Вид на запад в сторону Гранд-Титон на линии горизонта. На переднем плане — пруд Хедрик, окруженный холмисто-западинным рельефом; в средней части — покрытая лесом морена Бернд-Ридж, а от нее до подножия гор простирается серая плоская безлесная равнина флювиогляциальных отложений. Фото Службы национальных парков, У. Э. Диллей.

Вид на запад вверх по каньону Каскейд, в центре — северный склон горы Оуэн. Фото Службы национальных парков, Г. Д. Паунолл.

Фритьофу М. Фрикселлу — геологу, преподавателю, писателю, альпинисту и первому рейнджеру-натуралисту в Национальном парке Гранд-Титон.

Все, кто любит и стремится понять ландшафт Титон, идут по его стопам.

СОЗДАНИЕ ЛАНДШАФТА ТИТОН: Геологическая история Национального парка Гранд-Титон

Дж. Д. Лав и Джон К. Рид-младший, Геологическая служба США

Номер в каталоге Библиотеки Конгресса: 68-20628. ISBN 0-931895-08-1

1-е издание, 1968 г.

1-е переработанное издание, 1971 г.

Перепечатано в 1979, 1984, 1989 гг.

Ассоциация естественной истории Гранд-Титон, Мус, Вайоминг 83012

CONTENTS

Foreword 6

THE STORY BEGINS 8

First questions, brief answers 9

An extraordinary story 10

An astronaut’s view 12

A pilot’s view 14

A motorist’s view 15

View north 15

View west 18

View south 19

A mountaineer’s view 20

CARVING THE RUGGED PEAKS 24

Steep mountain slopes—the perpetual battleground 24

Rock disintegration and gravitational movement 24

Running water cuts and carries 26

Glaciers scour and transport 28

Effects on Jackson Hole 30

MOUNTAIN UPLIFT 36

Kinds of mountains 36

Anatomy of faults 38

Time and rate of uplift 40

Why are mountains here? 41

The restless land 43

ENORMOUS TIME AND DYNAMIC EARTH 45

Framework of time 45

Rocks and relative age 45

Fossils and geologic time 46

Radioactive clocks 47

The yardstick of geologic time 48

PRECAMBRIAN ROCKS—THE CORE OF THE TETONS 51

Ancient gneisses and schists 51

Granite and pegmatite 55

Black dikes 58

Quartzite 63

A backward glance 64

The close of the Precambrian—end of the beginning 64

THE PALEOZOIC ERA—TIME OF LONG-VANISHED SEAS AND THE DEVELOPMENT OF LIFE 66

The Paleozoic sequence 66

Alaska Basin—site of an outstanding rock and fossil record 66

Advance and retreat of Cambrian seas; an example 69

Younger Paleozoic formations 74

THE MESOZOIC—ERA OF TRANSITION 79

Colorful first Mesozoic strata 79

Drab Cretaceous strata 81

Birth of the Rocky Mountains 82

TERTIARY—TIME OF MAMMALS, MOUNTAINS, LAKES, AND VOLCANOES 86

Rise and burial of mountains 88

The first big lake 92

Development of mammals 95

Volcanoes 98

QUATERNARY—TIME OF ICE, MORE LAKES, AND CONTINUED CRUSTAL DISTURBANCE 102

Hoback normal fault 103

Volcanic activity 103

Preglacial lakes 104

The Ice Age 105

Modern glaciers 112

THE PRESENT AND THE FUTURE 113

APPENDIX 115

Acknowledgements 115

Selected references—if you wish to read further 116

About the authors 117

Index of selected terms and features 118

ПРЕДИСЛОВИЕ

Геология — это наука о Земле, изучение сил, процессов и древних форм жизни, которые не только формируют нашу землю, но и влияют на нашу повседневную жизнь и благосостояние нации. В этой брошюре, подготовленной двумя сотрудниками Геологической службы США, рассказывается о том, как геологические явления обусловили великолепные пейзажи региона Титон.

Понимание сложной геологической истории нашей Земли жизненно важно для наслаждения красивыми ландшафтами и другими природными чудесами, для планирования наших городов и дорожных сетей, для разумного использования водных ресурсов, для изучения зон землетрясений и оползней, для бесконечного поиска новых месторождений полезных ископаемых, а также для сохранения и освоения наших известных природных богатств. Кто может сказать, в конечном счете, какая из многих целей этого знания является наиболее веской причиной для стремления понять Землю?

У. Т. Пекора, директор Геологической службы США

Эта брошюра основана на геологических исследованиях Геологической службы США, проведенных в сотрудничестве со Службой национальных парков Министерства внутренних дел США.

«Что-то скрыто. Иди и найди это.

Иди и загляни за хребты —

Что-то потеряно за хребтами.

Потеряно и ждет тебя. Иди».

КИПЛИНГ — ИССЛЕДОВАТЕЛЬ

ИСТОРИЯ НАЧИНАЕТСЯ

Хребет Титон — один из самых величественных горных хребтов на североамериканском континенте. Есть хребты длиннее, шире и выше, но немногие могут соперничать с захватывающим дух альпийским величием восточного склона Титонов. Гряда за грядой зазубренных скал устремляются в западное небо, завершаясь возвышающимся скоплением пиков, которым первые французские путешественники дали название «les Trois Tetons» (три груди). Хребет нависает, словно огромная каменная волна, готовая обрушиться на долину у своего подножия. К югу и востоку расположены горы поменьше — интересные и живописные, но лишенные магического очарования Титонов.

Это хребет с множеством настроений и красок: суровый и строгий в утреннем солнце, но золотой, пурпурный и черный в мягко удлиняющихся тенях второй половины дня; мрачный и зловещий, когда пики укутываются в рваные облака приближающегося шторма, но спокойный и эфирно-голубой с серебром под полной луной.

Эти великие пики и большая часть дна долины к востоку, Джексон-Хоул (термин «хоул» использовался первопроходцами и горными охотниками для описания любой открытой долины, окруженной горами), находятся в пределах Национального парка Гранд-Титон, охраняемого и сохраняемого для наслаждения нынешнего и будущих поколений. Ежегодно парк посещают более 3 миллионов человек. Многие задерживаются ненадолго и едут дальше. Другие остаются, чтобы исследовать его тропы, ловить рыбу в реках, изучать растения и дикую природу, изобилующие в его границах, или насладиться колоритной историей людей в этом районе.

Большинство посетителей, каковы бы ни были их интересы и занятия, вероятно, в первую очередь привлекает в парк его непревзойденный горный пейзаж. Зазубренная панорама Титонов — это фон, к которому они могут возвращаться снова и снова, задавая вопросы и ища ответы. Как образовались горы? Как долго они возвышаются до облаков, омываемые дождем, раскалываемые морозом, обдуваемые ветром и снегом? Какие колоссальные силы породили их и подняли в небо? Какие истории запечатлены в их породах, какие эпосы высечены на скалистом облике этого горного ландшафта? Почему Титоны отличаются от других гор?

Первые вопросы, краткие ответы

Как образовались Титоны и Джексон-Хоул? Оба они представляют собой наклоненные блоки земной коры, которые вели себя как два соседних гигантских люка, подвешенных так, что они могли качаться в противоположных направлениях. Блок на западе, образующий хребет Титон, был подвешен вдоль границы штатов Айдахо и Вайоминг; восточный край был поднят вдоль разлома (трещины, вдоль которой произошло смещение). Именно поэтому самые высокие пики и самые крутые склоны находятся у восточной окраины хребта. Линия шарнира восточного блока, образующего Джексон-Хоул, находилась на возвышенностях к востоку. Западный край блока опущен вдоль разлома у подножия хребта Титон. В результате дно Джексон-Хоул наклонено на запад в сторону Титонов (см. поперечный разрез на внутренней стороне задней обложки).

Когда Титоны и Джексон-Хоул приобрели тот впечатляющий вид, который мы видим сегодня? Титоны — самый молодой из всех горных хребтов в цепи Скалистых гор. Большинству других гор в этом регионе не менее 50 миллионов лет, но Титонам менее 10 миллионов, и они продолжают расти. Джексон-Хоул того же возраста и продолжает опускаться. Ландшафт Титон — продукт многих земных процессов, самый недавний из которых — эрозия водой и льдом. За последние 15 000 лет ледниковая обработка пиков и каньонов, а также образование ледниковых озер добавили завершающие штрихи к живописной красоте.

Почему Титоны поднялись, а Джексон-Хоул опустился? Тысячи лет люди размышляли о происхождении гор, и их догадки заполнили множество книг. Две из наиболее популярных теорий: (1) дрейф континентов (например, движение Южной Америки от Африки), при котором верхний более легкий слой земной коры перемещается над нижним более плотным слоем и сминается вдоль зон слабости; и (2) конвекционные токи внутри Земли, вызванные теплопередачей, приводящие к линейным зонам смятия, поднятия и обрушения.

Эти концепции были разработаны для объяснения происхождения горных районов длиной в сотни или тысячи миль, но они не дают прямого ответа на вопрос, почему поднялись Титоны и опустился Джексон-Хоул. Как обсуждается в главе о горах, вероятно, полужидкая порода глубоко под поверхностью Джексон-Хоул текла на север в район вулканического плато Йеллоустоун — хребта Абсарока, возможно, занимая место колоссального количества пепла и лавы, выброшенных из вулканов за последние 50 миллионов лет. Происхождение линии слабости, отмечающей разлом Титон вдоль восточного склона хребта Титон, может восходить к какому-то неизвестному неравенству в составе Земли несколько миллиардов лет назад. Почему она внезапно стала активной в конце истории Земли — вопрос без ответа.

Конечным источником тепла и энергии, вызвавшим формирование гор и бассейнов, вероятно, является распад радиоактивных материалов глубоко внутри Земли. Титоны — впечатляющая демонстрация того, что колоссальная энергия, необходимая для создания гор, не иссякает, несмотря на то, что нашей планете несколько миллиардов лет.

Необыкновенная история

Посетители, чье любопытство подогрето этой необычной и разнообразной панорамой, не удовлетворяются лишь несколькими вопросами и ответами. Они чувствуют, что здесь, стоит только спросить, скрывается необыкновенная геологическая (geo — земля; logic — наука) история. При небольшом руководстве становятся очевидными многие тонкие особенности — особенности, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными. Вот, например, долина с необычной U-образной формой. Там — отвесный склон, испещренный породами светлых и темных цветов. На дне долины — куст сосен, которые, кажется, ограничены одним конкретным видом породы. На холмах — слой своеобразной белой почвы, единственная почва, в которой часто встречаются норы койотов. Все это геологически обусловленные явления. Короче говоря, с небольшой начальной помощью наблюдатель приобретает способность видеть и понимать так много, что панорама обретает новую глубину, яркость и захватывающий характер. Она превращается из плоской двухмерной картины в красочную многомерную выставку истории Земли.

Рисунок 1. Титоны издалека — вид астронавта на хребет и прилегающие горы, бассейны и плато. Ширина области, показанной на фото, составляет около 100 миль. Пунктирный узор отмечает границу Национального парка Гранд-Титон. Карта высокого разрешения.

Рисунок 2. Эскиз хребта Титон и Джексон-Хоул, вид с юго-запада. Рисунок Дж. Р. Стейси.

БЛОК-ДИАГРАММА, ВИД НА ЮГО-ЗАПАД, ПОКАЗЫВАЮЩАЯ ХРЕБЕТ ТИТОН И ДЖЕКСОН-ХОУЛ

Вид астронавта

Титоны — короткий, узкий и высокий горный хребет, выделяющийся посреди великой цепи Скалистых гор, хребта западной части Северной Америки. На рисунке 1 показано, как Титоны и их окрестности могли бы выглядеть, если бы вы смотрели на них со спутника с высоты, возможно, в сто миль. Топографическая карта Национального парка Гранд-Титон Геологической службы США содержит названия многих объектов, не указанных на рисунке 1 или на геологической карте на внутренней стороне задней обложки. Хребет Титон — прямоугольный горный блок длиной около 40 миль и шириной 10–15 миль. С востока и запада он окружен долинами с плоским дном. Джексон-Хоул — восточная из них, а бассейн Аляска (называемый ранними трапперами «Пьер-Хоул») — западная.

Хребет Титон несимметричен. Самые высокие пики лежат ближе к восточному краю горного блока, а не вдоль его центра, как это бывает в обычных горах, а западные склоны широкие и пологие в отличие от обрывистых восточных склонов. Северный конец хребта исчезает под огромными лавовыми потоками, образующими вулканическое плато Йеллоустоун. Даже с этой высоты можно увидеть очертания некоторых из этих потоков.

На юге хребет Титон почти под прямым углом упирается в область более низких и менее суровых гор, простирающихся на северо-запад (хребты Снейк-Ривер, Вайоминг и Хобак). Эти горы выглядят совершенно иначе, чем Титоны. Они состоят из серии длинных параллельных хребтов, разрезанных или разделенных долинами и каньонами. Этот узор характерен для гор, сложенных смятыми, круто наклоненными слоями пород — эрозия разрушает более мягкие слои, оставляя более твердые в виде хребтов.

На востоке и северо-востоке Джексон-Хоул ограничен хребтами Грос-Вентр и Уошаки, которые состоят преимущественно из складчатых твердых и мягких осадочных пород. Напротив, между этими горами и самой глубокой частью Джексон-Хоул на западе толстые слои мягких, почти горизонтально залегающих осадочных пород были обработаны ручьями и льдом в хаотично ориентированные остроконечные хребты и холмистую местность, разделенные широкими долинами. Холмы к востоку от парка называются возвышенностями Маунт-Лейди, а те, что к северо-востоку, — возвышенностями Пиньон-Пик.

Вид пилота

Если вы спуститесь со 100 миль до примерно 5 миль над регионом Титон, асимметрия хребта, необычайное разнообразие ландшафтов и яркие цвета пород станут более выраженными.

На рисунке 2 показана панорама хребта Титон и Джексон-Хоул с точки обзора над возвышенностями Пиньон-Пик. Грубые крутые склоны и зазубренные хребты вдоль восточного фронта хребта контрастируют с более гладкими склонами и более округлыми хребтами на западной стороне. У подножия гор, простираясь на дно Джексон-Хоул, расположились окаймленные деревьями сверкающие озера разных размеров и форм. Другие лежат в крутостенных скалистых амфитеатрах вблизи горных вершин.

Один из самых красочных маршрутов полета в Джексон-Хоул проходит с востока, вдоль северного склона гор Грос-Вентр. На протяжении 40 миль этот горный хребет ограничен широкими параллельными полосами ярко-красных, розовых, пурпурных, серых и коричневых пород. Некоторые выходят на поверхность в виде скал или хребтов, другие образуют бедленды (голые, лишенные растительности холмы и долины с крутыми склонами и множеством сухих русел). Местами мягкие пласты отрывались и стекали по склонам, как гигантские разноцветные массы ирисок. Это селевые потоки и оползни. Красочные породы ограничены на юге серыми и желтыми наклонными слоями, образующими заснеженные пики гор Грос-Вентр.

Эти ландшафты — продукт многих природных сил, действующих на различные типы пород в течение долгих или коротких интервалов геологического времени. Каждая группа пород записывает главу в геологической истории региона. Другие главы можно прочитать по наклонам, складкам и разломам пород. Последние эпизоды написаны на самом лице земли.

Вид автомобилиста

Большинство посетителей парка впервые видят пики Титон с шоссе. Независимо от того, въезжают ли они с юга, востока или севера, на маршруте есть точка, в которой внезапно открывается захватывающая панорама Титонов и Джексон-Хоул. Часть восторга от этих трех видов заключается в том, что они столь неожиданны и столь различны. Геологическая история ответственна за эти различия.

Вид на север. —

На протяжении первых 4 миль к северу от города Джексон вид на Титоны с шоссе U.S. 26-89 перекрыт останцем Ист-Грос-Вентр-Бьют. В северной части останца шоссе поднимается на плоское возвышение у южной границы Национального парка Гранд-Титон. Без всякого предупреждения автомобилист видит весь восточный фронт хребта Титон, круто поднимающийся с удивительно плоского дна Джексон-Хоул.

От поворота у границы парка на север не видно ни озер, ни рек, но ближайшая линия деревьев в направлении самых высоких пиков Титон отмечает примерное положение реки Грос-Вентр. Высота этой реки удивляет, так как маршрут только что поднялся на 150-футовый холм из плоской долины гораздо меньшего ручья, но здесь, на уровне глаз, находится крупная река, расположенная на возвышенной равнине. Причина этих странных отношений в том, что холм — это уступ разлома (см. диаграмму на рис. 16А), а долина, в которой расположен город Джексон, опустилась на 150 футов или более за последние 15 000 лет.

На линии горизонта прямо к западу от поворота видны горизонтальные и наклонные слои пород. Когда-то они простирались над вершинами самых высоких пиков, но были стерты с некоторых частей по мере поднятия гор. Вдоль всего хребта деревья растут только до линии леса (также называемой лесной границей — общая высота, выше которой деревья не растут), которая здесь составляет около 10 500 футов над уровнем моря. К юго-востоку и востоку, за покрытым полынью дном Джексон-Хоул, находятся холмистые, частично покрытые лесом склоны, отмечающие западный конец гор Грос-Вентр. Они совсем не похожи на Титоны, потому что образовались совершенно иным способом. Грос-Вентр — складчатые горы, у которых есть предгорья; Титоны — разломные горы, у которых их нет.

Рисунок 3. Ландшафт Титон, вид с горы Сигнал.

А. Вид на запад через озеро Джексон. Основные пики, каньоны и выходы осадочных пород обозначены буквой «s». Вид высокого разрешения.

Б. Вид на северо-восток; исследование контраста с панорамой выше. Вид высокого разрешения.

Три крутостенных холма, называемых останцами, поднимаются с плоского дна Джексон-Хоул. Это наклоненные и разбитые разломами массы твердой слоистой породы, которые были сформированы движущимися на юг ледниками. В шести милях к северу от поворота у границы находится Блэктейл-Бьют, на склонах которого видны наклоненные на запад белые пласты. К юго-западу от поворота находится Уэст-Грос-Вентр-Бьют, состоящий из похожих пород. Они перекрыты очень молодой лавой, образующей коричневый утес, возвышающийся над шоссе в северной части останца. К юго-западу находится Уэст-Грос-Вентр-Бьют, состоящий из подобных пород.

Вид на запад. —

Автомобилисту, путешествующему на запад по шоссе U.S. 26-287, открываются два великолепных вида на хребет Титон. Первый — в 8 милях, а второй — в 13 милях к западу от перевала Тогвоти. В этих точках обзора, на расстоянии от 20 до 30 миль от гор, великие пики кажутся наполовину подвешенными между землей и небом — слишком близко, чтобы поверить, но слишком далеко, чтобы осознать.

Только с более близкого расстояния автомобилист начинает осознавать размер и крутизну гор и различать детали их архитектуры. Множество дорог на дне Джексон-Хоул обеспечивают постоянно меняющиеся виды, а знаки, установленные Службой национальных парков на многочисленных поворотах и смотровых площадках, помогают посетителю быстро идентифицировать основные пики и каньоны, а также главные особенности дна долины. Из всех этих придорожных точек обзора вершина горы Сигнал, изолированного холма, поднимающегося почти на 1000 футов над восточной окраиной озера Джексон, вероятно, предлагает лучшую общую перспективу (рис. 3). На западе, через мерцающие синие воды озера Джексон, весь длинный парад зазубренных пиков тянется от северного горизонта до южного, многие из более высоких носят рваные остатки зимнего снега. Отсюда, всего в 8 милях, отчетливо видны возвышающиеся вершины, пилообразные хребты и глубокие U-образные каньоны.

В отличие от большинства других великих горных хребтов, Титоны круто поднимаются с плоского дна долины прямой непрерывной линией. Высокие центральные пики возвышаются более чем на милю над долиной, но к северу и югу пики уменьшаются в высоте и теряют свой зазубренный характер, постепенно уступая место более низким хребтам и округлым холмам. Можно увидеть некоторые детали горной породы — узловатые серые скалы высоких пиков, пронизанные тонким белым кружевом даек, темную полосу, которая рассекает гору Моран от основания до вершины, а также светло-коричневые и серые слои в северной и южной частях хребта.

На первый взгляд дно Джексон-Хоул к югу от горы Сигнал кажется плоским, гладким и лишенным особенностей, за исключением реки Снейк, которая пересекает его по диагонали. Тем не менее, даже равнины демонстрируют разнообразие форм рельефа. Широкие покрытые полынью участки, низкие изолированные холмы и холмистые, усеянные деревьями гряды, образующие передний план, — все это части ландшафта Титон, дающие нам ключи к пониманию природных процессов, которые его сформировали. Критический взгляд на юг открывает еще более странные вещи. Мы принимаем как должное тот факт, что стороны обычных долин наклонены внутрь к центральной главной реке. К югу от горы Сигнал, однако, посетитель может увидеть, что долина реки Снейк не соответствует этому описанию. Широкая равнина к западу от реки должна наклоняться на восток, но этого не происходит. Вместо этого она была наклонена на запад в результате опускания вдоль разлома Титон у подножия гор.

Вид на юг. —

Около миллиона автомобилистов ежегодно едут на юг из Йеллоустоуна в Национальный парк Гранд-Титон. Когда они извиваются по кривому шоссе на западном краю каньона реки Льюис (рис. 1), вид на юг повсюду перекрыт густым лесом. Затем дорога внезапно покидает каньон, выпрямляется, и можно посмотреть на юг вниз по 3-мильной наклонной аллее, прорезанной сквозь деревья. Там, в 20–30 милях, в рамке дороги, находятся заснеженные Титоны, а озеро Джексон, светящееся в отраженном свете, приютилось у восточного склона. Это один из самых прекрасных и необычных видов на горы, доступных автомобилисту, отчасти потому, что он находится на 800 футов выше уровня озера Джексон, а отчасти потому, что это единственное место на главной дороге, где он может ясно видеть третье измерение (ширину) Титонов. Высокие пики находятся на восточном краю; они поднимаются на 7000 футов над озером, но другие пики и обрывистые хребты, постепенно уменьшающиеся в высоте, простираются на запад на дюжину миль (рис. 14). Гигантские, относительно молодые лавовые потоки, в которые был врезан каньон реки Льюис, изливались на юг вплоть до берега озера Джексон и погребли северный конец хребта Титон (рис. 13 и 53). К югу от Йеллоустоунского парка эти потоки были позже наклонены и разбиты в результате опускания Джексон-Хоул и поднятия гор.

