Кіріспе

Йосемити аймағының ашық геологиясы негізінен граниттік тау жыныстарынан және кейбір көне метаморфтық тау жыныстарынан тұрады. Алғашқы тау жыныстары Прекамбрий дәуірінде, Йосемити ұлттық паркінің маңындағы аймақ Солтүстік Американың өте жас континентінің шетінде болған кезде қалыптасқан. Бұл аймақты құраған шөгінділер алдымен жайлы теңіздің суларына жиналды, ал палеозойдың ортасындағы субдукция аймағының қысым күштері теңіз түбіндегі тау жыныстары мен шөгінділерді біріктіріп, континентке қосты. Субдукциядан туған жылу вулкандық арал доғаларын құрады, олар да парк аймағына итерілді. Уақыт өте келе, аймақтың магмалық және шөгінді тау жыныстары кеңінен метаморфталды. Қазіргі уақытта паркте ашық жатқан тау жыныстарының көп бөлігі граниттен тұрады, олар 210-80 миллион жыл бұрын жер бетінен 10 шақырым тереңде магмалық диапирлер түрінде пайда болған. Уақыт өте келе, үстіндегі тау жыныстарының көп бөлігі Сьерра-Неваданың қалған бөлігімен бірге көтеріліп, эрозия арқылы аймақтан алынып тасталды. Бұл граниттік тау жыныстарын айтарлықтай төмен қысымға ұшыратты және олар эрозияның, соның ішінде қабыршақтану мен массалық ыдыраудың әсеріне түсті. Шамамен 3 миллион жыл бұрын басталган бірнеше мұз басу кезеңдері эрозияны үдетіп, аймақты одан әрі өзгертті. Осы кезеңде үлкен мұздықтар аңғарлар мен каньондарды мерзімімен толтырып тұрды. Соңғы мұздық кезең аяқталғаннан бері, шамамен 12 000 жыл бұрын, жер көшкіні мен өзен эрозиясы негізгі эрозиялық күштер болды.

Пассивті активтік маржаға

Парк аумағы Прекамбрий және ерте Палеозой кезеңдерінде пассивті континенттік шетқайнардың (қазіргі АҚШ-тың шығыс жағалауына ұқсас) үстінде орналасқан. Құрлықтан келген шөгінділер қалың суға жиналды. Осылайша пайда болған әктастар, құмтастар және тақтақ тастар кейіннен мрамор, кварцит және тақтатасқа айналды. Бұл тау жыныстары қазір парктің солтүстік және орталық бөліктеріндегі жеке-жеке ілгектерде (Эмигрант даласындағы Snow Lake Pendant – жақсы мысал) көрінеді. Палеозойдың ортасынан басталып, ерте Мезозойға дейін созылған конвергентті тақта шекарасы теңіз түбіндегі шөгінділердің көп бөлігін парктің аумағына әкелді (мүмкін, Антлер орогенезі кезінде). Субдукция нәтижесінде пайда болған жылу девон мен перм кезеңдері аралығында Лоренцияның (прото Солтүстік Америка) батыс жағалауында жанартаулардың доғасын қалыптастырды. Бұл тау жыныстары триас кезеңінің ортасында прото Солтүстік Америкаға қосылды, ал кейбіреулері парктің аумағына жетті. Бұл магмалық және шөгінді тау жыныстарының көп бөлігі кейіннен күшті метаморфозға ұшырап, көтеріліп, эрозияға ұшырады. Соның нәтижесінде пайда болған Шоу Флай кешені (шист пен гнейстерден тұрады) және жас Калаверас кешені (шист, сазтас және мафикалық инклюзиялары бар шерттің қоспасы) парктің батыс жағында табылады. Кейінірек, юра кезеңінде болған жанартаулық белсенділік бұл тау жыныстарын жауып, Сиерра-Невада батолитінің қалыптасуының алғашқы кезеңдерімен байланысты магмалық процестер болған болуы мүмкін. Осы тау жыныстарының 95% жылдам эрозия нәтижесінде жойылды. Қалған тау жыныстарының көп бөлігі шығыс метаморфтық аймақта "жамылғы ілгектер" түрінде көрінеді. Дана және Гиббс таулары метавулканикалық тау жыныстарынан құралған. Йосемити ұлттық паркіндегі тау жыныстарының бар болғаны 5% ғана метаморфты.

