그랜드캐니언 지층을 걸어 내려가기

무엇을 걷게 되나요

그랜드캐니언 사진은 대부분 림(협곡 가장자리)에서 찍습니다. 림에서 보면 협곡 벽은 색칠한 무대 배경처럼 보입니다. 색은 다 보이는데 크기가 실감 나지 않습니다. 이 전시는 사우스림의 브라이트 에인절 등산로 입구에 여러분을 세워 두고, 그 길을 따라 콜로라도강까지 끝까지 걸어 내려가게 합니다. 길이 지나는 지층을 하나도 빼놓지 않고 지납니다.

모형은 바위 기둥 하나로 만들었습니다. 림과 강 사이에 지층 13개가 쌓여 있습니다. 림에서 발밑을 이루는 약 2억 7천만 년 된 카이바브층부터 강가의 약 17억 5천만 년 된 비슈누 편암까지입니다. 지층의 나이는 미국 국립공원청(NPS)이 그랜드캐니언 바위에 대해 발표한 「가장 알맞은 수치 연대」를 썼습니다. 두께는 국립공원청 지질자원 조사 보고서에서 가져왔습니다. 보고서는 지층마다 두께 범위를 주므로, 모형은 그 범위 안에서 값을 하나씩 골라 등산로 입구에서 강까지 1,360 m가 되도록 맞췄습니다.

걷는 동안 화면 왼쪽 아래 기둥이 발밑을 따라 내려옵니다. 지금 밟고 있는 지층과 그 나이, 그 지층이 생긴 곳, 그리고 그 바위 1 m가 쌓이는 데 대략 몇 년이 걸렸는지 보여 줍니다. 왼쪽 위에는 협곡 전체 단면이 있어 벽 어디쯤에 있는지 알 수 있습니다. 보통 걸음으로 걸을 수도 있고, 여섯 배 빠르게 내려갈 수도 있고, 림 위를 날거나 강 위에서 래프팅 보트를 탈 수도 있습니다.

보이는 것을 바꾸는 장치가 세 가지 더 있습니다. 타임랩스 슬라이더는 협곡을 다시 메워, 강이 깎기 시작하기 전의 평평한 고원으로 되돌립니다. 언제 깎였는지에 대한 두 학설을 각각 보여 줍니다. 「그때」 스위치는 발밑 지층이 생기던 곳을 둘레에 펼칩니다. 따뜻한 바다, 모래언덕 들판, 고사리가 자라는 늪, 해변, 지각 깊은 곳의 뜨거운 바위입니다. 「사라진 시간」 스위치는 벽에서 바위가 빠진 경계선을 빛나게 합니다. 이 협곡에서는 그 빠진 시간이 남은 시간보다 깁니다.

처음 10초

림의 낮은 돌담 뒤에서 시작합니다. 안내가 여러분을 가장자리로 데려가 시선을 아래로 기울입니다. 돌담 아래로 카이바브 절벽이 떨어지고, 이어서 밝은 코코니노 사암 띠, 붉은 바위 비탈이 몇 겹, 붉은 물이 든 회색 절벽, 넓은 초록 대지, 마지막으로 강이 흐르는 검은 골이 보입니다. 강은 눈높이에서 1,360 m 아래에 있습니다. 협곡 건너편 가장자리는 지금 선 곳보다 높습니다.

마지막 이야기는 사실입니다. 노스림은 사우스림보다 약 1,000 ft(300 m) 높습니다. 노스림은 이 지역에서 가장 서늘하고 비가 많은 관측소이고, 바닥의 팬텀 랜치에서는 120 °F(49 °C)가 기록되었습니다. 모형에서도 북쪽 지층이 노스림 쪽으로 올라가 있어 같은 지층이 건너편에서는 더 높이 보입니다.

얼마나 깊을까

국립공원청은 숫자를 여러 개 주는데, 저마다 다른 곳에 맞는 값입니다. 그랜드캐니언 빌리지 근처에서는 림에서 강까지 「수직으로 1마일(약 5,000 ft, 1,524 m)」이고 등산로로는 약 7마일(11.3 km)입니다. 가장 깊은 곳은 6,000 ft(1,829 m)입니다. 협곡은 강을 따라 277마일(446 km) 길고, 빌리지에서 양쪽 림 사이 폭은 약 10마일(16 km)입니다.

브라이트 에인절 등산로는 빌리지에서 시작해 팬텀 랜치 근처 강가에서 끝납니다. 그곳 강은 해발 약 2,400 ft(730 m)입니다. 모형은 등산로 입구에서 강까지 1,360 m로 잡았고, 모형 등산로 길이는 11.1 km입니다. 국립공원청이 밝힌 등산로 위 지점들이 제자리에 옵니다.

깊이를 머릿속에 그려 보려면 「사람 기둥」을 켜 보세요. 톤토 대지 위에 빨강·하양 기둥이 강에서 림까지 섭니다. 띠 하나가 사람 한 명 키, 1.7 m입니다. 서로의 머리 위에 800명이 올라서야 림에 닿습니다. 「나」에 내 키를 넣으면 등산로의 사람 모형이 내 키로 바뀌고 몇 명이 필요한지도 함께 바뀝니다.

