Амфитеатр Брайс-Каньон, растянутая естественная депрессия, вырезанная на восточном краю плато Паунсаугунт в южной Юте, является одним из самых впечатляющих геологических чудес на Земле. В отличие от традиционного каньона, вырезанного одной рекой, амфитеатр представляет собой коллекцию обширных, чашеобразных углублений, наполненных сложными скальными образованиями. Он всемирно известен самой большой концентрацией hoodoos - нерегулярных, шпилеобразных скальных колонн - найденных где-либо на планете. Яркая палитра красных, оранжевых, желтых и белых скал создает сюрреалистический пейзаж, который выглядит почти потусторонним. Для геологов Брайс-Каньон предлагает беспрецедентный класс для изучения силы морозного скрещивания и дифференциальной эрозии. Для посетителей это окно в миллионы лет динамичной истории Земли, история, написанная в камне и все еще редактируемая элементами каждый день.

Геологические истоки формирования кларонов

Древние моря и наземная среда

История амфитеатра Брайс-Каньона начинается задолго до того, как начали формироваться культовые каньоны. Первичный слой породы, видимый в стенах амфитеатра, является формация Кларона , которая была отложена примерно 60-40 миллионов лет назад во время палеоценовой и эоценовой эпох. Этот период был значительно теплее и влажнее, чем сегодня. Северная Юта была покрыта обширными, мелкими пресноводными озерами и разросшимися поймами, похожими на современные Эверглейдс или озеро Чад. Потоки и реки перенесли огромное количество осадка — песка, ила, грязи и карбоната кальция — в эти бассейны. В течение десятков миллионов лет эти осадки были уплотнены и цементированы в слоистые осадочные породы, которые мы видим сегодня. Известняковые слои, образованные из карбоната кальция, осажденного в водах озера, в то время как глинистые и иловые слои, образованные из

Подъем плато Колорадо и разлом Пхунсаугунта

Около 16 миллионов лет назад массивный эпизод тектонической активности начал поднимать все плато Колорадо, область, охватывающую части четырех государств. Этот подъем был удивительно однородным; вместо того, чтобы сворачиваться и сжиматься в зубчатые горы, такие как Скалистые горы, плато Колорадо поднялось на тысячи футов как относительно неповрежденный блок земной коры. Этот подъем покрывал градиент рек и потоков, давая им более эрозивную силу. Критически, разлом Пансаугунта, который проходит вдоль края плато, слегка наклонял слои скалы на западном краю плато. Этот откос создал откос - крутой склон или скала - на западном краю плато. Этот откос впервые обнажил формирование Кларона силами эрозии, что сегодня начинает медленный процесс резьбы, который продолжает изменять ландшафт. Возвышение плато Паунсаугунта (более 8000 футов) также ввело климатический режим, в котором доминируют снежные и интенсивные циклы мороза, которые станут основным скульптором амфитеатра.

Скульптура амфитеатра: сила эрозии

Доминирующая роль морозного забора

В то время как многие ландшафты сформированы в основном проточной водой, доминирующая эрозионная сила в Брайс-Каньоне является заморозка забора . Высокий подъем парка приводит к в среднем более 200 циклов замораживания-оттаивания каждый год. Процесс удивительно прост, но разрушительно эффективен. Вода от дождя или снега просачивается в пористую породу и собирается в трещинах, суставах и плоскостях постельного белья. Когда температура падает ниже нуля, вода расширяется примерно на 9%, когда она превращается в лед. Это расширение оказывает мощную внешнюю силу, действуя как миниатюрный отбойный молот, который раздирает скалу. Повторяясь сотни раз в год, этот процесс неустанно разрушает массивные слои известняка и глиняного камня вдоль края скалы. Заморозка наиболее эффективна весной и осенью, когда дневные температуры колеблются вокруг замораживания. Это постоянное разрушение является основной причиной активного расширения амфитеатра и почему капюшоны так тесно

Потоковая эрозия и внезапные наводнения

Хотя морозное стыкование делает большую часть тяжелой подъемной, проточной воды играет существенную роль поддержки. Летом муссонные грозы могут сбрасывать огромное количество дождя в очень короткий период. Поскольку скала в значительной степени непроницаема, а местность крутая, сток быстрый и мощный. Эти флеш-наводнения действуют как команда по очистке амфитеатра. Они смывают груды каменного мусора (талуса), созданного морозным стыком, расчищая путь для дальнейшей эрозии наголовника. Без этого плавного транспорта пол амфитеатра скоро задохнется обломками, и скорость эрозии резко замедлится. Потоки также вырезают узкие прорези каньонов и оврагов на полу амфитеатра, добавляя сложность ландшафта. В то время как морозное стыковка создает трещины, проточная вода сметает кусочки.

