2008年11月29日 星期六

科羅拉多大峽谷

科羅拉多大峽谷

大峽谷1919年成為國家公園的紀念郵票
大峽谷
科羅拉多大峽谷
科羅拉多大峽谷位於美國亞利桑那州西北部,是科羅拉多河經過數百萬年以上的沖蝕而形成,色彩斑斕,峭壁險峻。1979年大峽谷被列入世界遺產。在許多非權威版本的世界七大自然奇觀列表上都有大峽谷的名字。目前由美國大峽谷國家公園管理。

大峽谷總長446公里,平均深度有1200公尺,寬度從0.5公里至29公里不等。科羅拉多高原抬升時,科羅拉多河及其支流切割層層沉積岩,由此形成了大峽谷。將近20億年來的地質變遷史一覽無餘。

1540年,一個名叫加西亞·洛佩茲·德·卡迪納斯(García López de Cárdenas)的西班牙人最先發現了大峽谷。19世紀70年代,美國陸軍少校約翰·韋斯萊·鮑威爾(John Wesely Powell)率領第一支科學考察隊前往大峽谷。鮑威爾將谷中的沉積岩層形容為「一本巨型小說中的書頁」。然而,此前已有美洲印第安人在峽谷壁上定居了。
位於美國亞利桑那州西北部,是科羅拉多河經過數百萬年以上的沖蝕而形成,色彩斑斕,峭壁險峻。1979年大峽谷被列入世界遺產。在許多非權威版本的世界七大自然奇觀列表上都有大峽谷的名字。目前由美國大峽谷國家公園管理。
大峽谷總長446公里,平均深度有1200公尺,寬度從0.5公里至29公里不等。科羅拉多高原抬升時,科羅拉多河及其支流切割層層沉積岩,由此形成了大峽谷。將近20億年來的地質變遷史一覽無餘。
1540年,一個名叫加西亞·洛佩茲·德·卡迪納斯(García López de Cárdenas)的西班牙人最先發現了大峽谷。19世紀70年代,美國陸軍少校約翰·韋斯萊·鮑威爾(John Wesely Powell)率領第一支科學考察隊前往大峽谷。鮑威爾將谷中的沉積岩層形容為「一本巨型小說中的書頁」。然而,此前已有美洲印第安人在峽谷壁上定居了。 地理環境

從河面看大峽谷
大峽谷最深處約1900公尺。從李氏渡口(Lee's Ferry)至漢斯險灘(Hance Rapid),峽谷平緩傾斜,岩層顯露無遺。從谷底至頂部沿壁露出從前寒武紀新生代各期的系列岩系,水平層次清晰,岩層色調各異,並含有各地質時期代表性的生物化石。峽谷終止於格蘭德瓦什崖(Grand Wash Fault)。
在由板塊活動引起的造山運動以及地殼隆起的共同作用下,沉積岩被抬高上千英尺,從而形成了科羅拉多高原。海拔的升高也導致了科羅拉多河流域降雨量的增加,但並未足以改變大峽谷地區半乾旱的氣候。隨後的山體滑坡及其它塊體移動又造成了向源侵蝕河流襲奪,種種的這些都傾向於加深、擴展乾旱環境中的峽谷。
地殼隆起並不均勻,這就導致大峽谷的北岸比南岸高出三百多米,並且科羅拉多河與南岸更靠近些。北岸高地降水量相對較高,其幾乎所有徑流都流向大峽谷中;而南岸高地的徑流則順著地勢向著背離峽谷的方向流去。這就加劇了峽谷的侵蝕,使科羅拉多河北岸的峽谷及其分支更快地拓寬。

大峽谷的日出
由於海拔差異,峽谷北岸的氣溫相對低於南岸。冬季,該地區常有大量降雪。從北岸觀望,峽谷的擴張較為明顯。
大峽谷的邊緣是一片森林,越往峽谷中走溫度就越高,到峽谷底端則近似荒漠地帶,因此大峽谷中包含了從森林到荒漠的一系列生態環境。國家公園內的植物多達1500種以上、並有355種雀鳥、89種哺乳類動物、47種爬蟲動物、9種兩棲類動物、17種魚類生活其中。第26任美國總統西奧多·羅斯福也是大峽谷的眾多熱愛者之一,他多次在此獵捕美洲獅或是欣賞風景。

[編輯] 地質變遷

大峽谷的日落
峽谷成因的細節依然廣受爭議。據地質學家韋恩·萊尼說:「至今,地質學家們仍然無法確定峽谷的準確形成年代以及沖積的細節過程。」關於大峽谷的形成原因,也無任何權威性理論。
大峽谷崖壁上裸露的岩層年代跨度很大,既有20億年前形成的毗濕奴片岩(Vishnu Schist,位於 Inner Gorge 底部),又有2.3億年前形成的凱巴灰岩(Kaibab Limestone,位於岸上)。當最初的北美大陸海岸線反覆向前推進或後退時,許多岩層便在溫暖的淺海、沿岸海灘、或是沼澤地中沉積下來。但也有例外,其中包括在沙漠中以沙丘形式沉積的可可西諾砂岩(Cococino Sandstone),以及 Supai 岩層的某些部分。
大峽谷之所以如此之深、其岩層(大部分在海平面以下形成)如此高聳,可能要歸功於大約6500萬年以前科羅拉多高原將近1500至3000米的抬高。這一抬高使科羅拉多河及其支流的傾斜度大大增加,從而加快了其流速、增強了其下切岩石的能力。
科羅拉多河盆地(大峽谷是它的一部分)已有4000萬年歷史,但大峽谷本身的歷史或許還不到600萬年(大部分侵蝕是在最近200萬年內才發生的)。所有這些侵蝕的結果就是——造就了地球上最完全的地質寶庫之一。
冰河時期,相對較潮濕的氣候使古科羅拉多河水系的總水量有所增加,從而加快了其下切河道的速度。
530萬年前,加利福尼亞灣(Gulf of California)被打開,使得古科羅拉多河河床位置降低。這一變化直接導致下切侵蝕比例的增加。從那時起至120萬年前,古科羅拉多河下切到了與現在相差無幾的深度。如今呈階梯狀的岩壁是由差別侵蝕造成的。

大峽谷
100萬年前,該地區的火山活動(大多數在峽谷的西部區域附近)產生了大量火山灰熔岩(甚至曾將河道完全阻塞),隨後沉積形成火山岩——這是峽谷中的最為年輕的岩石。

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