Description: IODP Expedition 371 (Tasman Frontier Subduction Initiation and Paleogene Climate, 27. Juli bis 26. September 2017) hat 2506 m kretazische bis pleistozäne Sedimente an sechs neuen Lokationen erbohrt. Hauptziel der Expedition ist die genaue Datierung seismischer Reflektoren im Gebiet der Tasmansee und Nord-Zealandia, die für das mittlere Eozän eine großräumige konvergente Deformation mit Aufschiebungen und Hebungen nachweisen. Im ausgehenden Eozän/Oligozän wurde diese von einer beträchtlichen ( größer als 1 km) Subsidenz abgelöst, welche als Vorläufer der beginnenden Tonga-Kermadec-Subduktion angesehen wird. Möglicherweise steht dieser grundlegende tektonische Regimewechsel in kausaler Beziehung mit der globalen Klimaabkühlung nach dem Klimaoptimum des frühen Eozäns (EECO). Entscheidend könnte hierbei sein, dass der tektonische Regimewechsel mit einer signifikanten pCO2-Abnahme einherging und somit die beobachtete weltweite Abkühlung bewirkt haben könnte.Im hier beantragten Vorhaben sollen Sedimentserien des Eozän und Oligozän untersucht werden. Primäre Ziele dieses Projekts sind (1) die Entwicklung einer auf Polaritätsumkehr basierenden Chronostratigraphie der IODP Exp. 371 und Cadart-Kernbohrung (Zentral-Neukaledonien), und (2) die Datierung der tektonischen Entwicklung des Südwestpazifiks anhand der neuen Chronostratigraphie. Erste magnetische Messungen an Bord konnten belegen insbesondere an den Sites U1507, U1508, und U1511, dass die paläomagnetischen Informationen vertrauenswürdig sind und sich für Polaritäts-Magnetostratigraphie eignen.Sekundäres Ziel des Vorhabens ist (3) eine genaue Erfassung der Hämatitgehalte in den eozänen Sedimenten des Tasmanbeckens, um die Raten der chemischen Verwitterung auf dem australischen Kontinent zu rekonstruieren. Vorläufige Daten von Bohrung U1511 (Tasman-Tiefseeebene) zeigen eine relative Anreicherung des, dem australischen Kontinent entstammenden, sedimentären Hämatits während des frühen Eozäns, gefolgt von dessen Abnahme im nachfolgenden Mittel- und Späteozän. Laut Dallanave et al. (2010, Geochem. Geophys. Geosyst. 11(7)) bilden die Variationen des detritischen Hämatiteintrags die Intensität der chemischen Verwitterung im Ursprungsgebiet der Sedimente wirksam ab. Die chemische Verwitterung von Silikatmineralen, gefolgt von mariner Karbonatablagerung, ist der einzige Langzeitmechanismus, der den atmosphärischen CO2-Gehalt puffern und somit die globale Durchschnittstemperatur modulieren kann. Daher sollen in diesem Projekt die während Exp. 371 erbohrten Sedimente genutzt werden, die Intensität der chemischen Verwitterung an Land in Zeiten globalen Klimawandels zu erfassen.Erst der in diesem Projekt geplante integrale Datensatz wird ein vollständiges Bild der tektonischen und klimatischen Entwicklung auf einer gemeinsamen Zeitbasis schaffen und Licht in die Zusammenhänge zwischen Großtektonik und Globalklima werfen.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Atmosphärische CO2-Konzentration
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CO2-Konzentration
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Silikat
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Globale Durchschnittstemperatur
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Detritus
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Ingenieurgeologie
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Datierung
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Stratigraphie
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Tiefsee
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Globale Erwärmung
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Evolution
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Geologie
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Paläontologie
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Sediment
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Meeresgewässer
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Verwitterung
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Globale Veränderung
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Tiefbohrung
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Bohrung
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Magnetismus
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Infrastruktur
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Klima
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Klimawandel
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Kühlung
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Mineral
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Globale Aspekte
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Kontinent
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Pazifischer Ozean
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Physik des Erdkörpers
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Zeitverlauf
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Region:
Bremen
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
-
Geological Service of New Caledonia (Mitwirkende)
-
Rice University, Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences (Mitwirkende)
-
Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
-
Universitá degli Studi di Padova, Dipartimento di Geoscienze (Mitwirkende)
-
Universität Bremen, Fachbereich 05: Geowissenschaften, Fachgebiet Marine Geophysik (Betreiber*in)
-
Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften (Mitwirkende)
Time ranges:
2018-01-01 - 2025-06-30
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sub project: Exploring the coupling between plate tectonic and climate evolution: Eocene-Oligocene chronology of the southwest Pacific
Description: International Ocean Discovery Program (IODP) Exp. 371 (Tasman Frontier Subduction Initiation and Paleogene Climate, 27th July to 26th Sept. 2017) drilled six new sites recovering a total of 2506 m of Cretaceous to Pleistocene sediments and volcanic rocks. The record of Exp. 371 is integrated with the sediments recovered onshore in the Cadart borehole, which consists of ca. 1900 m of Upper Cretaceous-upper Eocene sediments drilled in 1999 near Bourail (central New Caledonia). The main objective of Exp. 371 is dating the widespread middle Eocene convergent deformation, reverse faulting, and uplift recorded in the area by analyses of seismic reflectors. This event, interpreted as the precursor of the Tonga-Kermadec subduction initiation, may also coincide with the global Eocene climate turnover from the warming trend peaking with the early Eocene climate optimum (EECO) to the ensuing general middle-late Eocene cooling. Pacific Plate westward-dominated subduction beneath oceanic crust, instead of subduction only occurring beneath the continental crust of the American cordillera, might have caused a significant drop in pCO2 and thus global cooling.The first objectives of this project are 1) the construction of a magnetic-polarity-based chronological framework of the sediments recovered during IODP Exp. 371 and sediments of the Cadart borehole, 2) use this framework to date the tectonic evolution of the Southwest Pacific area as reflected by the lithological variations (e.g. variations in clay content, volcanic material, and presence/absence of sedimentary high-energy structures like slumps).Data from Exp. 371 will be used to evaluate the intensity of chemical weathering on land during times of global climate variations. Chemical weathering of silicate minerals, followed by deposition of marine carbonate, is the only long-term mechanism buffering the atmospheric pCO2, which in turn modulates the average global temperatures. Preliminary data from Site U1511 (Tasman abyssal plain) shows a relative enrichment in sedimentary hematite (originated from the Australian continent) during the early Eocene (i.e. during the EECO), followed by a decrease over the ensuing middle-late Eocene. Following the idea proposed by Dallanave et al. (2010, Geochem. Geophys. Geosyst. 11(7)), variations of detrital hematite trace efficiently the rates of chemical weathering at the sediment source area. Objective 3) of this proposal is monitoring in detail the hematite content variations of the sediments deposited on the Tasman abyssal plain over the Eocene, evaluating the intensity of chemical weathering on the Australian continent.The integrated dataset obtained in this project will depict a complete tectonic and climate evolution picture placed in a common time frame, giving the possibility to shed light on the connection between large-scale tectonics and global climate.
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