By Mary Gavan and Dave Wegner
The mighty Colorado River begins its journey from a trickle of water high in the Rocky Mountains of Colorado. Before reaching its final destination, the Sea of Cortez in northwestern Mexico, it travels a distance of more than 1,400 miles. Během svého toku protíná řeka téměř 2 miliardy let geologické historie Země a představuje tři odlišné geologické provincie (Skalisté hory, Coloradskou náhorní plošinu a provincii Basin and Range).
Abychom pochopili fyzickou podobu dnešní řeky Colorado, musíme udělat krok zpět v geologickém čase a prozkoumat události, které připravily půdu pro vznik dnešní řeky Colorado a dvou jejích hlavních přítoků (řek Green a San Juan). Nejprve pár slov o geologickém čase.
Klíčové je si uvědomit, že geologický vývoj povodí řeky Colorado probíhal miliony let a zahrnoval mnoho geologických procesů.
před 70 až 40 miliony let, kdy se tektonické desky subdukovaly (nořily pod) západní okraj Severní Ameriky, došlo ve vnitrozemí k velkému horotvornému procesu, kdy byla zemská kůra vytlačována silami pod ní. Tato událost je známá jako laramidová orogeneze. Tato událost způsobila deformaci (prohnutí zemské kůry) zemské kůry, vyzdvižení pohoří, vytvoření pánví a rozsáhlý vulkanismus na západě Spojených států. Deformace způsobená laramidovou orogenezí vyzdvihla Skalisté hory téměř 1 000 mil do vnitrozemí od hranice subdukční zóny. Tato událost nakonec vedla také k vyzdvižení Coloradské plošiny, i když se obecně předpokládá, že k načasování vyzdvižení došlo později.
Zajímavým jevem souvisejícím s Coloradskou plošinou je, že tato oblast prodělala během stejné události, která vyzdvihla Skalisté hory, pouze mírnou deformaci a zůstala z větší části nedeformovaná. Z tohoto důvodu jsou sedimentární horniny na náhorní plošině většinou ploché.
Když začínala řeka Colorado, na okrajích provincie Skalistých hor vznikaly také pramenné oblasti dvou hlavních přítoků, řek Green a San Juan. V případě Zelené řeky vznikalo pohoří Wind River Range v dnešním centrálním Wyomingu, zatímco pohoří San Juan se zvedalo v jihozápadním cípu dnešního státu Colorado. Obě tato pohoří jsou tvořena vyvřelými horninami (vulkanického původu). Všechny tři hlavní složky řeky Colorado River pramení vysoko v horách a ve vyvřelých a metamorfovaných horninách.
Jakmile byly pramenné oblasti řek vyzdviženy, začala erozí v podobě ledovců a srážek (deště) ukrajovat z krajiny. Jak vzniká řeka? Jak voda teče z kopce, síla vody a abraze sedimentů, které s sebou nese, se zařezává do půdy a vytváří koryta. Jak koryta stékají po svahu, spojují se v nízko položených oblastech, kde se z nich stávají větší potoky a řeky. Z pramínku vody se zrodí řeka.
Během posledních dvou milionů let historie Země postupovalo v této oblasti zalednění. Pozůstatky těchto bývalých ledovců se dodnes zachovaly v podobě údolí a cirků ve tvaru písmene U a vytvářejí malebnou a dramatickou krajinu v národním parku Skalisté hory.
Laramidové horotvorné procesy po sobě zanechaly stopy tvrdých, hustých a odolných hornin, které se skládají jak z vyvřelých, tak z metamorfovaných hornin. Za pozornost stojí povaha tohoto typu hornin a vliv, který na ně má eroze. Tvrdé, hutné a odolné horniny jsou vůči erozi odolnější a ve srovnání se sedimentárními horninami se rozpadají pomaleji. Ve skutečnosti je tak pomalá, že když jí řeka protéká, vytváří se jen málo sedimentů nebo je zachycuje a odnáší po proudu, takže řeka je po většinu času čistá.
Když řeka Colorado vystupuje z provincie Skalistých hor, teče od svých pramenů na jihozápad a vstupuje do jiné geologické oblasti, provincie Coloradské plošiny. Od tohoto místa řeka protéká převážně sedimentárními horninami s občasnými kapsami vyvřelých a metamorfovaných materiálů.
