นักวิทยาศาสตร์ถอดรหัสประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของแกรนด์แคนยอน

แกรนด์แคนยอนเป็นสิ่งมหัศจรรย์บนภูมิประเทศของอเมริกาเหนือ ซึ่งเป็นลักษณะทางธรณีวิทยาที่น่าทึ่งในรัฐแอริโซนาทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา โดยนำเสนอรูปทรงที่น่าประทับใจและทิวทัศน์ที่มีสีสันสวยงาม

การวิจัยในปัจจุบันกำลังให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการและเวลาที่แม่น้ำโคโลราโด ซึ่งมีพลังอย่างต่อเนื่องที่สลักแกะหุบเขาออกมาเป็นเวลานับล้านปี เริ่มไหลผ่านภูมิภาคนี้

จากการศึกษาเม็ดเล็กๆ ของแร่เซอร์คอนในหินทรายที่ประกอบด้วยตะกอนที่แม่น้ำพัดพามาและอนุภาคเถ้าจากการปะทุของภูเขาไฟเมื่อนานมาแล้ว นักวิจัยสามารถติดตามเส้นทางที่แม่น้ำเคยผ่านในอดีตได้

การศึกษาระบุว่า เมื่อประมาณ 6.6 ล้านปีที่แล้ว แม่น้ำเริ่มไหลเข้าสู่แอ่งขนาดใหญ่บนพื้นผิวโลก ที่เรียกว่าแอ่งน้ำ ในตอนเหนือของรัฐแอริโซนา ก่อให้เกิดทะเลสาบกว้างและตื้นทางทิศตะวันออกของบริเวณที่แกรนด์แคนยอนเกิดขึ้นในภายหลัง

น้ำในทะเลสาบสะสมขึ้นเรื่อยๆ ตามกาลเวลา และในที่สุดก็ล้นออกมาที่จุดต่ำบนฝั่งทะเลสาบเมื่อประมาณ 5.6 ล้านปีที่แล้ว ทำให้น้ำไหลผ่านภูมิภาคที่กลายเป็นแกรนด์แคนยอน นักวิจัยค้นพบ

จากนั้นแม่น้ำก็เต็มและล้นผ่านแอ่งน้ำอีกหลายแห่งในท้ายน้ำจากแกรนด์แคนยอน และในที่สุดก็ไปถึงอ่าวแคลิฟอร์เนียเมื่อประมาณ 4.8 ล้านปีที่แล้ว โดยไหลลงสู่ทะเลที่จุดในตอนตะวันตกเฉียงเหนือของเม็กซิโก พวกเขาค้นพบ

ทะเลสาบซึ่งอาจมีความกว้างมากกว่า 90 ไมล์ (150 กิโลเมตร) ได้หายไปนานแล้ว นักวิจัยเรียกมันอย่างไม่เป็นทางการว่าทะเลสาบบิดาโฮชิ โดยอิงจากชื่อของการก่อตัวทางธรณีวิทยาในท้องถิ่น มันตั้งอยู่ส่วนใหญ่ในพื้นที่ที่ปัจจุบันเป็นเขตสงวนของชาวนาวาโฮ

"นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันมานานว่าแกรนด์แคนยอนถูกสลักแกะเมื่อใด และการศึกษาของเราก็มีส่วนร่วมในการสนทนานั้น" จอห์น ฮี นักธรณีวิทยาจาก UCLA ผู้ร่วมเขียนหลักของการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารไซเอนซ์ในสัปดาห์นี้กล่าว

"ลองจินตนาการว่าคุณไปที่ฝั่งแม่น้ำและตักทรายขึ้นมาหนึ่งกำมือ ในกำมือนั้นมีเม็ดทรายหลายแสนเม็ดที่ดูเหมือนเม็ดทรายทั่วไป แต่ภายในกำมือนั้นจะมีเม็ดผลึกเซอร์คอนขนาดเล็กสองสามร้อยหรือแม้แต่หลายพันเม็ด แต่ละเม็ดเป็นห้องเก็บข้อมูลเกี่ยวกับแหล่งที่มาของมัน" เขากล่าว

