Geología del área del Gran Cañón

La geología del área del Gran Cañón incluye una de las secuencias de rocas más completas y estudiadas de la Tierra. Las casi 40 principales capas de rocas sedimentarias expuestas en el Gran Cañón y en el área del Parque Nacional del Gran Cañón tienen una antigüedad que oscila entre los 200 millones y los casi 2 mil millones de años. La mayoría se depositaron en mares cálidos y poco profundos y cerca de costas marinas antiguas y desaparecidas en el oeste de América del Norte. Están representados sedimentos tanto marinos como terrestres, incluidas dunas de arena litificadas de un desierto extinto. Hay al menos 14 disconformidades conocidas en el registro geológico encontrado en el Gran Cañón. El levantamiento de la región comenzó hace unos 75 millones de años durante la orogenia Laramide; un evento de construcción de montañas que es en gran parte responsable de la creación de las Montañas Rocosas al este. En total, la meseta de Colorado se elevó aproximadamente 2 millas (3,2 km). La provincia adyacente de Cuenca y Cordillera al oeste comenzó a formarse hace unos 18 millones de años como resultado del estiramiento de la corteza. Un sistema de drenaje que fluía a través de lo que hoy es el este del Gran Cañón desembocaba en la provincia ahora más baja de Basin and Range. La apertura del Golfo de California hace unos 6 millones de años permitió que un gran río se abriera camino hacia el noreste desde el golfo. El nuevo río capturó el drenaje más antiguo para formar el ancestral río Colorado, que a su vez comenzó a formar el Gran Cañón. Los climas más húmedos provocados por las edades de hielo que comenzaron hace 2 millones de años aumentaron enormemente la excavación del Gran Cañón, que era casi tan profundo como lo es ahora, hace 1,2 millones de años. La actividad volcánica depositó lava sobre el área hace entre 1,8 millones y 500.000 años. Al menos 13 presas de lava bloquearon el río Colorado, formando lagos que tenían hasta 2,000 pies (610 m) de profundidad. El final de la última edad de hielo y la subsiguiente actividad humana ha reducido en gran medida la capacidad del río Colorado para excavar el cañón. Las presas en particular han alterado los patrones de transporte y deposición de sedimentos. Se han realizado inundaciones controladas desde la presa Glen Canyon río arriba para ver si tienen un efecto restaurador. Los terremotos y los eventos erosivos devastadores masivos todavía afectan a la región.

Deposición de sedimentos

Rocas del sótano de Vishnu

Aproximadamente hace 2.500 y 1.800 millones de años en la época precámbrica, se depositaron arena, lodo, limo y cenizas en una cuenca marina adyacente a un cinturón orogénico. Desde hace 1.800 a 1.600 millones de años, al menos dos arcos de islas chocaron con el continente proto-norteamericano. Este proceso de tectónica de placas comprimió e injertó los sedimentos marinos de la cuenca en el continente y los sacó del mar. Más tarde, estas rocas fueron enterradas a 12 millas (19 km) bajo la superficie y cocidas a presión para convertirlas en rocas metamórficas. La suite metamórfica de la garganta de granito resultante, que forma parte de las rocas del sótano de Vishnu, está formada por el esquisto metasedimentario de Vishnu y los esquistos metavolcánicos de Brahma y Rama que se formaron hace 1,75 mil millones a 1,73 mil millones de años. Esta es la roca resistente ahora expuesta en el fondo del cañón en Inner Gorge. Cuando las islas volcánicas chocaron con el continente hace alrededor de 1.700 millones de años, las gotas de magma se elevaron desde la zona de subducción e invadieron la Suite Metamórfica de Granite Gorge. Estos plutones se enfriaron lentamente para formar el granito de Zoroastro; parte del cual luego se metamorfoseó en gneis. Esta unidad de roca se puede ver como bandas de color claro en el Vishnu Schist más oscuro con incrustaciones de granates (ver 1b en la figura 1). La intrusión del granito se produjo en tres fases: dos durante el período inicial de metamorfismo de Vishnu y una tercera hace alrededor de 1.400 millones de años. La tercera fase estuvo acompañada de fallas a gran escala, particularmente a lo largo de las fallas norte-sur, lo que provocó una ruptura parcial del continente. La colisión expandió el continente desde la frontera de Wyoming-Colorado hasta México y casi duplicó el grosor de la corteza en la región del Gran Cañón. Parte de este engrosamiento creó las montañas ancestrales Mazatzal de 5 a 6 millas (8 a 10 km) de altura.