В районе Пало-Дуро было найдено множество позвоночных плиоценового периода. Известный как «век млекопитающих», третичный период характеризовался млекопитающими, столь же разнообразными, как и рептилии мезозойской эры. Среди этих необычных существ были такие ныне вымершие виды, как саблезубая кошка и похожий на слона мастодонт с лопатообразной челюстью (рис. 18). Остатки этих животных, а также кости жирафоподобных верблюдов, лошадей размером с пони и ленивцев были найдены в окрестностях каньона. На травянистых равнинах плиоценового времени также обитали крупные черепахи, достигавшие длины до 3 футов (рис. 19). Диорамы, показывающие, как могли выглядеть эти животные, а также их реальные останки, выставлены в Зале доисторической эпохи на нижнем этаже Исторического музея Панхэндл-Плейнс в Каньоне, в 13 милях к западу от парка (стр. 35).
Рис. 18. Эта модель мастодонта с лопатообразной челюстью в натуральную величину типична для ныне вымерших, похожих на слонов существ, которые жили в этом районе в эпоху плиоцена. (Фотография предоставлена Историческим музеем Панхэндл-Плейнс.)
Рис. 19. Панцири гигантских черепах длиной до 3 футов были собраны из пород плиоцена в районе Пало-Дуро. (Фотография предоставлена Историческим музеем Панхэндл-Плейнс.)
Породы плейстоцена.—
Самые молодые горные породы в парке штата каньон Пало-Дуро сформировались в эпоху плейстоцена четвертичного периода кайнозойской эры (см. геологическую шкалу времени, стр. 11). Породы плейстоцена довольно широко распространены на большей части территории Панхэндл-Плейнс, и они в основном состоят из осадочных пород, которые отлагались в речных долинах, в озерах или прудах, либо переносились ветром. Большая часть слоев плейстоцена в районе парка состоит из рыхлых отложений ила и песка, которые были отложены под действием ветра. Этот красновато-коричневый илистый песок, известный на местном уровне как «надувной песок», перекрывает каличе Огаллалы в большинстве точек вдоль кромки каньона.
КАК БЫЛ ПРОРЕЗАН КАНЬОН
Посетителю, впервые увидевшему каньон Пало-Дуро, может быть трудно поверить, что эта зияющая пропасть началась как простой овраг. Но для геоморфолога — геолога, изучающего происхождение и развитие ландшафтов, — каньон Пало-Дуро — это лишь многократно увеличенный овраг. Это очевидно, поскольку форма каньона, характер его притоков и характер его стен указывают на то, что он был углублен и удлинен врезанием реки и расширен другими геологическими процессами.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА ПРОТОЧНОЙ ВОДЫ
Каньон Пало-Дуро является классическим примером формы рельефа, созданной геологической работой проточной воды. Несомненно, являясь самым важным агентом эрозии, проточная вода, вероятно, делает больше для разрушения суши, чем все остальные геологические агенты вместе взятые. Это неудивительно, если учесть тот факт, что ежегодные осадки на Земле (такие как дождь и снег) равны примерно четырем миллиардам тонн воды. Хотя количество осадков сильно варьируется от места к месту, среднее годовое количество осадков на суше составляет около 40 дюймов воды. Из них примерно 25 процентов стекают с суши, образуя реки.
Когда едешь по парку и переправляешься через обычно спокойно текущие воды реки Прери-Дог-Таун-Форк, можно задаться вопросом, действительно ли этот неприметный поток является тем геологическим агентом, который ответственен за это глубокое ущелье. Но посетитель, которому довелось присутствовать во время сильного ливня, вскоре убедится в этом, ибо во время сильных дождей этот спокойный поток превращается в бушующий поток. По мере того как река увеличивается в размерах, она также становится более эффективным инструментом формирования ландшафта, ибо чем больше и быстрее поток, тем больше материала горных пород он может нести. Таким образом, при течении на пике своей мощности этот приток Ред-Ривер становится движущейся лентой наждачной бумаги, чей груз песка, ила и гравия резал и размывал стены и дно каньона на протяжении сотен тысяч лет. Сколько времени потребовалось реке, чтобы прорезать эту замечательную пропасть? Хотя точно узнать это невозможно, геологические данные указывают на то, что каньон сформировался в течение последнего миллиона лет — относительно короткое время, геологически говоря.
