峽谷的顏色，又因兩壁巖石的種類、風(fēng)化的程度、時間的演變，以及所含礦物質(zhì)的各異，而各有不同，鐵礦石在陽光照射下，呈現(xiàn)五彩，其它氧化物則產(chǎn)生各種暗淡的色調(diào)，石英巖又會顯出白色，因之，形成一塊塊鮮紅，一方方深赭，一團(tuán)團(tuán)黝黑，一片片鐵灰，大地像一塊巨大的五色斑斕的調(diào)色板，美不勝收 。
而有的因為夾有泥土長出了草木而帶一些詩意，有的又因谷底彌漫著水霧，而微顯淡紫；再加上天氣變化，或驕陽直射，或風(fēng)雨晦暝，或晨曦初上，或夕陽滿山，可使峽谷風(fēng)光，變幻莫測，氣象萬千 。
科羅拉多河在大峽谷的上游和下游均被建造水壩攔截，影響了正常的水流 。上游是格倫峽谷水壩，形成鮑威爾湖；下游是胡佛水壩，形成水位快速下降的蜜德湖，主要供水給位于荒漠中的拉斯維加斯 。這些水壩不僅限制了各種魚和其他生物的活動，更重要的是它攔截了所有大洪水 。
大峽谷的許多地形過去都是由這些大洪水所塑造出來的，如今水流變慢變少了，許多地形就被改觀了，直接影響到大峽谷的生態(tài)環(huán)境 。比方說，因為缺乏由大洪水所帶來的大量泥沙，大峽谷底部的許多沙灘都在消失當(dāng)中 。近年來，科學(xué)家們開始在格倫峽谷水壩作有限度的實驗性的排洪，對恢復(fù)大峽谷的原始地貌有很大的幫助 。
大峽谷周圍大城市所產(chǎn)生的空氣污染直接影響著大峽谷的景觀：因為視野開闊，峽谷兩岸又有一定距離，所以空氣污染問題常常像是被放大了似的在此特別明顯 ?？諝赓|(zhì)量好的時候，峽谷對岸清晰可見；
空氣污染嚴(yán)重的時候，峽谷對岸像是被籠罩在一層霧中 。這個問題不好解決，因為國家公園管理局無權(quán)過問各大城市的空氣污染排放量，各大城市也不對什么“世界遺產(chǎn)”的空氣質(zhì)量負(fù)責(zé) 。大峽谷只好一廂情愿地期盼著各大城市嚴(yán)格限制并大副降低其空氣污染排放量，聽命于當(dāng)時的風(fēng)向、風(fēng)速等自然條件了 。
自從西方人發(fā)現(xiàn)大峽谷以來，大峽谷的物理環(huán)境已被改變了許多，如前兩段所說的水流問題和空氣污染問題，這些改變都直接影響到大峽谷的生態(tài)環(huán)境 。人類的活動又迅速地引進(jìn)了許多外地的生物，它們與當(dāng)?shù)卦猩锛ち腋偁?。這一切都破壞了大峽谷的生態(tài)系統(tǒng)平衡 。
大約一億年前白堊紀(jì)時期，北美西部大部分地區(qū)仍沉沒在海里，屬于太平洋一部分 。7500萬至5000萬年前期間，法拉龍板塊與北美洲板塊碰撞產(chǎn)生大地應(yīng)力，使洛磯山脈逐漸隆起，此稱為拉勒米動 ?？屏_拉多河首先形成一條向西的河流，從西南部流出山脈，而此次造山運(yùn)動也使曾經(jīng)是密西西比河支流的格林河轉(zhuǎn)向西邊注入科羅拉多河 。
大約3000萬到2000萬年前，與造山運(yùn)動相關(guān)的火山活動導(dǎo)致第三紀(jì)中期熔結(jié)凝灰?guī)r爆發(fā)，產(chǎn)生較小的地質(zhì)結(jié)構(gòu)如亞利桑那州奇里卡瓦山脈，同時在科羅拉多河流域上沉積大量的火山灰及碎屑 ?？屏_拉多高原后來于5500萬至3400萬年前的始新世開始隆起，直到約500萬年前才達(dá)到現(xiàn)今高度，科羅拉多河也大約在這時轉(zhuǎn)而注入加利福尼亞灣 。
今日河川流向與大峽谷形成的時間尺度及順序尚未厘清；但大約在1200萬到500萬年前，當(dāng)時北美洲板塊與太平洋板塊之間的斷層尚未作用，所以加利福尼亞灣還未形成，此時科羅拉多河向西注入太平洋，估計當(dāng)時河口的位置在加利福尼亞中部蒙特雷灣，并且可能對蒙特雷海底峽谷形成發(fā)揮作用 。
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