Verhalten des Erdmagnetfeldes während Superchrons: Vergleichsuntersuchung der in den Lavaströmen des Okhotsk-Chukotka-Gürtels (NO Russland) und in den Sedimenten des Yenisey-Rückens (SW Sibirien) gespeicherten Kreide und Meso-Neoproterosoikum Maya Ereignisse.

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Florian Lhuillier
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405632737

Das Erdmagnetfeld, welches durch einen Geodynamo im äußeren Kern hervorgerufen wird, ist eine dynamische Größe, deren zeitlichen Änderung — betrachtet über Zeiträume von Hunderten bis Tausenden von Jahren — als Paläosäkularvariation (PSV) bezeichnet wird. Beobachtet man dieses Feld über Jahrmillionen, so kehrt sich dessen Polarität stochastisch um, jedoch können auch länger anhaltende Zeiträume mit gleichbleibender Polarität — die sogenannten Superchrons — auftreten. Diese Ereignisse, welche für das Phanerozoikum und Proterozoikum belegt sind, kommen fortwährend in der Erdgeschichte vor und werden üblicherweise durch ein starkes Dipolfeld und Richtungsstabilität charakterisiert. Gleichwohl wurde jüngst angeregt, dass es innerhalb eines Superchrons die Möglichkeit einer komplexerer zeitlicher Dynamik mit Perioden höherer Variabilität besteht. Jenes gilt es zu überprüfen. Ein genaueres Bild über das Verhalten des Erdmagnetfeldes während Superchrons gäbe direkte Schlussfolgerungen über die Mechanismen, die im äußeren Kern stattfinden.Hierfür soll vergleichend das Verhalten des Erdmagnetfeldes während des Cretaceous Normal Superchrons (CNS, 121-83 Ma) und des Meso-Neoproterozoic Maya Superchrons (PMS, ~1,000 Ma) untersucht werden, welches in den Lavaströmen des Okhotsk-Chukotka-Gürtels (NO Russland) und in den Sedimenten des Yenisey Rückens (SW Sibirien) gespeichert wurde. Dieses Projekt beinhaltet für jede Region zwei Feldkampagnen, um eine umfangreiche Menge an paläomagnetischen Proben zu sammeln. Einerseits bietet die nahezu unerforschte magnetische Aufzeichnung des Okhotsk-Chukotka-Gürtels eine einmalige Gelegenheit der Probenentnahme auf gleichem Breitengrad von Lavaschichten unterschiedlicher Zeitintervallen während und nach dem CNS. Andererseits ist die Lage der Kartochka Formation des Yenisey Rückens eine unvergleichliche Möglichkeit, um die zeitliche Entwicklung des Feldes vor, während und nach dem PMS genauer zu erforschen und um relative Paläointensitätsbestimmungen durchzuführen.Das primäre Ziel dieses Projekts ist, eine detaillierte Magnetostratigraphie für die Kartochka Formation anzufertigen und eine Abschätzung der PSV für unterschiedliche Zeitintervalle zu bestimmen. Dabei wird besondere Aufmerksamkeit auf die Zeitabhängigkeit des Magnetfeldes gelegt, um mögliche Unstetigkeiten des Geodynamos während der untersuchten Superchrons festzustellen. Ebenso sollen Experimente zur Bestimmung relativer (auch absoluter falls möglich) Paläointensitäten durchgeführt werden. Damit lässt sich die relative Variabilität der Intensität ermitteln, von der man annimmt, dass sie eine zuverlässige und eine vom Breitengrad unabhängige Einschätzung der PSV liefert. Ein nebensächlicher und methodenspezifischer Aspekt des Projekts ist eine genauere Beurteilung der Pseudo-Thellier Experimente. Abschließend werden die gewonnen Resultate mit den existierenden paläomagnetischen Datensätzen und den Vorhersagen aus Dynamosimulationen verglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Science Foundation
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Stuart Alan Gilder; Dr. Michael Wack
• Kooperationspartner: Dr. Vladimir E. Pavlov