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2 Methodik .1 Einleitung

3.3 Eisfurchenerkennung und Untergrundstrukturen

3.3.1 Nordwestliche Laptevsee

SO 80°48.75' N 100°20.75' 0 80°54.05' N 100°2.16' 0 NW

N

-100m 95" 100"

-110m

-120m

-130m

-140m

-150m

r---11 km

Abb. 21: Parasoundauszug der Expedition ARK-XIII (1995) mit 80-fach überhöhter Darstellung des morphologisch stark gegliederten Schelfrandes östlich der Insel Komsomolets

Der Profilausschnitt in Abb. 21 ist ein typisches Beispiel eines Parasoundprofils einer Un-tiefe in der nordwestlichen Laptevsee-Region. Man erkennt hier deutlich eine etwa 10m mächtige stark reflektierende Deckschicht, die an der Oberfläche stark zerfurcht ist und nicht weiter aufgelöst werden kann. In den Untiefen der Region sind keine ebenen Berei-che des Meeresbodens zu finden. Das ursprüngliBerei-che Niveau des Meeresbodens ist durch eine sehr enge Aneinanderreihung von Furchen unterschiedlicher Einkerbtiefe nicht mehr eindeutig festzustellen. Durch die äußerst starke Durchfurchung des Meeresbodens sind die

Ergebnisse

rasoundprofil vom Typ: "hohe Reliefenergie" zu sein (siehe Kapitel 2.6.3.2 Abb. 12). Die Eisfurchensituation des hier abgebildeten Parasoundprofils entspricht am ehesten der in Abb. 18 des Kapitels 3.1 abgebildeten. In größeren Wassertiefen, in denen der Meeres-boden nicht so stark durchfurcht ist, erkennt man ein Nebeneinander von Furchen mit un-terschiedlicher Reliefenergie. Die Furchen vom Typ "geringe Reliefenergie" scheinen von einer teilweise bis zu 1m mächtigen homogenen Sedimentschicht überzogen. Dieser Fur-chentyp mit überzogener Sedimentschicht überwiegt mit zunehmender Wassertiefe.

3.3.2 Westliche Laptevsee

-110m

-120m

-130m

-140m

-150m

1---

5,7 km

- - - t

Abb. 22: Parasoundprofil der Expedition ARK-XI/1 (1995) im Bereich der Vilkitsky-Straße mit mar-kierten Eisforchen. S1/S2: Seismische Einheiten

Der Parasoundausschnitt in Abb. 22 entstand im westlichen Bereich der Vilkitsky-Straße.

Aus dem vorliegenden Parasoundausschnitt wurden 10 Eisfurchen in den zu bearbeitenden Datensatz aufgenommen. Die Parasoundeindringung in den Untergrund beträgt hier zwi-schen 19 und 33m. Es sind zwei größere seismische Einheiten auszumachen. Beide ent-halten transparente Bereiche, die einen Einblick in interne Strukturen verhindern. Die obe-re seismische Einheit (S 1) ist größtenteils transpaobe-rent. Im unteobe-ren Teil des Parasound-profils ist die seismische Einheit (S2) mit einer Vielzahl an parallelen Reflektoren zu er-kennen. Im Gegensatz zu Abb. 21 sind die Furchen auf diesem Parasoundschrieb klar von-einander zu trennen und auch undurehfurchte Bereiche des Meeresbodens zu sehen. Die in Abb. 22 beobachteten Eisfurchen besitzen eine andere Morphologie als die Eisfurchen, welche die Sedimentoberfläche in Abb. 21 stark zerfurehen. Hier haben die Eisfurchen

Ergebnisse

nicht so hohe und steile Dämme und sind auch nicht besonders strukturiert. Diese Furchen wurden Cl i': unter-schiedlich starken Überprägungen des Mee-resbodens. In den tiefer gelegenen Abschnitten A und C fällt eine intensive Überprägung durch Eis-furchen auf, wogegen in den höher gelegenen Ab-schnitten Bund D ein eher planer Meeresboden zu erkennen ist. Sind bei A und C Eisfurchen mit einer Einkerbtiefe zwischen 2-3m zu finden, so besitzen die Eisfurchen bei Bund DEinkerbtiefen von unter 1 m. Die Parasoundsignale dringen auch unter-schiedlich tief in das Sediment ein. In tieferen Be-reichen werden bis ca. 14m, in flacheren 3-4m Ein-dringtiefe erreicht. Dies läßt auf einen härteren Untergrund in den Bereichen mit geringerer Was-sertiefe schließen.

In dem Parasoundprofil kann man zwei geomor-phologische Mulden erkennen, welche auch durch den Verlauf einiger Reflexionshorizonte im Unter-grund gekennzeichnet sind.