Химическое выветривание и рок-варниш

Физические силы, такие как морозное сварка, являются основными архитекторами, но химическое выветривание добавляет нюансы и цвет к сцене. Немного кислой дождевой воды, которая поглотила углекислый газ из атмосферы, медленно растворяет карбонат кальция, который цементирует слои известняка и глиняного камня. Это ослабляет породу изнутри, делая ее более восприимчивой к физическому разрушению. Химическое выветривание также способствует образованию лака для скалы , темного, глянцевого покрытия, видимого на вертикальных гранях многих худу. Этот лак не является биологическим веществом, но тонким слоем глины, марганца и оксидов железа. Точный процесс его образования все еще обсуждается, но считается медленной химической концентрацией минералов из ветровой пыли и дождя, придавая скалам отчетливо древний, выветрившийся вид.

Отличительные особенности амфитеатра

Худу: самые элегантные шпили Земли

Худу Брайс-Каньона — самая известная особенность парка. Они отличаются от обычных скальных шпилей или вершин из-за их нерегулярных, похожих на ручки профилей. Классический каньон Брайс-Каньон капуста напоминает тотемный полюс или человека, с отчетливой «головой» или капроком. Этот капрок обычно является более твердым, более устойчивым слоем доломита или известняка, который более устойчив к эрозии, чем более мягкий глиняный камень под ним. Капрок защищает пьедестал немного, задерживая его эрозию. В конце концов, более мягкое основание разрушается достаточно, чтобы крышка стала неподдерживаемой и упала. Без его защитной крышки оставшийся пьедестал быстро разрушается в курган, и цикл худу начинается снова в другом месте. Средняя скорость эрозии для края плато составляет всего около 2-4 футов в столетие, что означает, что худу, которые мы видим сегодня, удивительно молоды и эфемерны в геологических

Шаг-подобная топография и формы амфитеатра

Почему край плато образует такие идеальные чашеобразные формы? Ответ кроется в дифференциальной эрозии. Формирование Кларона неоднородно; оно состоит из чередующихся слоев твердого, стойкого известняка/доломита и мягкого, рассыпчатого грязевидного/искусственного камня. Когда элементы атакуют край плато, мягкие слои быстро разрушаются, подрезая жесткие слои.Твердые слои затем отрываются вдоль вертикальных стыков, создавая крутые утесные полосы. Этот процесс создает ступенчатую, террасированную топографию. Поскольку эти шаги вырезаны глубже в плато, они образуют различные амфитеатры, названные сегодня в парке, включая Брайс Амфитеатр, Paria View и Rainbow Point. Форма по существу представляет собой серию вложенных чаш, каждая с крутыми стенами и наклонным полом, все постепенно поглощают лесистое плато от края внутрь.

Яркая цветовая палитра

Захватывающие дух цвета амфитеатра Брайс-Каньон являются прямым результатом следа минерального содержания в осадочных породах. Глубокие, огненные красные и розовые являются доминирующими цветами, вызванными оксидом железа (гематит) . Желтые и коричневые оттенки создаются другим типом оксида железа, называемым лимонитом (гидратированный оксид железа). Тонкие фиолетовые и серые оттенки связаны с оксидом марганца. Чистые, суровые белые полосы, которые выделяются так ярко, являются слоями почти чистого известняка, в значительной степени свободные от примесей железа, которые окрашивают другие слои. Этот «слойный торт» цветов не просто красив; он рассказывает историю изменения условий окружающей среды во время осаждения формации Кларона. Колебания уровня воды и

