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[[Datei:Karte der Navajo Volcanic Fields.jpg|mini|hochkant=1.5|Karte des Navajo Volcanic Field]]

Das '''Navajo Volcanic Field''', in der [[Navajo (Sprache)|Navajo-Sprache]] '''tsézhiin ‘íí ‘áhí''' („schwarze herausragende Felsen“), ist ein auf rund 1800 Meter Höhe gelegenes, rund 30.000 Quadratkilometer großes [[Vulkanfeld]]<ref name="roden1990">{{Literatur |Autor=Michael F. Roden, Douglas Smith, V. Rama Murthy|Jahr=1990|Titel=Chemical constraints on lithosphere composition and evolution beneath the Colorado Plateau|Sammelwerk=[[Journal of Geophysical Research]]|Band=95, No. B3, Jahrgang 1990|Seiten=2811–2831}}</ref> auf dem [[Colorado Plateau]]. Die vulkanischen Erscheinungsformen bestehen aus mehr als 80 größeren [[Schlot (Geologie)|Schlot]]en, sowie einer Vielzahl an kleineren Intrusionen, [[Gang (Geologie)|Gängen]], [[Lagergang|Lagergängen]], [[Lava]]strömen und [[Maar]]en magmatischen Ursprungs, die teilweise erst durch die [[Erosion (Geologie)|Erosion]] des umgebenden, relativ weichen [[Sandstein]]s freigelegt wurden. Sie entstanden vor zirka 28 bis 19 Millionen Jahren.

Die [[Geologie|geologische Bedeutung]] des ''Navajo Volcanic Fields'' liegt in der Tatsache, dass die vulkanischen Erscheinungen die [[Erdkruste]] relativ kurz nach dem Ende der [[Laramische Gebirgsbildung|laramischen Gebirgsbildung]] durchdrangen und dabei in den [[Magma]]strömen zahlreiche Gesteine aus dem [[Erdmantel]] mitgerissen haben. Diese sind jetzt in den freiliegenden Gesteinen eingebettet.<ref name="roden1990"/> Da das Colorado-Plateau seitdem geologisch relativ ruhig blieb, kann man aus diesen als [[Xenolith]]e bezeichneten Fragmenten einen Einblick in den bis heute weitgehend unveränderten Erdmantel der Region gewinnen.<ref>{{Literatur |Autor=Douglas Smith, William L. Griffin et al.|Jahr=1991|Titel=Trace-element zonation in garnets from The Thumb: heating and melt infiltration beneath the Colorado Plateau|Sammelwerk=Contributions to Mineralogy and Petrology|Band=107|Seiten=60-79}}</ref>

== Geographie ==
Das ''Navajo Volcanic Field'' liegt im als [[Four Corners]] bezeichneten Grenzgebiet der vier US-Bundesstaaten [[Utah]], [[Colorado]], [[Arizona]] und [[New Mexico|New Mexico]] und erstreckt sich auf alle vier Bundesstaaten. Es hat eine grob bogenförmige Struktur von Nordwesten nach Süden von rund 300 km Länge und etwa 100 km Breite, mit einem abgesetzten Bereich im Nordosten nahe dem [[Mesa-Verde-Nationalpark|Mesa-Verde-Hochland]]. Die Nordwestgrenze des Vulkanfeldes bildet der Ostrand des ''[[Monument Valley|Monument Upwarp]]'', sein Nordteil reicht in das [[Paradox-Becken]], nahe dem Zentrum erheben sich die [[Carrizo Mountains]] und sein Südteil umfasst den ''[[Defiance Uplift]]'' und die [[Chuska Mountains]]. Im Osten liegen Teile des Feldes schon im [[San-Juan-Becken]].

Untergrund und Umfeld des ''Navajo Volcanic Field'' sind vorwiegend Sandsteine aus dem [[Mesozoikum]] mit einem Alter von 251 bis 65 Millionen Jahren ([[Mya (Zeitskala)|mya]]) wie beispielsweise die [[Chinle-Formation]], im Gebiet der Chuska Mountains aber auch jüngere Gesteine aus dem [[Paläogen]] mit einem Alter von 65 bis 28 mya wie der [[Chuska Sandstone]].