Вид альпиниста

Как и во многих занятиях в жизни, величайшие награды от посещения Титонов достаются тем, кто прилагает реальные усилия, чтобы их заслужить. Только покинув шумную долину и поднявшись в горы, чтобы пройти по тропам и взобраться на пики, посетитель может узнать Титоны во всех их настроениях и изменениях и увидеть вблизи детали этого великолепного горного сооружения.

Даже короткий поход к водопаду Хидден-Фолс и Инспирейшн-Пойнт дает возможность более близкого знакомства с горами. Вдоль тропы турист может осмотреть выходы сахаристого белого гранита, блестящие дайки с вкраплениями слюды и темные, сложнослоистые породы. Рядом лежат огромные кучи разбитых фрагментов, упавших со скал выше, и посетитель начинает понимать, насколько уязвимы возвышающиеся утесы перед неумолимым натиском мороза и снега. Рев пенящегося ручья и гром водопадов — постоянные напоминания о терпеливой работе текучей воды, разрушающей «вечные холмы». Проводя рукой по одной из гладко отполированных скальных поверхностей под Инспирейшн-Пойнт, турист получает незабываемое представление о силе ледникового льда и его важности в формировании этого величественного ландшафта. Оглядываясь через озеро Дженни на окружающую гряду ледниковых отложений, он может легко осознать размер древнего ледника, который когда-то стекал по каньону Каскейд и выходил на дно Джексон-Хоул.

Более амбициозный турист или альпинист может искать внутренние уголки хребта и исследовать другие аспекты его геологии. Он может посетить похожие на драгоценные камни горные озера — Солитюд, Холли и Амфитеатр — лишь некоторые из них, расположенные в высоких отдаленных бассейнах, оставленных ледниками Ледникового периода. Он может получить вид крупным планом на ледник Титон над озером Амфитеатр или исследовать ледник Скулрум, крошечное ледяное тело под перевалом Харрикейн. Он может последовать по тропе в каньон Гарнет, чтобы увидеть кристаллы, от которых каньон получил свое название, и осмотреть парящую лентообразную черную дайку в конце тропы. В бассейне Аляска он может изучить слегка наклоненные слои песчаника, известняка и сланца, которые когда-то покрывали весь хребет Титон, и поискать окаменелости, которые помогают определить их возраст и расшифровать их историю. С перевала Харрикейн он может увидеть, как эти ровные слои осадочных пород были разбиты и смещены и как более старые твердые породы, образующие самые высокие пики Титон, были подняты далеко над ними вдоль разлома Бак-Маунтин.

Из всех, кто исследует высокогорье, именно альпинист имеет, пожалуй, наибольшую возможность оценить его геологическую историю. Действительно, успех его восхождения и сама его жизнь могут зависеть от интуитивного понимания горной геологии и процессов, которые сформировали пики. Он наблюдает самые интимные детали — наклон трещин и разломов, какие овраги сметаются падающими камнями, какие выступающие выступы прочны, а какие трещины надежно удержат крюк. Для многих альпинистов восхождение на пик — это вызов технической компетентности, выносливости и мужеству, но для тех, кто наделен любопытством и острым глазом, это может быть гораздо большим. Стоя плечом к плечу с облаками на каком-нибудь продуваемом ветрами пике, таком как Гранд-Титон, с потрясающей панорамой, обрывающейся со всех сторон, он вряд ли сможет избежать вопроса, как это произошло. Что видит альпинист, что вдохновляет это любопытство? С самого первого взгляда становится очевидно, что сцены на севере, юге, востоке и западе поразительно различаются.

Глядя на запад с грубой, узкой, изъеденной непогодой гранитной вершины Гранд-Титон, видишь далеко внизу слоистые серые скалы морских осадочных пород (затвердевшие осадки, первоначально отложенные в мелководном рукаве океана), перекрывающие гранит и слегка наклоненные на запад, наконец исчезающие под шахматной доской сельскохозяйственных угодий бассейна Титон. Еще дальше на запад — холмистые лесистые склоны хребта Биг-Хоул в Айдахо. Взгляд на передний план, на 3000 футов ниже, показывает некоторые необычные отношения ручьев к горам. Водораздел хребта Титон не отмечен самыми высокими пиками, как можно было бы ожидать. Ручьи в каньоне Каскейд и в других каньонах к северу и югу начинаются к западу от пиков, огибают их, затем текут на восток в глубоких узких ущельях, прорезанных через самую высокую часть хребта, и выходят на плоское дно Джексон-Хоул.

При взгляде на север вдоль гребня хребта Титон наиболее очевидна асимметрия гор. Крутой восточный склон, завершающийся самыми высокими пиками, контрастирует с более низким и пологим западным флангом поднятия. С Гранд-Титон невозможно увидеть точное место, где горы исчезают под лавами Йеллоустоунского парка, но густо заросшая лесом широкая пологая поверхность лавовой равнины видна за пиками и простирается через всю северную панораму. Еще дальше на север, в 75–100 милях, поднимаются заснеженные пики (с северо-запада на северо-восток) гор Мэдисон, Галлатин и Беартут.

Вид на восток представляет наибольшие контрасты на кратчайших расстояниях — плоское дно Джексон-Хоул находится в 3 милях и на 7000 футов ниже вершины Гранд-Титон. Вдоль стыка гор и дна долины расположены синие ледниковые озера, нанизанные, как неровные бусины в ожерелье. Они заметно окаймлены кажущимися черными полосами сосен, которые растут только на окружающих ледниковых моренах. За ними — широкие безлесные, усеянные валунами равнины Джексон-Хоул. В пятидесяти милях к востоку и северо-востоку, на горизонте за холмистой местностью возвышенностей Пиньон-Пик, находятся горизонтально слоистые вулканические породы хребта Абсарока. На юго-востоке — красочная красная, пурпурная, зеленая и серая долина реки Грос-Вентр со свежим гигантским шрамом оползня Лоуэр-Грос-Вентр у ее устья. Ограничивая южную сторону этой долины, находятся пики гор Грос-Вентр, чьи наклоненные плитчатые серые скалистые слои напоминают (и являются такими же) те, что на западном фланге хребта Титон. В семидесяти милях, на юго-востоке, за горами Грос-Вентр находятся сияющие заснеженные пики хребта Уинд-Ривер, самый высокий пик которого (пик Ганнетт) примерно на 20 футов выше Гранд-Титон.

На восточной и юго-восточной линии горизонта заметны высокоуровневые (11 000–12 000 футов) плоские поверхности как на хребтах Уинд-Ривер, так и на хребтах Абсарока. Это остатки, отмечающие верхний предел осадочного заполнения бассейнов, прилегающих к горам. Равнина когда-то соединяла эти поверхности и простиралась на запад по крайней мере до заметной плоской поверхности на горе к югу от оползня Лоуэр-Грос-Вентр. Трудно представить количество породы, которое было смыто из пространства между этими остатками в сравнительно недавнее геологическое время, во время и после поднятия хребта Титон.

С этой точки обзора альпинист также получает представление о масштабах первых и самых больших ледников, которые очистили ландшафт. Лед тек на юго-запад в виде по существу непрерывного потока от гор Беартут, находящихся в 100 милях, на запад от хребта Абсарока и на северо-запад от хребта Уинд-Ривер (рис. 57). Лед доходил до линии леса на хребте Титон и простирался через Джексон-Хоул почти до вершины оползня Лоуэр-Грос-Вентр. Возвышенности Пиньон-Пик и Маунт-Лейди были почти погребены. Все эти ледники соединялись в Джексон-Хоул и текли на юг внутри постоянно сужающейся долины реки Снейк.

Вид на юг представляет большое разнообразие контрастов. Заметна, как и при взгляде на север, асимметрия хребта. К югу от высоких пиков из кристаллических пород серые слоистые скалы известняка местами простираются вплоть до крутого восточного склона хребта Титон, где они внезапно обрываются великим разломом Титон.

Плоское безлесное дно Джексон-Хоул сужается к югу. Поднимаясь из середины, видны описанные ранее крутостенные, обработанные льдом скалистые останцы. Начинаясь около города Джексон, часть которого видна, и простираясь так далеко на юг, как может видеть глаз, тянутся ряд за рядом острые хребты и заснеженные пики, которые сходятся под разными углами. Это хребты Хобак, Вайоминг, Солт-Ривер и Снейк-Ривер.

СОЗДАНИЕ ЗАЗУБРЕННЫХ ПИКОВ

Суровая величественность Титонов — продукт четырех геологических факторов: прочных твердых пород в ядре, величины вертикального поднятия, недавнего времени горообразовательного движения и динамических сил разрушения. Многие другие горы в Вайоминге имеют такие же твердые породы в своих ядрах и такую же величину вертикального поднятия, но они поднялись 50–60 миллионов лет назад и с того времени были разрушены эрозией. Титоны, с другой стороны, — самый молодой хребет в Вайоминге, менее 10 миллионов лет, и у них не было времени подвергнуться столь глубокой эрозии.

Крутые горные склоны — вечное поле битвы

Любой крутой склон или утес особенно уязвим для природных методов разрушения. В Титонах мы видим бесконечную борьбу между двумя конфликтующими факторами. Первый — чрезвычайная прочность пород и их последующее сопротивление эрозии. Второй — наличие эффективных транспортирующих агентов, которые перемещают из гор и уносят прочь весь обломочный материал, который в противном случае мог бы похоронить нижние склоны.

Породы, составляющие большую часть хребта Титон, являются одними из самых твердых, прочных и наименее пористых из известных. Поэтому они сопротивляются механическому разрушению из-за изменений температуры, льда и воды. Они состоят преимущественно из минералов, которые подвергаются очень незначительному химическому разложению в холодном климате Титонов.

Отсутствие слабых слоев предотвращает разрушение прочных каменных масс под собственным весом. Все эти условия, таким образом, благоприятны для сохранения крутых стен и высоких каменных вершин. Тем не менее, они разрушаются. Огромные кучи разбитых пород (осыпи), которые украшают склоны всех более высоких пиков, свидетельствуют о неумолимом натиске процесса эрозии на горные цитадели (рис. 4 и 31).

Разрушение пород и гравитационное движение

Большое изменение как суточных, так и годовых температур приводит к незначительному сжатию и расширению частиц породы. Повторяющиеся изменения объема создают напряжение и деформацию. Хотя породы в Титонах очень плотные, они в конечном итоге поддаются; образуется трещина. Вода, которая просачивается вдоль этой поверхности слабости, замерзает, либо за ночь, либо во время долгих холодов, и расширяется, тем самым отрывая плиту породы от горной стены. Повторяющееся морозное выветривание, как называется этот процесс, в конечном итоге приводит к опрокидыванию плиты, так что она падает.

Рисунок 4. Осыпь у подножия зазубренных, расколотых морозом пиков вокруг озера Айс-Фло в южном ответвлении каньона Каскейд. Фото Филипа Хайда.

Что происходит с каменной плитой? Она может упасть и катиться несколько сотен или тысяч футов, в зависимости от крутизны горной поверхности. Куски отламываются, когда она встречает препятствия. Все фрагменты находят свой путь к дну долины или склону, где они на мгновение останавливаются. Таким образом, обломочный материал перемещается на значительные и легко наблюдаемые расстояния под действием силы тяжести.

Ни один из этих обломков не является неподвижным. Если он смешан со снегом или насыщен водой, вся масса может медленно течь так же, как ледник. Это называется каменными ледниками; некоторые из них можно увидеть на южной стороне каньона Гранит, а один, длиной почти в милю, находится в долине к северу от пика Иглз-Рест.

Бесчисленные снежные лавины, которые с грохотом сходят по горным склонам после сильных зимних снегопадов, также играют свою роль в гравитационном транспорте. Рыхлые камни и обломки включаются в движущийся снег и уносятся вниз по склонам к осыпям внизу. Деревья, кустарники и почва сметаются с мест схода лавин, оставляя заметные шрамы на склонах и обнажая новые поверхности пород для атаки воды и мороза. Изуродованные, сломанные и вырванные с корнем деревья вдоль многих троп в каньонах являются безмолвными свидетелями устрашающей силы снежных лавин.

Это некоторые из методов, используемых природой для создания обломков, а затем, с помощью силы тяжести, очистки их со склонов гор. Есть и другие способы. Слабый слой породы (обычно с большим содержанием глины), параллельный и подстилающий горный склон, может находиться между двумя твердыми слоями. Длительный дождливый период может привести к насыщению слабой зоны, так что она хорошо смазывается; затем землетрясение или, возможно, просто вес вышележащей породы заставляет теперь нестабильную массу каскадом обрушиться вниз по склону в долину. Знаменитый оползень Лоуэр-Грос-Вентр (рис. 5) образовался таким образом 23 июня 1925 года.

Текучая вода режет и переносит

Текучая вода — еще один эффективный агент, который транспортирует обломочный материал и помог расчленить хребет Титон. Ущерб, который может нанести прорванный водопровод дорожному полотну, хорошо известен, как и хаос разрушительных наводнений. Весенние паводки ручьев в Титонах, раздутые таянием снега и льда (годовые осадки, в основном снег, в высоких частях в среднем составили бы слой воды толщиной 5 футов), перемещают часть обломочного материала на прилегающее дно Джексон-Хоул.

Рисунок 5. Оползень Лоуэр-Грос-Вентр, вид с воздуха под углом на юг. Вершина шрама находится в 2000 футов над рекой; оползень имеет длину более мили и ширину полмили. Он запрудил реку Грос-Вентр на переднем плане, образовав озеро глубиной около 200 футов и длиной 5 миль. Горы Грос-Вентр вдалеке. Фото П. Э. Миллуорда.

Время от времени хребет заливается летними ливнями. Вода устремляется вниз по лабиринту оврагов на склонах гор, быстро набирая объем и силу, и обрушивается на осыпи внизу, как из гигантских шлангов. Внезапный натиск этих потоков воды на насыщенную нестабильную осыпь может спровоцировать огромные каменные и грязевые потоки, которые несут огромное количество материала вниз в каньоны. Летом 1941 года в парке произошло более 100 таких потоков.

Везде, где движется вода, она несет обломки пород, варьирующиеся по размеру от валунов до песчинок и далее до мельчайших частиц глины. Эрозия (разрушение) ручьями заметна везде, где вода мутная, как это всегда бывает каждую весну в реках Снейк, Буффало-Форк и Грос-Вентр. Чистые горные ручьи также могут вызывать эрозию. Хотя объем перемещенного материала и величина врезания дна ручья могут не казаться большими для одного ручья, совокупный эффект многих ручьев в районе, год за годом и век за веком, огромен. Ручьи не только транспортируют камни, принесенные к ним гравитационным движением, но и постоянно расширяют и углубляют свои долины, тем самым увеличивая объем транспортируемых обломков.

Эффективность ручьев как транспортирующих агентов в Титонах усиливается крутыми градиентами (склонами); они увеличивают скорость воды, что, в свою очередь, расширяет способность ручьев переносить все более крупные обломки пород.

Ледники выпахивают и транспортируют

Горные ландшафты, сформированные только действием мороза, гравитационным транспортом и эрозией ручьев, обычно имеют округлые вершины, гладкие склоны и V-образные долины. Зазубренные хребты, остроконечные пики и глубокие U-образные долины Титонов показывают, что ледники сыграли важную роль в их скульптуре. Маленькие современные ледники, все еще приютившиеся в затененных углублениях среди более высоких пиков (рис. 6), являются лишь миниатюрными копиями великих ледяных потоков, которые занимали регион во время Ледникового периода. Данные как здесь, так и в других частях мира подтверждают, что ледники когда-то были гораздо более обширными, чем сегодня.

Ледники образуются везде, где за зиму накапливается больше снега, чем тает летом. Постепенно кучи снега затвердевают, образуя лед, который начинает течь под собственным весом. Камни, упавшие с окружающих хребтов или подобранные с подстилающей коренной породы, включаются в движущуюся ледяную массу и переносятся вместе с ней. Способность льда транспортировать огромные объемы породы легко наблюдается даже в маленьких современных ледниках в Титонах, каждый из которых несет обильные обломки пород как на поверхности, так и внутри льда.

Рисунок 6. Ледник Титон на северной стороне Гранд-Титон, вид с воздуха под углом на запад. Фото А. С. Поста, 19 августа 1963 г.

Недавние измерения показывают, что лед в современном леднике Титон (рис. 6) движется почти на 30 футов в год. Древние ледники, которые были намного шире и глубже, возможно, двигались со скоростью до нескольких сотен футов в год, как некоторые из больших ледников на Аляске.

По мере того как ледник движется вниз по долине, он выпахивает дно и стены долины. Эффективность льда в этом процессе значительно возрастает из-за наличия обломков пород, которые действуют как абразивы. Дно долины вспахивается, разрабатывается и очищается от почвы и рыхлых камней. Фрагменты разных размеров и форм волочатся по дну движущегося льда, а твердые из них царапают длинные параллельные борозды в подстилающей прочной коренной породе (рис. 7). Такие борозды (ледниковая штриховка) фиксируют направление движения льда.

Эффективность ледников в создании U-образной долины особенно поразительна в Глейшер-Галч и каньоне Каскейд (рис. 2 и 8).

Скалистый амфитеатр в верховьях оледенелой долины называется цирком (хороший пример находится у верхнего края ледника Титон, рис. 6). Крутые стены цирка развиваются под действием мороза, а также путем разработки и абразивного действия ледникового льда там, где он близок к своей максимальной толщине. Обычно ледник вычерпывает неглубокий бассейн на дне цирка. Озеро Амфитеатр, озеро Солитюд, озеро Холли и многие другие маленькие озера высоко в хребте Титон расположены в таких бассейнах.

Острые пики и зазубренные остроконечные хребты, столь характерные для Титонов, — это водоразделы, оставшиеся между цирками и долинами, вырезанными древними ледниками.

Влияние на Джексон-Хоул

Обломочный материал переносится к концу ледника или вдоль краев, где он высвобождается по мере таяния льда. Полукруглая гряда обломков пород, отмечающая нижний край ледника, называется конечной мореной; та, что вдоль сторон, — боковой мореной (рис. 9 и 10). Они формируются путем медленного накопления материала таким же образом, как на конце конвейерной ленты. Они не строятся материалом, толкаемым перед льдом, как бульдозером. Крупные валуны, перенесенные льдом, называются эрратическими; многие из них разбросаны по дну Джексон-Хоул и на склонах окружающих гор (рис. 11).

Рисунок 7. Поверхность породы, отполированная и изборожденная льдом на дне Глейшер-Галч.

Огромные объемы воды изливаются из тающего льда у нижнего конца ледника. Эти потоки, сильно нагруженные каменной мукой, произведенной шлифующим действием ледника, и обломками, освобожденными из тающего льда, прорезают каналы через конечную морену и распространяют широкий фартук из гравия, песка и ила вниз по долине от конца (термина) ледника. Материал, отложенный ручьями, вытекающими из ледника, называется флювиогляциальными отложениями (outwash); слой этих отложений перед ледником называется зандровой равниной (outwash plain). Если конец ледника отступает, массы старого застойного льда обычно погребаются под отложениями; когда они тают, пространство, которое они когда-то занимали, становится глубокой круглой или неправильной депрессией, называемой котловиной (kettle) (рис. 12); многие из них сейчас содержат маленькие озера или болота.

По мере отступления ледника он может построить серию конечных морен, отмечающих паузы в отступлении ледяного фронта. Ручьи, вытекающие изо льда за каждой новой конечной мореной, врезаются все глубже и глубже в старые морены и их зандровые равнины. Таким образом, новые и более молодые слои валунных обломков распространяются на все более и более низких уровнях. Эти поверхности называются зандровыми террасами.

Рисунок 8. Восточный склон хребта Титон, показывающий некоторые ледниковые особенности, вид с воздуха под углом. Каньон Каскейд, U-образная долина, был вырезан льдом. Ледник тек к равнинам, занимал область озера Дженни (передний план) и оставил окружающее кольцо моренных отложений, теперь покрытых деревьями. Плоская голая зандровая равнина на переднем плане была отложена талой водой из ледника. Озеро занимает депрессию, которая осталась после того, как лед растаял. Фото Службы национальных парков, Брайан Гарри.

Рисунок 9. Вид в разрезе типичного долинного ледника.

Рисунок 10. Недавно построенная конечная морена ледника Скулрум, небольшой ледяной массы около верховья южного ответвления каньона Каскейд. Современный ледник находится справа, вне поля зрения. Морена отмечает прежнее положение конца льда; озеро (замерзшее на этом снимке) занимает депрессию, оставшуюся после того, как ледник отступил от морены к своему нынешнему положению. Гребень морены возвышается примерно на 50 футов над уровнем озера. Многие озера вдоль подножия хребта Титон занимают подобные депрессии за старыми моренами. Фото Филипа Хайда.

Рисунок 11. Крупный валун из крупнозернистого пегматита и гранита, перенесенный льдом и лежащий на меловых сланцах близ ручья Москито-Крик на юго-западной окраине Джексон-Хоул. Многие валуны в этом месте состоят из пегматитовой породы, характерной для средней части хребта Титон. Это свидетельствует о том, что валуны диаметром 40 футов (около 12 метров) были перенесены на 25 миль (около 40 километров) к югу и оставлены вдоль западного края ледяного потока на высоте 1500 футов (около 450 метров) над основанием ледника на дне Джексон-Хоул.

Подобно тому как зазубренные гребни, U-образные долины и отполированные льдом скалы хребта Титон свидетельствуют о важной роли ледников в формировании горного ландшафта, плоские флювиогляциальные равнины и холмистые морены на дне Джексон-Хоул демонстрируют их эффективность в транспортировке обломочного материала из гор и формировании облика долины.