발밑 기둥 읽는 법

왼쪽 아래 기둥이 화면에서 가장 중요한 부분입니다. 위쪽 끝이 림, 아래쪽 끝이 강이고 실제 비율대로 그렸습니다. 색 띠 하나가 지층 하나이고, 지그재그 선은 바위가 빠진 경계입니다. 빨간 화살표가 내 발입니다. 기둥 아무 곳이나 누르면 등산로의 그 깊이로 갑니다.

옆에는 다섯 줄이 있습니다.

• 지금 밟고 있는 지층
• 그 나이(국립공원청 수치 연대)
• 그 지층이 생긴 곳(같은 국립공원청 자료)
• 림에서 얼마나 내려왔는지, 해발 높이, 림보다 몇 도 더 따뜻한지
• 이 바위 1 m가 쌓이는 데 걸린 시간

마지막 줄은 설명이 필요합니다. 국립공원청 목록은 퇴적층마다 대표 나이와 함께 나이 범위를 줍니다. 예를 들어 카이바브층은 2억 7천만 년이고 범위는 2억 6,900만~2억 7,300만 년입니다. 이 범위를 그 지층이 쌓인 기간으로 보고 두께로 나누면 1 m당 햇수가 나옵니다. 카이바브 90 m에 400만 년이면 1 m에 약 4만 4천 년입니다. 이 값은 추정이고 전시에도 그렇게 적었습니다. 나이 범위에는 쌓인 기간뿐 아니라 연대 측정의 불확실성도 섞여 있고, 어떤 지층도 고른 속도로 쌓이지는 않았습니다. 레드월 석회암은 국립공원청이 「몇백만 년에 걸쳐 쌓였을 것」이라고만 적어서 모형은 300만 년으로 잡았습니다.

그래도 지층끼리 견주기에는 쓸모가 있습니다. 레드월 1 m는 약 1만 9천 년입니다. 수파이층군의 얇은 와타호미기층 1 m는 약 15만 년입니다. 석회 진흙이 빨리 쌓이던 바다와, 쌓인 것이 잘 남지 않던 해안의 차이입니다.

비슈누 편암에는 숫자가 없습니다. 층층이 쌓인 바위가 아니라 너무 세게 눌리고 데워져 원래 층이 세로로 선 바위라서 두께로 시간을 읽을 수 없습니다.

「시간으로 보기」를 누르면 기둥의 눈금이 바뀝니다. 위쪽이 2억 7천만 년 전, 아래쪽이 17억 5천만 년 전입니다. 지층은 모두 자기 나이 자리에 가는 띠가 되고, 기둥 대부분이 비어 버립니다. 그 빈자리가 이곳에 바위를 남기지 않은 시간입니다.

림에서 아래로, 지층 13개

에스플러네이드부터 와타호미기까지 네 지층이 수파이층군이고, 무아브·브라이트 에인절·타피츠는 톤토층군에 속합니다. 열네 번째 지층인 약 3억 8,500만 년 된 템플 뷰트층은 무아브와 레드월 사이에 조각이나 옛 물길을 메운 모양으로만 있어 등산로에서는 두께가 없습니다.

림: 페름기의 바다

주차장과 림 산책로 아래 바위가 카이바브층입니다. 약 2억 7천만 년 전 얕은 바다 밑에서 생겼고, 국립공원청은 오늘날 페르시아만에 견줍니다. 그 바다 밑에는 완족류, 이끼벌레, 해면, 연체동물이 살았고 위로는 상어와 물고기가 헤엄쳤습니다. 그 이빨이 바위에서 나옵니다. 협곡 벽에서 가장 젊은 바위입니다. 지금 서 있는 땅 위로는 2억 7천만 년이 비어 있습니다. 그 뒤에 이 자리에 쌓인 것은 모두 깎여 나갔기 때문입니다.

공룡 시대도 그렇게 사라졌습니다. 그랜드캐니언에는 공룡 화석이 없습니다. 이곳 바위는 가장 오래된 공룡보다 더 오래되었고, 공룡 시대 지층은 국립공원청 추정으로 4,000~8,000 ft 두께였는데 모두 깎여 나갔습니다. 등산로 입구 근처 숨은 카드가 이 이야기를 들려주고, 왼쪽 아래 「다음」 문 하나가 공룡 전시로 이어집니다.

카이바브 바로 아래는 토로윕층입니다. 같은 바다 옆 해안에서 쌓인 석회암, 실트암, 석고 비탈입니다. 모형의 토로윕 속 흰 층은 바닷물이 증발하고 남은 광물인 석고입니다.

림에는 「시간의 길」도 있습니다. 사우스림에 실제로 있는 전시로, 청동 표지가 1 m마다 놓여 있고 1 m가 백만 년입니다. 야바파이 지질 박물관에서 그랜드캐니언 빌리지까지 2,000걸음이 협곡 바위의 20억 년을 덮습니다. 모형에는 등산로 입구 동쪽에 그 일부가 있습니다. 이 눈금을 기억해 둘 만합니다. 아래 협곡 벽이 이 눈금을 거의 그대로 세워 놓은 모양이기 때문입니다. 빈 시간까지 넣어 1,360 m 전체로 평균하면 벽을 1 m 내려갈 때마다 백만 년 조금 넘게 지납니다.

