TY  - THES
A1  - Meeßen, Christian
T1  - The thermal and rheological state of the Northern Argentinian foreland basins
T1  - Der thermische und rheologische Zustand der Nordargentinischen Vorlandbecken
N2  - The foreland of the Andes in South America is characterised by distinct along strike changes in surface deformational styles. These styles are classified into two end-members, the thin-skinned and the thick-skinned style. The superficial expression of thin-skinned deformation is a succession of narrowly spaced hills and valleys, that form laterally continuous ranges on the foreland facing side of the orogen. Each of the hills is defined by a reverse fault that roots in a basal décollement surface within the sedimentary cover, and acted as thrusting ramp to stack the sedimentary pile. Thick-skinned deformation is morphologically characterised by spatially disparate, basement-cored mountain ranges. These mountain ranges are uplifted along reactivated high-angle crustal-scale discontinuities, such as suture zones between different tectonic terranes.

Amongst proposed causes for the observed variation are variations in the dip angle of the Nazca plate, variation in sediment thickness, lithospheric thickening, volcanism or compositional differences. The proposed mechanisms are predominantly based on geological observations or numerical thermomechanical modelling, but there has been no attempt to understand the mechanisms from a point of data-integrative 3D modelling. The aim of this dissertation is therefore to understand how lithospheric structure controls the deformational behaviour. The integration of independent data into a consistent model of the lithosphere allows to obtain additional evidence that helps to understand the causes for the different deformational styles. Northern Argentina encompasses the transition from the thin-skinned fold-and-thrust belt in Bolivia, to the thick-skinned Sierras Pampeanas province, which makes this area a well suited location for such a study. The general workflow followed in this study first involves data-constrained structural- and density-modelling in order to obtain a model of the study area. This model was then used to predict the steady-state thermal field, which was then used to assess the present-day rheological state in northern Argentina.

The structural configuration of the lithosphere in northern Argentina was determined by means of data-integrative, 3D density modelling verified by Bouguer gravity. The model delineates the first-order density contrasts in the lithosphere in the uppermost 200 km, and discriminates bodies for the sediments, the crystalline crust, the lithospheric mantle and the subducting Nazca plate. To obtain the intra-crustal density structure, an automated inversion approach was developed and applied to a starting structural model that assumed a homogeneously dense crust. The resulting final structural model indicates that the crustal structure can be represented by an upper crust with a density of 2800 kg/m³, and a lower crust of 3100 kg/m³. The Transbrazilian Lineament, which separates the Pampia terrane from the Río de la Plata craton, is expressed as a zone of low average crustal densities.

In an excursion, we demonstrate in another study, that the gravity inversion method developed to obtain intra-crustal density structures, is also applicable to obtain density variations in the uppermost lithospheric mantle. Densities in such sub-crustal depths are difficult to constrain from seismic tomographic models due to smearing of crustal velocities. With the application to the uppermost lithospheric mantle in the north Atlantic, we demonstrate in Tan et al. (2018) that lateral density trends of at least 125\,km width are robustly recovered by the inversion method, thereby providing an important tool for the delineation of subcrustal density trends.

Due to the genetic link between subduction, orogenesis and retroarc foreland basins the question rises whether the steady-state assumption is valid in such a dynamic setting. To answer this question, I analysed (i) the impact of subduction on the conductive thermal field of the overlying continental plate, (ii) the differences between the transient and steady-state thermal fields of a geodynamic coupled model. Both studies indicate that the assumption of a thermal steady-state is applicable in most parts of the study area. Within the orogenic wedge, where the assumption cannot be applied, I estimated the transient thermal field based on the results of the conducted analyses.

Accordingly, the structural model that had been obtained in the first step, could be used to obtain a 3D conductive steady-state thermal field. The rheological assessment based on this thermal field indicates that the lithosphere of the thin-skinned Subandean ranges is characterised by a relatively strong crust and a weak mantle. Contrarily, the adjacent foreland basin consists of a fully coupled, very strong lithosphere. Thus, shortening in northern Argentina can only be accommodated within the weak lithosphere of the orogen and the Subandean ranges. The analysis suggests that the décollements of the fold-and-thrust belt are the shallow continuation of shear zones that reside in the ductile sections of the orogenic crust. Furthermore, the localisation of the faults that provide strain transfer between the deeper ductile crust and the shallower décollement is strongly influenced by crustal weak zones such as foliation. In contrast to the northern foreland, the lithosphere of the thick-skinned Sierras Pampeanas is fully coupled and characterised by a strong crust and mantle. The high overall strength prevents the generation of crustal-scale faults by tectonic stresses. Even inherited crustal-scale discontinuities, such as sutures, cannot sufficiently reduce the strength of the lithosphere in order to be reactivated. Therefore, magmatism that had been identified to be a precursor of basement uplift in the Sierras Pampeanas, is the key factor that leads to the broken foreland of this province. Due to thermal weakening, and potentially lubrication of the inherited discontinuities, the lithosphere is locally weakened such that tectonic stresses can uplift the basement blocks. This hypothesis explains both the spatially disparate character of the broken foreland, as well as the observed temporal delay between volcanism and basement block uplift.

This dissertation provides for the first time a data-driven 3D model that is consistent with geophysical data and geological observations, and that is able to causally link the thermo-rheological structure of the lithosphere to the observed variation of surface deformation styles in the retroarc foreland of northern Argentina.
N2  - Das Vorland der südamerikanischen Anden ist durch lateral variierende Deformationsregimes des östlichen Vorlands geprägt. Dabei treten zwei grundlegend verschiedene Endglieder mit charakteristischer Architektur auf: flach abgescherte Falten- und Überschiebungsgürtel einerseits und Vorland-Sockelüberschiebungen ("zerbrochenes Vorland") andererseits. Das morphologische Erscheinungsbild der Falten- und Überschiebungsgürtel entspricht lateral ausgedehnten, dicht aneinander gereihten Abfolgen von Hügeln und Tälern. Die Hügel werden durch eine darunter liegende Überschiebung definiert, die in einem subhorizontalen Abscherhorizont in 10 bis 20 km Tiefe endet. Sockelüberschiebungen hingegen sind in Gebieten mit geringer Sedimentmächtigkeit zu finden und sind durch weit auseinander liegende Erhebungen charakterisiert, welche von steil einfallenden, reaktivierten krustenskaligen Verwerfungen begrenzt werden.

Als Ursachen der beobachteten Deformationsvariationen wurden präexistente Schwächezonen, Sedimentmächtigkeiten, Lithosphärenverdickung, Vulkanismus oder kompositionelle Eigenschaften aufgeführt. Diese Vorschläge waren überwiegend konzeptuell und meist auf Grundlage von Feldbeobachtungen oder synthetischen numerischen, thermo-mechanischen Modelle abgeleitet. Die vorliegende Dissertation beleuchtet zum ersten mal die Ursachen der beobachteten Deformationsstile aus der Perspektive von dreidimensionaler, Daten-integrativer Modellierung. Durch die Integration voneinander unabhängiger Daten erlaubt diese Art der Beschreibung des physikalischen Zustands der Lithosphäre die Erlangung zusätzliche Hinweise auf die zugrundeliegenden Ursachen der verschiedenen Derformationsregimes. Für eine solche Studie bietet sich Nord-Argentinien an, da dort beide Vorland-Endglieder vorzufinden sind. Die dafür im wesentlichen durchgeführten Arbeitsschritte beinhalten die Erstellung eines strukturellen Dichtemodells des Untersuchungsgebiets, die Berechnung des 3D stationären thermischen Feldes, sowie die Analyse der rheologischen Eigenschaften der Lithosphäre.

Das datenbasierte strukturelle Dichtemodell ist mit verschiedenen geologischen und geophysikalischen Beobachtungen sowie dem Bouguer-Schwerefeld konsistent. Dieses Modell bildet die primären Dichtekontraste der oberen 200 km der Lithosphäre ab und differenziert Körper für die Sedimente, die kristalline Kruste, den lithosphärischen Mantel, und die subduzierende Nazca-Platte. Um die krusteninterne Dichteverteilung zu erhalten wurde ein automatisierter Inversionsprozess entworfen der es erlaubt eine leichtere Oberkruste und eine schwerere Unterkruste geometrisch zu definieren. Die Modellierung zeigt, dass die Kruste in Nord-Argentinien durch eine leichtere Oberkruste (2800 kg/m³) und eine dichtere Unterkruste (3100 kg/m³) repräsentiert werden kann. Das Transbrasilianische Linement, welches das Pampia Terran im Westen vom Río de La Plata Kraton im Osten trennt, ist durch eine im Vergleich zur Umgebung geringere durchschnittliche Krustendichte charakterisiert.

In einem Exkurs wird anschließend demonstriert, dass die hier entwickelte Inversionsmethodik zur Ermittlung von intrakrustalen Dichtekontrasten auch im obersten lithosphärischen Mantel angewandt werden kann. Dichten zwischen der Kruste-Mantel-Grenze und etwa 50\,km Tiefe sind besonders schwer zu bestimmen, da tomographische Modelle die Geschwindigkeitsvariationen von seismischen Wellen in diesen Bereichen nicht auflösen. In Tan u.a. (2018) demonstrieren wir, dass die Inversionsmethode Dichteverläufe mit einer lateralen Ausdehnung von 125 km oder weniger ermitteln kann, und somit einen wichtigen Beitrag zur Bestimmung von subkrustalen Dichteverteilungen im Mantel liefert.