Die nordwestliche Muldenstruktur (MI) stellt die tiefste Stelle im Profil dar und weist die Eisfurchen mit der größten Einkerbtiefe auf. Anhand unter-schiedlicher Schalltransparenz lassen sich dort

o

Cf) star-ken Reflektor voneinander getrennt sind. In S2 sind konkordante Reflektoren zu erkennen, die sich in nordwestliche Richtung teilweise bis zur diskordanten erosiven submarinen Oberflächennähe verfolgen lassen. SI keilt zu den Rändern der geomorphologischen Mul-denflanken hin aus, mit einhergehender Ver-ringerung der Einkerbtiefen in das Sediment.

Vergleicht man Abb. 23 mit den Parasound-ausschnitten aus der westlichen und nordwest-lichen Laptevsee, so ähnelt die Furchencha-rakteristik der südwestlichen Laptevsee eher der Charakteristik der nordwestlichen Lap-tevsee. Allerdings können hier die Furchen deutlicher voneinander abgegrenzt werden.

Weitere Unterscheidungsmerkmale zur nord-westlichen Laptevsee sind erkennbare Unter-grundstrukturen und die Häufung von Eisfur-chen in tieferen Lagen, statt bei Untiefen.

Abb. 24 zeigt ein östlich der Taymyr Halbin-sel befindliches 11,5km langes, küstennah in südöstliche Richtung verlaufendes Para-soundprofil, mit Wassertiefen von ca. 29-40m. Die am SO-Rand von Abb. 23 erkenn-bare geringe Parasoundeindringung in Ver-bindung mit einer geringen Einkerbtiefe der gefundenen Eisfurchen (Abschnitt D) läßt sich mit Hilfe eines durchgehenden Paraso-undprofils bis zum NW-Rand von Abb. 24 verfolgen (Abschnitt A). Hier bildet der Re-flektor des Ersteinsatzes gleichzeitig den Ab-schluß des Profiles. Entlang der darauffolgen-den 5km (siehe Abschnitt B) ist eine gering-mächtige Deckschicht über dem abschließen-den Reflektor zu erkennen. Diese Deckschicht

Ergebnisse

::: scheint vorerst am Fuße des Profilhanges

.~ <:u

tiefsten Punkt des U-förmig

abtauchen-.::2 1:::

.::2

den abschließenden Reflektors (siehe

~

gion mit einer intensiven tiefgründigen

::: ~

.~ ~ Durchfurchung in tiefer liegenden

Berei-(::l

chen und einer geringen Durchfurchung

1:::

~ in höheren Bereichen. Im Unterschied zu

~ 0...

;.: Abb. 23 setzt hier der Wechsel von

ei-~

~ nem Durchfurchungstyp zum anderen

--

<:u nicht so deutlich mit einem

morpho-'"

.1S logischen Wechsel ein .

..c:,

E

--

~

"-..:::c: ce ~ ~ In dem zur Halbinsel Taymyr küstenfern

C\J .~

verlaufenden 2,8km langen

Parasound-~ '0 '"

t;:;' Analogschrieb-Auszug in Abb. 25 ist ein

0\ 0\

ebener Meeresboden zu erkennen, der ::::.

::::::

~ von neun markanten Eisfurchen

unter-I

~

schiedlicher Art überprägt ist. Furche Nr.

~ ::: 2 unterscheidet sich durch ihre große

kerbtiefe zwischen 1,5 und 1,8m, in einer

~ (::l

~ 0...

z "-<:u f: Deckschicht, die eine vorwiegend

ober-..g, ::: flächen-parallele Schichtung aufweist

~ ,~

:::.:: (S 1). Darunter ist eine dunklere

seismi-S

.;..; f"1 sche Einheit (S2) zu erkennen, die mit

ei-zE E ..::5 nem starken Reflexionshorizont einsetzt.

Ergebnisse

Nach unten wird diese seismische Einheit ebenfalls mit einem abschließenden starken Re-flektor begrenzt.

3.3.4 Südliche Laptevsee

-50m

-60m

"'~

.

. .

. •••. P~~mafroster~C:;~E3inu~~?:

1 - - - -

6,2 km

- - - 1

Abb. 26: Parasoundprofil der Expedition ARK-IX/4 (1993) aus der südlichen Laptevseeregion, 120km nördlich des Lenadeltas, Pfeile markieren Eisfurchen, S1/S2: Seismische Einheiten

