俄勒冈大学的研究人员正在为标志性的哥伦比亚河峡谷的地质历史增添新的细节，哥伦比亚河峡谷是一条宽阔的河流峡谷，沿着俄勒冈州和华盛顿州之间的边界穿过喀斯喀特山脉的火山山峰。
在最近的一项研究中，UO的研究人员展示了岩浆和水是如何作为相反的力量来塑造这个以崎岖的悬崖和令人惊叹的瀑布而闻名的景观的。研究人员在12月20日的《科学进展》杂志上报告说，地壳下岩浆的长期上涌使河道弯曲，并推高了悬崖和山峰，因为水流在它们之间形成了一条深深的沟渠。
岩浆至今仍在影响着这里的地貌。
“很多人看火山系统，看到的是火山，尖尖的锥形东西。但事实上，火山只是一个巨大的岩浆运输网络的顶部，”UO艺术与科学学院的地质学家Leif Karlstrom说。“在这里，我们看到了深层系统在地表工作的证据。”
哥伦比亚河起源于不列颠哥伦比亚省的加拿大落基山脉。总而言之，它从超过26万平方英里的区域收集水，并将其输送到太平洋。它以某种形式流动了数千万年，尽管并不总是沿着同一条路径流动。
“峡谷是一个令人惊叹的场景，”Nate Klema说，他是Karlstrom实验室的博士生，领导了这项研究。“哥伦比亚河是地球上一分为二火山弧的最大河流”，火山弧是一条与俯冲带有关的火山线，如喀斯喀特山脉。
但从地质学角度解释也很棘手。
克莱玛一生都在划船，亲身体验河流如何塑造风景。在这项新的研究中，他和Karlstrom梳理了在峡谷中收集的许多不同种类的地质和地球物理数据，并编织了一个关于峡谷起源的故事。
大约350万年前，一系列火山流改变了哥伦比亚河下游的河道，填满了它流经的河道，使河流改道向北，形成了今天的河流。在改道之前，河道基本上是平坦的。
但后来，岩浆从地下涌出，向上推动，它开始拱起。隆起，再加上火山喷发形成的岩石堆积，形成了峡谷崎岖的地形。
Karlstrom, Klema和他们的同事使用了许多不同种类的数据来展示岩浆的运动，而不是其他构造力，是如何解释隆起的。
卡尔斯特罗姆说:“在发现这个与现在被遗弃的河道有关的‘应变标记’之后，一个值得注意的事情是，所有其他数据集都很好地关联在一起。”河道是一个已知初始形状的表面，后来已经变形。“看到这样一个简单而引人注目的模式是不寻常的，这就是为什么这成为一个重要的结果。”
对地球流出热量的测量，加上通过地震波绘制的地球结构图，都表明岩浆在峡谷下的地壳下聚集。其他的线索，比如地质上最近的火山口的位置，提供了进一步的证据，证明深层岩浆帮助塑造了峡谷。
例如，研究小组展示了从峡谷南侧流入哥伦比亚河的许多支流是如何因岩浆驱动的变形而变陡的。他们注意到，随着隆起，支流突然增加坡度，形成了悬崖地形。
这些悬崖为峡谷闻名的瀑布奠定了基础，尽管最近发生的其他事件，如上一个冰河时期的特大洪水，也塑造了瀑布。
“我们所看到的比单个瀑布要大得多;在这些支流中，整个河流系统不得不变得更加陡峭，”克莱马说，他现在是科罗拉多州刘易斯堡学院的教授。“瀑布之所以在那里，是因为这些支流必须非常陡峭才能从源头流向哥伦比亚河。”
这项研究还显示了岩浆今天仍在如何塑造峡谷和周围的景观。
峡谷下面仍有一池熔岩，上面没有火山。当峡谷下面的地壳弯曲时，岩浆被推到两侧。
克莱玛说:“喀斯喀特山脉已经形成了很长时间，火山在火山上层层叠叠，岩浆继续向上喷发。”“其中一个暗示是，未来会有更多的火山，在已经存在的物质之上会有更多的物质层。”
