Potsdam, Universiẗat, Diss., 2002.

Münster (Westfalen), Univ., Diss., 2004. / Computerdatei im Fernzugriff.

Münster (Westfalen), University, Diss., 2004.

Universiẗat, Diss., 2003--Freiburg (Breisgau).

L'extrémité australe de l'Amérique du Sud se situe actuellement dans un con-texte cinématique complexe impliquant les plaques Nazca, Antarctique et Scotia. Dans ce secteur, l'histoire compressive andine débute au Crétacé supérieur avec pour conséquences le soulèvement de la cordillère et le développement du bassin d'avant-paysde Magellan.L'arcature actuelle des Andes australes résulte du développement progressif de l'orocline patagonien associé au fonctionnement d'un décrochement senestre le long de la bordure sud du continent depuis le Crétacé supérieur. A partir de 30 Ma, l'ouverture du passage de Drake entre le continent Sud-américain et la Péninsule Antarctique conduit à la croissance de la plaque Scotia. La subduction de la dorsale du Chili débute à 14 Ma au niveau de la Terre de Feu. Le point triple migre progressivement jusqu'à sa position actuelle à 46°30'S. , L'étude structurale et cinématique de la région (analyse de populations de failles) a été réalisée - principalement à la transition cordillère/bassin. Elle est complétée par l'analyse de l'imagerie. satellitaire et de la topographie numérique, l'interprétation de données de sismique réflexion pétrolière, une étude paléomagné tique, et de la modélisation analogique. Cette étude met en évidence (1) des directions principales de raccou perpendiculaires à la cordillère tout le long de l'orocline, (2) de décrochantes dextres et senestres le long des secteurs de la co respectivement N-S et E-O, et (3) des rifts néogènes disposés radiale principalement la zone axiale du bassin de Magellan. Ce champ compatible avec le contexte actuel, a été comparé à celui obtenu p analogique d'un orocline simple. Le passage progressif entre la zone l'ouest et le décrochement au sud du continent (appelé effet de coin) semble être une condition suffisante au développement de l'essentiel des structures observées.

