Geologia zonei Bryce Canyon

Paria View are vedere la un pârâu intermitent care curge spre râul Paria , la aproximativ 13 km spre est. La aproximativ 3 km distanță se află Faultul Paunsaugunt; un defect normal de-a lungul căruia valea râului Paria se scufundă pe o parte, în timp ce Platoul Paunsaugunt se ridică pe de altă parte. Stâncile roz, indentările și amfiteatrele de-a lungul feței estice erodate a platoului expun Formația Claron, veche de aproximativ 50 de milioane de ani.

Geologia zonei Bryce Canyon din Utah ( Statele Unite ale Americii ) arată pentru partea expusă o evidență a depunerilor care acoperă ultima parte a perioadei Cretacice și prima jumătate a erei cenozoice în acea parte a Americii de Nord . Vechiul mediu de depozitare al regiunii în jurul a ceea ce este acum Parcul Național Bryce Canyon variază de la marea caldă superficială (numită Marea Interioară de Vest sau Canalul Cretacic ) în care au fost depuse gresia Dakota și șistul tropical, până la cursurile de apă și la lacurile reci care au contribuit la sedimentarea formațiunii colorate Clarion care domină amfiteatrele parcului.

Au fost create și alte formațiuni, dar care au fost în cea mai mare parte erodate după ridicarea orogeniei laramidei care a început în urmă cu aproximativ 70 de milioane de ani ( Ma ). Acest eveniment a creat Munții Stâncoși departe la est și a ajutat la închiderea mării care acoperea zona. O mare parte din vestul Americii de Nord a început să se întindă în topografia vecină a Bazinului și a Gama în jurul valorii de 15 Ma. Deși nu face parte din această regiune, marea zonă Bryce a fost întinsă în zonele înalte de către aceleași forțe. Ridicarea Colorado Highlands și deschiderea Golfului California la 5M au schimbat drenajul râului Colorado și al afluenților săi, inclusiv râul Paria , care se erodează spre gura dintre două platouri adiacente parcului. Ridicarea a provocat formarea de îmbinări verticale care au fost ulterior erodate preferențial pentru a forma vârfurile verticale izolate numite coșuri de zână ( hoodoos în engleză ), tărâmurile și monolitii pe care îi vedem astăzi.

Formațiunile expuse în parc fac parte din marea scară (Marea Scară). Cei mai vechi membri ai acestei super-secvențe de unități de rocă sunt expuși în Marele Canion , cei intermediari în Parcul Național Zion , iar cele mai vechi părți sunt plasate neacoperite în zona Bryce Canyon. O cantitate mică de suprapunere apare în și în jurul fiecărui parc.

Marea Scară

Același subiect în detaliu: Marea Scară .

Același subiect în detaliu: geologia zonei canionului Sion și Kolob și geologia zonei Grand Canyon .

Marele Canion (A), Stânci de Ciocolată (B), Stânci Vermilion (C), Stânci Albe (D), Zion Canyon (E), Stânci Gri (F), Stânci Roz (G), Bryce Canyon (H)

Rocile expuse din Bryce Canyon sunt cu aproximativ 100 de milioane de ani mai tinere decât cele din Parcul Național Zion din apropiere, iar rocile expuse din Sion sunt mai tinere decât cele din Marele Canion din sud.

Cu toate acestea, există unități de rocă partajate între toate cele trei, care creează o super-secvență de formațiuni la care geologii se referă ca Marea Scară . Împreună, formațiunile Marii Scări înregistrează aproape 2.000 de milioane de ani din istoria Pământului . Formațiunile Bryce Canyon sunt cele mai tinere unități cunoscute ale Marii Scări. Unitățile de roci mai tinere, dacă au existat vreodată, au fost eliminate prin eroziune .