Wegen der genetischen Verbindung zwischen Subduktion, Orogenese und Retroarc Vorlandbecken stellt sich die Frage, ob die Annahme eines stationären thermischen Feldes für solch ein dynamisches Modelliergebiet zulässig ist. Um diese Frage zu beantworten wurde zum einen der Einfluss von Subduktion auf das konduktive thermische Feld auf die kontinentale Lithosphäre untersucht. Zum anderen wurde die Abweichung zwischen transientem und stationären thermischen Feld eines gekoppelten geodynamischen Modells untersucht. Beide Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Annahme eines stationären thermischen Felds für den Großteil des Modelliergebiets zulässig ist. Im orogenen Keil, in dem diese Annahme nicht gilt, wurde das transiente thermische Feld mithilfe der erfolgten Untersuchungen abgeschätzt.

Entsprechend kann für das Arbeitsgebiet im Vorland das strukturelle Modell aus dem ersten Schritt zur Berechnung des stationären 3D konduktiven thermischen Feldes herangezogen werden. Basierend auf der ermittelten Dichte- und Temperatur-Konfigurationen konnte anschließend die rheologische Konfiguration berechnet werden. Die rheologischen Analysen zeigen, dass die Lithosphäre in Falten- und Überschiebungsgürteln nur eine gerine Festigkeit besitzt und die Kruste Großteil zur integrierten Festigkeit beiträgt. Das benachbarte Vorlandbecken jedoch weist eine vollständig gekoppelte und starke Lithosphäre auf, weshalb Krustenverkürzung nur im vergleichsweise schwachen orogenen Keil aufgenommen werden kann. Daher komme ich zu der Schlussfolgerung, dass die Abscherhorizonte der Falten- und Überschiebungsgürtel die oberflächennahe Fortsetzung von Scherzonen in der duktilen Kruste unterhalb des Orogens sind. Die Lokalisation der Transferzonen zwischen der duktilen Kruste und dem Abscherhorizont sind dabei maßgeblich durch präexistente Schwächezonen in der Kruste beeinflusst. Im zerbrochenen Vorland der Sierras Pampeanas ist die Lithosphäre vollständig gekoppelt und durch einen Mantel hoher Festigkeit charakterisiert. Die sehr hohe integrierte lithosphärische Festigkeit des zerbrochenen Vorlands verhindert die Bildung von Störungen durch tektonische Kräfte. Selbst krustenskalige Schwächezonen können die Festigkeit nicht ausreichend reduzieren, weshalb eine thermische Schwächung benötigt wird. Daher spielt der Magmatismus, der in direkter Nachbarschaft zu den Schwächezonen in der Sierras Pampeanas nachgewiesen wurde, eine Schlüsselrolle in der Entstehung des zerbrochenen Vorlands. Diese Hypothese erklärt die große räumliche Distanz zwischen den Vorlandsockelüberschiebungen, sowie die beobachtete zeitliche Verzögerung zwischen Magmatismus und Hebung der Gebirgskämme.

Die vorliegende Studie kann somit aufgrund Daten-integrativer Modellierung einen kausalen Zusammenhang zwischen der Lithosphärenstruktur, den beobachteten Deformationsmechanismen und unabhängigen geologischen Beobachtungen herstellen.
KW  - Argentina
KW  - Rheology
KW  - Foreland basin
KW  - Foreland basins
KW  - Density modelling
KW  - Chaco-Paraná basin
KW  - Andes
KW  - Argentinien
KW  - Rheologie
KW  - Vorlandbecken
KW  - Dichtemodellierung
KW  - Chaco-Paraná Becken
KW  - Anden
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-439945
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kneier, Fabian
T1  - Subsea permafrost in the Laptev Sea
BT  - Influences on degradation, state and distribution
BT  - Einflüsse auf Degradation, Zustand und Verbreitung
N2  - During lower sea levels in glacial periods, deep permafrost formed on large continental shelf areas of the Arctic Ocean. Subsequent sea level rise and coastal erosion created subsea permafrost, which generally degrades after inundation under the influence of a complex suite of marine, near-shore processes. Global warming is especially pronounced in the Arctic, and will increase the transition to and the degradation of subsea permafrost, with implications for atmospheric climate forcing, offshore infrastructure, and aquatic ecosystems.

This thesis combines new geophysical, borehole observational and modelling approaches to enhance our understanding of subsea permafrost dynamics. Three specific areas for advancement were identified: (I) sparsity of observational data, (II) lacking implementation of salt infiltration mechanisms in models, and (III) poor understanding of the regional differences in key driving parameters. This study tested the combination of spectral ratios of the ambient vibration seismic wavefield, together with estimated shear wave velocity from seismic interferometry analysis, for estimating the thickness of the unfrozen sediment overlying the ice-bonded permafrost offshore. Mesoscale numerical calculations (10^1 to 10^2 m, thousands of years) were employed to develop and solve the coupled heat diffusion and salt transport equations including phase change effects. Model soil parameters were constrained by borehole data, and the impact of a variety of influences during the transgression was tested in modelling studies. In addition, two inversion schemes (particle swarm optimization and a least-square method) were used to reconstruct temperature histories for the past 200-300 years in the Laptev Sea region in Siberia from two permafrost borehole temperature records. These data were evaluated against larger scale reconstructions from the region.

It was found (I) that peaks in spectral ratios modelled for three-layer, one-dimensional systems corresponded with thaw depths. Around Muostakh Island in the central Laptev Sea seismic receivers were deployed on the seabed. Derived depths of the ice-bonded permafrost table were between 3.7-20.7 m ± 15 %, increasing with distance from the coast. (II) Temperatures modelled during the transition to subsea permafrost resembled isothermal conditions after about 2000 years of inundation at Cape Mamontov Klyk, consistent with observations from offshore boreholes. Stratigraphic scenarios showed that salt distribution and infiltration had a large impact on the ice saturation in the sediments. Three key factors were identified that, when changed, shifted the modelled permafrost thaw depth most strongly: bottom water temperatures, shoreline retreat rate and initial temperature before inundation. Salt transport based on diffusion and contribution from arbitrary density-driven mechanisms only accounted for about 50 % of observed thaw depths at offshore sites hundreds to thousands of years after inundation. This bias was found consistently at all three sites in the Laptev Sea region. (III) In the temperature reconstructions, distinct differences in the local temperature histories between the western Laptev Sea and the Lena Delta sites were recognized, such as a transition to warmer temperatures a century later in the western Laptev Sea as well as a peak in warming three decades later. The local permafrost surface temperature history at Sardakh Island in the Lena Delta was reminiscent of the circum-Arctic regional average trends. However, Mamontov Klyk in the western Laptev Sea was consistent to Arctic trends only in the most recent decade and was more similar to northern hemispheric mean trends. Both sites were consistent with a rapid synoptic recent warming.

In conclusion, the consistency between modelled response, expected permafrost distribution, and observational data suggests that the passive seismic method is promising for the determination of the thickness of unfrozen sediment on the continental Arctic shelf. The quantified gap between currently modelled and observed thaw depths means that the impact of degradation on climate forcing, ecosystems, and infrastructure is larger than current models predict. This discrepancy suggests the importance of further mechanisms of salt penetration and thaw that have not been considered – either pre-inundation or post-inundation, or both. In addition, any meaningful modelling of subsea permafrost would have to constrain the identified key factors and their regional differences well. The shallow permafrost boreholes provide missing well-resolved short-scale temperature information in the coastal permafrost tundra of the Arctic. As local differences from circum-Arctic reconstructions, such as later warming and higher warming magnitude, were shown to exist in this region, these results provide a basis for local surface temperature record parameterization of climate and, in particular, permafrost models. The results of this work bring us one step further to understanding the full picture of the transition from terrestrial to subsea permafrost.
N2  - Als zu glazialen Zeiten der Meeresspiegel niedriger lag, konnte sich tiefer Permafrost (Dauerfrostboden) in weiten Teilen der Kontinentalschelfgebiete des arktischen Ozeans bilden. Durch den darauf folgenden Meeresspiegelanstieg und Küstenerosion wurde dieser überflutet und es entstand submariner Permafrost. Seit der Überflutung wird dieser durch eine Reihe komplexer mariner Prozesse in der küstennahen Zone degradiert. Die Klimaerwärmung ist in der Arktis besonders ausgeprägt, wodurch sich die Überflutung durch Küstenerosion sowie diese Degradationsprozesse in Zukunft weiter intensivieren werden. Dies wird weitreichende Konsequenzen für das Klimasystem (Freisetzung von Treibhausgasen), Offshore-Infrastruktur als auch aquatische Ökosysteme haben.