Ледники обработали все стороны Джексон-Хоул и заполнили ее льдом до высоты от 1000 до 2000 футов (от 300 до 600 метров) над современным дном долины. Посетитель, смотрящий на восток от южного входа в парк, может отчетливо увидеть следы ледниковой эрозии, которые внешне напоминают серию террас на голых нижних склонах гор Грос-Вентр. Движущийся на юг лед прорезал эти формы в твердых породах. В других местах по краям Джексон-Хоул, особенно там, где породы мягкие, свидетельства формирования ландшафта льдом были частично или полностью стерты более поздними событиями. Возвышающиеся на 1000 футов над дном Джексон-Хоул несколько крутосклонных останцов (рис. 13 и 55), описанных ранее, представляют собой «острова» твердой породы, перекрытые и обточенные льдом. После таяния льда эти останцы были окружены и частично погребены под флювиогляциальными отложениями.

Рисунок 12. «Выбоины» (The Potholes) — холмисто-западинный рельеф, возникший в результате таяния мертвого льда, частично погребенного под флювиогляциальным гравием. Вид с воздуха на север с морены Бернд-Ридж (ориентиры см. на рис. 61). Фото У. Б. Холла и Дж. М. Хилла.

История ледников и их место в геологическом прошлом региона Титон более подробно рассматриваются далее в этой брошюре.

Рисунок 13. Радарное изображение части хребта Титон и Джексон-Хоул. Расстояние между левым и правым краями составляет 35 миль (около 56 километров). Озера слева направо: Фелпс, Таггарт, Брэдли, Дженни, Ли, Джексон. Блэктейл-Бьютт находится в левом нижнем углу. Русло реки Снейк и флювиогляциальные террасы — в левом нижнем углу. Морены Бернд-Ридж и озера Джексон — в центре. Лавовые потоки в правом верхнем углу поглощают северную оконечность хребта Титон. Штрихованные поверхности в правом нижнем углу — это следы ледниковой эрозии, оставленные льдом, двигавшимся на юг из Национального парка Йеллоустоун. Изображение предоставлено Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).

ПОДНЯТИЕ ГОР

Горы кажутся вечными, но, как и люди, они проходят стадии рождения, юности, зрелости и старости, и в конечном итоге исчезают. Хребет Титон молод и крут, а потому крайне уязвим для разрушительных процессов, которые постоянно меняют его суровые очертания и уносят обломочный материал. Горы разрушаются. Хотя процессы разрушения могут казаться нам медленными, мы знаем, что они действуют миллионы лет — так почему же горы до сих пор не сглажены? Как они вообще образовались?

Виды гор

Существует много видов гор. Некоторые представляют собой груды лавы и обломков, извергнутых вулканом. Другие образовались в результате выгибания земной коры в форме гигантского купола или вытянутого свода. Третьи являются остатками накопившихся осадочных пород, которые когда-то заполняли бассейн между существовавшими ранее горами и теперь частично разрушены. Примером такого типа является хребет Абсарока в 40 милях к северо-востоку от хребта Титон (рис. 1 и 52).

Хребет Титон относится к совершенно иному типу — это глыбовые горы, образованные сегментом земной коры, который был поднят вдоль разлома. Разлом Титон находится примерно там, где происходит перегиб склона, в месте соединения восточного подножия хребта с равнинами на западном краю Джексон-Хоул (см. карту на внутренней стороне задней обложки), но в большинстве мест он скрыт под ледниковыми отложениями и обломками, осыпающимися с прилегающих крутых склонов. Форма хребта и его связь с Джексон-Хоул уже были описаны. Признаками наличия разлома являются: (1) прямой и крутой восточный склон хребта Титон, (2) отсутствие предгорий, (3) асимметрия хребта (рис. 14) и (4) небольшие уступы разлома (обрывы или крутые склоны, образованные в результате разлома) вдоль горного фронта (рис. 15).

Рисунок 14. Вид с воздуха на юг, показывающий ширину и асимметрию хребта Титон. Гранд-Титон находится левее центра, а гора Моран — это широкая горбатая вершина еще дальше слева. Фото сделано 1 октября 1965 года.

Недавние геофизические исследования Джексон-Хоул в сочетании с данными глубоких скважин, пробуренных в поисках нефти и газа к востоку от парка, также дают ценные сведения. Измеряя вариации магнитного поля Земли и силы тяжести, а также изучая скорость ударных волн, генерируемых небольшими взрывами динамита, доктор Джон К. Берендт из Геологической службы США определил глубину и наклон слоев горных пород, погребенных под тонким слоем ледниковых отложений и речных песков и гравия на дне долины. Эта информация была использована при построении геологического разреза в конце брошюры. Те же слои пород, которые слагают вершину горы Моран (рис. 27), погребены на глубине почти 24 000 футов (около 7300 метров) под соседним дном Джексон-Хоул, но срезаны разломом Титон на западном краю долины. Таким образом, примерная величина смещения вдоль разлома здесь составляет около 30 000 футов (около 9100 метров).

Анатомия разломов

Предыдущее обсуждение показывает, что хребет Титон представляет собой поднятый горный блок. Почему это важно? Чрезвычайная молодость разлома Титон, его большая амплитуда смещения и тот факт, что недавно поднятый угловатый горный блок подвергся интенсивному оледенению, являются одними из главных факторов, ответственных за развитие великолепного альпийского ландшафта хребта Титон. Поэтому понимание анатомии разломов имеет важное значение.

Рисунок 15. Недавний уступ разлома (стрелки указывают на основание), смещающий аллювиальный конус выноса у подножия пика Рокчак. Вид на запад со смотровой площадки Cathedral Group. Фото Службы национальных парков, авторы У. Э. Диллей и Р. А. Мебейн.

Разлом — это плоскость или зона в земной коре, вдоль которой породы с одной стороны сместились относительно пород с другой стороны. Существуют различные виды разломов, так же как и различные типы гор. В регионе Титон присутствуют три основных типа разломов: сбросы, взбросы и надвиги. Сброс (рис. 16А) — это крутопадающий (сильно наклоненный) разлом, вдоль которого породы, лежащие выше плоскости разлома, сместились вниз относительно пород, лежащих под ним. Взброс (рис. 16B) — это крутопадающий разлом, вдоль которого породы, лежащие выше плоскости разлома, сместились вверх относительно пород, лежащих под ним. Надвиг (рис. 16C) — это пологопадающий разлом, вдоль которого основное движение было скорее горизонтальным, чем вертикальным.

Сбросы могут быть результатом растяжения или разрыва земной коры, либо они могут быть вызваны приспособлением жесткой коры к течению полужидкого материала под ней. Кора проседает или обрушивается в областях, откуда вытек подкоровый материал, и выгибается вверх и растягивается в областях, где накопился избыток подкорового материала. В обоих случаях эти процессы могут приводить к образованию сбросов.

Взбросы, как правило, вызваны сжатием жесткого блока коры, но некоторые из них также могут быть обусловлены латеральным (боковым) течением подкорового материала.

Надвиги обычно связаны с сильно изогнутыми или складчатыми породами. Многие из них, по-видимому, вызваны сильным сжатием части коры, но считается, что некоторые образовались у основания оползней крупных масс горных пород, которые перемещались из высокогорных районов в прилегающие низменные области под действием силы тяжести.

Разлом Титон (см. разрез на внутренней стороне задней обложки) является сбросом; разлом Бак-Маунтин, который находится к западу от главных пиков хребта Титон, является взбросом. В хребте Титон не было обнаружено надвигов, но горы к югу и юго-западу от хребта Титон (рис. 1) демонстрируют несколько огромных надвигов, вдоль которых массы горных пород протяженностью во много миль переместились на десятки миль на восток и северо-восток.

Время и скорость поднятия

Когда поднялись горы Титон?

Изучение самых молодых осадочных пород на дне Джексон-Хоул показывает, что хребет Титон начал быстро подниматься и приобретать свою нынешнюю форму менее 9 миллионов лет назад. Сами возвышающиеся пики являются прямым доказательством того, что скорость поднятия значительно превышала скорость, с которой поднимающийся блок разрушался эрозией. Горы продолжают расти, причем сравнительно быстро, на что указывают небольшие разломы, прорезающие самые молодые отложения (рис. 15).

Как быстро? Можно ли измерить эту скорость?

Мы знаем, что менее чем за 9 миллионов лет (и, вероятно, менее чем за 7 миллионов лет) амплитуда смещения по разлому Титон составила от 25 000 до 30 000 футов (от 7600 до 9100 метров). В среднем это около 1 фута (30 см) за 300–400 лет. Движение, вероятно, не было непрерывным, а происходило сериями рывков, сопровождавшихся сильными землетрясениями. Один разлом на дне Джексон-Хоул близ южной границы парка сместился на 150 футов (около 45 метров) за последние 15 000 лет, в среднем по 1 футу за 100 лет.

Учитывая эти свидетельства недавней нестабильности земной коры, неудивительно, что в регионе Титон часто происходят небольшие землетрясения. Вероятно, время от времени можно ожидать и более сильных толчков.

Рисунок 16. Типы разломов.

А. — Сброс (растяжение)

B. — Взброс (сжатие)

C. — Надвиг (сжатие)

Почему горы здесь?

Почему горы Титон сформировались именно там, где они находятся?

В начале этой брошюры мы кратко обсудили две наиболее распространенные теории происхождения гор: дрейф континентов и конвекционные токи. Вопрос о том, почему горы находятся там, где они есть, и, в частности, почему хребет Титон находится здесь, остается постоянной научной проблемой, несмотря на богатство данных, уже накопленных в нашей сокровищнице знаний.

Подвижность земной коры — установленный факт. Несмотря на кажущуюся жесткость, лабораторные эксперименты показывают, что горные породы текут при воздействии экстремально высоких давлений и температур. Если напряжение превышает прочность при заданном давлении и температуре, порода разрушается. Течение и растрескивание — это два способа, с помощью которых горные породы приспосабливаются к меняющимся условиям на различных уровнях земной коры. Эти приобретенные характеристики, некоторые из которых можно воспроизвести в лаборатории, являются ориентирами, с помощью которых мы интерпретируем геологическую историю пород, когда-то находившихся глубоко внутри Земли.

Местоположение блока Титон, несомненно, отражает скрытые неоднородности на глубине. Мы не можем их видеть, и в этом районе мы не можем бурить глубже внешнего слоя Земли; тем не менее, измерения силы тяжести и магнитного поля Земли ясно показывают, что они существуют.

Мы знаем, что хребет Титон поднялся в то время, когда Джексон-Хоул опустилась, но объем поднятого блока значительно меньше объема опустившегося блока. Таким образом, это был не просто случай, когда весь подкоровый материал, вытесненный опускающимся блоком, был выдавлен под поднимающийся блок (как работает гидравлический домкрат). Что случилось с остальной частью материала, который когда-то находился под Джексон-Хоул? Его нельзя было сжать, поэтому он должен был куда-то деться.

Когда вы смотрите на север с вершины Гранд-Титон или горы Моран, или с главной автомагистрали на северном краю Национального парка Гранд-Титон, вы видите великий ровный простор вулканического плато в Национальном парке Йеллоустоун. Дальше на северо-восток видны поразительно слоистые вулканические породы хребта Абсарока (рис. 52). Для этих двух областей оценка объема вулканической породы, которая достигла поверхности и излилась, или была выброшена и распространена далеко вокруг ветром и водой, значительно превышает 10 000 кубических миль (около 41 600 кубических километров). С другой стороны, этот объем во много раз больше того, который был вытеснен при проседании и опускании Джексон-Хоул.

Откуда взялась остальная часть вулканического материала? Имеет ли это отношение к нашей истории? Бассейн Аляска на западной стороне хребта Титон и широкое прогибание реки Снейк дальше на северо-запад (рис. 1) достаточно велики, чтобы обеспечить остаток вулканических обломков. По мере того как материал выбрасывался из жерл в районе Йеллоустоун-Абсарока, его место глубоко под землей мог занять материал, переместившийся латерально из-под всех трех опустившихся областей. Движение могло быть вызвано медленными конвекционными токами внутри Земли или, возможно, какой-то другой, пока еще неизвестной силой. Проседание земной коры по обе стороны от хребта Титон, а также длительный вулканизм, безусловно, напрямую связаны с геологической историей парка.

Вкратце, мы строим теории о том, как поднялся хребет Титон и опустилась Джексон-Хоул, но не уверены, почему хребет расположен именно в этом месте, почему он имеет северное простирание, почему он поднялся так высоко и почему именно этот хребет, из всех горных цепей, окружающих вулканическую область Йеллоустоун-Абсарока, имел такую уникальную историю поднятия. Это проблемы, которые предстоит решать будущим поколениям ученых-геологов.

Беспокойная земля

Одной из величайших достопримечательностей парка является уединение, которым можно насладиться посреди великолепных пейзажей. Всего лишь короткая прогулка отделяет нас от шоссе, потоков машин, шума и напряжения. Вдали от них все кажется спокойным.

Хотя ландшафт может казаться спокойным, он не статичен, а динамичен. Это одна из многих захватывающих идей, которые геология внесла в общество. Концепция «вечных холмов» — это миф. Все объекты вокруг нас на самом деле довольно недолговечны в масштабах геологического времени. Проницательный глаз снова и снова обнаруживает беспокойство земли. Мы обсудили множество свидетельств, которые показывают, как ландшафт и земная кора под ним постоянно подвергаются эрозии, выталкиваются вверх, опускаются, сминаются в складки, наклоняются и разламываются.

Ландшафт Титон — это поле битвы, место продолжающейся неразрешенной борьбы между силами, которые деформируют земную кору и поднимают горы, и медленными процессами эрозии, которые стремятся сгладить возвышенности, заполнить впадины и превратить ландшафт в конечную безликую равнину. Остальная часть этой брошюры посвящена прослеживанию этого конфликта между неумолимыми антагонистами на протяжении более 2,5 миллиардов лет, в ходе которого они сформировали нынешний ландшафт — и битва продолжается до сих пор.

Свидетельства этой борьбы повсюду вокруг нас. Хотя некоторым наблюдателям это может мешать воспринимать спокойствие сцены, возможно, это дает всем нам новое понимание колоссальных динамических сил, ответственных за великолепие хребта Титон.

На битву указывают небольшие разломы, смещающие как поверхность земли, так и молодые отложения у восточного подножия горы Тивинот, пика Рокчак (рис. 15) и в других местах вдоль подножия хребта Титон.

Джексон-Хоул продолжает опускаться и наклоняться. Покрытые гравием поверхности, которые изначально имели наклон на юг, теперь наклонены на запад, в сторону гор. Река Снейк, хотя и является главной водной артерией, находится не в самой низкой части Джексон-Хоул; Фиш-Крик, меньший приток рядом с городом Уилсон, находится на 15 футов (около 4,5 метров) ниже. На протяжении 10 миль этот ручей течет на юг параллельно реке Снейк, но с более пологим уклоном, что позволяет двум потокам соединиться близ южного конца Джексон-Хоул. По мере продолжения наклона река Снейк к западу от Джексона пытается сместиться на запад, но ей препятствуют длинные противопаводковые дамбы, построенные к югу от парка.

Недавние разломы также нарушают целостность дна долины между рекой Грос-Вентр и городом Джексон.

Постоянно меняющиеся груды обломков горных пород, покрывающие склоны, прилегающие к более высоким пикам, медленное продвижение каменных ледников, разрушительные снежные лавины и грохочущие камнепады — это конкретные напоминания о том, что земная поверхность беспокойна. В Джексон-Хоул больше оползней и селевых потоков, чем почти в любой другой части региона Скалистых гор. Они постоянно досаждают дорожным строителям (рис. 17) и увеличивают стоимость других видов строительства.

Все эти примеры неумолимой битвы между созидательными и разрушительными процессами, изменяющими ландшафт Титон, — лишь мелкие стычки. Изгибание и разрушение пород на поверхности — это лишь малые отражения колоссальных напряжений и деформаций глубоко внутри Земли, где ведется основной конфликт. Время от времени он проявляется в виде конвульсий, таких как землетрясение 1959 года в Йеллоустонском парке и к западу от него. События такого типа высвобождают гораздо больше энергии, чем все ядерные устройства, когда-либо взорванные человеком.

Рисунок 17. Оползень, блокирующий главную автомагистраль в северной части Национального парка Гранд-Титон. Фото Службы национальных парков, автор Элиот Дэвис, май 1952 года.

КОЛОССАЛЬНОЕ ВРЕМЯ И ДИНАМИЧНАЯ ЗЕМЛЯ

Рамки времени

Одним из величайших философских вкладов геологии стала демонстрация колоссальности геологического времени. Астрономы имеют дело с расстояниями настолько огромными, что они почти не поддаются пониманию; ядерные физики изучают объекты настолько малые, что мы едва можем их представить. Точно так же геолог имеет дело с промежутками времени настолько огромными, что они едва постижимы. Геология — это наука о времени так же, как и о горных породах, и в нашей геологической истории региона Титон мы должны часто обращаться к геологической шкале времени — эталону, с помощью которого мы измеряем огромные просторы времени в истории Земли.

Горные породы и относительный возраст

Очень рано в геологической науке было признано, что во многих местах можно определить сравнительный возраст горных пород по их отношению друг к другу. Например, большинство осадочных пород — это консолидированные скопления крупных или мелких обломков горных пород, которые отлагались в виде почти горизонтальных слоев гравия, песка или ила. В ненарушенной последовательности осадочных пород слой внизу был отложен первым, а слой сверху — последним. Все они, конечно, должны быть моложе любых ранее сформированных обломков пород, включенных в них.

Магматические породы — это породы, образовавшиеся в результате затвердевания расплавленного материала либо в виде лавовых потоков на поверхности Земли (эффузивные магматические породы), либо на глубине внутри Земли (интрузивные магматические породы). Относительный возраст эффузивных магматических пород часто можно определить почти так же, как и возраст осадочных слоев. Лавовый поток моложе пород, на которых он лежит, но старше тех, которые лежат поверх него.

Интрузивная магматическая порода должна быть моложе пород, которые вмещали ее в момент затвердевания. Она может содержать куски вмещающих пород, которые откололись от стенок и упали в жидкость. Галька магматической породы, включенная в близлежащие осадочные слои, указывает на то, что осадки должны быть несколько моложе.

Все эти критерии говорят нам лишь о том, что одна порода старше или моложе другой. Они мало что говорят об абсолютном возрасте пород или о том, насколько одна старше другой.

Окаменелости и геологическое время

Окаменелости дают важные ключи к определению возраста пород, в которых они найдены. Медленную эволюцию живых существ в течение геологического времени можно проследить путем систематического изучения окаменелостей. Затем окаменелости используются для определения относительного возраста содержащих их пород и для создания геологической шкалы времени, которую можно применять к осадочным породам с окаменелостями по всему миру. На рисунке 18 показаны основные подразделения последних 600 миллионов лет геологического времени и некоторые формы жизни, которые доминировали на каждом из этих этапов. Слои, содержащие близкородственные окаменелости, группируются в системы; интервал времени, в течение которого отлагались слои, составляющие конкретную систему, называется периодом. Периоды являются подразделениями более крупных единиц времени, называемых эрами, а некоторые из них делятся на более мелкие единицы времени, называемые эпохами. Слои, отложившиеся в течение эпохи, составляют отдел. Отделы, в свою очередь, подразделяются на единицы горных пород, называемые группами и формациями. В табличной форме эти деления выглядят так:

Subdivisions of geologic time | Time-rock units | Rock units
Era
Period | System
Epoch | Series
|  | Group
|  | Formation

Шкала времени, основанная на изучении осадочных пород с окаменелостями, называется стратиграфической шкалой времени; она приведена в таблице 1. Подразделения расположены в том же порядке, в котором они отлагались: самые древние — внизу, самые молодые — вверху. Все породы, более древние, чем кембрийские (первый период палеозойской эры), классифицируются как докембрийские. Эти породы настолько древние, что окаменелости в них редки, и поэтому их нельзя удобно использовать в качестве основы для подразделения.

Стратиграфическая шкала времени чрезвычайно полезна, но имеет серьезные недостатки. Ее можно применять только к слоям, содержащим окаменелости, или к породам, возраст которых определяется их отношением к слоям с окаменелостями. Ее нельзя использовать напрямую для пород, в которых отсутствуют окаменелости, таких как магматические или метаморфические породы, в которых окаменелости были уничтожены теплом или давлением. Она используется для установления относительного возраста осадочных слоев по всему миру, но не дает информации о том, как давно был отложен конкретный слой или сколько лет длился тот или иной период или эра.

Радиоактивные часы

Измерение геологического времени в годах стало возможным только после открытия естественной радиоактивности. Было обнаружено, что определенные атомы некоторых элементов спонтанно выбрасывают частицы из своих ядер и распадаются, образуя атомы других элементов. Эти процессы распада происходят с постоянной скоростью, на которую не влияют тепло, давление или химические условия. Если мы знаем скорость, с которой распадается конкретный радиоактивный элемент, то время, прошедшее с момента образования минерального кристалла, содержащего эти элементы, можно рассчитать, сравнив количество радиоактивного элемента, оставшегося в кристалле, с количеством присутствующих продуктов распада.

Рисунок 18. Основные подразделения последних 600 миллионов лет геологического времени и некоторые доминирующие формы жизни.

MILLIONS OF YEARS AGO
0 |  |  | Man
0-60 | CENOZOIC | QUATERNARY and TERTIARY | Mammals
60-130 | MESOZOIC | CRETACEOUS
130-180 |  | JURASSIC | Dinosaurs
180-220 |  | TRIASSIC
220-260 | PALEOZOIC | PERMIAN | Reptiles
260-350 |  | PENNSYLVANIAN, MISSISSIPPIAN | Amphibians
350-400 |  | DEVONIAN | Fishes
400-440 |  | SILURIAN | Sea scorpions
440-500 |  | ORDOVICIAN | Nautiloids
500-530 |  | CAMBRIAN | Trilobites
530- | PRECAMBRIAN |  | Soft-bodied creatures

Три основных радиоактивных метода, используемых в настоящее время, основаны на распаде урана в свинец, рубидия в стронций и калия в аргон. Они эффективны для датирования минералов возрастом в миллионы или миллиарды лет. Другой метод, основанный на распаде одного из типов углерода (углерод-14) в азот, позволяет датировать органический материал, но только если он моложе примерно 40 000 лет.

