A Grand-kanyon története 1. rész – A terület

Lenyűgöző természeti képződmény
Égnek meredő sziklatornyok és meredek falú szurdokok gigantikus labirintusa. A Grand-kanyon méretei oly hatalmasak, hogy a képződményt még az űrből is látni. 440 kilométer hosszú, közel 30 kilométer széles és 1600 méter mély. A Föld egyik legmélyebb szakadékvölgye, amelynek falai merőlegesen hasítanak bele a Föld kérgébe. A Colorado folyó kevesebb, mint ötmillió év alatt átvágta magát bolygónk kétmilliárd éves történetén, rétegről-rétegre feltárva a geológiai korokat.

Az első emberek évezredekkel ezelőtt jelentek meg ezen a tájon. A kanyon azóta félelemmel vegyes tisztelet tárgya: hogyan került ide, és milyen titkokat rejtenek a falai? Sok amerikai őslakos számára ez szent vidék. Évszázadok óta szakrális tisztelettel tekintenek a kanyonra. A kanyon egy nagyon spirituális és jelentős hely.

A kutatók számára a kanyon igazi kincs és rejtély. Megdöbbentő, mert körös-körül minden lapos, és a kanyon peremétől még 30–40 méterre is azt hiheti az ember, hogy milyen unalmas ez a táj. Ha viszont teszünk még néhány lépést, és lenézünk a szakadékba, hirtelen kitárul előttünk az egész gigantikus völgy.

A kanyon falait alkotó kőzetrétegek több milliárd év alatt jöttek létre. Minél mélyebbre ereszkedünk, annál messzebb jutunk vissza a múltba. A legfiatalabb kőzetek vannak felül és a legősibbek a völgytalpnál. Mintha csak a feje tetején állna a Grand-kanyon: felül fosszíliák egy ősi tengerből, alul pedig egy régi hegylánc maradványai

A Grand-kanyon kőzetrétegei nyitott könyvként tárják fel a terület földtani múltját; a hely a geológusok igazi paradicsoma.

Ősi hegység a völgy mélyén
Karl Karlstrom, az Új-Mexikói Egyetem geológiaprofesszora a kanyon legősibb, ezerhatszáz méter mélyen fekvő kőzeteit kutatja, amelyek arról mesélnek, hogy miként nézett ki az Egyesült Államok délnyugati része kétmilliárd évvel ezelőtt.

A Grand-kanyon története legrégebbi fejezetének rekonstrukcióját gyönyörűen feltáródott rétegek teszik lehetővé. ezeknek az alsó kőzetrétegeknek az a különlegessége, hogy egy ősi hegylánc részét képezik – amely mára másfél kilométeres mélységbe került. A Vishnu Schist nevű hegyvonulat maradványai egy metamorfizálódott kőzetréteg, amely körülbelül 1, 7 milliárd éve keletkezett.

Az emberi szem csupán egy sziklafalat lát, Karlstrom műszerei viszont egy valaha 9 és fél kilométeres magasságba törő hegylánc nyomait mutatják ki. Vezérfonalként egy olyan ásványt használ, amely nyomás alatt megváltoztatja kémiai összetételét. Minél magasabb a kőzetoszlop, annál nagyobb az alsó rétegre nehezedő nyomás. Ez az egyik kőzetalkotó ásványt, a gránátot több kalcium felvételére kényszeríti. Minél magasabb a gránát kalciumtartalma, annál világosabb a színe a mikroszkóp alatt. Ez elárulja a kutatóknak, milyen mélyen temetődött el a kőzet. A kutatók megállapították, hogy ezek a kőzetek nagy mélységben feküdtek. Akkora nyomásnak voltak kitéve, amely egy körülbelül 9 és fél kilométer vastag kőzetoszlop súlyának felel meg. Karlstrom eredményeinek segítségével rekonstruálni lehetett a régió 1, 7 milliárd évvel ezelőtti képét.

