古湖溢流或决定了科罗拉多河在大峡谷河段的流向

研究区域地图。来源：Science

（化石网cnfossil.com）据EurekAlert!：研究人员表示，科罗拉多河并非一直流经大峡谷地区：它可能在大约 560 万年前某个古湖泊溢流后才开始切割出如今的河道。他们的研究结果表明，在决定科罗拉多河现代河道方面，湖泊溢流比地下水流动或侵蚀等过程更为重要。科罗拉多河融入大峡谷的时间和机制，以及它在大峡谷形成过程中所扮演的角色，人们仍知之甚少。地质证据表明，科罗拉多河在大约 1100 万年前就存在于如今的科罗拉多州西部；然而，直到大约 560 万年前，它才沿着其现代河道流出大峡谷，这使得科罗拉多河的早期历史中存在重要的空白。先前的研究曾提出，该河流融入其现代河道的过程涉及一个复杂的、多阶段峡谷侵蚀和袭夺史。一种主流观点认为，一系列封闭盆地曾蓄积着大型湖泊，这些湖泊被水逐渐填满并发生溢流，最终将原本孤立的排水系统连接成一条通往海洋的连续河流系统。诸如比达霍奇组（Bidahochi Formation）等地质构造被解读为这种古湖泊系统存在的证据；它为溢流假说提供了支持，但人们对这些结论仍有争议。

John He 和同事在此利用对火山灰层与砂岩中锆石晶体的高精度铀‑铅测年法来判定比达霍奇组及科罗拉多河流域其他区域沉积物的年代与来源。随着时间的推移，这些锆石的年代分布模式可像“指纹”一样用来追踪沉积物的来源与河流连通情况。He 等人发现，比达霍奇组上层的锆石颗粒成分和年代分布与已知的早期科罗拉多河沉积物十分吻合。这种相似性表明两者的沉积物来源相同，并表明比达霍奇组上层很可能在 660 万年前就与古科罗拉多河相连。其他地质证据（包括沉积物堆积量的增加、锶同位素比值以及鱼类化石群落）进一步表明，科罗拉多河水在向其下游延伸之前，就已流入并逐渐填满该盆地达数十万年至一百多万年之久。此外，古湖沉积物的高度和结构表明，由科罗拉多河补给的湖泊水位曾一度涨至足以漫过凯巴布拱（Kaibab arch）的高度而溢流进入大峡谷区域。据作者披露，尽管地下水流动或侵蚀等其他机制可能起到辅助作用，但他们的研究结果表明，湖泊溢流是确立科罗拉多河贯穿大峡谷河道路线的主要过程。