Yellowstone-
Nationalpark

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Geologie

Magma und Hotspots

Magma (geschmolzener Felsen des Erdmantels) steigt unter der Oberfläche des Yellowstones auf. Diese Hitze treibt den Yellowstone-Vulkan an und ist verbunden mit hydrothermischen Gebieten. Wie es steigt und ob ein Hotspot oder nicht daran beteiligt ist, ist noch immer Objekt vieler wissenschaftlicher Forschungsprojekte und Diskussionen (siehe Abbildung).

Die traditionelle Hotspot-Theorie sagt aus, dass eine Fahne aus geschmolzenem Felsen von der Grenze des Erdkernmantels aufsteigt und vulkanische Eruptionen an der Oberfläche auslöst. Neuere Theorien setzen das Ansteigen des geschmolzenen Felsens in Beziehung zu einer, durch Ausdehnung und Ausdünnung geschwächten Erdkruste, wie es durchweg im inneren Westen der Fall ist. Einige dieser Theorien schlagen auch einen flacheren Mantel als Ursprung für Hotspots vor. Weitere Theorien platzieren den Yellowstone-Hotspot an der Oberfläche als Sichtbarwerdung von langlebigen Vulkanismus.

Unabhängig seines Ursprungs und seines Verhaltens unter der Oberfläche befindet sich die Magmakammer des Yellowstone-Vulkan seit 16,5 Millionen Jahren in der Nähe der Oberfläche. Sie bricht immer wieder aus und hinterließ eine Spur von 100 gigantischen Calderas (Krater) über 800 Kilometer von der Grenze von Nevada und Oregon nordöstlich hoch zur Ebene des Snake Rivers in Idaho und in den zentralen Yellowstone. Diese Beweisspur wurde gelegt, als die nordamerikanische Platte in südwestliche Richtung über die oberflächliche Magmakammer hinweg zog. Die Erdoberfläche wölbte sich über der Magmakammer, im Yellowstone-Gebiet bemerkbar, da das Gebiet um 520 Meter höher liegt wie die umgebende Region.

Vor 2,1 Millionen Jahren brachte die Bewegung der nordamerikanischen Platte das Yellowstone-Gebiet in die Nähe der oberflächlichen Magma. Die Hitze des geschmolzenen Felsens in der Kruste, erzeugte eine Magmakammer aus teilweise geschmolzenen, teilweise festen Felsen. Ein aufwärts gerichteter Druck der oberflächlichen Magmakammer verursacht, dass der darüber liegenden Felsen bricht, Spalten formt und Erdbeben auslöst. Schließlich erreichen diese Spalten die tiefe Magmakammer. Magma sickert durch diese Spalten, setzten den Druck in der Kammer frei und erlauben den gefangenen Gasen sich schnell auszudehnen. Eine massive Eruption trat auf, die vulkanische Asche und Gase hoch in die Atmosphäre auswarf und schnell bewegende superheiße, pyroklastische Ströme am Boden erzeugten. Wenn die unterirdische Magmakammer geleert ist, sinkt der Boden darüber ab und erzeugt einen riesigen Krater, der als Huckleberry Ridge Caldera bekannt ist. Kleinere Lavaflüsse füllten schließlich die Caldera über zehn- bis hunderttausend Jahre.

Das Volumen des ausgestoßenen Materials, das durch diese Eruption ausgestoßen wurde, wird auf die 2400-fache Größe der Eruption des Mt. St. Helen in Washington im Jahr 1980 geschätzt und die Asche konnte bis nach Missouri gefunden werden. Ungefähr 800000 Jahre später, trat eine zweite, kleinere vulkanische Eruption an der westlichen Kante des Huckleberry Ridge Caldera auf und bildete die Henry’s Fork Caldera. Dann vor 640000 Jahre trat die dritte vulkanische Eruption im zentralen Yellowstone auf und bildete die Yellowstone-Caldera, 48 x 72,5 Kilometer groß. Vor 162000 Jahren formte eine vulkanische Eruption die kleinere Caldera, die jetzt vom „West Thumb“ des Yellowstone Lakes gefüllt ist.

Der Yellowstone ist über der oberflächlichen Magma verblieben. Der Druck und die Bewegung der unterirdischen Hitze, Magma und Flüssigkeiten veranlassen, dass sich der Boden der Caldera sich schnell (verglichen mit typischeren geologischen Prozessen) aufbläht und wieder zusammenfällt. Die steigende Magma hat zwei große Auswölbungen in der Erde erzeugt, die aufsteigenden Dome (Sour Creek und Mallard Lake) genannt werden und als große Hügel gesehen werden können.

Der Sour Creek Dome, östlich des Yellowstone Rivers von den LeHardys-Stromschnellen bis zum Hayden Valley, wird jährlich um beinahe 4 cm angehoben. Diese Aufwärtsbewegung verschiebt den Yellowstone Lake nach Süden. Am Nordufer werden größere Sandstrände sichtbar und an den südlichen Armen gibt es größere Überschwemmungsgebiete.

Vom Gipfel des Mt. Washburn kann man südlich in den Bereich der ausgedehnten vulkanischen Besonderheiten hinab sehen. Der Rand der Caldera ist auch entlang des Parkstraßensystems bei Gibbon Falls, Lewis Falls und Lake Butte sichtbar.