Current-controlled sedimentation in the north-western Weddell Sea

The sedimentary basins of the north-western Weddell Sea are characterized by a variety of contourite drifts. This study is aimed at their identification, spatial mapping and temporal evolution and based on the integration of a large amount of seismic data collected by different countries including t...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Arctic and Antarctic Research
Main Authors: L. Leitchenkov G., V. Minina V., Yu. Guseva B., G. Leitchenkov L.
Other Authors: This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grant № 19-05-00858)., Работа выполнена в рамках гранта РФФИ № 19-05-00858
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2021
Subjects:
Online Access:https://www.aaresearch.science/jour/article/view/404
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-382-393
id ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/404
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Arctic and Antarctic Research (E-Journal)
op_collection_id ftjaaresearch
language English
topic Antarctic;bottom currents;contourite drift;Jane Basin;Powell Basin;seismic research;seismic stratigraphy;Weddell Sea
spellingShingle Antarctic;bottom currents;contourite drift;Jane Basin;Powell Basin;seismic research;seismic stratigraphy;Weddell Sea
L. Leitchenkov G.
V. Minina V.
Yu. Guseva B.
G. Leitchenkov L.
Current-controlled sedimentation in the north-western Weddell Sea
topic_facet Antarctic;bottom currents;contourite drift;Jane Basin;Powell Basin;seismic research;seismic stratigraphy;Weddell Sea
description The sedimentary basins of the north-western Weddell Sea are characterized by a variety of contourite drifts. This study is aimed at their identification, spatial mapping and temporal evolution and based on the integration of a large amount of seismic data collected by different countries including the recent data of the Russian Antarctic Expedition. Most of the drifts in the region being studied are classified as separated, confined, plastered or sheeted. The chain of sediment wave fields is mapped in the western and northern Powell Basin. The earliest contourite drifts started to form in the Early Miocene or, possibly, in the Late Oligocene. The changes in the depositional pattern in the Middle Miocene and then in the Late Pliocene are thought to have resulted from successive intensification of the bottom currents. Контуритовые наносы, формируемые придонными течениями, могут использоваться для изучения циркуляции водных масс, так как по их параметрам и характеру распространения можно судить о направленности и относительной энергии придонных течений. В данной работе рассматриваются контуритовые наносы в северо-западной части моря Уэдделла, приводится схема распространения наносов и их классификация, а также реконструируется циркуляция водных масс в глубоководных бассейнах района. Исследования основаны на обобщении и интерпретации сейсмических данных отечественных и зарубежных экспедиций, большая часть которых доступна из международной библиотеки сейсмических данных по Антарктике. В результате анализа сейсмических данных в районе исследований в диапазоне глубин от 2000 до 4500 м выявлены отделенные, ограниченные, пластерные и покровные контуритовые наносы. Зарождение донных течений в северо-западной части моря Уэдделла началось с раскрытия бассейна Пауэлл, и развитие самых ранних контуритовых наносов предполагается 24–23 млн лет назад. В среднем миоцене и в позднем плиоцене отмечается усиление интенсивности донных течение и более широкое развитие контуритовых наносов.
author2 This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grant № 19-05-00858).
Работа выполнена в рамках гранта РФФИ № 19-05-00858
format Article in Journal/Newspaper
author L. Leitchenkov G.
V. Minina V.
Yu. Guseva B.
G. Leitchenkov L.
author_facet L. Leitchenkov G.
V. Minina V.
Yu. Guseva B.
G. Leitchenkov L.
author_sort L. Leitchenkov G.
title Current-controlled sedimentation in the north-western Weddell Sea
title_short Current-controlled sedimentation in the north-western Weddell Sea
title_full Current-controlled sedimentation in the north-western Weddell Sea
title_fullStr Current-controlled sedimentation in the north-western Weddell Sea
title_full_unstemmed Current-controlled sedimentation in the north-western Weddell Sea
title_sort current-controlled sedimentation in the north-western weddell sea
publisher Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
publishDate 2021
url https://www.aaresearch.science/jour/article/view/404
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-382-393
long_lat ENVELOPE(-49.500,-49.500,-62.250,-62.250)
ENVELOPE(-41.909,-41.909,-61.890,-61.890)
geographic Antarctic
Weddell Sea
Weddell
Powell Basin
Jane Basin
geographic_facet Antarctic
Weddell Sea
Weddell
Powell Basin
Jane Basin
genre Antarc*
Antarctic
Antarctica Journal
Arctic
Weddell Sea
genre_facet Antarc*
Antarctic
Antarctica Journal
Arctic
Weddell Sea
op_source Arctic and Antarctic Research; Том 67, № 4 (2021); 382-393
Проблемы Арктики и Антарктики; Том 67, № 4 (2021); 382-393
2618-6713
0555-2648
10.30758/0555-2648-2021-67-4
op_relation https://www.aaresearch.science/jour/article/view/404/214
Hernandez-Molina F.J., Llave E., Stow D.A.V., Garcia M., Somoza L., Vazquez J.T., Lobo F.J., Maestro A., Diaz del Rio V., Leon R., Medialdea T., Gardner J. The contourite depositional system of the gulf of Cadiz: a sedimentary model related to the bottom current activity of the Mediterranean outflow water and its interaction with the continental margin. Deep-Sea Res. II. 2006, 53: 1420–146.