Marea interioară de vest

Avansare

În perioada Cretacicului , un canal superficial se întindea în America de Nord de la Golful Mexic în sud până la Utah și apoi până la Oceanul Arctic în nordul îndepărtat. ^[1] Geologii numesc această mare superficială Canalul Cretacic sau Marea Interioară de Vest . Marea a împărțit America de Nord în două jumătăți: o porțiune estică dominată de munții Appalachian deja antici și o porțiune vestică formată în principal din munții Sevier în continuă creștere; ^[1] format dintr-o răsturnare superficială cauzată de ' orogenesi Sevier . ^[2] Pe măsură ce linia de coastă s-a deplasat înainte și înapoi, zona Bryce s-a schimbat alternativ de la a face parte din masa terestră din Sevier la a face parte din Marea Interioară de Vest. Ca rezultat, straturi alternante de sedimente non-marine, inter-marine și marine se află una peste alta.

Conglomeratele , siltstones și fossil- bogat gresii , care , împreună , sunt de până la 90 m grosime, marchează sosirea Vest mare interioară. ^[1] Numit Dakstone Sandstone ( Dakota Sandstone ), este cea mai veche formațiune expusă din zona Canionului Bryce, în afară de cea mai tânără expusă în zona canionului Sion și Kolob din sud-vest. În Dakota se găsesc cantități abundente de păduri fosile , straturi de stridii care conțin milioane de fosile și cărbune . ^[1] În zona Canionului Bryce, această formațiune poate fi văzută în Valea Paria, unde arată ca nisipul într-o pătură litificată care s-a acumulat probabil pe plaje , lagune și vaste mlaștini producătoare de cărbune când a trecut vestul Mării Interioare (avansat spre interior) regiunea și ulterior s-a retras. ^[3] Se bazează discordant pe formațiuni jurasice care nu sunt expuse în imediata vecinătate (a se vedea Geologia zonei Sion și Kolob pentru o discuție a acestor sedimente mai vechi).

Noroiul și nămolul au fost depuse deasupra formațiunii Dakota pe măsură ce canalul a devenit mai adânc și mai liniștit în zonă. ^[3] Schistul tropical rezultat, care variază de la gri închis la negru, înregistrează cea mai mare transgresiune a canalului în Utah și are o grosime de 300 m în Amfiteatrul Pariah. ^[1] Formează râuri fără vegetație văzute în Valea Tropicului și este probabil cea mai bogată formațiune din zonă; conține numeroși amoniți cu cochilii drepte și spiralate. ^[1]

Retrage

Marea interioară de vest se retrăgea deja la est și sud când a fost depusă formațiunea de stânci drepte, cu grosimea de 500 m. ^[4] Membrii săi reprezintă diferite etape ale acestui proces. Gresia care formează faleza membră a canionului Tibbet a fost depusă în mod concordant șistul tropical în medii marine de mică adâncime și mai târziu în apropierea coastei. Șistul și gresia de la Membrul gol afumat au fost depuse deasupra stratului său bazal de noroi întărit, bogat în cărbune, în mlaștinile și lagunele de coastă de pe coasta mării interioare. În timp ce straturile alternative de șist și gresie amestecate cu depozitele masive de cărbune ale lui John Henry au fost depuse în mlaștini, lagune și medii fluviale , un membru, rezervorul de picurare, nu se găsește în zona Canionului Bryce. ^[4] Această formațiune se erodează în stânci și escarpări aproape imposibile la scară din gresie albicioasă până la galben-cenușie cu straturi relativ subțiri de șist și gresie. În părțile inferioare ale formațiunii se găsesc glossopetre . ^[1]

Lacurile și râurile care curgeau spre est au devenit locația predominantă de depozitare a sedimentului care a urmat retragerii Mării Interioare occidentale. Cerurile și gresiile din formațiunea Wahweap, cu o grosime locală de 200 m, au fost depuse în ape agitate (mediu fluvial). ^[4] Această formațiune face parte din Stâncile Gri ale Marii Scări menționate mai sus. Conține abundente fosile de vertebrate , inclusiv dinozauri precum hadrosaurii . ^[1]