Методы урана, рубидия и калия особенно полезны при датировании магматических пород. Определяя абсолютный возраст магматических пород, стратиграфические отношения которых со слоями, содержащими окаменелости, известны, можно оценить количество лет, представленное различными подразделениями стратиграфической шкалы времени.

Эталон геологического времени

Недавние оценки предполагают, что Земля сформировалась не менее 4,5 миллиардов лет назад. Чтобы представить себе длительность геологического времени и соотношение между стратиграфической и абсолютной шкалами времени, давайте представим себе линейку, представляющую время от возникновения Земли до настоящего момента (рис. 19). На одной стороне линейки мы откладываем время в годах; на другой — подразделения стратиграфической шкалы времени в соответствии с наиболее надежными определениями абсолютного возраста.

Таблица 1. Стратиграфическая шкала времени.

Era | System or period | Series or epoch
Cenozoic | Quaternary | Recent
|  | Pleistocene
| Tertiary | Pliocene
|  | Miocene
|  | Oligocene
|  | Eocene
|  | Paleocene
Mesozoic | Cretaceous
| Jurassic
| Triassic
Paleozoic | Permian
| Pennsylvanian
| Mississippian
| Devonian
| Silurian[1]
| Ordovician
| Cambrian
— | Precambrian

[1]The Silurian is the only major subdivision of the stratigraphic time scale not represented in Grand Teton National Park.

Нас сразу поражает тот факт, что все подразделения стратиграфической шкалы времени с начала палеозоя сжаты в последние 5 дюймов (около 13 см) нашей линейки! Все остальные 31 дюйм (около 79 см) представляют докембрийское время. Мы также видим, что подразделения стратиграфической шкалы времени не представляют равное количество лет. Мы используем все более мелкие подразделения по мере приближения к настоящему времени. (Обратите внимание на подразделения третичного и четвертичного периодов в таблице 1, которые слишком малы, чтобы их можно было показать даже на увеличенной части рисунка 19). Это связано с тем, что летопись истории Земли становится тем более расплывчатой и неполной, чем дальше в прошлое мы уходим. По сути, мы очень близоруки в своем взгляде на время. Эта «геологическая близорукость» становится все более очевидной на протяжении всей оставшейся части этой брошюры.

Рисунок 19. Геологическая шкала времени — наш эталон времени.

ABSOLUTE TIME (Years ago) | INCHES | STRATIGRAPHIC TIME SCALE
First man → | 0 | CENOZOIC
| 1 | MESOZOIC
First dinosaurs → | 2 | PALEOZOIC
| 3
500 million | 4
First abundant fossils → | 5 | PRECAMBRIAN
| 6
| 7
1 billion | 8
| 9
| 10
| 11
| 12
| 13
| 14
Oldest known fossils → | 15
2 billion | 16
| 17
| 18
| 19
| 20
| 21
| 22
| 23
3 billion | 24
| 25
| 26
| 27
Oldest dated rocks → | 28
| 29
| 30
| 31
4 billion | 32
| 33
| 34
| 35
Minimum age of the earth → | 36

| ENLARGEMENT OF THE LAST SIX INCHES
ABSOLUTE TIME (Years Ago) | INCHES | STRATIGRAPHIC TIME SCALE
0 | 0 | CENOZOIC | QUATERNARY
|  |  | TERTIARY
|  | MESOZOIC | CRETACEOUS
| 1 |  | JURASSIC
|  |  | TRIASSIC
| 2 | PALEOZOIC | PERMIAN
|  |  | PENNSYLVANIAN
|  |  | MISSISSIPPIAN
| 3 |  | DEVONIAN
|  |  | SILURIAN
|  |  | ORDOVICIAN
500 million | 4 | CAMBRIAN
| 5 | PRECAMBRIAN
| 6

ДОКЕМБРИЙСКИЕ ПОРОДЫ — ЯДРО ХРЕБТА ТИТОН

Посетитель, глядящий на высокие, суровые пики хребта Титон, видит породы, которые фиксируют около семи восьмых всего геологического времени. Эти докембрийские породы являются частью самого фундамента континента и поэтому геологи часто называют их кристаллическим фундаментом. Пытаясь расшифровать их происхождение и историю, мы вглядываемся в туманную дымку времени, собирая воедино разрозненные ключи к событиям, которые произошли миллиарды лет назад, возможно, во время самого рождения Северо-Американского континента. Приводя часто цитируемый пример, это похоже на то, как если бы мы пытались прочитать историю древней и давно забытой цивилизации по разрозненным, не пронумерованным страницам разорванной рукописи, написанной на языке, который мы понимаем лишь частично.

Древние гнейсы и сланцы

Самые древние докембрийские породы в хребте Титон — это слоистые гнейсы и сланцы, обнажающиеся на обширных территориях в северной и южной частях хребта, а также в виде разрозненных изолированных масс в более молодом граните, который слагает высокие пики в центральных частях. Слоистые гнейсы можно легко увидеть вдоль троп в нижних частях каньонов Индиан-Пейнтбраш и Дет, а также близ пика Статик.

Слоистые гнейсы состоят преимущественно из кварца, полевого шпата, биотита (черной слюды) и роговой обманки (очень темно-зеленого или черного минерала, часто образующего стержневидные кристаллы). Отчетливые слои толщиной от нескольких дюймов до нескольких футов содержат различные пропорции этих минералов и обусловливают полосчатый вид. Слои, состоящие почти полностью из кварца и полевого шпата, светло-серые или белые, тогда как более темные серые слои содержат более высокие пропорции биотита и роговой обманки.

Некоторые слои представляют собой темно-зеленый или черный амфиболит, состоящий преимущественно из роговой обманки, но с небольшим количеством полевого шпата и кварца. Во многих местах гнейсы включают слои сланца — чешуйчатой породы, значительная часть которой представлена слюдой. В нескольких местах на восточных склонах горы Моран тонкие слои нечистого серого мрамора перемежаются с гнейсами. К западу от пика Статик вдоль тропы бассейна Аляска в гнейсе встречаются слои тяжелой темной породы с большим количеством магнетита (сильно магнитного черного оксида железа).

В некоторых местах гнейс содержит темно-красноватые кристаллы граната диаметром до дюйма (около 2,5 см). Обычно кристаллы граната окружены белыми «ореолами», в которых отсутствуют биотит или роговая обманка, вероятно, потому, что компоненты, необходимые для формирования этих минералов, были поглощены кристаллами граната. В каньоне Дет и на склонах пика Статик некоторые слои серого гнейса содержат яйцевидные массы магнетита диаметром до половины дюйма (рис. 20). Эти массы также окружены эллиптическими белыми ореолами и имеют поразительное сходство с маленькими глазами, выглядывающими из породы. Профессор Чарльз К. Брэдли в своем опубликованном исследовании этого района (Геологическая ассоциация Вайоминга, 1956) вполне уместно назвал эту породу «глазастым» гнейсом.

Какими были древние породы, из которых образовались гнейсы хребта Титон? Большая часть свидетельств была стерта, но несколько оставшихся ключей позволяют нам сделать некоторые общие выводы. Полосчатый вид многих гнейсов предполагает, что они образовались из осадочных и вулканических пород, которые накапливались на морском дне рядом с цепью вулканических островов — возможно, несколько похожих на современные Алеутские острова или острова Индонезии. Когда эти отложения были погребены глубоко в земной коре, химический состав некоторых слоев мог претерпеть радикальные изменения. Другие слои, однако, до сих пор имеют состав, напоминающий состав более молодых пород в других местах, происхождение которых известно лучше. Например, слои нечистого мрамора, вероятно, когда-то были пластами песчанистого известняка, а более светлый гнейс мог быть илистым песчаником, возможно, содержащим вулканический пепел. Некоторые слои темного амфиболита могли представлять собой измененные лавовые потоки или пласты вулканического пепла; другие могли возникнуть в результате добавления кремнезема к илистому магнезиальному известняку во время метаморфизма. Гнейс, богатый магнетитом, вероятно, изначально был осадочной железной рудой.

Рисунок 20. «Глазастый» гнейс из каньона Дет. Темные пятна магнетита имеют диаметр около ¼ дюйма (около 6 мм). Окружающий гнейс состоит из кварца, полевого шпата и биотита, но в белых ореолах вокруг магнетита биотит отсутствует.

Минералы, которые легче всего изменялись на глубине, вступали в реакцию друг с другом, образуя новые минералы, более «привычные» для условий высокой температуры и давления в этой среде, точно так же, как ингредиенты в торте реагируют при нагревании в духовке. Породы, образованные такими процессами, называются метаморфическими; тщательное изучение содержащихся в них минералов позволяет предположить, что слоистые гнейсы развивались при температурах до 1000°F (около 540°C) на глубине от 5 до 10 миль. В этих условиях породы должны были вести себя почти как мягкая ириска, что видно по слоям, которые были согнуты почти вдвое, не будучи сломанными (рис. 21). Такие складки варьируются от долей дюйма до тысяч футов в поперечнике и встречаются в гнейсах по всему хребту Титон. В нескольких местах складки наложены друг на друга таким образом, что это указывает на то, что породы участвовали в нескольких эпизодах деформации в ответ на различные наборы напряжений во время метаморфизма.

Когда сформировались эти гнейсы? Определение возраста минералов, содержащих радиоактивные элементы, показывает, что гранит, который был внедрен в них после того, как они были метаморфизованы и смяты в складки, имеет возраст более 2,5 миллиардов лет. Следовательно, они должны быть старше этого. Таким образом, они, вероятно, по крайней мере на миллиард лет старше пород, содержащих первые слабые следы жизни на Земле, и на 2 миллиарда лет старше самых древних пород, содержащих обильные окаменелости. Насколько они старше — неизвестно, но гнейсы, безусловно, являются одними из самых древних пород в Северной Америке и фиксируют некоторые из самых ранних событий в формировании этого континента.

Рисунок 21. Складки в слоистых гнейсах.

А. Северный склон гребня к западу от пика Иглз-Рест. Склон имеет высоту около 700 футов (около 210 метров). Обратите внимание на крайнюю изогнутость слоев гнейса.

B. Крупный план некоторых складок в нижней части склона на рисунке А. Светлые слои состоят преимущественно из кварца и полевого шпата. Более темные слои богаты роговой обманкой.

В северной части хребта Титон со слоистыми гнейсами перемежаются неправильные тела гранитного гнейса. Гранитный гнейс относительно крупнозернистый, полосчатый, серый или розовый, состоит преимущественно из кварца, полевого шпата, биотита и роговой обманки. Он отличается от вмещающих слоистых гнейсов более грубой текстурой, отсутствием слоистости и более однородным видом. Темные минералы (биотит и роговая обманка) сконцентрированы в тонких прерывистых прожилках, которые придают породе полосчатый вид.

Самое крупное тело гранитного гнейса обнажается в поясе шириной от 1 до 2 миль и длиной 10 миль, простирающемся на северо-восток от окрестностей верховьев каньона Моран, через верхнюю часть бассейна Мус и в нижние пределы каньона Уэбб. Этот гнейс мог образоваться из гранита, который вторгся в древние осадочные и вулканические породы до того, как они были метаморфизованы, или он мог сформироваться во время метаморфизма из некоторых самих осадков и вулканических пород.

В нескольких местах в каньонах Сноушу, Уотерфолс и Колтер слоистые гнейсы содержат прерывистые массы тяжелого темно-зеленого или черного серпентинита диаметром от нескольких десятков до сотен футов. Эту породу часто называют «мыльным камнем», потому что поверхность на ощупь кажется гладкой и мыльной. Индейцы вырезали чаши (рис. 22) из подобного материала, добытого на западной стороне хребта Титон и из гор Грос-Вентр на юго-востоке. Галька серпентинита вдоль ручьев, дренирующих западную сторону хребта Титон, была огранена и отполирована для изготовления ювелирных изделий и продавалась как «титонский нефрит»; он намного мягче и менее блестящий, чем настоящий нефрит. Серпентинит образовался в результате метаморфизма темноокрашенных магматических пород, лишенных кварца и полевого шпата.

Гранит и пегматит

Вопреки распространенному мнению, гранит (кристаллическая магматическая порода, состоящая преимущественно из кварца и полевого шпата) составляет лишь часть хребта Титон. Гранд-Титон (рис. 6) и большинство окружающих второстепенных пиков высечены из неправильной массы гранита, обнажающейся непрерывно вдоль хребта от горы Бак на север к верхнему каньону Ли. Порода обычно мелкозернистая, белая или светло-серая, в значительной степени состоит из кристаллов серого кварца и белого полевого шпата размером и текстурой с зерна очень крупного кускового сахара. Чешуйки черной или темно-коричневой слюды (биотита) и серебристо-белой слюды (мусковита) размером с крупинки перца разбросаны по всей породе.

Со дна Джексон-Хоул гранитные скалы и контрфорсы высоких пиков кажутся почти белыми в контрасте с более мрачными серыми и коричневыми тонами окружающих гнейсов и сланцев. Эти темные породы прорезаны сетью неправильных светлых гранитных даек толщиной от долей дюйма до десятков футов (рис. 23).

Рисунок 22. Индейские чаши, вырезанные из мыльного камня, вероятно, из хребта Титон. Отверстие целой чаши имеет диаметр около 4 дюймов (около 10 см).

Самые крупные массы гранита содержат обильные неориентированные угловатые блоки и плиты более древних гнейсов. Эти включения варьируются от нескольких дюймов в диаметре (рис. 24) до плит толщиной в сотни футов и длиной в тысячи футов.

Дайки или неправильные интрузии пегматита встречаются почти в каждом обнажении гранита. Пегматит содержит те же минералы, что и гранит, но отдельные кристаллы минералов достигают нескольких дюймов или даже фута в диаметре.

Некоторые пегматиты содержат серебристые пластинки или таблитчатые кристаллы слюды мусковита размером до 6 дюймов (около 15 см), которые можно расщепить на прозрачные листы перочинным ножом. Другие содержат темно-коричневую слюду биотит в кристаллах размером и формой с лезвие столового ножа.

Некоторые пегматиты содержат разбросанные красно-коричневые кристаллы граната размером от дробинки до маленького мраморного шарика; некоторые в каньонах Гарнет и Глейшер-Галч больше бейсбольных мячей (рис. 25). Гранаты трещиноваты, и многие из них частично изменены в хлорит (тускло-зеленый слюдистый минерал), поэтому они не представляют ценности как драгоценные камни.

Рисунок 23. Дайки гранита и пегматита.

А. Сеть светлых гранитных даек на северо-восточном склоне Уэст-Хорн на горе Моран. Дайки прорезают гнейс, в котором слои круто наклонены вниз влево. Склон имеет высоту около 700 футов (около 210 метров). Снежник на переднем плане находится на краю ледника Фоллинг-Айс.

B. Неправильная дайка гранита и пегматита, прорезающая темные слоистые гнейсы близ водопада Уайлдернесс в каньоне Уотерфолс. Склон скалы имеет высоту около 80 футов (около 24 метров). Контакты дайки резкие и угловатые, они пересекают слои во вмещающем гнейсе.

Пегматитовые дайки (таблитчатые тела породы, которые, будучи еще расплавленными, были внедрены вдоль трещин в более древних породах) обычно пересекают гранитные дайки, но во многих местах верно обратное. Некоторые дайки состоят из слоев пегматита, чередующихся со слоями гранита (рис. 26), что показывает, что пегматит и гранит почти одновременны. Профессор Бруно Джилетти и его коллеги из Брауновского университета, используя рубидий-стронциевый радиоактивный метод, определили, что возраст гранита и пегматита в хребте Титон составляет около 2,5 миллиардов лет.

Рисунок 24. Угловатые блоки старого полосчатого гранитного гнейса в мелкозернистом граните к северо-западу от озера Солитьюд. Разница в ориентации полос в блоках гнейса указывает на то, что блоки были повернуты относительно друг друга и что мелкозернистый гранит, следовательно, должен был быть жидким во время интрузии. Маленькая светлая дайка в верхнем левом блоке гнейса заканчивается на краю блока; она внедрилась в гнейс до того, как блок был отколот и включен в гранит. Маленькая дайка пегматита пересекает гранит по диагонали чуть левее молотка и входит в блоки гнейса с обоих концов. Эта дайка была внедрена после того, как гранит затвердел. Таким образом, в этом одном небольшом обнажении мы можем распознать четыре возраста пород: полосчатый гранитный гнейс, светлая дайка, мелкозернистый гранит и маленькая дайка пегматита.

Черные дайки

Даже самый случайный посетитель хребта Титон замечает примечательную черную полосу, которая тянется вниз по восточному склону горы Моран (рис. 27 и 28) от вершины и исчезает в деревьях к северу от озера Ли. Это выходящий на поверхность край крутопадающей дайки, сложенной диабазом — почти черной магматической породой, очень похожей на базальт. Более тонкие диабазовые дайки видны на восточном склоне Мидл-Титон, на южной стороне Гранд-Титон и в нескольких других местах хребта (см. геологическую карту на внутренней стороне задней обложки).

Рисунок 25. Кристалл граната в пегматите. Кристалл имеет диаметр около 6 дюймов (около 15 см). Другие минералы — полевой шпат (белый) и скопления чешуек белой слюды. Кристаллы слюды кажутся темными на фотографии, потому что они влажные.

Диабаз — это тяжелая темно-зеленовато-серая до черной порода, которая становится ржаво-коричневой на поверхностях, подвергшихся воздействию выветривания. Она усеяна мелкими таблитчатыми кристаллами полевого шпата, которые в свежей породе имеют зеленовато-серый цвет, а на выветрелых поверхностях — молочно-белый.

Черные дайки образовались из расплавленной породы, которая поднялась в почти вертикальные трещины в более древних докембрийских породах. К краям даек таблички полевого шпата в диабазе становятся все меньше и меньше (рис. 29), что указывает на то, что вмещающие породы были относительно холодными, когда магма или расплавленная порода была внедрена. Быстрое охлаждение по краям предотвратило рост крупных кристаллов. Во многих местах горячие растворы из дайки проникали во вмещающие породы, окрашивая их в розово-красный цвет.

Рисунок 26. Маленькая дайка пегматита и гранита, прорезающая складчатый слоистый гнейс в каньоне Дет. Крупнозернистый пегматит составляет большую часть дайки, но мелкозернистый гранит встречается ближе к центру. Маленькие ответвления дайки проникают во вмещающие породы. Дайка пересекает складки во вмещающих гнейсах прямо и, следовательно, должна была быть внедрена после развития складок. Белая линейка имеет длину около 6 дюймов (около 15 см).

Черная дайка на горе Моран имеет толщину около 150 футов (около 45 метров) близ вершины пика. Эта дайка была прослежена на запад более чем на 7 миль (около 11 километров). Там, где она выходит за пределы парка к югу от горы Грин-Лейкс, ее толщина составляет 100 футов (около 30 метров). Количество расплавленного материала, необходимого для формирования обнаженного сегмента этой единственной дайки, могло бы заполнить озеро Дженни три раза. Другие дайки тоньше и не такие длинные: дайка на Мидл-Титон имеет толщину от 20 до 40 футов (от 6 до 12 метров), а дайка на Гранд-Титон — от 40 до 60 футов (от 12 до 18 метров).

Рисунок 27. Вид с воздуха на восточный склон горы Моран, показывающий великую черную дайку. Основная масса горы — слоистый гнейс и полосчатый гранитный гнейс. Белые линии — это дайки гранита и пегматита; светло-серый холм на вершине — это около 50 футов (около 15 метров) кембрийской осадочной породы (песчаник Флэтхед). Обратите внимание, что черная дайка пересекает дайки гранита и пегматита, но ее верхний край покрыт гораздо более молодым слоем песчаника. Ледник Фоллинг-Айс находится в левом центре; ледник Скиллет — в правом нижнем центре. Фото А. С. Поста, Вашингтонский университет, 19 августа 1963 года.

Рисунок 28. Великая черная дайка на восточном склоне горы Моран. Толщина дайки составляет около 150 футов (около 45 метров), а ее вертикальная протяженность на снимке — около 3000 футов (около 900 метров). Трещины в дайке, перпендикулярные ее стенкам, — это трещины, образовавшиеся при охлаждении и кристаллизации расплавленной породы. Ледник Фоллинг-Айс находится в центре. Фото Службы национальных парков, автор Х. Д. Паунолл.

Рисунок 29. Крупный план края черной дайки Мидл-Титон, обнаженной на северной стене каньона Гарнет близ западного конца тропы. Порода дайки (диабаз) находится справа; вмещающая порода (гнейс) — слева. Спичечный коробок показывает масштаб.

Черные дайки должны быть самыми молодыми из докембрийских единиц, потому что они пересекают все другие докембрийские породы. Дайки должны были быть внедрены до начала кембрийского осадконакопления, поскольку они не прорезают самые древние кембрийские пласты. Гнейс, прилегающий к дайке на горе Моран, содержит биотит, который был нагрет и изменен около 1,3 миллиарда лет назад, согласно профессору Джилетти. Считается, что изменение произошло при внедрении дайки; поэтому эта и подобные дайки в других местах хребта, вероятно, имеют возраст около 1,3 миллиарда лет.

Кварцит

Примерно в то же время, когда в хребте Титон происходило внедрение даек, в западной части Монтаны, в 200 милях к северо-западу от Национального парка Гранд-Титон, отложились многие тысячи футов осадочных пород, главным образом песчаника. Позднее песчаник подвергся перекристаллизации и цементации, превратившись в очень плотную твердую породу, называемую кварцитом. Подобный кварцит, возможно, являющийся частью того же отложения, сформировался к западу от северной оконечности хребта Титон, в районе, который сейчас называется прогибом реки Снейк (рис. 1).

Посетитель, который совершает пеший поход или разбивает лагерь где-либо на дне Джексон-Хоул, с удивлением обнаруживает тысячи и тысячи удивительно округлых твердых валунов кварцита. Он задается вопросом, откуда они взялись, поскольку нигде в прилегающих горах этот тип породы не выходит на поверхность. Ответ заключается в том, что кварциты были принесены с давно исчезнувшего поднятия (рис. 42 и 46), перенесены на восток мощными реками мимо северной оконечности хребта Титон, а затем отложены в виде обширного слоя гравия, который покрывал большую часть Джексон-Хоул от 60 до 80 миллионов лет назад. С тех пор эти практически неразрушимые валуны многократно перерабатывались потоками воды и льда, однако до сих пор сохраняют характеристики исходных древних отложений.

