زمین‌شناسان در جستجوی راز گرند کنیون

 

این تحقیق به حل یک معمای موسوم به انطباق نداشتن بزرگ، نزدیک می‌شود که زمین‌شناسان را از زمانی که نخستین‌بار در حدود ۱۵۰ سال پیش توصیف شده، دچار سردرگمی کرده است.

 

بارا پیک، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی کارشناسی ارشد علوم زمین‌شناسی در CU Boulder، توضیح داد که صخره‌های سرخ‌رنگ و پرتگاه‌های گرند کنیون را مثل یک کتاب درسی تاریخ زمین بدانید. اگر صخره‌های این دره را مقیاس‌بندی کنید، می‌توانید تقریبا ۲ میلیارد سال به گذشته این سیاره برگردید، اما گویا صفحاتی از این کتاب کنده شده و دیگر وجود ندارد؛ در برخی مناطق، سنگ‌هایی به ارزش بیش از ۱ میلیارد سال بدون هیچ اثری از گرند کنیون ناپدید شده‌اند.

 

 

 

 

 

پیک می‌گوید: انطباق نداشتن بزرگ، یکی از نخستین ویژگی‌های زمین‌شناسی مستند در آمریکای شمالی است؛ اما تا همین اواخر، ما محدودیت‌های زیادی درباره زمان و نحوه وقوع آن نداشتیم.

 

او و همکارانش در حال حاضر، فکر می‌کنند ممکن است در مقاله‌ای که این ماه در مجله Geology منتشر شده است، در پاسخ به این موضوع، توضیحی ارائه دهند. این گروه گزارش می‌دهد که ممکن است مجموعه‌ای از وقایع گسل کوچک و در عین حال بسیار شدید، منطقه را هنگام فروپاشی ابرقاره‌ای باستانی به نام رودینیا لرزانده باشد. ویرانی ناشی از آن احتمالاً زمین را در اطراف دره تکه تکه کرده و باعث شده است که سنگ‌ها و رسوبات از بین بروند و وارد اقیانوس شوند.

 

یافته‌های این گروه می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا قطعات گم‌شده از آن‌چه در این دوره بحرانی در گرند کنیون به‌وقوع پیوسته است، پر کنند که امروزه یکی از شگفتی‌های طبیعی آمریکای شمالی است.

 

ربکا فلاورز، نویسنده این مطالعه جدید و استاد علوم زمین‌شناسی، می‌گوید: ما روش‌های تحلیلی جدیدی در آزمایشگاه خود داریم که به ما امکان می‌دهد تاریخ را در پنجره گمشده زمان در سراسر ناسازگاری بزرگ، رمزگشایی کنیم. ما این کار را در گرند کنیون و دیگر مناطق Great Unconformity در آمریکای شمالی انجام می‌دهیم. 

 

 

 

 

 

این یک راز است که به مسیری طولانی برمی‌گردد. جان وسلی پاول، همنام دریاچه پاول امروزی، نخستین‌بار، هنگام اعزام مشهور خود در سال ۱۸۶۹ با قایق در تپه‌های رودخانه کلرادو، ناسازگاری بزرگ را مشاهده کرد.

 

پیک که بهار ۲۰۲۱ یک سفر تحقیقاتی مشابه رفتینگ در گرند کنیون را انجام داد، گفت که این ویژگی به اندازه کافی، روشن است و می‌توانید آن را از رودخانه مشاهده کنید.

 

پیک گفت: خطوط زیبایی وجود دارند. در پایین، به وضوح می‌بینید که صخره‌هایی وجود دارند که به هم فشار داده شده‌اند. لایه‌ آن‌ها عمودی است. سپس، یک برش وجود دارد و در بالای آن، این لایه‌های افقی زیبا وجود دارند که بوته‌ها و قله‌هایی را ایجاد می‌کنند که با آن‌ها ارتباط برقرار می‌کنید؛ گراند کانیون.

 

تفاوت بین این دو نوع سنگ، قابل توجه است. در قسمت غربی دره به سمت دریاچه مید، سنگ زیرزمین ۱.۴ تا ۱.۸ میلیارد سال قدمت دارد. سنگ‌هایی که در بالای آن نشسته‌اند، تنها ۵۲۰ میلیون سال قدمت دارند. از زمان سفر پاول، دانشمندان شواهدی از دوره‌های مشابه زمان از دست رفته در مناطق اطراف آمریکای شمالی مشاهده کرده‌اند.

 

به عقیده پیک، بیش از یک میلیارد سال از آن زمان می‌گذرد. همچنین، یک میلیارد سال در طول بخش جالبی از تاریخ زمین در آن سیاره در حال گذار از یک محیط قدیمی به زمین مدرن است که امروزه می‌شناسیم.

 

 

 

 

 

جهت بررسی این گذار، پیک و همکاران او از روشی به نام ترموکرونولوژی استفاده کردند که تاریخچه گرمای سنگ را دنبال می‌کند. پیک توضیح داد که وقتی سازند‌های زمین‌شناسی در اعماق زیر زمین مدفون می‌شوند، فشار ایجاد شده بر روی آن‌ها باعث برشته شدن آن‌ها می‌شود. این گرما به نوبه خود، اثری در شیمی مواد معدنی در آن سازند‌ها به‌جا می‌گذارد.

 

محققان با استفاده از این رویکرد، نمونه‌ای از سنگ‌های جمع‌آوری‌شده از سراسر گرند کنیون را بررسی کردند. آنها کشف کردند که تاریخچه این ویژگی، ممکن است پیچیده‌تر از آن باشد که دانشمندان تصور می‌کردند. به‌طور خاص، نیمه غربی دره و قسمت شرقی آن (بخشی که گردشگران بیشتر با آن آشنا هستند) ممکن است در طول زمان، دچار انحرافات مختلف زمین‌شناسی شده باشند.

 

پیک، گفت: این یک بلوک واحد با تاریخ دمایی مشابه نیست.

 

تقریباً ۷۰۰ میلیون سال پیش، به نظر می‌رسد سنگ زیر زمین در غرب به سطح بالا آمده است؛ اما در نیمه شرقی، همان سنگ، زیر کیلومتر‌ها رسوب قرار داشت.

 

به گفته‌ پیک، این تفاوت به احتمال زیاد از تجزیه رودینیا، یک توده خشکی بزرگ که تقریباً در همان زمان شروع به تجزیه شدن کرد، ناشی می‌شود. نتیجه کار محققان نشان می‌دهد این تحول بزرگ ممکن است در نیمه شرقی و غربی گرند کنیون از راه‌های مختلف و در زمان‌های کمی متفاوت، ایجاد شده باشد. این موضوع، باعث ایجاد ناهماهنگی بزرگ در این فرایند می‌شود.

 

پیک و همکاران او در حال بررسی سایت‌های دیگر انطباق نداشتن بزرگ در آمریکای شمالی هستند تا ببینند این تصویر چقدر کلی است. در حال حاضر، او هیجان زده است که تاریخ زمین‌شناسی در یکی از زیباترین مناظر کشور را تماشا می‌کند.

 

او گفت: خیلی چیز‌ها وجود دارند که در هیچ جای دیگر، وجود ندارند. این یک آزمایشگاه طبیعی واقعاً شگفت‌انگیز است.

 

جان کاتل و فرانسیس مک دونالد از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، از دیگر همکاران این مطالعه جدید بودند.