Zusammenfassung
Der nordwestaustralische Kontinentalrand ermöglicht als sehr alter, sedimentverhungerter Kontinentalrand Nordost-Gondwanas die Untersuchung der frühen tektonischen und faziellen Entwicklung während der triassischen bis jurassischen Riftphase (»Neo-Tethys«), der früh-unterkretazischen Rift-Drift-Übergangsphase, sowie der frühen tektonischen, vulkanischen und paläozeanographischen »Post-breakup-Entwicklung« des Indischen Ozeans. Während des 122. und 123. Fahrtabschnittes des Ozeanbohrprogrammes (ODP) wurden 8 Bohrungen auf dem Exmouth Plateau und in den benachbarten Tiefseebenen niedergebracht. Die Bohrungen 759-761 und 764 untersuchten die triassische bis känozoische Entwicklung des Wombat-Plateau, eines kleinen Sub-Plateaus des nördlichen Exmouth-Plateaus. Bohrung 765 durchbohrte eine fast 1 km dicke Folge von kretazischkänozoischen Sedimenten der nahegelegenen Argo-Tiefseebene und 270 m der ältesten Ozeankruste des Indischen Ozeans; die Bohrungen 762 und 763 liegen im südlichen Teil des zentralen Exmouth-Plateaus, während Bohrung 766 in der nahegelegenen Gascoyne-Tiefseebene intrusive MORB-ähnliche Vulkanite nahe dem westlichen Steilrand des Exmouth-Plateaus erbohrte.
Wesentliche Erkenntnisse wurden durch beide Kontinentalrand-Ozeanbecken-Bohrtraversen gewonnen. Diese führten zu einem besseren Verständnis
-
der frühen Rift-Geschichte dieses Kontinentalrandes vom Oberperm bis in die Obertrias (Dehnungs- und Blocktektonik, fluviodeltaische/Flachwasserkarbonat-Paläoenvironments, bedeutender rhätischer Aufbau einer Karbonatplatform, Früh-Rift-Vulkanismus);
-
der Prozesse während der Rift-Drift-Übergangsphase (bedeutende Blocktektonik während des Juras mit lokaler Hebung,Riftflanken-Kippung und subaenscher, erosiver Post-Rift-Diskordanz);
-
des Alters und Paläoenvironments des ältesten Teils des Indischen Ozeans (Aufbrechen möglicherweise erst im Ober-Berrias/Unter-Valendis, mindestens 20 Ma Jahre später als erwartet);
-
der »jugendlichen Ozeanphase« (transgressive, kondensierte unterneokome Belemnitensande mit CalcisphärenKreidekalken und Bentonitlagen auf dem Wombat-Plateau);
-
der »reifen Ozeanphase« (post-mittelkretazische eupelagische Kreidekalke);
-
der geochemischen Beschaffenheit und Entstehung alter ozeanischer Kruste und der sie überlagernden Ozeansedimente in einer »geochemischen Referenzbohrung«; sowie
-
der mesozoischen Chrono- (Bio-Magneto-)Stratigraphie und des Alters sowie der Ursachen der bedeutenden relativen Meeresspiegelschwankungen, besonders während der Obertrias und Unterkreide.
Abstract
The northwest Australian continental margin is a very old, sediment-starved NE Gondwanan margin with the opportunity to study the early structural and depositional evolution during the Triassic to Jurassic rifting stages (Neo-Tethys), the earliest Cretaceous transition from rifting to drifting, and the early tectonic, volcanic, and paleoceanographic history of the Indian Ocean. Ocean Drilling Program (ODP) Legs 122 and 123 drilled eight sites in the area of the Exmouth Plateau and the adjacent abyssal plains: Sites 759–761 and 764 studied the Triassic to Cenozoic evolution of Wombat Plateau, a small sub-plateau of the northern Exmouth Plateau; Sites 765 penetrated almost 1 km of Cretaceous to Cenozoic sediments of the nearby Argo Abyssal Plain and 270 m of the oldest Indian ocean crust; Sites 762 and 763 studied the southern central Exmouth Plateau, whereas Site 766 was drilled into intrusive volcanics with MORB affinity under the adjacent Gascoyne Abyssal Plain at the foot of the western escarpment of the plateau. The major discoveries during the drilling of the two continental margin-deep ocean basin transects led to a better understanding
-
of the early rift history of this margin during late Permian to late Triassic times (stretching, block-tectonic movements, fluviodeltaic/-shallow-water carbonate environments, major Rhaetian carbonate buildup, early rift volcanism);
-
of the rift-drift transition processes (major blockfaulting during Jurassic times with local uplift, rift flank tilting and subaerial erosion forming a post-rift unconformity);
-
of the age and paleoenvironment of the oldest part of the Indian Ocean (possibly not earlier than late Berriasian to early Valanginian breakup, 20 Ma younger than expected);
-
of the »juvenile ocean stage« (transgressive, condensed early Neocomian belemnite sands, calcisphere chalks and bentonites on Wombat Plateau);
-
of the »mature ocean stage« (post-mid-Cretaceous eupelagic chalks);
-
of the geochemical nature and origin of old oceanic crust and the overlying sediments in a »geochemical reference hole«; and
-
of the Mesosoic chrono-(bio-magneto-stratigraphy) and the age and causes of major relative sea level fluctuations, especially during late Triassic and early Cretaceous times.
