Pilot Rock im Petrified Forest Nationalpark liegt über der Bidahochi-Formation.

Die Bidahochi-Formation aus dem Pliozän bis späten Neogen liegt in einer Höhe von etwa 1920 m bis 2012 m im Südosten des Colorado-Plateaus . Die Ablagerungen stammen vom Hopi-See (auch Bidahochi-See genannt ) und erstrecken sich südwärts bis zur Region am Nordrand der White Mountains im zentralöstlichen Arizona . Man geht davon aus, dass der Bidahochi-See ein einzelner großer See oder mehrere flache, zeitweise wasserführende Seen war. [ 1 ] Es wurden verschiedene Fossilienarten sowie Vogelspuren gefunden .

Die Bidahochi-Formation besteht aus Basaltströmen, die eine erosionsschützende Schicht über der stark erodierbaren Chinle-Formation bilden . Die Bidahochi-Formation erstreckt sich über etwa 112 Meilen [ 2 ] in Nord-Süd-Richtung bzw. von Nordnordwest nach Südsüdost, was in etwa der Länge des heutigen Großen Salzsees von Utah entspricht .

Die Bidahochi-Formation ist möglicherweise die einzige ausgedehnte nichtvulkanische neogene Formation des Colorado-Plateaus. Sie wurde von Geologen untersucht, um Hinweise auf die Bedingungen auf dem Plateau während dieses Zeitraums zu erhalten und Hypothesen zur Entstehung des Grand Canyon zu überprüfen .

Beschreibung

An ihrem Referenzprofil nahe Indian Wells, Arizona , ist die Bidahochi-Formation in drei informelle Schichtglieder unterteilt . Das untere Schichtglied ist 65 m mächtig und besteht hauptsächlich aus Tonstein und feinem Sandstein mit einem basalen Konglomerat aus Kalk- und Siltsteingeröllen . Die Schichten weisen verzerrte Schrägschichtung und Rippelmarken auf; zudem sind Pflanzenfossilien (Abdrücke und versteinertes Holz ) vorhanden. Das mittlere vulkanische Schichtglied ist nur 1,5 m mächtig und besteht aus Vulkanoklastika , vorwiegend Basalt- und Quarzitgeröllen . Das obere Schichtglied ist über 84 m mächtig, bildet Felsbänder und Hänge und besteht hauptsächlich aus Tonstein und Sandstein . [ 3 ]

Die Formation ist in den Becken von Black Mesa und San Juan auf einer Fläche von über 16.000 Quadratkilometern (6.200 Quadratmeilen) aufgeschlossen . An vielen Stellen enthält sie Lavaströme , die in jeder Tiefe der Formation auftreten können [ 4 ] , am häufigsten jedoch im mittleren informellen Abschnitt [ 5 ] . Die Lavaströme innerhalb der Formation bedecken typischerweise Mesas [6]. Die Kontakte zwischen den informellen Abschnitten definieren keine einheitlichen stratigraphischen Positionen; die Abschnitte werden daher wahrscheinlich besser als Ablagerungsfazies denn als stratigraphische Einheiten interpretiert [ 4 ] . Die Formation wird von verschiedenen mesozoischen Formationen unterlagert [ 4 ] , wie beispielsweise der Chinle-Formation [ 7 ], und ist in ihrem Aufschlussgebiet typischerweise die oberste benannte Einheit [ 4 ] .

Die Formation stammt wahrscheinlich aus dem mittleren Miozän bis mittleren Pliozän , und ihr unterer Teil könnte mit der Fence-Lake-Formation korrelieren . [ 3 ] [ 4 ] Einer der Lavaströme innerhalb der Formation hat ein radiometrisches Alter von 4,1 Millionen Jahren [ 6 ] , und die radiometrische Datierung anderer zugehöriger Lavaströme und Ascheschichten ergibt für die Formation ein Alter zwischen 15,5 [ 5 ] und 4 Millionen Jahren. [ 4 ]