벽 속의 사막

림에서 약 160 m 내려가면 밝은 절벽이 나옵니다. 약 2억 8천만 년 전 모래언덕이 굳은 코코니노 사암입니다. 국립공원청은 아라비아 사막에 견줍니다. 절벽에는 사층리가 있습니다. 층 안에 비스듬한 선이 있는데, 모래언덕의 경사면이 차례로 묻힌 자국입니다. 등산로의 두 번째 터널이 이 바위를 뚫고 지납니다.

코코니노에는 몸 화석이 전혀 없습니다. 껍데기도 뼈도 없고, 발자국만 있습니다. 척추동물과 무척추동물이 모래 위를 걸어간 자국으로 100년 넘게 연구되었습니다. 지그재그 길의 숨은 카드에 발자국이 줄지어 찍힌 판이 있습니다.

코코니노에 서서 「그때」를 켜면 모래언덕이 둘레에 다시 펼쳐지고 마른 바람의 뿌연 기운이 돕니다. 과제 가운데 하나입니다.

붉은 지층, 고사리, 모래언덕을 처음 걸은 동물

코코니노 아래로 벽이 붉어집니다. 약 2억 8,500만 년 된 허밋층은 메마른 땅의 강과 늪에서 쌓인 붉은 실트암과 사암이고, 국립공원청은 나일강 삼각주에 견줍니다. 협곡 색의 상당 부분은 바위 속이나 겉에 묻은 적은 양의 산화철에서 옵니다. 허밋층에는 위쪽 협곡에서 가장 온전한 생태계가 남아 있습니다. 고사리와 여러 식물, 무척추동물과 척추동물의 발자국, 그리고 잠자리와 바퀴에 가까운 무리의 드문 곤충 날개 몇 점입니다.

허밋 아래는 약 3억 2천만~2억 9천만 년 된 수파이층군 네 지층입니다. 맨 위 에스플러네이드 사암은 절벽과 평탄한 단을 만듭니다. 웨스코게임층과 마나카차층은 모래언덕이 있던 메마른 해안의 붉은 사암 턱이고, 국립공원청은 나미비아에 견줍니다. 맨 아래 와타호미기층은 아직 바다와 닿아 있어 완족류와 상어 이빨이 나옵니다.

등산로에서 가장 유명한 화석은 마나카차층에 있습니다. 2016년 학생들과 등산하던 지질학 교수가 브라이트 에인절 등산로 옆 바위에서 발자국을 알아보았습니다. 근처 마나카차층 절벽에서 떨어진 바위였습니다. 2020년 발표된 연구는 이 발자국을 3억 1,300만 년(오차 50만 년)으로 보았고, 파충류와 가까운 초기 동물 두 마리가 모래언덕 비탈을 가로질러 걸은 자국 두 줄을 찾았습니다. 협곡에서 가장 오래된 척추동물 발자국이고, 척추동물이 모래언덕을 걸은 가장 이른 증거입니다. 발자국은 개나 고양이가 천천히 걸을 때 쓰는 걸음새, 같은 쪽 뒷다리와 앞다리가 차례로 움직이는 걸음도 보여 줍니다. 국립공원청은 이 바위가 3마일 쉼터에서 멀지 않다고 적었고, 모형도 그 자리에 두었습니다.

2024년에는 협곡에서 처음으로 고생대 척추동물 뼈가 웨스코게임층에서 보고되었습니다. 마나카차층과 웨스코게임층에서는 쇠뜨기와 씨고사리 화석도 나옵니다.

레드월: 붉게 물든 회색 절벽

3마일 쉼터에서 등산로는 레드월 석회암 꼭대기에 섭니다. 모형에서 높이 160 m, 국립공원청 조사로는 152~167 m인 절벽입니다. 이런 절벽은 협곡으로 내려가는 길 대부분을 막습니다. 브라이트 에인절 등산로가 이곳을 지날 수 있는 것은 절벽을 깨뜨린 큰 단층, 브라이트 에인절 단층을 따라가기 때문입니다. 모형의 등산로도 그 부서진 지대에서 촘촘한 지그재그로 레드월을 내려갑니다.

레드월은 약 3억 4천만 년 전 열대 바다의 석회암이고, 국립공원청은 자바해에 견줍니다. 바다나리, 산호, 이끼벌레, 완족류, 앵무조개류, 상어 이빨이 나옵니다. 모형에서는 바다나리 줄기 조각인 작은 원반들이 숨은 볼거리 가운데 하나입니다.

이름은 조금 오해를 부릅니다. 바위는 회색입니다. 절벽이 붉게 보이는 곳은 위쪽 붉은 수파이층과 허밋층에서 씻겨 내려온 진흙에 겉이 물든 것입니다. 국립공원청의 사우스 캐니언 경로 안내는 이렇게 적습니다. 그곳 석회암은 「붉게 칠해지지 않은 회색이고, 그것이 원래 색」이라고요. 1915년 미국 지질조사국 안내서도 레드월을 「밝은 청회색, 덩어리진 바위, 겉은 대부분 붉게 물듦」이라고 적었습니다. 모형에서는 절벽 겉에 붉은 물이 들었고, 깨진 면에서는 안쪽 회색이 보입니다.

