Die Ursache für Variationen der vulkanischen Aktivität entlang pazifischer Hotspot-Tracks: Wechselwirkung zwischen Plume und Lithosphäre oder pulsieren des Plumes

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Marcel Regelous
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426542039

Die vulkanische Aktivität des hawaiianischen Hotspots stieg im Allgemeinen über die letzten 30 bis 80 Millionen Jahren an, wobei eine untergeordnete Variation 10 bis 15 Millionen Jahre auftrat. Dieser prägnante Anstieg kann nicht mit der klassischen Mantleplume Theorie erklärt werden. Dies erfordert eine Plumekopf Phase mit starker vulkanischer Aktivität, gefolgt von einer Plumeschlauch Phase mit ständig abnehmender Aktivität. Insbesondere vor 25 bis 30 Millionen Jahren gab es einen steilen Anstieg in der vulkanischen Aktivität um den Faktor 4, der mit einem Anstieg der Bewegung der pazifischen Platte von ~60 km/Ma auf ~100 km/Ma verbunden zu sein scheint. Etwa zur gleichen Zeit gab es im Südpazifik einen Anstieg von jungen Hotspot-Tracks mit geringem Volumen. Aus unserem Verständnis des schlecht beprobten Hawaii Hotspot-Tracks ist nicht klar, ob diese Änderungen der vulkanischen Aktivität mit der Beschleunigung der pazifischen Platte oder mit dem pulsieren des Hawaii Plumes zusammenhängt. Um die zusammenhängenden Beobachtungen der schnelleren Plattenbewegung und der erhöhten vulkanischen Aktivität zu erklären, möchten wir drei junge Hotspot-Tracks mit relativ geringem Volumen im Pazifik untersuchen. Hochpräzise geochronologische Daten für mehrere Hotspot-Tracks sind die einzige Möglichkeit, grundlegend neue Informationen über das schlecht beprobte junge Ende des Hawaii Hotspot-Tracks zu bekommen. Wir beabsichtigen hochpräzise Altersdaten von 111 Proben der „Foundation“, „Easter“ und „PukaPuka-Rano Rahi“ Hotspot-Tracks mit der nächsten Generation an Multikollektormassenspektrometern zu bestimmen. Wir werden diese neuen Daten dazu verwenden, um (1) den genauen zeitlichen Verlauf der Erhöhung der pazifischen Plattenbewegung und der Variation der vulkanischen Aktivität der Hotspots zu bestimmen und (2) die zugrunde liegenden Mechanismen zu verstehen, die die Variation der vulkanischen Aktivität pazifischer Hotspots steuert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Karsten Matthias Haase