Uplift des Mt. Olympos
Geologisches Umfeld des Mt. Olympos
Für den Uplift des Mt. Olympos aus dem Ozeanboden heraus bis zur heutigen Höhe sind ursächlich plattenttentektonische Mechanismen verantwortlich. Motor für das Geschehen ist die Norddrift der Afrikanischen Platte und die damit verbundene Kollision mit der Eurasischen Platte. Die Literatur führt mehrere, sich ergänzende Effekte für den Uplift auf:
- Als stärkster Treiber wird Diapirismus angesehen, d. h. ein gravitativ verursachter Aufstieg von tieferliegendem, metamorphos überprägtem Mantelgestein. Dabei führt deren geringere Dichte gegenüber dem Hangenden zu einer Dichteinversion, die als Motor für den Uplift wirkt. Das für die metamorphose Überprägung von Mantelmaterial notwendige Wasser wird durch eine der Insel vorgelagerten Supra-Subduktionszone in tiefere Schichten eingeschleppt.
- Die Subduktion von Afrikanischer Kruste unter die Anatolische Platte erzeugt mechanische Spannungen, die zu einer Aufwölbung der Platte und somit zu einer Anhebung der kompletten Insel führt.
- Während der andauernden Norddrift der Afrikanischen Platte schiebt sich ein aufsitzender Seamount (Eratosthenes) durch das Abtauchen der afrikanischen, ozeanischen Kruste mittlerweile langsam unter die Insel, wodurch diese rezent und in Zukunft kontinuierlich angehoben wird.
Neueren Arbeiten zufolge liegt der Start des Uplifts weit in der Vergangenheit, so dass der zuletzt genannte Mechanismen vornehmlich in der allerletzten Historie aber eher in der Zukunft wirken wird. Der bisherige Uplift wird daher als dominant durch die ersten beiden genannte Punkte bestimmt – Diapirismus und Inselhebung.
Fokus dieser Arbeit zum Uplift
Die angehängten Arbeiten zeigen eine einfache mathematische Abschätzung der Uplift-Dynamik beispielhaft für den Mt. Olympos, dem höchsten Gipfel des Troodos. Das Modell basiert auf dem bekannten Formalismus der Rayleigh-Taylor-Instabilität mit notwendigen Ergänzungen. Es kommt mit einem Minimum an pauschalen Parametern wie zeitlichem Beginn, Dichtekontrast, Viskosität und Auflasthöhe aus, die während der Simulation ermittelt werden, wobei sich die Simulation an aus der Literatur beschafften Zeitmarken wie Durchbruch durch die Krustenoberfläche, Durchstoss durch die Ozeanoberfläche etc. aus der Literatur orientiert.
Die Arbeit besteht aus 2 Teilen. Diese können als pdf-files heruntergeladen werden.
Teil I: hier wird das geologische Umfeld von Zypern und die RTI-Theorie erklärt sowie die notwendig gewordenen Ergänzungen für die spätere Simulation ausführlich hergeleitet (Schulmathematik reicht);
Teil II: behandelt ausführlich die Simulationsergebnisse und deren Interpretation.
Die dort angezogenen Zitate finden sich im Literaturverzeichnis auf der Startseite, einen Überblick über den derzeitiegen Stand zum Thema speziell in
Simulations-Ergebnis: Uplift-Historie des Mt. Olympos
Unterhalb des Troodos existiert eine ausgedehnte Blase aus serpentinisiertem Mantelgestein niedriger Dichte, gespeist aus der nahen Subduktionszone südlich Zyperns. In der Anfangsphase der Messinischen Salinitätskrise fand 5,69 Ma vor heute der Durchbruch zur darüberliegenden Kruste mit einer 4,8 km effektiven Mächtigkeit statt. Nach dieser initialen, sprunghaften Anregung einmal in Gang gesetzt, erfolgte der unaufhaltsame Aufstieg des Diapirs: nach 2,88 Ma durchsticht er den Meeresboden mit seiner maximalen Uplift-Geschwindigkeit von 1,23 mm/a, nach 3,92 Ma wird die Meeresoberfläche durchstoßen und erreicht nach 5,69 Ma seine heutige Höhe. Die Simulation zeigt einen sich kontinuierlich verlangsamenden, weiteren Aufstieg bis zum Stillstand in 1,8 Ma nach heute.
Parallel zum diapirischen Aufstieg erfolgte aufgrund der Kollision mit der Afrikanischen Platte eine kontinuierliche Hebung des gesamten Krustensystems Zyperns, auf der der Mt. Olympos „huckepack“ aufsitzt. Um die realen Verhältnisse abzubilden, mußte diese Hebung beim Aufstieg des Diapirs durch den Ozean und die Luft während der Simulation berücksichtigt werden. Insgesamt ist der Hub Zyperns zu rd. 1/3 an den heutgen Verhältnissen beteiligt.
