Происхождение Гранд-Каньона долгое время оставалось одной из самых устойчивых загадок геологии. Несмотря на то, что каньон является мировым символом природной красоты, ученые десятилетиями спорят о фундаментальных механизмах его создания: как река нашла свой путь и когда она начала прокладывать столь массивную расщелину?
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, дает веский аргумент в пользу одной из спорных теорий, известной как «гипотеза перелива».
Гипотеза перелива: гигантское озеро как катализатор
На протяжении многих лет геологи вели дискуссии о том, проложила ли река Колорадо свой путь путем постепенной эрозии или в результате внезапного, драматического события. Новое исследование предлагает некий компромисс, предполагающий существование огромного древнего озера.
Авторы работы выдвигают гипотезу, что примерно 6,6 миллиона лет назад прототип реки Колорадо впадал в бассейн Бидахочи на севере Аризоны. По мере наполнения этот бассейн превращался в колоссальное озеро. В конечном итоге уровень воды поднялся настолько высоко, что преодолел геологический барьер — поднятие Кайбаб — и «перелился» в новое русло. Этот избыточный поток сформировал нынешнее течение реки, обеспечив тот колоссальный объем воды и энергии, который был необходим для начала формирования Гранд-Каньона.
Улика в виде «розовых зерен»
Прорыв произошел благодаря внимательности геолога Брайана Гути из Геологической службы Аризоны. Он заметил поразительное сходство между песчаными отложениями, найденными ниже по течению от Гранд-Каньона, и отложениями в бассейне Бидахочи: и те, и другие содержали характерные округлые розовые зерна.
Чтобы подтвердить эту связь, исследователи использовали сложный метод:
— Они провели датирование прочных кристаллов циркона, обнаруженных в песке.
— Результаты подтвердили, что обе группы зерен происходят из одного источника: горных пород по всему водосборному бассейну реки Колорадо.
— Эта связь доказывает, что в бассейне Бидахочи когда-то находилась вода из той же речной системы, которая в конечном итоге прорезала каньон.
«Очевидно, что это озеро должно было сыграть роль в формировании каньона», — говорит соавтор исследования Райан Кроу, геолог из Геологической службы США.
Научная дискуссия: внезапный паводок или постепенный поток?
Хотя доказательства существования озера становятся все убедительнее, научное сообщество по-прежнему разделено во мнениях относительно природы этого события и последовательности геологических изменений.
Аргументы в пользу гипотезы перелива
Сторонники теории, такие как Кроу, утверждают, что механизм перелива является самым «простым и вероятным» объяснением по сравнению с другими гипотезами, такими как:
— Обрушение пещер: идея о том, что вода растворяла подземные сети, пока поверхность не обрушилась.
— Перехват речного потока: теория о том, что более мелкая дренажная система размывала русло вверх по течению, пока не «захватила» реку Колорадо.
Точка зрения скептиков
Не все геологи убеждены. Карл Карлстром из Университета Нью-Мексико отмечает, что, хотя прото-Колорадо, безусловно, впадала в Бидахочи, пока не доказано, что там существовало озеро, достаточно большое, чтобы вызвать подобный перелив.
Более того, Карлстром предполагает существование «палеоканьона» — более древнего каньона, который, возможно, уже прорезал поднятие Кайбаб. Если путь уже существовал, то река текла бы по нему, а не скапливалась в гигантском озере, что потенциально аннулирует теорию перелива.
Восполнение «пропущенных пяти миллионов лет»
Независимо от того, был ли перелив единичным катастрофическим наводнением или постепенным процессом, это исследование решает важную хронологическую проблему.
Геологические записи показывают, что 11 миллионов лет назад река Колорадо протекала через западную часть Колорадо, но она не появилась у края Гранд-Каньона вплоть до 5,6 миллиона лет назад. Это создавало пятимиллионный пробел в истории реки. Поместив реку в бассейн Бидахочи 6,6 миллиона лет назад, исследователи, наконец, нашли место, где река «пряталась» в течение этой недостающей эпохи.
Заключение
Связав бассейн Бидахочи с Гранд-Каньоном через древние песчаные отложения, это исследование дает важнейший фрагмент геологической мозаики, уточняя временные рамки и маршрут пути реки к ее нынешнему руслу.