Résumé
La marge continentale Nord-ouest de l'Australie est une ancienne marge gondwanienne dont la couverture mésocénozoïque réduite permet d'observer l'évolution structurale et sédimentaire précoce du rifting néo-téthysien (Trias et Jurassique), ainsi que le début de l'expansion océanique (Crétacé inférieur) et les conséquences tectoniques, magmatiques et paléogéographiques de la naissance de l'Océan Indien. Les campagnes ODP (Ocean Drilling Program) 122 et 123 ont foré huit sites sur le plateau sous-marin d'Exmouth et les plaines abyssales adjacentes: les sites 759 à 761 et 764 concernent l'évolution tectono-sédimentaire du plateau du Wombat (extrémité Nord du plateau d'Exmouth) du Trias au Cénozoïque; le site 765 a foré dans la plaine abyssale d'Argo 270 m de la plus ancienne croûte de l'Océan Indien, recouverte de près de 1 km de sédiments crétacés et cénozoïques; les sites 762 et 763 sont situés dans la partie Sud du plateau d'Exmouth central; enfin, le site 766 a foré des intrusions volcaniques de type MORB au pied de l'escarpement occidental du plateau (plaine abyssale de Gascoyne).
Les forages de ces deux campagnes se regroupent ainsi sur deux transects marge continentale-océan. Les principaux résultats nouveaux portent sur:
-
l'histoire tectono-sédimentaire de la marge au cours du rifting précoce (Trias supérieur): étirement, tectonique de blocs et volcanisme; environnements de type fluviodeltaïques dominants, puis carbonates de plateforme à édifices récifaux (Rhétien).
-
les phénomènes précédant et accompagnant la rupture océanique: tectonique cassante et blocs basculés, surélévations locales et érosion subaérienne, «post-rift unconformity».
-
les âges et paléoenvironnements des plus vieux sédiments de l'Océan Indien, qui n'excéderaient pas le Berriasien supérieur à Valanginien inférieur.
-
les caractères de l'océan »juvénile« (séries condensées du Néocomien, craies à calcisphères, et bentonites issues de l'altération de produits volcaniques) et de l'océan «mature» (craies pélagiques post-Crétacé inférieur).
-
la géochimie et l'origine de la croûte océanique ancienne et des sédiments sus-jacents dans un site choisi comme «site de référence géochimique».
-
l'étude des fluctuations du niveau marin, en particulier durant le Trias supérieur et le Crétacé inférieur, et l'amélioration des échelles chrono, bio et magnétostratigraphiques méso-cénozoïques.
Краткое содержание
На северо-западном ма териковом краю Австр алии, являющимся одним из д ревнейших некомпенс ированных седиментами материк овых краев северо-вос тока Гонваны, постарались провести исследован ия раннетектоническог о и фациального развит ия в периоды рифтовой фазы от триа са до юры (Новый Тетис), в переходной фазе рифт/дрейф, имевш ей место в раннем нижнем меле и в период раннего тектоническ ого, вулканического и палеоокеанографич еского развития индийского океана в « post-breakup», т.е. после вскрытия льдов. В рамках ODP на мес тоположениях 122 и 123 пробурили 8 буровых с кважин в плато Exmouth и в соседних глубоково дных равнинах. Буровы е скважины 759–761 и 764 вскрыли развитие плато Wombat, некого маленького поднятия севернее плато Exmouth в период от триаса до ка йнозоя. Буровая скваж ина 765 пересекла свиту мело вых и кайнозойских от ложений, почти в 1 км мощности, бл излежащую глубоково дную равнину Арго и 270 м древ нейшей океанической коры Индийского океана; бу ровые скважины 762 и 763 нах одились в южной части централ ьного плато Exmouth, в то время, как таковая 766 — в близлежащей глубо ководной равнине Gascoyne, пересекла и нтрузивные вулканит ы, схожие по составу MORB на таковые западном крутом краю плато. В результате этих бур ений на материковом к раю и в бассейнах океана по лучили важные сведен ия, которые разрешают лучше поня ть:
-
1.
Раннюю историю рифто в этого континенталь ного края от верхней юры до верхнего триаса (тект оника растяжения, тектоник а глыб, палеоусловия о тложения флювиальнодельтовы х/мелководных карбон атов, значительное постро ение карбонатного пл ато в период рэта, вулканизм при ра ннем рифте).