Работа реки становится еще более эффективной благодаря воде и осадочным породам, которые она получает от своих притоков; эта добавленная вода существенно увеличивает объем и скорость реки. Хотя многие притоки пересыхают в течение большей части года, они несут большое количество воды во время сильных дождей. Более того, поскольку большинство этих потоков протекают по поверхностям горных пород, не защищенным толстым слоем почвы или растительности, их воды быстро переносятся в главную реку. Таким образом, объем и скорость Прери-Дог-Таун-Форк позволяют реке — особенно в периоды паводков — нести большой груз частиц горных пород, которые эффективно размывают русло реки. Откуда берется этот обломочный материал? Большая его часть размывается со сторон и дна русла реки.
Река несет свой груз несколькими способами. Такие материалы, как соль и другие растворимые вещества, переносятся в растворенном состоянии или в виде раствора. Еще больше, например, ила и мелкого песка, переносится во взвешенном состоянии. Эти осадочные породы взвешены между поверхностью воды и дном русла реки. Те частицы, которые не растворяются в воде и слишком тяжелы, чтобы переноситься во взвешенном состоянии, составляют донный груз реки. Эти более крупные осадочные породы, такие как гравий, галька и валуны, катятся, подпрыгивают или скользят вдоль русла реки.
По мере того как внезапные паводки проносятся через каньон Пало-Дуро, река использует свой груз для дальнейшей эрозии горных пород, через которые она проходит. Каждый движущийся фрагмент породы буквально становится режущим инструментом для абразии, поскольку рыхлые частицы породы медленно разрушают берега и русло реки. В конце концов, абразивные фрагменты породы становятся гладкими и округлыми, а русло реки постепенно изнашивается до более низкого уровня; оно также расширяется.
Река также размывает посредством гидравлического действия, когда рыхлые фрагменты горных пород поднимаются и перемещаются силой течения реки. Этот процесс похож на эффект, возникающий, когда почва взбалтывается и смывается, когда вода из садового шланга распыляется на рыхлую землю. Эффекты гидравлического действия сыграли важную роль в расширении каньона, поскольку отступление скал от середины каньонов было частично вызвано подмывом. Таким образом, по мере того как мягкие сланцевые и гипсовые пласты удалялись рекой, вышележащие песчаниковые формации постепенно отламывались и падали в каньон. Оказавшись на дне каньона, большинство плит и блоков песчаника в конечном итоге разбивались и уносились реками в виде песка и грязи. Не все валуны были разрушены таким образом; местами (например, в «Рок-Гарден») подобные валуны можно увидеть и сегодня (рис. 34).
ВЫВЕТРИВАНИЕ И ГРАВИТАЦИЯ ДОБАВЛЯЮТ ПОСЛЕДНИЙ ШТРИХ
Большая часть энергии реки была потрачена на врезание, поскольку каньон, по-видимому, углублялся быстрее, чем расширялся. Но по мере того как река прорезала свое русло глубже в коренную породу, все большая площадь стены каньона подвергалась воздействию других агентов эрозии. Медленно — почти незаметно — стены каньона разрушались процессами выветривания и склоновыми процессами.
Выветривание.—
Везде, где горные породы обнажены на поверхности Земли, они подвергаются воздействию агентов выветривания. Они растворяются дождевой водой, раздвигаются морозом и льдом и подвергаются воздействию переносимого ветром песка. Некоторые изменения, вызванные выветриванием, являются чисто механическими, то есть порода просто измельчается до более мелких фрагментов, не разрушаясь химически и не претерпевая никаких изменений в своем минеральном составе. Это механическое выветривание, или дезинтеграция, происходит несколькими способами. Изменения особенно заметны в горных породах, которые подвергаются большим суточным колебаниям температуры. Если трещина в этих породах заполняется водой и температура падает ниже нуля, образуется лед. Когда вода замерзает, она расширяется примерно на 10 процентов своего объема — именно по этой причине водопроводные трубы часто лопаются зимой. Как и в водопроводной трубе, давление расширяющегося льда обычно достаточно велико, чтобы расширить и углубить трещину в породе. Этот процесс, называемый морозным выветриванием, может в конечном итоге привести к тому, что порода расколется и распадется. Совокупные эффекты морозного выветривания, вероятно, сыграли значительную роль в откалывании крупных блоков горных пород от стен и кромки каньона.
Животные и растения также могут ускорить разрушение горных пород. Корни растений обычно растут в расщелинах горных пород, и по мере того, как корни становятся больше, они раздвигают породу. Роющие животные, такие как кролики, гоферы и суслики, также способствуют разрушению горных пород. Хотя они не атакуют горные породы напрямую, их рытье обнажает новые поверхности горных пород для процессов выветривания. Норы, которые делают эти существа, также позволяют воде и воздуху легче проникать в землю, тем самым ускоряя разрушение горных пород.
