Gamle oversvømmelser dannet, efterladt kampesten i Wildcat Ridge

For et år siden, en historisk oversvømmelse ramte Nebraska, topping diger; tage broer ud, dæmninger og huse; dækker tusindvis af acres i vand; og minder Nebraskans om kraften i en rivende flod.

Men destruktive oversvømmelser i Nebraskas gamle fortid har også formet statens geologi, danner klippeblokke i kanten af ​​Wildcat Ridge i det vestlige Nebraska, finder en nylig undersøgelse fra University of Nebraska–Lincoln forskere.

Kampestenene - nogle på størrelse med en smart bil og dannet for omkring 23 millioner år siden - blev først dokumenteret i 1903 af geolog Nelson Horatio Darton. Men de var svære at studere på grund af deres placering omkring 300 fod oppe i ekstremt terræn, sagde Jesse Korus, geolog hos Conservation and Survey Division i Nebraska. Det ændrede sig, da Korus fik sin dronelicens i 2017, gør det muligt for undersøgelsesafdelingen at foretage en dybdegående, detaljeret undersøgelse af klipperne for første gang.

I løbet af et år, holdet af forskere tog mere end 3, 000 dronefotografier af den geologiske formation kendt som Haystack Mountain-konglomeratet. Ud fra fotografierne, de konstruerede 3D-repræsentationer af klipperne, eller digitale outcrop-modeller.

"Vi brugte også jordgennemtrængende radar, som tillod os at se under jorden bag klipperne, yderligere at forbedre vores 3-D rekonstruktion af klippestrukturerne, " sagde Korus.

Bevæbnet med disse data, forskerne var i stand til at bygge modeller, som de kunne bruge til at analysere og fortolke, hvad der skete med jorden for millioner af år siden for at efterlade stenblokkene.

Haystack Mountain-konglomeratet er et leje af skrånende lag lavet af sandsten dannet under vand på mindst 80 fod dybt. Men før det, det var et gammelt landskab i en smal floddal, et flodleje af løst sand og hårde sandstenskonkreter, som åen gennem tiden skar i. Da floden eroderede sengen og dalens mure, det løse sand skyllet væk, efterlader de hårde brosten og kampesten.

Og så, mener forskerne, magtfulde, dybe oversvømmelser bevægede sig igennem, skubber kampestensmaterialet nedstrøms i gigantiske stænger.

"Disse stænger kan have lignet de felter med issten, vi så sidste forår efter oversvømmelserne i 2019, bortset fra at stenaflejringerne ikke smeltede som isen gjorde, " sagde Korus. "I stedet, de blev konsolideret til konglomeratklipper og blev til sidst løftet, danner klipper, der nu er en del af det moderne landskab i Wildcat Hills."

Selvom forskerne ikke ved, hvilke faktorer der i sidste ende drev udviklingen af ​​Haystack Mountain-konglomeraterne, de kan have inkluderet tektonisk løft, klima forandring, økosystemændringer fra skov til græsarealer, eller endda erosion af vandløbshoveder til et tilstødende vandskel, resulterer i en øjeblikkelig flodsystemændring.

Fremtidige undersøgelser ved hjælp af dronearbejde og 3D-modeller af lignende flodaflejringer i nærheden, eller på forskellige steder og geologiske tidsaldre på tværs af Great Plains, kunne besvare disse spørgsmål og vil blive forfulgt.

"Vi ønsker at forstå den langsigtede udvikling af flodsystemer på Great Plains som kontekst for at forstå moderne store oversvømmelser, flodaflejringer og potentielle virkninger af klimaændringer på flodhydrologi og sedimentologi, " sagde Korus.

Andre forskere på projektet omfattede Matt Joeckel, direktør for Conservation and Survey Division i School of Natural Resources, og Shane Tucker, highway bjærgning palæontolog med University of Nebraska State Museum.

"Det er svært at fortælle, hvor bemærkelsesværdigt Haystack Mountain-konglomeratet er, " sagde Joeckel. "Dens egenskaber skiller sig virkelig ud i forhold til de sedimentære lag ovenfor, under og omkring det i det sydlige Panhandle og tilstødende dele af Colorado og Wyoming. Det har fascineret en række dygtige geologer i omkring 120 år.

"Vores papir, selvom, er den første offentliggjorte omfattende undersøgelse af forekomsten, og det ville aldrig være sket uden Jesses beherskelse af moderne teknikker."