Morphology and tectonics of the Yap Trench

We conducted swath bathymetry and gravity surveys the whole-length of the Yap Trench, lying on the southeastern boundary of the Philippine Sea Plate. These surveys provided a detailed morphology and substantial insight into the tectonics of this area subsequent the Caroline Ridge colliding with this trench. Horst and graben structures and other indications of normal faulting were observed in the sea-ward trench seafloor, suggesting bending of the subducting oceanic plate. Major two slope breaks were commonly observed in the arc-ward trench slope. The origin of these slope breaks is thought to be thrust faults and lithological boundaries. No flat lying layered sediments were found in the trench axis. These morphological characteristics suggest that the trench is tectonically active and that subduction is presently occurring. Negative peaks of Bouguer anomalies were observed over the arc-ward trench slope. This indicates that the crust is thickest beneath the arc-ward trench slope because the crustal layers on the convergent two plates overlap. Bouguer gravity anomalies over the northern portion of the Yap Arc are positive. These gravity signals show that the Yap Arc is uplifted by dynamic force, even though dense crustal layers underlie the arc. This overlying high density arc possibly forces the trench to have great water depths of nearly 9000 m. We propose a tectonic evolution of the trench. Subduction along the Yap Trench has continued with very slow rates of convergence, although the cessation of volcanism at the Yap Arc was contemporaneous with collision of the Caroline Ridge. The Yap Trench migrated westward with respect to the Philippine Sea Plate after collision, then consumption of the volcanic arc crust occurred, caused by tectonic erosion, and the distance between the arc and the trench consequently narrowed. Lower crustal sections of the Philippine Sea Plate were exposed on the arc-ward trench slope by overthrusting. Intense shearing caused deformation of the accumulated rocks, resulting in their metamorphism in the Yap Arc.     

Distribution of palynomorphs in marine sediments: A record for seasonal wind patterns over NW Africa and adjacent Atlantic

The climatic gradient in NW Africa is reflected in the vegetation by a series of distinct vegetation zones. Pollen and spores from this area are transported to the Atlantic mainly by the trades and the African Easterly Jet (Saharan Air Layer). Seven pollen assemblages have been defined in recent surface sediments from the eastern Atlantic offshore NW Africa, and their distribution in the marine sediments can be explained by their provenance, the timing of pollen release and pollen transport, and the major transport systems (winds) effective at that moment of the year. In this way the distribution of selected assemblages and taxa trace the positioning of the major wind belts.

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Zusammenfassung Der Klimagradient NW Afrikas spiegelt sich in einer Reihe von Vegetationszonen wider. Pollenkörner und Sporen werden aus diesem Gebiet vor allem von dem Passat und dem «>African Easterly Jet»< (Saharan Air Layer) zum Atlantik transportiert. Es werden sieben Gruppen von Pollentypen aus rezenten Oberflächensedimenten aus dem Atlantik vor der nordwestafrikanischen Küste unterschieden. Ihre Verbreitung im Meer kann durch ihre Herkunft, die Zeit der Pollenausschüttung und des Pollentransports, sowie durch das zur jeweiligen Zeit gerade wirksame Transportsystem (Winde) erklärt werden. Auf diese Weise gibt die Verbreitung ausgewählter Pollengruppen und Pollentaxa Hinweise für die Lage und Stärke der Hauptwindsysteme.

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Résumé Le gradient climatique dans le NW de l'Afrique se traduit par une succession de zones de végétation distinctes. Les pollens et les spores de cette région sont transportés jusque dans l'Atlantique par les alizés et l'«>African easterly jet»< (Saharan Air Layer). Sept associations polliniques ont été définies dans des sédiments récents prélevés dans l'Atlantique au large de la côte NW de l'Afrique. Leur distribution est une conséquence de leur lieu de provenance, de la saison où le pollen est libéré et transporté et de la distribution des vents à cette période de l'année. De la sorte, la répartition des assemblages polliniques et des taxa fournit des indications sur l'organisation des courants aériens dominants.

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. African Easterly Jet (Saharan Air Layer) . 7 , . .

     

Environmental control of pollen grain distribution patterns in the Gulf of Guinea and offshore NW-Africa

The areas of marine pollen deposition are related to the pollen source areas by aeolian and fluvial transport regimes, whereas wind transport is much more important than river transport. Pollen distribution patterns ofPinus, Artemisia, Chenopodiaceae-Amaranthaceae, and Asteraceae Tubuliflorae trace atmospheric transport by the northeast trades. Pollen transport by the African Easterly Jet is reflected in the pollen distribution patterns of Chenopodiaceae-Amaranthaceae, Asteraceae Tubuliflorae, andMitracarpus. Grass pollen distribution registers the latitudinal extension of Sahel, savannas and dry open forests. Marine pollen distribution patterns of Combretaceae-Melastomataceae,Alchornea, andElaeis reflect the extension of wooded grasslands and transitional forests. Pollen from the Guinean-Congolian/Zambezian forest and from the Sudanian/Guinean vegetation zones mark the northernmost extension of the tropical rain forest.Rhizophora pollen in marine sediments traces the distribution of mangrove swamps. Only near the continent, pollen ofRhizophora, Mitracarpus, Chenopodiaceae-Amaranthaceae, and pollen from the Sudanian and Guinean vegetation zones are transported by the Upwelling Under Current and the Equatorial Under Current, where those currents act as bottom currents. The distribution of pollen in marine sediments, reflecting the position of major climatic zones (desert, dry tropics, humid tropics), can be used in tracing climatic changes in the past.