Человек, конечно, способствует большему разрушению горных пород, чем все остальные животные вместе взятые. Таким образом, исследуя тропы каньона и взбираясь на его стены, человек не только увидит свидетельства различных типов механического выветривания, но и будет способствовать дальнейшему разрушению горных пород.
Разложение, или химическое выветривание, работает рука об руку с механическим выветриванием. Но в отличие от дезинтеграции, разложение создает материалы горных пород, которые в основном отличаются от исходной невыветрелой породы. Эти изменения происходят в результате химических реакций между минералами в горных породах и водой, углекислым газом и кислородом. Хотя засушливый климат и суровые зимы Панхэндла в целом способствуют механическому выветриванию, некоторые красные сланцы и гипсовые отложения показывают эффект окисления, гидратации и других форм химического выветривания (рис. 10).
Склоновые процессы.—
Склоновые процессы, эрозионный процесс, при котором горные породы и почва перемещаются вниз по склону под действием силы тяжести, также сыграли важную роль в формировании каньона Пало-Дуро. Этот тип эрозии был особенно активен на стенах каньона, поскольку здесь склоны достаточно крутые, чтобы способствовать движению земных материалов вниз. В нескольких местах происходили оползни, которые перемещали большое количество горных пород за короткий промежуток времени. Но большинство массовых движений были незаметно медленными, поскольку массы осыпей (скопления обломков горных пород) на более крутых склонах медленно ползли вниз по склону под собственным весом. Осыпные отложения, образованные таким образом, можно увидеть у подножия большинства скал и эрозионных останцов по всему каньону (рис. 20).
Дифференциальная эрозия.—
Даже самый случайный наблюдатель вскоре заметит, что не все горные породы каньона в равной степени подверглись эрозии. Действительно, именно природа этой дифференциальной эрозии придает каньону Пало-Дуро суровый скульптурный вид, который во многом объясняет его красоту.
Посетители каньона Пало-Дуро часто спрашивают, почему геологические формации имеют столь разнообразную форму. Ответ на этот вопрос кроется в самих горных породах. Поскольку различные слои горных пород имеют неодинаковую твердость, они разрушаются с разной скоростью. Следовательно, более твердые, более устойчивые породы, такие как песчаники и конгломераты формации Трухильо, образуют полки, уступы и «шапки» каменных скульптур. Лайтхаус (рис. 31) и другие останцы (рис. 16) являются хорошими примерами форм рельефа, созданных дифференциальной эрозией. Упомянутые ранее «худу» также являются продуктами этого типа эрозии (рис. 16 и 20).
Рис. 20. Осыпные склоны (стрелка) хорошо развиты на восточной стороне пика Кэпитол и местами скрывают красные пласты Куотермастера. Обратите внимание на «худу» на южном (левом) конце структуры.
Более мягкие породы, такие как сланцы и глина, легче разрушаются эрозией, и они обычно образуют склоны, а не скалы или уступы (рис. 12). Борозды, углубления и пещеры также развились в некоторых менее устойчивых породах, таких как сланцы и гипсовые пласты формации Куотермастер. Пещера Катарина (рис. 27), которая образовалась в красных и белых сланцах «Испанских юбок» (рис. 26), является хорошим примером этого типа особенностей. Пещеры такого типа обеспечивали защиту как человеку, так и диким животным с незапамятных времен, поскольку их останки были найдены в ряде подобных пещер.
Таким образом, за относительно короткое время — геологически говоря — знакомые процессы формирования ландшафта, описанные выше, объединили усилия, чтобы предоставить Техасу одну из его самых замечательных природных достопримечательностей. Но, что интересно, те же самые геологические процессы, которые создали эти необычные формации, усердно работают над их разрушением. Со временем, по мере прогрессирования эрозии, «шапки» останцов разрушаются, а подстилающие сланцы крошатся и смываются в долину внизу. И все же, даже когда старые формы рельефа разрушаются, ветер, вода, лед и человек атакуют стены каньона, чтобы произвести еще больше этих интересных эрозионных останцов.
ЧТО ДЕЛАТЬ И ЧТО ПОСМОТРЕТЬ В ПАРКЕ ШТАТА КАНЬОН ПАЛО-ДУРО
Посетитель каньона Пало-Дуро может выбрать из ряда развлекательных и образовательных мероприятий. Более того, независимо от того, приедет ли человек на несколько часов, чтобы устроить пикник на берегу реки, или проведет неделю в одном из ухоженных кемпингов, визит, вероятно, будет приятным и полезным. На следующих страницах приведено краткое описание некоторых достопримечательностей парка и некоторых из наиболее популярных мест в каньоне. Цифры в скобках относятся к номерам, которые обозначают эти места на карте каньона Пало-Дуро (рис. 2, стр. 4-5). Надеемся, что эта информация поможет спланировать визит в каньон и тем самым сделать пребывание более приятным и стоящим.
