המונומנט הלאומי ריינבו ברידג'
היסטוריה > היסטוריה גאולוגית

קניון ברידג' שבו ניצבת הקשת הוא חלק מאגן הניקוז של נהר הקולורדו השוכן ברמת קולורדו, אזור גדול שהתרומם מים קדום לפני 250 מיליון שנים בשלהי תור הפרם (מלפני 290 מיליוני שנים עד לפני 245 מיליוני שנים). בתור הטריאס (מלפני 245 מיליון שנים עד לפני 201 מיליון שנים) נוצרה ברמת קולורדו תצורת צ'ינלה, תצורה של אבן גיר ואבן חול.
במעבר בין הטריאס לתור יורה (לפני כ-201 מיליון שנים עד לפני כ-145.5 מיליון שנים) השתנה האקלים בצורה קיצונית טמפרטורות גבוהות ורוחות עזות, פיזרו חול ברחבי הרמה. הגאולוגים משווים את התנאים ששררו אז ברמת קולורדו לתנאים של מדבר סהרה. ביורה נוצרו תצורות הסלע של אזור המונומנט כיום, אותן מקבצים הגאולוגים לחבורה בשם חבורת קניון גלן (Glen Canyon Group). התצורה התחתונה בחבורה היא תצורת אבן החול וינגייט (Wingate Sandstone), הבנויה משכבות דקות של אבן חול ואבן טין בגוון אדום כתום שמקורו בתחמוצות ברזל. תצורה יוצרת צוקים זו נבנתה ישירות על תצורת צ'ינלה. באמצע היורה, אלפי שנים לאחר שנוצרה תצורת וינגייט, השתנה האקלים והפך לגשום לתקופה קצרה (במונחים גאולוגיים) בנהרות שזרמו אז ברמת קולורדו הושקעה התצורה הבאה, תצורת קנייטה (Kayenta Formation), על תצורת אבן חול וינגייט. תצורת קנייטה בנויה משכבות דקות של אבן חול, היוצרת מדרונות כתוצאה מסחיפה. זוהי שכבה קשה יחסית. התנאים ששררו בסיום התקופה שבה הושקעה אבן חול זו היו אידיאליים לשימור עקבות של דינוזאורים, ולכן מוצאים כמה סדרות של עקבות כאלו באזור המונומנט הלאומי בחלקה העליון של תצורה זו. הבסיסים של קשת ריינבו ברידג' שייכים לתצורה זו. התצורה השלישית והאחרונה בחבורת קניון גלן, תצורת אבן חול נאוואחו (Navajo Sandstone), נוצרה מדיונות, אחרי אמצע היורה בתקופה שהאקלים היה שוב מדברי. זו היא אבן חול רכה יחסית היוצרת צוקים (הקירות של קניון גלן למשל עשויים מאבן זו). צבעה בדרך כלל לבן או אפרפר, אבל לעיתים היא מקבלת גוון ורדרד או אדמדם. במקומות רבים משולבים באבן חול נאוואחן שכבות דולומיט או עדשות צור. זו התצורה של פני השטח במונומנט הלאומי.
בשלהי תקופת היורה נוצרו ברמת קולורדו תצורות נוספות דוגמת תצורת כרמל (Carmel Formation, בעיקר אבן גיר) ותצורת אבן החול אנטרדה (Entrada Sandstone). שתי תצורות אלו הם יחידות חשובות בחבורת סן רפאל (San Rafael Group). אבל לקראת סוף תור יורה, לפני כ-135 מיליון שנים, שקעה רמת קולורדו ואקלים גשום גרם לסחיפה עמוקה שהסיר את שכבות הסלע של חבורת סן רפאל באזור המונומנט הלאומי. בסוף תור היורה חזר הים והציף את רמת קולורדו תוך הפעלת לחץ עצום על שכבות הסלע שמיצק את התצורות בחבורת קניון גלן.
