Colorado River:s första resa till havet blev inte lätt, men dess historia har uppstått från lager av sediment som bevarats inom tektoniskt aktiva sträckor av vattenvägarnas nedre sträckor.

Ett vetenskapligt team, ledd av geologen Rebecca Dorsey från University of Oregon, teoretiserar att flodens väg utanför Colorado -platån påverkades av en kombination av tektonisk deformation och förändrade havsnivåer som gav en rad stopp och startar för ungefär 6,3 till 4,8 miljoner år sedan.

Dorseys team redogör för sin sak i ett inbjudet forskningspapper i tidningen Sedimentär geologi . Teamets tolkning utmanar det långvariga konventionella tänkandet att när en flod ansluter till havet är det en klar affär.

"Colorado -flodens födelse var mer punkterad och fylld med mer ojämnt beteende än vi förväntade oss, "Sa Dorsey." Vi har försökt ta reda på det här i flera år. Denna studie är en viktig syntes av regional stratigrafi, sedimentologi och mikropaleontologi. Genom att integrera dessa olika datamängder kan vi identifiera de olika processer som styrde födelsen och den tidiga utvecklingen av detta ikoniska flodsystem. "

Regionen som omfattas av forskningen sträcker sig från södra Bouse Formation, nära dagens Blythe, Kalifornien, till västra Salton Trough norr om där floden nu sipprar in i Kaliforniens viken. Bouse -formationen och insättningarna i Salton -tråget har liknande åldrar och sträcker sig över båda sidor av San Andreas -felet, ger viktiga ledtrådar till flodens ursprung.

Förra året, i tidningen Geologi , ett projekt som leds av doktoranden Brennan O'Connell, en medförfattare till den nya studien, drog slutsatsen att laminerade sediment som hittades i exponerat berg längs floden nära Blythe deponerades av tidvattenströmmar för 5,5 miljoner år sedan. Kaliforniens viken, det argumenterades, utvidgas till regionen, men åldern på fyndigheterna och tektoniska och havsnivåförändringar på jobbet under den tiden var inte väl förstådda.

Analyser av Kristin McDougall, en mikropaleontolog med U.S. Geological Survey och medförfattare till det nya papperet, hjälpte laget att bättre hitta tidpunkten för kalkstensfyndigheterna för cirka 6 miljoner år sedan, när små marina organismer levde i vattnet och deponerades samtidigt.

För cirka 5,4 miljoner år sedan, villkoren ändrades. Den globala havsnivån sjönk men istället för att vikvattennivån sjönk, som man kan förvänta sig, vattendjupet ökade på grund av tektonisk nedsänkning av skorpan, forskarna upptäckte.

Det basala karbonatmaterial som lämnats av marina organismer översvämmades sedan av sötvatten när floden svepte ner i lägre höjder, ta med sig lera och sand från bergsterräng, de hittade.

"Viken fylldes med flodsediment när sedimentet vandrade mot havet, "Sa Dorsey." När mer sediment kom in, transportprocesser fick deltafronten att röra sig ner i dalen, förvandla den marina viken till ett delta och sedan den tidigaste genomgående floden Colorado River. "

Floden hade anlänt till viken, men bara tillfälligt. En dragkamp som varar i 200, 000 till 300, 000 år började för cirka 5,1 miljoner år sedan, när floden slutade leverera sediment från uppströms. Deltaet drog sig tillbaka och havsvatten återvände till den nedre Colorado River -dalen under en kort tid. Bevisen finns i stratigrafi och fossiler. Forskare fann att lera och sand från floden blandades med och sedan täcktes av marint sediment.

Något, Dorsey sa, uppenbarligen hände uppströms, fångar flodens sediment. En bra satsning, forskarna tror, är tektonisk aktivitet, kanske jordbävningar längs en felzon i flodens norra bassäng som skapade sänkning i flodbotten eller djupa sjöar längs flodens väg.

För ungefär 4,8 miljoner år sedan, floden återupptog deponering av massiva mängder sediment tillbaka i Salton -tråget och började återuppbygga deltaet. Dagens syn på deltaet, dock, speglar konstgjorda moderna störningar av flodens sedimentutsläpp och flöde av vatten som når viken.

För att möta jordbrukets krav på bevattning och dricksvatten som livsmedel, Hoover Dam byggdes på floden för att bilda Lake Mead under 1930 -talet. 1956-1966, Glen Canyon -dammen byggdes, bildar Lake Powell.

"Om vi ​​kunde gå tillbaka till 1900 innan dammarna som fångar sedimentet och vattnet, vi skulle se att deltaområdet var fullt av kanaler, öar, sandstenar och rörligt sediment. Det var väldigt varierande, dynamiskt och rikt deltasystem. Men konstgjorda dammar fångar upp sediment idag, hemskt lik det som hände för ungefär 5 miljoner år sedan, "Sa Dorsey.

Resultatet av forskningen, Hon sa, är att ingen enda process styrde Colorado -flodens första väg till havet. "Olika processer interagerade i en överraskande komplicerad händelseföljd som ledde till den slutliga integrationen av den floden ut till havet, " Hon sa.

Forskningen, Dorsey sa, ger insikter som hjälper forskare att förstå hur sådana system förändras genom tiden. Colorado River är ett utmärkt naturligt laboratorium, Hon sa, eftersom sedimentära avlagringar som bildades före och under flodinitiering är väl exponerade i hela nedre floddalen.

"Denna forskning, "Sa Dorsey, "är mycket relevant för idag eftersom vi har en global havsnivå som stiger, klimatet värmer, kustströmmar översvämmas och dränkas, och utbudet av flodsediment utövar en kritisk kontroll över deltas öde där de möter havet. Att dokumentera den komplexa interaktionen mellan dessa processer tidigare hjälper oss att förstå vad som händer idag. "