-
2.
Процессы, происходив шие в период перехода от рифта к дрейфу (значит ельная тектоника глы б в юре с локальными подняти ями, запрокидывание к рыльев рифта и субаэральное эрозионное несоглас ие после имевшего место рифта).
-
3.
Возраст и палеоуслов ия среды отложения в д ревнейшей части Индийского оке ана (разлом только в верхнем берриасе/ниж нем валанде, т.е., по кра йней мере, на 20 Ма лет позже, ч ем считалось ранее).
-
4.
«Молодую фазу океана » (трансгрессивные, конденсированные белемнитовые пески н еокомского возраста и известков ые сфероиды мелового возраста и прослой бентонитов на плато Wombat).
-
5.
«Зрелую фазу океана» (евпелагические писч ие мела после стреднеме лового возраста).
-
6.
Геохимические услов ия и образование древ ней океанической коры и п окрывающих ее океани ческих седиментов при неком «геохимическом опор ном бурении».
-
7.
А также мезозойскую х роно — биомагнитно ст ратиграфию и возраст значительн ого относительного колебания уровня мор я, особенно в периодах верхнего триаса и верхнего мел а, и причины его.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
References
Apthorpe, M. (1988): Cainozoic history of the North West Shelf. - In: Purcell, P. G. & R. R. Purcell (eds.), The Northwest Shelf, Australia: Proceed. Petroleum Explor. Soc., Australia, Symposium, Perth, p. 55–84.
Audley-Charles, M. G. (1988): Evolution of the southern margin of Tethys (North Australian region) from early Permian to late Cretaceous. - In: Audley-Charles, M. G. & Hallam, A. (eds.), Tethys and Gondwana. Geol. Soc., Spec. Publ.,37, 79–100, Oxford.
Barber, P. M. (1982): Paleotectonic evolution and hydrocarbon genesis of the central Exmouth Plateau. - Austral. Petroleum Expl. Assoc. J.,22 (1), 131–144.
- (1988): The Exmouth Plateau deep water formation: a case history. - In: Purcell, P. G. & R. R. (eds.). The North West shelf, Australia: Proceedings of the Petroleum Exploration Society of Australia Symposium, Perth, 1988, 173–87.
Cande, S. C. &Mutter, J. C. (1982): A revised identification of the oldest seafloor spreading anomaly between Australia and Antarctica. - Earth Planet. Sci. Letters,58, 151–161.
Cook, P. J., Veevers, J. J., Heirtzler, J. R. &Cameron, P. J. (1978): The sediments of the Argo Abyssal Plain and adjacent areas, northeast Indian Ocean. - BMR (Bureau Min. Res.) Journal of Australian Geology and Geophysics,3, 113–124.
Cloetingh, S. (1986): Intraplate stresses: a new mechanism for fluctuations of relative sea level. - Geology,14, 617–621.
Dewey, J. F. (1988): Lithospheric stress, deformation, and tectonic styles: the disruption of Pangaea and the closure of Tethys. - In: Audley-Charles, M. G. & Hallam, A. (eds.), Tethys and Gondwana. Geol. Soc., Spec. Publ.,37, 23–20, Oxford.
Erskine, R. D. &Vail, P. R. (1988): Seismic stratigraphy of the Exmouth Plateau. - In: Bally, A. W. (ed.), Atlas of seismic stratigraphy. - Amer. Ass. Petrol. Geol., Studies in Geol.,27 (2), 163–173.
Exon, N. F., von Rad, U. &von Stackelberg, U. (1982): The geological development of the passive margins of the Exmouth Plateau off northwest Australia. - Mar. Geol.,47, 131–152.
— &Willcox (1978): Geology and petroleum potential of the Exmouth Plateau area off Western Australia. - Amer. Ass. Petrol. Geol., Bull.62 (1), 40–72.
-,Williamson, P. E.,von Rad, U.,Haq, B. U.,O'Connell, S. & ODP Leg 122 shipboard scientists (in press): Ocean drilling program finds Triassic reef play off Northwest Australia. - Oil & Gas Journal (in press).
Fullerton, L. G., Sager, W. W., &Handschumacher, D. W. (1989): Late Jurassic-Early Cretaceous evolution of the eastern Indian Ocean adjacent to Northwest Australia. - J. Geophys. Res.,94 (B3), 2937–2953.
Haq, B. U., Hardenbol, J. &Vail, P. R. (1987): Chronology of fluctuating sea levels since the Triassic. - Science,235, 1156–1167.
Heirtzler, J. R., Cameron, P., Cook, P. J., Powell, T., Roeser, H. A., Sukardi, S. andVeevers, J. J. (1978): The Argo Abyssal Plain.-Earth and Planetary Science Letters,41, 21–31.