Das Colorado-Plateau wurde im Rahmen der [[Laramische Gebirgsbildung|laramischen Gebirgsbildung]] vor etwa 80 bis 40 Millionen Jahren als Ganzes angehoben.<ref>USGS: [http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/province/coloplat.html Geologic Provinces of the United States: Colorado Plateau Province], Stand 2004</ref> Dabei traten einzelne [[Flexur]]en auf, Unterschiede in der Hebung, die ohne als [[Verwerfung (Geologie)|Verwerfung]]en bezeichnete Brüche erfolgten. Wird durch spätere [[Erosion (Geologie)|Erosion]] die Oberfläche abgetragen, so wird an den Flexuren die steil stehende [[Stratigraphie (Geologie)|Schichtung]] des abgeschobenen Seitenflügels horizontal oder mit geringen Höhenunterschieden angeschnitten. Diese Strukturen werden [[Monoklinale]]n genannt und können sich über 100 km und mehr erstrecken. Die an der Oberfläche sichtbaren Vulkanerscheinungen der ''Navajo Volcanic Fields'' konzentrieren sich entlang dieser Monoklinalen, weil Magma leichter an den Übergangszonen zwischen verschiedenen Gesteinsschichten aufsteigen, als diese durchdringen kann. Bei den abseits der Monoklinalen gelegenen Vulkanschloten ist anzunehmen, dass sie an Bruchzonen im tieferen Untergrund aufdrangen.<ref>{{Literatur |Autor=Paul T. Delaney|Jahr=1987|Titel=Ship Rock, New Mexico – the vent of a violent volcanic eruption|Herausgeber=S. S. Beus|Sammelwerk=Geological Society of America Centennial Field Guide, Rocky Mountain Section|Band=Band 2|Ort=Boulder, Co.|Seiten=411-415}}</ref>

[[Datei:Shiprock.snodgrass3.jpg|mini|Der [[Shiprock]], das wohl bekannteste Beispiel eines vulkanischen Necks aus dem Navajo Volcanic Field]]
[[Datei:Agathla.jpg|mini|Neck des [[El Capitan (Berg, Arizona)|Agathla Peak]], auch El Capitan genannt]]
[[Datei:Kaibab employees visit Navajo Nation.jpg|mini|Im Krater des ''Narbona Pass''-Vulkans in den Chuska Mountains]]

== Vulkanismus ==
Eine weitere Hebung des Colorado-Plateaus um bis zu 3000 m erfolgte erst nach dem Ende der vulkanischen Aktivitäten im Zeitraum 20 bis 6 Millionen Jahre. Seitdem ist aufgrund der Hochlandlage die Erosion auf dem Colorado-Plateau besonders wirksam. An einigen Vulkanschloten des ''Navajo Volcanic Field'' wurde der die Vulkanite umgebende Sandstein abgetragen, das härtere vulkanische Gestein wurde freigelegt und überragt seitdem das heutige Geländeniveau. Paradebeispiel hierfür ist der [[Shiprock]] – ein [[Neck (Geologie)|Neck]] aus Tuffbrekzie, der in etwa den mittleren Abschnitt eines [[Diatrem]]s darstellt. An seinem Gipfel sind gerade noch Nachsturzeffekte zu erkennen, wie sie für den oberen Abschnitt eines Diatrems typisch sind. Weitere bekannte Beispiele sind der [[El Capitan (Berg, Arizona)|Agathla Peak]] und der [[The Thumb (Geologie)|Thumb]].

