Sedimentation und physiographische Entwicklung des Nordatlantiks seit dem mittleren Mesozoikum

Zusammenfassung Der Atlantik ist heute das einzige Tiefwasserbecken, das die nördlichen und südlichen Bildungsgebiete kalter polarer Bodenwässer verbindet. Sein Aufbrechen und Wachstum während der vergangenen 140–180 Millionen Jahre bewirkte wichtige Veränderungen der Paläo-Ozeanographie des Weltmeeres und der Ablagerungsräume der benachbarten Kontinente. Die schrittweise Entwicklung der Teilbecken des Nordatlantiks, die Geschichte und die endgültige Unterbrechung des zirkumäquatorialen, tropischen Tethys-Ozeans, das Wachsen und Schrumpfen der Schelfmeere, die Zerstörung submariner Schwellen und das Zerbrechen von Landbrücken bewirkten kräftige Veränderungen des pelagischen Ablagerungsmilieus, die nach den ersten 10 Jahren des Tiefseebohrprojektes im Detail untersucht werden können. Zeitspannen hoher pelagischer Sedimentationsraten vor 140-110, 55-45 und während der letzten 25 Millionen Jahre wechselten mit Phasen geringer Sedimentation im Nordatlantik. Hohe relative eustatische Meeresspiegel scheinen zeitlich mit niedrigen Sedimentationsraten dieser Tiefseeablagerungen, die zum größten Teil aus Karbonat planktonischer Herkunft bestehen, zusammenzufallen. Diese Beobachtungen stützen die Hypothese einer Sedimentfraktionierung zwischen den tiefen und flachen Gebieten des Weltmeeres. Klastische terrigene Komponenten sind relativ selten in den mesozoischen und känozoischen Tiefseeablagerungen des Nordatlantiks. Terrigenes klastisches Material scheint die Tiefseebecken des Nordatlantiks während des oberen Juras und während der unteren Kreide kaum erreicht zu haben, aber vor ungefähr 90–100 Millionen Jahre wurden plötzlich größere Mengen klastischen Materials in den Nordatlantik geschüttet. Seit der oberen Kreide sind die nordatlantischen Gebiete hoher Konzentrationen klastischen Materials hauptsächlich auf die Tiefsee-Ebene beschränkt; die größten Mengen dieses Materials erreichten die Tiefsee-Ebenen, während sich weiträumige Schichtlücken bildeten.

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The Atlantic Ocean constitutes today a deep basin connecting both the southern and the northern region of polar bottom water formation. Its opening and growth during the past 140–180 my had profound consequences for the paleo-oceanography of the world ocean and for the paleoenvironment of its adjacent continents. The stepwise evolution of the subbasins of the North Atlantic, the history and final closure of the circumequatoral Tethyan seaway, the waxing and waning of epicontinental seas and the final disruption of submarine barriers and of land bridges resulted in pelagic lithofacies with drastic changes through time which can now be analyzed in detail after more than 10 years of deep-sea drilling. Phases of high sedimentation rates 140-110, 55-45 and since 25 my ago alternated with phases when the North Atlantic received only little sediment. High relative eustatic sea levels coincided with low sedimentation rates of these deposits whose dominant components are calcareous particles of planctonic origin. These observations support the hypothesis that deep-sea sedimentation responded to major sea level fluctuations in the geologic past. Clastic terrigenous components are relatively scarce in the late Mesozoic and Cenozoic North Atlantic deep-sea sediments; they are lacking almost entirely in the upper Jurassic and lower Cretaceous deep-sea deposits, but around 100-90 my ago sediments with high concentrations of terrigenous material were shed into the basin. Since 80 my ago pelagic areas with high concentrations of terrigenous material were essentially confined to the deepest parts (abyssal plains) of the North Atlantic, and most of this material reached the ocean floor during times of intensive hiatus formation.

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Résumé L'Atlantique est aujourd'hui le seul bassin profond reliant les régions septentrionales et méridionales où se forment les masses d'eaux polaires froides. Son ouverture et sa croissance au cours des 140–180 Mill, d'années passées entraînrent des changements importants dans la paléoocéanographie mondiale et dans les aires de sédimentation des continents avoisinants. Le développement progressif des bassins secondaires de l'Atlantique nord, l'histoire et l'interruption finale de la Téthys océanique circoméquatoriale et tropicale, la croissance et le rétrécissement des mers néritiques, la destruction des seuils soumarins et la rupture de ponts tetrrestres entraînèrent, dans le milieu sédimentaire pélagique, de grands changements qui peuvent être maintenant étudiés dans le détail après ces 10 premières années du projet des sondages profonds. Des épisodes à forte sédimentation pélagique datant de 140-110, 55-45 Mill, d'années et durant ces 25 derniers Mill. alternent avec des phases à faible sédimentation dans l'Atlantique nord. Des niveaux marins eustatiques relativement élevés semblent coïncider dans le temps avec de faibles taux de sédimentation de ces dépôts d'eau profonde qui consistent en grande partie de carbonate d'origine planctonique. Ces observations viennent à l'appui de l'hypothèse d'un fractionnement de la sédimentation entre les régions de forte et de faible profondeur. Les constituants terrigènes clastiques sont relativement rares dans les dépôts mésozoïques et cénozoïques de mer profonde de l'Altantique nord. Le matériau terrigène clastique semble n'avoir guère atteint les bassins profonds de l'Atlantique nord au Jurassique supérieur et au Crétacique inférieur; mais vers 90–100 Mill, d'années, de grandes quantités de matériaux clastiques furent subitement déversés dans l'Atlantique nord. Depuis le Crétacique supérieur, les régions nord-atlantiques à forte concentration en matériaux clastiques sont restreintes principalement à des aires de mer profonde; les plus grandes quantités de ce matériau atteignirent ces aires profondes, en même temps que se formèrent des lacunes stratigraphiques de grande étendue.

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, . 140–180 . , , , , 10 . 140-110, 55-45 25 qp . , , . . . . . , , , 90–100 . ; , .

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Erweiterte Fassung eines während des Internationalen Alfred-Wegener-Symposiums in Berlin gehaltenen Vortrags.