科学家破译大峡谷的地质历史
大峡谷是北美景观的奇观，是美国西南部亚利桑那州令人叹为观止的地质特征，呈现出壮丽的轮廓和色彩斑斓的景色。
目前的研究正在揭示科罗拉多河是如何以及何时流经该地区的，这条河流凭借其持续不断的强大力量，在数百万年的时间里雕琢出了峡谷。
通过研究由河流携带的沉积物、和很久以前火山喷发的火山灰颗粒组成的砂岩中、微小的锆石矿物颗粒，研究人员得以追踪河流过去走过的路径。
研究表明，大约 660 万年前，这条河开始流入亚利桑那州东北部地球表面的一个大洼地（称为盆地），形成了一个宽阔而浅的湖泊，该湖泊位于后来形成大峡谷的东部。
研究人员发现，湖水随着时间的推移不断积聚，最终在大约 560 万年前从湖岸的低洼处溢出，流经后来成为大峡谷的地区。
他们发现，这条河随后在大峡谷下游的一系列盆地中积满并流淌，最终在大约 480 万年前到达加利福尼亚湾，并在墨西哥西北部的某个地方注入大海。
这个湖泊的宽度可能超过150公里，但早已消失。研究人员根据当地一种地质构造的名称，将其非正式地称为比达霍奇湖。它的大部分区域位于现在的纳瓦霍族保留地内。
“科学家们长期以来一直在争论大峡谷的形成时间，而我们的研究为这场讨论做出了贡献，”加州大学洛杉矶分校地质学家约翰·何（John He）说道。他是本周发表在《科学》杂志上的这项研究的共同第一作者。
“想象一下，你走到河岸边，抓起一把沙子。这把沙子里有成千上万粒看起来都一样的沙粒。但在这把沙子里，却会有几百甚至几千粒微小的锆石晶体，每一粒都蕴藏着关于它来源的信息，”他说。
对火山灰进行年代测定有助于确定含有锆石的河床沙层的沉积时间。
科罗拉多河发源于科罗拉多州落基山国家公园的拉普德尔山口，全长约2,330 公里。
“长期以来，人们一直有一个疑问：科罗拉多河在流经大峡谷之前去了哪里？”该研究的共同第一作者、美国地质调查局的研究地质学家瑞安·克劳说道。
“我们早就知道这条河在1100万年前就存在于科罗拉多州西部，而且直到560万年前才流经大峡谷。但直到现在，我们对它在这段时间里的位置都几乎一无所知。”
克劳表示，其他地质机制也可能对河流的走向产生了影响。
大峡谷的岩壁展现出18亿年前形成的沉积岩和火山岩，长约450公里，宽约18英里29公里，深超过1860米。
“过去的研究表明，在过去一百万年中，科罗拉多河以平均每百万年约100米至160米（330至525英尺）的速度侵蚀岩石，因此峡谷的侵蚀过程仍在继续。我们今天看到的峡谷是大约五百万年来河流下切和侵蚀的结果，”克劳说道。
“大峡谷是世界自然奇观，几乎每个看到它的人都会被它吸引，并产生好奇心。人们对它的感受各不相同。但我认为，许多人，即使是那些很少思考地质学的人，在看到大峡谷时也会有类似的疑问：峡谷是如何形成的？峡谷是什么时候形成的？这些都是我们努力想要解答的问题，”克劳说道，“地球的构造如此赤裸裸地展现在我们面前，”他指着峡谷的岩壁说道。“面对巍峨的岩壁，我们不得不去想象数百万年的地质变迁，这令人感到忧心。”
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解释一些：科罗拉多河起源于科罗拉多州，这是一个高原地貌，所以这条河一路向西注入大海的旅程，就像黄河一样，是梯级下落的。
不过，科罗拉多河在几百万年的时间里，在每个层级都贮满了一个巨大的湖泊，然后外溢出来形成新的河道……当河道逐渐延伸、贯通起来后，水流速度会更快，沿着河道冲刷河床，然后下切，使河道更深，并且带着高原火山喷发的沉积物，一路下切、装饰过来……就侵蚀出了整个大峡谷……
嗯，水流塑造了巍峨的岩壁。
我们的长江，修了三峡以后，因为含沙量降低，水清了，流速快了，也导致了对河道的下切，河床不断变深，这会让地质和水文都产生变化……比如，河道不断下切，那么对沿岸湖泊的补水就成了问题，有时枯水季，江面比入湖口低，江水就不能流进湖泊了……——所以上文科学家说，“面对巍峨的岩壁……这令人感到disquiet”，这当然让人发愁：所谓大自然的鬼斧神工，要看斧子砍向谁。