Взгляд в прошлое

До сих пор мы видели, что докембрийский фундамент, обнаженный в хребте Титон, содержит сложный комплекс пород различного происхождения и возраста. Прежде чем перейти к более молодым породам, обращение к нашей «линейке» может помочь правильно оценить докембрийские события.

За все докембрийское время, которое охватывает более 85 процентов истории Земли (31 из 36 дюймов нашей «линейки»), в хребте Титон датированы только два события: внедрение гранита и пегматита около 2,5 миллиарда лет назад и внедрение черных даек около 1,3 миллиарда лет назад. Эти даты отмечены жирными стрелками на шкале времени (рис. 30). Древние гнейсы и сланцы сформировались когда-то до 2,5 миллиарда лет назад и, вероятно, не старше 3,5 миллиарда лет — возраста самых древних пород, датированных где-либо в мире.

Завершение докембрия — конец начала

Более 700 миллионов лет прошло между внедрением черных даек и отложением первых палеозойских осадочных пород — это более длительный период времени, чем прошел с начала палеозойской эры. В течение этого огромного интервала докембрийские породы были подняты, подверглись эрозии и постепенно стерты до почти плоской равнины, возможно, несколько напоминающей обширные плоские области, в которых подобные докембрийские породы сейчас обнажены в центральной и восточной Канаде. В конце докембрийского времени, около 600 миллионов лет назад, равнина медленно опустилась, и место будущего хребта Титон исчезло под мелководными морями, которые периодически омывали его в течение следующих 500 миллионов лет. Именно к отложениям, сформировавшимся в этих морях, мы обратимся, чтобы прочитать следующую главу геологической истории хребта Титон.

Рисунок 30. Взгляд на «линейку». Геологическая шкала времени показывает положение основных событий, зафиксированных в докембрийских породах Титона.

ABSOLUTE TIME (Years ago) | INCHES
Beginning of the Paleozoic. First abundant fossils → | 4
1 billion | 8
Maximum age of black dikes → | 10
Oldest known fossils | 15
2 billion | 16
Old granite and pegmatite | 20
3 billion | 24
Gneisses and schists formed sometime in this interval | 20-27
Oldest dated rocks → | 28
4 billion → | 32
Minimum age of the earth | 36

ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРА — ВРЕМЯ ДАВНО ИСЧЕЗНУВШИХ МОРЕЙ И РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ

Палеозойская последовательность

К северу, западу и югу от самых высоких пиков Титона парящие шпили и острые как бритва гребни докембрийских пород уступают место округлым отрогам и более низким плоским вершинам, склоны которых окаймлены непрерывными серыми скалами, напоминающими крепостные стены какой-то древней и давно заброшенной крепости (рис. 31). Как упоминалось ранее, эти скалы представляют собой выступающие края слоев осадочных пород палеозойского возраста, которые накапливались в мелководных морях или вдоль их границ. В свое время эти слои образовывали толстое, неразрывное, почти горизонтальное покрывало поверх докембрийских пород фундамента, но последующее поднятие восточного края блока разлома Титон наклонило их на запад. Затем они были сорваны с самых высоких пиков.

Палеозойские и более молодые осадочные породы в регионе Титон подразделяются на формации, каждая из которых имеет свое название. Формация состоит из слоев горных пород, которые из-за своих схожих физических характеристик могут быть отличимы от перекрывающих и подстилающих слоев. Они должны быть достаточно мощными, чтобы их можно было отобразить на геологической карте. В таблице 2 перечислены различные палеозойские формации, присутствующие в Национальном парке Гранд-Титон и прилегающих районах, а также приведены их мощности и характеристики. Эти осадочные породы представляют особый интерес, поскольку они не только фиксируют важную главу геологической истории, но и содержат нефть и другие месторождения полезных ископаемых в других частях региона.

Палеозойские породы можно рассмотреть вблизи с вершины трамвая Teton Village (рис. 32) на южной границе парка. Менее доступное, но не менее впечатляющее обнажение палеозойских пород находится в бассейне Аляска, вдоль западной границы парка, где они сложены, как ровные слои в гигантском торте (рис. 33).

Бассейн Аляска — место выдающейся летописи горных пород и окаменелостей

Слои в бассейне Аляска с необычайной ясностью фиксируют начальные главы хроники морей, которые наступали и отступали через место будущего хребта Титон в течение большей части палеозойской эры. В различных слоях горных пород записаны истории медленного продвижения и отступления древних береговых линий, штормовых волн, разбивающихся о давно исчезнувшие пляжи, и медленной и сложной эволюции мириад морских существ, населявших эти беспокойные воды.

Рисунок 31. Палеозойские породы на западном склоне хребта Титон, вид с воздуха под углом на запад. Зубчатые пики на переднем плане (гора Бак в центре слева, гора Уистер, вершина которой очерчена снежным пятном, справа) сложены докембрийскими породами. Полосатые скалы на заднем плане — это осадочные породы. Бассейн Аляска находится вверху справа. Бассейн Титон, широкая, активно возделываемая долина в восточном Айдахо, находится вверху. Фото А. С. Поста, Вашингтонский университет, 1963 г.

Тщательное изучение окаменелостей позволяет нам определить возраст каждой формации (таблица 3). Еще более показательно то, что сами окаменелости являются осязаемым свидетельством упорядоченного парада жизни, который проходил по ландшафту Титона в течение более 250 миллионов лет. Здесь представлена летопись экспериментов природы с жизнью: триумфы, неудачи, причудливое, прекрасное.

Таблица 2. Палеозойские осадочные породы, обнаженные в регионе Титон.

Age | Formation | Thickness (feet) | Description | Where exposed
Permian | Phosphoria Formation | 150-250 | Dolomite, gray, cherty, sandy, black shale and phosphate beds; marine. | North and west flanks of Teton Range, north flank of Gros Ventre Mountains, southern Jackson Hole.
Pennsylvanian | Tensleep and Amsden Formations | 600-1,500 | Tensleep Sandstone, light-gray, hard, underlain by Amsden Formation, a domolite and red shale with a basal red sandstone; marine. | North and west flanks of Teton Range, north flank of Gros Ventre Mountains, southern Jackson Hole.
Mississippian | Madison Limestone | 1,000-1,200 | Limestone, blue-gray, hard, fossiliferous; thin red shale in places near top; marine. | North and west flanks of Teton Range, north flank of Gros Ventre Mountains, southern Jackson Hole.
Devonian | Darby Formation | 200-500 | Dolomite, dark-gray to brown, fetid, hard, and brown, black, and yellow shale; marine. | North and west flanks of Teton Range, north flank of Gros Ventre Mountains, southern Jackson Hole.
Ordovician | Bighorn Dolomite | 300-500 | Dolomite, light-gray, siliceous, very hard; white dense very fine-grained dolomite at top; marine. | North and west flanks of Teton Range, north and west flanks of Gros Ventre Mountains, southern Jackson Hole.
Cambrian | Gallatin Limestone | 180-300 | Limestone, blue gray, hard, thin-bedded; marine. | North and west flanks of Teton Range and Gros Ventre Mountains.
| Gros Ventre Formation | 600-800 | Shale, green, flaky, with Death Canyon Limestone Member composed of about 300 feet of hard cliff-forming limestone in middle; marine. | North and west flanks of Teton Range and Gros Ventre Mountains.
| Flathead Sandstone | 175-200 | Sandstone, reddish-brown, very hard, brittle; partly marine. | North and west flanks of Teton Range and Gros Ventre Mountains.

Регулярность и параллельность слоев в хорошо обнаженных разрезах, таких как разрез в бассейне Аляска, позволяют предположить, что все эти породы отлагались в единой непрерывной последовательности. Однако окаменелости и региональное распределение единиц горных пород показывают, что это не совсем так. Неполный характер этой летописи становится очевидным, если мы нанесем возраст различных формаций на абсолютную геологическую шкалу времени (рис. 34). Промежуток времени от начала кембрийского периода до конца миссисипского периода составляет около 285 миллионов лет. Слои в бассейне Аляска являются летописью примерно 120 миллионов лет. Более половины страниц в геологической истории отсутствуют, хотя по сравнению с большинством других областей книга в целом удивительно полна! В течение этих незафиксированных интервалов времени в районе хребта Титон либо не отлагались осадки, либо, если они отлагались, они были удалены в результате эрозии.

Рисунок 32. Палеозойские морские осадочные породы вблизи южной границы Национального парка Гранд-Титон. Вид на юг с вершины трамвая Teton Village. Фото Службы национальных парков У. Э. Диллея и Р. А. Мебейна.

Madison Limestone

Darby Formation

Bighorn Dolomite

Gallatin Limestone

Наступление и отступление кембрийских морей: пример

Первое вторжение и отступление палеозойского моря схематично показаны на рисунке 35. В начале кембрийского времени мелководный морской путь, называемый Кордильерским прогибом, простирался от южной Калифорнии на северо-восток через Неваду в Юту и Айдахо (рис. 35А). Обширная, слегка холмистая равнина на докембрийских породах к востоку дренировалась медленными реками, текущими на запад, которые несли песок и ил в море. Медленное опускание суши привело к тому, что море постепенно распространилось на восток. Песок накапливался вдоль пляжей точно так же, как и сегодня. По мере того как море продвигалось еще дальше на восток, ил отлагался на уже погруженном в воду пляжном песке. В районе Титона самое древнее песчаное отложение называется песчаником Флэтхед (рис. 36).

Ил, отложившийся поверх песчаника Флэтхед по мере продвижения береговой линии на восток через район Титона, теперь называется сланцевым членом Уолси формации Грос-Вентр. Некоторые сланцы демонстрируют узоры трещин, которые образовались, когда накапливающийся ил кратковременно подвергался воздействию воздуха вдоль приливных отмелей. Маленькие животные с фосфатными раковинами, называемые брахиоподами, населяли эти пустынные приливные отмели (рис. 37А и 37В), но, насколько известно, на суше ничего не жило. Многие сланцевые пласты отмечены слабыми следами и ходами червеобразных существ, а некоторые содержат остатки крошечных, очень сложно устроенных существ с головой, глазами, сегментированным телом и хвостом. Они известны как трилобиты (рис. 37С и 37D). Потомки их жили в различных морях, которые пересекали место спящего хребта Титон в течение следующих 250 миллионов лет.

Рисунок 33. Вид на юго-запад через бассейн Аляска, показывающий наклонные слои палеозойских осадочных пород на западном склоне хребта Титон. Фото Службы национальных парков.

Mount Meek

Madison Limestone

Bighorn Dolomite

Death Canyon Limestone Member

Flathead Sandstone

Precambrian Rock

По мере того как береговая линия двигалась на восток, известняковый член Дес-Каньон формации Грос-Вентр (рис. 33) отлагался в чистой воде дальше от берега. После этого море на короткое время отступило на запад. В мелководной мутной воде, образовавшейся в результате этого отступления, отложился сланцевый член Парк формации Грос-Вентр. Местами на морском дне процветали подводные «луга» водорослей, которые создавали обширные рифы (рис. 38А). Время от времени на мелководные участки обрушивались сильные штормовые волны, которые отрывали пластинчатые фрагменты недавно затвердевшего известняка и уносили их в близлежащие каналы, где они погребались и цементировались в тонкие пласты перемешанных фрагментов (рис. 38В), называемые «ребровым» конгломератом. Они широко распространены в сланцах и в перекрывающих и подстилающих известняках.

Таблица 3. Формации, обнаженные в бассейне Аляска.

AGE (Numbers show age in millions of years) | FORMATION (Thickness) | ROCKS AND FOSSILS
(310)
MISSISSIPPIAN | MADISON LIMESTONE (Total about 1,100 feet, but only lower 300 feet preserved in this section) | Uniform thin beds of blue-gray limestone and sparse very thin layers of shale. Brachiopods, corals, and other fossils abundant.
(345)
LATE AND MIDDLE DEVONIAN | DARBY FORMATION (About 350 feet) | Thin beds of gray and buff dolomite interbedded with layers of gray, yellow, and black shale. A few fossil brachiopods, corals, and bryozoans.
(390)
(425)
LATE AND MIDDLE ORDOVICIAN | BIGHORN DOLOMITE (About 450 feet; Leigh Dolomite Member about 40 feet thick at top) | Thick to very thin beds of blue-gray or brown dolomite, white on weathered surfaces. A few broken fossil brachiopods, bryozoans, and horn corals. Thin beds of white fine-grained dolomite at top are the Leigh Member.
(440)
(500)
LATE CAMBRIAN | GALLATIN LIMESTONE (180 feet) | Blue-gray limestone mottled with irregular rusty or yellow patches. Trilobites and brachiopods.
(530)
MIDDLE CAMBRIAN | GROS VENTRE FORMATION
|  | PARK SHALE MEMBER (220 feet) | Gray-green shale containing beds of platy limestone conglomerate. Trilobites, brachiopods, and fossil algal heads.
|  | DEATH CANYON LIMESTONE MEMBER (285 feet) | Two thick beds of dark-blue-gray limestone separated by 15 to 20 feet of shale that locally contains abundant fossil brachiopods and trilobites.
|  | WOLSEY SHALE MEMBER (100 feet) | Soft greenish-gray shale containing beds of purple and green sandstone near base. A few fossil brachiopods.
| FLATHEAD LIMESTONE (175 feet) | Brown, maroon, and white sandstone, locally containing many rounded pebbles of quartz and feldspar. Some beds of green shale at top.
(570)
PRECAMBRIAN |  |  | Granite, gneiss, and pegmatite.

Рисунок 34. Абсолютный возраст формаций в бассейне Аляска. Заштрихованные части шкалы показывают интервалы, для которых нет летописи.

STRATIGRAPHIC SCALE | ABSOLUTE TIME (Years ago) | ENLARGED PIECE OF YARDSTICK SHOWN ON FIGURE 19
|  |  |  | 2
PALEZOIC | PENNSYLVANIAN | ?
|  |  | 300 million
| MISSISSIPPIAN | MADISON
| DEVONIAN | DARBY
|  |  |  | 3
|  |  | 400 million
| SILURIAN
| ORDOVICIAN | BIGHORN
|  |  | 500 million | 4
| CAMBRIAN | GALLATIN
|  | GROS VENTRE
|  | FLATHEAD
|  |  | 600 million
PRECAMBRIAN |  |  |  | 5

Рисунок 35. Первые вторжения палеозойского моря.

А. В раннекембрийское время рукав Тихого океана занимал глубокий прогиб в Айдахо, Неваде и части Юты. Суша к востоку представляла собой широкую, слегка холмистую равнину из докембрийских пород, дренируемую медленными потоками, текущими на запад. Место хребта Титон было частью этой равнины. Медленное опускание суши привело к тому, что море переместилось на восток в течение среднекембрийского времени, затопив докембрийскую равнину.

В. К позднекембрийскому времени море затопило всю Монтану и большую часть Вайоминга. Песчаник Флэтхед и формация Грос-Вентр отлагались по мере продвижения моря. Известняк Галлатин отлагался, когда береговая линия находилась примерно в положении, показанном на этом рисунке.

С. В раннеордовикское время поднятие суши вызвало отступление моря обратно в прогиб, обнажив кембрийские отложения для эрозии. Кембрийские отложения были частично сорваны с некоторых областей. Доломит Бигхорн отложился во время следующего наступления моря в средне- и позднеордовикское время.

Рисунок 36. Конгломератовый базальный слой песчаника Флэтхед и подстилающий докембрийский гранитный гнейс; контакт обозначен темной горизонтальной линией примерно в 1 футе под молотком. Этот контакт — все, что осталось, чтобы отметить 2-миллиардный разрыв в летописи горных пород истории Земли. Местонахождение находится на гребне хребта Титон в 1 миле к северо-западу от озера Солитюд.

Береговая линия снова поползла на восток, моря очистились, и отложился известняк Галлатин. Галлатин, как и известняковый член Дес-Каньон, отлагался по большей части в тихой, чистой воде, вероятно, на глубинах от 100 до 200 футов. Однако несколько пластов «ребрового» конгломерата указывают на возникновение спорадических штормов. В это время море покрывало весь Айдахо и Монтану и большую часть Вайоминга (рис. 35В) и простиралось на восток через Дакоты, соединяясь с мелководными морями, которые покрывали восточную часть Соединенных Штатов. Вскоре после того, как была достигнута эта максимальная стадия, медленное поднятие вызвало постепенное отступление моря на запад. Место хребта Титон поднялось над волнами, где, насколько сейчас известно, оно могло подвергаться эрозии в течение почти 70 миллионов лет (рис. 35С).

Приведенная выше историческая сводка геологических событий в кембрийское время зафиксирована в кембрийских формациях. Это пример реконструкций, основанных на летописи осадочных пород, которые были сделаны для палеозойских систем в этой области.

Рисунок 37. Кембрийские окаменелости в Национальном парке Гранд-Титон.

А-В. Брахиоподы с фосфатными раковинами, самые древние окаменелости, найденные в парке. Фактическая ширина образцов составляет около ¼ дюйма.

С-D. Трилобиты. Ширина С составляет ¼ дюйма, D — ½ дюйма. Фото Службы национальных парков У. Э. Диллея и Р. А. Мебейна.

А.

В.

С.

D.

Более молодые палеозойские формации

Формации остальных палеозойских систем также представляют интерес из-за того, как они отличаются от уже описанных.

Рисунок 38. Отличительные особенности кембрийских пород.

А. Головки водорослей в сланцевом члене Парк формации Грос-Вентр. Эти известковые холмики были построены водорослями, растущими в мелководном море в кембрийское время. Сейчас они обнажены на водоразделе между ручьями Норт-Ли и Саут-Ли, почти в 2 милях над уровнем моря!

В. Пласт «ребрового» конгломерата в известняке Галлатин. Угловатые пластины затвердевшего известкового ила были оторваны со дна моря штормовыми волнами, снесены в углубления, а затем погребены в известковом иле. Эти фрагменты, видимые в поперечном сечении, создают странный узор на породе. Тонкие известняковые пласты внизу не нарушены. Фото Службы национальных парков У. Э. Диллея.

Доломит Бигхорн ордовикского возраста образует зубчатые твердые массивные светло-серые до белых скалы высотой от 100 до 200 футов (рис. 32 и 33). Доломит — это карбонат кальция-магния, но исходным осадком, вероятно, был ил карбоната кальция, который был изменен богатой магнием морской водой вскоре после отложения. Кораллы и другие морские животные были в изобилии в чистых теплых морях в это время.

Доломит в формации Дарби девонского возраста сильно отличается от доломита Бигхорн; доломит в Дарби темно-коричневый до почти черного, имеет маслянистый запах и содержит слои черного, розового и желтого аргиллита и тонкого песчаника. Морское дно во время отложения этих пород было гнилостным, и часто вода была мутной. Обильные фрагменты окаменелостей указывают на то, что рыбы были обычны впервые. Обнажения формации Дарби узнаваемы по их характерным тускло-желтым тонкослоистым склонам между выступающими серыми массивными скалами формаций внизу и вверху.

Известняк Мэдисон миссисипского возраста имеет мощность 1000 футов и обнажается в эффектных вертикальных скалах вдоль каньонов в северной, западной и южной частях Титона. Он известен обилием остатков прекрасно сохранившихся морских организмов (рис. 39). Окаменелости и относительно чистый сине-серый известняк, в который они заключены, указывают на отложение в теплых спокойных морях. Красивая Ледяная пещера на западной стороне Титона и все другие крупные пещеры в регионе были растворены в этой породе подземными водами.

Пенсильванская система представлена формацией Амсден и песчаником Тенслип. Скалы песчаника Тенслип можно увидеть вдоль реки Грос-Вентр на восточной окраине парка. Амсден, под Тенслипом, состоит из красных и зеленых сланцев, песчаника и тонкого известняка. Сланцы особенно слабые и скользкие, когда подвергаются выветриванию и насыщаются водой. Это те слои, которые составляют плоскость скольжения оползня Лоуэр-Грос-Вентр (рис. 5) к востоку от парка.

Формация Фосфория и ее эквиваленты пермского возраста не похожи ни на какие другие палеозойские породы из-за их необычайного содержания редких элементов. Формация состоит из песчанистого доломита, широко распространенных черных фосфатных пластов и черного сланца, который необычайно богат не только фосфором, но и ванадием, ураном, хромом, цинком, селеном, молибденом, кобальтом и серебром. Формация широко разрабатывается в близлежащих частях Айдахо и в Вайоминге для производства фосфатных удобрений, химического элемента фосфора и некоторых металлов, которые можно получить из пород в качестве побочных продуктов. Эти элементы и соединения не везде сконцентрированы настолько, чтобы представлять экономический интерес, но их долларовая стоимость в региональном смысле сопоставима с некоторыми из величайших месторождений полезных ископаемых в мире.

Рисунок 39. Взгляд на морское дно во время отложения известняка Мэдисон 330 миллионов лет назад, показывающий остатки брахиопод, кораллов и других форм жизни, населявших мелководную теплую воду.

А. Плита, в которой окаменелости несколько разбиты и разбросаны. Масштаб немного уменьшен. Фото Службы национальных парков У. Э. Диллея и Р. А. Мебейна.

В. Плита, в которой окаменелости удивительно полны. Серебряный доллар дает масштаб. Образец находится в Геологическом музее Вайомингского университета.

МЕЗОЗОЙ — ЭРА ПЕРЕХОДА

Мезозойская эра в регионе Титон была временем чередующихся морских, переходных и континентальных сред. Более того, высокодиверсифицированные формы жизни, от морских моллюсков до огромных наземных динозавров, подтверждают и подкрепляют историю горных пород. Живые существа также находились в переходном состоянии, ибо по мере изменения среды многие формы перемещались из моря на сушу, чтобы выжить. Это было время, когда отлагались некоторые из самых эффектно окрашенных слоев горных пород региона.

