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. Útja során a folyó a Föld földtörténetének közel 2 milliárd éves geológiai történetét szeli át, három különböző geológiai tartományt képviselve (a Sziklás-hegység, a Colorado fennsík, valamint a Medence és hegység tartomány).
A mai Colorado folyó fizikai megértéséhez vissza kell lépnünk a geológiai időben, és meg kell vizsgálnunk azokat az eseményeket, amelyek megalapozták a mai Colorado folyó és két fő mellékfolyója (a Green és a San Juan folyók) kialakulását. Először egy-két szó a geológiai időről.
A legfontosabb, amit nem szabad elfelejteni, hogy a Colorado folyó medencéjének geológiai fejlődése évmilliókon keresztül zajlott, és számos geológiai folyamatot foglalt magában.
70-40 millió évvel ezelőtt, amikor a tektonikus lemezek szubdukálódtak (alámerültek) Észak-Amerika nyugati peremén, egy jelentős hegységképződési esemény történt a szárazföld belsejében, amikor a földkéreg felfelé nyomódott az alatta lévő erők hatására. Ezt a folyamatot Laramid-orogenezisnek nevezik. Az esemény a földkéreg deformációját (a kéreg meghajlását) idézte elő, hegyvonulatokat emelt fel, medencéket alakított ki, és széles körű vulkanizmust hozott létre az Egyesült Államok nyugati részén. A Laramid-orogenezis okozta deformáció a Sziklás-hegységet a szubdukciós zóna határától közel 1000 mérfölddel beljebb emelte. Ez az esemény végül a Colorado-fennsík felemelkedéséhez is vezetett, bár a felemelkedés időzítése általában későbbre tehető.
A Colorado-fennsíkkal kapcsolatos érdekes jelenség, hogy a terület csak mérsékelt deformáción ment keresztül ugyanazon esemény során, amely a Sziklás-hegységet is felemelte, így nagyrészt deformálatlan maradt. Emiatt az üledékes kőzetek a fennsíkon általában lapos fekvésűek.
Amikor a Colorado folyó kezdete kezdődött, a két fő mellékfolyó, a Green és a San Juan folyók forrásvidékei is a Sziklás-hegység tartomány peremén alakultak ki. A Green folyó esetében a Wind River-hegység a mai Wyoming középső részén, míg a San Juan-hegység a mai Colorado állam délnyugati sarkában emelkedett. Mindkét hegyvonulat vulkáni (vulkáni eredetű) kőzetből áll. A Colorado folyó mindhárom fő folyókomponense magasan a hegységekben, vulkáni és metamorf kőzetekben találja forrásait.
Amikor a folyók forrásvidékei felemelkedtek, a gleccserek és a csapadék (eső) formájában jelentkező erózió elkezdte levágni a szárazföldet. Hogyan alakul ki egy folyó? Ahogy a víz lefelé folyik a lejtőn, a víz ereje és a vele együtt szállított üledék koptatása belevág a talajba, csatornákat képezve. Ahogy a csatornák lefelé áramlanak a lejtőn, alacsonyan fekvő területeken egyesülnek, ahol nagyobb patakokká és folyókká alakulnak. A csobogó vízből folyó születik.
A földtörténet elmúlt kétmillió éve alatt a jégkorszak előrehaladt ezen a vidéken. Ezeknek az egykori gleccsereknek a maradványai ma is megmaradtak U alakú völgyek és karikák formájában, amelyek a Rocky Mountain National Park festői és drámai tájképét alkotják.
A laramid hegységképződési esemény kemény, sűrű és tartós kőzetek nyomát hagyta maga után, amelyek vulkáni és metamorf kőzetekből egyaránt állnak. Érdemes megemlíteni ennek a kőzettípusnak a jellegét és az erózió hatását. A kemény, sűrű és tartós kőzet ellenállóbb az erózióval szemben, az üledékes kőzetekhez képest lassabban bomlik le. Valójában annyira lassú, hogy miközben a folyó átfolyik rajta, kevés üledék keletkezik, illetve kevés üledéket vesz fel és visz lefelé, így a folyó az idő nagy részében tiszta marad.
Amint a Colorado folyó kilép a Sziklás-hegység tartományból, a forrásvidékétől délnyugatra folyik, és egy másik geológiai területre, a Colorado-fennsík tartományba lép. Ettől a ponttól kezdve a folyó elsősorban üledékes kőzeteken folyik keresztül, időnként vulkáni és metamorf anyagokat tartalmazó zsebekkel.
