JOIDES RESOLUTION IODP Exp.391

Der Tristan-Gough-Walvis-Rücken (WR) ist eine langlebige Hotspot-Spur, die mit einem kontinentalen Flutbasalt-Ereignis (Parana, Südamerika und Etendeka, Namibia, Afrika) während der anfänglichen Öffnung des Südatlantiks, um ~132 Ma, begann. Die Hotspot-Spur erstreckt sich über ~3300 km bis zu den aktiven Vulkaninseln Tristan da Cunha und Gough und war ursprünglich mit dem ozeanischen Plateau Rio Grande Rise (RGR) im westlichen Südatlantik gepaart. Der Tristan-Gough-Hotspot bildet die am stärksten ausgeprägte bathymetrische Anomalie aller atlantischen Hotspots. Sein Altersverlauf, seine Chemie und seine Verbindung zu Flutbasalten deuten auf eine Plumequelle im unteren Mantel hin. Der Hotspot interagierte während seiner frühen Geschichte mit dem Mittelatlantischen Rücken (MAR) und produzierte WR und RGR durch Plume-Ridge Interaktion. Valdivia Bank, ein Plateau im Walvis-Rücken, das ursprünglich mit dem Hauptteil des Rio Grande Rise gepaart war, könnte eine Mikroplatte gebildet haben, die den erwarteten Altersverlauf des Hotspots gestört haben könnte. Nach einer relativ einheitlichen Zusammensetzung von ~120 bis ~70 Ma, spaltete sich WR in zwei oder möglicherweise drei Seamount-Ketten mit unterschiedlichen Isotopenzusammensetzungen auf, was wiederum in etwa zu dem Zeitpunkt geschah als sich der Plume und MAR trennten. Die mittlere Spur könnte eine Mischung aus den beiden äußeren sein. Mit mit etwa 70 Ma ist die Zeitspanne, über die die auftretende geochemische Zonierung gebildet wurde, die längste Bildungszeitspanne, die bis heute entdeckt wurde. Außerdem ist die Hotspot-Spur, mit derzeit ~400 km Breite und jungen vulkanischen Inseln an beiden Enden, breiter als die meisten anderen großen Hotspot-Spuren. Somit zeigt WR globale Extreme in Bezug auf (1) die Breite seiner Hotspot-Spur, (2) die Langlebigkeit der Zonierung, (3) die Aufteilung in separate Ketten und (4) die Plume-Ridge-Interaktion, die eine Mikroplatte einbezieht, was wiederum Fragen über die geodynamische Entwicklung dieser Hotspot-Spur aufwirft. Das Verständnis des Walvis-Rückens ist also entscheidend für das Verständnis des globalen Spektrums an Plumesystemen. Um Hypothesen über die Zonierung des Mantelplumes, die Plume-Aktivität um eine Mikroplatte und die Hotspot-Drift zu testen, planen wir Kernbohrungen an sechs Stellen entlang des Walvis-Rückens, um Abfolgen von basaltischen Lavaströmen im Alter von ~59 bis 104 Ma zu gewinnen. Die Proben werden uns dabei helfen die geochemische Entwicklung der Hotspot-Spur im Zuge der Zonierung nachzuvollziehen, was wichtige Hinweise auf Veränderungen in der Zusammensetzung der Plume-Quelle, als auch wichtige Implikationen für das Verständnis des Ursprungs der Hotspot-Zonierung liefert. Die Datierung wird den Altersverlauf des Vulkanismuses sowohl an einzelnen Stellen als auch entlang des Rückens aufzeigen. Um zu prüfen, ob sich der Walvis-Rücken als streng altersprogressive Hotspot-Spur gebildet hat und ob sich die Valdivia-Bank als Plume-Puls, als ausgedehnter Vulkanismus um eine Mikroplatte oder möglicherweise sogar als kontinentales Fragment gebildet hat. Paläomagnetische Daten werden die Änderungen der Paläolatitude des Hotspots verfolgen und prüfen, ob ein Hotspot Drift, eine echte Polarwanderung oder beides die Änderungen der Paläolatitude erklären.