Geologi daerah Grand Canyon

jmpl|346x346px|Potongan geologi Grand Canyon.
Geologi daerah Grand Canyon mencakup salah satu urutan batuan paling lengkap dan banyak dipelajari di dunia. Hampir 40 lapisan batuan sedimen utama yang terbuka di Grand Canyon dan wilayah Taman Nasional Grand Canyon memiliki usia antara sekitar 200 juta hingga hampir 2 miliar tahun. Sebagian besar lapisan ini terbentuk di laut dangkal yang hangat dan di dekat pantai-pantai purba yang kini telah hilang di Amerika Utara bagian barat. Lapisan-lapisan tersebut mencakup sedimen laut maupun daratan, termasuk bukit pasir yang telah menjadi batu (lithified sand dunes) dari gurun yang telah punah. Setidaknya terdapat 14 unconformities yang diketahui dalam catatan geologi yang ditemukan di Grand Canyon.

 Batuan Dasar Wisnu 
Sekitar 2,5 hingga 1,8 miliar tahun yang lalu pada zaman Prakambrium, pasir, lumpur, lanau, dan abu mengendap di sebuah cekungan laut yang berdekatan dengan sabuk orogenik. Dari 1,8 hingga 1,6 miliar tahun yang lalu, setidaknya dua busur pulau bertabrakan dengan benua proto-Amerika Utara. Proses tektonik lempeng ini menekan dan menempelkan sedimen laut di cekungan tersebut ke daratan serta mengangkatnya keluar dari laut.

Kemudian, batuan-batuan ini tertimbun hingga kedalaman 12 mil (19 km) di bawah permukaan, dan mengalami tekanan serta panas yang mengubahnya menjadi batuan metamorf. Hasilnya adalah Granite Gorge Metamorphic Suite, yang merupakan bagian dari Batuan Dasar Wisnu, terdiri dari metasedimen Vishnu Schist dan metavolkanik Brahma serta Rama Schists, yang terbentuk antara 1,75 hingga 1,73 miliar tahun yang lalu.  Batuan ini merupakan batuan tahan lama yang kini terlihat di dasar ngarai, khususnya di Inner Gorge.

Sekitar 1,7 miliar tahun yang lalu, ketika pulau-pulau vulkanik bertabrakan dengan daratan, gumpalan magma naik dari zona subduksi dan menyusup ke Granite Gorge Metamorphic Suite. Pluton-pluton ini mendingin secara perlahan membentuk Zoroaster Granite, yang sebagian kemudian mengalami metamorfosis menjadi gneiss. Unit batuan ini terlihat sebagai pita berwarna terang di dalam Vishnu Schist yang lebih gelap dan bertabur granat. Intrusi granit ini terjadi dalam tiga tahap: dua tahap selama periode metamorfosis Vishnu awal, dan tahap ketiga sekitar 1,4 miliar tahun yang lalu. Tahap ketiga disertai dengan patahan berskala besar, terutama sepanjang patahan utara–selatan, yang menyebabkan sebagian benua mengalami perenggangan. Tabrakan ini memperluas benua dari perbatasan Wyoming–Colorado hingga ke Meksiko dan hampir menggandakan ketebalan kerak di wilayah Grand Canyon. Sebagian dari penebalan ini membentuk Pegunungan Mazatzal purba setinggi 5 hingga 6 mil (8 hingga 10 km).

 Rujukan