Rifting von Inselbögen, Metallogenese und Entstehung von Mikroplatten: Eine integrierte geodynamische, magmatische und hydrothermale Studie des Bismarck-Archipels, Papua-Neuguinea
Die Diversität metallischer Vorkommen in der Erdkruste ist eng mit den komplexen geologischen Prozessen an den Plattenrändern verknüpft. An Metallen besonders angereicherte kontinentale Kruste entsteht entlang der komplexen Subduktionszonen des westlichen Pazifiks. Das Wachstum kontinentaler Kruste und die Bildung metallischer Lagerstätten im östlichen Papua-Neuguinea wird durch die Kollisionen von Kontinenten und Inselbögen, der Umkehr von Subduktionszonen und anhaltendem Metasomatismus des Mantelkeils gesteuert, der zum Recycling und einer Anreicherung von Volatilen und Metallen führt. Einige der weltgrößten Kupfer- und Goldlagerstätten haben sich hier innerhalb der letzten 2-3 Mio. Jahre gebildet oder bilden sich bis heute. Bisherige geodynamische Modelle sind jedoch zu großräumig gefasst, um die Verknüpfungen zwischen Magmatismus, den lokalen tektonischen Rahmenbedingungen und der Rolle der Lithosphäre zu erklären. Unser Projekt, das einen integrierten Ansatz aus Fächerecholotkartierung, Seismologie, Elektromagnetik, Gravimetrie, Wärmestrom, Altersdatierung und Petrologie/Geochemie verfolgt, hat zum Ziel erstmals ein ganzheitliches Modell dieser zwar sehr komplexen aber auch sehr rohstoffreichen Region zu entwickeln. Die zentrale ungelöste Frage ist, warum genau hier Metalle derart stark angereichert wurden?
Blockmodell der geodynamischen Situation um Lihir, die zur Entstehung eines propektiven Korridors für Gold-reiche Vererzungen geführt hat. Ausfahrt SO299 zielt darauf ab dieses konzeptuelle Modell wissenschaftlich zu überprüfen. Quelle: Brandl et al., 2020.
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Ausfahrt SO299 DYNAMET
Start: 6. Juni 2023 in Townsville – Australien
Ende: 29. Juli 2023 in Singapur
53 Tage auf See, davon 36 Arbeitstage
Fahrtleitung: Dr. Philipp A. Brandl, GEOMAR
Die Fahrt startet in Townsville und die Dauer des Transits ins Arbeitsgebiet ist mit 3,5 Tagen veranschlagt. Das Arbeitsprogramm beginnt dem Aussetzen eines Ozeanboden-Seismometer (OBS)- bzw. Ozeanboden-Elekotromagnetischen (OBEM)-Netzwerkes im Seegebiet um die Lihir Inselgruppe. Die nächsten 14 Arbeitstage sind für ein intensives Programm zur detaillierten Erforschung des Vulkanfeldes südlich von Lihir vorgesehen. Hier werden Wärmestromsonde, TV-Greifer und vor allem das ROV Kiel 6000 eingesetzt, um das Vulkanfeld visuell zu erkunden und zu beproben. Weitere Arbeiten fokussieren sich auf das Feni Deep sowie die Tektonik und den Aufbau der Kruste südlich von New Ireland. Hier verlaufen eine Reihe von translithosphärischen Störungsystemen (Weitin-/Sapom-Störungen), deren Zusammenhang und mögliche tektonische Verbindung zur New Britain-Tiefseerinne erforscht werden soll. Bereiche (6-8 km Wassertiefe) die für ROV und TV-Greifer nicht erreichbar sind werden mittels Kettensackdredge beprobt werden. Danach sollen der New World Seamount nordwestlich von Lihir und das sogenannten „Mussel Cliff“ südlich von Lihir näher erforscht werden. Abschließend erfolgt die Bergung der am Meeresboden ausgelegten OBS- und OBEM-Geräte und der Transit zur Mussau Tiefseerinne. Hier sollen erste Kartierungen und Gesteinsbeprobungen dieser weitgehend unbekannten Struktur durchgeführt werden. Der anschließende Transit in den Endhafen Singapur ist mit 13 Tagen kalkuliert.
Brandl, P.A., Hannington, M.D., Geersen, J., Petersen, S. & Gennerich, H.-H.: The submarine tectono-magmatic framework of Cu-Au endowment in the Tabar-to-Feni island chain, PNG. Ore Geology Reviews 121, invited. doi:10.1016/j.oregeorev.2020.103491. (Open Access)
Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert (Projekt 03G0299A). Die Ergebnisse der Ausfahrt tragen zu den wissenschaftlichen Zielen des Helmholtz-Programms POF IV – Topics 3 & 8, dem DFG-geförderten SPP 2238 DOME, sowie dem IRF Metals in the Ocean bei.