Die Aufzeichnung in Abb. 26 erfolgte etwa 60km südlich und 175km östlich der Auf-zeichnung in Abb. 25. Das Parasoundprofil verläuft ca. 120km nördlich vom westlichen Lenadelta und ist ein typisches Beispiel der südlichen Laptevsee. Der Schelf besitzt hier eine nur sehr schwach ausgeprägte Morphologie. In der Abbildung sind zwei Oberflä-chenmuster als Eisfurchen auszumachen, die durch den besonders ebenen Meeresboden trotz ihrer geringen Ausmaße deutlich als Einkerbungen mit umgebenen Dämmen in Er-scheinung treten. Die Parasoundeindringtiefe beträgt ungefähr 10m. Innerhalb dieser Ein-dringtiefe sind zwei verschiedene seismische Einheiten zu erkennen, die vertikal nicht weiter aufzulösen sind. Die Deckschicht (S 1) ist als dunkler einheitlicher Horizont zu er-kennen. Ihre Basis ist uneben und befindet sich zwischen 1,5 und 3,5m unter der Sedi-mentoberfläche. Die untere seismische Einheit (S2) ist auf der westlichen Hälfte des Pa-rasoundprofiles fast durchgehend transparent. Der übrige Teil wird immer wieder von transparenten Bereichen durchzogen, die durch stärkere, zum Teil diffuse Reflexionen überlagert werden. In den transparenten Bereichen ist für S2 eine Mächtigkeit von ca. 11 m auszumachen, in den nicht transparenten Bereichen der Deckschicht erkennt man eine Mächtigkeit von ca. 7m.

Ergebnisse

-70m

-BOm

r---3,1 km---~

Abb. 27: Parasoundprojil der Expedition ARK-XI/1 (1995) aus der südlichen Laptevseeregion im Bereich der östlichen Lena-Rinne. S1/S2: seismische Einheiten; Pfeile markieren Eisfurchen

Das Parasoundprofil in Abb. 27 entstand 195km nordwestlich vom Parasoundprofil in Abb. 26. Auch hier ist eine nur sehr geringe Morphologie des Schelfs zu beobachten. Zwei Oberflächenmuster am rechten Profilrand wurden als Eisfurchen in den zu bearbeitenden Datensatz aufgenommen. Sie sind allerdings nur sehr schwach ausgeprägt und gerade noch vom übrigen Oberflächenrelief zu unterscheiden, da der Meeresboden in ihrer unmittelba-ren Nähe sehr eben ist. Südlich der Furchen weist der Meeresboden leichte Unebenheiten auf, so daß dort keine Unterscheidung vom Oberflächenrelief möglich ist. Die Parasound-eindringtiefe beträgt hier ebenfalls ca. 10m. Es sind wiederum zwei seismische Einheiten auszumachen, die allerdings nicht mehr so klar voneinander abzugrenzen sind. Innerhalb dieser seismischen Einheiten sind interne Strukturen zu erkennen. Die obere seismische Einheit (S 1) zeichnet sich durch schwächere Reflexionshorizonte aus und besitzt eine Mächtigkeit von 3,5-4,5m. Die untere seismische Einheit (S2) besitzt stärkere Reflexions-horizonte und eine Mächtigkeit zwischen 4,5 und 5,5m. Die Basis von S2 verläuft uneben und zeichnet sich durch eine Aneinanderreihung von konkaven Formen aus.

Die Region in der die Profile aus Abb. 26 und Abb. 27 aufgezeichnet wurden unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Regionen durch den äußerst ebenen Meeresboden und die sehr seltenen Eisfurchenereignisse. Die Eisfurchen, die man findet, können nur sehr ge-ringe Einkerbtiefen aufweisen. Die Eigenheit der Region wird am ehesten mit der Abb. 15 in Kapitel 3.1 beschrieben.

o

Insel Kotelnyy entstandene 6,3km lange Parasoundprofilabschnitt ist charakteristisch für die südöstliche Region der Laptevsee.

Der ebene Verlauf des Meeresbo-dens bei einer Wasseliiefe von 46m wird nur durch fünf auffällige, vorwiegend tiefgründige (bis 4m) Eisfurchen unterbrochen. Furche Nr. 4, mit einer sehr geringen Tief-gründigkeit und kaum vorhandenen Dämmen, scheint fast eingeebnet zu sein. Diese Furche entspricht dem Typ: "geringe Reliefenergie" , die übrigen Furchen entsprechen dem Typ: "hohe Reliefenergie"

(siehe Kapitel 2.6.3.2). Es sind zwei seismische Einheiten zu er-kennen. In der Deckschicht (S 1) erkennt man deutliche oberflä-chenparallele Reflexionshorizonte.

Die untere seismische Einheit (S2) ist vorwiegend transparent. Ein schwacher Reflektor bildet die Ba-sis von S2. Die 4 ausgeprägten Eis-furchen mit klar zu erkennenden strukturierten Dämmen, gelangen nicht tiefer als bis zum unregelmä-ßig verlaufenden Grenzhorizont zwischen SI und S2. Die Charakte-ristik der Region entspricht dem in Abb. 15 in Kapitel 3.1 skizzierten Fall. Im Gegensatz zur südlichen