Larson, R. L., 1975: Late Jurassic sea-floor spreading in the eastern Indian Ocean.-Geology,3, 69–71.
Leg 122 Shipboard Scientific Party (von Rad, U., Haq, B. U., O'Connell, S. et al.) (1989): Ocean drilling program - breakup of Gondwanaland. - Nature,337, 209–210.
Leg 123 Shipboard Scientific Party (1988): Sedimentology of the Argo and Gascoyne Abyssal Plains, NW Australia: Report on Ocean Drilling Program Leg 123 (Sept. 1–Nov. 1. 1988). - Carbonates and Evaporites,3 (2), 201–212.
Leg 123 Shipboard Scientific Party (Gradstein, E, Ludden, J., Adamson, A. C. et al.) (1989): The birth of the Indian Ocean. - Nature,337, 506–507.
Markl, R. G. (1978): Further evidence for the Early Cretaceous breakup of Gondwanaland off Southwestern Australia. - Mar. Geol.,26, 41–48.
Mutter, J. C.,Larson, R. L. and the NW Australia Study Group (1989): Extension of the Exmouth Plateau: deep seismic reflection/refraction evidence of simple and pure shear mechanisms. - Geology,17(1).
ODP Leg 122 Scientific Drilling Party (1989): Off North-west Australia-ODP Leg 122 looks at Exmouth Plateau. - Geotimes Dec. 1988, 10–13.
Sengör, A. M. C. (1985): The story of Tethys: how many wives did Okeanos have? - Episodes,8, 3–12.
Vail, P. R., Mitchum, R. M., Thompson III,S., Todd, R. G., Sangree, J. B., Widmier, J. M., Bubb, J. N. &Hatlelid, W. G. (1977): Seismic stratigraphy and global changes of sea level. - Amer. Ass. Petrol., Geol., Memoir,26, 49–212.
Veevers, J. J. (1988): Morphotectonics of Australia's north-western margin: a review. - In: Purcell, P. G. and R. R. (eds.). The North West Shelf, Australia: Proceedings of the Petroleum Exploration Society of Australia Symposium, Perth, 1988, 173–187.
—,Heirtzler, J. R., and DSDP Leg 27 Scientific Party (1974): Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project, 27, Washington (U.S. Gonvernment Printing Office), 1060 pp.
- & -— (1974): Tectonic and paleogeographic synthesis of Leg 27. - In: Veevers, J. J., Heirtzler, J. R., et al., Init. Repts. DSDP,27: Washington (U.S. Govt. Printing Office), 1049–1054.
von Rad, U. &Exon, N. F. (1983): Mesozoic-Cenozoic sedimentary and volcanic evolution of the starved passive margin off northwest Australia. - Am. Ass. Petrol. Geol. Mem.,34, 253–281.
von Rad, U.,Schott, M.,Exon, N. F.,Mutterlose, J.,Quilty, P. G. &Thurow, J., in press. Mesozoic sedimentary and volcanic rocks dredged from the northern Exmouth Plateau: petrography and microfacies. - BMR (Bur. Min. Res.) J. Australian Geol. Geophys.,11(4).
von Stackelberg, U., Exon, N. F., von Rad, U., Quilty, P., Shafik, S., Beiersdorf, H., Seibertz, E. &Veevers, J. J. (1980): Geology of the Exmouth and Wallaby Plateaus off northwest Australia: sampling of seismic sequences. - BMR (Bur. Min. Res.) J. Australian Geol. Geophys.,5, 113–140.
Williamson, P. E.,Exon, N. F.,Haq, B. U.,von Rad, U.,O'Connell, S. and Leg 122 Shipboard Scientific Party: A Northwest Shelf Triassic reef play: results from ODP Leg 122. - APEA (Austral. Petroleum Explor. Assoc.) J.,29(1), 328–344.
Williamson, P. E.,Swift, M. G.,Kravis, S. P.,Falvey, D. A. &Brassil, F. (in press): Intermediate plate margin development and the structural history of the Exmouth Plateau. - Nature (in press).
Yeates, A. N.,Bradshaw, M. T.,Dickens, J. M.,Brakel, A. T.,Exon, N. F.,Langford, R. P.,Mullholland, S. M.,Totterdell, J. M. &Yeung, M. (1986): The Westralian superbasin: an Australian link with Tethys. - In:McKenzie, K. G. (editor), Proceed. Internat. Sympos. on Shallow Tethys,2, 199–213, A. A.-Balkem (Rotterdam).
Author information
Authors and Affiliations
Consortia
Rights and permissions
About this article
Cite this article
von Rad, U., Thurow, J., Haq, B.U. et al. Triassic to Cenozoic evolution of the NW Australian continental margin and the birth of the Indian Ocean (preliminary results of ODP Legs 122 and 123). Geol Rundsch 78, 1189–1210 (1989). https://doi.org/10.1007/BF01829340
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01829340