De Verborgen Attractie van de Aarde Plaatbewegingen

De Verborgen Attractie van de Aarde
Opzet van de cursus
1 - Magnetisme & Aardmagneetveld
2 – Het Aardmagneetveld in het verleden
3 – Drift der Continenten en Plaattektoniek (4 – toepassingen)
5 – Omkeringen van het Aardmagneetveld (6 - toepassingen)
7 – Gesteentemagnetisme en (paleo)intensiteit van het veld
8,9 – Capita Selecta
10 – Gastlezing & bezoek Fort Hoofddijk
De Verborgen Attractie van de Aarde
Regio binnen een plaat: rotatie om verticale as
Rupes Nigra:
Septentrionalium Terrarum Description Gerard Mercator, 1595
Kleincirkel
Referentie pool
Waargenomen
pool
Regio binnen een plaat: latitudinale beweging
Plaatbewegingen
Referentie pool
Waargenomen
pool
Paleomagnetisme: géén
longitudinale bewegingen
1
‘Mare Nostrum’
Een tektonisch zeer actieve regio !
Convergentie zone tussen Afrika en Eurasia (afgelopen 120 Myr)
‘Mare Nostrum’ Arcs
Kenmerkend voor het Middellandse Zeegebied: bogen (arcs)
Paleomagnetische signatuur
Krijgsman and Garcés, 2004
zonder uitzondering CW and CCW rotaties aan weerszijden: ‘saloon door’
Mare Nostrum
Tektonisch zeer actieve regio … maar waarom ?
Evolutie van plaatgrenzen
sinds 30 Ma
Wortel and Spakman, 2000
2
Ontstaan van de bogen
Wortel and Spakman, 2000
‘Slab roll-back’
Verticaal zinken van koude slab  migratie van trog
& back-arc extensie + wegzinken (Subsidence)
Bogen veroorzaakt door het mechanisme van slab roll-back
Voorbeeld: Western Mediterranean
Aegean Sea
Rosenbaum et al., 2002
3
4
Voorbeeld: rotatie Iberia (1969)
~37º CCW ‘ergens’
tussen 200 Ma en 70 Ma
(~130 Myr)
Rotatie van Iberia (2004)
Sibouet et al.(2004): ~37º CCW op basis van seafloor anomalies
Opening van Baai van Biscaye: tussen 124 en 85 Ma (~40 Myr)
Van der Voo (1969)
40 jaar later … (2008)
Pyrenees
~12 Myr
Tussen 124 Ma en 112 Ma:
~35° CCW in 12 Myr
Zhihong Gong
Gong et al. (2008)
154 Ma
Vissers & Meijer (2012)
126 Ma
Vissers & Meijer (2012)
5
116 Ma
121 Ma
Vissers & Meijer (2012)
Vissers & Meijer (2012)
79 Ma
83 Ma
Vissers & Meijer (2012)
Vissers & Meijer (2012)
Rotatie van Iberia … en Sardinië ?
Rotatie van Sardinië
~45º
Aptian
35 CCW
~20.5 Ma
Gattacceca et al., 2007
Gattacceca et al., 2007
6
Rotatie van Sardinië
MSc student
Rotatie van Sardinië
MSc student
Triassic (200 Ma)
~70ºCCW
Horner and
Lowrie, 1981
Advokaat et al. (2014)
Rotatie van Sardinië
MSc student
Rotatie van Sardinië
MSc student
Rotation of Sardinia
MSc student
Rotatie van Sardinië
MSc student
7
Voorbeeld: de India-Asia botsing
India-Asia collision: the biggest, fastest,
highest, most devastating etc.
NRC Handelsblad,
9 mei 2015
Himalaya en Tibet Plateau
Grootste vraag: wat dreef die enorme
noordwaartse snelheid ?
Invloed op klimaat: bv. ontstaan
van moesson systeem
Dus: een kwantitatieve
reconstructie van de botsing
Reconstructies van:
Oceaanbekkens
(marine geophysics)
Gebergtegordels
(structurele geologie)
Verdwenen platen
(paleomagnetisme)
8
Mariene magnetische anomalieën
Geologische gegevens
Bijvoorbeeld:
Tethyan Himalaya
(Tibetan Himalaya)
bedekt met ~55 Ma
Aziatische
sedimenten
‘Plate circuit’
Orme et al., Basin Res 2014
Na botsing 55 Ma:
nog ~4000 km convergentie
Tibet Plateau: verkorte Asia plaat
Geologische
reconstructies:
Bewegingen langs grote
breuken
Reconstructie
gebergtegordels:
‘uitvouwen’
Van Hinsbergen et al, J. Geophys. Res. 2011
Tibet Plateau: verkorte Asia plaat
Van Hinsbergen et al, Tectonics. 2011
We komen nog
steeds ruim
2000 km
tekort in
Himalaya-Tibet
na de botsing
Long et al. (2011)
Reconstructie gebergtegordels: ‘uitvouwen’
Waar moeten
we dat zoeken:
in de Himalaya?
Of in Tibet?
Van Hinsbergen et al., PNAS 2012
9
Waar moeten
we dat zoeken:
Dus: Paleomagnetisme voor
reconstructie van paleolatitude
Tibet ?
(Asia)
Himalaya ?
(Greater India)
Bemonstering van lavas
Zuidelijke marge van Azië (Lhasa)
Dupont-Nivet et al., 2010
37 paleomagnetische sites, met ouderdom 54-47 Ma
Wanneer was de botsing ?
Een flinke controverse in de ouderdom
Garzanti et al. (2008)
versus
Aitchison et al. (2008)
Vulkanische eilandboog
Volgens Aitchison et al. (2007): 35 Ma
10
Conclusies in 2009 (48 Ma)
Resultaat 2010 (48 Ma)
Dupont-Nivet et al. (2009)
Dupont-Nivet et al., 2010
2012
Van Hinsbergen et al., 2011
Spreiding (3-6 cm/yr)
Greater India Basin
Van Hinsbergen et al., 2012
Resultaat in 2011 (50 Ma)
De reconstructie in 2012
Extensie/spreiding ~ het tekort van 2000 km
Van Hinsbergen et al, PNAS 2012
Van Hinsbergen et al., 2012
11
Wordt vervolgd … o.a. in Arizona (Wentao Huang)
Van Hinsbergen et al. (2012) – film te vinden op geologist.nl onder Reconstructions
12