Depunerea continentală

Ridicarea și eroziunea câmpiilor inundabile

Coșuri de zână ( Hoodoos ) în formațiunea Claron, Bryce Canyon

În zonă s-a dezvoltat o câmpie aluvială străbătută de râuri și lacuri. Noroiul și nisipul s-au acumulat în acest mediu pentru a deveni gresii întărite și noroiuri gri ale formațiunii Kaiparowits. Această formațiune are o grosime de până la 30 m în zona Canionului Bryce, dar alte părți ale Kaiparowits din regiune au o grosime de câteva zeci de metri. ^[4] Două formațiuni, Canaan Peak și Pine Hollow, se odihnesc deasupra Kaiparowits în altă parte a regiunii, dar sunt absente în zona Bryce Canyon. Gresiile și conglomeratele acestor formațiuni înregistrează începutul depunerii în râuri și râuri în epoca paleocenă . ^[4]

Ridicarea cauzată de un episod de formare montană numită orogenie laramidă a durat de la sfârșitul Cretacicului până la aproximativ 70 Ma până la paleocenul timpuriu. Acest lucru a ridicat teritoriile muntoase odată mai mici până la vârf, în timp ce bazinele situate dedesubt între ele s-au scufundat treptat. ^[5] Compresia evenimentului laramidă a deformat pământul în zonă pentru a forma anticlina Bryce Canyon cu o înclinație de până la 5 °. Toate formațiunile Canaan Peak, Pine Hollow, Kaiparowits și Waheap, împreună cu o parte din stâncile drepte subiacente, au fost îndepărtate de pe creasta anticlinală prin eroziune înainte ca Formația Claron să fie depusă. ^[6] Există, prin urmare, o nepotrivire unghiulară de -a lungul creastei anticlinalului. Parcul se sprijină, de asemenea, pe flancul de vest ușor înclinat al ascensiunii Kaibab , care s-a format și ca urmare a orogeniei laramidei. ^[2]

Câmpia inundabilă și sistemul lacului Claron

Răscoala de la laramidă sa oprit pentru scurt timp în Eocen . ^[2] Fluxuri sinuoase curgeau peste câmpiile rezultate și aproape anonime. Inundațiile periodice, dar extinse, au inundat suprafețe mari, poate o dată la 1.000 de ani; împrăștiind noroi, pietricele și nisip fin pe câmpii. ^[4] Eroziunea a gravat aceste depozite între fenomenele de inundații și creșterea plantelor a fost abundentă. Oxidarea fierului în noroi și nămol a transformat solul în hematit , dându-i o nuanță roz și roșie. Aceste sedimente au fost ulterior litificate în Membrul Roz, cu o grosime de până la 200 m, din Formația Claron (fostă Formație Wasatch) din epoca Eocenului . ^[4] Conglomeratele canalizate ale acestui membru pot fi văzute cu ușurință în Canionul Roșu împreună cu Route 12 de stat, unde nămolul și gresia constituie majoritatea bobinelor fragile și colorate ale parcului, numite coșuri de zână ( Hoodoos ). Geologul Clarence Dutton a numit membrul inferior bogat în oxid de fier din seria Claron Pink Cliffs datorită aspectului său colorat. ^[5]

Sistemul lacului Claron

Un sistem mare de lacuri puțin adânci, dar extinse și delte fluviale asociate acopereau câteva mii de kilometri pătrați din ceea ce este acum nord-vestul Colorado , Utah și sud-vestul Wyoming . ^[7] Aceste lacuri au existat din paleocen până la mijlocul oligocenului , dar nu s-au răspândit în zona Canionului Bryce până în perioada Eocenului. ^[4] Cantități mari de sedimente de la fundul lacurilor au fost depozitate în acest sistem pe parcursul celor 20 de milioane de ani de existență de la aproximativ 60 la 40 Ma. ^[7] Schimbările climatice și ciclurile au determinat extinderea și extinderea lacurilor din sistem. Contractate în timp . Când au făcut acest lucru, au lăsat fundaluri de diferite grosimi și compoziții îngrămădite una peste alta; ^[5]

• diverse depozite de nisip și pietricele lângă țărm,
• nămol sărac în calciu, mai departe de țărm,
• noroi bogat în calciu în apele mai adânci, e
• nămolul calcinos simplu a fost depus în apele cele mai adânci.

