«Геологическая история каньона Пало-Дуро»

БЮРО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ Техасский университет в Остине Питер Т. Флон, директор

Путеводитель 8

Геологическая история каньона Пало-Дуро

Автор: Уильям Г. Мэтьюз III

Август 1969 г. Второе издание: август 1983 г.

Contents

Introduction 1 Acknowledgments 2 Park history 3 Ancient man in Palo Duro Canyon 3 Indians of the Plains 3 Advent of the White Man 3 Regional setting 8 The geologic story 10 The canyon’s rocks and minerals 10 Unraveling earth history 10 The geologic column and geologic time scale 12 Geologic formations exposed in Palo Duro Canyon 16 Quartermaster Formation 17 Tecovas Formation 19 Trujillo Formation 22 Ogallala Formation 23 Rocks of the Pleistocene 28 How the canyon was carved 29 The geologic work of running water 29 Weathering and gravity add the final touch 30 Weathering 30 Mass-wasting 31 Differential erosion 31 What to do and see at Palo Duro Canyon State Park 33 Park Entrance 33 Coronado Lodge and Observation Point 33 The Scenic Drive 33 Pioneer Amphitheatre 33 Sad Monkey Train Ride 35 Triassic Peak 35 Spanish Skirts 37 Catarina Cave 37 Santana’s Face 37 The Sky Ride 37 The First Water Crossing 39 Colonel Charles Goodnight’s Dugout 39 The Lighthouse 39 Capitol Peak 40 Fortress Cliff 40 The Rock Garden 40 The Devil’s Slide 40 The Turnaround 41 Hiking 43 Horseback riding 43 Camping and picnicking 43 Photography 43 Panhandle-Plains Historical Museum 45 Selected references 47 Glossary 48 Index 50

Иллюстрации

Figures— Page 1. Aerial View of Palo Duro Canyon Frontispiece 2. Place map of Palo Duro Canyon 4-5 3. Indian carving on sandstone boulder 6 4. War dress of Comanche Chief Quanah Parker 7 5. Generalized geologic map of the Texas Panhandle 9 6. Geologic time scale 11 7. Generalized geologic map of Palo Duro Canyon State Park 14-15 8. Joints and gypsum veins in Quartermaster Formation 17 9. Syncline in Quartermaster red beds 18 10. Reduction halos in Quartermaster shale 20 11. Cross-bedded boulder of Trujillo sandstone 20 12. Panoramic view of canyon showing major rock units exposed in canyon 21 13. Phytosaur skull 22 14. Skeleton of Buettneria 24 15. Mortar hole made by Indians 25 16. Rock pedestal near the Lighthouse 25 17. Outcrop of Ogallala caliche 26 18. Life-sized model of shovel-jawed mastodon 27 19. Fossilized carapaces of Pliocene tortoises 27 20. Talus slopes and “hoodoo” on Capitol Peak 31 21. Entrance to Palo Duro Canyon State Park 34 22. Coronado Lodge 34 23. Pioneer Amphitheatre 35 24. Train on Sad Monkey Railroad track 36 25. South face of Triassic Peak 36 26. Spanish Skirts 37 27. Catarina Cave 38 28. Santana’s Face 38 29. Picnic area at first water crossing 39 30. Colonel Charles Goodnight’s Dugout 40 31. The Lighthouse 41 32. Capitol Peak 42 33. Fortress Cliff 42 34. The Rock Garden 43 35. The Devil’s Slide 44 36. Campsite in south end of park 44 37. Entrance to Panhandle-Plains Historical Museum 45

Рис. 1. Вид с воздуха на каньон Пало-Дуро с указанием основных достопримечательностей: (1) Коронадо-Лодж; (2) пик Триасик; (3) Тимбер-Меса; (4) пик Кэпитол; (5) скала Фортресс-Клифф; (6) река Прери-Дог-Таун-Форк; (7) «Тернараунд» (конечная точка дороги Парк-Роуд 5). (Предоставлено Чарльзом А. Волфлином; фотограф У. А. Хестер.)

Геологическая история каньона Пало-Дуро

Уильям Г. Мэтьюз III [1]

ВВЕДЕНИЕ

Подобно первым испанским исследователям, увидевшим каньон Пало-Дуро, современные посетители, вероятно, будут смотреть на этот впечатляющий каньон с удивлением и трепетом. Эта огромная впадина — более 2 миль в ширину и до 800 футов в глубину в границах парка — содержит захватывающее разнообразие разноцветных геологических формаций и созданных эрозией каменных скульптур самых разных форм, цветов и размеров. Географическое положение каньона еще больше усиливает впечатление от него, поскольку он окружен ровными, практически лишенными деревьев равнинами Техасского Панхэндла. (См. верхнюю часть фона на рис. 1, фронтиспис).

Неудивительно, что эта живописная местность была выделена под парк штата, ведь каньон Пало-Дуро давно привлекает внимание людей. Сначала как охотничьи угодья доисторических индейцев, которые выслеживали ныне вымерших мамонтов и бизонов ледникового периода, бродивших по дну долины. Позже каньон часто посещали команчи, апачи, кайова и другие индейцы исторического времени. Эти племена, как и их предшественники, находили в каньоне и пищу, и убежище. Однако только в 1876 году каньон Пало-Дуро был заселен белыми людьми. Именно в этом году первопроходец-скотовод Чарльз Гуднайт перегнал в каньон около 1600 голов скота и основал там лагерь (стр. 6).

Сегодняшний посетитель каньона Пало-Дуро может заново пережить некоторые страницы захватывающей истории этой интересной местности. Можно до сих пор увидеть копию примитивной землянки полковника Гуднайта, проследить едва заметный след тропы команчей или, возможно, найти окаменелые кости доисторических существ, живших сотни тысяч — и даже миллионы — лет назад. Но большинство посетителей самого красочного каньона Техаса привлекает не его интересная история. Они приезжают сюда, чтобы насладиться пейзажами и возможностями для отдыха. Они легко доступны, так как тщательно спроектированная дорога с твердым покрытием ведет от края каньона к его дну. Здесь есть кемпинги, места для пикников, торговые точки и даже театр под открытым небом (рис. 23). Расположение этих объектов и некоторые из наиболее интересных геологических особенностей каньона показаны на обобщенной карте каньона (рис. 2).

Данная публикация не ставит своей целью описание живописной красоты каньона Пало-Дуро, ибо ее нужно увидеть, чтобы оценить по достоинству. Скорее, она рассматривает геологические условия и происхождение каньона, методы формирования некоторых наиболее интересных геологических особенностей, а также кратко освещает историю этого района. Надеемся, что это позволит посетителю лучше понять смысл, скрывающийся за пейзажами каньона, тем самым сделав его посещение более содержательным.

