Grand Canyon

Lagerföljden i Grand Canyon och Grand Staircase

Grand Canyon i Arizona i USA är en fantastisk geologisk formation som kan fungera som ett "fönster" mot flera hundra miljoner år av jordens historia. Jag har själv haft förmånen att besöka platsen och vandra en bit i dalgången. Det är en hisnande upplevelse. 

Coloradofloden har till­sam­mans med vittring, regn och vind skurit ut en kanjon, en floddal i berggrunden, som är upp till 1 800 meter djup och nästan 30 kilometer bred på det vidaste stället. Floddalen är skapad nästan uteslutande i sedimentära berg­arter. Men i all sin mäktighet är Grand Canyon ändå bara en liten del av en ännu mycket större helhet. Norr om Grand Canyon fort­sätter lager på lager av ytterligare sedimentära bergarter, till en tjocklek av närmare 1 700 meter i det som kallas Grand Staircase. Det betyder att man i det här området har tillgång till en omkring 3,5 kilometer djup ”pelare” av sedimentära bergarter, som alla är synliga för blotta ögat. De äldsta sedimenten finns längst ner vid Coloradofloden i Grand Cany­ons bot­ten, och de yngsta finns högst upp någonstans vid Bryce Canyon och Esca­lante på toppen av Grand Staircase. Denna sedi­ment­pelare repre­senterar en betydande del av jordens ålder, och består av i stor­leks­ordningen 30 olika for­ma­tioner (grupper av lager), som i sin tur är skiktade i ett mycket stort antal skikt. Under dessa 30 formationer finns på vissa platser i Grand Canyon ytterligare 9 sedimentära for­ma­tioner som har blivit ”til­tade”. De kallas för Grand Canyon Supergroup. Under allt detta finns urberget, som består av granit, gnejs och meta­morf glimmer­skif­fer. Lagren i Grand Cany­on visas översiktligt i Figur 1 nedan, och de i Grand Staircase framgår av Figur 2. Både Grand Canyon och Grand Staircase är en del av en sedi­mentär berggrund som återfinns i stora delar av västra Nordamerika.

Mellan de flesta lager finns diskonformiteter (tidsepoker som saknas i lagerföljden), vilka är markerade med ringar i Figur 1. I dessa finns ofta tydliga spår av vittring och erosion. I den diskonformitet som har markerats med A i figuren finns till exempel upp till 6 meter djupa sprickor som har fyllts med sand från den ovanförliggande sandforma­tionen. I diskonformiteten vid B har ett nätverk av kanaler skurits ur i den underliggande kalkstenen, och dessa har fyllts med det ovan­förlig­gan­de materialet. Några av dessa kanaler kan vara upp till 120 meter djupa och flera hundra meter breda. Några lager har polygonformade sprickmönster som ser exakt likadana ut som dagens torrsprickor i lera – och spår av regn­droppar och fotspår av reptiler i samma yta.

I alla sedimentära lager i Grand Canyon och Grand Staircase finns fossil. De följer dock en väldigt tydlig struktur. Underst, i Grand Canyon Supergroup, finns bara så kallade stro­mato­liter, som är lämningar av cyanobakterier. Ingenting annat. I varje nytt lager dyker sedan nya organis­mer upp, för att i vissa fall ”dö ut” och vara helt borta i senare lager (det gäller exempelvis trilobiter och alla dinosaurier). I de översta lagren i Grand Canyon finns fossil eller spår av exempelvis benfiskar, hajar, snäckor, reptiler och skor­pioner, men dä­re­mot inga dino­saurier. Absolut inte en enda. De dyker upp först i se­nare lager i Grand Staircase. Överst i Grand Staircase kan man hitta snäc­kor, sköldpaddor, tidiga däggdjur och ödlor. Men inte en enda män­niska. De hade inte dykt upp på jorden ännu när dessa lager avsattes. På samma sätt ser man en tydlig utveckling genom lager­följ­den när det gäller växtriket, från total avsaknad av växter, fröer och pollen till nya och mer utvecklade arter. Blomväxter och pollen före­kommer bara i de allra sista lagren.

Många lager i Grand Canyon och Grand Staircase är bandade. Detta beror på att förhållandena har varierat under de årmiljoner som lagren avsattes, så att olika mineral har varit dominerande vid olika tider och gett lagren olika färger. Ett exempel på sådan större bandstruktur finns i Figur 3. De olika banden kan sedan i sin tur vara indelade i tusentals tunna skikt som har uppstått på grund av exempelvis årstidsvariationer. På så vis har hundratusentals perfekta skiktningar uppstått, och det finns miljontals sådana runt om på jorden.

I de flesta lager i Grand Staircase kan man se dinosauriespår (se exempel i Figur 4). Dessa lager har markerats med pilar i Figur 2. I ett av de översta lagren har man även hittat dinosaurieägg.

Hur har alla lager i Grand Canyon och Grand Staircase bildats?

