Cenozoic Palaeoceanographic evolution of the southwestern South Atlantic: indications from the Falkland/Malvinas Plateau

Abstract

Das Falkland/Malvinas-Plateau hat seinen Ursprung im südwestlichen Gondwana zwischen Südamerika, Afrika, der Antarktis und der Antarktischen Halbinsel hat und bildet heute ein submarines Plateau im südwestlichen Südatlantik. Seit der Aufspaltung Gondwanas in einzelne Kontinente dokumentiert das Falkland/Malvinas-Plateau die Entwicklung des Südatlantiks seit dem späten Mesozoikum und die Bildung der Drake Passage-Scotia See seit dem frühen Känozoikum. Diese tektonischen Ereignisse ermöglichten tiefe Verbindungen der Becken des Pazifiks und des Atlantiks, welche die Entwicklung der modernen ozeanischen Zirkulation erlaubten. Die Bildung des antarktischen Zirkumpolarstroms führte zur thermischen Isolierung der Antarktis, der Vereisung der Antarktis- und enormen klimatischen Veränderungen während des Känozoikums. Die ozeanographischen Modifikationen im südwestlichen Südatlantik sind in den Sedimentschichten des Falkland/Malvinas-Plateaus archiviert. Diese Arbeit untersucht die Entstehung und die Modifikationen in Pfaden und Intensitäten der südlichen Wassermassen des antarktischen Zirkumpolarstroms in Relation zu den tektonischen Bewegungen und klimatischen Veränderungen des Känozoikums. Zu diesem Zweck werden hochauflösende reflexionsseismischen Daten präsentiert, die 2019 vom Alfred-Wegener-Institut im Gebiet des Falklland/Malvinas-Plateaus akquiriert wurden. Die Definition eines seismostratigraphischen Modells durch die Integration von Bohrlochsinformation aus Deep Sea Drilling Project Leg 36 Sites 327, 329 und 330 und Leg 71 Site 511 ermöglichte mir die Interpretation der seismischen Daten. In dieser Studie werden die Sedimentstrukturen des Falkland/Malvinas-Plateaus untersucht, die auf die regionale tektonische Entwicklung und die entsprechenden ozeanographischen Veränderungen hinweisen. Insbesondere untersuche ich die bodenströmungsgesteuerten Ablagerungs- und Erosionsstrukturen von Sedimentdriftkörpern, die Spuren von Paläoströmungen in den Sektoren des Falkland/Malvinas-Plateaus, nämlich der Maurice Ewing Bank, dem Falkland/Malvinas-Becken und der -Rinne dokumentieren. Die Ergebnisse zeigen, dass das Falkland/Malvinas-Plateau seit dem Paläozän eine Barriere für die südlichen Tiefen- und Bodenwassermassen darstellt, die Richtung des Argentinischen Beckens fließen. Ein proto-zirkumpolares Tiefenwassers überfloß das Falkland/Malvinas-Plateau in einem hochdynamischen Zirkulationsregime bereits im späten Eozän/Oligozän, als die Öffnung der Drake Passage-Scotia See tiefozeanische Zirkulationen begünstigte. Die anhaltende Erosionwirkung dieser Bodenwassermassen initierten die heutige Morphologie des Meeresbodens des Falkland/Malvinas-Beckens. Erosion von Dutzenden von Metern an Sedimenten führte zur Fossilisierung/Arrestierung einer Silikat-Diagenesefront in Falkland/Malvinas-Becken und -Rinne. Seit dem mittleren Miozän, mit der vollständigen Öffnung der Drake Passage und der verstärkten Produktion von Bodenwassermassen unter den antarktischen Schelfeisen kann ein Proto-Weddellmeer-Tiefenwasser aus dem Georgia-Becken in die Falkland/Malvinas-Rinne fließen.