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. Podczas swojego biegu rzeka przecina prawie 2 miliardy lat geologicznej historii Ziemi, reprezentując trzy odrębne prowincje geologiczne (Górę Skalistą, Płaskowyż Kolorado oraz Prowincję Kotliny i Pasma).
Aby zrozumieć dzisiejszą fizyczną rzekę Kolorado, musimy cofnąć się w czasie geologicznym i zbadać wydarzenia, które stworzyły scenę dla powstania dzisiejszej rzeki Kolorado i dwóch jej głównych dopływów (rzeki Green i San Juan). Najpierw słowo lub dwa o czasie geologicznym.
Kluczowym punktem do zapamiętania jest to, że ewolucja geologiczna dorzecza rzeki Kolorado miała miejsce na przestrzeni milionów lat i obejmowała wiele procesów geologicznych.
70 do 40 milionów lat temu, kiedy płyty tektoniczne subdukowały (zagłębiały się pod) zachodnią krawędź Ameryki Północnej, w głębi lądu miało miejsce wielkie wydarzenie związane z budową gór, ponieważ skorupa ziemska została wypchnięta w górę przez siły działające pod nią. Jest to znane jako orogenia laramidowa. Wydarzenie to spowodowało deformację (wyboczenie skorupy ziemskiej) skorupy ziemskiej, wypiętrzając łańcuchy górskie, tworząc kotliny i wywołując powszechny wulkanizm w zachodnich Stanach Zjednoczonych. Deformacja spowodowana przez orogenezę Laramidu wypiętrzyła Góry Skaliste prawie 1000 mil w głąb lądu od granicy strefy subdukcji. Wydarzenie to doprowadziło również ostatecznie do wypiętrzenia Płaskowyżu Kolorado, choć powszechnie uważa się, że wypiętrzenie nastąpiło później.
Ciekawym zjawiskiem związanym z Płaskowyżem Kolorado jest to, że obszar ten doświadczył jedynie umiarkowanej deformacji podczas tego samego wydarzenia, które wypiętrzało Góry Skaliste, pozostawiając go w większości niezdeformowanym. Z tego powodu skały osadowe na płaskowyżu są na ogół płasko położone.
W początkach istnienia rzeki Kolorado obszary źródłowe dwóch jej głównych dopływów, rzek Green i San Juan, również powstawały na obrzeżach prowincji Gór Skalistych. Dla Green River, pasmo Wind River wyłaniało się w dzisiejszym środkowym Wyoming, podczas gdy Góry San Juan wznosiły się w południowo-zachodnim narożniku obecnego stanu Kolorado. Oba te pasma górskie składają się ze skał iglastych (pochodzenia wulkanicznego). Wszystkie trzy główne składniki rzeki Kolorado znajdują swoje źródła wysoko w górach, w skałach iglastych i metamorficznych.
Gdy obszary źródłowe rzek zostały wypiętrzone, erozja w postaci lodowców i opadów (deszczu) zaczęła odcinać ląd. Jak powstaje rzeka? Gdy woda spływa w dół zbocza, siła wody i ścieranie osadów, które ze sobą niesie, wrzynają się w glebę, tworząc kanały. W miarę jak kanały spływają w dół zbocza, łączą się w nisko położonych obszarach, gdzie stają się większymi strumieniami i rzekami. Ze strużki wody rodzi się rzeka.
W ciągu ostatnich dwóch milionów lat historii Ziemi w tym regionie postępowało zlodowacenie. Pozostałości tych dawnych lodowców zachowały się do dziś w postaci dolin i kotłów w kształcie litery U, tworząc malowniczy i dramatyczny krajobraz Parku Narodowego Gór Skalistych.
Laramidowe wydarzenie budujące góry pozostawiło po sobie ślad w postaci twardej, gęstej i trwałej skały, składającej się zarówno ze skał iglastych, jak i metamorficznych. Warto zwrócić uwagę na charakter tego typu skał i wpływ, jaki wywiera na nie erozja. Twarda, gęsta i trwała skała jest bardziej odporna na erozję, rozpada się wolniej niż skała osadowa. W rzeczywistości jest to tak powolne, że gdy rzeka przepływa przez nią, niewiele osadów jest tworzonych lub zbieranych i przenoszonych w dół rzeki, co pozwala rzece być czystą przez większość czasu.
Jak rzeka Kolorado wychodzi z Prowincji Gór Skalistych, płynie na południowy zachód od swoich źródeł i wchodzi do innego obszaru geologicznego, Prowincji Płaskowyżu Kolorado. Od tego momentu rzeka płynie głównie przez skały osadowe z okazjonalnymi kieszeniami materiałów iglastych i metamorficznych.
