미국 애리조나 주에 위치한 그랜드 캐년은 수백만 년의 지구 역사를 보여주는 지질학적으로 놀라운 장소이고 협곡 입니다. 콜로라도 강이 깎아 만든 거대한 협곡으로 세계에서 가장 중요한 자연 명소 중 하나로 여겨집니다. 이 곳은 시간이 멈춘 곳이며 그 풍경의 순전한 규모가 숨이 막힐 정도 입니다. 끊임없이 변하는 행성의 변화하는 본질에 대한 살아있는 증거인 그랜드 캐니언에 대해 지질학적으로 어떤 의의가 있는지 알아 보겠습니다.
1. 형성 :
그랜드 캐년은 지구의 지질학적 역사의 단면을 드러내는 일련의 뚜렷한 암석층으로 구성되어 있습니다. Grand Canyon Supergroup 및 Colorado Plateau로 알려진 이 지층의 나이는 약 2억 5천만 년에서 20억 년 사이입니다. 암석층은 석회암, 사암, 혈암, 역암 등 다양한 유형을 포함하며 각각 다른 지질 시대를 나타냅니다. 그랜드 캐년의 형성은 주로 지난 600만 년 동안 콜로라도 강과 그 지류의 침식력에 기인할 수 있습니다. 그러나 협곡의 초기 형성은 지각 활동, 특히 콜로라도 고원의 융기로 인해 이 지역이 융기된 약 7천만 년 전에 시작되었습니다.
2.콜로라도강 :
그랜드 캐니언을 조각하는데 중추적인 역할을 한 콜로라도 강은 수백만 년 동안 강과 그 지류는 층층이 쌓인 암석을 가차 없이 침식하여 협곡을 깊게 만들었습니다. 침식 과정에는 주로 수압 작용, 마모 및 용해가 포함되며, 이는 점진적으로 암석을 마모시키고 협곡의 가파른 벽을 형성하게 되었습니다.
3.차등침식 :
차등 침식은 그랜드 캐니언의 독특한 모습을 형성하는 데 중요한 역할을 합니다. 침식에 대한 다양한 암석층의 다양한 저항은 협곡 전체에 뚜렷한 계단, 절벽, 테라스를 만들었습니다.
이 곳은 석회암, 사암, 셰일, 그리고 복합물과 같은 퇴적암을 포함한 다양한 종류의 바위들로 구성되어 있습니다. 이 바위들은 다른 경도, 조성, 그리고 풍화와 침식에 대한 다양한 저항력을 가지고 있습니다.
코코넛 사암과 카이밥 석회암과 같은 저항성(단단한) 사암층과 같은 일부 암석층은 침식에 더 강하고 두드러진 절벽과 가장자리를 형성하는 경향이 있습니다. 이 단단한 층들은 빠른 침식으로부터 기초가 되는 더 부드러운 바위들을 보호하는 덮개돌 역할을 합니다.
반면에, 셰일과 실트스톤과 같은 더 부드럽고 더 쉽게 침식되는 암석층은 더 빨리 침식됩니다. 강과 그 지류가 이 곳을 흐르면서 약한 암석층을 우선적으로 침식하여 더 단단한 층 사이에 경사면과 오목한 부분이 형성됩니다.
시간이 지남에 따라, 이 차등 침식은 더 단단한 바위 층의 절벽은 돌출되고 더 부드러운 층은 들어가는 계단식 층을 만들었습니다. 이것은 이 지역의 지질학적 역사를 볼 수 있게 하면서, 아래에 있는 암석층을 드러나게 했습니다.
또한 암반 내부의 관절과 골절의 존재는 미분 침식의 원인이 됩니다. 이러한 약점들은 물이 침투하여 바위를 더 침식하여 협곡의 확장과 측면 협곡의 형성으로 이어지는 경로를 제공합니다.
차등 침식, 접합 및 암석층의 다양한 저항의 조합은 그랜드 캐니언의 복잡하고 경외심을 불러일으키는 풍경을 만들었습니다. 이것은 지구의 지질학적 특징을 계속해서 형성하고 있는 풍화와 침식의 지속적인 힘에 대한 증거입니다.
차등 침식이 그랜드 캐니언의 고유한 특징을 어떻게 형성했는지에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.
1) 차등 풍화:
침식 외에도 차등 풍화는 그랜드 캐년의 독특한 모습에 기여합니다. 동결-해동 주기, 화학적 풍화 및 생물학적 활동과 같은 풍화 과정은 암석의 구성과 저항에 따라 암석에 다르게 영향을 미칩니다. 더 부드러운 암석은 더 빨리 풍화되는 경향이 있어 서로 다른 암석층 사이의 대비를 더욱 강조합니다.
2) 테라스 형성:
그랜드 캐년의 계단식 층은 테라스 형성으로 더욱 강화됩니다. 테라스는 협곡 내의 여러 층에서 퇴적물의 침식 및 퇴적에 의해 형성된 수평 플랫폼 또는 벤치입니다. 특정 암석층의 단단함은 협곡 벽을 따라 뚜렷한 수평 띠로 나타나는 보다 내구성 있는 테라스를 만들 수 있습니다.