Faugeres J.-C., Stow D.A.V., Imbert P., Viana A.R. Seismic features diagnostic of contourite drifts. Marine Geology. 1999, 162: 1–38.
Rebesco M., Stow D. Seismic expression of contourites and related deposits: a preface. J. Marine Geophysical Researches. 2001, 22: 303–308.
Faugeres J.-C., Stow D.A.V. Chapter 14 Contourite drifts: Nature, evolution and controls. Contourites. Developments in Sedimentology. 2008, 60: 258–288. doi:10.1016/S0070-4571(08)10014-0.
Koenitz D., White N., McCave I.N., Hobbs R. Internal structure of a contourite drift generated by the Antarctic Circumpolar Current. Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2008, 9: Q06012. http:// dx.doi.org/10.1029/2007GC001799.
Bohoyo F., Galindo-Zaldivar J., Maldonado A., Schreider A. Basin development subsequent to ridgetrench collision: The Jane Basin, Antarctica. Marine Geophysical Research. 2002, 23 (5): 413–421.
Eagles G., Livermore R. Opening history of Powell Basin, Antarctic Peninsula. Mar. Geol. 2002, 185: 195–205.
Barker P.F, Kennett J. P., O’Connel S., Pisias N.O. and shipboard scientific party. Proceedings of the Ocean Drilling Program. Scientific Results. Ocean Drilling Program. Texas A&M University, 1990. V. 113: 1033 p.
Vernet M., Geibert W., Hoppema M., Brown P.J., Haas C., Hellmer H., Jokat W., Jullion L., Mazloff M., Bakker D., Brearley J.A., Croot P., Hattermann T., Hauck J., Hillenbrand C.-D., Hoppe C., Huhn O., Koch B., Lechtenfeld O., Meredith M., Naveira Garabato A.C., Notting E.-M., Peeken I., Rutgers van der Loeff M., Schmidtko S., Schroder M., Strass V.H., Torres-Valdes S., Verdy A. The Weddell Gyre, Southern Ocean: Present Knowledge and Future Challenges. Reviews of Geophysics. 2019, 57: 623–708.
Maldonado A., Barnolas A., Bohoyo F., Escutia C., Galindo-Zaldivar J., Hernandez-Molina J., Jabaloy A., Lobo F.J., Nelson C.H., Rodriguez-Fernandez J., Somoza L., Vazquez J.-T. Miocene to Recent contourite drifts development in the northern Weddell Sea (Antarctica). J. Global and Planetary Change. 2005, 45: 99–129.
Pudsey C. The Weddell Sea: contourites and hemipelagites at the northern margin of the Weddell Gyre. Geological society. 2002, 22: 289–303.
Shanmugam G. Chapter 5 Deep-water bottom currents and their deposits. Contourites. Developments in Sedimentology. 2008, 60: 59–81. doi:10.1016/S0070-4571(08)10014-0.
King E.C., Leitchenkov G., Galindo-Zaldivar J., Maldonado A., Lodolo E. Crustal structure and sedimentation in Powell Basin. Geology and seismic stratigraphy of the Antarctic margin, part 2. Antarctic research series. 1997, 71: 75–93.
Coren F., Ceccone G., Lodolo E., Zanolla C., Zitellini N., Bonazzi C., Centonze J. Morphology, seismic structure and tectonic development of the Powell Basin, Antarctica. Journal of the Geological Society. 1997, 154 (5): 849–862.
Viseras C., Maldonado A. Facies architecture, seismic stratigraphy and development of a highlatitude basin: the Powell Basin (Antarctica). Mar. Geol. 1999, 157: 69–87.
Howe J., Livermore R., Maldonado A. Mudwave activity and current-controlled sedimentation in Powell Basin, northern Weddell Sea, Antarctica. J. Marine Geology. 1998, 149: 229–241.
Kavoun M., Vinnikovskaya O. Seismic stratigraphy and tectonics of the northwestern Weddell Sea Antarctica inferred from marine geophysical surveys. Tectonophysics. 1994, 240: 299–341.