Hur kan alla dessa formationer i Grand Canyon och Grand Staircase, många av dem bandade och indelade i tusentals tunna skikt, ha bildats? Hur kommer det sig att de är rika på fossil som följer ett extremt förutsägbart mönster från tidiga livsformer (varav de flesta är utdöda), via trilobiter (17 000 arter påträffade i världen varav alla är utdöda), armfotingar, käklösa fiskar (utdöda) och ortoceratiter (tillhör nautiloiderna, varav bara en handfull arter av 2 500 kända finns idag), till dinosaurier (utdöda) och tidiga däggdjur? Den moderna vetenskapens förklaring på fenomenet är enkel: Alla dessa skikt av olika material, med otaliga spår av vittring eller av växter och djur, visar att sedimenten har bildats under mycket långa tider och i mycket olika miljöer. Vissa har bildats i grunda vattenmiljöer, andra har bildats på land. Denna växling beror på att de litosfärplattor som jordskorpan består av har rört sig långa sträckor på jordklotet över årmiljonernas lopp. Beroende på de krafter som de påverkas av (underifrån från manteln, från varandra och från yttre påverkan av sediment och erosion) har de ibland stått under vatten, och ibland varit upphöjda över mark. Därför har det ibland avsatts marina sediment på dem, och ibland exempelvis ökensand. De olika sedimentlagren har under årmiljonernas lopp sedan hårdnat till sten, man säger att de har litifierats. På någon plats har det senare i historien varit ett jordskred, och ännu senare en kraftig översvämning. I en annan tid har det varit kraftiga vulkanutbrott. Allt detta har gett upphov till en otroligt komplex uppbyggnad av de översta kilo­met­rarna av jordskorpan. 

Man kan också tydligt se att det under denna långa tid har varit en långsam utveckling av livet på jorden. Som jag nämnde förekommer fossilen i en extremt förutsägbar följd i de olika lagren. Det fanns helt enkelt inga fiskar, krabbor, sköldpaddor, ryggradsdjur eller ens dino­saurier ännu på den tiden som de första formationerna bildades, och tusentals forntida arter hade hunnit dö ut när de senare skikten avsattes.

För­klaringen på hur lagerföljden i Grand Canyon har bildats stämmer också mycket bra med de observationer vi gör av vittrings- och sedi­menterings­proces­ser idag. Det var detta som fick 1800-talets geo­loger och ingenjörer, varav många var troende, att till slut överge tron att jordens komplexa geologi skulle kunna ha bildats genom en global över­sväm­ning – eller ens en lång serie av över­svämningar – för bara några få tu­sen år sedan. Nu, efter ytterligare nästan 200 års forskning och under­sökningar, finns det inga som helst tvivel om att vår jord är ofatt­bart gammal. Det är lika säkerställt av vetenskapen som att jorden är rund.

Hur floddalen har bildats

Hur har då själva kanjonen, floddalen, kunnat grävas ut ur alla dessa hårda sedimentlager? Jo, dalen är ett resultat av Coloradoflodens mycket envisa och uthålliga arbete under flera miljoner år. Strömmarna i vattnet har sakta men säkert grävt ur en kanal i berggrunden. Från början har den varit grund och smal, men efterhand som väder och vind har kommit åt de frilagda flodväggarna har de vittrat sönder och förts bort (eroderat) av vatten och vind så att dalgången har blivit ständigt bredare, se Figur 5 nedan.

Grand Canyons utseende (det vi observerar) stämmer mycket bra med den tolkning som konventionell geologi gör, och med vad vi kan observera på andra platser idag. I kanjonen kan man tydligt se hur slänterna i de olika lagren långsamt vittrar sönder och eroderar, så att större och mindre block till slut lossnar och faller ner längs bergväggen, se röda cirklar i Figur 5. Exakt samma förlopp kan vi följa på exempelvis Gotland (se Figur 6), där Östersjön sakta men säkert gräver ur öns kalkbergrund. Först lossnar stora block från bergväggen, och när materialet har fördelats upp och fallit ner fortsätter vittringen snabbare. Till slut har kornen blivit så små att de kan föras bort av vind och vatten för att sedan sedimentera i en floddal eller långt ut i havet… och på så sätt börja den långa processen att bilda nytt berg...

[1] Mathis, Allyson; Bowman, Carl. ”Telling Time at Grand Canyon National Park”. Grand Canyon National Park, april 2018. Läst december 2023. https://www.nps.gov/articles/age-of-rocks-in-grand-canyon.htm

[2] Hill, Carol; Davidson, Gregg; Helble, Tim och Ranney, Wayne (redaktörer). The Grand Canyon, Monument to an Ancient Earth. Can Noah's Flood Explain the Grand Canyon? Kregel publications, Grand Rapids 2016.

[3] Share, Jack. ”The Grand Staircase section of the Grand Staircase-Escalante National Monument”. Written in stone… seen through my lens. Januari 2011. Läst december 2023. https://written-in-stone-seen-through-my-lens.blogspot.com/2011/01/grand-staircase.html

Artikelförfattare: © Peter Asteberg. Publicerad: 2026-01-20