석회암은 물에 녹아서 레드월에는 동굴이 많습니다. 국립공원청은 공원의 모든 동굴을 막아 두었습니다. 마른 동굴에는 지난 5만 년의 기록이 남아 있습니다. 사라진 샤스타땅늘보의 뼈와 털과 똥, 사라진 산양, 그리고 지금도 협곡 위를 나는 캘리포니아콘도르입니다. 사람도 무언가를 남겼습니다. 버드나무나 사시나무 가지 하나를 쪼개 접은 사슴과 큰뿔양 인형이 약 2,000~4,000년 전 레드월의 외진 동굴에 놓였고, 대개 작은 돌무더기 아래에서 나옵니다. 놓인 자리 때문에 고고학자들은 장난감이 아니었다고 봅니다.

틈 하나에 1억 6,400만 년

레드월 바닥에서 등산로는 그냥 지나치기 쉬운 경계를 넘습니다. 위의 레드월은 3억 4천만 년, 아래의 무아브층은 5억 400만 년 되었습니다. 둘 사이 약 1억 6,400만 년이 빠져 있습니다. 오르도비스기와 실루리아기, 그리고 데본기 앞부분은 이곳에 바위를 남기지 않았습니다.

곳에 따라 이 경계의 옛 물길을 약 3억 8,500만 년 된 템플 뷰트층 조각이 메우고 있습니다. 템플 뷰트층에서는 공원에서 가장 오래된 척추동물 화석, 판피어라는 갑옷 물고기가 나오고 공원에서 가장 오래된 산호도 나옵니다. 국립공원청은 단단한 몸을 가진 산호가 오르도비스기에 퍼졌는데 그 시대가 협곡에서 빠져 있어 초기 산호가 이곳에는 아예 없다고 설명합니다.

레드월 꼭대기에도 작은 틈이 있습니다. 레드월과 와타호미기 사이 약 2천만 년입니다. 어떤 곳에서는 약 3억 2,500만 년 된 서프라이즈 캐니언층이 레드월의 옛 카르스트 지형에 생긴 싱크홀과 웅덩이를 메우고 있습니다.

「사라진 시간」을 켜면 이 경계들이 협곡의 모든 벽에서 빛납니다.

캄브리아기의 바다

무아브 아래에서 비탈이 순해지며 넓은 초록 대지, 톤토 대지가 펼쳐지고 등산로는 하바수파이 가든에 닿습니다. 림 아래 925 m, 사시나무와 물이 있는 오아시스입니다. 국립공원이 생기기 전까지 하바수파이 사람들이 이곳에 살며 농사를 지었고, 예전 이름은 인디언 가든이었습니다.

이 대지는 브라이트 에인절층입니다. 약 5억 600만 년 전 진흙 바다 밑바닥의 회녹색 이암이고, 국립공원청은 멕시코만에 견줍니다. 그 위에 삼엽충이 살았습니다. 브라이트 에인절층과 무아브층에는 삼엽충의 몸과 흔적, 초기 완족류와 극피동물, 그리고 캄브리아기 뒤에 사라진 작은 두 껍데기 절지동물 브라도리이드가 있습니다. 흔적 화석에는 발자국, 기어간 자국, 벌레 굴, 먹이를 먹은 자국이 있습니다.

2025년 연구진은 같은 지층에서 더 작고 드문 것을 보고했습니다. 1 mm 안팎인 연한 몸 동물의 탄소 막 화석으로, 빗살 같은 이빨이 있는 새예동물, 갑각류, 연체동물입니다. 연한 조직이 화석으로 남는 일은 드물고, 대개 산소가 모자란 바다에서 생깁니다. 이 화석들은 굴을 파는 동물이 가득하던, 산소가 넉넉한 바다 밑에서 나왔습니다.

브라이트 에인절 아래는 약 5억 800만 년 전 해변과 강바닥 모래가 굳은 갈색 타피츠 사암입니다. 이 지층들은 바다가 대륙 안쪽으로 밀려 들어온 기록입니다. 2018년과 2020년 지르콘 연대로 나이가 다시 정해지면서 톤토층군도 새로 정리되었습니다. 맨 아래에 식스티마일층이, 맨 위에 프렌치맨 마운틴 백운암이 더해졌고, 브라이트 에인절 셰일과 무아브 석회암은 한 가지 바위만으로 되어 있지 않아 「층」으로 이름이 바뀌었습니다. 새 연대로 보면 톤토층군 대부분을 쌓은 바다는 약 1천만 년 만에 네바다에서 애리조나를 지나 콜로라도까지 들어왔고, 국립공원청은 이를 놀랄 만큼 빠르다고 적습니다.

