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 지질테마여행에서는 지구촌 곳곳의 자연유적지를 찾아, 그 속에 숨겨져 있는 지구생성의 역사와 진화의 발자취, 지질학적 의미 등을 소개해 드립니다.
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그랜드 캐니언 위치와 특징
 

그랜드캐니언 국립공원은 미국 아리조나주 북서부에 위치한 콜로라도고원에 위치한다. 이 지역은 미국 남서부의 반건조기후대에 속하며 높은 고도의 고원(plateau)들과 낮은 고도의 분지(basin)들로 구성되는데, 지층을 깊이 침식시킨 하천에 의해 수 많은 협곡(canyon)이 발달한다. 고도가 높은 지역에는 삼림이 발달하지만 낮은 지역은 사막으로 구성되어 있다.

 
 

그랜드캐니언은 선캠브리아기에서 고생대를 거쳐 중생대에 이르는 긴 기간 동안 형성된 지층으로 구성되며, 산출되는 화석이 다양하면서도 풍요롭고, 다양한 지질구조와 암석의 종류를 나타낼 뿐 아니라 수많은 동굴이 발달되어 있다. 또한 그랜드캐니언은 반건조기후에서 일어나는 침식작용을 가장 잘 볼 수 있는 지역이기도 하다. 콜로라도강의 침식작용에 의해 만들어진 협곡은 장대해서 평균 900 m가 넘는 깊이로 450 km 가량 연장된다. 가장 깊은 곳은 깊이가 1,800 m에 달하고, 가장 넓은 곳은 폭이 24 km 정도이다. 하지만 그랜드캐니언은 지질학적으로만 중

 
요한 것은 아니다.그랜드캐니언 국립공원은 다양한 생태계를 포함하여, 북미대륙에서 설정된 7개의 생물분포대 중 5개와, 4개의 사막유형 중 3개가 발달한다. 그랜드캐니언에는 지리적으로 멕시코부터 캐나다까지에 이르는 생물분포대가 포함된다. 이 지역은 생태학적인 도피처 역할을 함으로써 다른 지역에서 많이 위축되고 있는 아한대 삼림과 사막지역의 물가에 형성되는 생물군집이 잘 보존되어 있기도 하다. 이 지역은 또한 멸종위기에 처한 희귀하고도 다른 지역에 없는 동식물 종의 안식처이기도 하다. 국립공원 내에서만 식물 1,500종 이상, 새 355종, 포유류 89종, 파충류 47종, 양서류 9종, 어류 17종이 보고되어 있다.
 
 협곡지형의 형성
 

그랜드캐니언의 협곡을 형성하게 된 가장 중요한 힘은 물과 얼음에 의한 침식이며, 바람도 어느 정도의 힘을 보탰다. 또한 콜로라도강의 흐름, 화산활동, 대륙의 이동, 그리고 계절과 기후를 변화시킨 지구 회전축의 변화 등이 또 다른 힘으로 작용했을 것이다.

물은 풍부하고 유동성이 뛰어난 액체이므로 캐니언(협곡) 형성에 가장 중요한 역할을 했다. 일반적으로 물이 부족한 사막지대에서 어떻게 물이 지형형성에 큰 역할을 했는지 이해하기는 쉽지 않지만 사막이기 때문에 물이 지대한 역할을 할 수 있었던 것이다. 그랜드캐니언의 토양은 강한 햇볕에 구워져서 단단해지고 비가 와도 물이 토양에 침투하기 어렵기 때문에 물이 격류를 이루면서 흘러내린다. 또한 그랜드캐니언의 식물은 비가 올 때 가능한 한 많은 물을 흡수하기 위해 뿌리가 얕게 발달하므로, 이런 뿌리로는 토양의 침식을 막아낼 재간이 없다. 비가 오면 물이 콜로라도강으로 흘러드는 가운데 활발한 침식작용으로 인해 물과 집채만한 바위덩어리들이 굉음을 내며 급격히 협곡을 쏟아져 내리게 되며, 바위덩어리들이 중간에 다른 바위를 만나게 되면 이들을 밀어내어 같이 떠내려가게 된다. 협곡을 흐르는 급류는 물의 흐름이라기 보다 바위 덩어리들의 흐름에 가까우므로 매우 위험하다. 이런 과정으로 콜로라도강 바닥에는 승용차나 버스들이 떠 내려와 가라 앉아 있다.

물의 격류 다음으로 중요한 것이 얼음의 역할이다. 지진에 의한 진동이나 암석의 수축팽창에 의해 암석에는 미세한 틈이 발달하는데, 이 틈새에 들어간 물이 얼면 팽창해서 틈을 더욱 넓히게 된다. 이로 인해 암체의 가장자리 부분이 떨어져 내리고, 떨어져 내린 암석은 다른 암석에 충돌해 멈추기도 하지만 간혹 큰 암석의 낙하에 의해 산사태가 일어나서 협곡의 경관을 크게 바꾸기도 한다. 사태에 의해 협곡 가장자리에 쌓인 바위나 암석입자들은 홍수가 날 때 콜로라도강으로 쓸려 내려가게 된다. 암석 틈새의 얼음이 암석 가장자리를 뜯어내고 홍수가 이들을 강까지 옮기게 되면 콜로라도강이 운반을 맡게 된다.

콜로라도강의 봄철 홍수는 하천 바닥에 퇴적된 바위와 암석입자들을 쓸어 내려간다. 강은 암석과 퇴적물을 태평양으로 운반하는데, 운반되는 암석조각에 의해 강 바닥이 깎이게 되고 이로 인해 강둑과 강 바닥이 침식을 받아 강이 넓어지고 깊어지게 된다. 상대적으로 약한 석회암, 사암, 셰일을 깎아냈던 과거에 반해 요즘은 이들 암석이 침식으로 없어진 후 새롭게 노출된 하부의 단단한 화강암과 편암 위를 흐르게 되어 침식의 속도가 느려지게 되었다.

 
 
 
 
 
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