БЛАГОДАРНОСТИ

Многие люди оказали помощь в подготовке книги «Геологическая история каньона Пало-Дуро», и их помощь с благодарностью признается: профессор Джек Т. Хьюз, доктор Фрэнк У. Догерти, доктор Роберт К. Бертон, Мид Хамфрис и Джим Хьюз с кафедры геологии Университета штата Западный Техас предоставили много информации об этом районе и оказали помощь в полевых работах; помощь также была оказана г-ном Питом Кауартом, г-ном Эрлом Бартцем, г-ном Джерри Чаунером, г-ном Бобом Уотсоном, г-ном Кингом и другими сотрудниками парка; г-н К. Бун МакКлюр из Исторического музея Панхэндл-Плейнс предоставил некоторые фотографии; г-н Дж. Дэн Скерлок, г-н Билл Коллинз и г-н Гарольд Аллумс из Департамента парков и дикой природы Техаса предоставили определенные карты и статистические данные; миссис Плес Харпер из Каньона помогла в сборе информации и фотографий для амфитеатра «Пионер»; а аэрофотоснимок каньона Пало-Дуро был сделан г-ном У. А. Хестером и предоставлен любезностью г-на Чарльза А. Волфлина из Амарилло.

Доктора Питер Т. Флон, Питер У. Родда и Росс А. Максвелл из Бюро экономической геологии прочитали большую часть рукописи и предложили много полезных рекомендаций, а г-н А. Ричард Смит предоставил специальную информацию о пещерах в районе Пало-Дуро. Особая благодарность выражается мисс Жозефине Кейси, которая редактировала рукопись, и г-ну Дж. У. Мейкону, картографу, который взял на себя ответственность за подготовку карт. Благодарность также выражается моей жене Дженни, которая критически прочитала рукопись и сделала ряд фотографий. Наконец, я хотел бы поблагодарить доктора Дж. Дэниела Пауэлла из Техасского университета в Арлингтоне за неоценимую помощь в полевых условиях и его полное энтузиазма сотрудничество на протяжении всего проекта.

ИСТОРИЯ ПАРКА

Долгое и яркое прошлое каньона Пало-Дуро вызвало значительный интерес у историков, археологов и геологов. Историки проследили письменную историю человека и его влияние на район Пало-Дуро, но археологи заглянули гораздо дальше в прошлое. Они искали и изучали более долговечные свидетельства ранних обитателей каньона — их инструменты, утварь и оружие. Геолога, однако, интересует история, которая намного предшествует даже самому примитивному человеческому обитателю каньона. Ученый-геолог исследовал геологическую летопись района Пало-Дуро, используя горные породы, минералы и окаменелости в качестве ключей к геологической истории и развитию каньона.

Каньон Пало-Дуро уникален среди парков штата Техас благодаря своему большому вкладу в историю, археологию и геологию. Здесь письменные свидетельства, артефакты доисторического человека и геологические формации пересекаются и дополняют друг друга во многих отношениях. Хотя этот путеводитель в первую очередь посвящен геологической истории каньона, краткий обзор его человеческой истории также включен.

ДРЕВНИЙ ЧЕЛОВЕК В КАНЬОНЕ ПАЛО-ДУРО

Археологические исследования показывают, что самые ранние известные обитатели каньона Пало-Дуро жили в нем примерно с 10 000 по 5 000 гг. до н.э. Эти древние люди, по-видимому, охотились на бизонов и ныне вымерших слоноподобных мамонтов, которые бродили по району Пало-Дуро во время ледникового периода плейстоценовой эпохи (см. геохронологическую шкалу, рис. 6). Их каменное оружие и другие артефакты были найдены в каньоне и вокруг него. Предполагается, что этих примитивных людей, как и тех, кто пришел позже, привлекали ручьи и источники, которые встречаются в каньоне, а также дичь, которая приходила туда кормиться. Существуют также доказательства того, что индейцы использовали некоторые геологические особенности каньона. Они изготавливали инструменты, оружие и утварь из горных пород, обнаженных в каньоне, и использовали некоторые из неглубоких пещер и скальных навесов в качестве своих жилищ.

ИНДЕЙЦЫ РАВНИН

Различные племена индейцев равнин исторического времени также использовали каньон Пало-Дуро в качестве места для стоянок. О присутствии этих индейцев известно по многим местам стоянок и захоронениям. Кроме того, кремневые отщепы и каменные артефакты, черепки керамики, украшения из ракушек и костей, шлифовальные плиты, каменные ступки (рис. 15) и несколько петроглифов (рис. 3) предоставили значительную информацию о культуре этих людей. Среди племен, которые, как полагают, посещали каньон в разное время, — апачи, шайенны, арапахо, кайова и команчи. Однако именно команчи наиболее тесно связаны с районом Пало-Дуро, поскольку каньон расположен недалеко от центра их последней родины. Действительно, именно здесь команчи были окончательно побеждены и изгнаны из этой части равнин. Поле битвы, где войска полковника Ранальда Маккензи сражались с команчами, расположено недалеко от юго-восточного угла парка (см. рис. 7). Считается, что эта стычка, произошедшая в 1874 году, была последней крупной индейской битвой в Техасе.

Хотя большинство археологических памятников каньона были обследованы и многие артефакты изъяты, важные находки все еще время от времени регистрируются. Посетителей парка, совершивших подобные открытия, просят сообщать о них рейнджеру парка, чтобы они могли быть доведены до сведения соответствующих органов.

ПРИХОД БЕЛЫХ ЛЮДЕЙ

Хотя история каньона Пало-Дуро богата индейскими преданиями, именно приход белых людей ознаменовал развитие этого района. Сегодня принято считать, что Франсиско Васкес де Коронадо был первым белым человеком, увидевшим каньон. Считается, что Коронадо и его люди разбили здесь лагерь зимой 1541 года, когда пересекали Высокие равнины в поисках легендарных Семи городов Сиболы.

Рис. 2. Карта каньона Пало-Дуро.

Позже, в XVII и XVIII веках, каньон был излюбленным местом отдыха охотников на буйволов и индейских торговцев, которые часто посещали равнины. Каньон также был популярен в первой половине XIX века, поскольку именно тогда он был занят команчами и служил торговым центром для испанцев и индейцев, прибывавших из Нью-Мексико. Эти торговцы, называемые команчерос, обменивали товары на добычу, захваченную команчами во время их набегов на ранние поселения и караваны фургонов, проходившие через регион Панхэндл-Плейнс.

Эта же эпоха ознаменовала начало американского интереса к стране Пало-Дуро. В этот период район посетили несколько экспедиций, включая экспедиции Лонга и Пайка, а также Техасско-Санта-Фе экспедицию 1841 года. Однако каньон не был полностью исследован и нанесен на карту до 1852 года. Это важное исследование было проведено группой, находившейся под руководством капитана Р. Б. Марси.

Но только в 1876 году первый белый человек установил постоянное место жительства в каньоне Пало-Дуро. В 1876 году — всего через два года после разгрома команчей Маккензи — полковник Чарльз Гуднайт перегнал в каньон более 1600 голов скота. Здесь он разбил свое первое постоянное ранчо и жил в примитивной земляной землянке. Ранчо Гуднайта в Пало-Дуро было не только первым в каньоне, но и, как полагают, первым коммерческим скотоводческим ранчо в Техасском Панхэндле. В последующие годы полковник Гуднайт вступил в партнерство с Джоном Адэром из Ирландии, и вместе они развили знаменитое ранчо JA — огромное хозяйство площадью около 600 000 акров. Сегодняшний посетитель каньона Пало-Дуро может посетить частично восстановленную землянку, подобную той, что занимали первые поселенцы каньона (рис. 30).