การกำหนดอายุของเถ้าช่วยกำหนดเวลาที่ชั้นทรายริมแม่น้ำที่มีเซอร์คอนถูกสะสมลงมา

แม่น้ำโคโลราโดมีต้นกำเนิดที่ลา ปูเดร พาส ในอุทยานแห่งชาติร็อคกี้เมาน์เทนในโคโลราโด และมีความยาวประมาณ 1,450 ไมล์ (2,330 กิโลเมตร)

"คำถามที่มีมานานคือ: แม่น้ำโคโลราโดไปที่ไหนก่อนที่จะไหลผ่านแกรนด์แคนยอน?" ไรอัน โครว์ ผู้ร่วมเขียนหลักของการศึกษา ซึ่งเป็นนักธรณีวิทยาวิจัยที่สำนักสำรวจธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาในเมืองแฟลกสตาฟฟ์ รัฐแอริโซนา กล่าว

"เรารู้มานานแล้วว่าแม่น้ำมีอยู่ในตะวันตกของโคโลราโดเมื่อ 11 ล้านปีที่แล้ว และมันไม่ได้ (ไหลผ่าน) แกรนด์แคนยอนจนกระทั่งหลังจาก 5.6 ล้านปีที่แล้ว แต่จนถึงตอนนี้เราแทบไม่รู้อะไรเลยว่ามันอยู่ที่ไหนในช่วงเวลาระหว่างนั้น" โครว์กล่าว

กลไกทางธรณีวิทยาอื่นๆ อาจช่วยกำหนดเส้นทางของแม่น้ำได้เช่นกัน โครว์กล่าว

แกรนด์แคนยอน ซึ่งมีผนังที่เผยให้เห็นหินตะกอนและหินภูเขาไฟที่เกิดขึ้นเมื่อ 1.8 พันล้านปีที่แล้ว มีความยาวประมาณ 280 ไมล์ (450 กิโลเมตร) กว้างถึงประมาณ 18 ไมล์ (29 กิโลเมตร) และลึกมากกว่า 1 ไมล์ (6,100 ฟุตหรือ 1,860 เมตร)

"งานในอดีตแสดงให้เห็นว่าในช่วงล้านปีที่ผ่านมา แม่น้ำโคโลราโดได้สลักแกะเข้าไปในหินด้วยอัตราเฉลี่ยประมาณ 100 เมตรถึง 160 เมตร (330 ถึง 525 ฟุต) ต่อล้านปี ดังนั้นกระบวนการสลักแกะหุบเขายังคงดำเนินต่อไป หุบเขาที่เราเห็นในวันนี้เป็นผลมาจากการกัดเซาะและการพังทลายของแม่น้ำประมาณ 5 ล้านปี" โครว์กล่าว

หุบเขายังคงสร้างแรงบันดาลใจให้เกิดความหวาดกลัว

"แกรนด์แคนยอน สิ่งมหัศจรรย์ทางธรรมชาติของโลก ดึงดูดความสนใจและความอยากรู้อยากเห็นของเกือบทุกคนที่เห็นมัน ผู้คนมีความเกี่ยวข้องกับมันในรูปแบบที่แตกต่างกัน แต่ผมคิดว่าหลายคน แม้แต่ผู้ที่ไม่ค่อยคิดเกี่ยวกับธรณีวิทยา มีคำถามที่คล้ายกันเมื่อเห็นแกรนด์แคนยอน หุบเขาเกิดขึ้นได้อย่างไร? หุบเขาเกิดขึ้นเมื่อไหร่? นั่นคือคำถามที่เราพยายามตอบ" โครว์กล่าว

"สถาปัตยกรรมของโลกถูกเปิดเผยอย่างเต็มที่ เผยให้เห็นตรงหน้าเรา" เขากล่าวถึงผนังของหุบเขา "มีบางสิ่งที่น่าวิตกเกี่ยวกับเรื่องนี้ ที่ถูกท้าทายให้จินตนาการถึงเวลาทางธรณีวิทยานับล้านปีด้วยความมั่นคงของกำแพงหินที่สูงตระหง่าน" – Rappler.com