Diese Dissertation kombiniert neue geophysikalische, Bohrlochbeobachtungs-basierte und Modellierungsansätze, um unser Verständnis der speziellen Dynamik des submarinen Permafrosts zu verbessern. Drei spezifische Bereiche wurden identifiziert, welche das derzeitige Verständnis zum submarinen Permafrost maßgeblich einschränken, und in dieser Arbeit gezielt weiterentwickelt wurden: (I) Die spärliche Verfügbarkeit von Beobachtungsdaten, (II) die fehlende Implementation von Salzinfiltrationsmechanismen in Modelbeschreibungen und (III) das mangelnde Verständnis der regionalen Unterschiede von treibenden Einflußparametern. Hierfür wurde die Kombination spektraler Amplitudenverhältnisse der Umgebungsschwingungen im seismischen Wellenfeld (seismisches Hintergrundrauschen) mit der aus seismischer Interferometrie abgeschätzten Scherwellengeschwindigkeit zur Bestimmung der Mächtigkeit der aufgetauten Sedimentschicht oberhalb des eisgebundenen Permafrosts im Meeresboden getestet. Numerische Simulationen (auf der Skala von 10^1 bis 10^2 m, tausende Jahre) wurden zur Entwicklung und Lösung der gekoppelten Wärmeleitungs- und Salztransportgleichungen unter Berücksichtigung von Phasenübergängen angewandt. Hierbei wurden die Modelparameter zur Untergrundbeschaffenheit aus Bohrlochdaten bestimmt und die Auswirkungen verschiedener Parameter während der Meeresüberflutung untersucht. Zusätzlich wurden zwei Inversionsalgorithmen (Partikelschwarmoptimierung und ein Verfahren der kleinsten Quadrate) verwendet, um die Temperaturen der letzten 200-300 Jahre in der Laptewsee-Region in Sibirien anhand zweier Temperaturdatensätze aus Permafrostbohrlöchern zu rekonstruieren. Diese Daten wurden im Vergleich zu größerskaligen Rekonstruktionen aus der Region ausgewertet.

Es konnte gezeigt werden, (I) dass die Höchstwerte im spektralen Amplitudenverhältnis, die für den eindimensionalen Fall eines 3-Schicht-Systems modelliert wurden, mit der Auftautiefe zusammenhingen. Seismische Instrumente wurden auf dem Meeresboden um die Insel Muostakh, in der zentralen Laptewsee gelegen, ausgebracht. Die gefundenen Tiefen der eisgebundenen Permafrosttafel lagen zwischen 3.7-20.7 m ± 15 %, und nahmen mit zunehmender Entfernung zur Küste zu. (II) Die modellierten Temperaturen während des Übergangs zum submarinen Permafrost entsprachen ab etwa 2000 Jahren nach der Überflutung isothermischen Bedingungen bei Cape Mamontov Klyk, in Übereinstimmung zu den Beobachtungen in den Bohrlöchern. Stratigrafische Szenarien zeigten, dass die Salzverteilung und -infiltration großen Einfluß auf den Sättigungszustand des Poreneises im Sediment hatte. Drei Schlüsselfaktoren wurden identifiziert, welche, wenn diese verändert wurden, die modellierte Auftautiefe des Permafrosts am stärksten beeinflussten: Die Temperaturen am Meeresboden, die Küstenerosionsrate und die Anfangstemperatur zum Zeitpunkt der Überflutung. Salztransport unter Berücksichtigung von Diffusion und beliebigen dichte-getriebenen Mechanismen unterschätzte die beobachteten Auftautiefen um circa 50 % über hunderte bis tausende von Jahren nach der Überflutung. Diese Abweichung wurde konsistent an allen drei Untersuchungsstandorten in der Laptewsee-Region gefunden. (III) In den Temperaturrekonstruktionen wurden deutliche Unterschiede im lokalen Temperaturverlauf zwischen den Standorten in der westlichen Laptewsee und im Lena Delta festgestellt. Dazu gehörte ein Übergang zu wärmeren Temperaturen ein Jahrhundert später in der westlichen Laptewsee, sowie ein Maximum der Erwärmung drei Jahrzehnte später als im Lena Delta. Die lokale Permafrost-Oberflächentemperaturhistorie auf der Insel Sardakh im Lena Delta glich den zirkumarktischen mittleren Trends. Im Gegensatz dazu stimmte Mamontov Klyk in der westlichen Laptewsee nur im jüngsten Jahrzehnt mit den arktischen Trends überein und glich vielmehr dem mittleren Trend der Nordhemisphäre. Beide Standorte stimmten mit einer schnellen, synoptischen und kürzlichen Erwärmung überein.

