В то время как пенсильванские и пермские породы откладывались в парке и к юго-западу от него, большая территория к северо-востоку, называемая геологами нагорьем Анкомпагре (потому что она занимала ту же общую площадь, что и часть нынешнего плато Анкомпагре), медленно поднималась над уровнем моря. Любые палеозойские породы, находившиеся на этой поднимающейся суше, плюс часть подстилающих докембрийских пород подвергались эрозии и переносились потоками в глубокие бассейны на северо-востоке и юго-западе. Таким образом, пока в парке и к югу от него откладывались некоторые морские или прибрежные отложения, тысячи футов красных пластов откладывались потоками между парком и тем, что сейчас является плато Анкомпагре. В течение части среднего пенсильванского времени большая территория, включая парк, известная как бассейн Парадокс, попеременно соединялась с морем или отрезалась от него, так что вода испарялась в периоды изоляции и пополнялась в периоды, когда связь с морем возобновлялась. В этих огромных бассейнах испарения откладывались соль и гипс, а также некоторые соли калия и сланец, которые сейчас составляют пласт Парадокс формации Хермоса.
Национальный парк Арчес содержит четыре крупные складки северо-западного простирания — соляные антиклинали Солт-Вэлли и Кэш-Вэлли, синклиналь Кортхаус и разломную антиклиналь Моаб-Севен-Майл, образующую юго-западную границу. То, как образовались эти складки, было объяснено на страницах 27–32. Однако история их роста была долгой: она началась около 300 миллионов лет назад в пенсильванском периоде и закончилась около 50 миллионов лет назад в раннем третичном периоде. Рост этих складок происходил в два этапа. Первый этап, включавший развитие соляных ядер антиклиналей, закончился в юрском периоде с началом времени Моррисон; второй этап, включавший дополнительное складкообразование, которое усилило масштаб и форму существующих складок, произошел в раннем третичном периоде и сопровождался позже обрушением соляных антиклиналей. Формирование и обрушение антиклиналей Солт-Вэлли и Кэш-Вэлли сопровождалось выраженной трещиноватостью (рис. 12), что позволило дифференциальной эрозии создать высокие гребни, в которых сформировались арки.
Старое нагорье Анкомпагре продолжало сносить обломочный материал в прилегающие бассейны до триасового периода, когда оно начало покрываться налетом красного песчаника и алевролита формации Чинле (Lohman, 1965). Район оставался над уровнем моря в течение триасового периода и большей части, если не всего, юрского периода, хотя юрская формация Кармел была отложена в море, которое находилось чуть западнее.
В конце мелового периода большая часть центральных и юго-восточных Соединенных Штатов, включая восточную половину Юты, опустилась ниже уровня моря и получила тысячи футов ила, глины и некоторого количества песка, которые позже уплотнились в сланец Манкос. Эта формация, как и все более молодые и некоторые более старые пласты, давно была удалена эрозией с большей части территории парка, но немного сланца Манкос сохранилось в грабене Кэш-Вэлли (рис. 11), а весь сланец Манкос и более молодые породы присутствуют в прилегающих районах, таких как Бук-Клиффс к северу от Грин-Ривер, Кресент-Джанкшен и Сиско (рис. 7, 50, 56).
Суша поднялась над морем примерно в конце мелового периода и с тех пор остается над ним, хотя внутренние бассейны и озера получали осадки в течение частей третичного периода. Сжимающие силы в земной коре вызвали некоторое пологое складкообразование пластов в конце мелового периода, но более выраженное складкообразование и некоторые разломы произошли в эпоху эоцена, когда сформировалась большая часть Скалистых гор. В эпоху миоцена магматические породы поднялись в более старые породы, образовав ядра близлежащих гор Ла-Саль, Абахо и Генри. Дополнительное поднятие и некоторое складкообразование произошли в эпохи плиоцена и плейстоцена.