=== Entstehung ===
Die Vulkane des ''Navajo Volcanic Field'' sind überwiegend Maar-Diatrem-Vulkane. Sie wurden durch so genannte [[Phreatomagmatische Explosion|phreatomagmatische Eruptionen]] erzeugt, als in Gängen empordringendes Magma auf [[Grundwasser]] traf. Bei einem solchen Zusammentreffen werden [[Physikalische Explosion|Dampfexplosionen]] ausgelöst, die eine besonders hohe Eruptionsenergie erzielen.<ref>{{Literatur |Autor=Wohletz, K. & Heiken, G.|Jahr=1992|Titel=Volcanology and geothermal energy|Verlag=University of California Press|Ort=Berkeley|Seiten=432}}</ref> Unter mehrfachen Ausbrüchen bricht der als Diatrem bezeichnete Schlot an die Oberfläche durch und ein flacher [[Maar]]krater wird herausgesprengt, der von einem [[Tuffring]], bestehend aus dem bei den Ausbrüchen ausgeworfenen [[Pyroklastisches Sediment|pyroklastischen Material]], umgeben wird. Mit allmählicher Erschöpfung des Grundwasservorrats wandern die Explosionsherde weiter in die Tiefe und zurück bleibt ein trichterförmiger Schlot, gefüllt mit [[Brekzie]]n aus verfestigtem Magmen- und Nebengesteinstrümmern.<ref name="semken2003"/> Nach Beendigung der explosiven Tätigkeiten kann Magma in den Schlotbrekzien aufsteigen und als Lavastrom den Maarkrater auffüllen. Gelegentlich laufen Lavaströme auch über und verlassen den Krater. In der Schlussphase kommt es dann oft zu einem Einbruch und Nachstürzen des oberen Schlotbereichs.

Am ''Narbona Pass Volcano'' in den Chuska Mountains kann dieses Entstehungsmodell eines Maar-Diatrem-Vulkans weitgehend nachvollzogen werden. Der Maar-Krater am Narbona Pass hat einen Durchmesser von knapp 2 km, an seinem Rand ist der geschichtete Tuffring zu erkennen, im Inneren sowohl [[Lavafluss|Lavaflüsse]] wie kleinere durch Erosion freigelegte Schlotfüllungen.<ref>{{Literatur |Autor=Brittany D. Brand, Amanda B. Clarke, Steven Semken|Jahr=2009|Titel=Eruptive conditions and depositional processes of Narbona Pass Maar volcano, Navajo volcanic field, Navajo Nation, New Mexico (USA)|Sammelwerk=Bulletin of Volcanology|Band=71|Seiten=49–77, 61 f.}}</ref>

Ausnahmen sind acht aus [[Serpentinisierung|serpentinisierten]], [[Ultramafisches Gestein|ultramafischen]] [[Brekzie|Mikrobrekzien]] (Akronym: SUM, von [[Englische Sprache|engl.]] ''serpentinized ultramafic microbrecia'') aufgebaute Schlote, von denen sieben in unmittelbarer Nähe der Monoklinalen liegen. Die Entstehung dieser Mikrobrekzien erklärt sich dadurch, dass gasreiches Magma unter relativ niedrigen Temperaturen schon beim Aufstieg auf wasserhaltiges Gestein traf, das Magma hierdurch sehr rasch abkühlte und fragmentierte; größere Explosionen blieben hier aus.<ref name="smith">{{Literatur |Autor=Douglas Smith, Susan Levy|Jahr=1976|Titel=Petrology of the Green Knobs diatreme and implications for the upper mantle below the Colorado Plateau|Sammelwerk=Earth and Planetary Science Letters|Band=29|Seiten=107–125}}</ref> Die acht SUMs wurden zunächst als [[Kimberlit]]e angesprochen,<ref name="smith"/> bis die neue, beschreibende Bezeichnung etabliert wurde.<ref name="roden1981"/>

=== Gesteinszusammensetzung ===
Die typischen Vulkangesteine im ''Navajo Volcanic Field'' sind überwiegend [[Minette (Ganggestein)|Minetten]]. Die am Ende der Eruptionen entstandenen Lavaströme bestehen meist aus [[Trachybasalt]]en. Diese sind chemisch identisch mit den Minetten, haben aber eine andere [[Petrologie|petrologische Struktur]], weil sie an der Oberfläche und damit unter Atmosphärendruck aushärteten; Minetten erstarren bereits im Schlot unterhalb der Oberfläche und unter Druck. Neben den Minetten treten vereinzelt auch sehr seltene Gesteinsarten auf, wie beispielsweise natriumhaltige Lamprophyre ([[Monchiquit]]e), [[Olivinmelilithit]] und [[Katungit]].<ref name="semken2003"/>

Die Minetten sind [[Lamprophyr]]e, die wegen ihres hohen Magnesium- und Eisengehaltes als [[Mafit|mafisch]] eingestuft werden. Sie bestehen zu ungefähr 50 Gewichtsprozent aus SiO2 in Verbindung mit einem sehr hohen K2O-Gehalt von durchschnittlich 6 %. Nur einige wenige Minetten weisen höhere SiO2-Gehalte von bis zu 60 % auf und werden damit als [[Felsit|felsisch]] klassifiziert.<ref name="roden1981">{{Literatur |Autor=Michael F. Roden|Jahr=1981|Titel=Origin of coexisting minette and ultramafic breccia, Navajo volcanic field|Sammelwerk=Contributions to Mineralogy and Petrology|Band=77|Seiten= 195-206}}</ref> Die höheren SiO2-Anteile lassen sich durch eine [[Fraktionierte Kristallisation (Petrologie)|fraktionierte Kristallisation]] in späteren Aufstiegsphasen erklären. Die Temperatur des Minetten-Magmas bei der Eruption wird auf 1000 ± 75 °C oder nach einer anderen Schmelzprobe auf zwischen 1000 und 1200 °C geschätzt.<ref name="semken2003"/>

=== Magmatische Evolution ===
Für die Entstehung des Magmas und die Erklärung seiner Zusammensetzung werden verschiedene Ansätze diskutiert. Grundsätzlich können die auffällig hohen Magnesium- und Eisen-Anteile entweder durch [[Trennverfahren (Verfahrenstechnik)|Abtrennung]] der fehlenden Anteile oder durch Anreicherung der häufigen Stoffe erklärt werden.<ref>Alle Erklärungen nach Steven Semken: ''Black Rocks Protuding up: The Navajo Volcanic Field'' mit weiteren Nachweisen</ref> Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass der Mantel-[[Peridotit]] schon vorher von einer Kalium-[[Metasomatose]] betroffen worden war, bevor er [[Partielle Schmelze|partiell aufschmolz]], Residualanteile zurückließen und eine [[Fraktion (Chemie)|Fraktion]] mit der beobachteten Zusammensetzung entlang Verwerfungen in der Erdkruste aufstieg. Es ist aber auch möglich, dass die im Chemismus des Vulkanfelds fehlenden Bestandteile schon in einem früheren partiellen Aufschmelzereignis abgetrennt worden waren und dass der erneute Schmelzvorgang sowie der Aufstieg als Magma erst wesentlich später erfolgten. Alternativ wird ferner angenommen, dass die hohen Eisen- und Magnesium-Anteile nicht aus dem eigentlichen Mantelgestein selbst stammen, sondern sich erdgeschichtlich wesentlich früher und tiefer im Erdmantel durch Schmelzvorgänge ansammelten und dann [[Intrusion (Geologie)|intrusiv]] in jenes Mantelgestein gelangten, welches später zum Magma aufschmelzen sollte. Letztlich kommt auch eine nicht näher beschriebene [[Fraktionierte Kristallisation (Petrologie)|fraktionierte Kristallisation]] eines bereits vorhandenen [[Ultramafisches Gestein|ultramafischen Magmas]] in Betracht.

In allen Erklärungen entstanden die acht SUM-Diatreme aus einem Magma mit besonders hohem Gasanteil, wobei die wenigen felsischen Minetten aus dem obersten Teil des Aufschmelzbereichs, die Mehrzahl der mafischen Minetten jedoch aus tieferen Schichten stammen.<ref name="roden1981"/>

Die in das Vulkangestein eingebetteten [[Xenolith]]e aus dem Erdmantel bestehen in der Regel aus [[Spinell]]- und seltener [[Granatgruppe|Granat]]-Peridotiten ([[Lherzolith]]e) sowie [[Eklogit]]en.<ref name="roden1990"/> Diese Xenolithgesteine des Navajo-Vulkanfelds zeigen, dass der Erdmantel unter dem Colorado Plateau starke Ähnlichkeiten mit [[Ozeanische Erdkruste|ozeanischer Erdkruste]] hat. Es fand dort also mutmaßlich bereits im [[Präkambrium]] eine [[Subduktion]] einer ozeanischen [[Plattentektonik|tektonischen Platte]] unter eine [[Kontinentale Erdkruste|kontinentale Platte]] statt,<ref name="roden1990"/> analog zur Erklärung der laramischen Gebirgsbildung durch Subduktion der [[Farallon-Platte]]. Allerdings sind die Gesteine in ihrer chemischen Zusammensetzung nicht vollständig mit dem im Erdmantel vorherrschenden [[Peridotit]] identisch, sondern es fehlen Fraktionen, wodurch der Kalium- sowie der Eisen- und Magnesiumanteil relativ zunehmen. Aus der Analyse der Gesteinsverteilung innerhalb der Diatreme lässt sich ermitteln, dass die als [[Mohorovičić-Diskontinuität|Moho]] bezeichnete Grenze von Erdkruste und -mantel unter dem Colorado-Plateau bei etwa 43 km Tiefe liegt.<ref>{{Literatur |Autor=Thomas R. McGetchin, Leon T. Silver|Jahr=1972|Titel=A crustal-upper mantle model for the Colorado Plateau based on observations of crystalline rock fragments in the Moses Rock dike|Sammelwerk=Journal of Geophysical Research|Band= 77|Seiten=7022-7037}}</ref>

