Fiskbensmönstret som ses i korsbäddad karbonatsand i Bouse-formationen är resultatet, University of Oregon forskare drar slutsatsen, är resultatet av den klassiska fram-och-tillbaka-rörelsen av vatten som är unikt för havets tidvattensystem. UO-forskare har publicerat två nya artiklar som befäster deras tro att den nedre dalen av Coloradofloden, nu en ökenregion, täcktes av marina tidvattenbassänger under en varm, fuktigt klimat för mer än 5 miljoner år sedan. Kredit:Rebecca Dorsey
Ett team ledd av University of Oregon geolog Rebecca Dorsey har publicerat två artiklar som ger nya insikter om ursprunget till Coloradofloden, med hjälp av data från forntida sedimentavlagringar belägna öster om San Andreas-förkastningen nära Saltonhavet i södra Kalifornien.
Tidningarna, ledd av före detta masterstudent Brennan O'Connell och doktorand Kevin Gardner, respektive, presentera bevis på att det nu ökenlandskapet i flodens nedre dal var nedsänkt för ungefär 5 miljoner till 6 miljoner år sedan under grunda hav med stark, fluktuerande tidvattenströmmar som strömmade fram och tillbaka längs den nuvarande flodens bana.
Lager av sedimentära bergarter som bär marina fossiler, hålor och diagnostiska sedimentära strukturer, forskarna drog slutsatsen, registrera en dramatisk höjning av havsnivån som dränkte tidigare alluvialfläktar och fick tidvatten att invadera dalen före ankomsten av Coloradofloden och dess voluminösa mängd vatten och sediment.
Studierna, båda finansierade av National Science Foundation, publicerades online före tryck i den internationella tidskriften Sedimentologi .
Den första tidningen, som publicerades 29 oktober och leddes av O'Connell, som nu doktorerar vid University of Melbourne i Australien, fokuserat på sediment från sen miocen till tidig Pliocen Bouse-formation exponerad öster om Coloradofloden, söder om Blythe, Kalifornien.
Tidigare, O'Connell och ett team av UO-geologer hade hittat bevis på att Kaliforniens golf en gång nådde så långt norrut som Blythe, som beskrivs i tidskriften Geology 2017.
I den nya tidningen, O'Connell och medförfattare beskriver en rik blandning av karbonat lerstenar, växtrester och spår av forntida organismer som registrerar bräckvattenförhållanden där havsvatten späddes ut av ett stort inflöde av sötvatten på grund av hög årlig nederbörd, innan vattnet i Coloradofloden rann in i området.
Sedimenten, de hittade, bildas i breda tidvattenslägenheter längs en uråldrig, marin kustlinje med fuktigt klimat. En abrupt övergång till lågenergi subtidal kalk lersten registrerar utbredda marina översvämningar i samband med en långlivad regional höjning av havsnivån, slutade de. Relativ höjning av havsnivån, de tillade, resulterat av långvariga tektoniskt kontrollerade sättningar.
Kevin Gardner, doktorand i geovetenskap vid University of Oregon, står i en flodbädd i Palo Verde-bergen, cirka nio mil sydost om Palo Verde, Kalifornien. Bakom honom är Meaghan Emery-Wetherell, som tog doktorsexamen från UO 2016. Flodbädden, inom Bouse-formationen, innehåller vita tidvattensplatta karbonater som täcks av röd silt och lera, bevis som pekar på ett havsvattenförflutet. Kredit:Rebecca Dorsey
De kombinerade bevisen från paleontologin, teknologi och processsedimentologi "ger ett tydligt register över sötvattentillförsel och bräckvattenförhållanden på grund av blandning av sötvatten och havsvatten i ett fuktigt klimat med hög årlig nederbörd, " skrev O'Connells team.
Den andra tidningen, publicerad 5 december och leds av Gardner, dokumenterar tidvattensediment av samma ålder på motsatt sida av samma gamla tidvattensund. Sedimenten ackumulerades där starka dagliga reverserande strömmar svepte norrut och söderut längs tidvattensundets axel, driver migration av stora subtidaldyner och avsättning av storskalig korsbäddad karbonatsand.
Författarna hävdar att de migrerande dynbäddsformerna inte kunde ha bildats av tidvattenliknande processer i en sjö, som vissa forskare har föreslagit. Teamets resultat tyder på att, efter sen miocen till tidig pliocen avsättning, sedimenten lyftes upp till höjder upp till 330 meter över havet i Chokladbergen, som ett resultat av långvarig skorpspänning relaterad till rörelse på San Andreas-förkastningen.
"Tagen tillsammans, våra nya papper ger avgörande bevis för att den södra Bouse-formationen bildades i och runt marginalerna av ett marint tidvattensund som fyllde den nedre dalen av Coloradofloden före ankomsten av det moderna flodsystemet, sa Dorsey, en professor vid UO:s institution för geovetenskaper.
En karta över södra Bouse tidvattensjöväg, rekonstruerad med data från båda studierna, visar att ökensamhällen från Blythe till Palo Verde, Kalifornien, var nedsänkta under grunda hav med kraftiga fluktuerande tidvattenströmmar under sen miocen till tidig pliocen tid.
Miocen, en geologisk epok, varade från 23 miljoner år sedan till 5,3 miljoner år sedan; Pliocen inträffade för mellan 5,3 miljoner och 2,6 miljoner år sedan.
Medförfattare med O'Connell och Dorsey på den första tidningen var Stephen T. Hasiotis, en geolog vid University of Kansas, och Ashleigh Hood vid University of Melbourne.
Under 2018, en annan Dorsey-ledd tidning i journalen Sedimentär geologi fann att de lägre delarna av Coloradofloden påverkades av tektoniska förändringar i underliggande berggrund och förändrade havsnivåer. Floden, den studien kom fram till, upplevde en serie stopp och starter i sedimentproduktion under tidiga stadier av floden för ungefär 6,3 till 4,8 miljoner år sedan.
