Projektbeschreibung | Schichtmerkmale und Mikrofazies eozäner bis miozäner Ablagerungen von Bodenströmungen auf Zypern: Diagnostische Kriterien zur Identifikation von Konturiten und räumliche Fazies-Trends im Ablagerungssystem
Das Zusammenspiel von marinen Transportprozessen, die parallel und senkrecht zum Kontinentalabhang gerichtet sein können und zur Akkumulation von Konturiten, Turbiditen und anderen tiefmarinen Sedimenten führen, ist in den heutigen Ozeanen gut dokumentiert. Trotz jahrzehntelanger Forschung sind jedoch die Wechselwirkungen dieser Transportprozesse nur unzureichend bekannt und insbesondere die Unterscheidung der verschiedenen resultierenden Sedimenttypen ist nach wie vor schwierig. Nur unvollständig geklärt ist außerdem, mit welchen Kriterien sich Konturite, insbesondere grobkörnige (sandige) Konturite, von Turbiditen unterschieden lassen.
Im Rahmen des Projektes werden karbonatische Konturite und assoziierte tiefmarine Sedimente des Eozän bis Miozän vom südlichen Kontinentalabhang auf Zypern untersucht. In Teilen der Zirkum-Troodos-Abfolge sind Ablagerungen von Bodenströmungen weit verbreitet und bieten ein einmaliges Aufschlussanalog für fossile Konturite – nicht zuletzt aufgrund exzellenter und leicht zugänglicher Aufschlüsse. In einem ersten Schritt analysieren wir die Geometrie und den Typ der Konturit-Drift und entwickeln ein regionales Faziesmodell des karbonatischen Ablagerungssystems. Diese großmaßstäbige geometrische Bewertung geht von Aufschlüssen, digitalen Geländemodellen und von seismischen Offshore-Daten aus. In einem zweiten Schritt evaluieren und verbessern wir existierende Faziesmodelle für karbonatische Konturite und karbonatische Turbidite, die durch Bodenströmungen aufgearbeitet wurden. Diese kleinskaligen Untersuchungen im Schicht-Maßstab nehmen Fazies-Sequenzen in den Blick und deren laterale Variation innerhalb des Konturit-Ablagerungssystems. Herangezogen wird auch die Karbonat-Mikrofazies, um eine verlässliche Unterscheidung zwischen Konturiten, Turbiditen und Pelagiten zu erreichen, die alle in unterschiedlichem Maße zum Aufbau von Konturit-Ablagerungssystemen beitragen. Untersucht werden insbesondere (i) die Variabilität der archetypischen bi-gradationalen Konturit-Sequenzen und deren interner Aufbau (Schichtung, Lamination), (ii) die Art und Erhaltung von Traktionsstrukturen sowie (iii) die Zeitlichkeit und der Einfluss von Bioturbation. Es wird erwartet, dass die erarbeiteten diagnostischen Kriterien anwendbar sind für Kontinentalrandabfolgen weltweit.
Da die tief- und flachmarine Zirkulation der Ozeane durch die Plattentektonik gesteuert wird, können Konturite detaillierte Archive für erdgeschichtliche geodynamischer Veränderungen sein und zur Rekonstruktion paläoozeanographischer Veränderungen genutzt werden. Die Öffnung und Schließung ozeanischer Passagen spielte in der geologischen Vergangenheit eine entscheidende Rolle für die Zirkulation des Ozeane und das globale Klimas insgesamt. Die Konturite Zyperns liefern eine Chronik paläoozeanographischer Prozesse und plattentektonischer Veränderungen im östlichen Mittelmeerraum, dessen Entwicklung durch die Schließung der ozeanischen Passage zum Indischen Ozean bestimmt wurde.
Heiko Hüneke (Projektleiter)
Arwed Gibb (Doktorand)
Nele Fischer (Doktorandin)
Moritz Lang (Masterstudent)
Alexandra Tillmann (Bachelorstudentin)
Sylvia Weinert (Präparatorin)
Javier Hernández-Molina (Royal Holloway University of London)
Francisco Rodríguez-Tovar (Universidad de Granada)
Efthymios Tsiolakis (Cyprus Geological Survey)
Heather Birch (University of Bristol)
Hernández-Molina, F.J., Hüneke, H., Rodríguez-Tovar, F.J., Ng, Z.L., Llave, E., Mena, A., Gibb, A., Chiarella, D., Sammartino, S., de la Vara, A. (2022): Eocene to middle Miocene contourite deposits in Cyprus: A record of Indian Gateway evolution. – Global and Planetary Change, 219: 103983. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2022.103983
Hüneke, H., Hernández-Molina, F.J., Rodríguez-Tovar, F.J., Llave, E., Chiarella, D., Mena, A., and Stow, D.A.V. (2021): Diagnostic criteria using microfacies for calcareous contourites, turbidites and pelagites in the Eocene–Miocene slope succession, southern Cyprus. – Sedimentology, 68, 557–592. https://doi.org/10.1111/sed.12792
Rodríguez-Tovar, F.J., Hernandez-Molina, F.J., Hüneke, H., Chiarella, D., Llave, E., Mena, A., Miguez-Salas, O., Dorador, J., de Castro, S., and Stow, D.A.V. (2019): Key evidence for distal turbiditic- and bottom-current interactions from tubular turbidite infills. – Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 533, doi.org/10.1016/j.palaeo.2019.109233
Rodríguez-Tovar, F.J., Hernández-Molina, F.J., Hüneke, H., Llave, E., Stow, D. (2019): Contourite facies model: Improving contourite characterization based on the ichnological analysis. – Sedimentary Geology 384: 60-69.
Rodríguez-Tovar, F.J., Miguez-Salas, O., Hernandez-Molina, F.J., Hüneke, H. (2019): First record of graphoglyptids in Cyprus: indicative presence of turbidite deposits at the Pakhna Formation. – Ichnos 27: 237-243.
Stow, D.A.V., Kahler, G. and Reeder, M. (2002): Fossil contourites: Type example from an Oligocene palaeoslope system, Cyprus. – In: Deep-Water Contourite Systems: Modern Drifts and Ancient Series, Seismic and Sedimentary Characteristics (Eds Stow, D., Pudsey, C., Howe, J., Faugeres, J.-C. and Viana, A.), Geol. Soc. London Mem., 22, 443–455.
Kahler, G. and Stow, D.A.V. (1998): Turbidites and contourites of the Palaeogene Lefkara Formation, southern Cyprus. – Sed. Geol., 115, 215–231.
Kahler, G. (1994): Stratigraphy and sedimentology of the Paleogene Lefkara Formation, Cyprus. – Unpublished PhD thesis, University of Southampton, Southampton, 319 pp.
Robertson, A.H.F., (1976): Pelagic chalks and calciturbidites from the Lower Tertiary of the Troodos Massif. Cyprus. – J. Sediment. Petrol. 46, 1007–1016.
Weiterführende Informationen finden Sie auf den Websites der Drifters Research Group, einer internationalen Gruppe von Wissenschaftlern, die sich mit tiefmarinen Sedimentationsprozessen und dem Einfluss von Bodenströmungen (als Teil der globalen ozeanischen Zirkulation) auf Kontinentalränder und die angrenzenden Tiefseeebenen befassen. Die Resultate der Untersuchungen an Konturiten und gemischten Ablagerungssystemen (gravitative Dichteströme & Bodenströmungen) haben weitreichende wissenschaftliche, wirtschaftliche und konzeptionelle Bedeutung.
[ H. Hüneke, 20. Januar 2023 ]