这个9人队伍多数是他过去的部下，他们分乘4条船，在怀俄明登船下水一路向南，沿未经勘察过的绿河、科罗拉多河漂流而下一直航行到大峡谷底。一路上惊险万状，科罗拉多河湍急的河流超过了鲍威尔的想象，独臂的鲍威尔少校只好把自己绑在椅子上，当船快速行进时，才不致摔出船外。你很难理解鲍威尔的无畏精神。

当鲍威尔的探险船行至大峡谷地区的暗礁险滩时，木船被撞碎，有两个队员被激流卷走，面粉和其他食物也被卷走了。他们只好在峡谷登岸，鲍威尔少校的3个副手忍受不了饥饿以及这片苍茫景色所引起的绝望感而逃跑了，另3个因偷袭印第安人而被杀死，勇气非凡的鲍威尔则靠独臂攀上崖顶死里逃生。

这位军官探险家依靠过去所学的地理知识，在没有任何复杂仪器的情况下，靠观察夹层沉积的石英岩和泥层，解释大陆板块上下错动和沙流的切割作用。

他98天的历险日记公开发表后广泛流传，在美国本土和欧洲引起极大的震撼。他这次考察的积极成果是使这一大片地区在地图上不再是空白，同时他的探险为地质学的研究开拓了新的领域(1872年他再度沿科罗拉多河探勘大峡谷)。

鲍威尔因此而树立了极高的声望，使他得以出任草创伊始的史密松博物院院长，也正是因为他的努力，博物院才有今日显赫的地位。

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