Tiefenseismische Untersuchungen des Hotspot-Vulkanismus der Kapverden Schwelle: Untersuchungen zur Mechanik und Isostasie der Lithosphäre und Plumedynamik

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Das hier vorgestellte Vorhaben hat zum Ziel, die geodynamischen Prozesse über Hotspots und den Hotspot-Einfluss auf die Lithosphäre und die Oberfläche der Erde besser verstehen zu lernen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der Untersuchung des internen Aufbaus des aktiven Vulkans Fogo im Süden des Archipels. Die Kapverden Schwelle liegt auf der nahezu ortsfesten Afrikanischen Platte und hat auf der Erde (neben der Hawaii-Schwelle, lokalisiert auf der schnell driftenden Pazifischen Platte) die prominenteste Schwere- und Tiefenanomalie oberhalb eines Mantelplumes ausgebildet. Durch die Ortsfestigkeit können die Kapverden als terrestrisches Beispiel für Hotspots auf Mars und Venus dienen. Um die mechanischen Eigenschaften der Lithosphäre zu erkunden, wurde auf der Expedition Nr. 62-3 des FS METEOR u.a. entlang eines knapp 600 km langen weitwinkel- und refraktionsseismischen Profils die Krusten- und Mantelstruktur im Bereich der Kapverden Hotspotschwelle erfasst. Die seismischen Daten erlauben es zu quantifizieren ob und in welcher Form mafische Intrusionen an der Krustenbasis (Underplating) zur regionalen Hotspotschwelle beitragen. Die Untersuchungen ergänzen existierende reflexionsseismische Untersuchungen der englischen Projektpartner aus Oxford und Durham. Die seismischen Daten werden im Weiteren dazu verwendet, um die thermischen und dynamischen Anteile an der Schwellenbildung und der regionalen Schwereanomalie zu evaluieren. Darüber hinaus soll die detaillierte Krustenstruktur in 2D und 3D der Vulkaninsel Fogo aus den seismischen Daten abgeleitet werden und Aussagen über die Lage der Magmenkammer des aktiven Vulkans ermöglichen. Das hier beantragte Jahr ist das dritte Jahr in der Projektförderung und das zweite Jahr eines Doktorandenprojekts.