대부정합

타피츠 바닥에서 등산로는 검은 바위로 내려섭니다. 이 경계가 대부정합입니다. 1869년 배로 협곡을 탐사한 존 웨슬리 파월이 알아보았습니다. 선 위는 5억 800만 년 된 타피츠 모래, 선 아래는 약 17억 5천만 년 된 비슈누 편암입니다. 약 12억 년의 기록이 빠져 있고, 이는 지구 나이의 약 4분의 1입니다. 모형에서는 등산로의 경계에 금색 선이 있고, 그곳까지 걸어 내려가 손을 대는 것이 과제 하나입니다.

그랜드캐니언은 세계에서 바위 기록이 가장 온전한 곳 가운데 하나지만, 국립공원청 도표의 말처럼 남은 시간보다 빠진 시간이 더 많습니다. 이 경계에 서서 기둥을 「시간으로 보기」로 바꾸면 그 뜻이 보입니다. 타피츠와 비슈누는 가는 띠 두 개이고, 그 사이 빈 구간이 위쪽 전부를 합친 것보다 깁니다.

빠진 바위는 어디로 갔을까요? 답의 일부는 동쪽 협곡에서 보입니다. 그곳에서는 12억 5,500만7억 2,900만 년 된 그랜드캐니언 누층군이 기반암과 타피츠 사이에 기울어진 채 끼어 있습니다. 쌓이고, 기울어지고, 타피츠가 오기 전에 대부분 깎여 나간 지층입니다. 국립공원청 지질 보고서는 대부정합을 누층군이 없는 곳에서 하나로 합쳐진 여러 부정합으로 설명합니다. 왜 그 무렵 세계 곳곳에서 그렇게 많은 바위가 깎였는지는 아직 논쟁 중입니다. 2019년 발표된 한 주장은 7억 1,700만6억 3,500만 년 전 「눈덩이 지구」 빙하가 많은 부분을 긁어냈다고 봅니다. 다른 연구자들은 여러 번에 나뉜 침식을 주장합니다. 전시는 이 문제를 아직 열린 질문으로 표시합니다.

기반암

안쪽 협곡은 비슈누 기반암을 깎아 만든 골입니다. 국립공원청은 협곡 바닥의 결정질 바위를 모두 이 이름으로 묶습니다. 비슈누 편암과 이웃 바위들은 화산섬 비탈에 쌓인 용암과 퇴적물에서 시작했습니다. 약 17억 5천만 년 전 그 섬들이 옛 북아메리카와 부딪치면서 바위는 25 km 깊이까지 묻혀, 층이 세로로 설 만큼 눌리고 데워졌고 마그마가 파고들었습니다.

그 마그마가 17억 4천만 년 된 분홍 조로아스터 화강암이 되어 검은 편암 사이에 줄무늬로 보입니다. 그 뒤로도 화강암과 페그마타이트 암맥이 17억 1,300만 년부터 13억 7,500만 년까지 들어왔습니다. 협곡에서 연대를 잰 가장 오래된 바위는 18억 4천만 년(오차 백만 년) 된 엘브스 캐즘 심성암입니다.

모형의 안쪽 협곡은 분홍 줄무늬가 있는 검은 편암입니다. 벽에서 유일하게 층이 없는 부분이라 여기서는 기둥에 1 m당 햇수가 나오지 않습니다. 「그때」를 켜면 이 바위가 생긴 곳, 하늘 없이 뜨거운 깊은 지각이 보입니다.

기울어진 누층군

강가 모래밭에서 상류 쪽으로, 모형은 북쪽 벽에 기울어진 지층 조각을 박아 두었습니다. 실제 그랜드캐니언 누층군은 브라이트 에인절 등산로가 아니라 동쪽 협곡, 예를 들어 데저트 뷰 길의 리판 포인트에서 보입니다. 모형은 국립공원청이 말하는 세 가지 바위 묶음, 즉 기반암, 기울어진 누층군, 그 위의 평평한 지층을 한자리에서 보도록 한 조각을 강가로 옮겼습니다.

누층군은 온전한 곳에서 두께가 약 12,000 ft(3,600 m)입니다. 맨 아래 배스층은 얕은 바다의 석회 진흙이었고, 그 안의 화산재 층이 12억 5,500만 년으로 측정되었습니다. 배스층에는 남세균 무리가 쌓아 올린 더미, 스트로마톨라이트가 있습니다. 협곡에서 현미경 없이 볼 수 있는 가장 오래된 화석입니다. 그 위 카르데나스 현무암은 두께가 300 m 넘는 용암 더미로, 10억 8,200만 년 전 대륙이 갈라지다 멈출 때 흘러나왔습니다. 더 위의 추아르층군(7억 7,500만~7억 2,900만 년)에는 껍데기 있는 단세포 아메바로 보는 꽃병 모양 미화석이 있습니다. 누층군 지층은 지금 약 20도 기울어 있지만 처음에는 평평하게 쌓였습니다.