Большая часть русла реки Колорадо была установлена в эпоху миоцена, с некоторыми дополнительными корректировками в позднем плиоцене и раннем плейстоцене (Hunt, C. B., 1969, стр. 67). Эрозия в течение большей части третичного периода и всего четвертичного периода, плюс некоторое проседание и разрушение гребней антиклиналей, вызванное растворением и боковым сжатием соляных пластов под антиклиналями Моаб-Севен-Майл, Солт-Вэлли и Кэш-Вэлли, в совокупности создали ландшафт, который мы видим сейчас.
Докембрийские породы под этим районом имеют возраст около 1,5 миллиарда лет; таким образом, огромный промежуток времени представлен породами и событиями в национальном парке Каньонлендс и под ним.
Если мы рассмотрим геологические формации, составляющие национальные парки (Н.П.), национальные памятники (Н.М.) (исключая небольшие исторические или археологические), Долину Монументов, Сан-Рафаэль-Свелл и зону отдыха Глен-Каньон, все на плато Колорадо, становится очевидным, что определенные формации или группы формаций играют главные роли в некоторых парках или памятниках, некоторые играют вспомогательные роли, а в нескольких местах весь актерский состав пород получает примерно равное внимание. Давайте сравним их и посмотрим, как и где они вписываются в «Спираль геологического времени» (рис. 59).
Национальный памятник Дайносор, с обнаженными породами возрастом от докембрия до мела, охватывает наибольший временной промежуток (почти 2 миллиарда лет), но имеет одну единицу — юрскую формацию Моррисон — в главной роли, так как эта единица содержит множество окаменелостей динозавров, которые дают памятнику его название и славу, хотя есть несколько более старых единиц во вспомогательных ролях. Национальные парк и памятник Гранд-Каньон следуют за ними, с породами возрастом от докембрия до перми (исключая четвертичные лавовые потоки в Н.М.), но здесь действительно командная работа, так как весь состав получает примерно равное внимание. Национальный парк Каньонлендс стоит третьим в этой категории, с породами от пенсильванского до юрского периода, но мы должны отдать главную роль пермскому пласту Сидар-Меса формации Катлер, из которого были высечены Нидлс, Грабены и большинство арок; триасовый песчаник Уингейт и триасовая(?) формация Кайента получают второстепенные роли за их участие в формировании и сохранении Айленд-ин-зе-Скай и других высоких столовых гор.
Теперь давайте рассмотрим другие районы с одним или немногими участниками в составе, начиная с нижней части спирали времени. Национальный памятник Блэк-Каньон-оф-зе-Ганнисон, прорезанный полностью в породах раннего докембрийского возраста с лишь налетом гораздо более молодых пород, очевидно, имеет только одну звезду в своем составе. Национальный памятник Колорадо содержит породы от докембрия до мела — наравне с Дайносор в этом отношении, но Колорадо уникален тем, что все породы долгой палеозойской эры и некоторые другие отсутствуют в составе; из тех, что остались, триасовый Уингейт и триасовая(?) Кайента являются звездами, при сильной поддержке со стороны юрского песчаника Энтрада.
Все мосты в национальном памятнике Нэчурал-Бриджес были высечены из пермского пласта Сидар-Меса формации Катлер, также одной из звезд в национальном парке Каньонлендс. В национальном памятнике Каньон-де-Шей (произносится «де-шей») и Долине Монументов (ни национальный парк, ни национальный памятник, так как они принадлежат и управляются племенем навахо) пласт Де-Шей формации Катлер — пермский пласт, более молодой, чем Сидар-Меса, — играет главную роль.
Национальный памятник Вупатки недалеко от Флагстаффа, Аризона, представляет триасовую формацию Моенкопи. Национальный парк Петрифайд-Форест (который теперь включает часть Пейнтид-Дезерт) имеет только одну звезду — триасовую формацию Чинле, в которой находят много окаменелых бревен и пней древних деревьев. Триасово-юрская группа Глен-Каньон (рис. 19), которая включает триасовый песчаник Уингейт, триасовую(?) формацию Кайента и триасово(?)-юрский песчаник Навахо, получает главную роль в недавно расширенном национальном парке Кэпитол-Риф, но триасовые формации Моенкопи и Чинле играют вспомогательные роли.