Kontext: Provincie Skalistých hor se vyvinula před 70 až 40 miliony let. Před dvěma miliardami let však Coloradská plošina vůbec neexistovala. Zhruba před 1 750 miliony let došlo k obrovské geologické události, kdy se skupina sopečných ostrovů přiblížila k jižní hranici Severní Ameriky a způsobila kolizi. Během této kolizní události se obnažená jižní hranice Severní Ameriky nacházela poblíž dnešního Utahu a jižního Wyomingu. Při tomto procesu se ke kontinentu přidala nová pevninská kůra, která se nakonec stala krystalickou základní horninou a základem dnešní Coloradské plošiny. Některé z nejhlubších kaňonů na náhorní plošině odhalují tuto starobylou horninu, která je tvořena jak vyvřelými, tak metamorfovanými horninami.
Eroze se opět pustila do práce a v průběhu milionů let obrušovala základní horninu až na rovný povrch. Před šesti sty miliony let byl povrch blízko hladiny moře, což poskytlo prostor pro hromadění sedimentů.
Coloradská náhorní plošina představuje vrstvu za vrstvou zářivě zbarvených sedimentárních hornin. Tyto vrstvy sedimentů se usazovaly v době, kdy před 525 až 381 miliony let ustala tektonická činnost mezi oceánem a kontinentem. Moře periodicky zaplavovala tuto oblast a přispívala vrstvami vápence a příbřežními nánosy písku, které nakonec vyústily v pískovec. Pravidelně se moře stahovala, což umožňovalo erozi starších usazenin a postup navátého písku z obnažených oblastí. Přibližně před 250 miliony let se tektonická činnost obnovila, když se zformoval superkontinent Pangea. Když k tomu došlo, ukládání mořských sedimentů ustoupilo a oblast ovládly rozsáhlé plochy písečných dun.
Když se řeka Colorado blíží k dnešní severozápadní hranici Arizony a Nevady, opouští Coloradskou plošinu a vstupuje do poslední geologické provincie řeky, provincie Basin and Range.
Provincie Basin and Range se začala vyvíjet přibližně před 20 miliony let. Příčina tohoto narušení je mezi badateli velmi kontroverzní. Jednou z možností je, že napětí v zemské kůře, které mohlo vzniknout v důsledku změny tektonické činnosti na západě, se roztáhlo a ztenčilo a na některých místech vedlo k vyzdvižení až na dvojnásobek původní šířky kůry. Toto geologické roztahování a prodlužování rozdělilo oblast, což vedlo ke vzniku pokleslých pánví a úzkých, protáhlých pohoří. Topografii charakterizoval Clarence Dutton (geolog na konci 19. století) jako „armádu housenek pochodujících směrem k Mexiku“.
Po čase byla pohoří vystavena rozsáhlému zvětrávání a erozi, které tyto pánve zaplnily sedimenty. Tyto sedimenty vyplněné pánve jsou dnes plochými, suchými pouštěmi, které se na západě Spojených států znovu a znovu střídají s horskými pásmy. Těmito pouštěmi provincie Basin and Range protéká řeka Colorado na své cestě ke svému přirozenému vyústění, Cortezovu moři.
V těchto několika odstavcích jsme se zabývali vysvětlením, jak vzniklo povodí řeky Colorado a jaké síly pomohly utvářet tuto oblast do podoby krajiny a řek, které vidíme dnes. Nyní se můžeme zeptat: „Kdy se řeka Colorado stala průtočnou řekou?“
Vyzdvižení Skalistých hor vytvořené laramidovou orogenezí před 70 až 40 miliony let vytvořilo vyvýšenou platformu pro vznik kaňonů (nezapomeňte, že řeka potřebuje výškový rozdíl, aby voda mohla proudit z výšky do nížiny). Jakmile se pohoří zvedlo, voda stékající po něm dolů způsobila delší období eroze, což vedlo ke vzniku kaňonů a transportu sedimentů po proudu. V případě řeky Colorado je stále předmětem diskusí, kde a kdy zachytila další tok (toky). Většina badatelů se však obecně shoduje na tom, že řeka Colorado nejméně před 6 miliony let byla řekou, která tekla ze Skalistých hor do dnešního Tichého oceánu.
Důležitým aspektem příběhu řeky Colorado je skutečnost, že horniny mořského a pouštního původu v povodí řeky Colorado produkují obrovské množství sedimentů. Velká část těchto sedimentů je dnes zachycena přehradami a na jiných místech je zachycena po cestě v korytě řeky a v záplavové oblasti. Za přirozených okolností se vyprodukované sedimenty dostanou po proudu řeky až ke Cortezovu moři. Tomu se budeme věnovat v budoucnu.