Nămolul și noroiul calcinos au fost ulterior litificate în calcar și siltstone interpus al membrului alb al lui Claron (până la 90 m grosime). ^[4] Acest membru se erodează în monolite de culoare albă găsite numai la altitudinile mai înalte ale Podișului Paunsaugunt . Fosilele sunt rare în Membrul Alb și constau în principal din melci și scoici , indicând faptul că lacurile au susținut formele mici de viață. ^[4] Majoritatea arcurilor și podurilor naturale din parc, inclusiv faimosul Pod Natural (Podul Național), au fost săpate din gresia fundului mării Claron.

Vulcanites of Marysvale

O lacună în evidența geologică după depunerea formațiunii Claron a fost întreruptă de la 34 la 31 de Ma de erupțiile din câmpul vulcanic Marysvale din apropiere, care se află la nord-vest de parc. ^{[8] [9]} Cenușa vulcanică și lava din aceste cursuri sunt situate la mai puțin de 30 km de Canionul Bryce, dar este probabil că cel puțin o parte din materialul vulcanic a fost depus direct în zona parcului, urmând a fi îndepărtat, urmat de eroziune. ^[2]

Cea mai mare parte a activității la câmpul vulcanic Marysvale a avut loc în trei intervale separate: ~ 34-22 Ma, 22-14 Ma și 9-5 Ma. ^[9] În primul interval, dacitele și andezitele au fost erupte pe un batolit în evoluție . Cenușa bogată în cristale a caldeii Three Creeks (Ma), veche de 27 de milioane de ani, a caldei Big John, veche de 24 m, și a caldei Monroe Park, veche de 23 m, s-a întărit în tuf . ^[9] Al doilea și al treilea interval au văzut erupții de cantități mari de rioliți . Riolitul bogat în alcali a izbucnit în al doilea interval din caldarea veche de 19 Ma a Muntelui Belknap. ^[9]

Câmpul vulcanic Marysvale s-a prăbușit sub propria greutate în jurul valorii de 20 Ma; probabil din cauza slăbiciunii în evaporitele din Formația Carmel la aproximativ 2.000 m mai jos. ^[2] Rabatarea și defectarea formațiunii Claron rezultate din prăbușire au creat trăsătura Hanului lui Ruby. De asemenea, a fost creată o ușoară depresiune telurică care se desfășoară de la est la vest și perpendicular pe mișcarea de împingere, numită sinclinal Bryce. ^[2] Activitatea vulcanică din zona Marysvale și Bryce a încetat cu aproximativ 500.000 de ani în urmă. ^[8] Stânci bazaltice de aceeași vârstă pot fi văzute de-a lungul defectului Sevier lângă intrarea în Canionul Roșu; rocile vulcanice de culoare închisă au fost deplasate de vina la aproximativ 300 m și sunt acum în contact direct cu formația Claron mult mai veche. ^[10]

Tectonica cenozoică târzie

Formarea Marilor Platouri

Harta Muntilor Colorado

Au fost așezate unități de roci mai tinere, dar au fost îndepărtate în mare parte prin eroziunea ulterioară accelerată de ridicare. Aflorimentele acestor formațiuni pot fi găsite în partea de nord a parcului și în unele locuri de la marginea platoului. Printre acestea se numără Conglomeratul Boat Mesa , datând din Oligocen sau Miocen și adesea de la 20 la 30 m, și Formația râului Sevier , datând din Pliocen până în Pleistocenul timpuriu. ^[11] Boat Mesa este alcătuit în cea mai mare parte din conglomerate cu cantități mai mici de gresie și calcar din lacuri, care reprezintă depozite aluviale de cursuri de apă și câmpii inundabile. ^[4] Gresia maro-cenușie și pietricelele formațiunii râului Sevier au fost depuse în văile care făceau parte din sistemul hidrografic al râului Sevier . ^{[4] [11]}