Рис. 3. Лицо, вырезанное на этом валуне, можно увидеть вдоль пути железной дороги «Сэд Манки» (стр. 35). Считается, что оно было вырезано индейцами.

Рис. 4. Боевой чепец, боевое копье и головные перья вождя команчей Куаны Паркера можно увидеть в Историческом музее Панхэндл-Плейнс в Каньоне. (Фотография предоставлена Историческим музеем Панхэндл-Плейнс.)

С конца 1800-х годов примерно до 1930 года страна Пало-Дуро оставалась владением скотоводов Панхэндл-Плейнс. Тем не менее, это было излюбленное место для пикников и кемпинга жителей близлежащих городов. В 1933 году рекреационный потенциал каньона был наконец признан, и земля для парка штата Каньон Пало-Дуро была приобретена штатом Техас на деньги, полученные в результате выпуска государственных облигаций. Сегодня большая часть доходов парка, полученных от входных билетов, поступлений от концессий и аренды минеральных ресурсов, идет в фонд, который погашает оставшийся баланс облигаций. На начальном этапе развития парка большинство работ по благоустройству территории было выполнено членами Гражданского корпуса охраны окружающей среды, работавшими под руководством Службы национальных парков.

В настоящее время парк штата Каньон Пало-Дуро ежегодно посещают около 300 000 человек, и он является одним из наиболее популярных рекреационных и живописных районов штата.

РЕГИОНАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ

Парк штата Каньон Пало-Дуро расположен в Панхэндле Техаса (рис. 5), примерно в 13 милях к востоку от города Каньон по шоссе штата 217 (см. рис. 7). Он находится примерно в 12 милях к югу и 8 милях к востоку от Амарилло по дороге Ранч-Роуд 1541, которая пересекается с шоссе штата 217. Парк включает более 15 000 акров каньона Пало-Дуро, сложной расчлененной местности, которая простирается на округа Рэндалл, Армстронг и Бриско.

Более конкретно, район Пало-Дуро расположен на Льяно-Эстакадо, или Высоких равнинах, которые занимают около 20 000 квадратных миль Техаса и Нью-Мексико (см. рис. 5). В целом, Льяно-Эстакадо представляет собой высокое изолированное плато или широкую столовую гору, возвышающуюся над окружающими холмистыми равнинами в виде почти плоской, островной массы. На западе, юго-западе и юге Льяно-Эстакадо ограничено долиной реки Пекос, в то время как его восточный уступ дренируется верховьями рек Ред, Бразос и Колорадо.

Край каньона Пало-Дуро образован восточным уступом Кэпрок. Кэпрок — это термин, используемый для описания массивного слоя известковой породы, который поддерживает поверхность Высоких равнин (см. стр. 26). Поскольку он более устойчив к силам эрозии, чем более мягкие, подстилающие, более или менее горизонтальные слои, кэпрок образует крутой, обрывистый уступ на краю Высоких равнин. Однако, за исключением устойчивого кэпрока, поверхностные отложения на Высоких равнинах по большей части являются несцементированными осадочными породами.

Льяно-Эстакадо по существу лишено местных деревьев и характеризуется редким, но равномерным травяным покровом. Поверхностные горные породы относятся к третичному и четвертичному периодам (см. геохронологическую шкалу, рис. 6) и имеют общий уклон на восток-юго-восток около 9½ футов на милю. В окрестностях каньона Пало-Дуро породы позднего кайнозоя непосредственно подстилаются пермскими и триасовыми формациями. Эти пермские и триасовые породы, которые обсуждаются в других разделах этой публикации, обычно не обнажаются, за исключением глубоко эродированных районов, таких как каньон.

Рис. 5. Обобщенная геологическая карта Техасского Панхэндла с указанием расположения каньона Пало-Дуро.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И МИНЕРАЛЫ КАНЬОНА

Посетители Пало-Дуро — независимо от возраста — по-видимому, обладают врожденным любопытством к горным породам каньона. Это неудивительно, ведь большинство особенностей ландшафта парка состоят из твердых пород или были высечены из них. Короче говоря, большая часть природной красоты каньона Пало-Дуро обусловлена характером его обнаженных горных формаций и воздействием на них геологических агентов.

Поскольку горные породы являются сырьем геологии и материалом, из которого формируются ландшафты, посетителю будет полезно узнать кое-что об общих характеристиках горных пород и их роли в развитии ландшафта. Горная порода окружает нас повсюду и является одним из самых распространенных объектов в мире, однако мало кто может дать определение горной породе. Итак, с самого начала следует сказать, что горная порода — это естественно образовавшийся агрегат минералов, а минерал — это природное вещество, которое имеет довольно определенный химический состав, отличительные физические свойства, характерную внутреннюю структуру и обычно встречается в определенных формах, называемых кристаллами. Хотя это не является точным научным или юридическим определением минерала, вышеприведенное объяснение является удовлетворительным для целей данной публикации.

Хотя большинство посетителей проявляют значительный интерес к горным породам и минералам каньона, немногие из них знают историю, стоящую за этими породами. Они не знают, как образовались породы, из чего они состоят, как они меняются и чем отличаются. Что еще важнее, они не осознают исторической значимости горных пород и того, как их можно использовать для интерпретации событий, произошедших в каньоне много миллионов лет назад. Таким образом, прежде чем изучать геологическую историю каньона Пало-Дуро, полезно узнать кое-что о различных видах горных пород. Существует три основных класса горных пород в земной коре: магматические, осадочные и метаморфические породы.

Магматические породы затвердели из первоначального расплавленного состояния. К распространенным примерам магматических пород относятся гранит, базальт и вулканический пепел. Хотя в каньоне Пало-Дуро не встречаются магматические породы, они широко обнажены в некоторых частях Западного и Центрального Техаса.

Метаморфические породы изначально были магматического или осадочного происхождения. Однако эти породы претерпели такие значительные физические и химические изменения, что превратились в другой вид породы. Таким образом, метаморфические изменения превращают известняк в мрамор, а песчаник — в кварцит. В каньоне не обнажаются метаморфические породы, но, как и магматические, они распространены в некоторых частях штата.

Все геологические формации, обнаженные в каньоне Пало-Дуро, состоят из осадочных пород. Это породы, которые образовались в результате уплотнения и цементации фрагментов горных пород и минералов, называемых осадками, или в результате осаждения материала из раствора. Песчаник, конгломерат, сланец и каличе (см. стр. 26) являются примерами осадочных пород, обнаженных в каньоне.