Красочные первые мезозойские слои

Ярко-красные мягкие триасовые породы мощностью более 1000 футов, известные как формация Чагуотер, составляют большую часть базальной части мезозойской последовательности (таблица 4). Они образуют красочные холмы к востоку и югу от парка. Красный цвет вызван небольшим количеством оксида железа. Трещины усыхания и присутствие окаменелых рептилий и амфибий указывают на отложение в условиях приливной отмели, при этом море находилось в нескольких милях к юго-западу от Джексон-Хоул. Присутствуют несколько пластов белого гипса (сульфата кальция); они, по-видимому, отложились во время испарения мелководных водоемов соленой воды, отрезанных от открытого моря.

По мере того как триасовый период уступал место юрскому, лососево-красный эоловый песок (песчаник Наггет) распространился по более старым красным пластам и в свою очередь был погребен тонкими красными сланцами и мощными гипсовыми отложениями формации Гипсум-Спринг. Затем с Аляски и распространяясь по большей части Вайоминга, пришло море Сандэнс, теплое, мутное, мелководное водоем, которое кишело морскими моллюсками. В нем отложилось более 500 футов сильно окаменелых мягких серых сланцев и тонких известняков и песчаников. Море отступило, и формации Моррисон и Кловерли (юрский и нижнемеловой периоды) отложились на низменных тропических влажных поймах. Эти породы красочны, состоя из красных, розовых, пурпурных и зеленых глинистых пород и аргиллитов, образующих бедленды, и желтых до палевых песчаников. Растительность была обильной, а большие и маленькие динозавры бродили по сельской местности или населяли болота.

Таблица 4. Мезозойские осадочные породы, обнаженные в регионе Титон.

Age | Formation | Thickness (feet) | Description | Where exposed
CRETACEOUS
| Harebell Formation | 0-5,000 | Sandstone, olive drab, silty, drab siltstone, and dark-gray shale; thick beds of quartzite pebble conglomerate in upper part. | Eastern and northeastern parts of Jackson Hole.
| Meeteetse Formation | 0-700 | Sandstone, gray to chalky white, blue-green to gray siltstone, thin coal, and green to yellow bentonite. | Spread Creek area.
| Mesaverde Formation | 0-1,000 | Sandstone, white, massive, soft, thin gray shale, sparse coal. | Eastern Jackson Hole.
| Unnamed sequence of lenticular sandstone, shale, and coal. | 3,500± | Sandstone and shale, gray to brown; abundant coal in lower 2,000 feet. | Eastern Jackson Hole and eastern margin of the park.
| Bacon Ridge Sandstone | 900-1,200 | Sandstone, light gray, massive, marine, gray shale, many coal beds. | Eastern Jackson Hole and eastern margin of the park.
| Cody Shale | 1,300-2,200 | Shale, gray, soft; thin green sandstone, some bentonite; marine. | Eastern and northern parts of Jackson Hole.
| Frontier Formation | 1,000 | Sandstone, gray, and black to gray shale, marine; many persistent white bentonite beds in lower part. | Eastern and northern parts and south-western margin of Jackson Hole.
| Mowry Shale | 700 | Shale, silvery-gray, hard, siliceous, with many fish scales; thin bentonite beds; marine. | Gros Ventre River Valley, northern margin of the park, and southern part of Jackson Hole.
| Thermopolis Shale | 150-200 | Shale, black, soft, fissile, with persistent sandstone at top; marine. | Gros Ventre River Valley, northern margin of the park, and southern part of Jackson Hole.
| Cloverly and Morrison(?) Formations | 650 | Sandstone, light gray, sparkly, rusty near top, underlain by variegated soft claystone; basal part is silty dully-variegated sandstone and claystone. | North end of Teton Range and Gros Ventre River Valley.
JURASSIC
| Sundance Formation | 500-700 | Sandstone, green, underlain by soft gray shale and thin highly fossiliferous limestones; marine. | North end of Teton Range, Blacktail Butte, Gros Ventre River Valley.
| Gypsum Spring Formation | 75-100 | Gypsum, white, interbedded with red shale and gray dolomite; partly marine. | North end of Teton Range, Blacktail Butte, Gros Ventre River Valley.
| Nugget Sandstone | 0-350 | Sandstone, salmon-red, hard. | North flank of Gros Ventre Mountains, southern Jackson Hole.
TRIASSIC
| Chugwater Formation | 1,000-1,500 | Siltstone and shale, red, thin-bedded; one thin marine limestone in upper third. | North flank of Gros Ventre Mountains, north end of Teton Range, southernmost Jackson Hole.
| Dinwoody Formation | 200-400 | Siltstone, brown, hard, thin-bedded; marine. | North flank of Gros Ventre Mountains, north end of Teton Range, southernmost Jackson Hole.

Тусклые меловые слои

Самым молодым подразделением мезозойской эры является меловой период. Ближе к началу этого периода продолжали отлагаться ярко окрашенные породы. Затем регион Титон, как и большая часть Вайоминга, был частично, а временами и полностью, затоплен мелководными мутными морями. В результате ярко пестрые слои были покрыты 10 000 футов в основном тускло окрашенного песка, ила и глины, содержащих некоторые угольные пласты, слои вулканического пепла и небольшое количество гравия.

Меловое море окончательно отступило на восток из региона Титон около 85 миллионов лет назад, после отложения песчаника Бэкон-Ридж (рис. 40). По мере его отступления вдоль морского побережья развивались обширные угольные болота. Летопись этих болот сохранилась в угольных пластах мощностью от 5 до 10 футов в верхнемеловых отложениях. Угольные пласты теперь видны в заброшенных шахтах вдоль восточной окраины парка. Уголь образуется из уплотненных растительных остатков; около 5 футов этого материала требуется для формирования 1 дюйма угля. Таким образом, пышная растительность должна была процветать в течение длительных периодов времени, вероятно, в жарком влажном климате, подобном тому, который сейчас преобладает в Эверглейдс во Флориде.

Спорадически в течение мелового периода мелкозернистый пепел выбрасывался из вулканов на западе и северо-западе и отлагался в тихой мелководной воде. Впоследствии пепел был изменен в тип глины, называемый бентонитом, который используется в литейной промышленности и в буровых растворах для нефтяных скважин. В Джексон-Хоул лоси и олени лижут обнажения бентонита, чтобы получить горькую соль, и, там, где пласты насыщены водой, любят «топать» по ним. Бентонит набухает при намокании и вызывает множество оползней вдоль подъездных дорог в Джексон-Хоул (рис. 17).

Меловые породы в регионе Титон являются частью огромного сужающегося к востоку клина, который здесь имеет мощность почти 2 мили. Большая часть обломочного материала была получена из медленно поднимающихся гор на западе.

Меловые осадочные породы представляют гораздо больший интерес, чем просто научный; они содержат месторождения полезных ископаемых, важные для экономики Вайоминга и страны. Вайоминг лидирует среди штатов по добыче бентонита, весь он добывается из меловых пород. Эти слои дали гораздо больше нефти и газа, чем любая другая геологическая система в штате, и добыча широко распространена географически. Они также содержат огромные запасы угля, некоторые в пластах мощностью от 50 до 100 футов. Одни только энергетические ресурсы мелового периода в Вайоминге делают его бесценным для нашего индустриального общества.

Рисунок 40. «Линейка» и море. Заштрихованная часть «линейки» показывает 500-миллионный интервал, в течение которого палеозойские и мезозойские моря периодически проносились через место будущего хребта Титон. Когда они окончательно отступили около 85 миллионов лет назад, осталось чуть более 5/8 дюйма «линейки».

| ABSOLUTE TIME (Millions of years ago) | INCHES
{submerged} | 85-585 | ⅝-4⅝
CENOZOIC | 0-80 | 0-½
MESOZOIC | 80-180 | ½-⅞
PALEOZOIC | 180-570 | ⅞-4⅞
PRECAMBRIAN | 570- | 4⅞-

По мере приближения конца мелового периода, чуть более 80 миллионов лет назад, плоский монотонный ландшафт (рис. 41), который преобладал в течение большей части позднемелового времени, почти не давал намека на то, что сцена подготовлена для одной из самых захватывающих и важных глав в геологической истории Северной Америки.

Рождение Скалистых гор

Эпизод горообразования, который привел к формированию прародительских Скалистых гор, давно известен как Ларамийская революция. К западу и юго-западу от Вайоминга горы уже сформировались, более старые — так далеко, как Невада, и так давно, как юрский период, более молодые — поднимались постепенно все дальше на восток, подобно гигантским волнам, движущимся к побережью. Первое движение земной коры в районе Титона началось в самом конце мелового периода, когда в приблизительной области нынешнего хребта Титон и гор Грос-Вентр развился широкий низкий свод, вытянутый на северо-запад. Однако это поднятие не имело никакого сходства с Титонами, какими мы их знаем сегодня, поскольку нынешний хребет сформировался 70 миллионов лет спустя.

Рисунок 41. Регион Национального парка Гранд-Титон чуть более 80 миллионов лет назад, непосредственно перед началом Ларамийской революции. Последнее меловое море все еще задерживалось в центральном Вайоминге.

Одним из доказательств (есть и другие) первого Ларамийского горообразования к западу от Титона является огромное отложение обломков кварцитовых валунов (объемом в несколько сотен кубических миль), полученных из поднятия Тарги (рис. 42). Нигде поднятие сейчас не обнажено, но по размеру, составу и распределению фрагментов горных пород, которые произошли из него, мы знаем, что оно находилось к северу и западу от северной оконечности нынешнего хребта Титон. Мощные потоки несли валуны, песок и глину на восток и юго-восток через место будущего Джексон-Хоул и отлагали их в формации Хэрбелл (таблица 4). Вперемешку с этим осадком были крошечные чешуйки золота и небольшое количество ртути. Мелкозернистые обломки переносились еще дальше на восток и юго-восток в два огромных прогиба осадконакопления в центральном и южном Вайоминге. Большая часть крупных фрагментов горных пород была получена из докембрийских и, возможно, нижнепалеозойских кварцитов. Это означает, что по крайней мере 15 000 футов перекрывающих палеозойских и мезозойских слоев должны были быть сначала сорваны с поднятия Тарги, прежде чем кварциты были обнажены для эрозии.

Рисунок 42. Регион Титон в конце мелового периода около 65 миллионов лет назад. Прародительское поднятие Титон-Грос-Вентр поднялось, и был хорошо установлен заметный юго-восточный дренаж от поднятия Тарги. См. рисунок 41 для границ штатов и карты местоположения.

Остатки четвероногих рогатых цератопсовых динозавров, возможно, трицератопсов (рис. 43), отражающие последний демографический взрыв этих рептилий, были найдены в галечном песчанике формации Хэрбелл в дорожных выемках на дороге перевала Тогвоти в 8 милях к востоку от парка.

Рисунок 43. Трицератопс, рогатый динозавр того типа, который населял Джексон-Хоул около 65 миллионов лет назад. Эскиз С. Х. Найта.

Ближе к концу мелового периода широкие пологие поднятия также начали проявляться на местах будущих горных хребтов во многих частях Вайоминга. Прародительский свод Титон-Грос-Вентр продолжал расти. Связанной с ним и параллельной ему была серия резких крутосклонных вытянутых северо-западных складок (антиклиналей). Одну из них можно увидеть там, где она пересекает шоссе у кемпинга Лава-Крик недалеко от восточной окраины Национального парка Гранд-Титон.

Во время этих эпизодов горообразования, эрозии и осадконакопления динозавры вымерли по всему миру. «Эра млекопитающих» была готова начаться.

ТРЕТИЧНЫЙ ПЕРИОД — ВРЕМЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ, ГОР, ОЗЕР И ВУЛКАНОВ

Рисунок 44. Последний дюйм «линейки», увеличенный для показа подразделений кайнозойской эры.

STRATIGRAPHIC SCALE | THE LAST INCH OF THE YARDSTICK | ABSOLUTE TIME (million years ago)
CENOZOIC
| QUATERNARY
|  | Recent and Pleistocene | 0 | 0
| TERTIARY
|  | Pliocene | 0 | 0
|  | Miocene | ⅛ | 12
|  | Oligocene | ¼ | 25
|  | Eocene | ⅜ | 40
|  | Paleocene | ⁷/₁₆ | 55
MESOZOIC
| CRETACEOUS | ½ | 65

Кайнозой (таблица 1), последняя и самая короткая из геологических эр, включает третичный и четвертичный периоды. Она началась около 65 миллионов лет назад и представлена только последним полудюймом нашей воображаемой «линейки» времени (рис. 19). Тем не менее, это эра, в течение которой Титоны поднялись в своей нынешней форме, а ландшафт был высечен в панораму красоты, которую мы видим сейчас. Чтобы показать многие третичные и четвертичные события в регионе Титон, необходимо значительно увеличить последнюю часть «линейки» (рис. 44). Есть две причины необычайно ясной и полной летописи. Во-первых, регион Титон был относительно активной частью земной коры, характеризующейся многими опущенными блоками. Количество событий велико, и их летописи сохранились в осадках, захваченных в опускающихся бассейнах. Во-вторых, геологически недавнее прошлое гораздо легче увидеть, чем гораздо более тусклое, далекое прошлое; породы, которые фиксируют более поздние события, свежее, менее изменены, более полны и легче интерпретируются, чем те, которые рассказывают нам о более старых событиях.

Таблица 5. Кайнозойские осадочные породы и рыхлые отложения в регионе Титон.

Age |  | Formation | Thickness (feet) | Description | Where exposed
QUATERNARY
| Recent
|  | Modern stream, landslide, glacial and talus deposits | 0-200± | Sand, gravel, and silt along present streams; jumbled broken rock in landslides and on talus slopes; debris around existing glaciers. | Floor of Jackson Hole and in canyons and on mountainsides throughout the region.
| Pleistocene
|  | Glacial deposits and loess | 0-200± | Gravel, sand, silt, and glacial debris. | Floor of Jackson Hole.
|  | Unnamed upper lake sequence | 0-500 | Shale, brown-gray, sandstone, and conglomerate. | Gros Ventre River Valley.
|  | Unnamed lower lake sequence | 0-200 | Shale, siltstone, and sandstone, gray, green, and red. | National Elk Refuge.
? | Pleistocene or Pliocene
|  | Bivouac Formation | 0-1,000 | Conglomerate, with purplish-gray welded tuff in upper part. | Signal Mountain and West Gros Ventre Butte.
TERTIARY
| Pliocene
|  | Teewinot Formation | 0-6,000 | Limestone, tuff, and claystone, white, soft. | National Elk Refuge, Blacktail Butte, and eastern margin of Antelope Flat.
|  | Camp Davis Formation | 0-5,500 | Conglomerate, red and gray, with white tuff, diatomite, and red and white claystone. | Southernmost tip of Jackson Hole.
| Miocene
|  | Colter Formation | 0-7,000 | Volcanic conglomerate, tuff, and sandstone, white to green-brown, with locally-derived basalt and andesite rock fragments. | Pilgrim and Ditch Creeks, and north end of Teton Range.
| Oligocene
|  | Wiggins Formation | 0-3,000 | Volcanic conglomerate, gray to brown, with white tuff layers. | Eastern margin of Jackson Hole.
| Eocene
|  | Unnamed upper and middle Eocene sequence | 0-1,000 | Tuff, conglomerate, sandstone, and claystone, green, underlain by variegated claystone and quartzite pebble conglomerate. | Eastern margin of Jackson Hole.
|  | Wind River and Indian Meadows Formations | 2,000-3,000 | Claystone and sandstone, variegated, and locally-derived conglomerate; persistent coal and gray shale zone in middle. | Eastern margin of Jackson Hole.
| Paleocene
|  | Unnamed greenish-gray and brown sandstone and claystone sequence | 1,000-2,000 | Sandstone and claystone, greenish-gray and brown, intertonguing at base with quartzite pebble conglomerate. | Eastern margin of Jackson Hole.
|  | Pinyon Conglomerate | 500-5,000 | Conglomerate, brown, chiefly of rounded quartzite; coal and claystone locally at base. | Eastern part of Jackson Hole, Mt. Leidy and Pinyon Peak Highlands, and north end of Teton Range.

Рисунок 45. Конгломерат Пиньон палеоценового возраста вдоль северо-западной окраины хребта Титон.

В течение ранней части третичного периода горообразование и опускание бассейнов были доминирующими типами движения земной коры. Моря отступили на юг вниз по долине Миссисипи и больше никогда не вторгались в район Титона. Среды на недавно поднятой суше были разнообразными и благоприятными для развития новых форм растений и животных.

Поднятие и погребение гор

Огромная секция третичных осадочных пород в районе Джексон-Хоул (таблица 5) является одной из самых впечатляющих в Северной Америке. Если бы были сложены максимальные мощности всех формаций, они составили бы более 6 миль, но нигде такое количество породы не накапливалось в единой неразрывной последовательности. Ни один другой регион в Соединенных Штатах не содержит более мощной или более полной неморской третичной летописи; во многих областях ее мало или нет совсем. Накопление в Джексон-Хоул отражает активные поднятия близлежащих гор, которые поставляли обильные обломки горных пород, одновременное опускание близлежащих бассейнов, в которых могли сохраняться осадки, и близость к великой вулканической области Йеллоустоун-Абсарока, одному из самых активных континентальных вулканических полей в Соединенных Штатах. Объем и состав третичных слоев, следовательно, являются ясным свидетельством нестабильности коры и подкоровых слоев.

Рисунок 46. Регион Титон около конца отложения палеоценовых пород, чуть менее 60 миллионов лет назад. Прародительское поднятие Титон-Грос-Вентр сформировало частичный барьер между бассейнами осадконакопления Джексон-Хоул и Грин-Ривер; основные дренажи от поднятия Тарги распространили огромный слой гравия на 100 миль на восток. См. рисунок 41 для границ штатов и карты местоположения.

Многие мощные слои конгломерата являются свидетельством быстрой эрозии близлежащих высокогорий. Конгломерат Пиньон (рис. 45), например, содержит зоны мощностью до 2500 футов удивительно хорошо окатанных гальки, гравия и валунов, главным образом из кварцита, идентичного тому, что находится в подстилающей формации Хэрбелл, и полученного из того же источника — поднятия Тарги. Как и Хэрбелл, матрица содержит небольшие количества золота и ртути. Фрагменты горных пород увеличиваются в размере к северо-западу в сторону области источника (рис. 46), и большинство из них демонстрируют следы ударов, свидетельство свирепого дробления, которое происходило во время транспортировки мощными, быстрыми реками и крутыми градиентами.

Рисунок 47. Регион Титон в период кульминации Ларамийской складчатости, от 50 до 55 миллионов лет назад. См. рисунок 41 для ознакомления с границами штатов и картой расположения.

Конгломераты, такие как формация Пиньон, — не единственный ключ к определению времени горообразования. Другой тип доказательств — разломы — продемонстрирован на рисунке 16. Самые молодые горные породы, разрезанные разломом, всегда старше самого разлома. Многие разломы и породы по обе стороны от них перекрыты более молодыми неповрежденными отложениями. Следовательно, они должны были отложиться уже после того, как движение по разлому прекратилось. Датируя как породы, затронутые разломом, так и перекрывающие их неповрежденные отложения, можно определить временной интервал активности разлома.

Наблюдения такого рода в западном Вайоминге указывают на то, что Ларамийская складчатость достигла кульминации в раннем эоцене, 50–55 миллионов лет назад. Горные поднятия, сформировавшиеся в этот период, обычно ограничивались с одной стороны либо обратными, либо надвиговыми разломами (рис. 16B и 16C), а промежуточные блоки прогибались, образуя крупные и очень глубокие бассейны. Амплитуда перемещения горных блоков относительно бассейнов варьировалась от десятков миль в хребтах Снейк-Ривер, Солт-Ривер, Вайоминг и Хобак, расположенных непосредственно к югу от Титонов, до менее чем 5 миль на восточной окраине Джексон-Хоул (западный склон хребта Уошаки, показанный на рисунке 1). Древнее поднятие Титон-Грос-Вентр продолжало расти, но оставалось одним из наименее заметных горных хребтов в регионе (рис. 47).

Разлом Бак-Маунтин — крупный обратный разлом, расположенный к западу от высочайших пиков Титона (см. геологическую карту и поперечный разрез), — сформировался либо в это время, либо в ходе более позднего эпизода тектонических движений, затронувших также юго-западную окраину гор Грос-Вентр. Разлом Бак-Маунтин имеет особое значение, поскольку он поднял сегмент докембрийских пород на несколько тысяч футов. Позднее, когда весь хребет в его нынешнем виде был поднят в результате движений вдоль разлома Титон, твердые породы фундамента в этом ранее поднятом сегменте продолжали возвышаться над породами в соседних частях хребта. Все основные пики Титонов вырезаны в этом дважды поднятом блоке.

Ярко окрашенные песчаники, аргиллиты и глинистые сланцы формаций Индиан-Медоуз и Уинд-Ривер (нижний эоцен) в восточной части Джексон-Хоул образовались из пестроцветных триасовых, юрских и нижнемеловых пород, обнажающихся на склонах соседних гор. Ископаемые остатки в этих эоценовых формациях показывают, что поднятиям потребовалось менее 10 миллионов лет, чтобы подвергнуться глубокой эрозии и частично погребению под собственными обломками.

Ларамийская складчатость в районе Национального парка Гранд-Титон завершилась в эоцене, между 45 и 50 миллионами лет назад, и по мере стабилизации гор и бассейнов появился новый элемент. Во многих частях региона Йеллоустоун-Абсарока на поверхность прорвались вулканы, и постоянно увеличивающийся объем их эруптивных обломков стал основным фактором скорости заполнения бассейнов и погребения гор по всему Вайомингу. Весь этот процесс занял всего около 20 миллионов лет, и вдоль восточной окраины Джексон-Хоул он был в значительной степени завершен в олигоцене (рис. 48). Однако к востоку и северо-востоку от озера Джексон впоследствии сформировался миоценовый прогиб, в котором накопилось не менее 7000 футов местных отложений вулканического происхождения.