Плутонның орналасуы

Өңірлік плутонизмнің бірінші кезеңі 210 миллион жыл бұрын триас кезеңінің соңында басталып, юра кезеңі бойына шамамен 150 миллион жыл бұрынға дейін жалғасты. Сонымен қатар, 150 миллион жыл бұрын Солтүстік Америка тақтасының батысқа қарай жылжу жылдамдығы артты. Осының нәтижесінде пайда болған тау жасалу оқиғасын (орогенезді) геологтар Невада орогенезі деп атайды. Невада тау жотасы (сонымен қатар ата-бабалар Сьерра-Невадасы деп те аталады) 4500 метр биіктікте болды және теңіз түбінің бөліктері мен аралас тау жыныстарынан құралды. Бұл тау жыныстары кейін метаморфозға ұшырап, қазір Калифорнияның Матер Лод аймағындағы алтынға бай метаморфтық белдеуінде көрінеді. Парк аумағында бұл тау жыныстары Мерсед өзені және 140-шы мемлекеттік тас жолы бойында ашыққа шығады. Бұл Сьерра-Невада батолитінің қалыптасуының тікелей бөлігі болды, ал пайда болған тау жыныстары негізінен граниттен тұрады және жер бетінен шамамен 10 шақырым тереңдікте орналасқан. Екінші, маңызды плутон орналастыру кезеңі шамамен 120 миллионнан 80 миллион жыл бұрын, креда кезеңінде болды. Бұл Севье орогенезінің бір бөлігі еді. Барлығы паркте 50-ден астам плутон табылды. 25 миллион жыл бұрын Невада таулары бірнеше жүз метрлік төбелер тізбегі ретінде қалды, олардың үстінен бірнеше шақырым материал эрозияға ұшырады.

Жанартаулық

20 миллион жыл бұрын басталып, 5 миллион жыл бұрынға дейін жалғасқан, қазір жойылған Каскад тауларының вулкандары жарылып, аймаққа көп мөлшерде жанартаулық материал әкелді. Бұл жанартаулық шөгінділер Йосемити аймағының солтүстігіндегі аумақты жауып тұрды. Бұл белсенділіктің нәтижесінде лава Туолумнның Үлкен каньонына құйылып, Кішкентай Шайтанның тіректері (жақын жердегі Шайтанның тіректері ұлттық ескерткішіндегі бағаналы базальт тіректерінің кіші, бірақ көне нұсқасы) пайда болды. Кенозойдың соңында парк аумағының шығысында кең көлемді вулканизм болды. Йосемити аймағында Туолумнның Үлкен каньонының солтүстігінде андезиттік лава ағындары мен лахарлар ағып, Дана тауының беткейлеріндегі жарықтардан жанартаулық бөгеттер мен тығындар пайда болды. Сондай-ақ, 30 миллион жыл бұрын Йосемити аймағының солтүстік бөлігін жапқан риолиттік күлдің көп болғанына куәліктер бар. Бұл және кейінгі күл шөгінділері (әсіресе мұз дәуірлері кезінде) көбінесе эрозияға ұшырады. Вулкандық белсенділік 5 миллион жылдан кейін де Моно көлі және Лонг Валли аймақтарында, қазіргі парк шекарасының шығысында жалғасты. Ең маңызды оқиға – шамамен 700 000 жыл бұрын Лонг Валли кальдерасының қалыптасуы, онда 1980 жылғы Сент-Хеленс вулканының жарылысынан 600 есе көп материал шықты. Соңғы белсенділік – 40 000 мен 600 жыл бұрын Моно Иньо кратерлерінің жарылуы.

