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[[Datei:Smith Butte Hopi Buttes AZ.jpg|mini|350px|Schräg nach Süden aufgenommenes Luftbild des Smith Butte]]
Das '''Hopi-Buttes-Volcanic-Field''' ist ein [[Monogenetischer Vulkan|monogenetisches Vulkanfeld]] im Nordosten des [[Vereinigte Staaten|US-amerikanischen]] Bundesstaats [[Arizona]]. Es liegt etwa 50 bis 80 Kilometer nordöstlich von [[Winslow (Arizona)|Winslow]] in 1650 bis 2080 Meter Höhe und hat einen Durchmesser von etwa 60 Kilometer. In einem 2500 Quadratkilometer großen Gebiet befinden sich hier rund 300 [[Maar]]e und [[Diatrem]]e. Der Hauptteil der [[Phreatomagmatische Explosion|phreatomagmatischen Tätigkeit]] fand im [[Miozän]], im Zeitraum 8,5 bis 6,0 Millionen Jahre [[Before Present|BP]] statt ([[Tortonium]] bis [[Messinium]]), die letzten Explosionen ereigneten sich im [[Pliozän]] vor etwa 4,2 Millionen Jahren ([[Zancleum]]).

== Buttes und Mesas ==
Die namensverleihenden ''Buttes'' ([[Deutsche Sprache|dt.]] «[[Härtling]]e») sind meist aus [[Limburgit|limburgitischen]] Diatremen oder Diatremkomplexen aufgebaut, die ''Mesas'' («Tafelberge») werden generell von Lavaströmen aus [[Monchiquit]] abgedeckt.

== Maare und Diatreme ==
Im Vulkanfeld liegen folgende bedeutende Maare:
* [[Coliseum-Maar]]<ref>{{Internetquelle |url=http://volcano.oregonstate.edu/vwdocs/volc_images/north_america/coliseum_maar.html |titel=Coliseum Maar, Hopi Buttes, Arizona |hrsg=Volcano World, North Dakota and Oregon Space Grant Consortia |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20080926113910/http://volcano.oregonstate.edu/vwdocs/volc_images/north_america/coliseum_maar.html |archiv-datum=2008-09-26 |abruf=2007-05-07}}</ref>
* [[Morale-Claim-Maar]]<ref name="Wood">{{Literatur |Autor=Jűrgen Kienle, Charles A. Wood |Titel=Volcanoes of North America |Verlag= [[Cambridge University Press]] |Datum=1993 |ISBN=0-521-43811-X |Seiten=283–284}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://volcano.oregonstate.edu/vwdocs/volc_images/north_america/morale_claim.html |titel=Morale Claim Maar, Hopi Buttes, Arizona |hrsg=Volcano World, North Dakota and Oregon Space Grant Consortia |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20080926164931/http://volcano.oregonstate.edu/vwdocs/volc_images/north_america/morale_claim.html |archiv-datum=2008-09-26 |abruf=2007-05-07}}</ref>

Die Maare können Durchmesser bis zu 800 Meter erreichen und bilden meist nur recht niedrige Erhebungen. Manche sind auch vollständig unter [[Alluvialboden|Alluvium]] verborgen. Sie entstanden durch phreatomagmatische Explosionen in einem weitläufigen [[Salztonebene|Playasystem]] und wurden anschließend ihrerseits mit sehr unterschiedlichen [[See]]sedimenten verfüllt.<ref>J. D. L. White: ''Pliocene subaqueous fans and Gilbert-type deltas in maar crater lakes, Hopi Buttes, Navajo Nation (Arizona), USA.'' In: ''Sedimentology.'' Volume 39, Nr. 5, 1991, S. 931–946.</ref> Neben feinkörnigen klastischen Sedimenten und Karbonaten ([[Travertin]]) finden sich limburgitische [[Tuff]]e und Tuffbrekzien, [[Vulkanisches Agglomerat|Agglomerate]], aus den Schlotwänden herausgerissene Sedimentgesteine (in der Regel [[Wingate Sandstone]]), sowie [[Gang (Geologie)|Gänge]], [[Neck (Geologie)|Necks]] und [[Lava]]ströme aus Monchiquit.

Zur Erklärung der explosiven Tätigkeit bestehen zwei Möglichkeiten:
* Beim Magmenaufstieg wurde [[Gas]] auf Grund der [[Druck (Physik)|Druckentlastung]] aus dem Magma freigesetzt.
* Aufsteigendes [[Magma]] kam in Kontakt mit [[Wasser|Oberflächenwasser]] oder nassen Playasedimenten.

== Geologischer Überblick ==
Das Hopi-Buttes-Volcanic-Field ist Teil der [[Painted Desert]] und gehört geologisch zum [[Colorado-Plateau]]. Es liegt am äußersten Südrand des [[Black-Mesa-Becken]]s, anteilig auf den Territorien der [[Navajo Nation]] und der [[Hopi]]. Die alluvialen Schwemmebenen aus dem [[Pleistozän]] und dem [[Holozän]] werden hier von zahllosen [[Schlot (Geologie)|Necks]] und [[Lava|lavabedeckten]] [[Tafelberg|Mesas]] durchschnittlich um 180 Meter überragt. Die umgebenden Schwemmebenenterrassen sind komplex aufgebaut, ihre unterschiedlichen Niveaus zeugen von mehreren Erosions- und Sedimentationszyklen.