Экологический и исторический контекст

Ранние жители и исследования

Задолго до того, как он стал национальным парком, область, теперь известная как Брайс-Каньон, была заселена людьми Пайуте. Они назвали hoodoos Anka-ku-was-a-wits, что переводится как «красно окрашенные лица» или «шпили». Легенда Пайуте гласит, что hoodoos когда-то были «Легендами» — животными, птицами и ящерицами — которые были превращены в камень могущественным Койотом в наказание за их жадность или вред. Первые известные исследователи европейского происхождения прибыли в 1850-х и 1860-х годах. Мормонские пионеры начали селиться в близлежащей долине Пария, а в 1875 году в этом районе поселились шотландский иммигрант по имени Эбенезер Брайс и его семья. Брайс рекомендовал каньон как «ад места, где можно потерять корову», но его имя прижилось к потрясающему образованию. Район был первоначально защищен как национальный памятник в 1923

Адаптация к жизни на высоком уровне

Брайс-Каньон является экологическим чудом, а также геологическим. Край амфитеатра находится на средней высоте от 8000 до 9000 футов, создавая уникальную среду «небесного острова». Эта высокая высота поддерживает пышный хвойный лес сосны Пондероса, белой пихты и ели Энглмана, резко контрастирующий с засушливыми пустынными условиями, найденными всего в нескольких милях. Эта среда обитания является домом для оленей-мулов, перга и неуловимой прерийной собаки Юты. На полу каньона, почти на 1000 футов ниже и намного теплее, экосистема смещается в высокую пустынную кустарник, в котором доминируют манзанита, клубника и пиньон-юнипер. Это вертикальное разнообразие делает парк горячей точкой для биоразнообразия, в том числе более 200 видов птиц. Парк также известен своим невероятно темным небом, что делает его одним из лучших мест в Соединенных Штатах для астрономии и наблюдения за звездами.

Брайс-Каньон в контексте Большой лестницы

Чтобы полностью понять геологию амфитеатра Брайс-Каньона, его следует рассматривать как верхнюю ступень Великой лестницы, монументальную последовательность слоев пород, которая простирается на юг более чем на 100 миль через Юту и Аризону. С севера на юг ступени спускаются в геологическом возрасте, от самой молодой (верхней) до самой старой (нижней). Брайс-Каньон представляет самые молодые скалы на вершине лестницы (формация Кларона, ~50 миллионов лет). Двигаясь на юг, следующая главная ступень - Национальный парк Сион, где скалы старше (Навахо Сандстоун, ~200 миллионов лет). Последняя, самая низкая ступень - Гранд-Каньон, с самыми старыми открытыми породами в последовательности (Кайбабский известняк, ~270 миллионов лет, гораздо более старые породы). Это означает, что стоя на ободе Брайс-Каньона, вы стоите на самых молодых скалах этой огромной геологической лестницы. Путешествие на юг позволяет вам идти назад во времени через сотни миллионов лет истории Земли.

Сохранение и посещение амфитеатра

Национальный парк Брайс-Каньон является охраняемым ландшафтом, но он сталкивается со значительными проблемами загрязнения воздуха от близлежащих угольных заводов и городов, которые могут уменьшить потрясающую видимость, для которой парк известен. Изменение климата также изменяет частоту и интенсивность циклов замерзания-оттепели, которые формируют hoodoos. Влияние человека является постоянной проблемой. Нежные криптобиотические почвенные корки (живые почвенные корки цианобактерий, лишайников и мхов), которые стабилизируют почву пустыни, невероятно хрупки и могут быть разрушены одним шагом. Посетителям настоятельно рекомендуется оставаться на обозначенных тропах. Наиболее популярные тропы для изучения амфитеатра включают Navajo Loop и Сад Королевы тропа, которые спускаются в сердце hoodoos. Восход и закат являются основными временами для фотографии,

Амфитеатр Брайс-Каньон — это не статический памятник прошлого, а динамичный, живой пейзаж в постоянном движении. Те же силы мороза и воды, которые сформировали hoodoos за последние несколько миллионов лет, активно лепят скалу сегодня. Обод разрушается, новые hoodoos формируются, а старые рушятся. Через несколько миллионов лет амфитеатр отойдет дальше на плато Паунсаугунт или, возможно, исчезнет полностью, оставив позади другой пейзаж. Для современного посетителя прогулка среди «красно окрашенных лиц» — это унизительная и редкая возможность увидеть сырую, неустанную силу геологической эволюции в действии. Это место, которое вызывает благоговение не только за то, что оно есть, но и за долгое, динамичное путешествие, которое оно представляет.