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. Auf seinem Weg durchquert der Fluss fast 2 Milliarden Jahre Erdgeschichte und repräsentiert drei verschiedene geologische Provinzen (die Rocky Mountains, das Colorado Plateau und die Basin and Range Provinzen).
Um den heutigen Colorado River zu verstehen, müssen wir einen Schritt zurück in die geologische Zeit gehen und die Ereignisse erforschen, die die Voraussetzungen für die Entstehung des heutigen Colorado Rivers und zweier seiner Hauptzuflüsse (des Green und des San Juan Rivers) geschaffen haben. Zunächst ein paar Worte über die geologische Zeit.
Der wichtigste Punkt, den man sich merken sollte, ist, dass die geologische Entwicklung des Colorado River Beckens über Millionen von Jahren stattfand und viele geologische Prozesse umfasste.
vor 70 bis 40 Millionen Jahren, als tektonische Platten am westlichen Rand Nordamerikas subduzierten (untertauchten), kam es im Landesinneren zu einer großen Gebirgsbildung, da die Erdkruste durch die Kräfte unter ihr nach oben gedrückt wurde. Dieses Ereignis ist als Laramid-Orogenese bekannt. Dieses Ereignis führte zu einer Verformung der Erdkruste, die Gebirgszüge anhob, Becken bildete und zu einem weit verbreiteten Vulkanismus im Westen der Vereinigten Staaten führte. Die durch die Laramid-Orogenese verursachte Deformation hob die Rocky Mountains fast 1.000 Meilen landeinwärts von der Grenze der Subduktionszone an. Dieses Ereignis führte letztlich auch zur Hebung des Colorado-Plateaus, obwohl der Zeitpunkt der Hebung im Allgemeinen später angesetzt wird.
Ein interessantes Phänomen im Zusammenhang mit dem Colorado-Plateau ist, dass das Gebiet während desselben Ereignisses, das die Rocky Mountains gehoben hat, nur mäßig deformiert wurde, so dass es weitgehend unverformt blieb. Aus diesem Grund ist das Sedimentgestein auf dem Plateau im Allgemeinen flach.
Als die Anfänge des Colorado River begannen, bildeten sich die Quellgebiete der beiden wichtigsten Nebenflüsse, des Green River und des San Juan River, ebenfalls an den Rändern der Rocky Mountain-Provinz. Für den Green River bildete sich die Wind River Range im heutigen zentralen Wyoming, während sich die San Juan Mountains in der südwestlichen Ecke des heutigen Staates Colorado erhoben. Beide Gebirgszüge bestehen aus Eruptivgestein (vulkanischen Ursprungs). Alle drei Hauptflüsse des Colorado River entspringen hoch in den Bergen und in magmatischem und metamorphem Gestein.
Nachdem die Quellgebiete der Flüsse gehoben wurden, begann die Erosion in Form von Gletschern und Niederschlägen (Regen) das Land abzutragen. Wie entsteht ein Fluss? Wenn das Wasser bergab fließt, schneiden die Kraft des Wassers und der Abrieb durch mitgeführtes Sediment in den Boden ein und bilden Rinnen. Wenn die Rinnen bergab fließen, vereinigen sie sich in tiefer gelegenen Gebieten, wo sie zu größeren Bächen und Flüssen werden. Aus einem Rinnsal wird ein Fluss.
Während der letzten zwei Millionen Jahre der Erdgeschichte schritt die Vergletscherung in dieser Region voran. Überreste dieser ehemaligen Gletscher sind heute noch in Form von U-förmigen Tälern und Kare vorhanden und bilden die malerische und dramatische Landschaft im Rocky Mountain National Park.
Die Laramid-Gebirgsbildung hinterließ eine Spur aus hartem, dichtem und dauerhaftem Gestein, das sowohl aus magmatischem als auch metamorphem Gestein besteht. Die Beschaffenheit dieser Gesteinsart und die Auswirkungen der Erosion auf sie sind bemerkenswert. Hartes, dichtes und beständiges Gestein ist widerstandsfähiger gegen Erosion und wird im Vergleich zu Sedimentgestein nur langsam abgebaut. Es ist sogar so langsam, dass beim Durchfließen eines Flusses nur wenig Sediment entsteht oder aufgenommen und flussabwärts getragen wird, so dass der Fluss die meiste Zeit über klar ist.
Wenn der Colorado River aus der Rocky Mountain-Provinz austritt, fließt er von seinem Quellgebiet nach Südwesten und tritt in ein anderes geologisches Gebiet ein, die Colorado Plateau-Provinz. Ab diesem Punkt fließt der Fluss hauptsächlich durch Sedimentgestein mit gelegentlichen Einschlüssen von magmatischem und metamorphem Material.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Rocky Mountain Provinz vor 70 bis 40 Millionen Jahren entstand. Vor zwei Milliarden Jahren jedoch gab es das Colorado Plateau noch gar nicht. Vor etwa 1 750 Millionen Jahren ereignete sich ein gewaltiges geologisches Ereignis, als sich eine Gruppe vulkanischer Inseln der südlichen Grenze Nordamerikas näherte und eine Kollision verursachte. Während dieses Zusammenstoßes lag die exponierte Südgrenze Nordamerikas in der Nähe des heutigen Utah und des südlichen Wyoming. Dabei wurde dem Kontinent neue kontinentale Kruste hinzugefügt, die schließlich das kristalline Grundgestein und die Grundlage für das heutige Colorado Plateau bildete. Einige der tiefsten Canyons auf dem Plateau legen dieses uralte Gestein frei, das sowohl aus Eruptivgestein als auch aus metamorphem Gestein besteht.