Abschließend lässt sich festhalten, dass auf Grund der Übereinstimmung zwischen modelliertem Verhalten, erwarteter Permafrostverteilung und Beobachtungsdaten die passiv-seismische Methode vielversprechend für die Dickebestimmung der ungefrorenen Sedimente im arktischen Meeresboden ist. Durch die hier quantifizierte Diskrepanz zwischen aktuell modellierter und beobachteter Auftautiefen wird klar, dass die Auswirkung der Degradation auf Klimaantrieb, Ökosysteme und Infrastruktur größer ist als dies von aktuellen Modellen vorhergesagt wird. Um diese Diskrepanz zu eliminieren, müssen weitere bisher unberücksichtigte Mechanismen der Salzeindringung und des Auftauens vor oder nach der Überflutung in zukünftigen Modellen mit einbezogen werden. Des weiteren folgt aus dieser Arbeit, dass Modellierungen des submarinen Permafrosts die hier identifizierten Schlüsselfaktoren und ihre regionalen Unterschiede berücksichtigen müssen, um ihre Aussagekraft sicher zu stellen. Die Permafrostbohrlöcher liefern bisher fehlende, auf kurzer Zeitskala gut-aufgelöste Temperaturinformationen in der arktischen Küstentundra. Da lokale Abweichungen von zirkumarktischen Rekonstruktionen in dieser Region nachgewiesen werden konnten, stellen die Ergebnisse eine Grundlage für lokale Temperaturverlaufs-Parametrisierungen in Klima- und insbesondere Permafrostmodellen zur Verfügung. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen die Richtung für zukünftige Forschungs- und Modellierungsvorhaben und stellen einen wichtigen Schritt dar, um den Übergang von terrestrischem zu submarinem Permafrost zu verstehen.
T2  - Submariner Permafrost in der Laptewsee
KW  - Subsea permafrost
KW  - Submarine permafrost
KW  - Inundation
KW  - Ambient noise
KW  - Passive seismic interferometry
KW  - H/V ratio
KW  - Coupled heat and mass transport
KW  - Salt transport
KW  - Diffusion
KW  - Temperature reconstruction
KW  - Borehole reconstruction
KW  - GST
KW  - Submariner Permafrost
KW  - Überflutung
KW  - seismisches Hintergrundrauschen
KW  - Passiv-seismische Interferometrie
KW  - H/V Verhältnis
KW  - Gekoppelter Wärme- und Massetransport
KW  - Salztransport
KW  - Diffusion
KW  - Temperaturerekonstruktion
KW  - Bohrloch-Rekonstruktion
KW  - GST
Y1  - 2019
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zapata, Sebastian Henao
T1  - Paleozoic to Pliocene evolution of the Andean retroarc between 26 and 28°S: interactions between tectonics, climate, and upper plate architecture
T1  - Paläozoische bis pliozäne Entwicklung des andinen Randbeckens zwischen 26 und 28° Süd: Interaktion von Tektonik, Klima und Architektur der kontinentalen Kruste
BT  - interactions between tectonics, climate, and upper plate architecture
N2  - Interactions and feedbacks between tectonics, climate, and upper plate architecture control basin geometry, relief, and depositional systems. The Andes is part of a longlived continental margin characterized by multiple tectonic cycles which have strongly modified the Andean upper plate architecture. In the Andean retroarc, spatiotemporal variations in the structure of the upper plate and tectonic regimes have resulted in marked along-strike variations in basin geometry, stratigraphy, deformational style, and mountain belt morphology. These along-strike variations include high-elevation plateaus (Altiplano and Puna) associated with a thin-skin fold-and-thrust-belt and thick-skin deformation in broken foreland basins such as the Santa Barbara system and the Sierras Pampeanas. At the confluence of the Puna Plateau, the Santa Barbara system and the Sierras Pampeanas, major along-strike changes in upper plate architecture, mountain belt morphology, basement exhumation, and deformation style can be recognized. I have used a source to sink approach to unravel the spatiotemporal tectonic evolution of the Andean retroarc between 26 and 28°S. I obtained a large low-temperature thermochronology data set from basement units which includes apatite fission track, apatite U-Th-Sm/He, and zircon U-Th/He (ZHe) cooling ages. Stratigraphic descriptions of Miocene units were temporally constrained by U-Pb LA-ICP-MS zircon ages from interbedded pyroclastic material.
Modeled ZHe ages suggest that the basement of the study area was exhumed during the Famatinian orogeny (550-450 Ma), followed by a period of relative tectonic quiescence during the Paleozoic and the Triassic. The basement experienced horst exhumation during the Cretaceous development of the Salta rift. After initial exhumation, deposition of thick Cretaceous syn-rift strata caused reheating of several basement blocks within the Santa Barbara system. During the Eocene-Oligocene, the Andean compressional setting was responsible for the exhumation of several disconnected basement blocks. These exhumed blocks were separated by areas of low relief, in which humid climate and low erosion rates facilitated the development of etchplains on the crystalline basement. The exhumed basement blocks formed an Eocene to Oligocene broken foreland basin in the back-bulge depozone of the Andean foreland. During the Early Miocene, foreland basin strata filled up the preexisting Paleogene topography. The basement blocks in lower relief positions were reheated; associated geothermal gradients were higher than 25°C/km. Miocene volcanism was responsible for lateral variations on the amount of reheating along the Campo-Arenal basin. Around 12 Ma, a new deformational phase modified the drainage network and fragmented the lacustrine system. As deformation and rock uplift continued, the easily eroded sedimentary cover was efficiently removed and reworked by an ephemeral fluvial system, preventing the development of significant relief. After ~6 Ma, the low erodibility of the basement blocks which began to be exposed caused relief increase, leading to the development of stable fluvial systems. Progressive relief development modified atmospheric circulation, creating a rainfall gradient. After 3 Ma, orographic rainfall and high relief lead to the development of proximal fluvial-gravitational depositional systems in the surrounding basins.
N2  - Die Wechselwirkungen zwischen Tektonik, Klima und dem Aufbau der Oberkruste beeinflussen Relief, Beckengeometrien und sedimentäre Systeme. Die geologische Geschichte der Anden ist durch wiederkehrende tektonische Zyklen gekennzeichnet, die nachhaltig den Aufbau der umliegenden Oberkruste geprägt haben. Im Vorlandbecken der Anden (Retro-Arc Typus) führten räumlich und zeitlich variierende strukturgeologische Prozesse in der Oberkruste zu diversen Beckengeometrien, Deformationsvorgängen, sowie stratigraphische und geomorphologische Markern entlang des Streichens des Hochgebirgszuges. Die räumliche Variation beinhaltet unter anderem Hochgebirgsplateaus wie dem Altiplano oder der Puna, die jeweils mit dem thin-skin Aufschiebungsgürtel oder der thick-skin Deformation des zerbrochenen Vorlands im Santa-Barbara-System, bzw. der Sierras Pampeanas assoziiert werden. Besonders am Tripelpunkt zwischen der Puna Plateau, dem Santa-Barbara-System und der Sierras Pampeanas werden deutliche Veränderungen in der Oberkrustenarchitektur, der Oberflächenbeschaffenheit, der dominierenden Deformationsprozesse und der Heraushebung des Grundgebirges ersichtlich. Ich habe einen Quelle-zu-Senke Ansatz genutzt, um die räumliche und zeitliche tektonische Entwicklung der zentralen Ostanden zwischen 26° und 28°S aufzudecken. Dabei habe ich einen umfangreichen Niedertemperaturdatensatz aus Gesteinen des Grundgebirges gewonnen, welche folgende Methoden mit einschließen: Apatit Spaltspur Methode (apatite fission Track, AFT), Apatit U-Th-Sm/He (AHe), und Zirkon U-Th/He (Zhe) Abkühlalter. Für die stratigraphische Besprechung und die exakte Altersbestimmung der Einheiten des Miozäns wurden U-Pb ICP-MS-LA Zirkonalter aus pyroklastisch zwischengelagerten Materialien genutzt.
Die modellierten ZHe Altersdatierungen legen den Schluss nahe, dass das Grundgebirge im Untersuchungsgebiet während der Famatinischen Orogenese (vor 550-450 Ma) herausgehoben wurde, woraufhin im Paläozoikum und dem Trias eine Phase von tektonischer Ruhe folgte. Während der Kreide und dem einsetzenden Salta Rift wurde das Grundgebirge in Form von Horststrukturen freigelegt. Nach der ersten Freilegung wurden einige Grundgebirgsblöcke wieder erwärmt durch die rift-parallele Grabenverfüllung im Santa-Barbara-System. Während dem Eozän und dem Oligozän ist der Übergang in ein kompressives Stressregime verantwortlich für die Heraushebung mehrerer losgelöster Grundgebirgszüge. Diese freigelegten Blöcke entstanden zeitgleich wie Gebiete mit flachem Relief, wo feuchtes Klima und geringe Erosionsraten die Herausbildung von „etchplains“ im kristallinem Grundgebirge ermöglichen. Weiterhin durchbrechen diese Gebirgsblöcke das Vorlandbecken, welches sich im Depozentrum des back-bulges der Anden herausgebildet hat. Während des frühen Miozäns füllten Vorlandbeckensedimente die vorher vorhandene paläogene Topographie. Die Grundgebirgsblöcke mit niedrigem Relief wurden wieder erwärmt und wiesen einen Temperaturgradienten von mehr als 25°C/km auf. Der Vulkanismus im Miozän war verantwortlich für laterale Variationen der Intensität der erneuten Erwärmung innerhalb des Campo-Arenal Beckens. Vor etwa 12 Ma modifizierte eine neue Deformationsphase das Abflussnetz und zerstückelte das lakustrische System. Während die Deformation und die Gebirgsbildung anhielt, wurden überlagernde Sedimentschichten einfach erodiert, effizient beseitigt und durch fluviale Prozesse umgelagert, die die weitere Herausbildung von Relief verhinderten. Nach ~6 Ma ermöglichte die geringe Erodierbarkeit des Grundgebirges deren Reliefzunahme, wodurch sich stabile fluviale Systeme herausbildeten. Möglicherweise unterbrach die fortschreitende Reliefzunahme atmosphärische Zirkulationsprozesse, sodass sich laterale Niederschlagsgradienten ausbildeten. Nach 3 Ma führten orographische Niederschlagsbarrieren zu der Entwicklung von nahe liegenden fluvial-gravitationalen Ablagerungssystemen in den umliegenden Becken.
KW  - climate
KW  - tectonics
KW  - Andes
KW  - inherited structures
KW  - Klima
KW  - Tektonik
KW  - Anden
KW  - ererbte Strukturen
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-439036
ER  - 
TY  - THES
A1  - von Specht, Sebastian
T1  - Likelihood - based optimization in strong-motion seismology
Y1  - 2019
ER  - 
TY  - THES
A1  - Korges, Maximilian
T1  - Constraining the hydrology of intrusion-related ore deposits with fluid inclusions and numerical modeling
T1  - Bestimmung der Hydrologie von Erzlagerstätten an Intrusionen mit Flüssigkeitseinschlüssen und numerischer Modellierung
N2  - Magmatic-hydrothermal fluids are responsible for numerous mineralization types, including porphyry copper and granite related tin-tungsten (Sn-W) deposits. Ore formation is dependent on various factors, including, the pressure and temperature regime of the intrusions, the chemical composition of the magma and hydrothermal fluids, and fluid rock interaction during the ascent. Fluid inclusions have potential to provide direct information on the temperature, salinity, pressure and chemical composition of fluids responsible for ore formation. Numerical modeling allows the parametrization of pluton features that cannot be analyzed directly via geological observations.
Microthermometry of fluid inclusions from the Zinnwald Sn-W deposit, Erzgebirge, Germany / Czech Republic, provide evidence that the greisen mineralization is associated with a low salinity (2-10 wt.% NaCl eq.) fluid with homogenization temperatures between 350°C and 400°C. Quartzes from numerous veins are host to inclusions with the same temperatures and salinities, whereas cassiterite- and wolframite-hosted assemblages with slightly lower temperatures (around 350°C) and higher salinities (ca. 15 wt. NaCl eq.). Further, rare quartz samples contained boiling assemblages consisting of coexisting brine and vapor phases. The formation of ore minerals within the greisen is driven by invasive fluid-rock interaction, resulting in the loss of complexing agents (Cl-) leading to precipitation of cassiterite. The fluid inclusion record in the veins suggests boiling as the main reason for cassiterite and wolframite mineralization. Ore and coexisting gangue minerals hosted different types of fluid inclusions where the beginning boiling processes are solely preserved by the ore minerals emphasizing the importance of microthermometry in ore minerals. Further, the study indicates that boiling as a precipitation mechanism can only occur in mineralization related to shallow intrusions whereas deeper plutons prevent the fluid from boiling and can therefore form tungsten mineralization in the distal regions.
The tin mineralization in the Hämmerlein deposit, Erzgebirge, Germany, occurs within a skarn horizon and the underlying schist. Cassiterite within the skarn contains highly saline (30-50 wt% NaCl eq.) fluid inclusions, with homogenization temperatures up to 500°C, whereas cassiterites from the schist and additional greisen samples contain inclusions of lower salinity (~5 wt% NaCl eq.) and temperature (between 350 and 400°C). Inclusions in the gangue minerals (quartz, fluorite) preserve homogenization temperatures below 350°C and sphalerite showed the lowest homogenization temperatures (ca. 200°C) whereby all minerals (cassiterite from schist and greisen, gangue minerals and sphalerite) show similar salinity ranges (2-5 wt% NaCl eq.). Similar trace element contents and linear trends in the chemistry of the inclusions suggest a common source fluid. The inclusion record in the Hämmerlein deposit documents an early exsolution of hot brines from the underlying granite which is responsible for the mineralization hosted by the skarn. Cassiterites in schist and greisen are mainly forming due to fluid-rock interaction at lower temperatures. The low temperature inclusions documented in the sphalerite mineralization as well as their generally low trace element composition in comparison to the other minerals suggests that their formation was induced by mixing with meteoric fluids. 