Осадочные породы обычно стратифицированы, то есть они встречаются в виде слоев или пластов, называемых слоями. Кроме того, осадочные породы — особенно морского происхождения — часто содержат окаменелости. Эти окаменелости являются следами или свидетельствами доисторических растений и животных, которые сохранились в горных породах, и они могут дать ключ к разгадке возраста пород и способа их формирования. Окаменелые остатки были найдены в ряде мест в парке, и они обсуждаются далее.

РАСКРЫТИЕ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ

Чтобы лучше понять геологическую историю и развитие каньона, следует также иметь некоторые знания об основных принципах истории Земли и быть знакомым с геохронологической шкалой (рис. 6).

Рис. 6. Геохронологическая шкала. Воспроизведено из книги «ОКАМЕНЕЛОСТИ: Введение в доисторическую жизнь», Уильям Г. Мэтьюз III, Barnes and Noble, Inc., 1962.

GEOLOGIC TIME SCALE ERA PERIOD EPOCH SUCCESSION OF LIFE CENOZOIC“RECENT LIFE” QUATERNARY0-1 MILLION YEARS Recent Pleistocene TERTIARY62 MILLION YEARS Pliocene Miocene Oligocene Eocene Paleocene MESOZOIC“MIDDLE LIFE” CRETACEOUS72 MILLION YEARS JURASSIC46 MILLION YEARS TRIASSIC49 MILLION YEARS PALEOZOIC“ANCIENT LIFE” PERMIAN50 MILLION YEARS CARBONIFEROUS PENNSYLVANIAN30 MILLION YEARS MISSISSIPPIAN35 MILLION YEARS DEVONIAN60 MILLION YEARS SILURIAN20 MILLION YEARS ORDOVICIAN75 MILLION YEARS CAMBRIAN100 MILLION YEARS PRECAMBRIAN ERAS PROTEROZOIC ERA ARCHEOZOIC ERA APPROXIMATE AGE OF THE EARTH MORE THAN 4 BILLION 550 MILLION YEARS

Геолог узнал, что физические особенности Земли не всегда были такими, как сегодня. Известно, например, что горы сейчас занимают места древних морей. Уголь сейчас добывают там, где много миллионов лет назад существовали болота. Более того, растения и животные Земли также подверглись большим изменениям. Тенденция этих органических изменений в целом направлена к более сложным и развитым формам жизни. Однако некоторые формы остались практически неизменными, в то время как другие вымерли в разные моменты геологического времени.

Чтобы интерпретировать историю Земли, ученый-геолог собирает доказательства великих изменений климата, географии и жизни, которые произошли в геологическом прошлом. Он делает это, изучая геологические формации, структурные взаимоотношения этих формаций и формы рельефа местности. Летопись древних событий собирается воедино путем изучения каменных слоев Земли, как если бы кто-то изучал гигантскую книгу истории. Действительно, осадочные породы — это каменные «страницы» истории Земли, ибо в них мы находим следы и тропы, кости и камни, которые раскрывают интригующую историю жизни давних времен.

Большая часть основной информации, которую геолог использует для реконструкции геологической истории региона, поступает из его изучения и интерпретации обнажений коренных пород. Коренная порода — это твердая, невыветренная порода, которая подстилает рыхлый земной материал, такой как почва, песок и гравий. Обнажение, или выход на поверхность, — это место, где коренная порода обнажается на поверхности.

Первая глава истории Земли начинается с самых древних известных горных пород. Поскольку они образовались в начале геологического времени, эти породы обычно находятся глубоко погребенными под более молодыми породами, которые были отложены поверх них. Именно по этой причине историю Земли читают снизу вверх, так как самые ранние образовавшиеся слои горных пород соответствуют открывающей главе нашей книги истории Земли. Более поздние главы находятся в верхних, более молодых породах, которые расположены ближе к поверхности. Таким образом, при «чтении» геологической истории каньона Пало-Дуро мы начинаем с самой старой «главы», которая записана в формации Куотермастер (стр. 17) пермского возраста, поскольку это самые старые породы, обнаженные в каньоне.

Но расшифровка истории Земли не так проста, как может показаться. Во многих районах слои горных пород не всегда встречаются в той последовательности, в которой они были первоначально отложены. Местами крупные структурные нарушения привели к тому, что некоторые из каменных «страниц» перемешались и оказались не на своем месте; другие могут отсутствовать полностью. Многие породы были разрушены выветриванием и эрозией или сильно изменены метаморфизмом. В результате история, записанная в этих конкретных породах, потеряна навсегда. Эти отсутствующие «страницы» делают древнюю историю еще более трудной для интерпретации, поэтому геологу приходится полагаться на другие доказательства, которые позволят ему «заполнить пробелы».

Летопись, раскрытая в горных породах, указывает на то, что нашей планете не менее 4,5 миллиардов лет и что жизнь существует более 3 миллиардов лет. За этот огромный промежуток времени Земля и ее обитатели претерпели множество изменений.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОЛОНКА И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ШКАЛА

Геологическая колонка относится к общей последовательности горных пород, от самых старых до самых недавних, которые встречаются во всей Земле или в данном районе. Например, геологическая колонка Техаса включает все подразделения горных пород, известные в штате. Точно так же геологическая колонка каньона Пало-Дуро состоит из обнаженных там геологических формаций. Таким образом, обращаясь к геологической колонке, ранее определенной для конкретного района, геолог может определить, какой тип породы он может ожидать найти в этом конкретном регионе.

Геохронологическая шкала (рис. 6) состоит из названных интервалов геологического времени, в течение которых отлагались горные породы геологической колонки. Эти временные интервалы носят те же названия, которые используются для различения различных единиц геологической колонки. Например, можно говорить о пермском периоде (ссылаясь на геохронологическую шкалу) или о пермских породах (ссылаясь на единицы горных пород пермского возраста в геологической колонке).

И геологическая колонка, и геохронологическая шкала основаны на принципе суперпозиции. Эта базовая геологическая концепция гласит, что если серия осадочных пород не была перевернута, то данный слой горной породы старше слоев над ним и моложе всех слоев под ним. Таким образом, полевое взаимоотношение пород плюс тип окаменелостей (если они присутствуют) дают геологу некоторое представление об относительном возрасте пород. Относительный возраст не подразумевает возраст в годах; скорее, он фиксирует возраст по отношению к другим событиям, которые записаны в горных породах.

Однако в последние годы стало возможным присваивать возраст в годах определенным единицам горных пород. Это достигается с помощью системы датирования горных пород, основанной на очень точных измерениях количества радиоактивных элементов (таких как уран). Присутствуя в горных породах, радиоактивные минералы изменяются или распадаются с известной скоростью, поэтому они являются естественными «часами». Этот метод датирования позволил разработать шкалу времени в годах, которая дает некоторое представление об огромном количестве времени, прошедшем с момента образования самых старых известных горных пород. Он также использовался для проверки ранее определенных относительных возрастов различных единиц горных пород.