Көтерілу және эрозия

10 миллион жыл бұрын Сьерра-Невада тауларының көтерілуіне Сьерра сынығы бойымен вертикалды қозғалыс себеп болды. Кейіннен Сиерра блогының еңкейісі және оның нәтижесінде Сьерра-Неваданың үдемелі көтерілуі батысқа ағатын өзендердің градиентін арттырды. Өзендер осыдан соң жылдам ағып, өз арналарын тез кесіп өтті. Тармақты өзендер Сьеррамен салыстырмалы бағытта ағып, олардың градиенттері айтарлықтай өспedi. Сондықтан, олардың аңғарларды кесу жылдамдығына елеулі әсер етпеді. Нәтижесінде, тармақты өзендер негізгі өзендермен қосылған жерлерде ілініскен аңғарлар мен шаршылап құлайтын сарқырамалар пайда болды. Қосымша көтерілу шығысқа қарай ірі жарылыстар пайда болғанда болды, әсіресе Бассейн мен Жота аралығының созылу күштерінен Оуэнс аңғарының қалыптасуы кезінде. Сьерраның көтерілуі Плейстоцен кезеңінде шамамен екі миллион жыл бұрын қайтада үдеді. Алайда, Йосемити аңғары өзендер немесе жарылыстар (грабен аңғарын жасау үшін) арқылы пайда болған жоқ, бұл туралы геолог Джозия Уитни айтқан. Мұздықтар Йосемити аңғарының пішінін қалыптастырды және оны грабен аңғарымен шатастыру оңай. (Грабен аңғарының мысалы – Калифорниядағы Өлім аңғары). Көтерілу және эрозияның күшеюі аймақтағы гранитті тау жыныстарын беткі қысымға ұшыратты, нәтижесінде эксфолиация (парктегі көптеген гранитті күмбездердің дөңгелек пішініне жауапты) және көптеген жарықтардың (жарықтар; әсіресе тік) бойымен массаның ыдырауы болды, бұл қазір қатайған плутондарда байқалды. Плейстоцендік мұздықтар бұл процесті одан әрі жеделдетті, ал үлкендері аңғарлардың төменгі жағынан тас және тілше талқандарын тасыды. Эрозияның қайда және қаншалықты жылдам жүргенін көптеген тік жарықтар бақылады. Бұл ұзын, сызықты және өте терең жарықтардың көпшілігі солтүстік-шығыс немесе солтүстік-батысқа қарай бағытталған, параллельді және көбінесе бір-бірімен тең аралықтағы жиынтырларды құрайды. Олар көтерілумен байланысты қысымның төмендеуі және эрозия арқылы үстіндегі тау жыныстарын түсіру нәтижесінде пайда болды. Мысалы, Йосемити аңғарының кеңеюінің басым бөлігі жарықтармен бақыланатын тас құлауға байланысты болды. Шындығында, оның кеңеюінің 10% және қазбасының 12% мұздық әрекетінің нәтижесі деп есептеледі. Үлкен, салыстырмалы түрде жарылмаған гранит көлемдері жартылай күмбездер және 3604 фут (1098 м) биіктіктегі Эль Капитан сияқты монолиттерді құрайды. Тығыз орналасқан жарықтар Вашингтон бағанасы, собор мұнаралары және Сплит мұнарасы сияқты бағаналар, тіреулер және шыңдардың пайда болуына әкелді.