Триасово(?)-юрский песчаник Навахо, который играет вспомогательную роль в национальном парке Арчес, является бесспорной звездой национального парка Зайон, национального памятника Рейнбоу-Бридж и зоны отдыха Глен-Каньон, несмотря на то, что последняя является типовым местонахождением всей группы Глен-Каньон. Навахо также образует впечатляющий риф на восточном краю красивого Сан-Рафаэль-Свелл, купола или закрытой антиклинали, которую теперь пересекает шоссе I-70 между Грин-Ривер и Фримонт-Джанкшен, Юта.
Путешествуя вверх по спирали времени (рис. 59), мы подходим к юрскому песчанику Энтрада, который является звездой в национальном парке Арчес, с помощью подстилающего песчаника Навахо и вспомогательного состава из более старых и более молодых пород. Энтрада также образует гротескные эрозионные формы, называемые «худу и гоблины», в парке штата Гоблин-Вэлли, к северу от Хэнксвилла, Юта.
Двигаясь все выше по спирали, мы подходим к меловому периоду — веку главной группы Месаверде, в которой были сформированы пещеры национального парка Меса-Верде и в которых сейчас находятся прекрасно сохранившиеся руины, некогда занятые анасази, теми же древними людьми, которые когда-то жили в национальном парке Арчес и близлежащих районах.
Это подводит нас к третичному периоду, в ранней части которого розовые известняки и сланцы палеоценовой и эоценовой формации Уосатч откладывались во внутренних бассейнах. Прекрасно изваянные скалы, пики и пещеры Уосатч являются звездами в национальном парке Брайс-Каньон и в близлежащем национальном памятнике Сидар-Брейкс. На этом наш подъем по спирали времени заканчивается, за исключением четвертичных вулканов и некоторых более старых вулканических объектов в национальном памятнике Сансет-Кратер, недалеко от Флагстаффа, Аризона.
Таким образом, так или иначе, многие единицы горных пород, сформированные за последние пару миллиардов лет, выступали на сцене плато Колорадо и, подобно актерам, все еще скрываются за кулисами, с нетерпением ожидая ваших аплодисств, чтобы вызвать их к рампе. Не разочаровывайте их — посетите и насладитесь национальными парками и памятниками плато, ведь они, вероятно, являются величайшей коллекцией живописных чудес в мире.
Дополнительная литература
Многие отчеты, охватывающие различные аспекты района, были процитированы в тексте по автору и году, и они, плюс несколько дополнительных, перечислены в разделе «Избранные ссылки». Однако следует упомянуть несколько работ общего или специального интереса.
Между 1926 и 1929 годами вся территория, ныне включенная в парк, была геологически картирована в классических отчетах Дейна (1935) и Макнайта (1940). Эти люди и их полевые помощники картировали район с помощью мензулы и телескопической алидады без использования современных топографических карт или аэрофотоснимков, за исключением топографических карт узкого участка вдоль реки Колорадо, составленных под руководством Херрона (1917). Только небольшие участки можно было достичь на автомобиле, поэтому почти вся территория была пройдена с использованием лошадей и мулов или пешком. Эта работа плюс картирование, проведенное в близлежащих районах к югу и северу (Stokes, 1952) во время уранового бума середины пятидесятых годов, были использованы Уильямсом (1964) при составлении геологической карты квадранта Моаб в масштабе 1:250 000.
Несколько ранних отчетов о реке Колорадо и ее потенциальном использовании содержат массу информации и много прекрасных фотографий, включая две от Ла Рю (1916, 1925) и одну от Фолласби (1929).
