Struktur, Kinematik und Mechanik eines aktiven Detachments : Woodlark Basin - Auswertung ODP Leg 180
ODP Leg 180 fand im Western Woodlark Basin, E von Papua Neuguinea, im Übergang zwischen ozeanischer Spreizung und kontinentalem Rifting statt. Die Bohrproben aus der Umgebung einer aktiven flachen Abschiebung enthalten störungsbedingt spröde bis duktile Deformationsstrukturen. Die damit verbundene calcitische und quarzitische Adermineralisation bildet die Grundlage für die vorliegenden Paläospannungsanalysen. Die Calcitadern sind in den sedimentären Gesteinen des Hangendblocks und in den basischen Gesteinen des Liegendblocks der flachen Abschiebung ausgebildet. Die Anwendung der Kalibration von JAMISON & SPANG (1976) für Calcitverzwilligung ergibt Differentialspannungswerte von 23 bis 62MPa, welche mit jenen Werten übereinstimmen, die rechnerisch aus der lithostatischen Überlagerung zu erwarten sind. In Quarzadern des Liegendblocks wurden aus der dynamisch rekristallisierten Korngröße und der Dichte der freien Versetzungen die Differentialspannungen ermittelt, bei der die kristallplastischen Mikrostrukturen entstanden. Nach der Kalibration von TWISS (1977) ergeben die durchschnittlichen rekristallisierten Korngrössen (17mm bis 40mm) Differentialspannungen von 54 bis 99MPa. Die Dichte der freien Versetzungen wurde am Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) bestimmt. Es wurden Körner mit Großwinkel- (GwKG), Kleinwinkelkorngrenzen (KwKG) und TEM-maßstäbliche Rekristallisatkörner unterschieden. Nach McCORMICK (1977) ergeben sich für GwKG-Körner Differentialspannungen von 88 bis 383MPa, für KwKG-Körner von 127 bis 323MPa und für Rekristallisatkörner bis maximal 69MPa. Fliessgesetze für ‘nassen’ Quarz ergeben aus den Quarz-Piezometern für eine Temperatur von 350°C eine mittlere Verformungsrate von 10-12 s-1. Aus der Geometrie und der Aktivitätsdauer der Abschiebung errechnet sich eine mittlere Verformungsrate von 10-13 s-1. Beide Werte stehen in relativ gutem Einklang miteinander und auch mit Verformungsraten an Störungszonen in ähnlichen tektonischen Szenarien.
Paläopiezometrie, Quarz, Calcit, Rifting, Papua Neuguinea, palaeopiezometry, detachment, quartz, calcite
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