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Rifting im östlichen Neuseeland und Beginn des Aufbruchs zwischen Neuseeland und der Westantarktis: Ergebnisse der Sonne-Fahrt SO 169

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Grobys, J. , Gohl, K. , Uenzelmann-Neben, G. , Davy, B. , Barker, D. and Deen, T. (2007): Rifting im östlichen Neuseeland und Beginn des Aufbruchs zwischen Neuseeland und der Westantarktis: Ergebnisse der Sonne-Fahrt SO 169 , Statusseminar 2007, Meeresforschung mit FS SONNE, 14.-15. Februar, 2007, Kiel .
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Abstract:

Die Prozesse, die zum intrakontinentalen Rifting und nachfolgenden Abbruch führen und ihn begleiten, sind weiterhin nur teilweise verstanden. Neueste plattentektonische Rekonstruktionen des Südpazifiks zeigen, daß der kretazische Abbruchprozeß von Neuseeland und der Westantarktis in sehr unterschiedlichen Phasen und Zeiten abgelaufen ist. Ein erstes Rifting zwischen dem Chatham Rise und dem östlichen Marie-Byrd-Land bzw. dem westlichen Thurston-Island-Block der Antarktis fand um 90 Ma statt (Abb. 1), nachdem vermutlich die Kollision des Hikurangi-Plateaus mit dem ehemaligen Chatham Rise den proto-pazifischen Subduktionsvorgang entlang des damaligen Nordrands von Neusee-land beendete. Das benachbarte Campbell-plateau trennte sich von Marie-Byrd-Land erst um 83 Ma. Der dazwi-schenliegende Zeitraum ist durch enorme Extensionsprozesse der neuseeländischen Kruste gekennzeichnet, die den Bountytrog und das Great South Basin als breite und tiefe Sedi-mentbecken formieren ließen.Als Teil des Projekts CAMP wird mit den während der Fahrt SO-169 (Jan./Feb. 2003, Abb. 2) gewonnenen geophysikalischen Daten der Fragestellung nachgegangen, welche Rolle die Öffnung des Bountytrogs und des Great South Basins sowie das Campbellplateau für den kontinentalen Abbruchprozeß spielten. Über beide Becken und Abschnitte des Plateaus sind sowohl reflexionsseismische als auch Weitwinkelreflexions- und Refraktionsprofile mit Ozeanbodenseismometern (OBS) vermessen worden. Die OBSe sind im Abstand von jeweils ca. 15 km zueinander entlang zweier Profile abgesetzt worden und haben Airgun-Signale im nominellen Schußabstand von 150 m registriert. Landwärts wurde das Great-South-Basin-Profil mit weiteren seismischen Registriereinheiten verlängert. Begleitet wurden alle Schiffsprofile mit Gravimetrie- und Magnetfeldmessungen. Die Auswertung der neu gewonnenen Daten wurde von weiteren, älteren reflexions-seismischen Daten, die von GNS Science zur Verfügung gestellt wurden. Infolge der Auswertung wurden Modelle der Krusten-entwicklung der Becken und der submarinen Plateaus entwickelt, die den Zusammenhang mit den Rift- und Abbruchprozessen erklären helfen.Die seismischen Laufzeitdaten der OBS-Aufnahmen wurden zu Geschwindigkeits-Tiefen-Modellen invertiert, die für den Bountytrog Krustentiefen von 12-14 km unter dem Meeresboden aufzeigen (Abb. 3). Die Krustenmächtigkeiten steigen zum Chatham Rise bis auf 22 km an. Die Sedimente erreichen innerhalb des Trogs Mächtigkeiten bis zu 3,5 km. Die Mächtigkeit der kristallinen Kruste und die Verteilung der durchschnittlichen P- und S-Wellengeschwindigkeiten entlang des Profils deuten sehr stark auf extrem gedehnte kontinentale Kruste, die kurz vor der Bildung ozeanische Kruste stand. Die modellierten Krustenmächtigkeiten für das Great South Basin und das zentrale Campbell Plateau liegen zwischen 19 und 26 km, wobei die Sedimente im Great South Basin Mächtigkeiten bis zu 7 km erreichen. In der Unterkruste unter dem zentralen Campbell Plateau finden sich erhöhte P-Wellengeschwindigkeiten, die auf eine Unterplattung bzw. Intrusion hinweisen. Die Krustenmächtigkeiten im Great South Basin zeigen eine gedehnte kontinentale Kruste an.Zusammen mit bestehenden geophysikalischen Daten und neu modellierten Gravimetriedaten wurde eine Krustenmächtigkeitskarte für den Bereich des Mikrokontinent Neuseelands erstellt, mit deren Hilfe eine Rekonstruktion (Abb. 4) für die Schließung der Becken und Tröge des Kontinents errechnet wurde. Die neuberechneten Rotationspole zeigen eine deutlich geringere Extension zwischen Neuseeland und der Antarktis als bisher bei anderen Rekonstruktionen angenommen. Damit wird die plattenkinematische Anpassung in diesem Gebiet stark verbessert.

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