Вас могут заинтересовать краткие описания геологии других национальных парков и памятников или других областей, представляющих особый интерес, такие как отчеты о горах Юинта Хансена (1969), горе Рейнир Кранделла (1969), Йеллоустонском национальном парке Кифера (1971) и мои отчеты о национальном памятнике Колорадо (Lohman, 1965) и национальном парке Каньонлендс (1974).
Для тех, кто хочет узнать больше о науке геологии, я предлагаю учебник Гиллули, Уотерса и Вудфорда (1968).
Благодарности
Я глубоко признателен Бейтсу Уилсону, бывшему суперинтенданту, и бывшему помощнику суперинтенданта Джо Кэритеру за их великолепное сотрудничество в предоставлении данных и информации; Чаку Баджу, бывшему главному рейнджеру; Дэйву Мэю, помощнику начальника отдела интерпретации и управления ресурсами; Джо Миллеру, бывшему инженеру по техническому обслуживанию; Бобу Керру, новому суперинтенданту; Максин Ньюэлл, историку парка и сотруднику национального парка Арчес; Джерри Банте, бывшему рейнджеру парка в Арчес; и Карлу Майкселлу, рейнджеру парка в Арчес, за их многочисленные услуги.
Я благодарен нескольким коллегам и друзьям за предоставление фотографий, за геологическую помощь и данные, а также за рецензирование этого отчета. Я также глубоко благодарен моей жене Рут за то, что она сопровождала меня во всех полевых работах, а также за ее помощь и поддержку.
Избранные ссылки
Abbey, Edward, 1971, Desert solitaire, a season in the wilderness: New York, Ballantine Books, 303 p. Baker, A. A., 1933, Geology and oil possibilities of the Moab district, Grand and San Juan Counties, Utah: U.S. Geol. Survey Bull. 841, 95 p. Baker, Pearl, 1971, The Wild Bunch at Robbers Roost: New York, Aberlard-Schuman, 224 p. Beckwith, Frank, 1934, A group of petroglyphs near Moab, Utah: Santa Fe, N. Mex., El Palacio, v. 36, p. 177-178. Breed, Jack, 1947, Utah’s arches of stone: Natl. Geog. Mag., p. 173-192, August. Case, J. E., and Joesting, H. R., 1972, Regional geophysical investigations in the central Colorado Plateau: U.S. Geol. Survey Prof. Paper 736, 34 p.
Cater, F. W., 1970, Geology of the salt anticline region in southwestern Colorado: U.S. Geol. Survey Prof. Paper 637, 80 p. —— 1972, Salt anticlines within the Paradox Basin, in Geologic atlas of the Rocky Mountain region, United States of America: Denver, Colo., Rocky Mtn. Assoc. of Geologists, p. 137, 138, fig. 4. Cleland, H. F., 1910, North American natural bridges, with a discussion of their origins: Geol. Soc. America Bull., v. 21, p. 313-338. Crandell, D. R., 1969, The geologic story of Mt. Rainier: U.S. Geol. Survey Bull. 1292, 43 p. Dane, C. H., 1935, Geology of the Salt Valley anticline and adjacent areas, Grand County, Utah: U.S. Geol. Survey Bull. 863, 184 p. Dellenbaugh, F. S., 1902, The romance of the Colorado River: New York, G. P. Putnam’s Sons, 399 p. [reprinted 1962 by Rio Grande Press, Chicago, Ill.] Everhart, W. C., 1972, The National Park Service, Praeger Library of U.S. Government Departments and Agencies No. 13: New York, Praeger Publishers, p. i-xii, 1-276. Follansbee, Robert, 1929, Upper Colorado River and its utilization: U.S. Geol. Survey Water-Supply Paper 617, 394 p. Gilluly, James, Waters, A. C., and Woodford, A. O., 1968, Principles of geology [3d ed.]: San Francisco, W. R. Freeman & Co., 685 p. Hansen, W. R., 1969, The geologic story of the Uinta Mountains [with graphics by John R. Stacy]: U.S. Geol. Survey Bull. 1291, 144 p. Herron, W. R., 1917, Profile surveys in the Colorado River Basin in Wyoming, Utah, Colorado, and New Mexico: U.S. Geol. Survey Water-Supply Paper 396, 6 p., 43 pls. Hite, R. J., 1972, Pennsylvanian rocks, in Geologic atlas of the Rocky Mountain region, United States of America: Denver, Colo., Rocky Mtn. Assoc. of Geologists, p. 133-137. Hite, R. J., and Lohman, S. W., 1973, Geologic appraisal of Paradox basin salt deposits for waste emplacement: U.S. Geol. Survey open-file report, 75 p. Hunt, Alice, 1956, Archeology of southeastern Utah, in Geology and economic deposits of east-central Utah: Salt Lake City, Intermountain Assoc. of Petroleum Geologists, 7th Ann. Field Conf., p. 13-18. Hunt, C. B., 1956, Cenozoic geology of the Colorado Plateau: U.S. Geol. Survey Prof. Paper 279, 99 p. —— 1969, Geologic history of the Colorado River, in The Colorado River region and John Wesley Powell: U.S. Geol. Survey Prof. Paper 669, p. I-IV, 59-130.