벽이 계단 모양인 까닭

협곡 벽이 계단처럼 생긴 것은 지층마다 깎이는 정도가 다르기 때문입니다. 코코니노나 레드월 같은 단단한 사암과 석회암은 수직 절벽으로 떨어져 나갑니다. 허밋이나 브라이트 에인절 같은 무른 셰일과 실트암은 풍화되어 비탈과 평탄한 단이 됩니다. 바닥의 단단한 기반암은 좁고 가파른 안쪽 협곡을 만듭니다. 국립공원청 지질 안내서는 이를 협곡의 「계단식 피라미드 모습」이라고 부릅니다.

모형도 벽을 같은 방식으로 세웠습니다. 지층마다 벽 기울기가 있습니다. 코코니노·레드월·타피츠 절벽은 약 70도, 허밋·토로윕·와타호미기는 30~40도, 브라이트 에인절은 7도로 완만해 톤토 대지로 넓게 퍼집니다. 실제 절벽은 거의 수직이지만, 모형의 지형 격자가 26 m 간격이라 수직 벽을 들쭉날쭉한 계단으로 그리게 되어 조금 눕혔습니다. 브라이트 에인절 단층이 절벽을 깨뜨린 등산로 둘레에서는 벽이 약 50도로 누워 있습니다. 에스플러네이드와 레드월 꼭대기에는 평탄한 단이 남습니다. 곁골짜기와 홀로 선 뷰트(탁상 바위산)도 같은 규칙에서 나옵니다. 뷰트는 둘레가 모두 잘려 나간 벽 조각이고, 꼭대기에 마침 놓인 단단한 지층이 지붕이 됩니다.

협곡은 몇 살일까

바위는 오래되었고 협곡은 젊습니다. 이 전시에서 가장 받아들이기 어려운 대목이기도 합니다. 림의 카이바브는 2억 7천만 년 되었지만, 그 안을 깎은 협곡은 훨씬 젊습니다. 국립공원청은 순서를 세 단계로 설명합니다. 먼저 바위가 생겼고, 7천만3천만 년 전 이 지역 전체가 높고 평평한 콜로라도 고원으로 들려 올라갔고, 500만600만 년 전부터 콜로라도강이 아래로 깎아 내려갔습니다.

협곡의 어느 부분이 훨씬 더 오래되었는지는 150년 가까이 논쟁이 이어졌습니다. 「타임랩스」 슬라이더를 움직이면 발표된 두 견해를 볼 수 있습니다.

젊은 협곡 설에서는 협곡 대부분을 지난 500만600만 년 동안 콜로라도강이 깎았습니다. Karlstrom 외(2014)는 협곡의 다섯 구간 가운데 네 곳을 인회석 핵분열 흔적과 헬륨으로 연대 측정했습니다. 가운데 두 구간은 각각 7천만5천만 년, 2,500만1,500만 년 된 더 오랜 역사가 있었지만, 양 끝 구간인 마블 캐니언과 가장 서쪽 협곡은 지난 500만600만 년 사이에 깎였습니다. 그래서 협곡 전체는 강이 옛 조각들을 하나로 이으면서 생겼다고 보았습니다. 모형의 젊은 협곡 설은 지금 깊이를 600만 년에 걸쳐 고르게 깎습니다.

오래된 협곡 설에서는 다른 방향으로 흐르던 강들이 약 7천만 년 전에 이미 지금 깊이의 수백 m 안쪽까지 협곡을 깎았습니다. Flowers·Farley(2012)는 서쪽 협곡 인회석 결정 속 헬륨으로 이를 주장했고, Wernicke(2011)는 동쪽으로 흐르던 「캘리포니아강」이 깎는 일을 많이 했다고 제안했습니다. 「오래된 협곡 설」을 켜면 모형은 8천만~7천만 년 전 사이에 지금 깊이에서 200 m 모자란 곳까지 깎습니다.

Karlstrom 등은 2013년 반론에서 오래된 협곡 쪽 자료도 젊은 협곡과 맞출 수 있고, 가장 오래된 콜로라도강 자갈의 나이 같은 지질 증거도 같은 쪽을 가리킨다고 답했습니다. 국립공원청은 지금 협곡이 지난 500만~600만 년 동안 깎였다고 설명합니다. 모형은 두 견해를 모두 보여 주며, 두 곡선 모두 강이 실제로 깎아 들어간 과정을 측정한 값은 아닙니다.

숫자 하나가 더 도움이 됩니다. 브라이트 에인절 등산로의 1,360 m를 모두 600만 년에 깎았다면 강은 강바닥을 평균 1년에 약 0.23 mm씩 낮췄습니다. 손톱 두께보다 얇습니다. Karlstrom 외(2008) 같은 하천 하각 연구는 이 속도가 장소와 시기에 따라 다르다고 봅니다.

오늘의 강

국립공원청에 따르면 그랜드캐니언을 지나는 콜로라도강은 평균 폭 약 300 ft(91 m), 깊이 약 40 ft(12 m)이고 평균 유량은 초당 12,000~15,000 세제곱피트입니다. 홍수 때는 초당 300,000 세제곱피트까지 흐르며 큰 바위까지 실어 날랐습니다. 마지막 빙기가 끝날 무렵에는 초당 100만 세제곱피트에 이르렀을 수 있다고 보는 지질학자도 있습니다.