Die Formation wird größtenteils als Alluvium interpretiert , obwohl neben Lavaströmen und Ascheschichten auch äolische , lakustrine und Quellablagerungen vorkommen. Das untere Glied wird als lakustrine Fazies, das obere als fluviatile Fazies gedeutet. [ 5 ] Die lakustrinen Ablagerungen deuten auf weitverbreitete Seen in der Region hin, wobei Geologen weiterhin diskutieren, ob es einen einzigen großen See (den Hopi-See) oder eine Reihe kleinerer, temporärer Seen gab, oder ob der Hopi-See ein flacher Playa-See oder ein tiefer See war. [ 4 ] [ 8 ] [ 5 ] [ 9 ] Die durch die Formation eruptierten Maare und Schlackenkegel sprechen jedoch für einen flachen, möglicherweise temporären See. [ 5 ]

Die Formation wurde hinsichtlich Alter und Ablagerungsmilieu mit der Ogallala-Formation im östlichen New Mexico und im westlichen Texas verglichen. [ 4 ]

Hopi-See und der Grand Canyon

Die Bidahochi-Formation ist möglicherweise die einzige große nichtvulkanische geologische Formation aus dem Neogen auf dem Colorado-Plateau. [ 10 ] Daher ist sie für Geologen, die die Bedingungen auf dem Colorado-Plateau während des Neogens rekonstruieren wollen [ 11 ] , und für Theorien zur Entstehung des Grand Canyon von Interesse . [ 4 ] [ 8 ] [ 5 ] [ 9 ]

An einigen Stellen ist in der Bidahochi-Formation eine Erosionsfläche im darunterliegenden mesozoischen Grundgestein erhalten (Hopi-Buttes-Oberfläche). Röntgenkristallographische Untersuchungen der Tonminerale dieser Erosionsfläche deuten auf das Fehlen chemischer Verwitterung hin . Dies wiederum lässt darauf schließen, dass das südliche Colorado-Plateau während des größten Teils des Neogens semiarid war, selbst in Zeiten, in denen der Rest Westnordamerikas relativ feucht war. Das Plateau könnte demnach ein tiefes Becken im Regenschatten der südlichen Rocky Mountains und des zentralen Arizona-Hochlands gewesen sein. [ 11 ]

Es wurde auch vermutet, dass der Hopi-See an der Entstehung des Grand Canyon beteiligt war. Laut dieser Hypothese füllte sich der See bis zum westlichen Beckenrand, was zu einer raschen Eintiefung und der Bildung des Canyons führte. [ 12 ] Die Eigenschaften der Maare und Schlackenkegel in der Bidahochi-Formation deuten jedoch darauf hin, dass der Hopi-See recht flach war [ 5 ] und ein tiefer See sich sehr schnell gefüllt hätte. [ 8 ] Eine alternative Hypothese besagt, dass der Colorado River ursprünglich in ein nördlich gelegenes Flusssystem, den Bell River, mündete und der westliche Teil des Canyons vom Hualapai-See überflutet wurde, der bis zum Bidahochi-Becken reichte. Erst nach der Öffnung des Golfs von Kalifornien wurde der Colorado River in ein südlich gelegenes Flusssystem integriert. Alte Deltaablagerungen in der Bidahochi-Formation an den Mündungen von Paläokayonen werden als Beleg für diese Hypothese angeführt. [ 9 ]

Geschichte der Untersuchung

Die Formation wurde 1924 von A. B. Regan erstmals nach Aufschlüssen im gesamten Hopi-Buttes-Vulkanfeld benannt . [ 13 ] 1954 definierten Charles Repenning und James Irwin ein Referenzprofil nahe Indian Wells und unterteilten die Einheit in informelle untere, vulkanische und obere Glieder. [ 3 ] D. W. Love kam zu dem Schluss, dass die von früheren Forschern definierten Glieder lediglich Ablagerungsfazies darstellten, und empfahl, sie nicht weiter zu berücksichtigen. [ 4 ]

Siehe auch

Fußnoten

Referenzen

Kalksteinfossilien

Bidahochi und der versteinerte Wald

Bidahochi-Formation