Forskere løser et Colorado River-mysterium

Et hold ledet af University of Oregon geolog Rebecca Dorsey har udgivet to artikler, der giver ny indsigt i Colorado-flodens oprindelse, ved hjælp af data fra gamle sedimentære aflejringer beliggende øst for San Andreas-forkastningen nær Saltonhavet i det sydlige Californien.

papirerne, ledet af tidligere masterstuderende Brennan O'Connell og doktorgradskandidat Kevin Gardner, henholdsvis, præsentere beviser på, at det nu ørkenlandskab i flodens nedre dal blev nedsænket for omkring 5 millioner til 6 millioner år siden under lavvandet hav med stærke, fluktuerende tidevandsstrømme, der flød frem og tilbage langs den nuværende flods bane.

Lag af sedimentære bjergarter, der bærer marine fossiler, huler og diagnostiske sedimentære strukturer, konkluderede forskerne, registrere en dramatisk stigning i havniveauet, der druknede tidligere alluviale fans og fik tidevand til at invadere dalen før ankomsten af ​​Colorado-floden og dens omfangsrige belastning af vand og sediment.

Studierne, begge finansieret af National Science Foundation, blev offentliggjort online forud for tryk i det internationale tidsskrift Sedimentologi .

Det første papir, som udkom 29. oktober og blev ledet af O'Connell, som nu forfølger en doktorgrad ved University of Melbourne i Australien, fokuseret på sedimenter fra sent miocæn til tidlig pliocæn Bouse-formation udsat øst for Colorado-floden, syd for Blythe, Californien.

Tidligere, O'Connell og et hold af UO-geologer havde fundet beviser på, at Californiens Golf engang nåede så langt nordpå som Blythe, som beskrevet i tidsskriftet Geology i 2017.

I det nye blad, O'Connell og medforfattere beskriver en rig blanding af carbonat muddersten, planterester og spor af gamle organismer, der registrerer brakvandsforhold, hvor havvand blev fortyndet af en stor tilstrømning af ferskvand på grund af høj årlig nedbør, før vandet i Colorado-floden flød ind i området.

Sedimenterne, de fandt, dannet i brede tidevandsflader langs en gammel, havkystlinje med fugtigt klima. En brat overgang til lavenergi subtidal kalkmuddersten registrerer udbredte havoversvømmelser forbundet med en langvarig regional stigning i havniveauet, konkluderede de. relativ havniveaustigning, tilføjede de, skyldes langvarig tektonisk styret nedsynkning.

De kombinerede beviser fra palæontologi, teknologi og processedimentologi "giver en klar registrering af ferskvandstilførsel og brakvandsforhold på grund af blanding af ferskvand og havvand i et fugtigt klima med høj årlig nedbør, " skrev O'Connells hold.

Det andet papir, udgivet 5. december og ledet af Gardner, dokumenterer tidevandssedimenter af samme alder på den modsatte side af det samme gamle tidevandsstræde. Sedimenterne akkumulerede, hvor stærke daglige vendestrømme fejede mod nord og syd langs tidevandsstrædets akse, driver migration af store subtidale klitter og aflejring af krydsbundet carbonatsand i stor skala.

Forfatterne hævder, at de migrerende klitbundformer ikke kunne være dannet ved tidevandslignende processer i en sø, som nogle videnskabsmænd har foreslået. Holdets resultater indikerer, at efter sen miocæn til tidlig pliocæn aflejring, sedimenterne blev løftet til højder op til 330 meter over havets overflade i Chokoladebjergene, som følge af langvarig skorpebelastning relateret til bevægelse på San Andreas-forkastningen.

"Taget sammen, vores nye papirer giver afgørende beviser på, at den sydlige Bouse-formation blev dannet i og omkring kanten af ​​et marint tidevandsstræde, der fyldte den nedre Colorado River-dal før ankomsten af ​​det moderne flodsystem, " sagde Dorsey, en professor i UO's Institut for Geovidenskab.

Et kort over den sydlige Bouse tidevandssøvej, rekonstrueret med data fra begge undersøgelser, viser, at ørkensamfund fra Blythe til Palo Verde, Californien, var nedsænket under lavvandet hav med kraftige fluktuerende tidevandsstrømme under sen miocæn til tidlig pliocæn tid.

Miocæn, en geologisk epoke, varede fra 23 millioner år siden til 5,3 millioner år siden; Pliocæn fandt sted mellem 5,3 millioner og 2,6 millioner år siden.

Medforfattere med O'Connell og Dorsey på det første papir var Stephen T. Hasiotis, en geolog ved University of Kansas, og Ashleigh Hood ved University of Melbourne.

I 2018, endnu et Dorsey-ledet papir i journalen Sedimentær geologi fandt, at lavere strækninger af Colorado-floden var påvirket af tektoniske skift i underliggende grundfjeld og skiftende havniveauer. Floden, denne undersøgelse konkluderede, oplevede en række stop og starter i sedimentproduktion i de tidlige stadier af floden for mellem omkring 6,3 og 4,8 millioner år siden.