1963년 공원 상류에 글렌 캐니언 댐이 완공되면서 이 모습이 바뀌었습니다. 강은 더 이상 봄에 넘치지 않고, 늦여름에 초당 500~1,000 세제곱피트까지 줄지도 않으며, 하루에 수십만 톤의 퇴적물을 실어 나르던 큰 해마다의 홍수도 사라졌습니다. 「콜로라도」는 강이 실어 나르던 흙 때문에 스페인어로 「붉은빛」이라는 뜻에서 왔습니다. 모형은 오늘의 더 맑은 물을 보여 줍니다.

협곡은 지금도 변하지만, 국립공원청은 깊어지는 것보다 넓어지는 쪽이 더 빠르다고 말합니다. 비와 눈 녹은 물이 흐르는 곁골짜기들이 벽을 계속 깎아 들어가는 동안, 바닥의 강은 예전보다 완만한 기울기로 단단한 기반암을 깎고 있기 때문입니다. 팬텀 랜치 근처 강은 해발 약 2,400 ft이고, 강은 해수면보다 낮게 깎을 수 없습니다.

내려갈수록 더워집니다

기둥은 림보다 몇 도 더 따뜻한지도 보여 줍니다. 국립공원청은 협곡에서 1,000 ft 내려갈 때마다 기온이 약 5.5 °F 오른다고 안내합니다. 100 m마다 약 1 °C이니, 같은 시각 강가는 림보다 약 13 °C 덥습니다. 여름에는 강가 낮 기온이 100 °F(38 °C)를 넘는 일이 잦습니다. 국립공원청은 다시 올라오는 데 내려갈 때보다 적어도 두 배 걸린다고 경고합니다.

내 키를 바위로 재면

「나」를 열고 키를 넣어 보세요. 키가 시간으로 바뀝니다.

• 지금 발밑 지층에서 내 키만큼 쌓이는 데 걸린 시간
• 빨리 쌓인 레드월과 느리게 쌓인 와타호미기에서의 시간
• 빈 시간까지 넣어 벽 전체로 평균한 시간
• 강에서 림까지 나를 몇 명 쌓아야 하는지
• 1 m가 백만 년인 「시간의 길」에서 내 키가 덮는 시간

키 1.7 m라면 레드월에서 약 3만 2천 년, 와타호미기에서 약 26만 년입니다. 2억 7천만 년 된 카이바브부터 17억 5천만 년 된 비슈누까지 벽 전체로 평균하면 같은 1.7 m가 약 185만 년입니다. 평균에 빠진 시간이 모두 들어가기 때문입니다. 이 숫자들은 모두 발표된 나이와 두께로 계산한 추정이며 어느 한 층을 직접 잰 값은 아닙니다.

오늘 등산로의 생물

모형은 림에 피뇬소나무와 유타향나무를, 비탈과 톤토 대지에 떨기나무를, 하바수파이 가든에 사시나무를, 강가에 버드나무를 심었습니다. 국립공원청은 피뇬-향나무 숲이 림을 감싸고 있다고 설명합니다. 피뇬소나무는 15 m쯤, 향나무는 6 m쯤까지 자랍니다. 60 m까지 자라는 폰데로사소나무는 더 높은 림에서 자랍니다.

도감에는 만날 수 있는 동물도 있습니다. 날개 폭 약 1 m인 큰까마귀는 거꾸로 날 수 있는 몇 안 되는 새입니다. 링테일은 림부터 강까지 살지만 밤에만 나옵니다. 노새사슴은 공원의 모든 서식지에서 보입니다. 서부방울뱀의 아종인 그랜드캐니언방울뱀은 바위 색에 섞이고, 방울을 흔드는 근육은 1초에 50번까지 떨립니다. 강에 원래 사는 물고기는 8종뿐이고 그 가운데 6종은 콜로라도강 유역 밖에는 없으며, 혹등처브를 비롯한 5종이 아직 공원에 남아 있습니다. 공원에는 옐로스톤보다 많은 90종 넘는 포유류가 삽니다. 캘리포니아콘도르가 협곡 위를 날고, 그 뼈 화석이 마른 동굴에서 나옵니다.

협곡의 사람들

등산로는 사람들이 수천 년 동안 오가던 길을 따라갑니다. 첫 번째 터널을 지나면 높은 바위 그늘 아래에 붉은 사슴이 줄지어 그려져 있습니다. 맬러리 동굴이라 부르는 이곳은 4,000년 전부터 1950년 사이의 것이며 아케익과 코호니나 문화 요소가 있고, 뒤에 하바수파이 사람들이 숯으로 남긴 글씨도 있습니다. 모형은 그곳에 카드를 숨겨 두었습니다.

1891년 개척자들이 지금의 하바수파이 가든에 있던 광산 권리지로 가려고 길을 놓았고, 통행료를 받는 길로 운영했습니다. 1928년 국립공원청이 넘겨받았습니다. 지금은 쉼터와 계절 식수, 비상 전화가 있는 공원에서 가장 인기 있는 등산로이고, 국립공원청은 하바수파이 가든 아래 강까지 가려면 먼저 레인저와 상의하라고 안내합니다.