Zugl.: Berlin, Humboldt-Univ., Diss., 2008

Das Phänomen der Subduktion eines aktiven Spreizungszentrums an der Südspitze Südamerikas ist seit langem bekannt. Eine Vielzahl von geologischen Beobachtungen wurden mit diesem Phänomen in Verbindung gebracht, trotzdem ist der genaue Mechanismus der Beeinflussung des aktiven Kontinentalrandes weitgehend unbekannt. <br /> <br /> Die Zusammenhänge zwischen den Subduktionsprozessen und der Entwicklung der patagonischen Anden zwischen 47&#176;S und 48&#176;S stehen im Mittelpunkt der Untersuchungen. Um eine detaillierte zeitliche Auflösung der zugrunde liegenden Prozesse untersuchen zu können, wurde die Entwicklung der Vorlandsedimentation, die thermische Entwicklung und die Heraushebung der Oberkruste des andinen Orogens untersucht und diese in Bezug zur Subduktion des Chile-Rückens gesetzt. <br /> <br /> Im Bereich von 47&#176;30&prime;S wurden die synorogenen Vorlandsedimente der Santa Cruz Formation sedimentologisch untersucht. Diese fluviatilen Sedimente wurden in einem reliefarmen Vorlandgebiet durch häufige Rinnenverlagerung und dem Aufbau von Rinnenumlagerungsgürteln in Kombination mit assoziierten großräumigen Überflutungsablagerungen akkumuliert. Sie stehen in einem engen Zusammenhang mit der orogenen Entwicklung im andinen Liefergebiet. Dies spiegelt sich in dem nach oben gröber werdenden Zyklus der Santa Cruz Formation wider. Die magnetostratigraphischen Untersuchungen einer 270 m mächtigen Sequenz aus der Basis der Santa Cruz Formation, die mit 329 Einzelproben aus 96 Probenpunkten beprobt wurde, ergab 7 Umkehrungen der geomagnetischen Feldrichtung. Mit Hilfe der geomagnetischen Polaritätszeitskala (CANDE AND KENT, 1995) konnte der untersuchte Abschnitt der Santa Cruz Formation zwischen 16.2 und 18.5 Ma datiert werden. Als Träger der Sedimentations-Remanenz konnten überwiegend Pseudoeinbereichs-Magentitpartikel und untergeordnet Hämatitpartikel identifiziert werden. <br /> <br /> An drei Profilen der Santa Cruz Formation wurden aus Sandsteinlagen unterschiedlicher stratigraphischer Position detritische Apatite mit Hilfe der thermochronologischen Spaltspurmethode untersucht. Die thermisch nicht rückgesetzten, detritischen Apatite spiegeln das Auftreten unterschiedlicher Altersdomänen im Liefergebiet der Sedimente wider. In der Kombination mit den geochemischen Gesamtgesteinsuntersuchungen der Sedimente und den petrographischen Untersuchungen der Sandsteine, die ein überwiegend andesitisch-vulkanisch geprägtes Liefergebiet widerspiegeln, kann nachgewiesen werden, dass die Erosion im Liefergebiet um 16.5 Ma in tiefere, deformierte Krustensegmente einschneidet. Dies bedeutet, dass aufgrund der Denudation im andinen Orogen erste Sockelgesteinseinheiten in den Bereich der Abtragung gelangen und dass dieser Eintrag um 12 bis 10 Ma ein Volumen einnimmt, das zu signifikanten Änderungen der Gesamtgesteinsgeochemie der Vorlandsedimente führt. <br /> <br /> Die thermochronologische Untersuchung von Apatiten aus rezenten topographischen Höhenprofilen aus der Kernzone der patagonischen Anden im Bereich von 47&#176;30&prime;S zeigen den Beginn einer beschleunigten Heraushebung des Orogens um 7.5 Ma. Aus diesen Untersuchungen kann eine Denudationsrate im Zeitraum der letzen 7 bis 8 Ma von 600 bis 650 m/Ma abgeschätzt werden. Die Modellierung der Apatit-Spaltspurergebnisse zeigt eine signifikante Temperaturerhöhung im Zeitraum zwischen 12 und 8 Ma um 20 bis 30&#176;C für diesen Krustenbereich, die mit der Subduktion des aktiven Chile-Rückens in diesem Bereich der Anden in Verbindung gebracht wird. <br /> <br /> Aus den gewonnen Daten kann ein Modell für die Entwicklung der patagonischen Anden seit dem frühen Miozän abgeleitet werden. In diesem Modell wird die orogene Entwicklung in den patagonischen Anden auf eine erhöhte Konvergenzrate zwischen der Nazca Platte und der Südamerikanischen Platte zurückgeführt, die für die Heraushebung und Denudation der Anden sowie für die damit verbundene Entwicklung im Vorlandbereich verantwortlich ist. Diese orogene Entwicklung wird in einer späten Phase durch die nordwärts wandernde Subduktion des aktiven Spreizungszentrums des Chile Rückens überprägt und beeinflusst. Das auf der Integration von geologischen, chronologischen sowie thermochronologischen Daten beruhende Modell kann zahlreiche geologische und geophysikalische Beobachtungen in diesem Bereich der südlichen Anden konsistent erklären. / The phenomenon of active ridge subduction to the continental margin of southern South America has been well known for a long time. A diversity of geological observations are related to this phenomenon, however, the exact mechanism of the influence of ridge subduction to the active continental margin is unknown.<br /> <br /> The aim of the present investigations is to determine connections between the subduction processes and the development of the Patagonian Andes between 47&#176;S and 48&#176;S. In order to reach that objective, the development of the foreland basin settings, the uplift of the upper crust of the Andean Orogeny, and the relation with the subduction of the Chile Ridge were investigated to obtain a detailed temporal resolution of the basic geological processes.<br /> <br /> Within the area of 47&#176;30'S the style and sedimentological pattern of the synorogenic foreland deposits of the Santa Cruz Formation were investigated. These fluvial sediments were accumulated in a foreland basin of small scale topography by frequent progradational avulsions, which were accompanied by deposition of avulsion-belt sediments associated with thick overbank deposits. <br /> <br /> The upward-coarsening is best explained by progradation of fan deposits during an eastwards advancement of the deformation in the western Andes at that time. <br /> <br /> Magnetostratigraphic investigations of a total of 329 drill cores, which were collected at 96 sites, show seven major reversals in a thick stratigraphic section of 270 m from the base of the Santa Cruz Formation. A comparison with the geomagnetic polarity timescale of Cande and Kent (1995) gives a sedimentation age between 16.2 and 18.5 Ma for the investigated section of the Santa Cruz Formation. The investigation of rock-magnetism predominantly indicates magnetite and subordinated haematite as the dominant carrier of remanence. All results from hysteresis data determination cluster in the coarse pseudo-single (PSD) to multi-domain (MD) grain size range of the Day Diagram (DAY ET AL. 1977)<br /> <br /> Fission track analysis was applied to detrital apatite of sandstone samples at different stratigraphic positions within three sections of the Santa Cruz Formation. The fission track ages of the not reseted detrital apatite are assumed to be related to the age of the sediment provenance area. In combination with sandstone petrographic investigations, which indicate a dominant andesitic volcanic source for the sediment and geochemical whole rock investigations can be shown, that the erosion cuts into the basement of the source area at 16.5 Ma. This means, that due to the denudation in the Andean Orogen first deformed basement units arrive into the sedimentation cycle. In the range of 12 to 10 Ma this sediment input attained such a volume, that the whole-rock geochemistry of the sediments was changed .<br /> <br /> The thermochronological investigations of apatites from vertical profiles covering the largest elevation range of the central zone of the Patagonian Andes within the range of 47&#176;30'S show the beginning of an accelerated cooling and related uplift phase of the orogen at approximately 7.5 Ma. The calculated denudation rate in the period of the last 7 to 8 Ma ranges from 600 to 650 m/Ma. The modelling of apatite fission-track data shows a significant reheating in the range of 20 to 30&#176;C between 12 and 8 Ma for the upper crust. This is interpreted as an influence of the active Chile rise mid-oceanic spreading center on the overriding plate.<br /> <br /> The modelling of the apatite fission-track results shows a significant rise in temperature between 12 and 8 Ma around 20 to 30&#176;C for this crust area, which is associated with the subduction of the active Chile back in this area of the Andes. <br /> <br /> A model has been derived from the obtained data to explain the evolution of the Patagonian Andes since the early Miocene. In this model, orogeny is attributed to the increasing convergence rate between the Nazca plate and South America and its response due to uplift and denudation of the Patagonian Andes and the development of the adjacent foreland basin. In a late phase, orogeny is influenced and overprinted by the northward migration of the Chile ridge subduction. The model consistently explains many of the geological and geophysical observations.

