, среди которых были песок, мелкий гравий и тяжелые булыжники.

Удар за ударом эти камни скоблили дно, словно наждачная бумага огромного размера. В геологии этот процесс называют водной эрозией. Камни врезались в скальное дно, выбивали из него куски породы и крошили монолитные плиты. Затем река подхватывала обломки, превращала их в новые инструменты разрушения и уносила дальше по течению в сторону океана.

Почему каньон стал широким

Ширина каньона в некоторых местах достигает почти тридцати километров, при этом ширина русла самой реки редко превышает сотню метров. Если бы работала только река, получилась бы глубокая, но крайне узкая вертикальная щель. Окончательную форму ущелью придали процессы выветривания на его склонах.

Здесь сыграли роль сразу несколько природных явлений, действовавших сообща в течение миллионов лет.

  • Замерзание воды в трещинах скал расширяло разломы при наступлении холодов и откалывало целые глыбы.
  • Редкие, но сокрушительные ливни в полупустыне вызывали бурные грязевые потоки, которые срывали рыхлую землю со склонов.
  • Корни редких кустарников и деревьев проникали вглубь каменных плит и медленно расшатывали их монолитность.
  • Сильные порывы ветра подхватывали сухие песчинки и шлифовали каменные стены, придавая им причудливые ступенчатые очертания.
  • Оползни и гравитационные обвалы обрушивали ослабленные участки берегов прямо на дно ущелья, прямо под колеса речного потока.

Важную роль сыграл и сухой аридный климат Аризоны. В местах с частыми дождями берега быстро размываются, сглаживаются и покрываются густым лесом. Долина становится пологой и круглой. В засушливом климате склоны почти лишены защитного слоя почвы и растительности, поэтому скалы разрушаются уступами, сохраняя почти вертикальные обрывы.

Каменная летопись Земли

Великий каньон ценен для ученых тем, что он вскрыл геологическое прошлое планеты на глубину почти в два миллиарда лет. Резкий спад реки обнажил около сорока различных слоёв горных пород. Каждый слой рассказывает о том, какой ландшафт существовал на этом месте в далеком прошлом.

Верхний край каньона сложен известняком Кайбаб. Этот сероватый камень сформировался около двухсот семидесяти миллионов лет назад на дне мелкого теплого моря. В нём до сих пор находят окаменевшие раковины древних моллюсков, зубы акул и остатки кораллов.

Ниже идут слои песчаника и глинистых сланцев, оставшиеся от древних речных дельт, прибрежных пляжей и бескрайних пустынь с высокими песчаными дюнами. В этих породах ученые находят отпечатки листьев папоротников, следы древних земноводных и насекомых.

На самом дне ущелья, где сейчас бурлит река, лежат тёмные кристаллические породы сланца Вишну и гранита Зророастр. Их возраст оценивают почти в два миллиарда лет. Это фундамент древней коры, основание потухших древних вулканов и горных систем, которые были стёрты с лица планеты задолго до появления динозавров.

Что происходит с каньоном сейчас

Геологический процесс продолжается в эту самую секунду. Река Колорадо по-прежнему течёт по дну ущелья, растворяет минералы и уносит обломки дальше. Скорость углубления русла невелика и составляет примерно пятнадцать-двадцать сантиметров за одну тысячу лет.

В двадцатом веке в процесс вмешался человек. В шестидесятые годы выше по течению построили плотину Глен-Каньон. Плотина перекрыла свободный ток воды и задержала большую часть песка и гравия. Река внутри национального парка стала гораздо чище, но потеряла свой прежний разрушительный арсенал. Теперь вода углубляет дно заметно медленнее, чем это происходило тысячи лет назад.

Частые вопросы

Сколько лет ушло на образование каньона?

Основную часть ущелья река прорезала за последние пять-шесть миллионов лет. При этом сами породы, которые обнажились на склонах, формировались на протяжении почти двух миллиардов лет.

Каковы реальные размеры Великого каньона?

Длина каньона составляет четыреста сорок шесть километров. Его глубина доходит до тысячи восьмисот метров, а ширина колеблется от пятисот метров на уровне дна до двадцати девяти километров по верхнему краю плато.

Почему стены каньона окрашены в разные цвета?

Цвет зависит от состава пород и минералов. Разные соединения железа окрашивают известняк и песчаник в красный, оранжевый и бурый тона. Прослойки марганца придают серые и фиолетовые оттенки, а слои древней глины остаются желтоватыми или оливковыми.

Продолжает ли каньон расти сегодня?

Да, каньон постепенно расширяется и углубляется. Ветер, дождь и замерзающая зимой вода обрушивают верхние карнизы, а река медленно истирает твердые гранитные породы на самом дне ущелья.