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Geophysikalische Daten vom westlichen Gakkel Rücken und Lena Trog

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Jokat, W. , Schmidt-Aursch, M. C. and Schenke, H. W. (2005): Geophysikalische Daten vom westlichen Gakkel Rücken und Lena Trog , Tagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft, Graz. .
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Die Untersuchung von ultra-langsamen Rücken in der Arktis (Gakkel Rücken) und dem südwestlichen indischen Ozean hat überraschende Resultate zur Krusten- und Mantelstruktur erbracht. Geophysikalische und petrologische Untersuchungen zeigen zweifelsfrei, dass entlang dieser beiden Rückensysteme der Magmatismus auf eng begrenzte Gebiete beschränkt ist. Dies lässt sich insbesondere mit Hilfe tiefenseismischer und magnetischer Daten aufzeigen. In den Regionen mit verstärktem Magmatismus verdickt die ozeanische Kruste von ca. 2 km auf 3-4 km. Die verstärkte Förderung von Basalten hat ferner stärkere magnetische Anomalien zur Folge. Hier erreichen die Anomalien Werte von bis zu 500 nT, während das Magnetfeld in amagmatischen Segmente um 0-10 nT schwankt. Die Beprobung dieser Segmente zeigt, dass die geringen magnetischen Anomalien mit einem gehäuften Auftreten von Peridotiten verbunden sind. Basalte wurden fast ausschliesslich in den Regionen gedredgt, in denen sowohl die Kruste mächtiger und die magnetischen Anomalien Werte von bis zu 500 nT erreichen.Bei etwa 3°30E ändert sich dieses Muster schlagartig. Innerhalb von 10-20 km steigt die magnetische Anomalie im Rifttal auf 500 nT an, und bleibt Richtung Westen auf diesem hohen Niveau. Die Krustenmächtigkeit westlich von 3°30E nimmt deutlich auf 3-4 km zu, verglichen mit 1-2 km im Osten dieser Diskontinuität. Auch die 3D Schwere-Modellierung zeigt deutliche Unterschiede für diese beiden Regionen. Östlich von 3°30E erklärt sich die Schwereanomalie zwanglos aus der Krustenmächtigkeit und einem Mantel von normaler Dichte. Dies lässt den Schluss zu, dass die Manteltemperatur in dieser Region nicht sonderlich anomal ist. Westlich von 3°30E hingegen, müssen geringere Dichten unterhalb des Rifttals modelliert werden, um die Schwereanomalie zu erklären. Dies kann wiederum mit einer erhöhten Manteltemperatur und erhöhtem Zufluss von heissem Mantelmaterial erklärt werden. Was hierbei überrrascht, ist, dass der Übergang zwischen diesen beiden Spreading Regimen sehr scharf ist. Dies kann bedeuten, dass auch der Erdmantel entsprechend heterogen ist. Diese Grenze scheint fernerhin zeitlich sehr stabil zu sein, wenn man die generell erhöhten magnetischen Anomalien bis etwa 35 Mio. Jahre hinzuzieht.Betrachtet man die magnetischen Anomalien weiter Richtung Fram Strasse, so findet man bei ca. 82°N eine erneute Diskontinuität. Innerhalb einer relativ kurzen Distanz verschwinden die magnetischen Anomalien Richtung Süden. Dies wurde in einigen Modellen als Hinweise für eine markante Störungszone interpretiert, die bei der Öffnung der Fram Strasse aktiviert worden ist. Neue bathymetrische und petrologische Daten in der Fram Strasse zeigen allerdings ein anderes Bild. Das Rifttal, hier der Lena Trog, hat zwischen 83°N und 80°N keine wesentlichen Versätze, wie es in vielen Interpretationen aufgrund der vermuteten schrägen Spreizungrichtung gefordert worden ist. Die kleineren magnetischen Amplituden sind wiederum mit einem gehäuften Auftreten von Peridotiten verbunden, die offensichtlich eine geringere Magnetisierung besitzen.Diese Beobachtung in Verbindung mit neuen reflektionsseismischen Daten, die im Jahr 2004 in der Fram Strasse erhoben worden sind, bestätigen Interpretationen, dass die Öffnung der Fram Strasse bereits vor ca. 10-15 Mio. Jahren begonnen hat. Die Position der Kontinent-Ozean Grenze in dieser Region ist allerdings zur Zeit noch nicht gut definiert.Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass geowissenschaftliche Untersuchungen des Gakkel Rückens und des Lena Troges überraschende Ergebnisse sowohl für das Verständnis des globalen Meeresbodenspreizungsystems als auch zur Paleoozeanographie der Fram Strasse geliefert haben.

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