Az összefüggés szempontjából a Sziklás-hegységi Tartomány 70-40 millió évvel ezelőtt alakult ki. Kétmilliárd évvel ezelőtt előtt azonban a Coloradói-fennsík nem is létezett. Egy hatalmas geológiai esemény történt körülbelül 1750 millió évvel ezelőtt, amikor egy vulkanikus szigetcsoport megközelítette Észak-Amerika déli határát, és ütközést okozott. Ezen ütközés során Észak-Amerika feltárt déli határa a mai Utah és Wyoming déli része közelében volt. A folyamat során új kontinentális kéreg került a kontinenshez, amely végül a kristályos alapkőzet és a mai Colorado fennsík alapja lett. A fennsík néhány legmélyebb kanyonja ezt az ősi kőzetet tárja fel, amely vulkáni és metamorf kőzetből egyaránt áll.
Az erózió ismét munkához látott, és évmilliók során az alapkőzetet sík felszínre koptatta. Hatszázmillió évvel ezelőtt a felszín a tengerszint közelében volt, ami helyet biztosított az üledék felhalmozódásának.
A Colorado-fennsík ragyogó színű üledékes kőzetrétegek rétegeit mutatja be. Ezek az üledékrétegek egy olyan időszakban rakódtak le, amikor 525-381 millió évvel ezelőtt megszűnt a tektonikus tevékenység az óceán és a kontinens között. A tengerek időszakosan elárasztották a régiót, mészkőrétegeket és partközeli homoklerakódásokat hordoztak, amelyekből végül homokkő keletkezett. Időnként a tengerek visszahúzódtak, lehetővé téve a régebbi lerakódások erózióját és a szél által fújt homok előrehaladását a feltárt területekről. Körülbelül 250 millió évvel ezelőtt a tektonikus tevékenység újraindult, amikor a Pangea szuperkontinens kialakult. Amikor ez bekövetkezett, a tengeri üledékek lerakódása alábbhagyott, és hatalmas homokdűnék uralták a régiót.
A Colorado folyó közeledik Arizona és Nevada mai északnyugati határához, elhagyja a Colorado fennsíkot, és belép a folyó utolsó geológiai tartományába, a Basin and Range tartományba.
A Basin and Range Province körülbelül 20 millió évvel ezelőtt kezdett kialakulni. Ennek a zavarnak az oka erősen vitatott a kutatók körében. Az egyik lehetőség szerint a földkéreg feszültsége, amely esetleg a tektonikai tevékenység nyugati irányú megváltozása következtében alakult ki, megnyúlt és elvékonyodott, és egyes helyeken a kéreg eredeti szélességének kétszeresét is elérő kiemelkedést eredményezett. Ez a geológiai nyúlás és nyúlás kettéosztotta a régiót, ami lejtős medencéket és keskeny, hosszúkás hegyvonulatokat eredményezett. A domborzatot Clarence Dutton (egy geológus az 1800-as évek végén) úgy jellemezte, hogy “hernyók serege vonul Mexikó felé”.
A hegyvonulatok idővel kiterjedt időjárásnak és eróziónak voltak kitéve, amely ezeket a medencéket üledékkel töltötte fel. Ezek az üledékkel feltöltött medencék alkotják ma a sík, száraz sivatagokat, amelyek újra és újra váltakoznak a hegyvonulatokkal az Egyesült Államok nyugati részén. A Colorado folyó a Basin and Range Province e sivatagjain keresztül folyik természetes végpontjához, a Cortez-tengerhez vezető útján.
Ebben a néhány bekezdésben azt vizsgáltuk meg magyarázatként, hogyan jött létre a Colorado folyó medencéje, és milyen erők segítettek abban, hogy ez a régió a ma látható tájjá és folyókká alakuljon. Most azt kérdezhetnénk, hogy “mikor vált a Colorado folyó átmenő folyammá?”
A Sziklás-hegységnek a 70-40 millió évvel ezelőtti Laramid-orogenezis által létrehozott kiemelkedése létrehozott egy magaslatot a kanyonok kialakulásához (ne feledjük, hogy egy folyónak magasságkülönbségre van szüksége ahhoz, hogy a víz a magasból a mélybe áramolhasson). Miután a hegyek megemelkedtek, a rajtuk lefelé áramló víz hosszabb eróziós időszakokat eredményezett, ami kanyonok kialakulásához és az üledék lefelé szállításához vezetett. A Colorado folyó esetében még mindig vita tárgyát képezi, hogy hol és mikor fogott el egy másik patakot vagy patakokat. Abban azonban a legtöbb kutató általánosan egyetért, hogy a Colorado folyó legalább 6 millió évvel ezelőttre a Sziklás-hegységből a mai Csendes-óceánba torkolló folyó volt.
A Colorado folyó történetének fontos aspektusa, hogy a Colorado folyó medencéjében a tengeri és sivatagi eredetű kőzetek óriási mennyiségű üledéket termelnek. Ennek az üledéknek a nagy részét ma a gátak csapdába ejtik, más helyeken pedig útközben a folyócsatornában és az árterekben ragadják meg. Természetes körülmények között a keletkezett üledék lefelé áramlik, egészen a Cortez-tengerig. Ez egy későbbi vita tárgya lesz.