3) 물의 역할:
물은 그랜드 캐년 내 차등 침식에서 중요한 역할을 합니다. 콜로라도 강과 그 지류는 수백만 년에 걸쳐 점차적으로 암석층을 깎아내면서 강력한 침식 작용제 역할을 합니다. 물의 흐름은 부유 퇴적물 및 파편과 함께 협곡 벽을 샅샅이 뒤지고 모양을 만들어 암석층 사이의 침식 속도 차이를 더욱 두드러지게 합니다.
4) 지각 활동의 영향:
그랜드 캐니언이 위치한 콜로라도 고원의 융기 및 기울기는 차등 침식 패턴에도 영향을 미쳤습니다. 구조적 힘으로 인해 암석층이 기울어져 남서쪽으로 완만하게 기울어졌습니다. 이 딥은 협곡 벽을 따라 암석층이 노출되어 침식에 더 취약하게 만듭니다.
차등 침식, 풍화 및 지각 활동의 조합은 눈에 띄는 계단, 절벽, 테라스 및 노출된 암석층이 특징인 그랜드 캐년의 복잡한 풍경을 만들었습니다. 이러한 침식이 계속해서 협곡을 형성, 수정 하고 현재도 진행 중인 지질학적 과정입니다.
4. 비슈누 지하 암석:
그랜드 캐니언에서 볼 수 있는 가장 깊고 오래된 암석층은 비슈누 지하 암석으로 알려져 있습니다. 이 암석은 약 17억년에서 20억년 전에 형성된 변성암과 화성암의 복잡한 집합체를 구성합니다. 그들은 이 지역의 초기 지질학적 역사에 대한 귀중한 정보을 제공하고 고대 산 형성의 증거를 보여 줍니다.
5.대부정합:
대부정합은(Great Unclnformity)은 그랜드 캐니언 내에서 가장 중요한 지질학적 특징 중 하나로 대부정합으로 세월에 흐름에 따라 층층이 쌓인 암석 간의 나이가 상당한 격차를 나타낸다는 것입니다.
대부정합은 약 10억년 이상으로 추정되는 지질학적 기록의 상당한 나이 차이를 나타냅니다. 그것은 침식으로 인해 이전에 퇴적된 암석층이 제거되어 지구 역사의 증거가 지워지는 상당히 오랜 시간을 의미합니다.
대부정합 아래에는 그랜드 캐년에서 발견된 가장 오래된 암석 중 일부인 선캄브리아기 암석이 있습니다. 이 암석은 편암, 편마암, 화강암을 포함하며 변성 및 심성 활동과 같은 다양한 과정을 통해 형성이 되었는데 그들은 약 17억년에서 5억 4천만년 전까지의 시간 범위를 나타냅니다.
대부정합 상부에는 고생대 퇴적암이 발견이 되는데 이 퇴적층은 약 5억 4천만년에서 2억 5천만 년 전의 고생대에 퇴적 되었습니다. 그랜드캐년의 고생대 암석에는 Tapeats Sandstone, Bright Angel Shale 및 Redwall Limestone과 같은 지층이 포함 됩니다.
정리해보면, 처음에는 선캄브리아기 암석이 퇴적된 후 융기 및 침식을 겪었고 이 침식은 지각 활동과 변화하는 환경조건으로 인해 상당한 양의 암석층을 제거 했습니다. 그 후 이 지역은 다시 물에 잠겼고 고생대 퇴적암이 침식된 표면 위에 퇴적되었습니다.
대부정합은 암석 기록에서 누락된 방대한 양의 지질학적 시간을 나타내기 때문에 지질학자들에게 매우 중요합니다. 이는 침식 작용으로 이전에 퇴적된 지층이 제거되어 산 형성, 화산 활동, 해수면 변화와 같은 주요 지질학적 사건의 증거를 잃어버린 상당히 오랜 기간을 나타냅니다
6. 측면 침식 및 측면 협곡:
콜로라도 강의 주 수로를 따라 그랜드 캐니언에는 수많은 측면 협곡이 있습니다. 이 측면 협곡은 측면 침식으로 인해 형성되었으며, 개울과 지류가 층을 깎아내어 시간이 지남에 따라 협곡의 넓이가 넓어졌습니다. 하바수 캐년(Havasu Canyon)과 브라이트 엔젤 캐년(Bright Angel Canyon)과 같은 일부 눈에 띄는 측면 협곡은 뚜렷한 지질학적 특징을 보여주고 협곡의 역사를 보여 줍니다.
7. 화석:
그랜드 캐니언은 과거 생태계와 생명체에 대한 통찰력을 제공하는 풍부한 화석을 보존하고 있습니다. 그랜드 캐니언에서 발견되는 화석에는 삼엽충, 완족류, 산호와 같은 해양 무척추동물뿐만 아니라 초기 파충류와 양서류를 포함한 육상 식물과 동물이 포함됩니다. 이 화석은 과학자들이 고대 환경과 지구 생명체의 진화를 재구성하는 데 도움이 됩니다.
결론:
그랜드 캐년은 지구의 역동적인 지질학적 과정에 대한 증거로서 물 침식의 힘, 여러 과정을 거쳐 만들어진 암석 , 지질학적 시간의 광대함을 보여줍니다. 층층이 쌓인 벽과 다양한 풍경은 생생한 지질학적 기록을 제공하여 방문자가 이 곳의 신비함을 직접 보고 느낄 수 있게 합니다.