Самой крупной единицей геологического времени является эра, и каждая эра делится на более мелкие временные единицы, называемые периодами. Период геологического времени делится на эпохи, которые, в свою очередь, могут быть подразделены на еще более мелкие единицы. Геохронологическую шкалу можно грубо сравнить с календарем, в котором год делится на месяцы, месяцы на недели, а недели на дни. Однако, в отличие от лет, единицы геологического времени являются произвольными и имеют неодинаковую продолжительность, и геолог не может быть уверен в точной продолжительности времени, связанной с каждой единицей. Шкала времени, однако, предоставляет стандарт, с помощью которого он может обсуждать возраст окаменелостей и окружающих их горных пород. Обращаясь к шкале времени, можно, например, утверждать, что определенное событие произошло в палеозойскую эру, в том же смысле, в каком можно сказать, что что-то произошло во время Американской революции.

Существует пять эр геологического времени, и каждой из них было дано название, описывающее степень развития жизни, которая характеризует эту эру. Следовательно, палеозой означает «древняя жизнь», и эра была так названа из-за относительно простой и древней стадии развития жизни.

Эры, руководство по их произношению и буквальный перевод каждого названия показаны ниже.

Cenozoic (SEE-no-zo-ic)—“recent-life” Mesozoic (MES-o-zo-ic)—“middle-life” Paleozoic (PAY-lee-o-zo-ic)—“ancient-life” Proterozoic (PRO-ter-o-zo-ic)—“earlier-life” Archeozoic (AR-kee-o-zo-ic)—“beginning-life” Архейские и протерозойские породы обычно группируются вместе и называются докембрийскими по возрасту. В большинстве мест докембрийские породы были сильно деформированы и метаморфизированы, и летопись этой части истории Земли наиболее трудна для интерпретации. Докембрийское время представляет собой ту часть геологического времени от начала истории Земли до отложения самых ранних кембрийских слоев, содержащих окаменелости. Докембрийское время, вероятно, составляет до 85 процентов всего геологического времени.

Самая старая эра находится в нижней части шкалы времени, потому что эта часть геологического времени прошла первой, а затем последовала за ней сменяющимися более молодыми эрами, которые помещены над ней. Это, конечно, порядок, в котором происходили различные части геологического времени и в течение которого формировались соответствующие горные породы.

Как упоминалось выше, каждая из эр была разделена на периоды, и большинство из этих периодов получили свои названия от регионов, в которых впервые изучались породы каждого из них. Например, пенсильванские породы Северной Америки были впервые изучены в штате Пенсильвания.

Рис. 7. Обобщенная геологическая карта парка штата Каньон Пало-Дуро.

EXPLANATION Q & TPleistocene and Pliocene undifferentiated RdoDockum Group PPermian undifferentiated

Палеозойская эра была разделена на семь периодов геологического времени. С самыми старыми в нижней части списка, эти периоды и источник их названий:

Permian (PUR-me-un)—from the Province of Perm in Russia Pennsylvanian (pen-sil-VAIN-yun)—from the State of Pennsylvania Mississippian (miss-i-SIP-i-un)—from the Upper Mississippi Valley Devonian (de-VO-ni-un)—from Devonshire, England Silurian (si-LOO-ri-un)—for the Silures, an ancient tribe of Britain Ordovician (or-doe-VISH-un)—for the Ordovices, an ancient tribe of Britain Cambrian (KAM-bri-un)—from the Latin word Cambria, meaning Wales Каменноугольный период в Европе включает миссисипский и пенсильванский периоды Северной Америки. Хотя эта классификация больше не используется в Соединенных Штатах, термин «каменноугольный» встречается во многих более ранних геологических публикациях и на многих более ранних геологических картах.

Периоды мезозойской эры и источник их названий:

Cretaceous (cre-TAY-shus)—from the Latin word creta, meaning chalky Jurassic (joo-RAS-ik)—from the Jura Mountains of Europe Triassic (try-ASS-ik)—from the Latin word triad, meaning three Кайнозойские периоды получили свои названия от старой устаревшей системы классификации, которая делила все горные породы Земли на четыре группы. Два подразделения, перечисленные ниже, являются единственными названиями этой системы, которые все еще используются:

Quaternary (kwah-TUR-nuh-ri) Tertiary (TUR-shi-ri) Хотя вышеупомянутые единицы являются основными подразделениями геологического времени и геологической колонки, геолог обычно работает с более мелкими единицами колонки, называемыми геологическими формациями. Геологическая формация — это единица горной породы, которая распознается по определенным физическим и химическим характеристикам. Формации обычно дается двойное название, которое указывает как на то, где она обнажена, так и на тип породы, составляющей основную часть формации. Например, глина Бомонт — это формация, состоящая из глинистых отложений, которые встречаются в Бомонте, штат Техас, и его окрестностях. Для удобства изучения две или более последовательные и прилегающие формации могут быть объединены в группу. Таким образом, формации Тековас и Трухильо были помещены в группу Докум. Точно так же формация может быть подразделена на более мелкие единицы, такие как члены, которым также могут быть даны географические или литологические (тип породы) названия.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМАЦИИ, ОБНАЖЕННЫЕ В КАНЬОНЕ ПАЛО-ДУРО

Как отмечалось выше, все горные породы, которые обнажаются в каньоне Пало-Дуро, имеют осадочное происхождение. Они представляют четыре различных геологических периода: пермский, триасовый, третичный и четвертичный (рис. 12).

Хотя эти горные формации значительно различаются по составу и возрасту, они не рассказывают всю геологическую историю района. Длительные промежутки геологического времени не представлены единицами горных пород, потому что регион подвергался эрозии или в течение определенных частей геологического времени не происходило отложения осадков. Породы, образовавшиеся в течение одного геологического периода, были удалены эрозией в течение более позднего периода. Таким образом, сегменты геологической летописи были уничтожены или никогда не были записаны. По этой причине большая часть геологической истории района Пало-Дуро не зафиксирована и должна быть выведена из фрагментарных доказательств, заимствованных и собранных по частям из прилегающих районов. Тем не менее, интересную историю можно собрать из горных пород, которые остаются в каньоне сегодня.

В целом, следующие описания формаций, обнаженных в парке штата Каньон Пало-Дуро, следуют процедуре, которую большинство геологов используют при представлении результатов своих геологических исследований. Более характерные особенности единиц горных пород описаны для того, чтобы их можно было легче распознать, а также рассматриваются способы формирования горных пород. С этим фоном затем можно рассмотреть геологическую историю, записанную в коренных породах каньона. Упрощенная геологическая карта представлена на рисунке 7; она показывает распределение основных типов горных пород в каньоне. Читателю будет полезно обращаться к этой карте при чтении описаний различных формаций.

Формация Куотермастер.—

Самой старой формацией, обнаженной в каньоне, является формация Куотермастер пермского возраста (см. рис. 6), которая названа по обнажениям вдоль берегов ручья Куотермастер в округе Роджер-Миллс, штат Оклахома. Одна из самых красочных формаций в парке, Куотермастер состоит в основном из кирпично-красных до ярко-красных сланцев, которые переслаиваются с линзами серых сланцев, глин, аргиллитов и песчаников. Имея среднюю толщину около 60 футов там, где она обнажена в парке, Куотермастер образует дно и нижние стены каньона.

