Yer Bilimleri

Doğu Antarktika Kalkanı/Kratonu


İng. East Antarctic Shield

Antarktika, 3500 km uzunluğunda ve 4500 m yüksekliğinde bir dağ silsilesi olan Transantarktika Dağları ile ayrılan iki farklı kabuksal bölge ile karakterize edilir.1 Dağların doğusunda Güney Atlantik Okyanusu ve Hint Okyanusu tarafında kalan kısım Doğu Antarktika, batısında Pasifik Okyanusu tarafında kalan kısım ise Batı Antarktika olarak adlandırılır. Batı Antarktika, fay veya rift bölgeleriyle bölünmüş erken Paleozoik yaştaki dört kıtasal kabuk ve yay kabuğundan oluşur (Thurston Adası, Marie Byrd Bölgesi, Ellsworth-Whitmore Dağları ve Antarktika Yarımadası).2-6 Doğu Antarktika ise Prekambriyen ve Kambriyen zamanlarda oluşmuş bir kratondur.7-9 Doğu Antarktika’nın %98’inden fazlasını kaplayan buz tabakasının altındaki temele ilişkin jeolojik bilgiler, yalnızca sismik, manyetik ve gravimetrik araştırmalar gibi dolaylı jeofizik araştırmalar ve buz kalınlığı ölçümü için kullanılan radyoeko sondajı ile elde edilmiştir.10

Antarktika’nın buz tabakası kalınlığı ve buzul altı topoğrafik modeli, son 50 yılda yapılan araştırmalardan elde edilen verilerin tek bir veri tabanında bir araya getirildiği BEDMAP (Antarktika’nın Yatak Topografyası) adlı uluslararası bir proje tarafından derlenmiştir.11, 12

Doğu Antarktika’daki en önemli buzul altı topoğrafik özellik, Doğu Antarktika buz tabakasının en yüksek kısmı olan Dome A’nın altında, deniz seviyesinden 2000 m yüksekliğe ulaşan Gamburtsev Buzulaltı (Subglacial) Dağları’dır.13 Dünyanın en büyük buz akıntısı olan Lambert Buzulu, Gamburtsev Buzul Altı Dağları’ndan kuzeye, Prydz Körfezi’ne doğru Lambert Grabeni boyunca hareket eder.12 Lambert Grabeni, önemli kömür yatakları içeren bir Permiyen grabenidir.14 Ayrıca Wilkes Land’de Aurora ve Wilkes havzaları olarak adlandırılan iki büyük buzul altı havzası bulunmaktadır. Wilkes Buzulaltı havzası, kutup tarafında Transantarktik Dağları ile paraleldir ve bir ila birkaç kilometre kalınlığında çökel dolgusu içerdiği düşünülmektedir.10

Kıtanın iç kısımlarının aksine, kıyı bölgelerindeki ve dağ sıralarındaki kaya yüzeyleri genellikle doğrudan jeolojik gözlemler için uygun olan buzul kaldırımları ve geniş uçurum bölümleridir.

Önceki dönemlerde Doğu Antarktika’nın tek bir devasa Prekambriyen Kratonu olduğu sanılırken, bölgede 1960’lardan itibaren yapılan araştırmalar ve jeokronolojik yaşlandırmadaki gelişmeler Doğu Antarktika Kratonu’nun jeolojik tarihçesinin anlaşılmasını sağlamıştır.10, 15

Doğu Antarktika Kalkanı, Prekambriyen-Ordovisiyen arasında deforme olmuş, değişen derecelerde metamorfizma geçirmiş ve tektonizma ile eş ve sonrası yaşlı granitler tarafından kesilmiş magmatik ve tortul kayaçları içeren bir temelden oluşur. Bu temel, yerel olarak deforme olmamış Devoniyen-Jura yaşlı çökeller (Beacon Üst Grubu) tarafından örtülür ve Jura yaşlı plütonik ve volkanik kayalar tarafından kesilir.15

Doğu Antarktika Kalkanı’nın çoğu kalın Doğu Antarktika buz tabakasıyla kaplı olmasına rağmen, geleneksel ve modern U/Pb zirkon ve diğer tarihleme tekniklerinin yaygınlaşması ile kalkanın ayrıntıları yeni ortaya çıkan üç aşamalı bir tektonik tarihçeye sahip olduğuna işaret etmektedir. Bu aşamalar çok genel olarak şu şekilde sıralanabilir:10, 15

1. Arkeen’den çeşitli Paleoproterozoyik kratonların gelişimi ve stabilizasyonu (3000-1600 My)

2. Geç Mezoproterozoyik orojenin gelişimi (1300?900 My)

3. Geç Neoproterozoyik- Erken Paleozoik (550-450 My) tektonizması

Şekil 1. Doğu Antarktika 16, 17


Kaynakça

1 Goodge, J.W. 2000. Geological and tectonic evolution of the Transantarctic Mountains, from ancient craton to recent enigma. Gondwana Res. 80, 50-122.