הים נסוג שוב ולא חזר יותר לרמת קולורדו. בתקופות הבאות: הקרטיקון, השלישון והרביעון היו תהליכי השקעה חשובים, אבל העובדה שהאזור לא כוסה שוב בים, שפעל בעבר כמייצב, והאקלים הגשום שגרם לתהליכי סחיפה עמוקה הסירו באזור המונומנט כמעט כל זכר לתקופות אלו. באמצע השלישון, לפני כ-30 מיליון שנים, החלה להיווצר מערכת הנהרות שהיוו את תחילת אגן הניקוז של נהר הקולורדו, והן חתרו לעומק של כ-1,500 מטרים בשכבת סלעי המשקע. אף שכאמור כמעט שלא נותרו באזור המונומנט הלאומי שרידים מתקופות הקרטיקון והשלישון, השפיעו תהליכים שהתחוללו בהן על מראה האזור כיום. בקרטיקון העליון ובמהלך כל השלישון התחוללו תהליכי קימוט והעתקים המכונים האורוגנזה הלרמידית שבמהלכה התרוממה רמת קולורדו כ-1,500 מטרים. מקורם של תהליכים אלו בלחץ של מאגר מאגמה מותכת, שלעיתים התפרצה כלבה על פני השטח ולעיתים התקררה באיטיות והתמצקה מתחת לפני השטח. דוגמה לכך מהווה הר נאווחו, שהמונומנט הלאומי שוכן בשוליו הצפון מערביים. הר נאוואחו הוא לקולית, גוש מאגמה גדול שהתמצקה מתחת לפני השטח ונחשף כאשר תהליכי סחיפה שהתרחשו אחר-כך הסירו את שכבות סלעי המשקע מעליו. להר הייתה השפעה ישירה על אזור המונומנט. הגשמים הרבים שירדו על פסגת ההר ומדרונותיו התלכדו לזרמי מים שסחפו איתם חול וחצץ שפעלו במשולב לשחוק את שכבות הסלע וליצירת קניונים, להרחבתם ולהעמקתם. בתקופת הפליסטוקן, באמצע הרביעון התפשטו קרחונים דרומה ושלג ירד על פסגת הר נאוואחו ועם הפשרתם התגבר זרם המים באגן הניקוז המתהווה של הקולורדו. הצירוף של הגורמים שהוזכרו: קימוטים, לקולית, זרמי המים והקרחונים הם שהולידו בסופו של דבר את הקשת הטבעית בקניון ברידג'.
המים שזרמו על מישור אבן חול נאוואחו בנתיב שהציב את ההתנגדות המינימלית התחתרו בסלע ויצרו את קניון ברידג'. כמו כל נהר היה המסלול שהתווה הקניון מפותל מאוד. בנקודת ההתפתלות נוצרו מערבולות משני צדי קיר הסלע המפריד ששחקו את הסלע תוך יצירת קיר מאורך שהולך ונעשה דק יותר ויותר המכונה באנגלית "סנפיר" (Fin) בשל צורתו. מרבית הסנפירים בקניון נשחקו בסופו של דבר לחלוטין והקירות התמוטטו, והנהר, שזרם מעתה במסלול קצר יותר, סחף את שבריהם.
הקשת הטבעית נוצרה בין לפני מיליון שנים לכ-500,000 שנים. היא החלה את דרכה כאחד הסנפירים בקניון. המים שזרמו בקניון נתקלו בבסיס הסנפיר, שהפך בסופו של דבר לקשת הטבעית, בתצורת קנייטה. התצורה בנויה מאבן חול קשה, עמידה הרבה יותר מאבן חול נאוואחו שמעליה לכוח השחיקה של המים. משום כך שחקו מערבולות המים שמשני צדי הסנפיר את אבן חול נאוואחו שמעל לתצורת קנייטה עד שבסופו של דבר נוצר בקיר חור. מי הנהר החלו לזרום דרך החור והם הרחיבו אותו בהדרגה כלפי מעלה ובצדדים. גם תצורת קנייטה לא עמדה בסופו של דבר בפני הזרם וגם היא נשחקה. כך נוצרה הקשת. אם האקלים לא היה משתנה, היו זרמי המים שוחקים את הקשת עד שהייתה מתמוטטת, אבל האקלים באזור השתנה מחדש לאקלים מדברי ושחיקת הסלעים על ידי המים נפסקה.