În jurul valorii de 15 Ma, în perioada Miocenului , forțele de tensiune din Nevada spre vest erau atât de mari, încât scoarța s-a răspândit subțire, creând provincia Bazin și Range . ^[2] Aceleași forțe au segmentat ceea ce este acum partea de vest a Podișului Colorado în nouă platouri diferite mai mici, inclusiv Paunsaugunt, care se întinde pe parc. ^{[12] [13]} defecte normale, lungi, orientate nord-sud au fost fie recreate, fie reactivate din defecte preexistente mai vechi; un platou se ridica pe o parte a fiecărei greșeli, în timp ce văile se scufundau pe cealaltă pe măsură ce scoarța se extindea spre est-vest. ^[2] Două dintre aceste defecte delimitează Platoul Paunsaugunt; cea a lui Sevier la vest și cea a Paunsaugunt la est. Mișcarea de-a lungul acestor două defecte a deplasat Formația Claron 600m față de văile Paria și Sevier. ^[13]

Faultul Uraganului marchează marginea de vest a Podișului Markagunt și este granița topografică între provinciile Bazin și Range și cea a Colorado Highlands. ^[13] Monumentul național Cedar Breaks , care împărtășește aproape aceeași geologie expusă și caracteristici erozive ca și Parcul Național Bryce Canyon, se află pe partea de vest a Markaguntului.

Întregul Podiș Colorado a început apoi să se ridice de la aproape nivelul mării până la peste un kilometru înălțime. ^[11] O teorie alternativă este că orogenia laramidei a ridicat ceea ce este acum bazinul și zona de acoperire și Platoul Colorado și că forțele de tensiune care au format Bazinul și zona de acțiune au determinat atunci regiunea respectivă să se scufunde în raport cu Platoul din Colorado. ^[4] Indiferent de ordinea evenimentelor, regiunea Marelui Platou al Platoului Colorado era acum aproape completă.

Drenaj modern și eroziune

Același subiect în detaliu: Geologia zonei Grand Canyon și Geologia zonei Canyonlands .

Drenajul Platoului Colorado a fost semnificativ modificat de deschiderea Golfului California . Formarea grabene (ruptura) rupt prin Baja California Peninsula în nord - vest direcția de la continent Mexic începe aproximativ 10-5 Ma. ^[2] Colorado River ancestrală a declarat că depresiunea telurică regională a lua o scurtătură derulând până la mare în noile golf. Acest lucru a scăzut semnificativ distanța de la izvoarele râului și delta acestuia până la mare. Apa din Colorado și afluenții săi s-a deplasat mai repede ca urmare și a săpat mai adânc, creând topografia ținuturilor canionului.

Formarea Marelui Canion aproximativ de curentul adânc al râului Colorado cu 1,2 m a făcut ca afluenții săi să sape și mai adânc. ^[14] Eroziunea regresivă a unuia dintre acei afluenți, râul Paria , erodat în direcția nord-nord-vest spre ceea ce este acum Amfiteatrul Paria. ^[15] Râul a luat un curs aproximativ paralel cu și la est de defectul Paunsaugunt. Eroziunea din cauza zăpezii și a ploii care cad direct pe marginea orientată spre est a Platoului Paunsaugunt formează râpe care se lărgesc în nișe și amfiteatru, în timp ce eroziunea diferențială și încastrarea cu îngheț creează coșuri de zane ( Hoodoos ). Fluxurile de pe platou nu contribuie la formarea nișelor sau amfiteatrelor, deoarece acestea curg de la margine. ^[15] Eroziunea continuă în acest fel până în prezent.

Formarea Hoodos în Canionul Bryce

Membrul roz al formațiunii Claron este compus în mare parte din calcar ușor erodat și relativ moale. Când ploaia se combină cu dioxidul de carbon formează o soluție slabă de acid carbonic . Acest acid ajută la dizolvarea lentă a calcarului în grâul Formația Claron cu grăunțe. Acest proces de descompunere chimică este cel care rotunjește marginile capotului și le oferă profilurile caracteristice pline de umflături și umflături.

Iarna, topirea zăpezii se infiltrează în fisuri și articulații și îngheață noaptea. Forța gheții în expansiune ajută la erodarea stâncii formațiunii Claron. Peste 200 dintre aceste cicluri de îngheț / dezgheț au loc în Bryce Canyon în fiecare an. ^[16] Gheața încastrată exploatează și lărgește planurile de îmbinare aproape verticale care împart membrul roz al formațiunii Claron.