Die älteste im Untergrund anstehende Gesteinseinheit besteht aus rotbraunen [[Siltstein]]en mit eingeschalteten kieselhaltigen [[Kalkstein|Kalklagen]] des [[Owl-Rock-Member]]s aus der [[Trias (Geologie)|obertriassischen]] [[Chinle-Formation]]. Darüber folgt der [[Wingate Sandstone]] – rotbraune Siltsteine mit schräggeschichteten, rotbraunen und weißen [[Sandstein]]en. Diese beiden Einheiten sind im Südwestteil des Vulkanfeldes aufgeschlossen.

Die eigentlichen Vulkanite der Hopi Buttes sind in die [[Bidahochi-Formation]] eingeschaltet. Die Bidahochi-Formation – kalkhaltige lakustrische Siltsteine, [[Tonstein]]e und Tuffe in ihrem unteren Abschnitt – setzt nach einer langen Schichtlücke im mittleren [[Miozän]] vor zirka 16 Millionen Jahren mit einer leichten [[Diskordanz]] ein.

Tufflagen aus der 150 Meter mächtigen unteren Bidahochi-Formation wurden auf den Zeitraum 15,8 bis 13,7 Millionen Jahre BP (Mittleres Miozän – [[Langhium]]) datiert. Die Sedimentation in der unteren Bidahochi-Formation ist noch vor 8,5 Millionen Jahren BP im [[Tortonium]] zu Ende gegangen.

Die Sedimente der Chinle-Formation, des Wingate Sandstone als auch der unteren Bidahochi-Formation wurden anschließend von [[Basalt|basaltischen]] und Tuffbrekzien führenden Schloten und Gängen durchschlagen. Die Hauptmenge der [[Radiometrische Datierung|radiometrischen Alter]] dieses explosiven, phreatomagmatischen Vulkanismus liegen zwischen 8,5 und 6,0 Millionen Jahren BP, d. h. im Zeitraum [[Tortonium]] bis [[Messinium]].<ref>P. E. Damon, J. E. Spencer: ''K-Ar Geochronologic Survey of the Hopi Buttes Volcanic Field.'' In: E. E. Spamer, R. A. Young (Hrsg.): ''The Colorado River: Origin and Evolution: Grand Canyon, Arizona.'' (= ''Grand Canyon Association Monograph.'' 12). 2001, S. 53–56.</ref> Gleichzeitig kam es zur Extrusion von nahezu horizontal liegenden Lavaströmen und assoziierten vulkanischen Agglomeraten. Auch [[Tuffring]]e entstanden.

Nach dem Abklingen der vulkanischen Tätigkeit wurden in der oberen Bidahochi-Formation hauptsächlich fluviatile und äolische [[Sand]]e sedimentiert.

Die Hanglagen der Schlote und Überreste der alluvialen Terrassen werden jetzt meist von grobem Schottermaterial bedeckt, Silte füllten die tiefergelegenen Schwemmebenen.

== Petrologie ==
Die einen Großteil der Mesas abdeckenden, schwarzen Lavaströme, die Necks und die Gänge bestehen aus [[Monchiquit]], einem [[Lamprophyr]]gestein. Die Tuffe und Tuffbrekzien sind aus [[Limburgit]] zusammengesetzt. Chemisch und mineralogisch sind diese beiden Gesteinstypen jedoch sehr ähnlich, der hauptsächliche Unterschied liegt in ihrer [[Petrologie|petrologischen Struktur]]. Der Monchiquit ist grobkörniger, besitzt Mikrolithen aus Augit in der Grundmasse und bildet Lavaströme. Die Limburgittuffe bestehen aus braunem [[Glas]], Hohlräume werden von [[Kalzit]] ausgefüllt und von schwarzen, opaken [[Eisensulfid]]en umrahmt.

Beide Gesteinstypen enthalten folgende [[Phänokristall]]e:
* [[Augit]] (am häufigsten)
* [[Olivin]]
* [[Biotit]]

Sie unterscheiden sich von den normalen [[Alkaligestein]]en des südlichen Colorado-Plateaus durch folgende Charakteristika:
* [[Orthopyroxen]], [[Hornblende]] und [[Plagioklas]] sind abwesend oder nur in geringen Mengen zugegen.
* [[Feldspatvertreter]] und [[Zeolithgruppe|Zeolithe]] sind vorhanden. Matrixmineral ist meist [[Analcim]], auch [[Nephelin]] kann auftreten.
* Extreme Untersättigung an SiO2.
* Hohe Gehalte an TiO2, P2O5, Wasser und Kohlendioxid.

Die Monchiquite sind sehr stark an [[Inkompatibles Element|inkompatiblen Elementen]] wie beispielsweise [[Arsen]], [[Barium]], [[Blei]], [[Quecksilber]], [[Rubidium]], [[Seltene Erden]], [[Silber]], [[Strontium]], [[Uran]], [[Vanadium]], [[Zink]], [[Zinn]] und [[Zirkon]] angereichert. Insbesondere Uran erreicht sehr hohe Konzentrationen (bis zu 5000 ppm) und wurde daher in den 1950ern in uranführenden Travertinablagerungen stellenweise abgebaut.

Die nicht vorhandene [[Europium-Anomalie]] deutet auf minimale Verweildauer des Magmas im Krustenbereich. Ursprungsort des Magmas war ein unterhalb des Kontinentalschilds gelegener und von Inhomogenitäten durchsetzter [[Erdmantel|oberer Erdmantel]].

== Einzelnachweise ==
<references />

== Quellen ==
* C. A. Wood, J. Kienle: ''Volcanoes of North America.'' Cambridge University Press, 1992.

[[Kategorie:Vulkangebiet in den Vereinigten Staaten]]
[[Kategorie:Geographie (Arizona)]]
[[Kategorie:Apache County]]

Hopi-Buttes-Volcanic-Field - Versionsgeschichte

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