ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยานับพันล้านปีหายไปจากแกรนด์แคนยอน
แกรนด์แคนยอนเป็นเค้กชั้นหนึ่งของประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยา โดยมีโขดหินเรียงซ้อนกันอย่างประณีตเหมือนที่พวกมันวางลงเมื่อหลายล้านปีก่อน นั่นคือจนกว่าคุณจะลึกเข้าไปในหุบเขาลึกและพบความไม่สอดคล้องครั้งใหญ่ ซึ่งเป็นช่องว่างระหว่างชั้นหินที่แสดงถึงพันล้านปีในบางสถานที่
แม้แต่คนแปลกหน้า ความไม่สอดคล้องครั้งใหญ่ยังปรากฏอยู่ในโขดหินทั่วโลก และมักจะอยู่ในหินจากยุคเดียวกัน เมื่อประมาณ 550 ล้านปีก่อนและ ก่อนหน้านี้.
“มีสิ่งที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดมากมายที่สังเกตได้ในพื้นที่ต่างๆ แต่หายากที่จะมีสิ่งที่สังเกตได้ซึ่งแสดงถึงลักษณะเดียวกัน ช่องว่างของเวลาจากกว่าพันล้านปีก่อนถึงประมาณ 500 ล้านปีก่อน” บาร์รา พีค นักศึกษาปริญญาเอกด้านธรณีวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ กล่าว
ตอนนี้ พีคและเพื่อนร่วมงานของเธอได้พบว่าในแกรนด์แคนยอน อย่างน้อย ชั้นหินเหล่านี้ได้สูญหายไประหว่างการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก โดยการล่มสลายของมหาทวีป ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าถึงแม้จะพบความไม่สอดคล้องกันครั้งใหญ่ในหินจากทั่วโลก แต่สาเหตุของการปรากฏตัวของมันอาจแตกต่างกันไปในทุกที่ ไม่มีเลเยอร์ ถึงแม้ว่าความไม่สอดคล้องที่ยิ่งใหญ่จะถูกกำหนดโดยการไม่มีหิน อายุของมันเป็นที่รู้จักจากอายุ ของชั้นหินด้านบนและด้านล่างช่องว่าง พีคและเพื่อนร่วมงานไม่สนใจอายุของการก่อตัวของหิน แต่เป็นช่วงเวลาที่หินเย็นตัวลง หินที่ฝังลึกอยู่ในสภาวะที่มีความกดอากาศสูงและมีความร้อนสูง แต่การระบายความร้อนบ่งชี้ว่าหินเหล่านั้นกำลังถูกขุดขึ้นมา หรือนำเข้าใกล้พื้นผิวมากขึ้นในขณะที่หินที่อยู่เหนือพวกมันหายไป Peak กล่าว “วิธีการที่เกิดขึ้นคือผ่านการกัดเซาะ ดังนั้นสิ่งที่เราพยายามทำให้ทราบคือกระบวนการกัดเซาะ” เธอกล่าว เพื่อที่จะทำอย่างนั้น นักวิจัยได้พิจารณา ฮีเลียม ติดอยู่ภายในแร่เพทายในหิน ฮีเลียมเป็นผลพลอยได้จากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี
เป็นผู้นำ ภายใต้ความร้อนสูง ฮีเลียมสามารถหนีออกจากเมทริกซ์แร่ได้ แต่ในหินที่เย็นกว่านั้น ฮีเลียมจะติดอยู่ ดังนั้น การวัดระดับฮีเลียมในหินบางอายุสามารถบอกคุณได้เมื่อหินนั้นมาถึงพื้นผิวและทำให้เย็นลง
วิวัฒนาการการกัดเซาะ
