Geologische Geschichte
Obwohl seine ehrfurchtgebietende Größe und Schönheit die Hauptattraktionen des Grand Canyon sind, liegt sein vielleicht wichtigster und wertvollster Aspekt in der Zeitskala der Erdgeschichte, die in den freigelegten Felsen der Canyonwände offenbart wird. Kein anderer Ort auf der Erde ist mit dem Grand Canyon vergleichbar, was die umfangreiche und tiefgreifende Aufzeichnung geologischer Ereignisse angeht. Die Aufzeichnungen des Canyons sind jedoch weit davon entfernt, kontinuierlich und vollständig zu sein. Es gibt immense zeitliche Lücken; viele Millionen Jahre sind nicht berücksichtigt, weil entweder große Mengen an Material durch Erosion abgetragen wurden oder weil es keine oder nur geringe Ablagerungen gab. So sind Gesteinsformationen von sehr unterschiedlichem Alter nur durch eine dünne Trennfläche getrennt, die die große Diskrepanz in der Zeit erkennen lässt.
Kurz zusammengefasst stellt sich die geologische Geschichte der Canyon-Schichten wie folgt dar. Die kristallisierten, verdrehten und verzerrten ungeschichteten Gesteine der inneren Schlucht am Boden des Canyons sind archäischer Granit und Schiefer, die mehr als 2,5 Milliarden Jahre alt sind. Über diesen sehr alten Gesteinen liegt eine Schicht aus proterozoischen Kalksteinen, Sandsteinen und Schiefer, die mehr als 540 Millionen Jahre alt ist. Darüber liegen paläozoische Gesteinsschichten, die aus weiteren Kalksteinen, Süßwasserschiefern und zementierten Sandsteinen bestehen, die einen Großteil der Wände des Canyons bilden und eine Ablagerungsperiode von über 300 Millionen Jahren repräsentieren. Über diesen Gesteinen sollte in der gewöhnlichen geologischen Aufzeichnung eine dicke Abfolge von Gesteinen aus dem Mesozoikum (etwa 250 bis 65 Millionen Jahre alt) liegen, aber die Gesteine aus dem Mesozoikum im Grand Canyon wurden vollständig weggetragen. Mesozoische Gesteine finden sich jedoch im nahen Süden Utahs, wo sie steile Butte-Reste und zinnoberrote, weiße und rosafarbene Klippenterrassen bilden. Relativ jungen Ursprungs sind überlagernde Schichten aus schwarzer Lava und Vulkankegel, die einige Meilen südöstlich des Canyons und im westlichen Grand Canyon selbst vorkommen, von denen einige schätzungsweise in den letzten 1.000 Jahren aktiv waren. (Siehe auch Grand Canyon Series.)
Der Einschnitt des meilentiefen Grand Canyons durch den Colorado River ist ein Ereignis der relativ jungen geologischen Geschichte, das vor nicht mehr als sechs Millionen Jahren begann, als der Fluss seinen heutigen Lauf nahm. Die hohe Geschwindigkeit und das große Volumen des Colorado Rivers sowie die großen Mengen an Schlamm, Sand und Kies, die er zügig flussabwärts transportiert, sind der Grund für die unglaubliche Schneidfähigkeit des Flusses. Vor dem Bau des Glen Canyon Damms wurden die vom Colorado River mitgeführten Sedimente mit durchschnittlich 500.000 Tonnen pro Tag gemessen. Die Bedingungen, die eine starke Erosion begünstigten, wurden durch die Hebung der Region herbeigeführt, die den Weg des Flusses steiler machte und einen tiefen Einschnitt ermöglichte. Die Tiefe des Grand Canyon ist das Ergebnis der schneidenden Wirkung des Flusses, aber seine große Breite erklärt sich durch Regen, Wind, Temperatur und chemische Erosion, die durch die schnelle Abnutzung von weichem Gestein begünstigt wurde und den Canyon immer weiter verbreiterte. Im März 2008 wurde ein Experiment durchgeführt, bei dem Wasser, das etwa 40 Prozent des ursprünglichen Durchflusses des Flusses entspricht, über einen Zeitraum von 60 Stunden aus dem Glen Canyon Dam abgelassen wurde, um die Erosion und Ablagerung von Sedimenten entlang des Flusses zu messen. Die Forscher, die das Experiment beobachteten, stellten nach der Freigabe zusätzliche Sandablagerungen an zahlreichen Stellen entlang des Flusses fest.
Der wichtigste Aspekt der Umwelt, der für den Canyon verantwortlich ist, wird häufig übersehen oder nicht erkannt. Wäre das semiaride Klima in der Umgebung nicht, gäbe es keinen Grand Canyon. Hangabschwemmungen durch Regenfälle hätten die Canyonwände abgetragen, die treppenförmige Topographie wäre längst ausgehöhlt, die markante Skulpturierung und die vielfarbigen Felsstrukturen könnten nicht existieren, die Painted Desert südöstlich des Canyons entlang des Little Colorado River wäre verschwunden, und das malerische Monument Valley im Nordosten nahe der Staatsgrenze zu Utah hätte nur ein paar abgerundete Hügel.