Modellierung und Interpretation magnetischer Anomalien der Zentralkaribik
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Auf der Forschungsfahrt Me81/2 wurden mehr als 7300 km Magnetikprofile in der westlichen Karibik und insbesondere im Colombia-Becken durchgeführt. Dabei wurden neben den klassischen geschleppten Totalfeldmagnetometern auch orientierte geschleppte und schiffsfeste Vektormagnetometer eingesetzt, mit denen das Erdmagnetfeld in seinen Komponenten gemessen wurde. Nach umfangreichem Datenprozessing, das auch die Entwicklung neuer Codes zur Kompensation des magnetischen Eigenfeldes des Schiffes beinhaltete, konnten Methoden der Vektordatenanalyse im Orts-und Wellenzahlbereich angewendet werden. Aus diesen lassen sich die Streichrichtungen magnetischer Anomalien aus einzelnen Profilen bestimmen. Für das südliche und zentrale Colombia-Becken ergab sich mit diesen Methoden eine konsistente E-W-Streichrichtung der magnetischen Anomalien, für das nördliche Colombia- Becken und die die anschließenden Gebiete nördlich des Hess-Escarpments wurde eine Streichrichtung von etwa N60°E bestimmt. Sowohl die Tatsache, dass überhaupt konsistente Streichrichtungen der magnetischen Anomalien vorliegen als auch ihre generelle E-W Ausrichtung stehen im Widerspruch zu gängigen Modellen der Bildung der Caribbean Large Igneous Province (CLIP) durch Hotspot-Vulkanismus auf älterer ozeanischer Kruste weit westlich im Pazifik. Versuchsweise wurde eine Anpassung der magnetischen Anomalien des Colombia-Beckens an ein Vorwärtsmodell des Seafloor Spreading der Chrons 31 bis 33 vorgenommen. Die Anpassung gelingt gut genug, um daraus ein tektonisches Modell für die Bildung der Westkaribischen Plattform an einem SW-NE-streichenden ozeanischen Spreizungszentrum zwischen dem Nord- und Südamerikanischen Kontinent entwickeln zu können. Die Kruste wäre demnach während der mittleren und späten Kreidezeit unter verstärktem Vulkanismus gebildet worden und gegen Ende der Kreide unter Extension geraten. In der Folge bildete sich das Hess-Escarpment als große Abschiebungsstörung aus und weiter südlich entstand ein neues E-W-streichendes Spreizungszentrum, das bei geringen Spreizungsraten bis kurz vor Ende der Kreidezeit aktiv war. Das Modell würde bedeuten, dass sich das karibische Basement im Wesentlichen während der Kreide in seiner heutigen relativen Position zwischen Nord- und Südamerika gebildet hat und nicht jurassisch-pazifischen Ursprungs ist. Insbesondere das prominente Hess- Escarpment bekommt in diesem Modell eine ganz andere Deutung als in dem gängigen Pazifikmodell. Eine Überprüfung der Richtigkeit der hier vorgestellten Interpretation wird möglich sein, wenn die geochemischen Analysen und die radiometrischen Altersdatierungen der an verschiedenen Stellen beiderseits des Hess-Escarpments während der Fahrt ME81/2 gewonnenen Gesteinsproben abgeschlossen sind.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
(2013), Magnetic vector data from the western Caribbean reveal possible origin, Abstract GP11A-05, 2013 Fall Meeting, AGU, San Francisco, Calif., 09-13 Dec.
Barckhausen, U. & Engels, U.
-
(2013), Marine Magnetik der Forschungsfahrt M81/2 CLIP: Vergleich von geschleppten und schiffsfesten Vektordaten, 73. Jahrestagung DGG, MG-P.001, S. 280, Leipzig 2013
Engels, U. & Barckhausen, U.
-
(2014), Der plattentektonische Ursprung der westlichen Karibik: neue Erkenntnisse aus magnetischen Daten, 74. Jahrestagung DGG, MG-2.003, S. 196-197, Karlsruhe 2014
Barckhausen, U., Engels, U. & Hoernle, K.