Горные породы этой формации легко изучить во многих местах по всему каньону, и в них можно увидеть ряд интересных геологических явлений. Вероятно, наиболее заметными из этих особенностей являются сияющие белые жилы гипса, которые пронизывают поверхность обнажений красного сланца (рис. 8). Мягкий, от прозрачного до полупрозрачного минерал, который можно поцарапать ногтем, гипс представляет собой водный сульфат кальция (CaSO₄·2H₂O). В каньоне встречаются три разновидности гипса: (1) атласный шпат, волокнистая разновидность с шелковистым блеском; (2) селенит, бесцветная, прозрачная разновидность, которая обычно встречается в виде листовых масс; и (3) мелкозернистая массивная разновидность, называемая алебастром. Атласный шпат является наиболее распространенной разновидностью гипса и обычно встречается в виде тонких полос, переслаивающихся с аргиллитами и песчаниками. Однако он гораздо заметнее в сланцах, так как его обычно можно увидеть в узких жилах, которые пересекают поверхность обнажения и пересекают плоскости напластования под разными углами. Хотя обычно белый, некоторые из атласных шпатов имеют мягкий розовый или голубоватый оттенок из-за присутствия примесей в минерале.

Рис. 8. Жилы селенитового гипса (верхняя стрелка) в формации Куотермастер. Обратите внимание на диагональную трещину слева от руки геолога (нижняя стрелка).

Присутствие гипса в красных пластах Куотермастер имеет особое значение для геолога, так как оно предоставляет ценную информацию о геологической истории района Пало-Дуро. Известно, например, что когда изолированный водоем морской воды в засушливом климате отделяется от океана, одной из самых распространенных солей, выпадающих в осадок, является водный сульфат кальция, или гипс. Гипс также может выпадать в осадок, когда озеро без стока испаряется в засушливом климате. Геологические данные свидетельствуют о том, что осадки, которые привели к образованию горных пород формации Куотермастер, были отложены в изолированном рукаве моря в конце пермского периода. По мере продолжения испарения и уменьшения объема морской воды примерно до одной трети от ее первоначального объема выпадал гипс. Должны были быть периодические притоки вод, несущих ил и грязь, входящих в древнее пермское море, поскольку слои сланца и аргиллита переслаиваются с гипсом.

Считается, что большая часть атласного шпата и селенитового гипса первоначально была ангидритом (CaSO₄). В отличие от гипса, ангидрит не содержит воды, но он может превратиться в гипс в присутствии влаги. Существует два ряда доказательств, указывающих на ангидритовое происхождение гипса Куотермастер. Во-первых, микроскопическое исследование образцов гипса выявляет присутствие остаточных кристаллов ангидрита, внедренных в гипс. Во-вторых, многие пласты гипса были сжаты в довольно пологие складки. Они состоят из небольших антиклиналей, поднятий или арок, и синклиналей, прогибов или впадин (рис. 9). Было высказано предположение, что это складкообразование произошло, когда ангидрит подвергся гидратации, или вобрал в себя воду. По мере того как происходила гидратация и ангидрит превращался в гипс, гипс расширялся, тем самым оказывая как боковое, так и вертикальное давление на окружающие его пласты. Это привело к смятому, волнообразному складкообразованию, столь характерному для некоторых пластов гипса. Однако нет полного согласия в том, что складчатость в гипсе обусловлена гидратацией ангидрита. Некоторые геологи приписывают эту деформацию проседанию, вызванному полостями растворения, поскольку гипс относительно легко растворяется в воде. По мере того как гипс растворялся и уносился в растворе, удаление поддерживающих слоев гипса приводило к проседанию и последующей деформации в перекрывающих сланцах и аргиллитах. Хотя некоторые геологи считают, что складки были вызваны расширением из-за гидратации ангидрита, а другие поддерживают деформацию, связанную с удалением растворимого гипса, существует общее согласие, что складчатость является локальной и не связана с региональной или широко распространенной деформацией.

Рис. 9. Проседающие пласты формации Куотермастер создали эту пологую синклиналь, или прогиб, в горных породах. «Купол» на пике Кэпитол можно увидеть на заднем плане.

Не все красные сланцы Куотермастер равномерно окрашены. Некоторые из них содержат серо-зеленые, круглые пятна, называемые ореолами восстановления (рис. 10). Эти пятна, которые местами придают красным сланцам характерный вид в горошек, образовались в результате химического изменения определенных минералов внутри сланца.

Как отмечалось ранее, осадки обычно откладываются горизонтальными слоями. Однако в определенных условиях осадки могут откладываться таким образом, что слои наклонены под углом к горизонту (рис. 11). Эта структура, называемая косой слоистостью или перекрестной стратификацией, встречается в некоторых песчаниках и других крупнозернистых или обломочных осадочных породах. Косая слоистость обычно состоит из довольно отчетливых наклонных слоев, разделенных плоскостями напластования (поверхность разграничения между двумя отдельными слоями горных пород). Слоистость такого типа обычно встречается в осадочных породах, образовавшихся в реках, дельтах и вдоль краев озер или океанов. Считается, что косая слоистость в формациях Куотермастер и некоторых триасовых формациях развилась в подобных условиях. Хотя косая слоистость также распространена в некоторых породах эолового происхождения (отложенных ветром), ни одна из косых слоистостей в породах каньона не связана с действием ветра.

Кроме того, некоторые слои Куотермастер имеют знаки ряби на своих поверхностях. Эти особенности распространены в некоторых осадочных породах и образовались, когда поверхность пласта осадка была взволнована волнами или течениями. Размер, форма и поперечное сечение знаков ряби могут быть использованы, чтобы определить, были ли знаки созданы волнами или течениями. Знаки ряби в Куотермастер, по-видимому, были сформированы действием волн на мелководном морском дне.

Ряд интересных геологических особенностей в каньоне был частично сформирован в формации Куотермастер. К ним относятся разноцветные «Испанские юбки» (рис. 26), «Дьявольская горка» (рис. 35), пик Кэпитол (рис. 32) и пещера Катарина (рис. 27). Последняя является довольно необычной пещерой в том смысле, что она развилась в большой массе обломков оползня, разделенных выступающей коренной породой «Испанских юбок». Пещера была сформирована суффозией, процессом, при котором вода проникает в обломки оползня на верхних склонах и следует по погребенным каналам в оползне, удаляя обломки горных пород по мере прохождения. Паводковая вода выходит у основания оползня через пещеру Катарина. План пещеры очень напоминает дренажные узоры поверхностных оврагов.

Формация Тековас.—

Породы триасовой системы (рис. 6) хорошо представлены в каньоне Пало-Дуро и состоят из формаций Тековас и Трухильо. Эти формации являются частью группы Докум позднего триасового возраста.