2 Dalziel, I.W., Elliot, D.H. 1982. West Antarctica: problem child of Gondwanaland. Tectonics 1 (1), 3-19.

3 Gohl, K., Teterin, D., Eagles, G., Netzeband, G., Grobys, J., Parsiegla, N., Schlüter, P., Leinweber, V.T., Larter, R.D., Uenzelmann-Neben, G., 2007. Geophysical survey reveals tectonic structures in the Amundsen Sea embayment, West Antarctica. In: US Geological Survey Open-File Report, 2007?1047 (http://pubs.usgs.gov/of/2007/ 1047/srp/srp047/).

4 Holt, J.W., Blankenship, D.D., Morse, D.L., Young, D.A., Peters, M.E., Kempf, S.D., Richter, T.G., Vaughan, D.G., Corr, H.F., 2006. New boundary conditions for the West Antarctic Ice Sheet: Subglacial topography of the Thwaites and Smith glacier catchments. Geophys. Res. Lett. 33 (9).

5 Jordan, T.A., Riley, T.R., Siddoway, C.S., 2020. The geological history and evolution of West Antarctica. Nat. Rev. Earth Environ. 1-17.

6 van de Lagemaat, S. H., Swart, M. L., Vaes, B., Kosters, M. E., Boschman, L. M., Burton-Johnson, A., ... ve van Hinsbergen, D. J. 2021. Subduction initiation in the Scotia Sea region and opening of the Drake Passage: When and why. Earth-Science Reviews, 103551.

7 Fitzsimons ICW. 2000. A review of tectonic events in the East Antarctic Shield and their implications for Gondwana and earlier supercontinents. Journal of African Earth Sciences 31: 3-23.

8 Harley, S., 2003. Archaean-Cambrian crustal development of East Antarctica: metamorphic characteristics and tectonic implications. Geol. Soc. Lond., Spec. Publ. 206 (1), 203?230

9 Tingey, R.J., 1991. The Geology of Antarctica. Oxford University Press.

10 Riffenburgh, B. (Editör). 2006. Encyclopedia of the Antarctic. Routledge.

11 Lythe, M.B., Vaughan, D.G. and the BEDMAP Consortium. 2000. BEDMAP - bed topography of the Antarctic. 1:10, 000, 000 scale map. BAS (Misc) 9. Cambridge, British Antarctic Survey.

12 Fretwell, P., Pritchard, H. D., Vaughan, D. G., Bamber, J. L., Barrand, N. E., Bell, R., ... ve Zirizzotti, A. 2013. Bedmap2: improved ice bed, surface and thickness datasets for Antarctica. The Cryosphere, 7(1), 375-393.

13 Ferraccioli, F., Finn, C. A., Jordan, T. A., Bell, R. E., Anderson, L. M., ve Damaske, D.: East Antarctic rifting triggers uplift of the Gamburtsev Mountains, Nature, 479, 388?392, doi:10.1038/nature10566, 2011.

14 Mat Harrowfield, vd. 2005. Tectonic significance of the Lambert graben, East Antarctica: Reconstructing the Gondwanan rift, Geology, March 2005 Cilt 33, no. 3, s. 197-200, doi:10.1130/G21081.1.

15 Storey, B.C., 2005. Antarctic, In: Encyclopedia of Geology, Editörler: Richard C. Selley, L. Robin M. Cocks, Ian R. Plimer. Elsevier, 132-140.

16 Matsuoka, K. vd. 2018. Quantarctica [Data set]. Norwegian Polar Institute.https://doi.org/10.21334/npolar.2018.8516e961

17 Matsuoka, K. vd. 2021. Quantarctica, an integrated mapping environment for Antarctica, the Southern Ocean, and sub-Antarctic islands. Environmental Modelling & Software, 140, 105015.


Yazarlar