Рисунок 48. Регион Титон ближе к концу олигоценового осадконакопления, от 25 до 30 миллионов лет назад, с указанием районов крупных вулканов и лавовых потоков. См. рисунок 41 для ознакомления с границами штатов и картой расположения.

Первое большое озеро

Озеро Тивинот (рис. 49), первое большое пресноводное озеро в Джексон-Хоул, образовалось в плиоцене, около 10 миллионов лет назад, и в нем отложилась формация Тивинот. Эти озерные пласты состоят из более чем 5000 футов белого известняка, тонкослоистых аргиллитов и туфа (затвердевшего пепла, состоящего из крошечных фрагментов вулканических пород и осколков вулканического стекла). Аргиллиты содержат ископаемых улиток, моллюсков, кости и зубы бобров, водных мышей, чукучановых рыб и другие окаменелости, указывающие на отложение в условиях мелководного пресноводного озера. Эти пласты залегают под отелем Jackson Lake Lodge, Национальным убежищем лосей, частью холма Блэктейл-Бьют и отчетливо видны в виде белых обнажений, напоминающих сугробы на верхних склонах вдоль восточной окраины парка, напротив Гранд-Титона через долину.

Рисунок 49. Регион Титон ближе к концу среднего плиоцена, около 5 миллионов лет назад, с указанием районов крупных вулканов и лавовых потоков. См. рисунок 41 для ознакомления с границами штатов и картой расположения.

Озеро Тивинот сформировалось на опущенном блоке и было запружено с северной стороны разломом, который проходит в восточном направлении через дно Джексон-Хоул у южной границы парка. Озера — одни из самых недолговечных геологических объектов, поскольку силы природы вскоре стремятся заполнить их осадками или осушить. Это озеро существовало, возможно, 5 миллионов лет в течение среднего плиоцена; оно было мелководным и оставалось таковым, несмотря на поступление слоя осадков толщиной в милю. Это указывает на то, что опускание дна озера происходило почти синхронно с осадконакоплением.

Рисунок 50. Реконструкция ландшафта среднего эоцена с изображением некоторых наиболее распространенных видов млекопитающих. Настенная роспись Джея Х. Мэттернесса; фото предоставлено Смитсоновским институтом.

Uintatherium | 6-horned, saber-toothed plant eater
Stylinodon | gnawing-toothed mammal
Palaeosyops | early titanothere
Helaletes | primitive tapir
Sciuravus | squirrel-like rodent
Smilodectes | lemurlike monkey
Trogosus | gnawing-toothed mammal
Hyrachyus | fleet-footed rhinoceros
Ischyrotomus | marmotlike rodent
Homacodon | even-toed hoofed animal
Orohippus | ancestral horse
Patriofelis | large flesh eater
Mesonyx | hyenalike mammal
Helohyus | even-toed hoofed mammal
Metacheiromys | armadillolike edentate
Machaeroides | saber-toothed mammal
Hyopsodus | clawed, plant-eating mammal
Saniwa | monitorlike lizard
Crocodilus | crocodile
Echmatemys | turtle

Другие озера формировались в ответ на аналогичные движения земной коры в близлежащих местах. Одно из таких озер, озеро Гранд-Вэлли (рис. 49), образовалось примерно в 25 милях к юго-западу от озера Тивинот; оба содержали отложения почти одинаковой мощности, состава, внешнего вида, возраста и ископаемых остатков. Хотя эти два озера находятся по разные стороны хребта Снейк-Ривер, древняя река Снейк, по-видимому, протекала через каньон, прорезанный ранее в хребте, и обеспечивала прямое сообщение между ними.

Развитие млекопитающих

Кайнозойская эра известна как «век млекопитающих». Мелкие млекопитающие существовали в Вайоминге уже около 90 миллионов лет до палеоцена, хотя и были весьма незаметны. Затем, около 65 миллионов лет назад, началось их бурное развитие в результате вымирания динозавров, исчезновения морских путей, служивших барьерами для расселения, и формирования новых разнообразных типов среды обитания. Эти новые условия включали саванны, невысокие холмы и высокие горы, пресноводные озера и болота, а также обширные речные системы. Млекопитающие увеличились в размерах и впервые стали многочисленными как по количеству видов, так и по численности особей. Развитие и широкое распространение трав и других кормовых растений, от которых зависели многие животные, имели огромное значение. Успешная адаптация травоядных (животных, питающихся растительностью) привела, в свою очередь, к увеличению разнообразия и численности хищников (животных, питающихся мясом).

В раннем эоцене в восточной части Джексон-Хоул сформировались угольные болота, которые существовали тысячи лет, о чем свидетельствует 60-футовый пласт угля в одном из местонахождений. В среднем эоцене климат оставался субтропическим и влажным, а местность находилась почти на уровне моря. Процветали тропические хлебные деревья, инжир и магнолии, наряду с более умеренной флорой: секвойей, гикори, кленом и дубом. Были многочисленны лошади размером с собаку и многие другие мелкие млекопитающие. В изобилии встречались приматы, процветавшие в идеальной лесной среде. В ручьях водились панцирные щуки и крокодилы (рис. 50).

Рисунок 51. Типичный ландшафт олигоцена с изображением некоторых наиболее распространенных видов млекопитающих. Настенная роспись Джея Х. Мэттернесса; фото предоставлено Смитсоновским институтом.

Trigonias | early rhinoceros
Perchoerus | early peccary
Mesohippus | 3-toed horse
Aepinacodon | remote relative of hippopotamus
Archaeotherium | giant piglike mammal
Protoceras | bizarre horned ruminant
Hesperocyon | ancestral dog
Hyracodon | small fleet-footed rhinoceros
Poëbrotherium | ancestral camel
Hypisodus | very small chevrotainlike ruminant
Ictops | small insect-eating mammal
Brontotherium | titanothere
Protapirus | ancestral tapir
Glyptosaurus | extinct lizard
Hoplophoneus | saber-toothed cat
Subhyracodon | early rhinoceros
Merycoidodon | sheeplike grazing mammal
Hyaenodon | archaic hyenalike mammal
Hypertragulus | chevrotainlike ruminant

В начале олигоценовой эпохи, между 30 и 35 миллионами лет назад, климат в Джексон-Хоул стал более прохладным и сухим, и субтропические растения уступили место теплоумеренной флоре: дубу, буку, клену, ольхе и ясеню. Общая поверхность суши поднялась выше уровня моря, возможно, из-за накопления нескольких тысяч футов олигоценовых вулканических пород (рис. 52), а не из-за континентального поднятия. Титанотерии (крупные четвероногие млекопитающие размером и формой напоминающие носорога) процветали в огромных количествах в течение нескольких миллионов лет, а затем внезапно исчезли. Лошади к тому времени были размером с очень маленького современного жеребенка. В Джексон-Хоул было много кроликов, грызунов, хищников, крошечных верблюдов и других млекопитающих, и фауна, что удивительно, была по существу такой же, как и за 500 миль к востоку, на гораздо меньшей высоте, на равнинах Небраски и Южной Дакоты (рис. 51).

Миоценовая эпоха (от 15 до 25 миллионов лет назад) была временем столь интенсивной вулканической активности в регионе Титон, что животным, должно быть, было очень трудно выжить. Несколько скелетов и фрагментарных частей верблюдов размером с небольшую лошадь и других свиноподобных животных, называемых ореодонтидами, составляют нашу единственную летопись млекопитающих; о растениях ничего не известно. Восточнее климат колебался от субтропического до теплоумеренного, постепенно становясь прохладнее к концу эпохи.

Ископаемые остатки в плиоценовых озерных отложениях (возрастом 8–10 миллионов лет; см. описание формации Тивинот) включают мелководные виды улиток, моллюсков, диатомовых водорослей и остракод, а также бобров, мышей, чукучановых рыб и лягушек. Пыльца в этих пластах показывает, что на прилегающих возвышенностях росли пихта, ель, сосна, можжевельник, полынь и другие деревья и кустарники, обычные для этой местности сегодня. Следовательно, климат должен был быть намного прохладнее, чем в миоцене. Крупных млекопитающих плиоценового возраста в Джексон-Хоул не найдено. Летопись жизни в четвертичном периоде обсуждается далее.

Рисунок 52. Слои вулканического конгломерата, разделенные тонкими пластами белого туфа в формации Уиггинс. Эти скалы на северной стороне перевала Тогвоти имеют высоту около 1100 футов и представляют собой поперечный разрез части огромного покрова водных отложений, распространившихся на юг и восток от вулканического района Йеллоустоун-Абсарока. Эти и более молодые отложения из того же общего источника заполнили бассейны и почти полностью погребли горы в этой части Вайоминга.

Вулканы

Вулканы — одна из самых интересных частей геологической истории региона Титон. Хотя пепел от далеких вулканов оседал на северо-западе Вайоминга еще в юрском периоде, первые близлежащие активные вулканы (со времен докембрия) начали извергаться в регионе Йеллоустоун-Абсарока в раннем эоцене, около 50 миллионов лет назад. С тех пор вулканическая область росла в размерах, а интенсивность извержений и объем обломков увеличивались вплоть до плиоцена. Эти обломки оказали огромное влияние на цвет и состав отложений, а также на окружающую среду и виды растений и животных.

Цвет вулканических пород и отложений, образовавшихся из них, значительно варьируется от одной эпохи к другой. Например, породы среднего эоцена имеют цвет от белого до светло-зеленого, красного и пурпурного, верхнего эоцена — темно-зеленый, олигоцена — светло-серый, белый и коричневый, миоцена — темно-зеленый, коричневый и серый, а плиоцена — от белого до красно-коричневого.

Рисунок 53. Вид с воздуха под углом на юг, показывающий северный конец хребта Титон, уходящий под плейстоценовые лавовые потоки. Светлый голый участок в левом нижнем углу — это вертикальный палеозойский известняк, окруженный с трех сторон почти горизонтальными потоками риолитовой лавы. Голый склон в правом нижнем углу — это наклоненный на запад конгломерат Пиньон, также перекрытый лавой. Гранд-Титон находится на правом горизонте, а гора Моран — это округлая вершина на среднем горизонте.

Как упоминалось ранее, вероятно, что огромные излияния вулканических пород в конце третичного периода в регионе Титон, а также к северу и северо-востоку от него, напрямую связаны с опусканием Джексон-Хоул и поднятием Титонов.

Впечатляющие полосчатые скалы формации Уиггинс по обе стороны перевала Тогвоти (рис. 52) и далее на север в хребте Абсарока являются остатками олигоценового вулканического конгломерата и туфа, которые когда-то распространялись покровом толщиной в несколько тысяч футов по восточной части Джексон-Хоул и частично или полностью погребли близлежащие более старые складчатые горные хребты.

Рисунок 54. Обсидиан, вулканическое стекло возрастом менее 10 миллионов лет, особенно ценившееся индейцами, которые использовали его для наконечников копий и стрел, а также для изготовления инструментов.

Около 25 миллионов лет назад, с началом миоценовой эпохи, вулканические жерла открылись внутри и вдоль границ Национального парка Гранд-Титон. Основные центры извержений находились на северном конце хребта Титон, к востоку от озера Джексон и к югу от Спред-Крик. Они выбрасывали огромное количество вулканического пепла и фрагментов застывшей лавы. Например, рядом с одним жерлом диаметром в милю, примерно в 4 милях к северо-северо-востоку от отеля Jackson Lake Lodge, находится непрерывный разрез мощностью 7000 футов, состоящий из водных отложений, в значительной степени происходящих из этого вулканического источника. Эти осадочные породы составляют формацию Колтер, которая имеет более темный цвет и содержит больше железа и магния, чем формация Уиггинс. Местом отложения в этом районе был направленный на север желоб, который представлял собой раннюю стадию прогибания Джексон-Хоул.

Плиоценовые вулканы извергались в южной и центральной частях Йеллоустоунского парка. Вулканы выбрасывали вязкую, пенистую розовато-серую и коричневую лаву, называемую риолитом. Это эффузивная магматическая порода, имеющая тот же состав, что и гранит, но гораздо более мелкозернистая. В нескольких местах лава, по-видимому, стекала в северную часть озера Тивинот, внезапно остывала и затвердевала в черное вулканическое стекло, называемое обсидианом. Поскольку он легко раскалывается на тонкие пластины с гладкой поверхностью, обсидиан высоко ценился индейцами, которые использовали его для наконечников копий и стрел (рис. 54). Некоторые образцы этого обсидиана имеют калий-аргоновую датировку 9 миллионов лет.

Рисунок 55. Восточный склон горы Сигнал-Маунтин, показывающий формацию Бивуак (верхний плиоцен или плейстоцен). Наклонный уступ — это риолитовый спекшийся туф возрастом 2,5 миллиона лет, а склоны выше и ниже него сложены конгломератом. Фото Службы национальных парков, У. Э. Диллей.

После того как озеро Тивинот заполнилось осадками, дно Джексон-Хоул стало плоской, покрытой валунами поверхностью. Близлежащие жерла извергали тяжелые огненные облака газообразной расплавленной породы, которые катились по этой равнине, а затем застывали в твердые слои, внешне напоминающие лавовые потоки. Однако под микроскопом видно, что порода состоит из спрессованных фрагментов стекла, которые спрессовались и затвердели, когда облака остановились. Этот тип породы называется спекшимся туфом. Один из таких слоев образует заметный уступ в формации Бивуак на северной и восточной сторонах горы Сигнал-Маунтин (рис. 55) и особенно важен, поскольку имеет калий-аргоновую датировку 2,5 миллиона лет. Еще больше этого спекшегося туфа стекало на юг из Йеллоустоунского национального парка, поглотило северный конец хребта Титон (рис. 53) и продолжило движение на юг вдоль западной стороны гор на 35 миль и вдоль восточной стороны на 25 миль.

Рисунок 56. Последние 3 миллиона лет на нашей шкале времени, увеличенные для отображения приблизительных дат основных событий.

THE LAST HUNDREDTHS OF AN INCH OF THE YARDSTICK | ABSOLUTE TIME (Years ago) | IMPORTANT EVENTS
0 | 0 | Last glaciation followed by faulting
¹/₁₀₀₀ | 50000 | Second glaciation
²/₁₀₀₀ | 100000 | ?—First glaciation
⁶/₁₀₀₀ | 700000 | ?—Second Quaternary lake
⁸/₁₀₀₀ | 1 million | ?—Tilting and faulting of southern part of Jackson Hole
¹¹/₁₀₀₀ | 1.3 million | ?—First Quaternary lake
¹²/₁₀₀₀ | 1.5 million | } Complex series of volcanic eruptions in southern Jackson Hole
¹⁵/₁₀₀₀ | 1.9 million | }
¹⁶/₁₀₀₀ | 2 million | ?—Development of Hoback normal fault
²/₁₀₀ | 2.5 million | Eruption of welded tuff in Bivouac Formation
²⁴/₁₀₀₀ | 3 million

ЧЕТВЕРТИЧНЫЙ ПЕРИОД — ВРЕМЯ ЛЬДА, НОВЫХ ОЗЕР И ПРОДОЛЖАЮЩИХСЯ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ

Четвертичный период представлен менее чем 15 тысячными долями последнего дюйма на нашей шкале времени (рис. 56), а весь ледниковый период занимает менее 2 тысячных долей дюйма (меньше толщины этой страницы). Тем не менее, впечатляющее воздействие различных сил природы на ландшафт Титона в течение этого короткого промежутка времени настолько значительно, что заслуживает отдельного обсуждения. Роль ледников в формировании суровых пиков Титона и прилегающих долин была упомянута в первой части этой брошюры, но здесь обсуждается более подробно. Масштаб и сложность движений земной коры увеличились в течение последних 2 миллионов лет — настолько, что начало четвертичного периода до сих пор не идентифицировано с каким-либо одним событием. На рисунке 56 показаны основные события, описанные ниже.

Нормальный разлом Хобак

Нормальный разлом Хобак, длиной 30 миль и с амплитудой смещения в милю или более, сформировался в самой южной части Джексон-Хоул около 2 миллионов лет назад. Этот разлом находится на восточной стороне долины. Таким образом, блок долины был опущен между этим разломом и разломом Титон, который граничит с западной стороной.

Вулканическая активность

Во время или вскоре после основного движения по разлому Хобак, и, возможно, в связи с ним, произошла сложная серия вулканических извержений к западу и северу от города Джексон, вдоль южной границы парка. В быстрой последовательности извергались лавы многих типов общей мощностью более 1000 футов, а вулканические пробки внедрялись в приповерхностные осадочные породы. Эти вулканические породы можно увидеть на холмах Ист-Грос-Вентр-Бьют и Уэст-Грос-Вентр-Бьют.

В регионе Титон сегодня нет активных вулканов, а также нет послеледниковых лавовых потоков или шлаковых конусов. В пяти милях к северу от Национального парка Гранд-Титон находятся кипящие источники (горячие источники Флэгг-Ранч), которые связаны с самыми молодыми (позднечетвертичными) лавами в южной части Йеллоустоунского парка. В других местах Джексон-Хоул есть ряд теплых источников, но их связь с вулканическими породами не установлена.

Что случилось с огромными толщами вулканических обломков? Мы знаем об их существовании, потому что их разрезы были измерены на эродированных краях поднятых складок и блоков разломов. Многие кубические мили этих пород сейчас погребены под дном Джексон-Хоул, но гораздо больший объем был полностью вынесен из региона водой, льдом и ветром в течение последней главы геологической истории.

Доледниковые озера

Остатки двух комплексов озерных отложений в Джексон-Хоул свидетельствуют о доледниковых событиях в четвертичном периоде. Опускание южной части Джексон-Хоул вдоль разломов Хобак и Титон заблокировало юго-западный сток реки Снейк, и образовалось новое озеро, перекрывающее и простирающееся к югу от места давно исчезнувшего озера Тивинот. В озерные отложения включены фрагменты лавы, подобные тем, что встречаются в близлежащих четвертичных потоках. Из этого мы знаем, что озеро сформировалось после того, как по крайней мере часть лавы была излита. По-видимому, опускание происходило быстрее, чем заполнение, по крайней мере некоторое время, потому что это новое озеро было глубоким. Ископаемые улитки, сохранившиеся в оливково-серых мелкозернистых аргиллитах, перекрывающих лавовые потоки на северном конце Ист-Грос-Вентр-Бьют, относятся к виду, который сейчас обитает на глубине от 120 до 300 футов в озере Тахо, Калифорния-Невада. У берегов озера отлагались розовые и зеленые аргиллиты и мягкие песчаники. Продолжительность существования этого озера неизвестна, но оно просуществовало достаточно долго, чтобы накопилось 200 футов отложений. Последующие разломы и деформации уничтожили озеро, оставили наклонные остатки пластов, возвышающиеся на 1000 футов на восточной стороне Джексон-Хоул, и позволили реке Снейк восстановить свое течение через горы на юго-запад.

Более позднее опускание Джексон-Хоул привело к образованию второго доледникового озера. О его размерах известно мало, поскольку почти везде мягкие коричневые и серые сланцы, аргиллиты и песчаники, отложившиеся в нем, были вычерпаны и смыты во время последующих оледенений. Однако несколько остатков озерных отложений сохранились в защищенных местах; два из них находятся в долине реки Грос-Вентр — одно ниже по течению от озера Лоуэр-Слайд, примерно в миле к востоку от парка, а другое — в 4 милях дальше на восток. Последний остаток имеет мощность почти 500 футов, и верхняя половина в основном состоит из очень мелкозернистых сланцев и аргиллитов. Эта тонкая текстура предполагает, что озеро существовало много тысяч лет, поскольку такие отложения обычно накапливаются медленнее, чем более грубозернистые обломки.

Рисунок 57. Карта, показывающая протяженность и направление движения первого и крупнейшего ледникового щита. См. рисунок 41 для ознакомления с границами штатов и картой расположения.

Ледниковый период

С поднятием хребта Титон и формированием Джексон-Хоул в конце кайнозойской эры ландшафт постепенно начал приобретать общие очертания, которые мы видим сегодня. Дождь, ветер, снег и мороз сформировали первые грубые приближения нынешних хребтов и пиков. Реки врезались в поднимающийся блок разлома Титон, углубляя древние каньоны по мере продолжения поднятия. Однако самая недавняя великая глава в истории ландшафта Титона еще должна была быть написана ледниками ледникового периода.

Причины климатических изменений, вызвавших ледниковый период, до сих пор являются предметом многих научных споров. Были выдвинуты различные теории, связывающие их с изменениями солнечной радиации, изменениями орбиты Земли и наклона ее оси к Солнцу, колебаниями количества углекислого газа в атмосфере, сдвигами в положении континентов или полюсов и многими другими факторами, но ни одна из них не получила всеобщего признания. Несомненно, объяснение кроется в каком-то необычном сочетании обстоятельств, поскольку широкомасштабное оледенение происходило в истории Земли лишь дважды до этого — один раз в позднем докембрии и один раз в пермском периоде. Однако совершенно ясно, что ледники не сформировались в ответ на какую-либо локальную причину, такую как поднятие хребта Титон, поскольку одновременные климатические изменения и наступление льдов происходили во многих частях мира.

По крайней мере три раза за последние 250 000 лет ледники с окружающих высокогорий вторгались в Джексон-Хоул. Самое старое и наиболее распространенное оледенение, вероятно, произошло около 200 000 лет назад; оно было названо оледенением Буффало профессором Элиотом Блэкуэлдером в 1915 году (см. избранные ссылки). Оценка возраста основана на измерениях толщины слоя разложения на поверхности гальки обсидиана в ледниковых отложениях. Основными источниками льда были горы Беартут (рис. 1), хребет Абсарока и хребет Уинд-Ривер. Горы Грос-Вентр и хребет Титон поставляли меньшее количество льда.

Лед из центров аккумуляции Беартут и Абсарока сходился в северо-восточной части Национального парка Гранд-Титон и тек на юг вдоль склона хребта Титон гигантским потоком, который во многих местах достигал толщины 2000 футов (рис. 57). Все, кроме самых высоких частей возвышенностей Пиньон-Пик и Маунт-Лейди, было погребено и отшлифовано. Гора Сигнал-Маунтин, холм Блэктейл-Бьют и холмы Грос-Вентр-Бьют были перекрыты и сформированы льдом в это время. Другой ледник, на этот раз из хребта Уинд-Ривер, тек на северо-запад вдоль Континентального водораздела, затем вниз по долине реки Грос-Вентр и слился с основным ледяным потоком, движущимся на юг, к западу от озера Лоуэр-Слайд. Там, где Джексон-Хоул сужается к югу, ледник становился все более ограниченным, но тем не менее прошел весь путь через каньон реки Снейк и далее в Айдахо.