Die Erosion machte sich erneut an die Arbeit und trug das Grundgestein im Laufe der Jahrmillionen zu einer flachen Oberfläche ab. Vor sechshundert Millionen Jahren befand sich die Oberfläche in der Nähe des Meeresspiegels und bot Platz für die Ansammlung von Sedimenten.
Das Colorado Plateau zeigt Schicht um Schicht von leuchtend farbigem Sedimentgestein. Diese Sedimentschichten wurden in einer Zeit abgelagert, in der die tektonische Aktivität zwischen dem Ozean und dem Kontinent vor 525 bis 381 Millionen Jahren zum Stillstand gekommen war. Die Meere überfluteten die Region in regelmäßigen Abständen und trugen Kalksteinschichten und küstennahe Sandablagerungen bei, die schließlich zu Sandstein führten. In regelmäßigen Abständen zogen sich die Meere zurück und ermöglichten die Erosion älterer Ablagerungen und das Vordringen von vom Wind verwehtem Sand aus exponierten Gebieten. Vor etwa 250 Millionen Jahren setzte die tektonische Aktivität wieder ein, als sich der Superkontinent Pangea bildete. Als dies geschah, ließ die Ablagerung von Meeressedimenten nach, und riesige Gebiete mit Sanddünen beherrschten die Region.
Wenn sich der Colorado River der heutigen nordwestlichen Grenze von Arizona und Nevada nähert, verlässt er das Colorado Plateau und tritt in die letzte geologische Provinz des Flusses ein, die Basin and Range Province.
Die Basin and Range Province begann sich vor etwa 20 Millionen Jahren zu entwickeln. Die Ursache für diese Störung ist unter Forschern höchst umstritten. Eine Möglichkeit ist, dass Spannungen in der Erdkruste, die möglicherweise durch eine Veränderung der tektonischen Aktivität im Westen entstanden sind, die Erdkruste dehnten und ausdünnten und an einigen Stellen zu einer Hebung führten, die bis zum Doppelten der ursprünglichen Breite der Kruste reichte. Diese geologische Dehnung und Ausdehnung spaltete die Region und führte zu abfallenden Becken und schmalen, langgestreckten Gebirgszügen. Clarence Dutton (ein Geologe in den späten 1800er Jahren) beschrieb die Topografie als „eine Armee von Raupen, die auf Mexiko zumarschieren“.
Im Laufe der Zeit waren die Gebirgszüge einer umfassenden Verwitterung und Erosion ausgesetzt, die diese Becken mit Sedimenten füllten. Diese mit Sedimenten gefüllten Becken sind heute die flachen, trockenen Wüsten, die sich im Westen der Vereinigten Staaten immer wieder mit Gebirgszügen abwechseln. Der Colorado River fließt durch diese Wüsten der Basin and Range Province auf seinem Weg zu seinem natürlichen Endpunkt, der Sea of Cortez.
Wir haben in diesen wenigen Absätzen untersucht, wie das Colorado River Basin entstanden ist und welche Kräfte dazu beigetragen haben, diese Region zu der heute sichtbaren Landschaft und den Flüssen zu formen. Nun könnte man fragen: „Wann wurde der Colorado River zu einem durchgehenden Fluss?“
Die Hebung der Rocky Mountains durch die Laramid-Orogenese vor 70 bis 40 Millionen Jahren schuf eine erhöhte Plattform für die Bildung von Canyons (ein Fluss braucht einen Höhenunterschied, damit das Wasser von oben nach unten fließen kann). Sobald sich die Berge erhoben, führte das Wasser, das sie hinunterfloss, zu längeren Erosionsphasen, die zur Bildung von Canyons und zum Transport von Sedimenten flussabwärts führten. Im Fall des Colorado River ist es immer noch umstritten, wo und wann er einen anderen Fluss oder andere Flüsse aufnahm. Die meisten Forscher sind sich jedoch einig, dass der Colorado River vor mindestens 6 Millionen Jahren ein Fluss war, der von den Rocky Mountains zum heutigen Pazifischen Ozean floss.
Ein wichtiger Aspekt der Geschichte des Colorado River ist, dass das aus dem Meer und der Wüste stammende Gestein im Colorado River Basin eine immense Menge an Sedimenten produziert. Ein großer Teil dieser Sedimente wird heute von Staudämmen aufgehalten und an anderen Stellen im Flusskanal und in den Auen aufgefangen. Unter natürlichen Umständen fließt das produzierte Sediment flussabwärts bis zur Sea of Cortez. Dies wird Gegenstand einer späteren Diskussion sein.