Мұздықтар

Шамамен 2-3 миллион жыл бұрын басталған мұздықтар сериясы, мұздың арақабаттары арқылы, мұздықтардың бөлшектенуі, сырғып өту/тозу және әрбір мұздық шегінуінен кейін қысымның төмендеуі арқылы аймақты одан әрі өзгертіп, массаның жоғалуын үдетті. Күшті мұздықтар өте ірі мұздықтарды құрады, олар топырақ пен құмдақ үйінділерін мұздық аңғарларына дейін алып тастап, тасыды, ал нашар мұздықтар аңғарлардың жоғары жағында көп мұздық шөгінділерін қалдырды. Сьерра-Невадада кем дегенде 4 ірі мұздық болды: жергілікті тұрғындар Шервин (Тахоға дейінгі деп те атайды), Тахо, Тенея және Тиога деп атады. Шервин мұздықтары ең үлкені болды, Йосемити және басқа аңғарларды толтырды, ал кейінгі кезеңдер әлдеқайда кіші мұздықтарды тудырды. Шервин шамамен 300 мың жылға созылып, 1 миллион жыл бұрын аяқталды. Шервин дәуіріндегі мұздық, әрине, Йосемити аңғарының және аймақтағы басқа да каньондардың ірі қазбаларын жасауға және қалыптастыруға жауапты болды. Тахо, Тенея және Тиога кезеңдері Висконсин мұздығының бөлігі болды. Тахо мұздық кезеңі шамамен 70 000-130 000 жыл бұрын ең жоғары деңгейіне жеткен деп есептеледі; Тенея туралы ақпарат аз. Сондай-ақ, дәлелдер ең соңғы жергілікті мұздық кезең, Тиога, шамамен 28 000 жыл бұрын басталғанын, ең жоғары деңгейіне 20 000-25 000 жыл бұрын жеткенін және ~15 000 жыл бұрын аяқталғанын көрсетеді. Мұздықтар 14 200 және 13 100 жыл бұрын болған шағын мұздықтардың қайта өрлеуі кезінде ең биік цирктерде қайта құрылды. Одан кейін мұздықтар 3200 жылға дейін жоқтың қасы болған сияқты, содан кейін ең биік жерлерде шағын мұздықтар қайта пайда болды. Бұл қайта өрлеу Сьерра-Невададағы неомұздық дәуірінің басталуын көрсетеді. Неомұздық дәуірі аймақта "Кіші мұз дәуірі" кезінде аяқталды, бұл терминді бастапқыда Сьерра-Невададағы Франсуа Э. Маттес қолданған, бірақ қазір бұл 1250-1900 жылдар аралығындағы жаһандық мұздықтардың кеңею кезеңін білдіретін деп кеңінен қабылданады. Кіші мұз дәуіріне байланысты Сьерра-Невададағы мореналар Маттес шөгінділері деп аталады. Олар солтүстікке қараған цирктерде және қазіргі Гильерра тауларындағы мұздықтардың астында жиі кездеседі және әдетте жаңа, тұрақсыз және көбінесе мұзды болып табылады. Маттес мореналарының жақсы мысалдары Палисаде мұздықтарында (аймақтағы ең үлкен мұздық), Оңтүстік Йосемитидегі Лайлл және Маклюр мұздықтарында, сондай-ақ Дана тауының, Куна шыңының, Коннес тауының және Маттерхорн шыңының астындағы кішігірім мұздықтарда кездеседі. Мұздық жүйелер 1200 метрге дейін тереңдікке жетіп, Йосемити аймағында өз іздерін қалдырды. Йосемити аймағындағы ең ұзын мұздық 95 шақырымға дейін Туолумне өзенінің Үлкен каньонымен төмен ағып, Хетч-Хетчи аңғарынан өтті. Мерсед мұздығы Йосемити аңғарынан шығып, Мерсед өзенінің шатқалына құйды. Ли Вининг мұздықтары Ли Вининг каньонын ойып, Рассел көліне (Моно көлінің мұз дәуіріндегі нұсқасы) құйылды. Тек Дана және Коннес таулары сияқты ең биік шыңдар ғана мұздықтармен жабылған жоқ. Артқа шегінген мұздықтар көбінесе Йосемити көлі (айқай көлі, Йосемити аңғарының көп бөлігін мезгіл-мезгіл жабатын) сияқты көлдерді құратын рецессиялық мореналарды қалдырды. Парктегі кейбір күмбездер мұздықтармен жабылған және тегіс, дөңгелек және тік бетімен сипатталатын рош мотонналарға айналдырылды. Дөңгеленген жағы мұздықтың күмбездің үстінен ағып өткен жері, ал тік жағы мұздықтың одан алыстап кеткен жері. Бұл тік бет мұздықтардың жартастарды сынықтар бойынан жұлып алуынан туындайды. Парктегі жақсы мысалдар - Либерти Кеп, Лемберт Купол және Бродерик тауы. Half Dome басқа процесс арқылы құрылды, бірақ жарықтардағы эрозия әлі де маңызды фактор болды.

Дау

Парктің геологиялық ландшафттарының пайда болуы 1865 жылдан бері даулы болып келген. Сол кезде Калифорния штатының бас геологы Джозиа Уитни Йосемит аңғарының грабен екенін – жарықтармен қоршалған, төменге қарай түскен жер блогы екенін айтты. Джон Мьюр Йосемит және Хетч-Хетчи аңғарларының мұздық әрекет нәтижесінде ғана пайда болғанын ұсынды. 1930 жылы Франсуа Э. Маттес аралас гипотеза ұсынды, онда аңғардың көп бөлігі су эрозиясымен, ал қалғаны мұздық әрекетімен қазылған. Мұздықтар аңғарды кеңейткен деп саналды. Соңғы кезде Джеффри Шаффер бұл дауды қайта көтерді, ол мұздықтар мен басқа эрозия процестерінің рөлі шамадан тыс бағаланғанын айтады. Шаффердің сөзіне қарағанда, мысалы, Йосемит аңғарының 5600 футтан (1700 метрден) жоғары орналасқан бөлігі соңғы 30 миллион жылда аз ғана өзгерген. Егер уақытқа кері саяхаттап, оларды көре алсақ, негізгі ерекшеліктері қазіргі көзбен танылар еді. Шаффер көптеген жарықтардың Парктің негізгі ерекшеліктерінің геоморфологиясына ең үлкен әсерін тигізді деп санайды. Бұл соңғы бірнеше миллион жылда үлкен көтерілумен қатар, жарықтарда әрекет еткен, қатты абразивті мұздықтардың ерекшеліктерді қалыптастырудың басты күші болғаны туралы қалыптасқан пікірге қайшы келеді (мұндай жылдам көтерілу эрозияның барлық түрлерін күрт жеделдеткен болар еді).