Die treibende Kraft hinter der Kontinentalformation der Erde ist die Plattentektonik. Dabei bewegt sich die Lithosphäre (ozeanische und kontinentale Kruste und oberer Erdmantel) aufgrund von Konvektionsprozessen, die im weicheren darunterliegenden asthenosphärischen Erdmantel stattfinden. Viele Erdbeben, Vulkanausbrüche und Gebirgsbildungen sind direkte Folgen der Bewegungen dieser weltumspannenden Platten, insbesondere an ihren Rändern.
Eine solche Plattengrenze besteht zwischen Kanada und Grönland. Sie hat die Davisstraße gebildet, die zwei Ozeanbecken verbindet: die Labradorsee und die Baffinbucht. Die tektonische Entwicklung der Davisstraße wird auf etwa 33–61 Millionen Jahre (Ma) während des Paläogens datiert. Während dieser Zeit bildete sich ein besonders ungewöhnliches Merkmal – ein dickeres als normal (19–24 km) Fragment der kontinentalen Kruste im Ozean.
Man geht nun davon aus, dass es sich um einen neu entdeckten, unvollständig zerklüfteten und untergetauchten Mikrokontinent vor der Küste Westgrönlands handelt: den Proto-Mikrokontinent der Davisstraße.
Das Verständnis des Mechanismus und der Ursache dieser Krustenanomalie steht im Mittelpunkt neuer Forschungen. veröffentlicht In Gondwana Research. Die Doktoranden Luke Longley und Dr. Jordan Phethean (Universität Derby, Großbritannien) haben zusammen mit Dr. Christian Schiffer (Universität Uppsala, Schweden) eine Rekonstruktion der plattentektonischen Bewegungen erstellt, die sich über einen Zeitraum von etwa 30 Millionen Jahren erstreckten und zur Entstehung des Proto-Mikrokontinents führten. Sie definieren Proto-Mikrokontinente als „Regionen relativ dicker kontinentaler Lithosphäre, die von den Hauptkontinenten durch eine Zone dünnerer kontinentaler Lithosphäre getrennt sind.“
Dr. Phethean erklärt, warum dieser besondere Ort für diese Forschung so wichtig ist und warum die Untersuchung der Entstehung von Mikrokontinenten in der Vergangenheit für die heutige Zeit von entscheidender Bedeutung ist. „Die klar definierten Veränderungen der Plattenbewegung, die in der Labradorsee und der Baffin Bay auftreten und auf die nur relativ wenige äußere Einflüsse einwirken, machen dieses Gebiet zu einem idealen natürlichen Labor für die Untersuchung der Entstehung von Mikrokontinenten.“
„Rifting und die Bildung von Mikrokontinenten sind absolut andauernde Phänomene – mit jedem Erdbeben könnten wir auf die nächste Trennung von Mikrokontinenten hinarbeiten. Das Ziel unserer Arbeit ist es, ihre Entstehung gut genug zu verstehen, um genau diese zukünftige Entwicklung vorhersagen zu können.“
Um dies weiter zu untersuchen, verwendete das Forschungsteam aus Schwerkraft- und Seismik-Reflexionsdaten abgeleitete Karten, um die Ausrichtung und das Alter von Verwerfungen im Zusammenhang mit Riftzonen, dem Mittelozeanischen Rücken (wo sich Grönland von der Nordamerikanischen Platte löste) und damit verbundenen Transformstörungen (wo zwei tektonische Platten aneinander vorbeigleiten) zu bestimmen.
Die Wissenschaftler stellten fest, dass die erste Spaltung zwischen Kanada und Grönland vor etwa 118 Millionen Jahren während der Unterkreide begann, wobei die Spreizung des Meeresbodens in der Labradorsee und der Baffinbucht vor etwa 61 Millionen Jahren begann.
Anschließend wird der Zeitraum von etwa 49–58 Millionen Jahren als Schlüsselzeitraum für die Bildung dieses Proto-Mikrokontinents angesehen, wobei sich die Ausrichtung der Meeresbodenausbreitung zwischen Kanada und Grönland von Nordost-Südwest entlang des Prä-Ungava-Transformrandes nach Nord-Süd änderte und sich vom Proto-Mikrokontinent der Davisstraße ablöste. Vor etwa 33 Millionen Jahren endete die Ozeanausbreitung, als Grönland mit der Ellesmere-Insel kollidierte, woraufhin Grönland mit der nordamerikanischen Platte verbunden wurde.
In diesem Modell wird der Proto-Mikrokontinent der Davisstraße anhand der Krustendicke identifiziert. Der Mikrokontinent erscheint in einem Bereich von 19–24 km dicker, dünner kontinentaler Kruste, umgeben von zwei schmalen Bändern dünner (15–17 km) kontinentaler Kruste, die ihn vom grönländischen Festland und der Baffininsel trennen.
Diese Forschung ist auf andere Mikrokontinente weltweit anwendbar, um ihr Abkalben aus der kontinentalen Kruste zu verstehen, darunter den Mikrokontinent Jan Mayen nordöstlich von Island, den East Tasman Rise südöstlich von Tasmanien und den Gulden Draak Knoll vor der Küste Westaustraliens.
Dr. Phethean merkt an: „Durch bessere Kenntnisse über die Entstehung dieser Mikrokontinente können Forscher besser verstehen, wie die Plattentektonik auf der Erde funktioniert. Dies hat nützliche Auswirkungen auf die Eindämmung plattentektonischer Gefahren und die Entdeckung neuer Ressourcen.“
Mehr Informationen:
Luke Longley et al., Der Proto-Mikrokontinent der Davisstraße: Die Rolle der plattentektonischen Neuorganisation bei der Kontinentalspaltung, Gondwana Research (2024). DOI: 10.1016/j.gr.2024.05.001
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