Ein Hawaiianer

Der Timber Hill-Basalt erzählt eine Geschichte vergangener Tage, als der Südwesten Montanas noch ganz anders aussah und Schauplatz heftiger Vulkanausbrüche war.

Yellowstone Caldera Chronicles ist eine wöchentliche Kolumne, die von Wissenschaftlern und Mitarbeitern des Yellowstone Volcano Observatory verfasst wurde. Der Beitrag dieser Woche stammt von Jesse Mosolf, Geologe beim Montana Bureau of Mines and Geology.

Jeden Sommer versammeln sich Scharen von Geologiestudenten in den Sweetwater Hills südöstlich von Dillon, Montana, um im Rahmen ihrer College-Capstone-Kurse den Timber Hill-Basalt zu studieren und zu kartieren. Der Timber Hill-Basalt ist ein uralter Lavastrom, der heute einen markanten Tafelberg in der Gegend bildet und hoch über dem Sweetwater Canyon steht, wo die Straße unter hoch aufragenden Klippen aus dunklem Basalt in der Nähe der Springbrook Creek-Kreuzung hindurchführt. Hier erhalten Studierende die Möglichkeit, die Vulkanologie des Timber Hill-Basalts zu untersuchen und über seinen Ursprung nachzudenken. Schließlich ist Südwest-Montana nicht unbedingt für seine Vulkane bekannt.

Woher wissen Geologen, dass der Timber Hill-Basalt aus einem alten Lavastrom entstanden ist? Der erste Hinweis sind Vesikel – sie verleihen dem Gestein eine poröse Textur. Magma ist voller Gas (hauptsächlich Kohlendioxid und Wasser), und wenn es die Oberfläche erreicht und als Lavastrom ausbricht, erfährt es einen enormen Druckabfall, der dazu führt, dass sich die gelösten Gase „auslösen“ und Blasen bilden. Eingeschlossene Blasen werden beim Abkühlen in der Lava „eingefroren“. Der Basalt enthält auch säulenförmige Verbindungen (Kühlrisse), die auf ein heißes Gestein hinweisen, das abgekühlt und zusammengezogen ist. Wenn der Basalt mit einem Hammer aufgebrochen wird, kommen an einer frischen Oberfläche winzige Kristalle aus Olivin-, Pyroxen- und Plagioklas-Mineralien zum Vorschein, die in einer dunklen, feinkörnigen Matrix eingebettet sind. Diese Kristallanordnung kommt in Basalt häufig vor, und geochemische Daten aus dem Labor bestätigen eine Zusammensetzung, die relativ wenig Siliziumdioxid und viel Magnesium und Eisen enthält – was ebenfalls auf Basalt hinweist. Zusammengenommen deuten diese Merkmale darauf hin, dass es sich beim Timber Hill-Basalt um eine austretende Lava handelte, die ausbrach und bergab floss. Die Lava war viel dünner als die dicken, pastösen Rhyolith-Lavaströme, die man in der Yellowstone-Caldera findet, aber nicht so unähnlich zu den basaltischen Lavaströmen, die man in den älteren Calderas des Yellowstone-Systems findet.

Aber wenn die Lava bergab floss, warum befindet sie sich dann derzeit 500 Fuß über Sweetwater Creek? Geologen haben mithilfe moderner radiometrischer Datierungstechniken festgestellt, dass der Timber Hill-Basalt vor 6 Millionen Jahren ausgebrochen ist. Die Landschaft im Südwesten von Montana sah zu dieser Zeit ganz anders aus, und die Lava floss wahrscheinlich ein altes Flusstal hinunter, das in der Sprache der Geologen Paläovalley genannt wird. Die Lava floss über lose Flusssedimente der Sixmile Creek-Formation, die sich am Boden des Paläovals angesammelt hatten, das selbst in das Grundgestein eingeschnitten war. Der Basalt ist im Vergleich zu den darunter liegenden Sedimenten und Grundgesteinen viel widerstandsfähiger und schützte daher die darunter liegenden Gesteinseinheiten vor Erosion. Schließlich kehrte sich die Topographie um und es entstand ein Tafelberg, der heute hoch über der modernen Bachentwässerung liegt.

Wie lang war dieses Paläoval genau? Und aus welchem ​​Vulkan ist der Timber Hill-Basalt ausgebrochen? Einige Geologen vermuten, dass der Basalt von einem nahe gelegenen Vulkan stammt, dessen Gebäude längst erodiert ist. Andere glauben, dass die Basaltlava aus dem Heise-Vulkanfeld ausgebrochen ist, einem der vielen großen Vulkanzentren, die entstanden sind, als sich der Yellowstone-Hotspot nordöstlich entlang der Snake River Plain südlich der Grenze zwischen Montana und Idaho erstreckte. Der Timber Hill-Basalt liegt über 80 Meilen von Heise entfernt und liegt zwischen mehreren imposanten Gebirgszügen. Da stellt sich die Frage: War es überhaupt möglich, dass ein Basaltstrom so weit floss? Überreste des Timber Hill-Basalts können etwa 30 Meilen von den Sweetwater Hills bis nach Lima, Montana, zurückverfolgt werden. Der Weg des Lavastroms von Lima zur Snake River Plain lässt sich schwerer bestimmen, aber die Lava könnte weitere 30–50 Meilen zurückgelegt haben. Für manche mag dies unplausibel erscheinen, aber Geologen können tatsächlich auf eine Reihe von Beispielen für lange Basaltflüsse verweisen. Lavaströme der Columbia River Basalt Group sind Dutzende bis Hunderte von Kilometern lang und dokumentieren wahrscheinlich die Entstehung des Yellowstone-Hotspots nach einer relativen Ruhephase. Ein weiterer bekannter Hotspot dient als modernes Analogon: Basaltströme vom Mauna Loa haben auf ihrem Weg von ihren Quellen bis zum Meer über 30 Meilen über die Insel Hawaii gereist.

Ok, Basalt kann also über weite Strecken fließen, aber wie kam der Timber Hill-Basalt um diese imposanten Hindernisse herum, die wir Gebirgszüge nennen? Auch hier sah die Landschaft vor 6 Millionen Jahren ganz anders aus, und die Bergketten, die wir heute sehen, hatten sich noch nicht gebildet, als die Lava ein Paläoval hinabfloss, das die heutigen Sweetwater Hills und Snake River Plain verbindet. Die thermische Ausbeulung der Erdkruste, als der Yellowstone-Hotspot nach Nordosten an Heise vorbeizog, schuf viele der nach Nordwesten verlaufenden, von Verwerfungen begrenzten Gebirgszüge, die wir heute im Südwesten von Montana sehen, und zerhackte den Timber Hill-Basalt in viele Segmente. Die Sweetwater-Verwerfung scheint eine dieser nach Nordwesten verlaufenden Strukturen zu sein, die den Timber-Hill-Basalt vertikal um über 700 Fuß versetzt. Diese Verwerfung bleibt seismisch aktiv und kann im Dillon-Gebiet ein starkes Erdbeben auslösen.

Wenn Sie jemals auf der Sweetwater Road unterwegs sind, die die Beaverhead- und oberen Ruby Valleys im Südwesten von Montana verbindet, sollten Sie unbedingt anhalten und die natürliche Schönheit des Timber Hill-Basalts bewundern und über die beeindruckende vulkanische Geschichte nachdenken, die die Geologie und Landschaft von geprägt hat Südwest-Montana über Millionen von Jahren.

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