Рисунок 58. Ледниковые отложения, флювиогляциальные отложения и лёсс, обнаженные вдоль канала Бойл-Дитч в Национальном убежище лосей в Джексон-Хоул. Указаны: формация Тивинот среднего плиоцена (A), древнейшая морена (B), флювиогляциальные гравийные отложения Булл-Лейк (C) и пост-Булл-Лейк лёсс (D), который здесь содержит раковины улиток, датированные углеродом-14 как 15 000-летние. Высота скалы около 30 футов.

Объем этой огромной ледяной массы, вероятно, значительно превышал 1000 кубических миль. Когда он растаял, почти вся ранее накопленная почва в Джексон-Хоул была смыта, и поверхность, подвергшаяся оледенению, была покрыта мостовой из кварцитовых валунов. В районах, которые впоследствии не подвергались оледенению, отсутствие почвы и обилие кварцитовых валунов радикально повлияли на топографию, последующий дренаж, распределение всех типов растительности, особенно хвойных деревьев и трав, а также на характер поселений и промышленности человека.

Рисунок 59. Вид на запад со смотровой площадки реки Снейк, показывающий в правом верхнем углу морену Бернд-Ридж (с деревьями), сливающуюся на юге с самой высокой (старейшей) зандровой равниной Пинидейл. Следующая более низкая поверхность сложена флювиогляциальными отложениями морены Джексон-Лейк, которая находится справа, вне кадра. Внизу — Дедманс-Бар, гравийное отложение на уровне современной реки. Фото Х. Д. Паунолла.

Второе оледенение, названное Булл-Лейк, было менее чем в два раза обширнее первого. Большой ледяной язык из центра аккумуляции Абсарока стекал вниз по долине реки Буффало и соединялся со льдом из Титонов на дне Джексон-Хоул. Огромный конус выноса из кварцитовых валунов простирался от района близ Блэктейл-Бьют на юг по всей южной части Джексон-Хоул. Ледники в горах Грос-Вентр не продвигались за пределы восточной окраины дна долины. Возраст по углероду-14 и данные по выветрелой гальке обсидиана позволяют предположить, что это оледенение произошло между 35 000 и 80 000 лет назад.

Морены и флювиогляциальные отложения Булл-Лейк перекрыты непосредственно в южной части Джексон-Хоул тонким илом, а не отложениями третьего оледенения (рис. 58). Этот ил ветрового происхождения называется лёссом и содержит ископаемые раковины, датированные углеродом-14 как имеющие возраст от 13 000 до 19 000 лет. Везде, где встречается лёсс, он отмечен обилием современных нор койотов и барсуков.

Рисунок 60. Вид с воздуха под углом на запад в сторону хребта Титон, показывающий влияние оледенения Пинидейл на ландшафт. Гора Моран находится вверху слева; горный фронт прорезан U-образными долинами, из которых лед выходил в район, ныне занятый озером Джексон. Лесистая местность, граничащая с озером Джексон, — это морена Джексон-Лейк. Один из разветвленных каналов стока, прорывающий морену Джексон-Лейк, можно увидеть пересекающим зандровую равнину в центре слева. Озера в правом нижнем углу занимают «котловины» недалеко от того места, где встречаются 9000-летние раковины улиток. Река Снейк на переднем плане. Фото Р. Л. Кейсбира.

Третье и последнее оледенение, названное Пинидейл, было еще менее обширным, чем другие. Тем не менее, оно имело большое значение, поскольку добавило последние штрихи к нынешнему ландшафту. Зубчатые, замысловато вырезанные льдом пики (рис. 4), сверкающие озера и широкие гравийные равнины являются яркими напоминаниями об этой недавней главе геологической истории.

Ледники Пинидейл продвигались вниз по каньонам Каскейд, Гарнет, Аваланч и Дес и выходили на дно Джексон-Хоул, где они создали самые внешние петли заметных конечных морен, которые сейчас окружают озера Дженни, Брэдли, Таггарт и Фелпс (рис. 13). Ледяные потоки из Глейшер-Галч и Оупен-Каньон также оставили заметные морены на дне долины, но они не содержат озер. Лед из каньона Ли и всех долин, дренирующихся на восток к северу, объединился, образовав большой ледник примерно в нынешнем положении озера Джексон. Этот лед полностью окружил гору Сигнал-Маунтин, оставив лишь верхние несколько сотен футов выступающими в виде острова или нунатака.

Рисунок 61. Ледники Пинидейл в центральной части Джексон-Хоул, как они могли выглядеть во время создания морены Джексон-Лейк. Сплошным цветом показаны озера; темный нерегулярный узор показывает области морены, отложенной во время максимального продвижения ледников Пинидейл. Узор из открытых кружков показывает более старые зандровые равнины Пинидейл; узор из мелких точек показывает зандровые равнины, созданные в то время, когда ледники находились в положениях, показанных на рисунке. Более крупные точки у краев ледников представляют концентрации обломков горных пород во льду.

Самое южное крупное продвижение льда Пинидейл из озера Джексон отмечено серией густо заросших лесом морен, которые пересекают долину реки Снейк. Эта серия коллективно называется мореной Бернд-Ридж (рис. 61). Простирающееся на юг на 10 миль от этой морены — это удивительно плоское гравийное флювиогляциальное отложение. Оно было распределено потоками, которые изливались из ледника в то время, когда строилась морена (рис. 59). К востоку от реки Снейк главное шоссе от точки чуть севернее Блэктейл-Бьют до смотровой площадки реки Снейк проложено по этой плоской незаросшей поверхности. Мы предполагаем, что эти отложения моложе 15 000 лет, потому что они, по-видимому, перекрывают лёсс того же возраста.

Ледник быстро отступил на север от морены Бернд-Ридж, оставив после себя много крупных нерегулярных масс застойного, покрытого обломками льда. Места их расположения стали котловинами, локально известными как «Потхоулс» (рис. 12). Основной ледник отступил к позиции, отмеченной петлей морен чуть южнее озера Джексон (рис. 60). Рисунок 61 — это эскизная карта, показывающая, как ледники в этой части Джексон-Хоул могли выглядеть во время создания морены Джексон-Лейк.

Обильные раковины улиток были найдены в озерных отложениях на дне котловин к северу от морены Бернд-Ридж (рис. 60), а также на низких грядах между ними. Возраст по углероду-14 указывает на то, что улитки жили около 9000 лет назад, либо в озере, уже существовавшем до того, как лед Пинидейл продвинулся и сформировал морену Бернд-Ридж, либо в прудах, которые заполнили котловины, оставшиеся после того, как лед растаял за этой мореной.

В любом случае раковины указывают на то, что ледники Пинидейл, вероятно, существовали на дне Джексон-Хоул еще 9000 лет назад, в то время, когда в этом районе уже жили индейцы. Мы легко можем представить себе восхищение, с которым эти первобытные люди могли наблюдать, как год за годом ледники таяли, медленно отступая обратно в каньоны, затем уходя в защищенные ниши высоких гор, чтобы в конечном итоге уменьшиться и исчезнуть.

Многие доказательства, как из Северной Америки, так и из Европы, указывают на то, что около 6000 лет назад был период, называемый климатическим оптимумом, когда климат был значительно теплее и суше, чем сейчас. Мы подозреваем, хотя прямых доказательств пока нет, что ледники Пинидейл полностью растаяли в этот интервал.

Современный характер растительности в Джексон-Хоул сильно зависит от распределения ледниковых морен Пинидейл и флювиогляциальных отложений. Почти без исключения морены сильно облесены, тогда как близлежащие флювиогляциальные отложения покрыты лишь редкими зарослями полыни. Это, вероятно, связано с тем, что морены содержат большое количество глины и ила, образовавшихся в результате истирающего действия ледников. Материал такого типа удерживает воду гораздо лучше и, благодаря большему разнообразию химических элементов, более плодороден, чем пористый кварцитовый гравий и песок на зандровых равнинах.

Современные ледники

Около дюжины небольших, быстро тающих ледников существуют сегодня в затененных нишах высоко в хребте Титон. Вероятно, это остатки ледяных масс, накопившихся после климатического оптимума, во время так называемого «малого ледникового периода». Эти ледники, хотя и незначительны по сравнению с теми, что до сих пор присутствуют во многих других горных хребтах, являются захватывающими рабочими моделями великих ледяных потоков, которые сформировали Титоны в плейстоцене.

Ледник Титон (рис. 6) — один из самых известных. Это ледяное тело длиной около 3500 футов и шириной 1100 футов, которое лежит в верховьях Глейшер-Галч, в тени окружающих хребтов Гранд-Титон, Маунт-Оуэн и Маунт-Тивинот. Лед в центральной части движется со скоростью более 30 футов в год.

НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ

Геологическая история региона Титон с момента зарождения Земли до наших дней была кратко изложена. Чему мы можем из нее научиться? Мы осознаем, что события, запечатленные в горных породах, — это не хаотичное нагромождение случайных происшествий, а упорядоченная, логическая последовательность. Мы видим величественный парад жизни, эволюционирующей от простых форм к сложным, преодолевающей все стихийные бедствия и адаптирующейся к постоянно меняющимся условиям среды. Мы можем только строить догадки о том, какая движущая сила запустила это увлекательное геологическое и биологическое предприятие и какова может быть конечная цель. Каждый год в эту историю добавляются новые факты и идеи, но многие неизвестные главы еще предстоит изучить; они предлагают неотразимый, постоянный вызов пытливым умам, сильным телам и беспокойным, предприимчивым духам.

Большинство геологических процессов, сформировавших ландшафт Титона, были полезны для человека; некоторые мешали его деятельности, стоили ему денег, времени, усилий, а иногда и жизни. Послеледниковые разломы и наклоны вдоль южной окраины Национального парка Гранд-Титон изменили дренажные системы (например, Флэт-Крик, к юго-западу от разлома Флэт-Крик на южном краю геологической карты), подняли холмы, опустили долины и сделали крутые склоны нестабильными. Инженеры по борьбе с наводнениями ведут бесконечную борьбу, чтобы река Снейк не сместилась на западную сторону Джексон-Хоул, поскольку долина наклоняется на запад в ответ на движение вдоль разлома Титон. Каждое шоссе в Джексон-Хоул в то или иное время блокировалось оползнем, и содержание дорог через оползневые зоны требует большой изобретательности. Мы видим один оползень (Грос-Вентр), который перегородил реку; в прошлом случались более крупные оползни, и можно ожидать новых. Обилие свежих уступов разломов — постоянное напоминание о том, что общественные здания, кемпинги, плотины и дороги должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать последствия землетрясений. Некоторые из этих проблем имеют геологические решения; другие можно избежать или минимизировать по мере того, как дальнейшее изучение расширяет наше понимание этого региона.

Человек появился в течение последней пятидесятой доли дюйма на нашей шкале прошедшего времени. За этот короткий промежуток времени он оказал большее влияние на Землю и ее обитателей, чем любая другая форма жизни. Будет ли он мудро использовать уроки прошлого в качестве руководства, записывая свою историю на шкале будущего?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Благодарности

Эта брошюра не могла бы быть подготовлена без сотрудничества и помощи многих людей и организаций. Мы обязаны Службе национальных парков за использование помещений, оборудования и фотографий, а также за энтузиазм и интерес всех сотрудников парка. Мы особенно ценим сотрудничество, советы и помощь, оказанные покойным Фредом К. Фагергреном, бывшим суперинтендантом Национального парка Гранд-Титон; Уиллардом Э. Диллеем, бывшим главным натуралистом парка; и Р. Аланом Мебейном, бывшим помощником главного натуралиста парка.

Профессора Чарльз К. Брэдли и Джон Монтань из Университета штата Монтана и Бруно Дж. Джилетти из Брауновского университета любезно предоставили нам неопубликованные данные. Сотрудниками в годы фоновых исследований были покойный доктор Х. Д. Томас, государственный геолог Вайоминга, и доктор Д. Л. Блэкстоун-младший, заведующий кафедрой геологии Университета Вайоминга.

Полезные предложения были сделаны многими нашими коллегами из Геологической службы США; С. С. Ориел, в частности, не жалел своего времени и талантов при рецензировании и редактировании ранней версии рукописи. Более поздняя версия получила дополнительную пользу от критического обзора тремя другими людьми, имеющими опыт представления различных типов научных данных широкой публике: Джоном М. Гудом, бывшим главным натуралистом Йеллоустоунского национального парка; Брайаном Гарри, бывшим помощником главного натуралиста Национального парка Гранд-Титон; и Ричардом Клинком, «Национальным учителем года 1965».

Мы обязаны Энн К. Кристиансен, редактору геологических карт, за советы и руководство по иллюстрациям, а Р. К. Фурманну и его сотрудникам — за подготовку многих линейных рисунков. Блок-диаграммы и фотоиллюстрации были подготовлены Дж. Р. Стейси и Р. А. Рейли. Все фотографии без указания авторства сделаны авторами. С самого начала полевого исследования Титона до редактирования и корректуры окончательной рукописи наши жены, Джейн М. Лав и Линда Х. Рид, были полными энтузиазма и незаменимыми участниками.

Избранные ссылки — если вы хотите прочитать больше

Blackwelder, Eliot, 1915, Post-Cretaceous history of the mountains of central western Wyoming: Jour. Geology, v. 23, p. 97-117, 193-217, 307-340.

Bradley, F. H., 1873, Report on the geology of the Snake River district: U.S. Geol. Survey Terr. 6th Ann. Rept. (Hayden), p. 190-271.

Edmund, R. W., 1951, Structural geology and physiography of the northern end of the Teton Range, Wyoming: Augustana Library Pub. 23, 82 p.

Fryxell, F. M., 1930, Glacial features of Jackson Hole, Wyoming: Augustana Library Pub. 13, 129 p.

——, 1938, The Tetons, interpretations of a mountain landscape: Univ. California Press, Berkeley, Calif., 77 p.

Hague, Arnold, 1904, Atlas to accompany U.S. Geol. Survey Monograph 32 on the geology of Yellowstone National Park.

——, Iddings, J. P., Weed, W. H., and others, 1899, Geology of the Yellowstone National Park: U.S. Geol. Survey Monograph 32, Pt. 2, 893 p.

Harry, Bryan, 1963, Teton trails, a guide to the trails of Grand Teton National Park: Grand Teton Natural History Association, Moose, Wyo., 56 p.

Horberg, Leland, 1938, The structural geology and physiography of the Teton Pass area, Wyoming: Augustana Library Pub. 16, 86 p.

Hurley, P. M., 1959, How old is the earth?: Anchor Books, Garden City, N. Y., 160 p.

Ortenburger, Leigh, 1965, A climber’s guide to the Teton Range: Sierra Club, San Francisco, 336 p.

St. John, O. H., 1883, Report on the geology of the Wind River district: U.S. Geol. Geog. Survey Terr. 12th Ann. Rept. (Hayden), Pt. 1, p. 173-270.

Wyoming Geological Association, 1956, Guidebook, 11th annual field conf., Jackson Hole, Wyoming, 1956, Casper, Wyo., 256 p., incl. sketch maps, diagrams, tables, and illus., also geol. map, sections, and charts. Composed of a series of individual papers by various authors.

Об авторах

Дж. Д. Лав, уроженец Вайоминга, получил степень бакалавра и магистра искусств в Университете Вайоминга и степень доктора философии в Йельском университете. Его первый полевой сезон в регионе Титон в 1933 году финансировался Геологической службой Вайоминга. После 12 лет геологической работы, охватывающей территорию от Новой Англии до Юты и от Мичигана до Миссисипи, он вернулся в регион Титон. Начиная с 1945 года, он провел часть или все 20 полевых сезонов в Титонах и их окрестностях. Он составил первую геологическую карту округа Титон. Он является старшим автором геологической карты Вайоминга и автором или соавтором более 70 других опубликованных карт и статей по геологии Вайоминга. В 1961 году Университет Вайоминга присудил ему почетную степень доктора права за работу по месторождениям урана, которая «привела к развитию урановой промышленности в Вайоминге». Геологическая ассоциация Вайоминга сделала его почетным пожизненным членом и вручила ему специальную награду за геологические исследования района Титон. Он является членом Геологического общества Америки и активно участвует в работе различных других геологических организаций, а также был президентом отделений обществ Sigma Xi (научное почетное общество) и Phi Beta Kappa (академическое почетное общество) в Вайоминге.

Джон К. Рид-младший присоединился к Геологической службе США в 1953 году после получения степени доктора философии в Университете Джонса Хопкинса. Его основная геологическая работа до приезда в регион Титон была связана с Аляской и южными Аппалачами. Начиная с 1961 года, он провел пять полевых сезонов, изучая и картируя докембрийские породы в Национальном парке Гранд-Титон, включая все высокие пики хребта Титон. Он известный альпинист, член Геологического общества Америки, член Арктического института Северной Америки и Американского альпийского клуба. Его многочисленные публикации, помимо работ по Титонам, описывают геологию горных районов Аляски, Аппалачей и Юты.

Указатель избранных терминов и объектов

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Term Defined or described on page

A

amphibolite 51

anticlines 85

B

badlands 14

bentonite 81

biotite 51

brachiopods 70

Buffalo Glaciation 106

Bull Lake Glaciation 108

Burned Ridge moraine 111

buttes 18

C

Carbon-14 48

carnivores 95

chlorite 56

cirque 30

climatic optimum 112

Cordilleran trough 69

D

diabase 59

dikes 56

dipping 39

dolomite 75

E

“edgewise” conglomerate 73

epochs 46

eras 46

erosion 27

erratics 31

extrusive igneous rocks 46

F

fault 9

fault block mountain range 37

fault scarps 37

formations 66

frost wedging 25

G

geologic 10

glacial striae 30

gradients 28

Grand Valley Lake 95

granite 55

granite gneiss 54

groups 47

gypsum 79

H

herbivores 95

Hoback normal fault 103

hole 8

hornblende 51

I

Ice Age 105

igneous rocks 46

intrusive igneous rocks 46

J

Jackson Hole 8

jade 55

K

kettle 31

L

Laramide Revolution 82

lateral moraine 30

layered gneisses 51

Little Ice Age 112

loess 108

M

magma 60

magnetite 52

marine sedimentary rocks 21

metamorphic rocks 53

muscovite 55

N

normal fault 39

nunatak 111

O

obsidian 101

oreodonts 97

outwash 31

outwash plain 31

outwash terraces 34

P

pegmatite 56

period 46

Pinedale Glaciation 109

Q

quartzite 63

R

reverse fault 39

rhyolite 100

rock glaciers 26

S

schist 51

sedimentary rocks 45

series 47

serpentine 55

“soapstone” 55

Sundance Sea 79

systems 46

T

talus 24

Targhee uplift 83

Teewinot Lake 92

terminal moraine 30

Tetons 8

Teton fault 37

thrust fault 39

timberline 15

titanothere 97

treeline 15

Triceratops 85

trilobites 70

tuff 92

W

welded tuff 101

АССОЦИАЦИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ ИСТОРИИ ГРАНД-ТИТОНА

Ассоциация естественной истории Гранд-Титона помогает Службе национальных парков в развитии широкого общественного понимания геологии, растительного и животного мира, истории и связанных с ними тем, касающихся Национального парка Гранд-Титон. Она содействует развитию музеев и придорожных экспозиций, предлагает к продаже публикации по естественной и человеческой истории и сотрудничает с правительством в интересах Национального парка Гранд-Титон.

Заказы по почте: для получения списка публикаций пишите в Ассоциацию естественной истории Гранд-Титона, Мус, Вайоминг 83012.

Creative Director: | Century III Advertising. Inc.
Designer: | Les Hays Studios, Inc.
Color Separations—Assembly—Plates: | Orent Graphic Arts, Inc.
Type: | Bodoni and Gothic
Printer: | Omaha Printing Co.
Printing: | Offset Lithography.
| Six Colors on Covers
| Two Colors on Body

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА ГРАНД-ТИТОН Высокодетализированная карта

ПОЯСНЕНИЯ

CENOZOIC

QUATERNARY

Sand, gravel, and talus

Includes glacial outwash and materials deposited by present streams

Landslide deposits

Moraine deposits of Pinedale glaciers

Moraine deposits of Bull Lake and older glaciers

TERTIARY

Volcanic rocks

Lava flows and volcanic ash

Conglomerate, sandstone, shale, claystone, marl, and pumice

Deposited on land or in shallow lakes

MESOZOIC

Conglomerate, sandstone, shale, and coal

Deposited on land

Shale, sandstone, and limestone

Mostly deposited in shallow seas

PALEOZOIC

Limestone, shale, and sandstone

Deposited in shallow seas

PRECAMBRIAN

Diabase dikes

Granite, gneiss, and schist

Fault

Dashed where approximately located; dotted where concealed beneath unfaulted younger deposits. U is on the side that moved up; D, on the side that moved down

Geologic contact

Вид на юго-запад от озера Солитюд в сторону Гранд-Титона (справа), горы Оуэн и горы Тивинот. Фото Комиссии по туризму Вайоминга, Дж. Р. Саймон.

Гранд-Титон, гора Оуэн и гора Тивинот с равнины Дженни-Лейк. Фото Службы национальных парков, У. Э. Диллей.

Примечания транскрибатора

Сохранена информация о публикации из печатного издания: эта электронная книга является общественным достоянием в стране публикации.

Исправлено несколько очевидных опечаток.

Текст в подписях переставлен ближе к соответствующему изображению.

Расширены неоднозначные ссылки на иллюстрации, например, «Рисунок D» до «Рисунок 16D».

Добавлен заголовок раздела «Первое большое озеро» в соответствии с оглавлением.

Включена транскрипция текста внутри некоторых изображений с оценочными показаниями масштаба по графикам.

Только в текстовых версиях текст курсивом выделен _нижним подчеркиванием_.

back

back

back

back