Yer Bilimleri

Bransfield Boğazı


İng. Bransfield Strait

Antarktik Levhası’nın en aktif bölgelerinden birini temsil eden1 Bransfield Boğazı’nın jeolojik yapısı, Phoenix Levhası’nın güneydoğuda Antarktik Levhası’nın altına yitimiyle şekillenmeye başlamıştır2-4 (Şekil 1). Bölge jeolojisi, Antarktik Yarımadası (bkz. Antarktik Yarımadası) ve Güney Shetland Adaları’nı (bkz. Güney Shetland Adaları) oluşturan Mezozoyik-Senozoyik yaşlı yığışım kamasının metamorfizmasına ve yükselmesine yol açan, uzun süreli yay magmatizması ve yığışımı ile karakterize edilir.4-6 Antarktik ve Phoenix levhalarının yayılma merkezinin Güney Shetland Adaları yakınında yitim cephesi ile çarpışması üzerine yayılma devre dışı kalmış ve okyanusal Phoenix Levhası bağımsız bir levha olma özelliğini yitirmiştir.7 Phoenix Levhası’nın güneydoğuya doğru yitimi ciddi oranda yavaşlamış ve Phoenix Levhası Güney Shetland Hendeği boyunca Pasifik’e doğru yavaşça gerilemeye başlamıştır.8, 9 Bransfield Boğazı işte bu yay gerisi ortamda meydana gelen riftleşmenin bir ürünü olarak Antarktik Yarımadası’nın kuzeybatısında konumlanmış, Pliyosen yaşlı genç bir havzadır.4, 10-14

Boğaz, kuzeybatı ve güneydoğu kesimlerinden normal faylarla sınırlıdır ve Antarktik Yarımadası ile Güney Shetland Adaları arasında kuzeydoğu-güneybatı doğrultusunda yaklaşık 400 km boyunca uzanır4, 14, 16 (Şekil 1). Batimetrik ve sismik veriler ışığında üç alt havza olarak ele alınan boğazın11, 17, 18 Batı Bransfield Havzası 1000 m’den daha sığken Orta Bransfield Havzası 2000 m derinliğe sahiptir. Doğu Bransfield Havzası ise 2700 m’yi aşan derinliğiyle en derin alt havza olmasının yanı sıra yapısal olarak da en karmaşık olanıdır.10, 14

Genç tortullarla örtülü olan Bransfield Boğazı’nın tabanı altında riftleşme süreçleriyle ilişkili olarak gelişmiş olan volkanik kayaçlar mevcuttur.14, 15, 19-22 Bu kayaçlar aynı zamanda birçok denizaltı dağının ve kopuk sırtların gelişimini sağlamıştır.14 Bölgede bulunan Deception ve Bridgeman adaları (bkz. Güney Shetland Adaları) bu yükselimlerin su yüzeyine ulaşan kısımlarını temsil etmektedir.14, 17

Bransfield Boğazı’ndaki volkanik oluşumların bazısı daha çok yay volkanizması ürünlerine benzer karakterler sunarken bazısı ise daha çok okyanus ortası sırtlara benzer niteliktedir.10, 12, 14, 23 Ancak boğazın uzanımı boyunca sistematik bir volkanik ve jeokimyasal çeşitlilik gözlenmediğinden, jeofiziksel verilerin düşündürdüğü gibi boğazda tek bir yöne doğru (güneybatıya) rift ilerlemesi olduğu görüşünü desteklememektedir.14

Bransfield Boğazı’nda son birkaç bin yılda en az üç ayrı volkanik püskürme kaynağının olduğu denizel tortulların ve Güney Shetland Adaları’ndaki buzulların bünyesindeki volkanik küllerin bileşimsel analizleriyle ortaya konulmuştur.14 Yapılan çalışmalar, bu üç ayrı volkanik kaynaktan iki tanesinin su yüzeyinde gözlenebilen Deception ve Bridgeman adaları olduğu, birinin ise yeri henüz tam olarak tespit edilememiş olsa da ayrı bir denizaltı dağı olduğunu düşündürmektedir.14 Bu volkanik kaynaklardan Deception Adası’nın geçmişteki püskürmesine ait küllerin 3000 km’den daha ötede, Antarktika Kıtası’nın ortasına, Güney Kutbu’na kadar ulaştığı bilinmektedir.24, 25

Şekil 1. Bransfield Boğazı’nın coğrafi ve tektonik konumu


Kaynakça

1 Robertson Maurice, S. D., Wiens, D. A., Shore, P. J., Vera, E., Dorman, L. M., 2003. Seismicity and tectonics of the South Shetland Islands and Bransfield Strait from a regional broadband seismograph deployment. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 108(B10).

2 Dalziel, I.W.D., 1984. Tectonic evolution of a forearc terrane, southern scotia ridge. Geol. Soc. Am., Spec. Pap. 200, 32.

3 Keller, R.A., Fisk, M.R., White, W.M., Birkenmajer, K., 1991. Isotopic and trace element constraints on mixing and melting models of marginal basin volcanism, Bransfield Strait, Antarctica. Earth Planet Sci. Lett. 111, 287-303.

4 Biryol, C. B., Lee, S. J., Lees, J. M., Shore, M. J., 2018. Lithospheric structure of an incipient rift basin: Results from receiver function analysis of Bransfield Strait, NW Antarctic Peninsula. Polar Science, 16, 47-58.

5 Birkenmajer, K., Delitala, M.C., Narebski, W., Nicoletti, M., Petrucciani, C., 1986. Geochronology of tertiary island-arc volcanics and glaciogenic deposits, King George Island, South Shetland Islands (west Antarctica). Pol. Acad. Sci. Earth Sci. 34, 257-273.