A Channel ajánlata: Mindennapi tudomány – Grand-kanyon A Grand Canyonra sokan a Föld egyik leglátványosabb természeti képződményeként tekintenek. Bár az elmúlt száz évben a geológusok úgyszolván minden négyzetméterét átvizsgálták, a függőleges falú völgy máig számtalan földtani rejtélyt tartogat az utókornak. Annál is inkább, mert aki pontosan fel tudja tárni a fejlődéstörténetét, az az egész észak-amerikai kontinens múltjának megismerése felé nagy lépést tesz. A National Geographic filmje július 29-én (szerdán) 19 órától tekinthető meg.

Ron Blakey az Észak-Kaliforniai Egyetem geológiaprofesszora Flagstaffben. Az őskontinenseket kutatva felfedezte, hogy Kalifornia nem volt mindig Amerika nyugati partvidékének része. Nagyon valószínű, hogy Észak-Amerika partvidéke ebben az időben valahol Wyomingtól délre futott, talán a Wyoming-Colorado határ mentén, és innen kanyargott tovább egészen a Felső-tó vidékéig, és még tovább Kanadába. Erre az időre tehát még csak a fele-kétharmada született meg a mai Észak-Amerikának. A Vishnu-hegység egy, a maitól erősen elütő tájat koronázott – az általunk ismert Észak-Amerika déli része még nem létezett. A hegylánc egy óceánból magasodott ki az ősi partvidék mentén; idővel azonban hozzáízesült az észak-amerikai kontinenshez, és a Grand-kanyon fekükőzetévé vált.

9 és fél kilométerrel e hegyszigetek alatt, a kőzetek lassan szert tettek a ma is nyomozható különleges, kalciumban gazdag kémiai összetételükre. A felettük tornyosuló hegyek nem voltak hosszú életűek. Az erózió körülbelül ötszázmillió év alatt annyira lepusztította őket, hogy csak ez maradt meg belőlük: a Grand-kanyon legősibb rétege.

Hosszúnyakú hüllő a kréta-tengerből
A kanyon falai mentén felfelé kapaszkodva előre haladunk az időben. Minden egyes méter közelebb visz a jelenhez – és minden egyes időszaknak megvan a saját története. Az év-százmilliók során a szárazulatok folyamatosan változtatják alakjukat. A Föld mélyének erői széthasítják a szárazföldeket, darabjaikat szétsodorják, és új kontinenseket hoznak létre. Mély árkok nyílnak meg az óceánok alatt. A tenger szintje megváltozik, és az alacsony fekvésű területek víz alá kerülnek. Legalább nyolc különböző tenger öntötte el a területet, mióta az erózió lepusztította a Vishnu-hegységet. Elárasztották a tájat, néhány millió évig felette hullámoztak, majd ismét visszahúzódtak. Bizonyítékaik itt rejtőznek – közel 800 méterrel a mai Colorado folyó, és 1600 méterrel a mai tengerszint felett: egy százmillió évvel ezelőtt itt virágzó osztrigatelep maradványai.

A kréta időszaki tenger kelet–nyugati irányban Kansastől Nevadáig, délről északra pedig Mexikótól az Északi-sarkvidékig terjedt. Egy sekély beltenger volt, amely a kontinens nagy részét beborította. A tengeri élőlények lesüllyedtek az óceán fenekére, és ott vastag, szürke iszapréteget alkotva fosszilizálódtak. Ezt az összletet a kutatók trópusi agyagpalának hívják, amely tartalmaz néhány fosszíliákban gazdag réteget, amely nyitott könyvként tárja fel a terület múltját.

A plezioszauruszok a földtörténeti középidő (mezozoikum) tengereinek ragadozó hüllői voltak; virágkorukat a jura és kréta időszakokban élték; a kréta végén kihaltak.

