La gran profundidad del Gran Cañón y especialmente la altura de sus estratos (muchos de los cuales se formaron debajo del nivel del mar) se puede atribuir a los 1.500-3.000 m de elevación de la meseta del Colorado, elevación que comenzó a producirse hace cerca de 65 millones de años; esta elevación se produjo en diferentes etapas más que en un proceso continuo. El proceso de elevación aumentó el gradiente de la corriente del río Colorado, aumentando así su velocidad y su capacidad para desgastar la roca.
El área de drenaje del río Colorado (del cual forma parte el Cañón del Colorado) se formó hace 40 millones de años, mientras que el Gran Cañón tiene probablemente menos de 6 millones de años de antigüedad (teniendo lugar la mayor parte del proceso erosivo en los últimos 2 millones de años). El resultado de esta erosión son unas de las más completas columnas geológicas del planeta. El río sigue en la actualidad erosionando activamente su cauce, sacando a la luz rocas cada vez más antiguas.
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