Gravimetrie während GEOMAUD: Die isostatische Anomalie des Königin Maud Landes

Beitrag zum Projekt:

• GeoMaud – Geoscientific Expedition to Dronning Maud Land

Während der Expedititon GEOMAUD, die 1995/96 in das Königin-Maud-Land - Südafrika gegenüber - führte, konnten etwa 170 gravimetrische Punkte in einem mehr oder weniger regulären Meßnetz vermessen werden. Es deckt ein Gebiet von etwa 270*270 km ab. In der Bouguer-Karte erkennt man das Schweremuster eines passiven Kontinentalrandes mit einer starken Abnahme der Schwere von positiven Werten um 50 bis 100 mGal Schelfeisbereich auf mehr oder weniger stabile Werte um -150 mGal ab etwa 100 bis 150 km landeinwärts. Die Isostatische Anomalie (Airy -Heiskanen Modell) hingegen zeigt ein etwa 150 km breites, küstenparalleles, kräftiges Minimum zwischen Küste und den im Inland gelegenen Gebirgen am Rande des Polaren Plateaus.

Gravimetric profile with sedimentary basin Quelle: BGR

Zwei Erklärungen für die Existenz dieser Isostatischen Anomalie sind möglich:

1.: Das beobachtete Minimum kann mit einem Massendefizit erklärt werden, z.B. durch ein sedimentäres Becken mit geringerer Dichte als die mittlere Krustendichte. Bei der links illustrierten Modellrechnung muß bei einer Dichte von 2.3 g/cm³ (gegenüber der Krustendichte von 2.8) eine Mächtigkeit von etwa 3 km für solch ein Becken angenommen werden. Das Modell wurde so konzipiert, daß wiederum isostatischer Ausgleich gewährleistet ist. Wegen der nahezu lückenlosen Eisbedeckung im Meßgebiet gibt es bisher kaum geologische Beobachtungen, die für diese Erklärung sprechen.

Profile with additional hypothetical ice load Quelle: BGR

2.: Die Krusten/Mantel-Grenze liegt in Wirklichkeit tiefer als sie bei isostatischem Ausgleich sein sollte. Die Rechnung ergibt, daß sie maximal etwa 3 bis 5 km tiefer liegen müßte, wenn die isostatische Anomalie verschwinden sollte. Wenn man z.B. eine zusätzliche Eisauflast von 1.7 bis 2.2 km Dicke annimmt, sollte mit dem Modell der lokalen Isostasie die Kruste um den genannten Betrag eingebeult worden sein. D.h. also, es müßten zwischen Polarem Plateau und Küste wesentliche Eismassen vor relativ kurzer Zeit entfernt worden sein, so daß ein isostatischer Ausgleich noch nicht erfolgen konnte.









Glaziologische Beobachtungen deuten auf einen Rückgang der Vereisung in den letzten paar Tausend Jahren hin. Allerdings sind die bisher angenommenen Rückzugsbeträge um einen Faktor 2 bis 3 geringer. Die Größenordnung der Eismassen, die notwendigerweise entfernt worden sind, erscheint somit nicht sehr realistisch. Das Gebiet der isostatischen Anomalie zeichnet sich außerdem als eine magnetisch recht ruhige Zone aus, wie sich bei der ebenfalls bei GEOMAUD durchgeführten aeromagnetischen Vermessung zeigte. Dies könnte ebenfalls mehr für die Existenz sedimentärer Gesteine sprechen.

Magnetic field Queen Maud Land Quelle: BGR

Weitere Beispiele gravimetrischer Vermessungen in der Antarktis finden Sie auf den Seiten über das Victoria Land und im Besonderen während der Expedition GANOVEX VIII.