Die Gletscherschmelze in den südlichen Anden trägt maßgeblich zum Anstieg des Meeresspiegels der letzten Jahrzehnte bei und beeinflusst regional die saisonale Wasserverfügbarkeit. In jüngster Zeit wurde eine rapide Zunahme der Massenverluste insbesondere einzelner großer Auslassgletscher des Südlichen Patagonisches Eisfeldes beobachtet. Im Rahmen der Dissertation wurden die rezente Variabilität des Klimas und der klimatischen Massenbilanz für ausgewählte vergletscherte Gebiete in Patagonien und Feuerland untersucht. Die Verbesserung unseres Verständnisses über räumliche und zeitliche Muster der klimatischen Massenbilanz, ihrer atmosphärischen Antriebsfaktoren und ihres Einflusses auf das in jüngster Vergangenheit beobachtete individuelle Gletscherverhalten, sind weitere wichtige Ziele. Da die Klimavariabilität die Hauptursache für lokale Veränderungen in der Kryosphäre der südlichen Anden ist, wurden langjährige meteorologische Beobachtungen im Gebiet der Gran Campo Nevado-Eiskappe im südlichsten Patagonien im Hinblick auf räumliche und zeitliche Variabilität untersucht und der Einfluss mesoskaliger Wettermuster und Modi atmosphärischer Oszillationen auf die Ausprägung des Klimas analysiert. Darüber hinaus wurde die rezente Variabilität der klimatischen Massenbilanz für ausgewählte Gletscher in Südpatagonien und Feuerland durch die Implementierung des Energie- und Massenbilanzmodells COSIMA simuliert. Eine unterschiedliche Ausprägung der Oberflächenmassenbilanz und geodätischer Massenbilanz unterstreicht wie wichtig ein besseres Verständnis über die Prozesse der klimatischen Massenbilanz und Eisdynamik ist. Des Weiteren wurden Simulationen der klimatischen Massenbilanz eingesetzt, um eine ausgeglichene Massenbilanz für rezente und vergangene Ausdehnungen des Gletschers Schiaparelli abzuleiten. Ziel war es, eine modellgestützte Annäherung an die klimatischen Bedingungen während der Kleinen Eiszeit zu simulieren. / Glacier mass loss of the Southern Andes contributes largely to sea-level rise during recent decades and also affects the regional water availability. Despite the overall glacier retreat of most glaciers in Patagonia and Tierra del Fuego, a recent increase in mass loss of individual glaciers has been observed. The recent variability of climate and climatic mass balance for selected glaciated study sites in Patagonia and Tierra del Fuego are investigated in this thesis. Improving our understanding on the spatial and temporal variations of climatic mass balance processes, its atmospheric drivers, and their impact on the recently observed individual glacier behavior are further important aims. Since climate variability is the key driver of local changes in the cryosphere in the Southern Andes, a unique record of meteorological observations across the Gran Campo Nevado Ice Cap in Southernmost Patagonia was analyzed with regard to main climate features and the relationship between the in-situ observations, large-scale climate modes and mesoscale weather patterns. Furthermore, recent climatic mass balance variability was simulated for selected glaciers in Southern Patagonia and Tierra del Fuego by implementing the ’COupled Snow and Ice energy and MAss balance model’ COSIMA. Contrasting patterns of positive simulated annual climatic mass balance and clearly negative geodetic mass balance were found for two neighboring glaciers of the Southern Patagonia Icefield between 2000 and 2014. This highlights the importance of understanding of both, the climatic mass balance, and the ice-dynamical processes. Climatic mass balance simulations were further used to derive glacier steady-state conditions for recent and past glacier extents of Schiaparelli Glacier, aiming for a model-based approximation of climate conditions during the Little Ice Age.

