Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

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ungewöhnlich große Länge und Sedimentdicke des Dead
Sea Beckens kann mit 100 km Strike-slip Bewegung und
einem dicken (20 bis 22 km, lokal bis 27 km) spröden Teil
der kalten Lithosphäre unter dem Becken erklärt werden.
Die Modellierung zeigt weiterhin eine Hebung der Moho
von nicht mehr als 3 km unter schmalen (10 bis 15 km)
Pull-appart Becken, wie dem Dead Sea Becken, welche
in kalter Lithosphäre gebildet wurden. Es wurde ebenfalls
gefolgert, dass sich ein Pull-appart Becken nur bilden
kann, wenn eine mehrere Kilometer dicke Entkopplungszone
zwischen der spröden Kruste und dem oberen Mantel
existiert (siehe Abb. 2.33). Die Modellierung zeigt, dass
dies für das Dead Sea Becken nicht der Fall sein würde,
falls der Wärmefluss an der Oberfläche tatsächlich nur
40 mW/m 2 beträgt. Dies könnte ein Hinweis darauf sein,
dass der Oberflächenwärmefluss signifikant unterschätzt
wurde (um 10 bis 20 mW/m 2 ), in Übereinstimmung mit
kürzlich überarbeiteten Messungen in Jordanien (Förster
et al, 2004).
Abb. 2.32: (a) Konzeptionelles Modell
eines Pull-appart Beckens, das an einem
Overstepping einer Transformstörung
entsteht. (b) Modell Setup.
(a) Conceptual model of a pull-apart
basin formed at an overstepping of a
transform fault. (b) Model setup.
Das allgemeine Modell für ein Pullappart
Becken (Abb. 2.32a, 2.33) wurde
kürzlich für die DST angepasst (Petrunin
und Sobolev, in Vorbereitung). In diesem
vereinfachten 3-D Modell (Abb. 2.34)
haben wir eine 2-D Struktur der Kruste
und Temperatur in Konsistenz mit Resultaten
aus dem DESERT Projekt (siehe
Bericht 2002/2004) und ähnlich derjenigen
in der Modellierungsstudie zum DST
(Sobolev et al., 2005a) angenommen. Zusätzlich
nahmen wir an, dass sich an der
nördlichen Modellgrenze eine Schwächezone
befindet, deren Lage nicht mit
der Spur jener Transformstörung übereinstimmt,
welche im Modell ohne diese
Zone erzeugt wird. Das Vorhandensein
dieser schwachen Grenzzone zwingt die
Verwerfung, nach links zu springen, mit
der Konsequenz einer Strike-slip Verschiebung
von 105 km, wie in Abb. 2.34
dargestellt. Außer dieser implementierten
Heterogenität am Rand der Modellbox
wurden keine weiteren lokalisierten Heterogenitäten
oder Verwerfungen vorgegeben.
Abb. 2.34 zeigt, dass zwei Systeme von
sich überlappenden Verwerfungen subparallel
zur Strike-slip Richtung in der
Modell-Lithosphäre entstehen. Eine Verwerfung
zeichnet die Region mit minimaler
Stärke der Lithosphäre nach (ohne
vorgegebene schwache Grenzzone), und
die andere führt die schwache Grenzzone innerhalb der
Modellbox fort. Wo sich diese beiden größeren Verwerfungen
überlappen, findet eine starke verwerfungs-parallele
Extension statt, was zu einem Absenken der Kruste
führt. Diese modellierte Struktur ist ähnlich derjenigen
des Dead Sea Beckens, es ist jedoch klar, dass eine sehr
viel höhere Auflösung im 3-D Modell erforderlich ist, um
so wichtige Eigenschaften der Dead Sea Tektonik, wie beispielsweise
transversale Verwerfungen innerhalb des Pullappart
Beckens zu reproduzieren.
Eine neue Sicht auf einen Hawaii Plume
Die hawaiianischen Inseln sind das Ergebnis des produktivsten
aktiven Mantel-Plumes – d. h. eines Aufstrombereichs
heißen Magmas aus dem Tiefen Erdmantel – der
bekannt ist. Sein Magmafluss wurde kürzlich auf etwa
0,3 Kubikkilometer pro Jahr geschätzt. Eine so enorme
Produktivität kann nicht ausschließlich durch erhöhte
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam