Tiefenseismische Untersuchungen des Hotspot-Vulkanismus der Kapverden Schwelle: Untersuchungen zur Mechanik und Isostasie der Lithosphäre und Plumedynamik
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Jahre 2004 wurde mit dem Forschungsschiff METEOR ein umfangreiches geophysikalisches Programm im Archipel der Kapverden durchgeführt. Kernstück der seismischen Arbeiten war ein ca. 500 km langes seismisches Profil über die Kapverden Schwelle. Hier sollte vor allem der Ursprung der prominenten regionalen Hotspot‐Schwelle untersucht werden und die Kompensationsmechanismen der Schwelle evaluiert werden. Die seismischen Messungen ergaben eine ca. 8 km mächtige ozeanische Kruste, welche sich im Bereich der Inseln und submariner Vulkane auf 9 bis ~12 km erhöht. Es konnten keine Intrusionen an der Krustenbasis beobachtet werden, so dass der Ursprung der Kapverden Schwelle nicht durch Krustenverdickung oder andere Formen einer Kompensation an der Krustenbasis („underplating“) bedingt wird. Die regionale Schwerefeldanomalie lässt sich am besten durch eine reduzierte Manteldichte in 20 bis 100 km Tiefe beschreiben. Die gefundenen Strukturen und Eigenschaften von Kruste und Mantel deuten somit darauf hin, dass die Kapverden Schwelle durch eine reduzierte Manteldichte – vermutlich bedingt durch erhöhte Temperaturen im Mantel – sowie durch den dynamischen Auftrieb von asthenosphärischen Mantel bedingt wird. Weitere Arbeiten deuten darauf hin, dass sich die seismische Aktivität und somit möglicherweise auch die vulkanische Aktivität von Fogo nach Südwesten in die Region des ca. 3 km hohen submarinen Vulkans Cadamosto verlagert hat. Im Bereich unterhalb des Vulkans konnten zahlreiche lokale Erdbeben lokalisiert werden. Diese deuten auf magmatische Aktivität im Inneren des Vulkans hin. Im Zuge der Bildung aller Inseln im Archipel der Kapverden ist es immer wieder zu katastrophalen Hangrutschungen gekommen. Diese hatten zum Teil Volumina von >150 km3. Eine Abschätzung des Alters für die acht detektieren Rutschungen an den Flanken der Inseln Santo Antao, Sao Vincente, Sao Nicolau und Fogo ergibt, dass sich die jüngste Rutschung vor ca. 80.000 Jahre in Fogo ereignet hat. Die anderen Rutschungen sind vermutlich älter als 200.000 bis 500.000 Jahre. Bedingt durch die Tatsache, dass die größte vulkanische Aktivität im Südwesten des Archipels stattfindet, ist damit zu rechnen, dass sich zukünftige Rutschungen in dieser Region ereignen werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Cruise Report METEOR M62/3, Cape Verde Hotspot Volcanism, University Hamburg, 2004
Grevemeyer, I. et al.
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Slope failure on the flanks of the southern Cape Verde Islands, In: Lykousis, V. ; Sakellariou, D. ; Locat, J. (Eds.), Submarine mass movements and their consequences, Dordrecht: Springer, p. 337‐345, 2007
Le Bas, T.P., D.G. Masson, R.T. Holtom, I. Grevemeyer
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Crustal structure and origin of the Cape Verde Rise, Earth Planet. Sci. Lett., 272, 422‐428, 2008
Pim, J. C. Peirce, A.B. Watts, I. Grevemeyer, A. Krabbenhoeft
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Flank collapse and large‐scale landsliding in the Cape Verde Islands, off West Africa, Geochem. Geophys. Geosyst., 9, Q07015, 2008
Masson, D.G., T.P LeBas, I. Grevemeyer, W. Weinrebe
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Seismic activity at Cadamosto seamount near Fogo Island, Cape Verdes – formation of a new ocean island?, Geophys. J. Int., 180, 252‐258, 2010
Grevemeyer, I., G. Helffrich, B. Faria, G. Booth‐Rea, M. Schnabel, W. Weinrebe
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Uplift at lithospheric swells – I: seismic and gravity constraints on the deep structure of the Cape Verde midplate swell, Geophys. J. Int., 182, 531‐550, 2010
Wilson, D., C. Peirce, A.B. Watts, I. Grevemeyer, A. Krabbenhoeft
