Arctic Expedition CASE 19 - Pearya
Final Report Abstract
Die Untersuchnungen während der CASE 19-Expedition in der kanadischen Arktis (Ellesmere Island) betrafen drei unterschiedliche Gebiete und fokussierten auf deren Entwicklungen im Paläozikum und Paläogen. Die Entwicklung im Bereich des Stenkul Fiord-Tertiärs (Südost-Ellesmere Island) erbrachte eine polyphase Abfolge der Sedimentation und Deformation. Vier sedimentäre Einheiten, voneinander über Diskordanzen getrennt, und diverse eingeschaltete vulkanische Aschelagen ermöglichten über U-Pb Zirkon-Datierungen eines Aschehorizonts eine genauere zeitliche Auflösung der paläozänen-eozänen Sedimentationsfolge und kompressiven Eurekan Deformationen im Unter Eozän (nach ~53,7 Ma). Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Eurekan Deformation nicht nur einem einzigen Ereignis im Eozän zugerechnet werden kann. Geochemische Untersuchungen der Sedimentfolge erbrachten überdies Belege für die komplizierte Klimageschichte im Paläogen. Das Vorkommen auf der Wootton Peninsula am Rand des arktischen Ozeans (Nord-Ellesmere Island) besteht aus mindestens drei sedimentären Einheiten, die der Kanguk Formation (Oberkreide), Eureka Sound Group (Paläozän-Eozän) und Beaufort Formation s.l. (?Pliozän) zugerechnet werden. Die kompressive Deformation ist über intensive Verfaltung dokumentiert und wird dem Eozän zugerechnet. Die Klastite der Beaufort Formation s.l. überlagern die verformten und erodierten Abfolgen der Unterlage auf einer weitflächigen Peneplain mit einer basalen Diskordanz. Verbreitete Störungen mit unterschiedlichen Orientierungen sind vor und nach Ablagerung dieser subhorizontalen Sedimente gebildet worden. Es fanden sich hier keine sicheren Belege für Lateralverschiebungen. Die Untersuchungen im SW-Abschnitt des Pearya Terranes bestätigten mindestens eine kompressive ~NW-SE Deformation der silurischen Einheiten, die dem obersten Silur und Unterdevon zugerechnet wird. Es fanden sich keine Belege für eine sinistrale Translation des Pearya Terranes im oberen Silur. In Übereinstimmung mit vorhergehenden Bearbeitern wird eine Verschiebung des Terranes vor dem Silur postuliert, gefolgt von der Bildung einer nach ~NW einfallenden Subduktionszone sowie einer mit silurischen Klastifolgen gefüllten Vortiefe zwischen dem Pearya Terrane und dem arktischen NW-Rand von Laurentia. Die kompressive Deformation führte zur Terrane-Kollision und setzte sich im Devon nach SE auf Elllesmere Island fort. Das finale Stadium der diachronen ellesmerischen Orogenese kann im SE-Abschnitt dem Interval zwischen oberstem Devon und unterstem Karbon zugerechnet werden. Der heutige SE-Rand des Pearya-Terranes liegt vermutlich im Bereich der Emma Fiord Fault Zone. Ein deformierter Streifen permokarboner, kretazischer und paläogener Gesteinsfolgen in dieser ellesmerischen Störungszone weist auf deren Reaktivierung während der Eurekan Deformation im Paläogen.
Publications
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2018, U–Pb geochronology of Paleoproterozoic gneiss from southeastern Ellesmere Island: implications for displacement estimates on the Wegener fault: Arktos, v. 4, no. 12, p. 1–18
Gilotti, J.A., McClelland, W.C., Piepjohn, K., and von Gosen, W.
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2019, Evidence for the sinistral Porcupine shear zone in North Yukon (Canadian Arctic) and geotectonic implications, in Piepjohn, K., Strauss, J.V., Reinhardt, L., and McClelland, W.C., eds., Circum-Arctic Structural Events: Tectonic Evolution of the Arctic Margins and Trans-Arctic Links with Adjacent Orogens: Geological Society of America Special Paper 541, p. 473–491
von Gosen, W., Piepjohn, K., McClelland, W.C., and Colpron, M.
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2019, Paleogene sedimentation and Eurekan deformation in the Stenkul Fiord area of southeastern Ellesmere Island (Canadian Arctic): Evidence for a polyphase history, in Piepjohn, K., Strauss, J.V., Reinhardt, L., and McClelland, W.C., eds., Circum-Arctic Structural Events: Tectonic Evolution of the Arctic Margins and Trans-Arctic Links with Adjacent Orogens: Geological Society of America Special Paper 541, p. 325–348
von Gosen, W., Reinhardt, L., Piepjohn, K., and Schmitz, M.D.
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2019, Structural evidence for sinistral displacement on the Wegener Fault in southern Nares Strait, Arctic Canada, in Piepjohn, K., Strauss, J.V., Reinhardt, L., and McClelland, W.C., eds., Circum-Arctic Structural Events: Tectonic Evolution of the Arctic Margins and Trans-Arctic Links with Adjacent Orogens: Tectonic Evolution of the Arctic Margins and Trans-Arctic Links with Adjacent Orogens. Geological Society of America Special Paper 541, p. 367–396
von Gosen, W., Piepjohn, K., Gilotti, J.A., McClelland, W.C., and Reinhardt, L.
