| Description
| - The cruise SO267 ARCHIMEDES I started on December 11th, 2018 in Suva (Fidji) and ended in Suva on January 26th, 2019. Over half of the world´s presently exploited metal deposits were formed during major episodes of crustal growth related to subduction and microplate tectonics. These processes are observed today along the entire margin of the Western Pacific, where complex microplate mosaics offer unique opportunities to study accretion and the emergence of new continental crust. The focus of SO267 was a series of crustal cross-sections at the outer edge of the Indo- Australian Plate, in the largely uncharted waters of the Kingdom of Tonga. The project, entitled “Arc Rifting, Metallogeny and Microplate Evolution – An Integrated Geodynamic, Magmatic and Hydrothermal Study of the Fonualei Rift System”, was designed to document the geological evolution of an emerging microplate mosaic in the NE Lau Basin, a region with some of the fastest growing crust on Earth, and to better understand the sequence of events that cause arc rifting and related magmatic-hydrothermal activity. Using a coordinated approach of high-resolution 2D seismics, electromagnetics and sampling, ARCHIMEDES I imaged the deep structure of the Fonualei Rift system and adjoining back-arc crust of the Niuafo’ou microplate. The goal was to address a major unsolved question concerning crustal growth in complex arc-backarc systems: at what stage in the structural and thermal evolution of the crust does arc rifting occur and seafloor spreading initiate? Planned operations included large-scale reflection and refraction seismic surveys, and a dense program of gravity, magnetics, heat flow, bathymetric mapping and sidescan imaging using the AUV ABYSS and ship-based multibeam systems. This ambitious program was made possible by a close collaboration between GEOMAR and BGR scientists, bringing together diverse expertise and state-of-the-art technologies. To understand the large-scale tectonic processes, we studied 6 different locations within an area of 300 km x 300 km: i) the southern Fonualei Rift Spreading Center (S-FRSC), ii) the region between the S-FRSC and the Eastern Lau Spreading Center (FRSC-ELSC Transfer Zone), iii) the northern tip of the Eastern Lau Spreading Center (ELSC), iv) the northern tip of the Fonualei Rift system (N-FRSC), v) the Mangatolu Triple Junction (MTJ), and vi) the southward propagating Northeast Lau Spreading centre (NELSC). The combined data represent one of the most comprehensive records of microplate formation from the modern oceans.
- Die Fahrt SO267 ARCHIMEDES I startete am 11. Dezember 2018 in Suva (Fidschi) und endete am 26. Januar 2019 ebenfalls in Suva. Mehr als die Hälfte der heutzutage an Land abgebauten Metall-Lagerstätten entstanden in Zeiten von erhöhtem Krustenwachstum im Zusammenhang mit Subduktion und Mikroplattentektonik. Entsprechende Prozesse werden heute entlang der Grenzen des westlichen Pazifiks beobachtet, wo ein komplexes Mosaik an Mikroplatten die einzigartige Möglichkeit bietet, die Bildung neuer kontinentaler Kruste zu beobachten. Der Fokus der Ausfahrt SO267 lag auf der Durchführung einer Reihe von Krustenprofilen in den weitgehend unerforschten Gebieten vor Tonga am Rand der Indo-Australischen Platte. Das Projekt mit dem Titel "Arc Rifting, Metallogenese und Entstehung von Mikroplatten - Eine integrative Studie von Geodynamik, Magmatismus und Hydrothermalismus des Fonualei Rift-Systems" wurde geplant, um die geologische Entwicklung des entstehenden Mikroplattenmosaiks im nordöstlichen Lau Becken, der Region mit der schnellsten Krustenbildung der Erde, zu dokumentieren. Dadurch sollte die Abfolge von Ereignissen/Prozessen, die zum Zerbrechen von Inselbögen und damit verbundener hydrothermaler Aktivität führt, besser verstanden werden. ARCHIMEDES I hat mit seinem integrativen Ansatz aus 2D Seismik, mariner Magnetotellurik und Probennahme die tiefen Strukturen des Fonualei Rifts und der benachbarten Inselbogenkruste der Niuafo'ou Mikroplatte abgebildet. Das Ziel war es, eine wichtige bisher ungelöste Frage hinsichtlich der Krustenbildung in Inselbogen-Systemen anzugehen: In welchem Stadium der strukturellen und thermischen Entwicklung des Inselbogens bricht die Inselbogenkruste auseinander und wann setzt die Meeresbodenspreizung ein? Das umfangreiche Arbeitsprogramm beinhaltete großräumige reflexions- und refraktionsseismische Profile sowie ein dichtes Netz aus Messungen des Schwerefeldes, Magnetik, Wärmestrom sowie akustischen Kartierungen des schiffsgestützten Multibeam und Messungen mit dem Seitensichtsonar des autonomen Unterwasserfahrzeugs (AUV) ABYSS. Dieses ehrgeizige Programm wurde durch eine enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern von GEOMAR und BGR und durch die Nutzung ihrer Expertise und hochmoderner Technologien möglich gemacht. Um die großräumigen tektonischen Prozesse zu verstehen, wurden 6 verschiedene Areale innerhalb eines 300 km x 300 km großen Gebietes untersucht: i) das südliche Fonualei Rift Spreading Center (S-FRCS), ii) die Region zwischen S-FRSC und dem Eastern Lau Spreading Center (FRSC-ELSC Transfer Zone), iii) die nördliche Spitze des Eastern Lau Spreading Center (ELSC), iv) die nördliche Spitze des Fonualei Rift system (N-FRSC), v) die Mangatolu Triple Junction (MTJ), und vi) das südwärts propagierende Northeast Lau Spreading centre (NELSC). Die gesammelten Daten stellen einen der bisher umfangreichsten Datensätze zur Bildung von Mikroplatten in rezenten Ozeanen dar.
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