Straturile interioare de pelite, conglomerat și siltstone întrerup calcarul orizontal. Aceste straturi sunt mai rezistente la atacul cu acid carbonic și, prin urmare, pot acționa ca o coroană de protecție a aripioarelor, ferestrelor și coșurilor de fum. Multe dintre șemineele mai durabile sunt încoronate cu un tip de calcar bogat în magneziu numit dolomit . ^[16] Dolomita se dizolvă într-un ritm mult mai lent și, în consecință, protejează calcarul mai slab de dedesubt.

Cu toate acestea, aceleași procese care creează coșuri de zână le vor distruge în cele din urmă și pe ele. În cazul Bryce Canyon, rata de eroziune a Hoodoos este de 0.6-1.3 m la fiecare 100 de ani. ^[16] Pe măsură ce canionul continuă să se erodeze în vest, acesta va captura în cele din urmă (probabil peste 3 milioane de ani) bazinul de drenaj al ramurii de est a râului Sevier . Odată ce acest râu curge prin Amfiteatrul Bryce, acesta va domina modelul eroziv, înlocuind coșurile zânelor cu un canion în formă de V și pereți abrupți de stâncă tipici modelelor meteorice și erozive create de râuri. O prefigurare a acestui lucru poate fi văzută în Water Canyon în timp ce mergeți pe traseul Mossy Cave Trail. Un canal de deviere a ocupat o porțiune din ramura de est a râului Sevier prin această secțiune a parcului de peste 100 de ani. ^[16]

Notă

Bibliografie

• Charles G. Cunningham, Roci vulcanice și depozite temporale ale câmpului vulcanic Marysvale, în centrul vestic al Utah , despre gsa.confex.com, The Geological Society of America, 2002. Adus pe 12 august 2007 (depus de „ url-ul original” 8 iunie 2011) .
• George H. Davis și Gayle L. Pollock, Geology of Utah's Parks and Monuments , editat de Paul B. Anderson, Geology of Bryce Canyon National Park, august 2003, ISBN 1-882054-10-5 .
• Ann G. Harris și Esther Tuttle, Geologia parcurilor naționale , ediția a 5-a, Iowa, Kendall Hunt Publishing Co., 1997, ISBN 0-7872-5353-7 .
• Eugene P. Kiver și David V. Harris, Bryce Canyon National Park și Cedar Breaks National Monument (Utah) , în Geology of US Parklands , ediția a 5-a, New York, John Wiley & Sons, Inc., 1999, pp. 522-30, ISBN 0-471-33218-6 .
• Peter D. Rowley, Charles G. Cunningham, Thomas A. Harris, Jeremiah B. Workman, John J. Anderso. și Kefin M. Theissen, Geologic Map of the Central Marysvale Volcanic Field, Southwestern Utah , în SUA Geological Survey Geologic Investigations Series I-2645-A , Denver, Colorado, United States Geological Survey, 2002. Accesat la 12 august 2007 .
• Acest articol încorporează material din domeniul public din documentul NPS Hoodoos , la nps.gov . Adus 24-07-2007 .
• Note de teren de geologie: Parcul Național Bryce Canyon, Utah , la www2.nature.nps.gov , Serviciul Parcului Național, 4 ianuarie 2005. Accesat la 2 august 2007 (arhivat din original la 8 iulie 2007) .

Alte lecturi

• Frank DeCourten,Umbre ale timpului; Parcul Național Geologia Bryce Canyon , Asociația de Istorie Naturală Bryce Canyon, 1994.
• Lorraine Salem Tufts, Secrets in The Grand Canyon, Zion and Bryce Canyon National Parks , ediția a III-a, North Palm Beach, Florida, Colecții naționale fotografice, 1998, ISBN 0-9620255-3-4 .

Elemente conexe

• Parcul Național Bryce Canyon

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Geologia zonei Bryce Canyon

Portalul Științelor Pământului

Portalul Statelor Unite ale Americii