== Ethnogeologie ==
Heute siedeln in der Region die [[Navajo (Volk)|Navajo]], die sich selbst als ''Diné'' bezeichnen. Nahezu das gesamte Navajo Volcanic Field liegt im Gebiet der [[Navajo Nation]], ihrem selbstverwalteten Territorium. Sie haben eine große Zahl an [[Mythos|Mythen]] und [[Legende]]n, die sie mit den vulkanischen Felsformationen in Verbindung bringen, so ist beispielsweise der [[Shiprock]] Schauplatz einer bedeutenden Episode in ihrer [[Schöpfung]]sgeschichte. Das Weltbild der Navajo ist von einem allumfassenden [[Dualismus]] geprägt: in der Vorstellung der Navajo verdanken die Erde und alle Erscheinungsformen der belebten und unbelebten Natur ihre Entstehung dem Zusammenwirken von ''Nohosdzáán'' (Erde) and ''Yadihil'' (Himmel). Die einzelnen Prozesse werden in schöpfende, weibliche, und zerstörende, männliche Faktoren unterschieden. In einer an die traditionelle, als ''tsé na’alkaah'' (Gesteinslehre) bezeichneten Ethno-Geologie der Diné angelehnten Erklärung können die vulkanischen Formationen des Navajo Volcanic Fields als durch das gewaltsame (männliche) Zusammenwirken von Magma aus der Erde mit vom Himmel stammendem Wasser beschrieben werden. Die Gesteine in den Schloten wurden durch Interaktion der (weiblichen, aus der Erde stammenden) Hebung des Colorado-Plateaus mit der (männlichen, vom Himmel kommenden) Erosion freigelegt. Diese Integration der wissenschaftlichen Geologie mit traditionellen Vorstellungen wird an Schulen und Hochschulen der Diné verwendet, um den naturwissenschaftlichen Unterricht mit der Kultur und Vorstellungswelt der Diné zu verschmelzen.<ref name="semken2003">Steven Semken: ''Black Rocks Protuding up: The Navajo Volcanic Field''</ref>

== Literatur ==
* Steven Semken: ''Black Rocks Protuding up: The Navajo Volcanic Field''. In: ''New Mexico Geological Society Guidebook''. 54th Field Conference, Geology of the Zuni Plateau, 2003, S. 133–138 (online: [http://semken.asu.edu/pubs/semken03_nvf.pdf Fieldguide zum Navajo Volcanic Field] PDF-Datei; 1,14 MB).

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
* New Mexico Museum of Natural History and Science: [http://nmnaturalhistory.org/chuska-ship-rock-navajo-field Navajo Volcanic Field]
* Jack Share: [http://written-in-stone-seen-through-my-lens.blogspot.de/2011/01/ship-rock.html Ship Rock and the Navajo Volcanic Field], Januar 2011

== Einzelnachweise ==
<references/>

{{Coordinate|NS=36.690446|EW=-108.83812|article=/|dim=100000|type=mountain|region=US-CO/US-NM/US-AZ/US-UT}}

[[Kategorie:Vulkangebiet in den Vereinigten Staaten]]
[[Kategorie:Geographie (Colorado)]]
[[Kategorie:Geographie (New Mexico)]]
[[Kategorie:Geographie (Arizona)]]
[[Kategorie:Geographie (Utah)]]

Navajo Volcanic Field - Versionsgeschichte

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