Numerical simulations of magma chambers and overlying copper distribution document the importance of incremental growth by sills. We analyzed the cooling behavior at variable injection intervals as well as sill thicknesses. The models suggest that magma accumulation requires volumetric injection rates of at least 4 x 10-4 km³/y. These injection rates are further needed to form a stable magmatic-hydrothermal fluid plume above the magma chamber to ensure a constant copper precipitation and enrichment within a confined location in order to form high-grade ore shells within a narrow geological timeframe between 50 and 100 kyrs as suggested for porphyry copper deposits. The highest copper enrichment can be found in regions with steep temperature gradients, typical of regions where the magmatic-hydrothermal fluid meets the cooler ambient fluids.
N2  - Magmatisch-hydrothermale Fluide sind verantwortlich für zahlreiche Mineralisationstypen, wie porphyrische Kupferlagerstätten und granitgebundene Zinn-Wolfram (Sn-W) Lagerstätten. Die Lagerstättenbildung ist abhängig von unterschiedlichen Faktoren, z.B. dem Druck- und Temperaturregime der Intrusion, der chemischen Zusammensetzung des Magmas und der hydrothermalen Fluide sowie den Fluid-Gesteinsreaktionen während des Aufstiegs der Fluide. Flüssigkeitseinschlüsse haben das Potential, direkte Informationen zur Temperatur, zum Salzgehalt, zum Druck und der Chemie der Fluide, welche für die Lagerstättenbildung verantwortlich sind, zu liefern. Außerdem erlauben numerische Modellierungen die Parametrisierung der Plutoneigenschaften, die nicht direkt anhand von geologischen Beobachtungen analysiert werden können. 
Mikrothermometrie von Flüssigkeitseinschlüssen der Zinnwald Sn-W Lagerstätte zeigen, dass die Vergreisung an ein schwach salzhaltiges (2-10 wt.% NaCl eq.) Fluid gebunden ist, das zwischen 350°C und 400°C homogenisiert. Quarze der diversen Gänge beinhalten Einschlüsse mit den gleichen Temperaturen und Salzgehalten, wohingegen Kassiterit und Wolframit Einschlüsse mit niedrigeren Temperaturen (um 350°C) und höheren Salzgehalten zeigen (ca. 15 wt. NaCl eq.). Seltene Quarzproben enthalten kochende Einschluss-Ansammlungen, die aus koexistierenden salzreichen Lösungen und gasreichen Phasen bestehen. Die Bildung der Erzminerale des Greisens entsteht durch tiefgreifende Fluid-Gesteinsreaktionen, die den Verlust des Komplexbildners (Cl-) zur Folge haben, wodurch Kassiterit ausgefällt wird. Die Einschlüsse in den Gängen verdeutlichen, dass kochende Fluide der Hauptgrund für die Kassiterit– und Wolframit–Mineralisation sind. Erz- und benachbarte Gangminerale beinhalten unterschiedliche Einschlusstypen, wobei die beginnende Phasenseparation ausschließlich in den Erzmineralen erhalten ist, wodurch die Bedeutung der Mikrothermometrie in Erzmineralen hervorgehoben wird. Die Studie verdeutlicht weiterhin, dass Phasenseparation als Ausfällungsmechanismus nur in Lagerstätten gefunden werden können, die an flache Intrusionen gebunden sind, wohingegen tiefsitzende Granite die Phasenseparation verhindern. Dies hat zur Folge, dass eine Wolfram–Vererzung eher distal zur Intrusion auftritt.
Die Zinn-Mineralisation der Hämmerlein Lagerstätte tritt sowohl in einem Skarn–Horizont als auch im darunterliegenden Schiefer auf. Fluideinschlüsse in Kassiteriten des Skarns enthalten Fluide mit hohem Salzgehhalt (30-50 wt% NaCl eq.) und Homogenisierungstemperaturen von bis zu 500°C, wohingegen Kassiterite des Schiefers (und von zusätzlichen Greisenproben) Einschlüsse mit geringerem Salzgehalt (~5 wt% NaCl eq.) und geringeren Temperaturen (zwischen 350 und 400°C) enthalten. Einschlüsse in Gangmineralen (Quarz, Fluorit) zeigen Homogenisierungstemperaturen von unter 350°C und Einschlüsse in Sphaleriten konservieren die niedrigsten gemessenen Temperaturen (ca. 200°C). Allerdings haben Flüssigkeitseinschlüsse in allen Mineralen (Kassiterite der Schiefer und Greisen, Gangminerale und Sphalerit) einen annähernd gleichen Salzgehalt (2-5 wt% NaCl eq.). Ähnliche Spurenelementgehalte und lineare Trends in der Chemie der Einschlüsse deuten auf ein gemeinsames Ursprungsfluid hin. Die Einschlüsse in der Hämmerlein-Lagerstätte dokumentieren eine frühe Entmischung von heißen Fluiden mit hohem Salzgehalt aus dem darunterliegenden Granit, die für die Mineralisation im Skarn verantwortlich ist. Die Kassiterite der Schiefer und der Greisen formen sich hauptsächlich durch Fluid-Gesteinsreaktionen bei niedrigeren Temperaturen. Die Niedrigtemperatureinschlüsse in Sphalerit und die im Vergleich zu den anderen Mineralen niedrigen Spurenelementgehalte deuten auf eine Bildung aufgrund von Mischungsprozessen mit meteorischen Fluiden hin. 
Numerische Simulationen von Magmenkammern und deren darüber gelegenen Kupferverteilungen dokumentieren die Wichtigkeit des schrittweisen Wachstums einer Intrusion durch Sills. Wir untersuchten das Abkühlungsverhalten bei unterschiedlichen Injektionsintervallen sowie bei unterschiedlicher Mächtigkeit des Sills. Die Modelle deuten darauf hin, dass für die Bildung der Magmakammer eine Injektionsrate von mindestens ca. 4 x 10-4 km³/y benötigt wird. Solche Raten sind ebenfalls nötig um eine kontinuierliche Bildung von magmatisch-hydrothermalen Fluiden zu garantieren, denn nur dann können sich hoch vererzte Bereiche in einem kurzen geologischen Zeitraum von 50.000 bis 100.000 Jahren bilden, so wie es für porphyrische Kupferlagerstätten angenommen wird. Die höchsten Kupfergehalte bilden sich in Regionen mit steilem Temperaturgradient, also vor allem in Bereichen, wo das magmatisch-hydrothermale Fluid auf kältere meteorische Fluide trifft.
KW  - fluid inclusions
KW  - numerical modeling
KW  - Flüssigkeitseinschlüsse
KW  - numerische Modellierung
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-434843
ER  - 
TY  - THES
A1  - Laudan, Jonas
T1  - Changing susceptibility of flood-prone residents in Germany
T1  - Die Änderung der Anfälligkeit von Hochwassergefährdeten Anwohnern in Deutschland
BT  - mental coping and mitigation behaviour in the context of different flood types
BT  - Mentale Bewältigung und Schadensminderungsverhalten im Zusammenhang mit Verschiedenen Hochwassertypen
N2  - Floods are among the most costly natural hazards that affect Europe and Germany, demanding a continuous adaptation of flood risk management. While social and economic development in recent years altered the flood risk patterns mainly with regard to an increase in flood exposure, different flood events are further expected to increase in frequency and severity in certain European regions due to climate change. As a result of recent major flood events in Germany, the German flood risk management shifted to more integrated approaches that include private precaution and preparation to reduce the damage on exposed assets. Yet, detailed insights into the preparedness decisions of flood-prone households remain scarce, especially in connection to mental impacts and individual coping strategies after being affected by different flood types.
This thesis aims to gain insights into flash floods as a costly hazard in certain German regions and compares the damage driving factors to the damage driving factors of river floods. Furthermore, psychological impacts as well as the effects on coping and mitigation behaviour of flood-affected households are assessed. In this context, psychological models such as the Protection Motivation Theory (PMT) and methods such as regressions and Bayesian statistics are used to evaluate influencing factors on the mental coping after an event and to identify psychological variables that are connected to intended private flood mitigation. The database consists of surveys that were conducted among affected households after major river floods in 2013 and flash floods in 2016.
The main conclusions that can be drawn from this thesis reveal that the damage patterns and damage driving factors of strong flash floods differ significantly from those of river floods due to a rapid flow origination process, higher flow velocities and flow forces. However, the effects on mental coping of people that have been affected by flood events appear to be weakly influenced by different flood types, but yet show a coherence to the event severity, where often thinking of the respective event is pronounced and also connected to a higher mitigation motivation. The mental coping and preparation after floods is further influenced by a good information provision and a social environment, which encourages a positive attitude towards private mitigation. 
As an overall recommendation, approaches for an integrated flood risk management in Germany should be followed that also take flash floods into account and consider psychological characteristics of affected households to support and promote private flood mitigation. Targeted information campaigns that concern coping options and discuss current flood risks are important to better prepare for future flood hazards in Germany.
N2  - Hochwasser zählen zu den schadensträchtigsten Naturgefahren, die in Europa und Deutschland vorkommen. In Deutschland traten in den letzten Jahren einige sehr starke Hochwasser und Überflutungen auf, die die Einstufung von Hochwassern als gefährliche Naturgewalt bestätigten. Private Haushalte leiden unter finanziellen und persönlichen Verlusten und sind sogar teilweise mehrfach betroffen. Folgenreiche Hochwasser, die im Gedächtnis blieben, waren insbesondere das Elbe-Hochwasser im Sommer 2002 sowie Überschwemmungen mit Schwerpukten an Elbe und Donau im Juni 2013. Im Mai und Juni 2016 kam es zu heftigen Unwettern über Zentraleuropa, während insbesondere Süddeutschland von Starkregen und Sturzfluten betroffen war. Hierbei wurden vereinzelte Ortschaften in Baden-Württtemberg (vor allem Braunsbach) und Bayern (vor allem Simbach am Inn) von extremen Sturzfluten beeinträchtigt und Bauwerke stark beschädigt.
Als Reaktion auf die Flusshochwasser 2002 und 2013 wurde unter anderem das aktuelle Hochwasserrisikomanagement in Deutschland so angepasst, dass neben übergeordneten und technischen Hochwasserschutzmaßnahmen auch auf lokaler Ebene Maßnahmen ergriffen werden müssen. Diese umfassen Hochwasservorsorgemaßnahmen, die betroffene Haushalte selbst implementieren sollen. Neben strukturellen Maßnahmen wie z.B. der Verlegung von Heizung, Elektronik und Öltank in nicht-gefährdete Stockwerke sowie dem Schutz des Gebäudes vor Eindringen von Wasser, können auch nichtstrukturelle Maßnahmen, wie z.B. eine angepasste Wohnraumnutzung und das Verwenden von geeigneter Inneneinrichtung, ergriffen werden, um Hochwasserschäden signifikant zu verringern. Bis heute ist es jedoch unklar, aus welchen Gründen sich die betroffenen Menschen für Hochwasservorsorgemaßnahmen entscheiden und wie die individuelle Motivation, Maßnahmen zu implementieren, verstärkt werden kann. Neben dem Wissen um die eigene Hochwassergefährdung ist anzunehmen, dass die Selbsteinschätzung in Bezug auf einen wirksamen Umgang mit Hochwassern ausschlaggebend für die Motivation zur Vorsorge ist. Außerdem kann davon ausgegangen werden, dass verschiedene Hochwassertypen wie Flusshochwasser und Sturzfluten mit ihren unterschiedlichen Dynamiken unterschiedliche Auswirkungen auf die mentale Bewältigung und somit auch auf das Vorsorgeverhalten hervorrufen.
Die vorliegende Arbeit hat demnach zum Ziel, Flusshochwasser und Sturzfluten in Deutschland miteinander zu vergleichen, wobei der Fokus auf schadenstreibenden Faktoren und psychologischen Auswirkungen auf betroffene Haushalte liegt. Weiterhin sollen damit verbundenes Vorsorgeverhalten untersucht und gegebenenfalls Handlungsempfehlungen für das Hochwasserrisikomanagement abgeleitet werden, das einerseits psychologische Charakteristika und andererseits Sturzfluten als signifikante Naturgefahr in Deutschland miteinbezieht. Hierbei werden sozio-ökonomische, zwischenmenschliche und psychologische Variablen von Haushalten ausgewertet, die 2013 und 2016 von Flusshochwassern und Sturzfluten betroffen waren. Dabei kommen verschiedene Methoden (Regressionen, Bayessche Statistik) und Modelle (Protection Motivation Theory) zum Einsatz, um Verbindungen zwischen den Variablen aufzeigen. 
Die Ergebnisse veranschaulichen erstens, dass Flusshochwasser und Sturzfluten zwar unterschiedliche Schäden an Gebäuden aufgrund verschiedener Flutdynamiken hervorrufen können, was sich bei Betroffenen jedoch nicht in unterschiedlichen psychologischen Auswirkungen widerspiegelt. Vielmehr ist die jeweilige Stärke und Schwere des Hochwassers entscheidend für charakteristische Ausprägungen von psychologischen Variablen. In diesem Falle sorgt eine stärkere Flut dafür, dass häufiger an das jeweilige Ereignis gedacht wird, während die Motivation zur Eigenvorsorge in solchen Fällen erhöht scheint. Zweitens sind ein soziales Umfeld, in dem bereits Vorsorgemaßnahmen implementiert wurden, sowie hilfreiche Informationen für geeignete Maßnahmen, deren Kosten und Aufklärung über das aktuelle Hochwasserrisiko förderlich für die Motivation, private Vorsorge zu betreiben.
Ein aktuelles Hochwasserrisikomanagement sollte demnach auch Sturzfluten als mögliches Risiko in Deutschland miteinbeziehen und mehr in die Aufklärung und private Unterstützung bei Hochwassern investieren. Ein besseres Verstehen von psychologischen und mentalen Auswirkungen von verschiedenen Hochwassertypen hat den Vorteil, dass Hilfe und Informationskampagnen individuell und effizient gestaltet, Schäden minimiert und Schadensprognosen aufgrund der genaueren Kenntnisse über Vorsorgeverhalten verbessert werden können.
KW  - floods
KW  - psychology
KW  - flash floods
KW  - Hochwasser
KW  - Psychologie
KW  - Sturzfluten
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-434421
ER  - 
TY  - THES
A1  - Coch, Caroline
T1  - The changing Arctic freshwater system
BT  - the biogeochemistry of small Arctic coastal catchments
Y1  - 2019
ER  - 
TY  - THES
A1  - Al-Halbouni, Djamil
T1  - Photogrammetry and distinct element geomechanical modelling of sinkholes and large-scale karstic depressions
T1  - Photogrammetrie und geomechanische Diskrete-Elemente-Modellierung von Erdfällen und großskaligen Karstsenken
N2  - Sinkholes and depressions are typical landforms of karst regions. They pose a considerable natural hazard to infrastructure, agriculture, economy and human life in affected areas worldwide. The physio-chemical processes of sinkholes and depression formation are manifold, ranging from dissolution and material erosion in the subsurface to mechanical subsidence/failure of the overburden. This thesis addresses the mechanisms leading to the development of sinkholes and depressions  by using complementary methods: remote sensing, distinct element modelling and near-surface geophysics.

