Nowe badania prowadzone przez Uniwersytet Kolorado w Boulder w USA ujawniają złożoną historię kryjącą się za jedną z najbardziej znanych cech geologicznych Wielkiego Kanionu: tajemniczą i brakującą lukę czasową w warstwach skalnych kanionu, która obejmuje setki milionów lat. Badania te przybliżają do rozwiązania zagadki, zwanej „wielką nieciągłością", która wprawia geologów w zdumienie od czasu, gdy została po raz pierwszy opisana prawie 150 lat temu.
„Wyobraźcie sobie czerwone urwiska i klify Wielkiego Kanionu jako niesamowity podręcznik historii Ziemi”, wyjaśnia Barra Peak, główna autorka nowych badań i studentka nauk geologicznych na CU Boulder. „Jeśli przesuniemy w dół skalne ściany kanionu, możemy cofnąć się o prawie 2 miliardy lat w przeszłość naszej planety. Ale w tej swoistej kronice historii Ziemi brakuje kilku stron! W niektórych miejscach ponad miliard lat skał zniknęło z Wielkiego Kanionu bez śladu”.
Geolodzy chcą wiedzieć dlaczego
„Tak zwana wielka niezgodność jest jedną z pierwszych dobrze udokumentowanych cech geologicznych w Ameryce Północnej", mówi Peak. „Ale do niedawna nie mieliśmy wielu wątpliwości co do tego, kiedy i jak to się stało". Teraz, ona i jej koledzy uważają, że mogą zbliżyć się do odpowiedzi w pracy opublikowanej w tym miesiącu. Zespół donosi, że seria małych, ale gwałtownych uskoków mogła wstrząsnąć tym regionem podczas rozpadu starożytnego superkontynentu zwanego Rodinią. Powstałe w ten sposób spustoszenie prawdopodobnie rozerwało ziemię wokół kanionu, powodując wypłukiwanie skał i osadów do oceanu. Odkrycia zespołu mogą pomóc naukowcom uzupełnić brakujące fragmenty tego, co działo się w tym krytycznym okresie dla Wielkiego Kanionu - dziś jednego z największych cudów natury Ameryki Północnej.
„Mamy w naszym laboratorium nowe metody analityczne, które pozwalają nam na rozszyfrowanie historii w brakującym oknie czasowym przez wielką niezgodność" powiedziała Rebecca Flowers, współautorka nowego badania i profesor nauk geologicznych. „Prowadzimy badania w Wielkim Kanionie i w innych lokalizacjach wielkiej niezgodności w całej Ameryce Północnej".
„Piękne linie"
Jest to tajemnica, która sięga daleko wstecz. John Wesley Powell, po raz pierwszy zobaczył wielką niezgodność podczas swojej słynnej ekspedycji w 1869 roku, płynąc łodzią w dół rwącej rzeki Kolorado. Peak, która ukończyła podobną badawczą wyprawę pontonową przez Wielki Kanion wiosną 2021 roku, powiedziała, że cecha jest na tyle wyraźna, że można ją zobaczyć z rzeki. „Są tam piękne linie", powiedziała Peak. „Na dnie widać bardzo wyraźnie, że są tam skały, które zostały ściśnięte razem. Ich warstwy są pionowe. Następnie jest tam jakby cięcie, a powyżej są piękne poziome warstwy, które tworzą wzniesienia i szczyty, które kojarzą się wszystkim z Wielkim Kanionem”. Różnica między tymi dwoma rodzajami skał jest znacząca. W zachodniej części kanionu w kierunku jeziora Mead, skały podłoża mają od 1,4 do 1,8 miliarda lat. Natomiast skały znajdujące się na wierzchu mają zaledwie 520 milionów lat. Od czasu podróży Powella, naukowcy widzieli dowody na podobne okresy „straconego czasu” w miejscach w całej Ameryce Północnej.
„To więcej niż miliard lat, które minęły" - objaśnia Peak. „Jest to również miliard lat podczas interesującej części historii Ziemi, gdzie nasza planeta przeszła ze starszego ustawienia kontynentów do współczesnej Ziemi, którą znamy dzisiaj". Aby zbadać to przejście, Peak i jej koledzy zastosowali metodę zwaną „termochronologią", która śledzi historię ciepła w kamieniu. Peak wyjaśniła, że kiedy formacje geologiczne są zakopane głęboko pod ziemią, ciśnienie rosnące na ich szczycie może spowodować, że staną się one bardzo gorące. To ciepło, z kolei, pozostawia ślad w składzie chemicznym minerałów w tych formacjach.
Historia tego miejsca jest bardziej skomplikowana niż sądzono
Korzystając z tego podejścia, naukowcy przeprowadzili badania próbek skał zebranych w całym Wielkim Kanionie. Odkryli, że historia tego elementu może być bardziej zagmatwana niż przypuszczali. W szczególności, zachodnia połowa kanionu i jego wschodnia część (ta najbardziej znana turystom) mogły ulec różnym geologicznym przekształceniom na przestrzeni czasu.
Mniej więcej 700 milionów lat temu, skała macierzysta na zachodzie wydaje się wybijać na powierzchnię. We wschodniej części jednak, ten sam kamień znajdował się pod kilometrami osadów. Różnica prawdopodobnie sprowadzała się do rozpadu Rodinii, która zaczęła się rozpadać mniej więcej w tym samym czasie, według Peak. Wyniki badań sugerują, że ten wielki wstrząs mógł rozerwać wschodnią i zachodnią połowę Wielkiego Kanionu na różne sposoby i w nieco innym czasie - tworząc przy okazji wielką niezgodność.
