Start med selve berget
De fleste av verdens kjente erosjonsformer er skåret ut i sedimentær bergart — sandstein, kalkstein, leirstein — som ble dannet i lag av sand, leire eller skjellrester som la seg over lange perioder. Hvert lag kan skille seg i kornstørrelse og, avgjørende, i hva som holder kornene sammen.
Dette limet kalles sement. Korn bundet sammen av kiselsyre er seige; korn bundet sammen av svak leire eller lett oppløselig kalsitt gir raskere etter. Når en klippe inneholder lag med ulik styrke, fjerner forvitring de svake først og lar de sterke stå igjen som hyller, lokk og broer. Geologer kaller dette differensiell erosjon, og det er den enkeltidéen som er mest nyttig for å lese uvanlige bergformer.
Definisjon: forvitring kontra erosjon
Forvitring bryter ned berget der det ligger — av frost, kjemi eller plantrøtter. Erosjon fører det løsnede materialet bort, med vann, vind, is eller tyngdekraft. De to virker vanligvis sammen.
Definisjon: sprekk (joint)
En sprekk i berg der det har vært lite eller ingen glidning. Sprekker danner ofte parallelle sett og styrer hvor vann kan trenge inn.
Definisjon: sementering
Prosessen der mineraler krystalliserer mellom sedimentkorn og binder løs sand eller leire til fast berg.
Buer og sprekkenes arbeid
Arches nasjonalpark i Utah har mer enn 2 000 katalogiserte naturlige buer, de fleste skåret ut i Entrada-sandstein. Prosessen begynner vanligvis under bakken: Da overliggende berg ble fjernet og regionen ble hevet litt, sprakk sandsteinen opp i parallelle loddrette sprekker. Vann utvidet disse sprekkene og etterlot lange, tynne bergvegger kalt fins.
Innenfor en fin kan en svakere flekk forvitre raskere — fuktighet myker opp sementen, frost løsner korn, og tyngdekraften fjerner blokker nedenfra. Etter hvert bryter en åpning gjennom. Biter fortsetter å falle til det gjenværende berget danner en kurve som bærer sin egen vekt effektivt. Delicate Arch, som står alene på en slickrock-skål, er det mest kjente resultatet.
Buer er også midlertidige. Wall Arch i samme park kollapset i 2008, en påminnelse om at prosessen fortsetter etter at fotografiet er tatt.
Sprekkesett, frostvirkning og vann som myker opp sement driver dannelsen av fins og buer; steinras er dokumentert og pågår fortsatt.
Laboratorieforsøk publisert i 2014 antyder at spenning i belastet sandstein faktisk bremser erosjonen, og hjelper buene med å sette seg i stabile former. Ideen er godt underbygd i laboratoriet og undersøkes fortsatt i felt.
Hoodoos og feepiper
Bryce Canyon i Utah har en av de tetteste konsentrasjonene av hoodoos på jorden: høye, tynne tinder av den rosa og hvite Claron-formasjonen, en kalksteinsrik bergart som varierer i hardhet fra lag til lag. Bryce ligger høyt nok til at temperaturen går under null mange netter i året. Smeltevann siver inn i sprekker om dagen, fryser og utvider seg om natten, og presser gradvis bergarten fra hverandre. Regn, som er litt sur, runder av kantene.
Et hardere lag på toppen beskytter hver tind som en paraply, slik at søylen under eroderer langsommere enn det åpne terrenget rundt. Når dekket til slutt faller, slites tinden raskt ned.
I Kappadokia i Tyrkia er tilsvarende utseende «feekaminer» skåret ut av mykt vulkansk tuff, med et toppdekke av hardere vulkansk bergart. Bergarten og historien er helt forskjellige, men prinsippet – et motstandsdyktig dekke over en svak søyle – gir en lignende form. Geologer kaller dette konvergens: ulike veier, lignende former.
Stein som ser ut til å flyte
Noen bergformasjoner ser flytende ut selv om ingenting beveger seg. The Wave, i Coyote Buttes-området på grensen mellom Arizona og Utah, er skåret ut i Navajo-sandstein – de herdede restene av en jurassisk ørken med vandrende sanddyner. De buktende stripene er kryssjiktning: de skrånende sidene av de gamle dynene, bevart og senere blottlagt og polert av vind og av og til vann.
I nærheten viser Antelope Canyon vann på sitt mest konsentrerte. Normalt tørr, fører den plutselige flomflommer som driver sand og grus gjennom en smal sprekk, og skurer de glatte, korkskruelignende veggene som fotografer setter pris på. De samme flashflommene gjør slot canyons virkelig farlige å gå inn i når det er uvær oppstrøms.
SedimentærKryssjiktning
Fossile dynefronter registrert i stein, lest som vindretning for 190 millioner år siden.
ForklaringsmodellSlot canyons
Flashflommer utnytter en enkelt sprekk og sliper den ut til en dyp, smal passasje.