CASE 16 expedition: Does the Wegener Fault exist in the southern part of the Nares Strait region (Canadian Arctic)?
Final Report Abstract
Die sinistrale Wegener Fault in der Nares Strait zwischen Nordwest-Grönland und Ost-Ellesmere Island (kanadische Arktis) stellt ein seit mindestens 50 Jahren umstrittenes tektonisches Element in der Arktis dar. Einerseits wird sie als bedeutende alttertiäre Transform Fault interpretiert, die in plattentektonischen Interpretationen auf die eigenständige Bewegung der grönländische Platte relativ zur nordamerikanischen Platte bezogen wird. Andererseits wird ihre Bedeutung als gering eingeschätzt oder ihre Existenz wird generell abgelehnt. Während im Nordabschnitt der Nares Strait-Region Onshore-Untersuchungen auf der kanadischen Seite bedeutende sinistrale Lateralverschiebungen belegt haben, die auf die Existenz der offshore Wegener Fault bezogen worden sind, ist die Südfortsetzung der Wegener Fault im südlichen Kane Basin und Smith Sound unklar. Besonders im Bereich des Smith Sounds wird von einigen Autoren eine ungestörte Verbindung des Basements von Nordwest-Grönland mit dem in Ost-Ellesmere postuliert, damit eine Position der Plattengrenze im Bereich von Ellesmere Island. Aeromagnetische Untersuchungen im südlichen Kane Basin führten zur Interpretation linearer Anomalien als proterozoische magmatische Gänge, die von der grönländischen Seite bis vor die Ostküste von Ellesmere Island ungestört verlaufen sollen. Als mögliche verbleibende Lokation der Wegener Fault blieb in dieser Interpretation nur der Offshore-Bereich unmittelbar östlich der Küste von Ellesmere Island. Strukturgeologische Untersuchungen während der im Jahr 2014 durchgeführten CASE 16-Expedition im Küstenbereich des Smith Sounds auf kanadischer Seite sowie in angrenzenden Gebieten von Ellesmere Island haben eine mindestens dreiphasige tektonische Entwicklung erbracht. Das erste Stadium der ausnahmslos spröden Deformationen erfolgte unter ca. NW-SE Kontraktion (Lateralverschiebungen, z.T. konjugierte Sets), ist am Smith Sound gesteigert und fand sich nicht in den tertiären Vorkommen der Umgebung. Die Strukturen werden zeitlich dem Paläozän zugeordnet und können auf die Existenz der durchlaufenden Wegener Fault im angrenzenden östlichen Offshore-Bereich des Smith Sounds bezogen werden. Die Ablagerungen mächtiger Konglomerate der paläozänen Cape Lawrence Formation sowie der hier als relativ jünger angesehenen Eureka Sound Group (Paläozän - ?Eozän) werden als Auswirkungen von Krustenbewegungen im Zuge der aktiven sinistralen Wegener Fault interpretiert. Nachfolgende Hebungen und Senkungen (Abschiebungen des Stadiums 2) und kompressive Deformation unter ca. NE-SW Kontraktion (Lateralverschiebungen, z.T. in konjugierten Sets, Stadium 3) erfaßten ebenfalls die Tertiär-Ablagerungen und können dem Eozän zugerechnet werden. Aus diesem Gesamtbild einer polyphasen Deformationsgeschichte ergibt sich, dass das erste Stadium im Paläozän der Wegener Fault im Offshore-Bereich zugerechnet werden kann. Deren Existenz im Südabschnitt der Nares Strait kann somit nicht mehr ausgeschlossen werden. Ergänzende Untersuchungen zur sedimentären und tektonischen Entwicklung im Bereich des Stenkul Fiord-Tertiärs (Südost-Ellesmere Island) erbrachten eine polyphase Entwicklung der Sedimentation und Tektonik. Vier sedimentäre Einheiten, voneinander über Diskordanzen getrennt, und diverse eingeschaltete vulkanische Aschelagen ermöglichten über U-Pb Zirkon-Datierungen von drei Aschehorizonten eine genauere zeitliche Auflösung der paläozänen-eozänen Sedimentationsfolge und Eurekan Deformationen im Unter Eozän. Die Eurekan-Deformation hat auch die Wegener Fault in ihrem Nordabschnitt überprägt, wobei das genaue Alter dort bisher unklar ist. Somit haben künftige Untersuchungen am Stenkul Fiord Bedeutung für die zeitlichen Einordnungen der sedimentären und tektonischen Entwicklungsstadien im Alttertiär der kanadischen Arktis.
