ให้ความรู้เกี่ยวเขื่อน

พวกเขาตั้งทฤษฎีว่าเขื่อนเหล่านี้ - ก่อตัวขึ้นเมื่อลาวาจากภูเขาไฟที่ขอบไหลลงสู่หุบเขา - ค่อยๆ พังทลายลงขณะที่น้ำไหลเหนือเขื่อน แต่ปัจจุบันนักธรณีวิทยาได้พบหลักฐานว่าเขื่อนเหล่านี้บางส่วนไม่ได้ค่อยๆ สูญเปล่าไป แต่บางส่วนกลับระเบิดอย่างหายนะ ในกรณีหนึ่งทำให้เกิดน้ำท่วมฉับพลันซึ่งบรรทุกน้ำมากกว่าปริมาณน้ำที่ใหญ่ที่สุดที่เคยบันทึกไว้ในแม่น้ำมิสซิสซิปปีถึง 37 เท่า พวกเขายังพบว่าแม่น้ำโคโลราโดได้ตัดทอนแกรนด์แคนยอนฝั่งตะวันออกเร็วกว่าฝั่งตะวันตกถึงสองเท่าเนื่องจากการชดเชยความผิดพลาด สิ่งนี้ได้ก่อตัวเป็นหุบเขาสล็อตขนาดยักษ์ใน Inner Gorge (ด้านล่างที่ราบสูง Tonto) และ Marble Canyon (Marble Canyon อยู่บนแม่น้ำโคโลราโดระหว่าง Lee's Ferry และ Desert View) การตัดลงมานี้เกิดขึ้นเร็วมากจนทำให้นักธรณีวิทยาต้องเปลี่ยนการประมาณอายุของหุบเขาลึก ปัจจุบันนักธรณีวิทยาจำนวนมากขึ้นเชื่อว่า Marble Canyon และ Inner Gorge อาจมีอายุไม่เกิน 700,000 ปี ซึ่งเป็นทารกจริงตามเวลาทางธรณีวิทยา และอายุน้อยกว่าการประมาณการอายุ 3 ล้านถึง 5 ล้านปีก่อนหน้านี้มาก . ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าหนึ่งในสามของความลึกของหุบเขาอาจถูกตัดในชั่วพริบตาทางธรณีวิทยา - บางทีในช่วง 600,000 ถึง 700,000 ปีที่ผ่านมา นอกจากนี้ การขุดค้นส่วนใหญ่อาจเกิดขึ้นในช่วงสั้นๆ ของเหตุการณ์ความรุนแรงที่เชื่อมโยงกันโดยการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ เป็นระยะเวลานาน สิ่งนี้สวนทางกับทฤษฎีก่อนหน้านี้ที่กล่าวว่าหุบเขาก่อตัวขึ้นอย่างช้า ๆ และต่อเนื่องผ่านการยกตัวขึ้นของที่ราบสูงไคบับและการกัดเซาะที่มั่นคงทุกวันโดยน้ำและลม รอยเลื่อนพายุเฮอริเคนและโทโรวีปซึ่งข้ามแม่น้ำโคโลราโดทางตะวันตกของแกรนด์แคนยอน มีรอยเลื่อนที่เคลื่อนไหวมากที่สุดในรัฐแอริโซนา นักวิจัยจาก University of Arizona, USGS และ University of Utah พบว่ารอยเลื่อนทั้งสองมีการเคลื่อนไหวมากในช่วง 2-3 ล้านปีที่ผ่านมา โดยเกิดรอยเลื่อนในแกรนด์แคนยอนทางตะวันตกและเกิดรอยเลื่อนที่เคลื่อนตัวขึ้นเหนือน้ำ นิคพอยต์อาจเปรียบได้กับน้ำตกที่เกิดขึ้นเมื่อด้านหนึ่งของรอยเลื่อนลดลงต่ำกว่าด้านตรงข้าม เขื่อน นักเดินทางไกลที่เดินไปตามเส้นทาง Bright Angel Trail สามารถมองเห็นรอยเลื่อน 200 ฟุตที่คล้ายกันในชั้น Coconino และ Redwall การหักล้างนี้ทำให้เกิดรอยแยกในชั้นหินเหล่านั้นซึ่งเป็นเส้นทางธรรมชาติเข้าสู่หุบเขาลึกซึ่งเส้นทางนี้ถูกสร้างขึ้น เมื่อแม่น้ำโคโลราโดไหลเหนือน้ำตกที่จุดเชื่อมต่อ มันจะกัดเซาะกระแสน้ำที่ขอบอย่างรวดเร็วและจุดเชื่อมต่อจะเคลื่อนตัวขึ้นไปทางต้นน้ำ ยิ่งปริมาณน้ำไหลผ่านจุดเล็กๆ มากเท่าไหร่ น้ำก็ยิ่งตัดต้นน้ำเร็วขึ้นเท่านั้น Robert H. Webb นักอุทกวิทยาของ USGS กล่าวว่ามีน้ำจำนวนมากไหลลงสู่โคโลราโดในช่วงหลายล้านปีที่ผ่านมา - มากกว่าที่ไหลในปัจจุบัน การชะล้างออกจากธารน้ำแข็งบนเทือกเขาร็อคกี้ในช่วงยุคไพลสโตซีน (2 ล้านถึง 11,000 ปีที่แล้ว) อาจก่อให้เกิดการไหลเกินกว่าล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที (cfs) เนื่องจากปริมาณน้ำแข็งที่ละลาย ในอดีต การไหลที่ใหญ่ที่สุดที่บันทึกไว้ในแม่น้ำโคโลราโดคือ 300,000 cfs ในปี 1884 นักวิทยาศาสตร์ของ USGS และบัณฑิตจากมหาวิทยาลัยแอริโซนา จิม โอคอนเนอร์ พร้อมด้วยนักอุทกวิทยาแห่ง UA วิกเตอร์ เบเกอร์ และคนอื่นๆ ยังพบหลักฐานของการไหล 400,000 cfs ที่เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 4,000 ปีที่แล้ว การไหลเพียงอย่างเดียวที่เทียบได้กับกระแส Pleistocene คือถ้า Glen Canyon Dam ล้มเหลว เว็บบ์กล่าวว่า "น้ำท่วมใหญ่อย่างต่อเนื่องอาจทำให้ชั้นหินลดระดับลงอย่างรวดเร็ว Inner Gorge และ Marble Canyon เป็นหุบเขาช่องยักษ์โดยพื้นฐานแล้ว: คุณสมบัติที่สอดคล้องกับการตัดลงอย่างรวดเร็ว เขาตั้งข้อสังเกต George Billingsly จาก USGS ใน Flagstaff พบหลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับแกรนด์แคนยอนอายุน้อยในส่วนตะวันตกของหุบเขา ซึ่งอยู่ทางปลายน้ำของ Havasu Canyon การวิจัยของเขาชี้ให้เห็นว่าหินแข็งที่ทอดยาวข้ามหุบเขาที่ระดับเอสพลานาดเมื่อ 770,000 ปีก่อนเท่านั้น นั่นหมายความว่า Inner Gorge ซึ่งตอนนี้อยู่ต่ำกว่า Esplanade 2,000 ฟุตถูกตัดตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับอายุของ Inner Gorge มาจากการไหลของลาวาอายุ 600,000 ปีในแกรนด์แคนยอนตะวันตกซึ่งอยู่ใกล้กับระดับแม่น้ำในปัจจุบันในบริเวณใกล้เคียงกับ Toroweap และ Hurricane Faults หากวันที่ทั้ง 770,000 และ 600,000 ปีถูกต้อง การมีอยู่ของลาวาเหล่านี้แสดงว่าแม่น้ำอาจลดระดับลงอย่างรวดเร็วในแง่ทางธรณีวิทยา ในขณะที่จุดหักเหและทางลงจะบอกเล่าเรื่องราวมากมายในแกรนด์แคนยอนตะวันออก เขื่อนลาวาเป็นกำลังสำคัญในส่วนตะวันตกของหุบเขาลึก นักวิจัยของเว็บบ์และมหาวิทยาลัยยูทาห์ Cassandra Fenton และ Thure Cerling กำลังค้นหาหลักฐานของน้ำท่วมใหญ่จากความล้มเหลวของเขื่อนลาวา พวกเขาบันทึกน้ำท่วมใหญ่อย่างน้อย 5 ครั้งที่เกิดขึ้นระหว่าง 100,000 ถึง 525,000 ปีก่อน หลังจากภูเขาไฟระเบิดที่ขอบหุบเขา พ่นลาวาเข้าไปในช่องเขา และปิดกั้นแม่น้ำโคโลราโด เขื่อนลาวาเหล่านี้ไม่มีความเสถียรโดยเนื้อแท้ เนื่องจากหินบะซอลต์ที่หลอมละลายพบกับน้ำเย็นในแม่น้ำและเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว ก่อตัวเป็นผนังแก้วที่เปราะบาง "เมื่อหินบะซอลต์กระทบกับน้ำ มันจะแตกเป็นแก้ว และมีเพียงแก้วอยู่เต็มไปหมดในคราบเหล่านี้" Webb กล่าว เมื่อเขื่อนขนาดใหญ่พังอย่างย่อยยับ เช่น เขื่อนเทตอนในไอดาโฮทำในปี 2519 เขื่อนเหล่านี้ทิ้งลักษณะเฉพาะไว้ในดินและบนกำแพงหุบเขา น้ำลดลงอย่างรวดเร็วด้วยเส้นโค้งการสลายตัวแบบเอกซ์โปเนนเชียล "เราได้รักษาเส้นโค้งนั้นไว้จากเขื่อนลาวาที่แตกในแกรนด์แคนยอนเมื่อ 165,000 ปีก่อน" เว็บบ์กล่าว เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น เขื่อนต้องพังแทบจะในทันที ตัวอย่างเช่น เขื่อนเททอนล้มเหลวภายในเวลาไม่ถึงสองชั่วโมง เว็บบ์ประเมินว่ากระแสที่เกิดจากเขื่อนลาวามีมากถึง 15 ล้าน cfs ซึ่งใหญ่กว่าน้ำท่วมแม่น้ำมิสซิสซิปปีที่ใหญ่ที่สุดถึง 37 เท่า "นี่เป็นเขื่อนสูง" Webb กล่าว "เราประเมินว่าบางส่วนสูงมากกว่า 1,500 ฟุต" เนื่องจากเขื่อนไม่เสถียร ทะเลสาบที่ก่อตัวขึ้นข้างหลังจึงมีช่วงอายุสั้น เว็บบ์เชื่อว่าพวกมันเต็มอย่างรวดเร็วภายใต้แรงกดดันจากหิมะละลายไพลสโตซีนจำนวนมาก อ่างเก็บน้ำเหล่านี้ไม่ได้ทิ้งสันดอนไว้ ซึ่งสอดคล้องกับทฤษฎีนี้ นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Northern Arizona เพิ่งยืนยันว่าทะเลสาบมีอายุสั้น Webb กล่าวเสริม