Имея общую толщину около 200 футов, формация Тековас (названная по обнажениям, найденным на ручье Тековас в округе Поттер, штат Техас) состоит в основном из разноцветных сланцев. Также присутствуют тонкие слои мягкого песчаника, которые рассеяны по сланцам, и более заметный пласт белого песчаника, который отмечает середину формации. Сланцы Тековас перекрывают формацию Куотермастер, а нижняя зона лавандовых, серых и белых сланцев образует относительно гладкий склон, который легко отличить от более крутых склонов изрезанных оврагами красно-белых полосчатых сланцев под ними (рис. 12).

Рис. 10. Химические реакции в некоторых красных сланцах Куотермастер привели к образованию ореолов восстановления (стр. 19), которые придают горным породам вид в горошек.

Рис. 11. Этот валун, расположенный недалеко от подножия пика Триасик вдоль пути железной дороги «Сэд Манки», демонстрирует косую слоистость, типичную для песчаников Трухильо.

Но зона контакта между сланцами Тековас и Куотермастер включает в себя нечто большее, чем просто изменение цвета. Здесь находится одна из отсутствующих «глав» в геологической истории каньона, поскольку часть летописи поздней перми и вся летопись раннего и среднего триаса отсутствуют в геологической колонке. Такие пробелы в колонке представлены несогласиями в горных породах. Здесь несогласие — это древняя эрозионная поверхность между формацией Тековас позднего триасового возраста и формацией Куотермастер позднего пермского возраста, и в этой отсутствующей «главе» геологической истории каньона Пало-Дуро представлены многие миллионы лет истории Земли. В течение этого огромного промежутка времени тысячи футов осадков, вероятно, были отложены, превращены в горную породу, а затем позже удалены эрозией.

Ближе к середине формации Тековас залегает слой белого, рыхлого (сыпучего) песчаника. Этот песчаник, имеющий среднюю мощность около 15 футов, содержит множество трещин (небольших разрывов, похожих на трещины), вдоль которых не произошло заметного смещения (рис. 8). Существуют две четкие системы этих трещин, пересекающиеся под прямым углом. Характерные системы трещин, цвет и рыхлость этого песчаника четко отличают его от более твердых, темных и крупнозернистых песчаников вышележащей формации Трухильо (стр. 22).

Верхняя часть формации Тековас состоит из слоя оранжевого сланца, который перекрывает средний песчаниковый пласт и контактирует с нижней частью формации Трухильо.

Рис. 12. На этой фотографии, сделанной с северо-западной кромки рядом с Коронадо-Лодж, показаны четыре основные горные породы, обнажающиеся в парке: (1) формация Куотермастер, образующая нижнюю стену и дно каньона; (2) формация Тековас; (3) формация Трухильо, венчающая столовые горы; и (4) формация Огаллала.

Окаменелости, найденные в формации Тековас, позволяют предположить, что эти породы образовались из отложений, накопившихся в болотах и руслах рек. В отличие от морских отложений Куотермастера, породы Тековас сформировались из континентальных отложений, накопившихся на суше. Окаменелости, найденные в каньоне, включают кости и зубы вымерших полуводных рептилий, известных как фитозавры (рис. 13), а также фрагменты костей и черепа примитивного земноводного под названием Бюттнерия (рис. 14). В формации Тековас также были обнаружены копролиты (окаменелые экскременты животных), куски окаменелого дерева, а также зубы и кости двоякодышащих рыб.

Рис. 13. Череп этого крокодилоподобного существа, называемого фитозавром, типичен для рептилий, обитавших в районе Пало-Дуро в триасовый период. (Фотография предоставлена Историческим музеем Панхэндл-Плейнс.)

В формации Тековас встречается ряд минералов, включая гематит — минерал железа, и псиломелан — оксид бария и марганца. Гематит является железной рудой, а псиломелан — марганцевой, хотя ни один из них не присутствует в каньоне в промышленных количествах.

Формация Тековас также содержит ряд конкреций, размер которых варьируется от доли дюйма до 6 дюймов в диаметре. Эти сферические образования, как правило, тверже мелкозернистых сланцеватых песков, в которых они находятся, и поэтому остались на месте, когда окружающая порода была разрушена эрозией. Некоторые из этих конкреций отмечены трещинами или прожилками, заполненными минералом кальцитом. Конкреции, имеющие такую структуру, называются септариями или септариевыми конкрециями.

В формации Тековас также встречаются жеоды. Это округлые конкреционные породы с полостью внутри, которая часто выстлана кристаллами минералов. Хорошо сформированные кристаллы прозрачного кальцита были найдены во многих жеодах из формации Тековас.

Среди достопримечательностей парка, характеризующихся разноцветными слоями формации Тековас, можно выделить среднюю часть пика Триасик (рис. 25), верхнюю часть «Испанских юбок» (рис. 26), пик Кэпитол (рис. 32) и «Дьявольскую горку» (Devil’s Slide) (рис. 35).

Формация Трухильо.—

Названная по обнажениям горных пород на ручье Трухильо-Крик в округе Олдем, штат Техас, формация Трухильо легко отличима от подстилающей формации Тековас. Контакт между ними весьма отчетлив и проходит между кровлей оранжевого сланца Тековас и подошвой массивного, образующего скалы песчаника Трухильо (рис. 25). Хотя в целом песчаник мелкозернистый и имеет мощную слоистость, в формации Трухильо встречаются локальные скопления обломков пород размером с гальку. Выветрелая поверхность нижнего песчаника окрашена оксидами железа в красный или темно-коричневый цвет. Однако свежая, невыветрелая поверхность обычно имеет серый или зеленовато-серый цвет, а тщательное изучение невыветрелой породы выявляет наличие крошечных чешуек слюды.

Базальный песчаник Трухильо является одной из наиболее примечательных горных пород в каньоне и образует многие из выступающих террас и столовых гор, столь типичных для ландшафта Пало-Дуро. Местами песчаник имеет косую слоистость (стр. 20) и содержит русловые отложения грубого песка, что позволяет предположить, что осадочные породы, из которых он образовался, отлагались в древних руслах рек.

Красные, бордовые и серые сланцы перекрывают базальный песчаниковый пласт Трухильо, а поверх этих сланцев залегает косослоистый крупнозернистый песчаник. Еще один интервал разноцветных сланцев отделяет средний песчаниковый пласт от верхнего песчаникового пласта. Средний песчаниковый пласт представляет собой заметную породу, образующую уступы или скалы, он является средне- или крупнозернистым и часто имеет косую слоистость. В большинстве мест верхний песчаник перекрыт толщей красных и зеленых сланцев, которые отмечают самые верхние границы формации Трухильо. Однако местами эта сланцевая толща была удалена эрозией, и породы третичного периода залегают непосредственно на песчанике.

Хотя окаменелости встречаются нечасто, были найдены остатки Бюттнерии (рис. 14), отпечатки листьев, куски минерализованного дерева, а также разрозненные зубы и фрагменты костей рептилий и земноводных. Остатки фитозавров, особенно зубы, также были собраны из песчаников Трухильо.