모형과 실제의 차이

높이는 맞고 폭은 다릅니다. 모든 지층은 등산로에서 실제 깊이에 놓여 있지만 가로 거리는 줄였습니다. 이쪽 협곡에서 실제 림과 강 사이 거리는 몇 km나 되지만, 모형에서는 전망대에서 약 1.6 km입니다. 그래서 벽과 비탈이 실제보다 가파르게 보이고 양쪽 림 사이도 좁아 보입니다.

기둥은 한 자리의 기둥입니다. 실제 두께는 곳마다 다릅니다. 코코니노는 9~122 m로 들쭉날쭉하고, 타피츠는 아예 없는 곳도 있습니다. 모형은 지층마다 발표된 범위 안에서 값을 하나씩 골라 합이 1,360 m가 되고 등산로 지점들이 맞는 지층에 오도록 했습니다.

지형은 측량 자료가 아니라 규칙으로 만들었습니다. 곁골짜기, 산등성이, 뷰트는 같은 단면 규칙에서 나오므로 그랜드캐니언 지형처럼 보이지만 실제 지도와 맞지는 않습니다. 등산로도 비슷한 규칙으로 깔았습니다. 비탈이 길의 기울기보다 가파른 곳은 지그재그로, 완만한 곳은 곧장 내려갑니다. 지점들은 발표된 깊이에 있지만 굽이는 실제 굽이가 아닙니다.

북쪽 지층은 건너편 림 쪽으로 약 300 m 올라가 두 림의 높이 차와 맞습니다. 지역 전체에서 고원 표면과 지층 높이가 달라지는 실제 까닭은 한 번의 매끈한 상승보다 복잡합니다.

누층군 조각은 견주어 보라고 강가에 두었습니다. 브라이트 에인절 등산로에서는 타피츠가 기반암 위에 바로 놓여 있고, 누층군은 동쪽 협곡 림에서 보입니다.

「그때」 장면은 국립공원청이 지층마다 밝힌 환경을 그린 인상이며, 어느 한 장소를 복원한 것이 아닙니다. 타임랩스는 발표된 두 견해를 단순한 곡선으로 보여 줍니다. 600만 년에 걸쳐 고르게 깎거나, 7천만 년 전까지 지금 깊이에서 200 m 모자란 곳까지 깎는 곡선입니다. 어느 쪽도 침식 모델은 아니고, 옛 협곡은 지금 협곡을 V자 홈 모양까지 메운 것이며 옛 풍경을 복원한 것이 아닙니다.

돌아다니는 법

컴퓨터에서는 W A S D나 화살표로 걷고, 끌어서 둘러보고, 땅을 누르면 그곳으로 걸어갑니다. Shift를 누르면 서두릅니다. 숫자 키로 이동 방법을 바꿉니다. 1은 걷기, 2는 여섯 배 빠르게, 3은 림 위 230 m로 날기, 4는 래프팅 보트로 강 위에 오르기이며 물살이 서쪽으로 데려갑니다. 휴대폰에서는 왼손 엄지로 걷고 오른손 엄지로 둘러봅니다.

절벽 아래로 걸어 나갈 수는 없습니다. 등산로와 림, 평탄한 단, 톤토 대지 같은 완만한 땅은 걸을 수 있고 그보다 가파른 곳에서는 멈춥니다. 빨리 가려면 왼쪽 위 단면이나 왼쪽 아래 기둥에서 깊이를 누르거나, 도감의 「그곳으로」 버튼을 쓰세요.

무대 옆 패널에는 안내, 모든 지층과 전망 지점이 있는 부품 목록, 그리고 조작이 있습니다. 타임랩스, 오래된 협곡 설, 「그때」, 「사라진 시간」, 시각, 공기, 사람 크기 비교, 사람 기둥, 모든 이름표입니다.

과제와 숨은 볼거리

과제는 아홉 가지입니다. 가장 오래된 바위 찾기, 바다에서 생긴 지층 고르기, 대부정합에서 빠진 시간 어림하기, 삼엽충 찾기, 레드월로 내 키 재기, 대부정합에 손대기, 강에 닿기, 협곡이 생기기 전 땅 보기, 벽 속 사막에 서기입니다. 푼 과제는 기기에 남습니다.

숨은 볼거리 24개가 등산로를 따라 있습니다. 가까이 가서 바라보면 출처와 함께 카드가 열립니다. 그 가운데 7장은 흔한 생각을 뒤집는 「사실은…」 카드입니다. 그랜드캐니언은 가장 깊은 협곡이 아니고, 공룡이 없고, 레드월은 회색이고, 협곡은 바위보다 훨씬 젊고, 남은 시간보다 빠진 시간이 많고, 깊어지기보다 넓어지는 쪽이 빠르고, 건너편 림이 더 높습니다.

도감에는 100가지가 있습니다. 국립공원청 수치 연대 표의 모든 암석 단위, 화석과 흔적 29가지, 등산로의 장소 16곳, 생물 13가지입니다. 찾기, 종류나 바위 묶음으로 거르기, 나이순 정렬을 할 수 있습니다. 카드를 열면 본 것으로 세고, 몇 개를 열었는지 보여 줍니다.