Hollender, Franz-Josef (1996) Untersuchung des ostgrönländischen Kontinentalrandes mit dem Weitwinkel-Seitensicht-Sonar GLORIA. (PhD/ Doctoral thesis), Christian-Albrechts-Universität Kiel, Kiel, Germany, 124 pp. . Berichte aus dem Sonderforschungsbereich 313, Veränderungen der Umwelt - Der Nördliche Nordatlantik, 67 .

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Abstract

Diese Arbeit stellt Ergebnisse von Untersuchungen am ostgrönländischen Kontinentalrand mit dem Weitwinkel-Seitensicht-Sonar GLORIA, dem Sedimentecholot PARASOUND und dem Multi-Sensor-Core-Logger dar. Die sedimentphysikalischen Parameter stammen zum Teil von Michels (1995), Chi (1995) und Antonow (1995). Die verwendeten bathymetrischen Daten stammen aus dem ETOPO5 Datensatz. Die GLORIA- und Parasound-Daten wurden unter Teilnahme des Sonderforschungsbereiches 313 auf Ausfahrten mit der RV Livonia, der FS Meteor und der FS Polarstern gewonnen. Das im Rahmen dieser Arbeit erstmalig flächendeckend vermessene Arbeitsgebiet umfaßt 250.000 km2 und erstreckt sich von der Hovgaard Bruchzone im Norden bis zu "Dorotheys Nose" im Süden. Das GLORIA System zeichnet das unterschiedliche Rückstreuungsvermögen des Meeresbodens auf. Dies ist abhängig vom Winkel der einfallenden Welle zum Meeresboden, der Rauhigkeit der Meeresbodenoberfläche und den Änderungen der sedimentphysikalischen Parameter. Ein Maß für die Größe der Rückstreuung ist der dimensionslose DN-Wert. Die Eindringtiefe des Sedimentecholots PARASOUND kann in Tiefseesedimenten bis über 100 m betragen, die horizontale Auflösung einzelner Refelektorenabfolgen liegt im dm-Bereich. Die P-Wellengeschwindigkeit und Dichte können mit dem Multi-Sensor-Core-Logger in 2 cm Abständen gemessen werden. Die beiden im Arbeitsgebiet liegenden Becken (Grönland- und Boreas-Becken) unterscheiden sich in ihrer Rückstreuung erheblich voneinander, was auf unterschiedliche Korngrößen und Sedimenttransportprozesse hinweist. Das Grönland-Becken wird durch hangabwärtsgerichtete Sedimentation geprägt, wohin gegen das Boreas-Becken durch Tiefenströmungen und wahrscheinlich durch Prozesse in der Wassersäule geprägt ist. Im Grönland-Becken erstreckt sich ein bis zu 300 km langes Kanalsystem vom oberen Kontinentalhang in das Becken hinein. Die Kanäle können mehrere km breit und bis zu 120 m tief werden. Das Grönland-Becken weist eine Vielfalt von morphologischen Provinzen auf. Es zeigt unter anderem Gebiete, in denen Sedimentwellenfelder vorherrschen. Diese können verschiedene Ursachen haben, sie werden zum einen durch Konturströme und zum anderen durch das Überfließen von Turbiditströmen gebildet. Die zum erstenmal aus der Kombination der GLORIA- und PARASOUND- Daten anhand der Sedimentwellen abgeleitete Strömungsrichtung ist südwärts. Oberhalb von "Dorotheys Nose" ändert sich die Richtung auf südostwärts. Den nordöstlichen Teil des Becken prägen fächerartige Rückstreuungsmuster, die durch hangabwärts gerichtete Lineamente unterbrochen werden. Diese Muster weisen auf Kaltwasserkaskaden und hangabwärts gerichteten Sedimenttransport hin. Das Boreas-Becken besitzt insgesamt eine einheitlichere Rückstreuung als das GrönlandBecken. Das Becken wird durch Interferenzmuster charakterisiert, die durch multiple Wellenpfade in der obersten Sedimentschicht entstehen. Am Fuß des Kontinentalhanges treten kreisrunde Flecken auf, die eine sehr hohe Rückstreuung besitzen und vermutlich Gasaustrittszonen anzeigen. Hohe DN-Werte, die ein Maß für die Rückstreuung sind, stehen in Verbindung zu hohen Dichte-, P-Wellengeschwindigkeits- und Korngrößenwerten. Eine lineare Regression zwischen dem DN-Wert der GLORIA-Daten und Korngrößen ermöglicht es erstmalig, eine synthetische Korngrößenverteilung von Oberflächensedimenten für das Grönlandund Boreas-Becken zu berechnen. Voraussetzung dafür ist, daß der topographische- und Fazies Effekt als konstant angenommen wird. Der erstmals aus PARASOUND-Daten berechnete seismische Gütefaktor Q läßt Rückschlüsse auf den Tiefenverlauf von Dichte und P-Wellengeschwindigkeit unterhalb der Teufen zu, die noch durch Kernentnahme zu erreichen ist.

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