Jennings, J. D., 1970, Canyonlands-Aborigines: Naturalist, v. 21, Summer, Special Issue no. 2, p. 10-15. Joesting, H. R., Case, J. E., and Plouff, Donald, 1966, Regional geophysical investigations of the Moab-Needles area, Utah: U.S. Geol. Survey Prof. Paper 516-C, 21 p. Keefer, W. R., 1971, The geologic story of Yellowstone National Park, illustrated by John R. Stacy: U.S. Geol. Survey Bull. 1347, 92 p. [1972]. Lansford, Henry, 1972, Boatman in the desert, a passenger-carrying sternwheeler in canyon country: “Empire” [magazine of the Denver Post], Nov. 5, p. 18, 19. La Rue, E. C., 1916, Colorado River and its utilization: U.S. Geol. Survey Water-Supply Paper 395, 231 p. —— 1925, Water power and flood control of Colorado River below Green River, Utah, with a foreword by Hubert Work, Secretary of the Interior, p. 1-100. [Appendix A, A report on water supply, by E. C. La Rue and G. F. Holbrook, p. 101-123; and Appendix B, A geologic report on the inner gorge of the Grand Canyon of Colorado River, by R. C. Moore, p. 125-171]: U.S. Geol. Survey Water-Supply Paper 556, 176 p. Lohman, S. W., 1965, The geologic story of Colorado National Monument [with graphics by John R. Stacy]: Fruita, Colo., Colorado and Black Canyon Natural History Assoc., 56 p. —— 1974, The geologic story of Canyonlands National Park, with graphics by John R. Stacy: U.S. Geol. Survey Bull. 1327, 126 p. McKnight, E. T., 1940, Geology of area between Green and Colorado Rivers, Grand and San Juan Counties, Utah: U.S. Geol. Survey Bull. 908, 147 p. Ouellette, C. M., 1958, Over the top of Landscape Arch: Desert Mag., p. 13-16, March. Pierson, Lloyd, 1960, Arches National Monument, in Geology of the Paradox basin fold and fault belt: Durango, Colo., Four Corners Geol. Soc. Guidebook, 3d Ann. Field Conf., p. 17-21. Schaafsma, Polly, 1971, Rock art of Utah: Cambridge, Mass., Harvard Univ., Papers of the Peabody Museum of Archaeology and Ethnology, v. 65, 169 p. Stacy, J. R., 1962, Shortcut method for the preparation of shaded-relief illustrations, in Short papers in geology, hydrology, and topography 1962: U.S. Geol. Survey Prof. Paper 450-D, p. D164-D165. Stokes, W. L., 1952, Uranium-vanadium deposits of the Thompsons area, Grand County, Utah, with emphasis on the origin of carnotite ores: Utah Geol. and Mineralogical Survey Bull. 46, 51 p., December.