6 Machado, A., Chemale, F., Conceição, R.V., Kawaskita, K., Morata, D., Oteíza, O., Van Schmus, W.R., 2005. Modeling of subduction components in the genesis of the mesocenozoic igneous rocks from the south Shetland arc, Antarctica. Lithos 82 (3), 435-453.

7 Larter, R.D., Barker, P.F., 1991. Effects of ridge crest-trench interaction on Antarctic-Phoenix spreading: forces on a young subducting plate. J. Geophys. Res. 96 19, 583-19, 607.

8 Gonzalez-Ferran, O., 1985. Volcanic and tectonic evolution of the northern Antarctic Peninsula-late Cenozoic to recent. Tectonophysics 114 (1), 389-409.

9 Galindo-Zaldivar, J., Gamboa, L., Maldonado, A., Nakao, S., Bochu, Y., 2004. Tectonic development of the bransfield basin and its prolongation to the south scotia ridge, northern antarctic peninsula. Mar. Geol. 206 (1), 267-282.

10 Lawver, L., Keller, R., Fisk, M., Strelin, J., 1995. Backarc Basins: Tectonics and Magmatism. New York: Plenum Press. 316-342.

11 Gracia, E., Canals, M., Farran, M., Prieto, M., Sorribas, J., Team, G., 1995. Morphostructure and Evolution of the Central and Eastern Bransfield Basins (NW Antarctic Peninsula. Marine Geophysical Researches. 18 (2?4): 429-448.

12 Keller, R.A., Fisk, M.R., Smellie, J.L., Strelin, J.A., Lawver, L.A., White, W.M., 2002. Geochemistry of Back-Arc Basin Volcanism in Bransfield Strait, Antarctica: Subducted Contributions and Along-Axis Variations. Journal of Geophysical Research 107 (B8): 10.1029/2001JB000444.

13 Galindo-Zaldivar, J., Gamboa, L., Maldonado, A., Nakao, S., Bochu, Y., 2006. Antarctica: Contributions to global earth sciences. New York: Spring-verlag. 243?248.

14 Smellie, J.L., 2007. Bransfield Strait and South Shetland Islands, Geology of. In: Encyclopedia of Antarctic, Ed: B. Riffenburgh. Routledge, Cilt 1, s. 177-179.

15 Almendros, J., Wilcock, W., Soule, D., Teixidó, T., Vizcaíno, L., Ardanaz, O., ... Schmahl, L., 2020. BRAVOSEIS: Geophysical investigation of rifting and volcanism in the Bransfield strait, Antarctica. Journal of South American Earth Sciences, 104, 102834.

16 Gracia, E., Canals, M., Farran, M.L., Sorribas, J., Pallas, R., 1997. Central and Eastern Bransfield Basins (Antarctica) from High Resolution Swath-Bathymetry Data. Antarctic Science 9: 168-180.

17García, M., Ercilla, G., Alonso, B., 2009. Morphology and sedimentary systems in the Central Bransfield Basin, Antarctic Peninsula: sedimentary dynamics fromshelf to basin.Basin Research.21(3): 295-314.

18 Schreider, Al. Schreider, A. Evsenko, E., 2014. The Stages of the Development of the Basin of the Bransfield Strait. Oceanology. 54 (3): 365?373.

19 Gonzalez-Ferran, O., 1991. Thomson, M.R.A.; Crame, J.A.; Thomson, J.W. (editörler). The Bransfield rift and its active volcanism, in Geological Evolution of Antarctica. Cambridge: Cambridge University Press. s. 508-509.

20 Smellie, J.L., 2021. Bransfield Strait and James Ross Island: volcanology. Geological Society, London, Memoirs, 55(1), 227-284.

21 Barker, D.H.N., Austin, J. A., 1998. Rift Propagation, Detachment Faulting, and Associated Magmatism in Bransfield Strait, Antarctic Peninsula. Journal of Geophysical Research 103 (B10): 24017-24043.

22 Christeson, G. L., Barker, D.H.N., Austin, J. A., Dalzie, I. W. D., 2003. Deep Crustal Structure of Bransfield Strait: Initiation of a Back Arc Basin by Rift Reactivation and Propagation. Journal of Geophysical Research 108 (B10): doi:10.1029/2003JB002468.

23 Peterson, S., Herzig, P., Schampera, U., Hannington, M., Jonasson, I., 2004. Hydrothermal precipitates associated with bimodal volcanism in the Central Bransfield Strait, Antarctica. Mineralium Deposita. 39 (3): 358?379.

24 Kurbatov, A.V., Zielinski, G.A., Dunbar, N.W., Mayewski, P.A., Meyerson, E.A., Sneed, S. B., Taylor, K.C., 2006. A 12, 000 year record of explosive volcanism in the Siple Dome Ice Core, West Antarctica. J. Geophys. Res.-Atmos. 111 (12), 1?18.

25 Hopfenblatt, J., Geyer, A., Aulinas, M., Álvarez-Valero, A. M., Sánchez, A. P., Giralt, S., Smellie, J. L., 2022. DecTephra: A new database of Deception Island’s tephra record (Antarctica). Journal of Volcanology and Geothermal Research, 107516.

GÖRSEL KAYNAKLAR

Ryan, W.B.F., Carbotte, S.M., Coplan, J.O., O’Hara, S., Melkonian, A., Arko, R., Weissel, R.A., Ferrini, V., Goodwillie, A., Nitsche, F., Bonczkowski, J., Zemsky R., 2009. Global Multi-Resolution Topography synthesis, Geochem. Geophys. Geosyst., 10, Q03014, doi:10.1029/2008GC002332.


Yazarlar