Вход в парк (1).—
Первая остановка в парке — ворота у станции рейнджеров (рис. 21). Здесь нужно заплатить скромную плату за вход и получить литературу и информацию о парке. Парк открыт каждый день в году, но входные ворота закрываются на закате.
Коронадо-Лодж и смотровая площадка (2).—
Смотровая площадка у Коронадо-Лодж (рис. 22), расположенная примерно в полумиле от входа в парк, — хорошее место, чтобы начать визит. Расположенный на уступе каличе Огаллалы (стр. 26), Лодж представляет собой привлекательное, деревенское сооружение, построенное из блоков песчаника Трухильо (стр. 22). Его панорамные окна и открытая смотровая площадка обеспечивают непревзойденный вид на каньон и позволяют сориентироваться перед спуском на дно каньона. Большие телескопы, работающие от монет, позволяют рассмотреть вблизи отдаленные части каньона, а также имеются музейные витрины, содержащие объекты исторического и геологического интереса из района Пало-Дуро. Если возможно, стоит посетить смотровую площадку Коронадо более одного раза во время визита, желательно в разное время дня. Из-за меняющихся облаков и условий освещения каньон представляет собой постоянно меняющуюся панораму от восхода до заката. Открытый круглый год, Лодж предлагает полный ассортимент сувениров, фотопленки и товаров для кемпинга. Также есть закусочная, где можно купить кофе, сэндвичи и холодные напитки.
Живописная дорога (1-16).—
После осмотра каньона из Коронадо-Лодж следует проехать по живописной дороге по Парковой дороге 5. Эта асфальтированная всепогодная дорога спускается с северо-западной кромки каньона и продолжается до разворота в Коу-Кэмп, расстояние около 8 миль. Хотя нынешняя живописная дорога была завершена в 1951 году, путь, по которому она проходит, по сути, является тем самым, который был проложен полковником Чарльзом Гуднайтом, когда он основал ранчо Пало-Дуро в 1876 году. Дорога спускается на дно каньона серией хорошо спроектированных поворотов, но поскольку она опускается на 800 футов чуть более чем на милю, разумно использовать вторую или низшую передачу на спуске. Также следует соблюдать установленные ограничения скорости (от 10 до 20 миль в час) и всегда держаться правой стороны дороги.
На 800-футовом участке от края до дна каньона можно проследить полный геологический разрез: путь проходит через пески плейстоцена, формации Огаллала, Трухильо и Тековас, прежде чем достичь формации Куотермастер, обнажающейся на дне каньона. Каждая из этих геологических формаций рассматривается в других разделах данной публикации (стр. 16–28).
Амфитеатр «Пионер» (3). —
Достигнув дна каньона, Парковая дорога 5 становится ровной, и отсюда остается совсем немного до амфитеатра «Пионер» — одной из новейших и самых популярных достопримечательностей каньона. Здесь, у подножия красочного 600-футового утеса, расположен примечательный открытый театр на 1500 мест, построенный по последнему слову техники (рис. 23). Каждый вечер в течение десятинедельного летнего сезона в амфитеатре показывают симфоническую драму, повествующую об истории Техасского Панхэндла. Информацию об этих постановках можно получить на въезде в парк, в «Коронадо-Лодж» и в других точках на территории парка.
Рис. 21. Въездные ворота в парк штата «Каньон Пало-Дуро».
Рис. 22. «Коронадо-Лодж» на северо-западном краю каньона открывает панорамные виды на каньон.
Железная дорога «Сэд Манки» (4). —
Железная дорога «Сэд Манки» начинается — и заканчивается — в Сэд-Манки, штат Техас, небольшом «поселении», которое лежит у подножия пика Триасик (рис. 24). В отличие от большинства миниатюрных железных дорог, «Сэд Манки Спешл» — это не аттракцион для детей. Напротив, эта 2-мильная поездка дает возможность съехать с дороги, чтобы поближе рассмотреть геологические формации, обнажающиеся вдоль путей. Отсюда открываются особенно хорошие виды на «Испанские юбки» (рис. 26), пещеру Катарина (рис. 27) и пик Триасик (рис. 25). На эти и другие объекты геологического интереса указывает опытный лектор, который также представляет краткий обзор геологической истории района.