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科羅拉多河的長期沖刷,不捨晝夜地向前奔流,有時開山劈道,有時讓路迴流,在主流與支流的上游就已刻鑿出黑峽谷、峽谷地、格倫峽谷,布魯斯峽谷等19個峽谷,而最後流經亞利桑那州多巖的凱巴布高原時,更出現驚人之筆,形成了這個大峽谷奇觀,而成為這條水系所有峽谷中的“峽谷之王”。

大峽谷以小科羅拉多河為起點,是全長2190千米的科羅拉多河強烈的侵蝕切割形成的19個主要峽谷中最長最寬最深的一個,也是最著名的一個。

科羅拉多高原的“桌狀高地”,即頂部平坦側面陡峭的山。這種地形是由於侵蝕作用(下切和剝離)形成的。在侵蝕期間,高原中比較堅硬的岩層構成河谷之間地區的突起,而河谷裡侵蝕作用活躍。這種結果就造成了平臺型大山或堡壘狀小山。

科羅拉多高原是北美古陸臺伸入科迪勒拉區的穩定地塊,由於相對穩定,地表起伏變化極小,而且在前寒武紀結晶岩的基底上覆蓋了厚厚的各地質時期的沉積,其水平層次清晰,岩層色調各異,並含有各地質時期代表性的生物化石。巖性、顏色不同的岩石層,被外力作用雕琢成千姿百態的奇峰異石和峭壁石柱。伴隨著天氣變化,水光山色變幻多端,天然奇景蔚為壯觀。

峽谷兩壁及谷底氣候、景觀有很大不同,南壁乾暖,植物稀少;北壁高於南壁,氣候寒溼,林木蒼翠;谷底則乾熱,呈一派荒漠景觀。蜿蜒於谷底的科羅拉多河曲折幽深,整個大峽谷地段的河床比降為每千米150釐米,是密西西比河的25倍。其中50%的比降還很集中,這就造成了峽谷中部分地段河水激流奔騰的景觀。因為如此,沿峽谷航行漂流成為引人入勝的探險行動。

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