科学者がグランドキャニオンの地質史を解読

グランドキャニオンは北アメリカの景観における驚異であり、アリゾナ州南西部にある息をのむような地質学的特徴で、劇的な輪郭と豊かな色彩の景色を呈しています。

研究により、何百万年もの間絶え間ない力で峡谷を削り出してきたコロラド川が、いつ、どのようにしてこの地域を流れるようになったのかについての洞察が得られています。

研究者たちは、川が運んだ堆積物と遠い昔の火山噴火による灰の粒子で構成された砂岩中の鉱物ジルコンの微小な粒子を研究することで、過去に川が辿った経路を追跡することに成功しました。

研究によると、約660万年前、川はアリゾナ州北東部の地表の大きなくぼみ(盆地と呼ばれる)に流れ込み始め、後にグランドキャニオンが形成される場所の東側に広くて浅い湖を形成しました。

研究者たちによると、湖水は時間とともに蓄積され、約560万年前から湖岸の低い地点から溢れ出し、後にグランドキャニオンとなる地域を流れるようになりました。

その後、川はグランドキャニオンの下流にある一連の盆地を満たし、溢れ出し、最終的に約480万年前にカリフォルニア湾に到達し、メキシコ北西部の地点で海に注ぎ込んだことが判明しました。

幅が90マイル(150キロメートル)以上に達した可能性のあるこの湖は、すでに消滅しています。研究者たちは、地元の地質学的地層の名前に基づいて、非公式にビダホチ湖と呼んでいます。この湖は主に現在のナバホ・ネーション居留地にありました。

「科学者たちは長い間、グランドキャニオンがいつ削られたかについて議論してきましたが、私たちの研究はその議論に貢献しています」と、今週Science誌に発表された研究の共同筆頭著者であるUCLAの地質学者ジョン・ヒー氏は述べました。

「川岸に出て、砂を一握りすくい上げることを想像してください。その一握りの中には、他の砂粒と同じように見える数十万の砂粒があります。しかし、その一握りの中には、数百から数千の微小なジルコン結晶の粒子があり、それぞれがどこから来たのかという情報の宝庫なのです」とヒー氏は述べました。

灰の年代測定により、ジルコンを含む河川砂層がいつ堆積したかを特定することができました。

コロラド川はコロラド州のロッキーマウンテン国立公園のラプードル峠を源流とし、約1,450マイル(2,330キロメートル)を流れています。

「長年の疑問は、コロラド川がグランドキャニオンを流れる前にどこに流れていたのかということでした」と、アリゾナ州フラッグスタッフの米国地質調査所の研究地質学者で研究の共同筆頭著者であるライアン・クロウ氏は述べました。

「私たちは長い間、1,100万年前に西コロラドに川が存在していたこと、そして560万年前まではグランドキャニオンを流れていなかったことを知っていました。しかし、今まではその間にどこにあったのかについてはほとんど何も知りませんでした」とクロウ氏は述べました。

他の地質学的メカニズムも川の経路の形成に役立った可能性があるとクロウ氏は述べました。

グランドキャニオンは、その壁に最大18億年前に形成された堆積岩と火山岩が露出しており、長さ約280マイル(450キロメートル)、幅最大約18マイル(29キロメートル)、深さ1マイル以上(6,100フィートまたは1,860メートル)です。

「過去の研究によると、過去100万年間でコロラド川は100万年あたり平均約100メートルから160メートル(330から525フィート)の速度で岩を削っており、峡谷を削るプロセスは続いています。今日私たちが見る峡谷は、約500万年の川の切り込みと侵食の結果です」とクロウ氏は述べました。

峡谷は今も畏敬の念を抱かせ続けています。

「世界の自然の驚異であるグランドキャニオンは、それを見るほとんどすべての人の注意と好奇心を捉えます。人々はそれをさまざまな方法で関連付けます。しかし、地質学についてめったに考えない人でさえ、グランドキャニオンを見ると同じような疑問を持つと思います。峡谷はどのように形成されたのか?峡谷はいつ形成されたのか?これらは私たちが答えようと努力している質問です」とクロウ氏は述べました。

「惑星の構造がこれほどまでに露出し、私たちの前にむき出しになっているのです」とヒー氏は峡谷の壁について述べました。「これには何か不安にさせるものがあります。そびえ立つ岩壁の堅固さによって、何百万年もの地質学的時間を思い描くことに挑戦させられるのです。」– Rappler.com