很少有地质谜团像“大不整合面大峡谷之谜:超过十亿年的岩层缺失,由于某种原因,这些岩层并没有像其他地质记录那样沉积和堆积。那些年仿佛从未发生过。
这个奇怪的缝隙首先是由地质学家发现的约翰·韦斯利·鲍威尔1869 年,当他顺科罗拉多河而下时。稍后,我们就能确定这些层的年代。在一些地方,距今 1.4 至 18 亿年前的岩石与距今仅 5.2 亿年的岩石相邻。
“有美丽的线条,”地质学家巴拉峰说来自科罗拉多大学博尔德分校。“在底部,你可以非常清楚地看到,有一些岩石被推在一起。它们的层是垂直的。然后有一个截止线,在它之上,你有这些美丽的水平层,形成了你所联想到的丘陵和山峰大峡谷。”
剩下的这些石头到哪里去了?
在一项新的研究中,科学家认为他们可能有一个解释:他们提出,大峡谷的地质历史比之前想象的更为复杂,并且该地点的不同部分可能在数千年中以不同的方式发生了变化,导致了一些变化。岩石和沉积物被冲走进入海洋。
“我们的实验室拥有新的分析方法,使我们能够破译大不整合面缺失的时间窗口中的历史,”地质学家丽贝卡·弗劳尔斯说,同样来自科罗拉多大学博尔德分校。
“我们正在大峡谷和北美其他大不整合地区这样做。”
这些新方法主要依靠热年代学,它使用一系列化学分析技术来测量岩石形成时储存的热量。这种热量对应于地质构造所承受的压力大小。
研究人员收集的数据表明,存在一系列小但重要的断层事件,解释了地质记录中的空白。这些可能与超级大陆的剧烈分裂同时发生罗迪尼亚大约 633 至 7.5 亿年前,从地球构造的角度来看,这是一个动荡的时期,这可能意味着岩层没有以更均匀的方式沉降。
根据团队收集和分析的样本,大峡谷的西半部与游客最熟悉的东半部相比,经历了截然不同的地质扭曲。
“这不是一个具有相同温度历史的单一区块,”皮克说。
例如,峡谷西半部的基岩似乎在大约 7 亿年前就已经上升到地表;在东半部,相同的石头层被埋在几公里厚的沉积物下。
这些发现还不足以一劳永逸地结束大不整合的神秘案例,但它们是向前迈出的一大步——研究人员认为相同的技术可以应用于美国其他类似的地点。已观察到地质扭曲。
毫无疑问的是,大峡谷继续令人敬畏:不仅在于它的自然美景,还在于它描绘了我们星球数十亿年的地质历史。
“那里有很多其他地方没有的东西,”皮克说。 “这真是一个令人惊叹的自然实验室。”
该研究发表于地质学。