In the first part, detailed information about the (hydro)-geological background, ground structures, morphologies and spatio-temporal development of sinkholes and depressions at a very active karst area at the Dead Sea are derived from satellite image analysis, photogrammetry and geologic field surveys. There, clusters of an increasing number of sinkholes have been developing since the 1980s within large-scale depressions and are distributed over different kinds of surface materials: clayey mud, sandy-gravel alluvium and lacustrine evaporites (salt). The morphology of sinkholes differs depending in which material they form: Sinkholes in sandy-gravel alluvium and salt are generally deeper and narrower than sinkholes in the interbedded evaporite and mud deposits. From repeated aerial surveys, collapse precursory features like small-scale  subsidence, individual holes and cracks are identified in all materials. The analysis sheds light on the ongoing hazardous subsidence process, which is driven by the base-level fall of the Dead Sea and by the dynamic formation of subsurface water channels.

In the second part of this thesis, a novel, 2D distinct element geomechanical modelling approach with the software PFC2D-V5 to simulating individual and multiple cavity growth and sinkhole and large-scale depression development is presented. The approach involves a stepwise material removal technique in void spaces of arbitrarily shaped geometries and is benchmarked by analytical and boundary element method solutions for circular cavities. Simulated compression and tension tests are used to calibrate model parameters with bulk rock properties for the materials of the field site. The simulations show that cavity and sinkhole evolution is controlled by material strength of both overburden and cavity host material, the depth and relative speed of the cavity growth and the developed stress pattern in the subsurface. Major findings are: (1) A progressively deepening differential subrosion with variable growth speed yields a more fragmented stress pattern with stress interaction between the cavities. It favours multiple sinkhole collapses and nesting within large-scale depressions. (2) Low-strength materials do not support large cavities in the material removal zone, and subsidence is mainly characterised by gradual sagging into the material removal zone with synclinal bending. (3) High-strength materials support large cavity formation, leading to sinkhole formation by sudden collapse of the overburden. (4) Large-scale depression formation happens either by coalescence of collapsing holes, block-wise brittle failure, or gradual sagging and lateral widening.

The distinct element based approach is compared to results from remote sensing and geophysics at the field site. The numerical simulation outcomes are generally in good agreement with derived morphometrics, documented surface and subsurface structures as well as seismic velocities. Complementary findings on the subrosion process are provided from electric and seismic measurements in the area.

Based on the novel combination of methods in this thesis, a generic model of karst landform evolution with focus on sinkhole and depression formation is developed. A deepening subrosion system related to preferential flow paths evolves and creates void spaces and subsurface conduits. This subsequently leads to hazardous subsidence, and the formation of sinkholes within large-scale depressions. Finally, a monitoring system for shallow natural hazard phenomena consisting of geodetic and geophysical observations is proposed for similarly affected areas.
N2  - Dolinen und Senken sind typische Landformen von Karstgebieten. Sie stellen in den betroffenen Gebieten weltweit ein erhebliches Naturrisiko für Infrastruktur, Landwirtschaft, Wirtschaft und das menschliche Leben dar. Die physikalisch-chemischen Prozesse der Entstehung solcher Senkungen sind vielfältig und reichen von Auflösung und Materialerosion im Untergrund bis zu mechanischem Absenken/Bruchs des Oberbodens. Diese Arbeit betrachtet die Mechanismen, die zur Entwicklung von Dolinen und Senken führen, anhand von verschiedenen geowissenschaftlichen Methoden:Fernerkundung, Gesteinsmechanischer Modellierung und pberflächennaher Geophysik.

Im ersten Teil werden detaillierte Informationen über den geologischen Hintergrund, Bodenstrukturen, Formen und die räumlich-zeitliche Entwicklung von Senkungen an einem sehr aktiven Karstgebiet am Toten Meer zusammengetragen. Dort bilden sich seit den 1980er Jahren immer größere Ansammlungen von Erdfällen, wie diese Phänomene auch oft genannt werden. Die Form der Erdfälle unterscheidet sich je nach Material, in dem sie entstehen: Erdfälle in Sand-Kies Böden und Salz sind im Allgemeinen tiefer und schmaler als Dolinen in den Schlammablagerungen des Toten Meeres. Wiederholte Aufnahmen aus der Luft mit Hilfe von Drohnen oder Ballons helfen dabei, kleine Absenkungen, einzelne Löcher und Risse zu identifizieren. Die Ursache dieser gefährlichen Absenkungen am Toten Meer ist in dem stetigen Fall des Seespiegels und der Bildung von starken Unterwasserkanälen zu sehen, die fortlaufend Material aus dem Boden herausspülen, sog. Subrosion.

