科羅拉多河大峽谷 500 萬年成因 歸因古湖溢流

科學家早已知悉科羅拉多河在美國科羅拉多州西部存在約 1100 萬年，但它花費 500 萬年開鑿大峽谷的過程一直成謎。新發表於《Science》期刊的研究揭開了這一秘密，證實科羅拉多河並非一直流經大峽谷地區，其連接時機與機制長期以來備受地質學界爭論。研究作者指出：「科羅拉多河與大峽谷的整合時機及開鑿機制，仍是地質學界的持久爭議。」 地質學家認定大峽谷經歷多階段長期開鑿，但如何及何時發生細節眾說紛紜，超過十數種假說並存，來自 Paradise Valley Community College 的合著

人 John Douglass 如是形容。研究將科羅拉多河描繪為克服地形障礙的「機敏角色」，它填滿一個湖泊，最終溢出並開闢新路，持續開鑿大峽谷約 500 萬年。這一謎團或許因河川發展關鍵時期——位於納瓦霍族土地上的 Bidahochi Basin 古湖而解開。研究透過分析盆地內的「時間寶庫」——鋯石（zircons），確定某些沉積物的來源。

大峽谷形成的鋯石線索

來自美國地質調查局（U.S. Geological Survey）的 Ryan Crow，以及華盛頓大學的 John Douglass 與 Emma Heitmann，最初在研究 Bidahochi Lake 沉積物時相遇。鋯石被形容為「地球上某些最古老碎片」，是冷卻岩漿形成的微觀晶體。地質學家採用「碎屑鋯石年代學」（detrital zircon geochronology）技術，利用雷射或離子束測量樣本中眾多鋯石的鈾鉛同位素比率，從而判斷每個鋯石的形成與沉積時間。

透過比較湖泊乾涸後的數千顆鋯石與科羅拉多河沿線其他沉積物，研究團隊發現這些沉積物約在 660 萬年前由奔流的科羅拉多河帶來。研究更辨識出大型魚類化石，作為當年強勁河流的證據。 研究結果為科羅拉多河 500 萬年前活動提供解答：它填滿 Bidahochi Basin 後溢出，開鑿大峽谷。研究指，年齡模式顯示「科羅拉多河沉積物的指紋」，顯示其約 660 萬年前抵達上游湖泊，並隨後整合大峽谷與下游集水區。

鋯石數據支持長期爭論的「湖泊溢流」假說，正如 Phys 報導所述：「當地球歷史攤開眼前，卻無法完全讀懂，總有獨特而不安的感覺。」