พีคและเพื่อนร่วมงานของเธอมองดูชั้นหินใต้ (และเก่ากว่านั้น) ความคลาดเคลื่อนครั้งใหญ่จากสถานที่แปดแห่งในแกรนด์แคนยอนเพื่อค้นหาว่าเมื่อใดที่หินด้านบนถูกกวาดออกไป . พวกเขาพบระดับความแปรปรวนอย่างน่าประหลาดใจ โดยที่ทางตะวันตกของหุบเขาลึกเย็นลงโดยเฉลี่ย 200 ล้านปี เร็วกว่าภาคตะวันออกของหุบเขาลึกภายในอุทยานแห่งชาติแกรนด์แคนยอน
ขนาดของความไม่สอดคล้องกันครั้งใหญ่ก็แตกต่างกันไปตามหุบเขา โดยมีช่องว่างเล็กกว่าทางทิศตะวันออก พีคกล่าว ช่องว่างที่เล็กที่สุดครอบคลุมประมาณ 250 ล้านปี หินที่ใหญ่ที่สุด 1.2 พันล้านปีหายไป
ภาพรวมแสดงให้เห็นว่าครึ่งหนึ่งของหุบเขาทางทิศตะวันตกตอนนี้เพิ่มขึ้น สู่ผิวน้ำเมื่อประมาณ 700 ล้านปีก่อน ครึ่งทางตะวันออกเพิ่มขึ้นเกือบ 500 ล้านปีก่อน แต่ถึงแม้จะอยู่ในภาพรวมกว้างๆ นี้ ก็มีความแตกต่างกันเป็นเวลาหลายสิบหรือหลายร้อยล้านปีในจุดที่อยู่ห่างจากกันเพียงไม่กี่สิบไมล์
ความแปรปรวนนี้อาจเกิดจากกิจกรรมการแปรสัณฐาน พีคกล่าว มหาทวีป Rodinia ซึ่งรวมตัวกันเมื่อประมาณ 1 พันล้านปีก่อนและเลิกราเมื่อประมาณ 750 ล้านปีก่อน กำลังแตกแยกออกไปในช่วงเวลานี้ ความแตกแยกนี้ทำให้เกิดรอยเลื่อนทั่วทั้งภูมิภาคแกรนด์แคนยอน ซึ่งหลายแห่งยังคงมองเห็นได้ในโขดหินในปัจจุบัน ในขณะนั้น พีคกล่าวว่าการแยกออกจากกันของทวีปจะนำไปสู่จุดสูงสุดและแอ่งน้ำหลายระดับ จุดสูงสุดไม่ได้มีตะกอนเกาะอยู่มากนัก ดังนั้นหินของพวกมันจึงถูกเปิดออก ในขณะที่แอ่งเป็นแหล่งกักเก็บตะกอน ทำให้หินที่ฐานฝังอยู่
“ทั่วทั้งภูมิภาค เป็นเวลาหลายล้านปี แน่นอนว่าจะมีการกัดเซาะเกิดขึ้นทุกหนทุกแห่ง เพียงแค่ขอบเขตของมันก็มี แตกต่างกันในระดับที่ค่อนข้างเล็ก หลายสิบกิโลเมตร อาจเกิดขึ้นในบางสถานที่” พีคกล่าว
ขณะนี้นักวิจัยกำลังใช้เทคนิคเดียวกัน จนถึงวันที่เกิดการพังทลายของความไม่สอดคล้องครั้งใหญ่ในสถานที่อื่นๆ ทั่วอเมริกาเหนือ เธอกล่าว พวกเขายังหวังว่าจะดูสถานที่ต่างๆ นอกอเมริกาเหนือ จนถึงตอนนี้ หลักฐานเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าวันที่เกิดการกัดเซาะแตกต่างกันมากแม้ภายในทวีปก็ตาม พีคกล่าว
“สิ่งนี้กำลังบอกกับเราว่า แทนที่จะเป็นสาเหตุเดียวในระดับโลกต่อคุณลักษณะนี้ ก็คือมี เกิดขึ้นมากมายในช่วงเวลานี้มากกว่าหนึ่งพันล้านปี” เธอกล่าว “มันเป็นเรื่องบังเอิญจริงๆ ที่เราเห็นความไม่สอดคล้องนี้สอดคล้องกับช่องว่างของเวลาเดียวกันทุกที่”
งานวิจัยเผยแพร่เมื่อเดือนสิงหาคม 12 ในวารสาร
.