Im zweiten Teil dieser Dissertation wird ein neuer, geomechanischer Modellierungsansatz zur Simulation des Wachstums von Hohlräumen im Untergrund und der Bildung von Senkungsstrukturen vorgestellt. Die Simulationen zeigen, dass die Entwicklung der Hohlräume und Erdfälle durch die Materialstärke, die Tiefe und Geschwindigkeit des Hohlraumwachstums und durch das sich bildende Spannungsmuster im Untergrund gesteuert wird. Die wichtigsten Ergebnisse der Studie sind: (1) Eine fortlaufend sich vertiefende Subrosion mit variabler Wachstumsgeschwindigkeit führt zu einem stärker fragmentierten Spannungsmuster im Boden. Es begünstigt das Bilden von ineinander verschachtelten Erdfällen (Cluster) in großen Vertiefungen. (2) Materialien mit niedriger Festigkeit (wie z.B. Schlamm) können keine großen Hohlräume bilden, und das Absinken geschieht durch ein allmähliches Absacken. (3) Materialien mit hoher Festigkeit (wie z.B. verfestigte Sande/Kiese oder Steinsalz) unterstützen die Bildung großer Hohlräume, was zu einem plötzlichen Zusammenbruch des Oberbodens führen kann. (4) Großskalige Senkungsstrukturen bilden sich entweder durch das Verschachteln von kleineren Dolinen, blockweise sprödem Versagen, oder das allmähliche Absinken mit seitlicher Erweiterung.

Die Ergebnisse der numerischen Simulationen stimmen im Allgemeinen sehr gut sowohl mit den beobachteten Senkungsformen an der Oberfläche überein, als auch mit Untergrundstrukturen beobachtet durch seismische und elektrische Methoden. Basierend auf der neuartigen Methodenkombination dieser Arbeit wird ein generisches Modell der Entwicklung von Senkungsstrukturen in Karstgebieten vorgestellt. Eine sich vertiefende Subrosion entlang von unterirdischen Kanälen erzeugt Hohlräume und führt in der Folge zu diesen gefährlichen Absenkungen und zur Bildung von Erdfällen innerhalb großer Vertiefungen.
KW  - Photogrammetry
KW  - Sinkholes
KW  - Karst
KW  - Discrete Element Method
KW  - Geomechanical Modelling
KW  - Applied Geophysics
KW  - Natural Hazards
KW  - Photogrammetrie
KW  - Erdfälle
KW  - Karst
KW  - Diskrete-Elemente-Methode
KW  - Geomechanische Modellierung
KW  - Angewandte Geophysik
KW  - Naturgefahren
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-432159
ER  - 
TY  - THES
A1  - Desanois, Louis
T1  - On the origin of epithermal Sn-Ag-Zn mineralization at the Pirquitas mine, NW Argentina
T1  - Zur Entstehung der epithermalen Sn-Ag-Zn-Mineralisierung in der Pirquitas Mine, NW Argentinien
BT  - fluid inclusion and isotopic constraints
BT  - Flüssigkeitseinschlüsse und isotopische Zusammensetzung/ Fingerabdruck
N2  - The Central Andes host large reserves of base and precious metals. The region represented, in 2017, an important part of the worldwide mining activity. Three principal types of deposits have been identified and studied: 1) porphyry type deposits extending from central Chile and Argentina to Bolivia, and Northern Peru, 2) iron oxide-copper-gold (IOCG) deposits, extending from central Peru to central Chile, and 3) epithermal tin polymetallic deposits extending from Southern Peru to Northern Argentina, which compose a large part of the deposits of the Bolivian Tin Belt (BTB). Deposits in the BTB can be divided into two major types: (1) tin-tungsten-zinc pluton-related polymetallic deposits, and (2) tin-silver-lead-zinc epithermal polymetallic vein deposits.
Mina Pirquitas is a tin-silver-lead-zinc epithermal polymetallic vein deposit, located in north-west Argentina, that used to be one of the most important tin-silver producing mine of the country. It was interpreted to be part of the BTB and it shares similar mineral associations with southern pluton related BTB epithermal deposits. Two major mineralization events related to three pulses of magmatic fluids mixed with meteoric water have been identified. The first event can be divided in two stages: 1) stage I-1 with quartz, pyrite, and cassiterite precipitating from fluids between 233 and 370 °C and salinity between 0 and 7.5 wt%, corresponding to a first pulse of fluids, and 2) stage I-2 with sphalerite and tin-silver-lead-antimony sulfosalts precipitating from fluids between 213 and 274 °C with salinity up to 10.6 wt%, corresponding to a new pulse of magmatic fluids in the hydrothermal system. The mineralization event II deposited the richest silver ores at Pirquitas. Event II fluids temperatures and salinities range between 190 and 252 °C and between 0.9 and 4.3 wt% respectively. This corresponds to the waning supply of magmatic fluids. Noble gas isotopic compositions and concentrations in ore-hosted fluid inclusions demonstrate a significant contribution of magmatic fluids to the Pirquitas mineralization although no intrusive rocks are exposed in the mine area.
Lead and sulfur isotopic measurements on ore minerals show that Pirquitas shares a similar signature with southern pluton related polymetallic deposits in the BTB. Furthermore, the major part of the sulfur isotopic values of sulfide and sulfosalt minerals from Pirquitas ranges in the field for sulfur derived from igneous rocks. This suggests that the main contribution of sulfur to the hydrothermal system at Pirquitas is likely to be magma-derived. The precise age of the deposit is still unknown but the results of wolframite dating of 2.9 ± 9.1 Ma and local structural observations suggest that the late mineralization event is younger than 12 Ma.
N2  - Die zentralen Anden beherbergen große Reserven von unedlen und Edelmetallen. Die Region war 2017 ein wichtiger Teil der weltweiten Bergbautätigkeit. Bisher wurden drei Hauptlagerstätten identifiziert und untersucht: 1) Porphyr-Lagerstätten, die sich von Zentralchile und Argentinien bis Bolivien und Nord-Peru erstrecken; 2) Eisenoxid-Kupfer-Gold-Lagerstätten (IOCG), die sich von Zentralperu bis Zentralchile ausdehnen, sowie 3) polymetallische epithermale Zinnlagerstätten, die sich von Südperu bis nach Nordargentinien erstrecken und einen Großteil der Lagerstätten des bolivianischen Zinngürtels (Bolivian Tin Belt - BTB) bilden. Lagerstätten im BTB können in zwei Haupttypen unterteilt werden: (1) polymetallische Lagerstätten aus Zinn-Wolfram-Zink im Zusammenhang mit Plutonen und (2) polymetallische Zinn-Silber-Blei-zink Anlagerungen in epithermalen gangförmigen Lagerstätten.
Mina Pirquitas ist eine epithermale Zinn-Silber-Blei-Zink-Polymetallvenenlagerstätte im Nordwesten Argentiniens, die früher eine der wichtigsten Zinnsilber-Mine meines Landes war. Es wurde als Teil der BTB interpretiert und hat ähnliche Mineralstoffverbände mit südlichen Pluton-bezogenen BTB-Epithermalvorkommen. Es wurden zwei bedeutende Mineralisierungsereignisse identifiziert, die sich auf drei mit meteorischem Wasser gemischte magmatische Fluide beziehen. Das erste Ereignis kann in zwei Stufen unterteilt werden: 1) Stufe I-1, wobei Quarz, Pyrit und Cassiterit aus Fluiden zwischen 233 und 370 ° C und einem Salzgehalt zwischen 0 und 7,5 Gew .-% ausfallen, entsprechend einem ersten Flüssigkeitsimpuls, und 2) Stufe I-2 mit Sphalerit und Zinn-Silber-Blei-Antimonsulfosalzen, die aus Fluiden zwischen 213 und 274 ° C mit einem Salzgehalt von bis zu 10,6 Gew .-% ausfallen, was einem neuen Impuls magmatischer Fluiden im hydrothermalen System entspricht. Durch die Mineralisierung II wurden die reichsten Silbererze bei Pirquitas abgelagert. Die Temperaturen und Salzgehalte von Event II liegen zwischen 190 und 252 ° C bzw. zwischen 0,9 und 4,3 Gew .-%. Dies entspricht der abnehmenden Versorgung mit magmatischen Fluiden. Edelgasisotopenzusammensetzungen und -konzentrationen in mit Erz beherbergten Flüssigkeitseinschlüssen zeigen einen signifikanten Beitrag magmatischer Fluiden zur Pirquitas-Mineralisierung, obwohl keine intrusiven Gesteine im Minengebiet exponiert sind.
Messungen von Blei- und Schwefelisotopen an Erzmineralien zeigen, dass Pirquitas eine ähnliche Signatur mit südlichen Pluton-verwandten polymetallischen Lagerstätten in der BTB teilt. Darüber hinaus liegt der größte Teil der Schwefelisotopenwerte von Sulfid- und Sulfosaltmineralien aus Pirquitas im Bereich von Schwefel aus magmatischem Gestein. Dies deutet darauf hin, dass der Hauptbeitrag von Schwefel zum hydrothermalen System bei Pirquitas wahrscheinlich aus Magma stammt. Das genaue Alter der Lagerstätte ist noch nicht bekannt, aber die Ergebnisse der Wolframit-Datierung von 2,9 ± 9,1 Ma und lokalen Strukturbeobachtungen legen nahe, dass die späten Mineralisierungsereignisse jünger als 12 Ma sind.
KW  - Bolivian tin belt
KW  - Pirquitas
KW  - Epithermal Ag-Sn deposits
KW  - Fluid inclusions
KW  - Isotopes
KW  - bolivianischen Zinngürtels
KW  - Pirquitas
KW  - epithermale Zinn-Silber-lagerstätte
KW  - Flüssigkeitsinklusionen
KW  - Isotopen
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-430822
ER  - 
TY  - THES
A1  - Liu, Jiabo
T1  - Dynamics of the geomagnetic field during the last glacial
T1  - Dynamik des geomagnetischen Feldes während der letzten Eiszeit
N2  - Geomagnetic paleosecular variations (PSVs) are an expression of geodynamo processes inside the Earth’s liquid outer core. These paleomagnetic time series provide insights into the properties of the Earth’s magnetic field, from normal behavior with a dominating dipolar geometry, over field crises, such as pronounced intensity lows and geomagnetic excursions with a distorted field geometry, to the complete reversal of the dominating dipole contribution. Particularly, long-term high-resolution and high-quality PSV time series are needed for properly reconstructing the higher frequency components in the spectrum of geomagnetic field variations and for a better understanding of the effects of smoothing during the recording of such paleomagnetic records by sedimentary archives.