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Zusammenfassung Vor der afrikanischen Küste zwischen Marokko und Kamerun gelangen Pollenkörner in die marinen Sedimente, die durch Wind oder mit dem Wasser von Flüssen herantransportiert worden sind. Dabei hat Windtransport eine größere Bedeutung als Flußtransport. Durch die Häufigkeit und Verbreitung der Pollenkörner (Isopollenkarten) vonPinus, Artemisia, Chenopodiaceae/Amaranthaceae und den Asteraceae Tubuliflorae in den marinen Sedimenten wird gezeigt, daß der Transport in diesen Fällen durch den Nordost-Passat erfolgt und daß seine Transportleistung sehr groß ist. Die Transportwirkung des African Easterly Jet wird aus den Isopollenkarten für Chenopodiaceae/Amaranthaceae, Asteraceae Tubuliflorae undMitracarpus abgeleitet. Die Häufigkeit des Pollens von Gräsern hält sich eng an die Grenzen der Sahel-Zone, der Savannen sowie der offenen Trockenwälder und kann deswegen als Zeiger für die Lage dieser Vegetations- und Klimazonen verwendet werden. Die Lage der baumreichen Savannen und der Wälder im Übergang zum tropischen Regenwald spiegelt sich in der Häufigkeit der Pollenanteile von Combretaceae/Melastomataceae,Alchornea undElaeis wider. Die Nordgrenze tropischer Regenwälder kommt in den Isopollenkarten für die Häufigkeit der Arten guineisch-kongolesischer Baumarten sowie der Pflanzen der sudanischen und guineischen Vegetationszonen zum Ausdruck. Für die Verbreitung von Mangroven werden die Pollenanteile vonRhizophora herangezogen. Nahe der Küste kann der Pollen vonRhizophora, Mitracarpus, Chenopodiaceae/Amaranthaceae und von Arten der sudanischen und guineischen Vegetationszonen auch mit dem »Upwelling Under Current« und dem »Equatorial Under Current« transportiert werden, sofern diese als Bodenströme auftreten.Die Ergebnisse zeigen, daß die Verteilung der Pollenkörner in marinen Sedimenten die Lage der wichtigsten Klimazonen (Wüsten, trockene und feuchte Tropen) widergibt und deswegen für paläoklimatische Untersuchungen angewendet werden kann.

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Résumé Les aires marines dans lesquelles se déposent les pollens sont en relation avec les aires continentales nourricières par l'intermédiaire des régimes de transport fluviatile et éolien, ce dernier jouant le rôle prépondérant. La distribution pollinique dePinus, Artenisia, des Chenopodiaceae-Amaranthaceae et Asteraceae-Tuliliflorae reflète un transport aérien du nord-est. Le transport pollinique par l'African Easterly Jet se traduit dans la distribution pollinique des Chenopodiaceae-Amaranthaceae, des Asteraceae-Tubuliflorae et deMitrocarpus. La distribution des pollens de graminées enregistre l'extension en latitude du Sahel, de la savane et de la forêt claire. La distribution dans la mer des pollens de Combretaceae-Melastomatoceae, d'Alchornea et d'Elaeis traduit l'extension des savanes boisées et des forêts de transition. Les pollens provenant de la forêt guinéennecongolaise-zambésienne et des zones végétales du Soudan et de Guinée marquent la limite septentrionale de la forêt humide tropicale. Les pollens deRhizophora dans les sédiments marins dessinent la distribution des mangroves. Ce n'est qu'à proximité du continent que les pollen deRizophora, deMitracarpus, des Chenopodiceae-Amaranthaceae ainsi que les pollens originaires des zones végétales du Soudan et de Guinée sont transportés par l'«Upwelling Under Current» et l'«Equatorial Under Current», qui se comportent là comme courants de fond. La distribution des pollens dans les sédiments marins, reflétant la position des zones climatiques principales (désertique, tropicale sèche, tropicale humide) peut être utilisée dans les reconstitutions paléoclimatiques.

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, , , . , . Pinus, Artemisia, Chenopodiaceae/Amaranthaceae Asteraceae Tubuli florae , . «African Easterly Jet» Chenopodiaceae/ Amaranthaceae, Asteraceae Tubuliflorae Mitracarpus. , . , . : Combretaceae/Melastomataceae, Alchornea Elaeis. , , . Rhizophora. Rhizophora, Mitracarpus, Chenopodiaceae/Amaranthaceae , , . , ( , ) .