Känozoische Klimaänderungen als Ursache für

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Gliederung

1. Die Anden – ein kurzer Überblick

2. Scherspannungen an der Trennfläche
zwischen
Nazca-Platte und Mantelkeil

3. Grabensedimente und Subduktionsdynamik

4. Zusammenhang des Klimawandels und
der
tektonischen Entwicklung der Anden

5. Zusammenfassung und Diskussion
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1. Die Anden –
ein kurzer Überblick
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
längste Gebirgskette der Welt (7500
km)

bis zu 7000 m hoch

Subduktionsorogen

Raum stärkster seismischer und
vulkanischer Aktivität

Tiefseerinne: bis zu 7 km

Aconcagua: 6,9 km
-> 13 km Höhenunterschied
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2. Scherspannungen an
der Trennfläche
zwischen Nazca-Platte
und Mantelkeil
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
buoyancy stress contrast:
- Unterschied Auftriebskraft
pro Fläche
- DG = 30 – 140 MPa

berechnete durchschnittliche
Scherspannung: 10 – 50 MPa

zwischen 10°S und 33°S
höchster buoyancy stress
contrast
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
keine signifikante Änderung der thermischen
Struktur mit der Breite

T ~ (q0 + tV)
mit T = Temperatur bei jeder beliebigen Tiefe

nahezu konstanter Wärmeterm
q0 + tV = const.= 160 mW/m2
q0 = Wärmefluss
t = berechnete Scherspannung (t = F/A)
V = Subduktionsgeschwindigkeit
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3. Grabensedimente
und
Subduktionsdynamik
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
Ursache Schwankung der
Scherspannungen:
breitengradabhängige Veränderung des
Reibungs-Koeffizienten der
seismogenen Kopplungszone

Erklärung dafür liefert
Sedimentauffüllung der Tiefseerinne

Plattenteile zwischen Basalten und
Grundgestein -> minimale Schmierung
-> höhere Scherspannungen
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Funktion der Sedimente als Schmiermittel
a) Subduktionszone ohne Sedimentfüllung

Spitze der überfahrenden
Platte „abgeraspelt“

Unsortierter, wasser-
armer Schutt als
Schmiermittel

Platte wird abgekühlt

großwinklige Abschiebungen sichtbare Erscheinungen
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b) Subduktionszone mit Sedimentfüllung

feinkörnige, gut sortierte Sedimente + viel Wasser
-> gute Schmierung -> glattes Gleiten

Erwärmen der Platte durch Sedimentauflast
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
Peru – Chilegraben stark an Sedimenten verarmt
-> direkte Konsequenz ariden Klimas

kein Sedimentabtransport aus Anden

Anden Wetterscheide -> stoppen feuchte Luft aus
Osten

weiter nördlich und südlich -> feuchteres Klima
-> Sedimente erreichen Mächtigkeiten von 2,5 km
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4. Zusammenhang
zwischen Klimawandel
und tektonischer
Entwicklung der Anden
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Globale Haupttrends im Klima und der
tektonischen Entwicklung der Anden bei 20°S
T↓
behind-arc
Verkürzung
T↓
Abkühlung PCC
Langfristige Trends
im benthischen O2
KonvergenzGeschwindigkeit
Verarmung Tiefseerinne
an Sedimenten
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
Abkühlen Klima und Ozeane ->
Entstehung der Anden

kalter
PCC
Tiefenwasser
+
Auftrieb
->
kalten
Luftmassen
kühlen sich ab -> kein Aufstieg
Feuchtigkeit

nordwärts Verschiebung des ACC
+
weite
Ausdehnung
Eis
Antarktikas -> Abkühlung PCC
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
im Miozän: Anden stiegen über 3 km

Trockenheit -> Sedimentfluss eingeschränkt

Fehlende Schmiermittel -> Ansteigen Scherspannungen

ostwärts Wanderung vulkanischen Bogens während Eozän
aufgrund Sedimentmangels
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5. Zusammenfassung
und Diskussion
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
hohe Gebirge wie Anden -> nicht typisch für aktive
Plattenränder

Gebiet müssen dafür optimale Klimabedingungen
aufweisen
-> Förderung/Unterbindung Sedimentation

Abkühlung des PCC + globale Abkühlung gilt als
Auslöser steigender Küstentrockenheit
-> eingeschränkte Sedimentation
-> Ansteigen der Scherspannungen
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