A több millió osztrigát tartalmazó osztrigatelep egy sekély tengerből származik, amely Észak-Amerika belső területeit borította 80–90 millió évvel ezelőtt. Ebben az őstengerben nem csak osztrigák éltek. Vize nyüzsgött az élettől; cápák, teknősök és ammoniták is megtalálhatóak voltak benne. Ma a folyamatos erózió hatására újabb, és újabb fosszíliák kerülnek napvilágra. 2005-ben, mindössze 110 kilométerre a kanyon peremétől a paleontológusok egy hosszú nyakú halevő hüllő, egy plezioszaurusz jól, nagyjából félig megőrződött csontvázára (a test első fele maradt meg) bukkantak. A plezioszauruszok tengeri hüllők voltak. Utolsó példányaik 65 millió évvel ezelőtt, a kréta és a harmadidőszak határán éltek. Az itt megtalált példány körülbelül 90 millió évvel ezelőtt élt, egyértelműen bizonyítva, hogy abban az időben tenger hullámzott ezen a területen. A tenger agyagból, homokból és élőlények maradványaiból álló üledéket hagyott maga után. A tengeráramlatok áttelepítették ezt az anyagot, amely a későbbiekben leülepedett, és hosszú idő alatt vastag kőzetrétegekké kompaktálódott.

A rétegek a magasba kerülnek
Az idő múlásával sok-sok millió év üledéke préselődött kőzetrétegekbe – és vált a kanyon építőkövévé. De a Föld mélyén ekkor már hatalmas erők készülődtek, amelyek ezeket a kőzeteket másfél kilométeres magasságba tolták: az egymásnak feszülő kőzetlemezek mindent elsöprő feszültsége, amelyet a lemeztektonika elméletével magyaráznak.

A Föld felszínét több nagy kőzetlemez alkotja, amelyek a földköpeny lágy, képlékeny felső részén úsznak. A Föld belső magjának hőmérséklete meghaladhatja a 6000 Celsius fokot. A magból megszökő hő a következő rétegben, a köpenyben feláramlásokat hoz létre, lassan odébb tolva a kontinenseket a felszínen. A tudósok ezt kontinensvándorlásnak hívják. Az idők során egész lemezek hasadnak ketté, és ütköznek ismét össze, újra és újra átformálva világunkat.

A Föld jelenlegi kőzetlemezeinek téképe. A lemezek többségének óceáni illetve kontinentális lemezrészei is vannak.

A lemezütközések fontos szerepet játszottak a Grand-kanyon kialakulásában is. Körülbelül 130 millió évvel ezelőtt az óceáni lemez nekiütközött az Észak-Amerikai-lemez nyugati peremének. Az óceáni lemezek mintegy 50–100 kilométer vastagok, és a tengerek alatt fekszenek. Sűrű bazaltból állnak, és ütközéskor a mélybe nyomódnak. A kontinentális lemezeket főként gránit alkotja, és könnyebbek az óceáni lemeznél. Ütközéskor az óceáni lemezek alájuk buknak. Amikor tehát az óceáni lemez nekiütközött a könnyebb Észak-Amerikai-lemeznek, meghajlott, és Amerika nyugati partvidéke alá bukott. A folyamat során, több tízmillió év alatt a kontinentális kéreg összepréselődött és magvastagodott, miközben az óceáni lemez lefelé nyomódott, Észak-Amerika egész nyugati régiója pedig lassan megemelkedett. A térszín megemelkedésével a tenger visszahúzódott, létrehozva az általunk ismert szárazföldet. Az ütközés a kontinentális kéreg peremének egyes darabjait a mélybe rántotta. A felszín alatt anyaguk megolvadt, és a kérgen keresztül a magasba nyomódott. Északon kiemelkedett a Sziklás-hegység, délen pedig magasabbra tolódott egy ősi hegységlánc, a Mogollon-magasföld. A mai Colorado-fennsík területe körülbelül 1600 métert emelkedett, az ősi tengerfeneket a mai – 2100 méteres tengerszint feletti – magasságába emelve.

A Grand-kanyon régiója most már magasan a tenger szintje felett volt, de ebben az időben még megszakítatlan fennsíkot alkotott, a kanyon még nem létezett. Létrejöttéhez egy másik természeti erőre volt szükség: az erózióra.

A cikk folytatása: A Grand-kanyon története 2. rész – A folyó

Kapcsolódó cikk:
Káprázatos képek a Grand Canyonról