Индейцы, ранее населявшие район Пало-Дуро (стр. 3), использовали горные породы каньона для различных целей. Это особенно верно в отношении довольно крупнозернистых песчаников Трухильо, которые часто использовались для строительства примитивных каменных укрытий. Абразивная поверхность песчаника была особенно хорошо приспособлена для помола зерна, и в ряде мест были найдены ступки. Одну из них (рис. 15) можно увидеть вдоль путей железной дороги «Сэд Манки» (стр. 35) у подножия пика Триасик. Индейцы также использовали глины формаций Куотермастер, Тековас и Трухильо для изготовления керамики, а минералы железа и меди, такие как гематит и малахит, использовались для создания красных и зеленых пигментов для украшений и боевой раскраски.

Сланцы и песчаники Трухильо можно увидеть в ряде наиболее впечатляющих геологических диковинок Пало-Дуро. Эти эрозионные останцы лучше всего развиты там, где блоки устойчивого к эрозии песчаника защищают подстилающие пьедесталы из более мягкого сланца (рис. 15). Этот тип дифференциальной эрозии (стр. 31) привел к образованию ряда интересных и необычно сформированных останцов или «худу» (рис. 16 и 20). Самым впечатляющим эрозионным останцем — и тем, который стал «торговой маркой» каньона Пало-Дуро — является Лайтхаус (рис. 31). Большое нагромождение валунов, называемое «Рок-Гарден» (рис. 34), также в значительной степени состоит из массивных блоков смещенного песчаника Трухильо. Эти валуны накопились на дне каньона в результате оползней. Кроме того, профиль скалы, известный как «Лицо Сантаны» (рис. 28), представляет собой естественно изваянный профиль в песчанике Трухильо, который образует вершину Тимбер-Меса.

Формация Огаллала.—

Формация Огаллала названа по обнажениям вокруг Огаллалы в округе Кит, штат Небраска. Существует значительное несогласие между формацией Трухильо триасового периода и перекрывающей ее формацией Огаллала плиоценового возраста (поздний третичный период). Здесь отсутствуют геологические свидетельства того, что могло быть одними из самых захватывающих глав в истории каньона. Например, нет никаких записей о юрском и меловом периодах, которые вместе охватывают почти 120 миллионов лет истории Земли. Также отсутствуют какие-либо свидетельства того, что происходило в течение более чем 90 процентов третичного периода, поскольку в каньоне не обнажаются породы палеоценового, эоценового, олигоценового или миоценового возраста. Вместе эти четыре эпохи составляют примерно 47 миллионов лет истории Земли. Конечно, невозможно определить, сколько геологических формаций могло образоваться и впоследствии разрушиться за 167 миллионов лет, представленных этим несогласием. Однако наши знания о современных процессах осадконакопления и эрозии позволяют предположить, что отсутствующая геологическая летопись, несомненно, представляет собой многие тысячи футов горных пород.

Рис. 14. Скелет Бюттнерии, крупного земноводного, найденный в слоях верхнего триаса в каньоне. (Фотография предоставлена Историческим музеем Панхэндл-Плейнс.)

Нижняя часть формации Огаллала состоит из красновато-коричневого, мелко- или среднезернистого песчаника, который резко контрастирует с подстилающими красными и зелеными сланцами, обнажающимися в верхней части формации Трухильо. Большая часть этой песчаной породы характеризуется наличием гальки, состоящей из разнообразных магматических, осадочных и метаморфических пород. Поскольку она состоит из обломков горных пород и минералов различного состава и размера, этот тип осадочной породы называется конгломератом. Тип обломков пород, найденных в базальных конгломератах Огаллалы, позволяет предположить, что они были перенесены в район Панхэндл-Плейнс реками, текущими на юго-восток от Скалистых гор. По мере того как эти реки отлагали свой груз, они оставляли после себя широкий плащ песка, гравия и ила, который сформировал обширную аллювиальную равнину, простиравшуюся от западной Небраски до северо-западного Техаса. Хотя в каньоне Пало-Дуро ее мощность составляет менее 100 футов, местами этот огромный покров флювиальных (отложенных реками) отложений достигает 900 футов.

Рис. 15. Углубление в этом валуне — это ступка, которая, как полагают, использовалась индейцами для помола кукурузы.

Рис. 16. Этот останец, расположенный рядом с Лайтхаусом, увенчан плитой устойчивого к выветриванию песчаника Трухильо.

Большая часть формации Огаллала состоит из смеси различных типов пород, таких как конгломерат, песчаник, алевролит, глина и мергель. Но верхняя часть формации характеризуется мощными отложениями каличе. Каличе — это тусклое, землистое отложение кальцита, которое обычно образуется в районах с малым количеством осадков. Считается, что оно возникает, когда почвенная влага, содержащая растворенный бикарбонат кальция, перемещается к поверхности, где влага постепенно испаряется, оставляя корку карбоната кальция на поверхности или вблизи нее (рис. 17).

Каличе, которое получило свое название от латинского calix, означающего «известь», может быть твердым и плотным или рыхлым и порошкообразным. Оно также часто встречается в смеси с другими материалами, такими как глина, песок или гравий. Каличе обычно встречается в районе Транс-Пекос, на юго-западной прибрежной равнине Мексиканского залива и в районе Высоких равнин Техаса (см. рис. 5, стр. 8). В последнем районе оно обычно образует «капрок» (твердый покров). Каличе часто добывают в этих частях Техаса, где оно используется в качестве дорожного материала и заполнителя.

Хорошие обнажения каличе Огаллалы можно увидеть на поверхности вокруг смотровой площадки у Коронадо-Лодж на северо-западной кромке каньона (рис. 17). Слои Огаллалы также выходят на поверхность вдоль верхнего участка Парковой дороги 5, когда она начинает спускаться в каньон. Но, вероятно, самые впечатляющие обнажения Огаллалы открываются на отвесной стене Фортресс-Клифф (рис. 33), которая образует часть восточной кромки каньона.

Также в пределах формации Огаллала находится очень важный водоносный горизонт — пористая, водоносная горная порода. Этот мелко- или крупнозернистый песчаник очень пористый и проницаемый и является единственной наиболее важной водоносной формацией в районе Панхэндл-Плейнс.

Рис. 17. Белая поверхность на переднем плане справа состоит из каличе (стр. 26) в формации Огаллала. Коронадо-Лодж виден на заднем плане справа.

Опал и кремень местами обильны в конгломератах Огаллалы. Опал, который находится в небольших полостях в конгломерате, не является ювелирной разновидностью, но он флуоресцирует. Минералы, обладающие флуоресценцией, излучают видимые цвета при воздействии ультрафиолетового света. По этой причине опал Огаллалы пользуется спросом у коллекционеров горных пород и минералов. Кремень, разновидность кварца, похожая на кремень, встречается в виде конкреций в конгломерате и в хорошо развитом слое вблизи подошвы формации. Обе эти кремнистые (содержащие кремнезем) породы, по-видимому, ценились индейцами, которые использовали их для изготовления ножей, скребков, наконечников снарядов и других артефактов. Индейцы также узнали, что плоские плиты каличе идеально подходят для облицовки каминов и строительства примитивных каменных укрытий.