Aus Patagonien lagen bisher wenige Daten zu paläoökologischen Veränderungen und zur Paläobiodiversität an der Kreide-Paläogen (K/Pg)-Grenze vor. Um diese Lücke zu schließen, wurden in den argentinischen Provinzen Neuquén und Chubut zahlreiche Profile im Bereich der K/Pg-Grenze detailliert beprobt. Während einer Planktonkrise, wie sie für die K/Pg-Grenze angenommen wird, werden für benthische Mollusken folgende Entwicklungen erwartet: 1. eine Abnahme der Individuenzahlen der Benthosorganismen, 2. eine Abnahme der vom Plankton als Nahrungsquelle direkt abhängigen Organismen, 3. eine Abnahme der Benthonten mit planktotrophen Larvalstadien, 4. eine Abnahme der mittleren Körpergröße der Individuen benthischer Faunengemeinschaften und 5. eine Abnahme der Organismen mit hoher Stoffwechselrate bzw. aktiver, mobiler Lebensweise. Tatsächlich waren die hungerresistenten Gruppen der Nuculoida (flach-infaunale Depositfresser) und der Lucinidae (Chemosymbionten) im Danium signifikant häufiger als im Maastrichtium, während der Faunenanteil der Suspensionsfresser im Danium im Vergleich zum Maastrichtium signifikant niedriger ist. In den Faunengemeinschaften des Daniums von Bajo de Añelo konnten Abnahmen der Individuenzahlen, der mittleren Mobilität und der mittleren Größe festgestellt werden. Die beobachteten paläoökologischen Veränderungen zeigen somit eine Selektivität, die sich auch in der Paläobiodiversitätsdynamik widerspiegelt. Auch hier sind Suspensionsfresser, die direkt vom Planktonangebot abhängig sind, stärker betroffen als Chemosymbionten und flach-infaunale Depositfresser. Die Aussterberaten für Bivalven sind mit 28% moderat. Insgesamt sind die festgestellten Selektivitätsmuster konsistent mit den zu erwartenden Folgen einer Planktonkrise. Trotz einiger regionaler Unterschiede handelte es sich um ein globales Ereignis an der K/Pg-Grenze, das Nord- und Südhalbkugel gleichermaßen betroffen hat. / From Patagonia only a few data on palaeoecological changes and on palaeobiodiversity at the Cretaceous/Paleogene (K/Pg)-boundary are available so far. Therefore detailed samples in different K/Pg-sections in the Argentinian provinces of Neuquén and Chubut were taken to increase the data set for this region. The following trends are expected from a crisis of primary productivity in the aftermath of the K/Pg-boundary: 1. a reduction in the number of individuals of benthic organisms, 2. a decrease in the relative abundance of organisms which rely directly on photosynthesis, 3. a lower proportion of individuals with planktotrophic larval stages, 4. a reduction in the average body size of individuals within palaeocommunities and 5. an increased abundance of organisms with low metabolic rates or inactive lifestyles. In fact the proportion of the starvation-resistant groups of the Nuculoida (shallow-infaunal deposit feeders) and Lucinidae (chemosymbionts) were significantly higher in the Danian compared to the Maastrichtian. In contrast to this, the proportion of suspension feeders in the palaeocommunities was significantly lower in the Danian in comparison with the Maastrichtian. In the Danian benthic assemblages of the Bajo de Añelo area, a decrease in number of individuals, mean mobility and mean size was recognised after the K/Pg-boundary. Thus the palaeoecological changes display a selectivity, which is also reflected in the palaeobiodiversity. Suspension feeders, which depend directly on plankton particles from the water column, show higher extinction rates than chemosymbionts and shallow-infaunal deposit feeders. The extinction rates of Patagonian bivalves are moderate (28%). Overall, the recognized selectivity patterns are consistent with the expected aftermath of a crisis in primary productivity. Despite some local differences, the results argue for a global event at the K/Pg-boundary during which the northern and southern hemispheres were similarly affected.