In this doctorate study, full vector paleomagnetic records were derived from 16 sediment cores recovered from the southeastern Black Sea. Age models are based on radiocarbon dating and correlations of warming/cooling cycles monitored by high-resolution X-ray fluorescence (XRF) elementary ratios as well as ice-rafted debris (IRD) in Black Sea sediments to the sequence of ‘Dansgaard-Oeschger’ (DO) events defined from Greenland ice core oxygen isotope stratigraphy. 

In order to identify the carriers of magnetization in Black Sea sediments, core MSM33-55-1 recovered from the southeast Black Sea was subjected to detailed rock magnetic and electron microscopy investigations. The younger part of core MSM33-55-1 was continuously deposited since 41 ka. Before 17.5 ka, the magnetic minerals were dominated by a mixture of greigite (Fe3S4) and titanomagnetite (Fe3-xTixO4) in samples with SIRM/κLF >10 kAm-1, or exclusively by titanomagnetite in samples with SIRM/κLF ≤10 kAm-1. It was found that greigite is generally present as crustal aggregates in locally reducing micro-environments. From 17.5 ka to 8.3 ka, the dominant magnetic mineral in this transition phase was changing from greigite (17.5 – ~10.0 ka) to probably silicate-hosted titanomagnetite (~10.0 – 8.3 ka). After 8.3 ka, the anoxic Black Sea was a favorable environment for the formation of non-magnetic pyrite (FeS2) framboids. 

Aiming to avoid compromising of paleomagnetic data by erroneous directions carried by greigite, paleomagnetic data from samples with SIRM/κLF >10 kAm-1, shown to contain greigite by various methods, were removed from obtained records. Consequently, full vector paleomagnetic records, comprising directional data and relative paleointensity (rPI), were derived only from samples with SIRM/κLF ≤10 kAm-1 from 16 Black Sea sediment cores. The obtained data sets were used to create a stack covering the time window between 68.9 and 14.5 ka with temporal resolution between 40 and 100 years, depending on sedimentation rates. 

At 64.5 ka, according to obtained results from Black Sea sediments, the second deepest minimum in relative paleointensity during the past 69 ka occurred. The field minimum during MIS 4 is associated with large declination swings beginning about 3 ka before the minimum. While a swing to 50°E is associated with steep inclinations (50-60°) according to the coring site at 42°N, the subsequent declination swing to 30°W is associated with shallow inclinations of down to 40°. Nevertheless, these large deviations from the direction of a geocentric axial dipole field (I=61°, D=0°) still can not yet be termed as 'excursional', since latitudes of corresponding VGPs only reach down to 51.5°N (120°E) and 61.5°N (75°W), respectively. However, these VGP positions at opposite sides of the globe are linked with VGP drift rates of up to 0.2° per year in between. These extreme secular variations might be the mid-latitude expression of the Norwegian–Greenland Sea excursion found at several sites much further North in Arctic marine sediments between 69°N and 81°N. 

At about 34.5 ka, the Mono Lake excursion is evidenced in the stacked Black Sea PSV record by both a rPI minimum and directional shifts. Associated VGPs from stacked Black Sea data migrated from Alaska, via central Asia and the Tibetan Plateau, to Greenland, performing a clockwise loop. This agrees with data recorded in the Wilson Creek Formation, USA., and Arctic sediment core PS2644-5 from the Iceland Sea, suggesting a dominant dipole field. On the other hand, the Auckland lava flows, New Zealand, the Summer Lake, USA., and Arctic sediment core from ODP Site-919 yield distinct VGPs located in the central Pacific Ocean due to a presumably non-dipole (multi-pole) field configuration. 

A directional anomaly at 18.5 ka, associated with pronounced swings in inclination and declination, as well as a low in rPI, is probably contemporaneous with the Hilina Pali excursion, originally reported from Hawaiian lava flows. However, virtual geomagnetic poles (VGPs) calculated from Black Sea sediments are not located at latitudes lower than 60° N, which denotes normal, though pronounced secular variations. During the postulated Hilina Pali excursion, the VGPs calculated from Black Sea data migrated clockwise only along the coasts of the Arctic Ocean from NE Canada (20.0 ka), via Alaska (18.6 ka) and NE Siberia (18.0 ka) to Svalbard (17.0 ka), then looping clockwise through the Eastern Arctic Ocean.

In addition to the Mono Lake and the Norwegian–Greenland Sea excursions, the Laschamp excursion was evidenced in the Black Sea PSV record with the lowest paleointensities at about 41.6 ka and a short-term (~500 years) full reversal centered at 41 ka. These excursions are further evidenced by an abnormal PSV index, though only the Laschamp and the Mono Lake excursions exhibit excursional VGP positions. The stacked Black Sea paleomagnetic record was also converted into one component parallel to the direction expected from a geocentric axial dipole (GAD) and two components perpendicular to it, representing only non-GAD components of the geomagnetic field. The Laschamp and the Norwegian–Greenland Sea excursions are characterized by extremely low GAD components, while the Mono Lake excursion is marked by large non-GAD contributions. Notably, negative values of the GAD component, indicating a fully reversed geomagnetic field, are observed only during the Laschamp excursion. 

In summary, this doctoral thesis reconstructed high-resolution and high-fidelity PSV records from SE Black Sea sediments. The obtained record comprises three geomagnetic excursions, the Norwegian–Greenland Sea excursion, the Laschamp excursion, and the Mono Lake excursion. They are characterized by abnormal secular variations of different amplitudes centered at about 64.5 ka, 41.0 ka and 34.5 ka, respectively. In addition, the obtained PSV record from the Black Sea do not provide evidence for the postulated 'Hilina Pali excursion' at about 18.5 ka. Anyway, the obtained Black Sea paleomagnetic record, covering field fluctuations from normal secular variations, over excursions, to a short but full reversal, points to a geomagnetic field characterized by a large dynamic range in intensity and a highly variable superposition of dipole and non-dipole contributions from the geodynamo during the past 68.9 to 14.5 ka.
N2  - Die geomagnetischen Paläosäkularvarionen sind ein Ausdruck dynamischer Konvektionsprozesse im flüssigen äußeren Erdkern als Quelle des Erdmagnetfeldes, dem Geodynamo. Paläomagnetischen Zeitserien erlauben daher Rückschlüsse auf die veränderlichen Eigenschaften des Erdmagnetfeldes in Raum und Zeit, von stabilen Zuständen mit relativ hoher Feldstärke und dominierender Dipolgeometrie, bei der die magnetischen Pole nur in hohen Breiten migireren, über Feldkrisen wie Intensitätsminima und geomagnetischen Exkursionen mit komplexeren Geomentrien, bishin zur vollständigen und  dauerhaften Umpolung des Dipolhauptfeldes. Eine geomagnetische Exkursion, als Extremfall der Paläosekularvariationen, ist charakterisiert durch kurzfristige (<104 Jahre) Abweichungen der paläomagnetischen Richtungen von der Richtung, die ein geozentrischer axialer Dipol produziert. Die aus paläognetisch bestimmten Richtungen abgeleiteten Positionen des virtuellen geomagnetischen (Nord-) Pols (VGP) liegen dabei per Definition südlich von 45°N. 
Für diese Doktoarbeit wurden sechzehn Sedimentkerne aus dem Schwarzen Meer herangezogen, um das Verhalten des Erdmagnetfeldes der letzten 70 ka zu untersuchen. Die dabei rekonstruierten Feldvariationen umfassen drei geomagnetische Exkursionen: die 'Norwegian-Greenland Sea excursion' (64.5 ka), die 'Laschamps excursion' (41.0 ka), sowie die 'Mono Lake excursion' (34.5 ka). Alle drei Ereignisse sind mit ausgeprägten Minima in der Feldintensität verbunden. Insbesondere während der 'Laschamps excursion', kam es zu einer kurzfristigen (0.5 ka) aber vollständigen Umpolung, während für die 'Mono Lake excursion' nur ein stark verzerrtes Dipolfeld anzunehmen ist. Die in der Literatur postulierte 'Hilina Pali excursion' (18.5 ka) konnte trotz in diesem Zeitraum zeitlich hochaufgelöster Datenreihen aus dem Schwarzen Meer nicht verifiziert werden. Für sie konnte, ähnlich wie für die 'Norwegian Greenland Sea excursion', lediglich stärker ausgeprägte, zum Teil zeitlich beschleunigte Änderungen in Inklination und Deklination der Magnetfeldrichtung nachgewiesen werden.
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KW  - Schwarzes Meer
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-429461
ER  -