Punkt odniesienia, Prowincja Gór Skalistych rozwinęła się 70 do 40 milionów lat temu. Jednak przed dwoma miliardami lat temu, Płaskowyż Kolorado nawet nie istniał. Ogromne wydarzenie geologiczne miało miejsce około 1750 milionów lat temu, kiedy to grupa wysp wulkanicznych zbliżyła się do południowej granicy Ameryki Północnej, powodując kolizję. Podczas tej kolizji odsłonięta południowa granica Ameryki Północnej znajdowała się w pobliżu dzisiejszego Utah i południowego Wyoming. W procesie tym do kontynentu została dodana nowa skorupa kontynentalna, która ostatecznie stała się krystaliczną skałą podstawową i fundamentem dla dzisiejszego Płaskowyżu Kolorado. Niektóre z najgłębszych kanionów na płaskowyżu odsłaniają tę pradawną skałę, która składa się zarówno ze skał iglastych, jak i metamorficznych.
Erozja znów wzięła się do pracy i przez miliony lat ścierała skałę bazową do płaskiej powierzchni. Sześćset milionów lat temu powierzchnia ta znajdowała się blisko poziomu morza, zapewniając miejsce na akumulację osadów.
Płaskowyż Kolorado przedstawia warstwę po warstwie wspaniale zabarwionych skał osadowych. Te warstwy osadów zostały osadzone w czasie, gdy aktywność tektoniczna ustała między oceanem a kontynentem 525 do 381 milionów lat temu. Morza okresowo zanurzały ten region, tworząc warstwy wapieni i przybrzeżnych osadów piaskowych, z których ostatecznie powstał piaskowiec. Okresowo morza wycofywały się, pozwalając na erozję starszych osadów i przemieszczanie się piasku nawiewanego przez wiatr z odsłoniętych obszarów. Około 250 milionów lat temu, aktywność tektoniczna została wznowiona wraz z powstaniem superkontynentu Pangea. Kiedy to nastąpiło, osadzanie osadów morskich ustąpiło, a rozległe obszary wydm zdominowały region.
Jak rzeka Kolorado zbliża się do dzisiejszej północno-zachodniej granicy Arizony i Nevady, opuszcza Płaskowyż Kolorado i wchodzi do ostatniej prowincji geologicznej rzeki, Prowincji Kotliny i Pasma.
Prowincja Basin and Range zaczęła się rozwijać około 20 milionów lat temu. Przyczyna tego zaburzenia jest bardzo kontrowersyjna wśród badaczy. Jedną z możliwości jest to, że napięcie w skorupie ziemskiej, potencjalnie powstałe w wyniku zmiany aktywności tektonicznej na zachodzie, rozciągnęło się i przerzedziło, a w niektórych miejscach doprowadziło do wypiętrzenia skorupy nawet dwukrotnie przekraczającego jej pierwotną szerokość. To geologiczne rozciągnięcie i rozszerzenie podzieliło region, powodując powstanie obniżonych kotlin i wąskich, wydłużonych łańcuchów górskich. Topografia ta została scharakteryzowana przez Clarence’a Duttona (geologa z końca XIX wieku) jako „armia gąsienic maszerująca w kierunku Meksyku”.
Z czasem pasma górskie zostały poddane intensywnemu wietrzeniu i erozji, które wypełniły te baseny osadami. Te wypełnione osadami kotliny są dziś płaskimi, suchymi pustyniami, które przeplatają się z pasmami górskimi w kółko w zachodnich Stanach Zjednoczonych. Rzeka Kolorado przepływa przez te pustynie prowincji Basin and Range w swojej podróży do jej naturalnego końca, czyli Morza Korteza.
W tych kilku akapitach zbadaliśmy, jak dorzecze rzeki Kolorado powstało i jakie siły pomogły ukształtować ten region w krajobraz i rzeki widoczne dzisiaj. Teraz można by zapytać: „kiedy rzeka Kolorado stała się rzeką płynącą?”
Wzniesienie Gór Skalistych, powstałe w wyniku orogenezy Laramidu, 70 do 40 milionów lat temu, stworzyło podwyższoną platformę, na której mogły powstawać kaniony (pamiętajmy, że rzeka potrzebuje różnicy wysokości, aby woda mogła przepływać z wyżu do niżu). Gdy góry się podniosły, woda spływająca z nich spowodowała wydłużone okresy erozji, co doprowadziło do powstania kanionów i transportu osadów w dół rzeki. W przypadku rzeki Kolorado, to gdzie i kiedy uchwyciła ona inny strumień (strumienie) jest nadal przedmiotem dyskusji. Większość badaczy zgadza się jednak, że rzeka Kolorado, co najmniej 6 milionów lat temu, była rzeką płynącą z Gór Skalistych do obecnego Oceanu Spokojnego.
Ważnym aspektem historii rzeki Kolorado jest to, że skały pochodzenia morskiego i pustynnego w dorzeczu rzeki Kolorado produkują ogromne ilości osadów. Duża część tych osadów jest dziś zatrzymywana przez tamy, a w innych miejscach jest przechwytywana po drodze w korycie rzeki i na terenach zalewowych. W naturalnych warunkach wytworzone osady będą spływać w dół rzeki, aż do Morza Korteza. Będzie to tematem przyszłej dyskusji.