Zehn unerforschte und natürliche Moore entlang der Flüsse Baker und Pascua in der Region Aysén, im chilenischen Patagonien, wurde untersucht, um Informationen über ihre Entstehung, Hydrologie, Geomorphologie, Stratigraphie, Ökologie und Wasser- und Kohlenstoffspeichervermögen zu gewinnen. Es wurden acht verschiedene ökologische Moortypen identifiziert und fünf Moortypen unterscheidbar durch ihr geohydromorphologisches Setting mit insgesamt elf verschiedenen organischen Moorsubstraten. Die gesammelten Information erlauben erste Abschätzungen der Torf-, Süßwasser- und Kohlenstoffmengen, die in den Mooren Ayséns gespeichert sind, sowie der jährlichen Torfakkumulationsraten. Die Moortypen und die in ihnen vorkommenden organischen Substrate wurden in einem geohydromorphologischen Klassifizierungssystem zusammengefasst, welches wichtige hydrologische, geomorphologische, ökologische, bodenkundliche und landschaftliche Parameter integriert. Forschung und Kommunikation über die chilenischen Moore sollen durch diese Arbeit unterstützt werden, um angemessene Monitoring Tools und partizipative Naturschutzstrategien zu entwickeln, die für die Erhaltung dieser Ökosysteme und ihrer Kreisläufe anwendbar sind. / Ten unexplored and pristine mires along the Baker and Pascua River Basins in Aysén, Chilean Patagonia, were examined, generating information about their origin, hydrology, geomorphology, stratigraphy, ecology, and carbon and water storage capacities. Eight mire types ecologically differentiable, associated with five main mire types separable by their hydrology and geomorphology were detected, as well as eleven organic substrate types forming mire soils. The information gathered allows for a first estimation of the peat, fresh water and carbon content stored in the mires of Aysén, as well as for an average growth and annual accumulation rate of the peat. Mire types and their associated substrates are systematized in a hydrogeomorphic classification system, integrating important landscape, hydrological, geomorphical, ecological and pedological components. Research and communication about mires in the Chilean Patagonia should be further supported to generate accurate monitoring tools and participative conservation strategies that are replicable for the preservation of these ecosystems and its balance.