https://www.aaresearch.science/jour/article/view/404
doi:10.30758/0555-2648-2021-67-4-382-393
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_rightsnorm CC-BY
op_doi https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-382-393
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4
https://doi.org/10.1016/S0070-4571(08)10014-0
https://doi.org/10.1029/2007GC001799
container_title Arctic and Antarctic Research
container_volume 67
container_issue 4
container_start_page 382
op_container_end_page 393
_version_ 1766259949726334976
spelling ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/404 2023-05-15T13:54:15+02:00 Current-controlled sedimentation in the north-western Weddell Sea L. Leitchenkov G. V. Minina V. Yu. Guseva B. G. Leitchenkov L. This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grant № 19-05-00858). Работа выполнена в рамках гранта РФФИ № 19-05-00858 2021-12-09 application/pdf https://www.aaresearch.science/jour/article/view/404 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-382-393 eng eng Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт https://www.aaresearch.science/jour/article/view/404/214 Hernandez-Molina F.J., Llave E., Stow D.A.V., Garcia M., Somoza L., Vazquez J.T., Lobo F.J., Maestro A., Diaz del Rio V., Leon R., Medialdea T., Gardner J. The contourite depositional system of the gulf of Cadiz: a sedimentary model related to the bottom current activity of the Mediterranean outflow water and its interaction with the continental margin. Deep-Sea Res. II. 2006, 53: 1420–146. Faugeres J.-C., Stow D.A.V., Imbert P., Viana A.R. Seismic features diagnostic of contourite drifts. Marine Geology. 1999, 162: 1–38. Rebesco M., Stow D. Seismic expression of contourites and related deposits: a preface. J. Marine Geophysical Researches. 2001, 22: 303–308. Faugeres J.-C., Stow D.A.V. Chapter 14 Contourite drifts: Nature, evolution and controls. Contourites. Developments in Sedimentology. 2008, 60: 258–288. doi:10.1016/S0070-4571(08)10014-0. Koenitz D., White N., McCave I.N., Hobbs R. Internal structure of a contourite drift generated by the Antarctic Circumpolar Current. Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2008, 9: Q06012. http:// dx.doi.org/10.1029/2007GC001799. Bohoyo F., Galindo-Zaldivar J., Maldonado A., Schreider A. Basin development subsequent to ridgetrench collision: The Jane Basin, Antarctica. Marine Geophysical Research. 2002, 23 (5): 413–421. Eagles G., Livermore R. Opening history of Powell Basin, Antarctic Peninsula. Mar. Geol. 2002, 185: 195–205. Barker P.F, Kennett J. P., O’Connel S., Pisias N.O. and shipboard scientific party. Proceedings of the Ocean Drilling Program. Scientific Results. Ocean Drilling Program. Texas A&M University, 1990. V. 113: 1033 p. Vernet M., Geibert W., Hoppema M., Brown P.J., Haas C., Hellmer H., Jokat W., Jullion L., Mazloff M., Bakker D., Brearley J.A., Croot P., Hattermann T., Hauck J., Hillenbrand C.-D., Hoppe C., Huhn O., Koch B., Lechtenfeld O., Meredith M., Naveira Garabato A.C., Notting E.-M., Peeken I., Rutgers van der Loeff M., Schmidtko S., Schroder M., Strass V.H., Torres-Valdes S., Verdy A. The Weddell Gyre, Southern Ocean: Present Knowledge and Future Challenges. Reviews of Geophysics. 2019, 57: 623–708. Maldonado A., Barnolas A., Bohoyo F., Escutia C., Galindo-Zaldivar J., Hernandez-Molina J., Jabaloy A., Lobo F.J., Nelson C.H., Rodriguez-Fernandez J., Somoza L., Vazquez J.-T. Miocene to Recent contourite drifts development in the northern Weddell Sea (Antarctica). J. Global and Planetary Change. 2005, 45: 99–129. Pudsey C. The Weddell Sea: contourites and hemipelagites at the northern margin of the Weddell Gyre. Geological society. 2002, 22: 289–303. Shanmugam G. Chapter 5 Deep-water bottom currents and their deposits. Contourites. Developments in Sedimentology. 2008, 60: 59–81. doi:10.1016/S0070-4571(08)10014-0. King E.C., Leitchenkov G., Galindo-Zaldivar J., Maldonado A., Lodolo E. Crustal structure and sedimentation in Powell Basin. Geology and seismic stratigraphy of the Antarctic margin, part 2. Antarctic research series. 1997, 71: 75–93. Coren F., Ceccone G., Lodolo E., Zanolla C., Zitellini N., Bonazzi C., Centonze J. Morphology, seismic structure and tectonic development of the Powell Basin, Antarctica. Journal of the Geological Society. 1997, 154 (5): 849–862. Viseras C., Maldonado A. Facies architecture, seismic stratigraphy and development of a highlatitude basin: the Powell Basin (Antarctica). Mar. Geol. 1999, 157: 69–87. Howe J., Livermore R., Maldonado A. Mudwave activity and current-controlled sedimentation in Powell Basin, northern Weddell Sea, Antarctica. J. Marine Geology. 1998, 149: 229–241. Kavoun M., Vinnikovskaya O. Seismic stratigraphy and tectonics of the northwestern Weddell Sea Antarctica inferred from marine geophysical surveys. Tectonophysics. 1994, 240: 299–341. https://www.aaresearch.science/jour/article/view/404 doi:10.30758/0555-2648-2021-67-4-382-393 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). CC-BY Arctic and Antarctic Research; Том 67, № 4 (2021); 382-393 Проблемы Арктики и Антарктики; Том 67, № 4 (2021); 382-393 2618-6713 0555-2648 10.30758/0555-2648-2021-67-4 Antarctic;bottom currents;contourite drift;Jane Basin;Powell Basin;seismic research;seismic stratigraphy;Weddell Sea info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2021 ftjaaresearch https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4-382-393 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-4 https://doi.org/10.1016/S0070-4571(08)10014-0 https://doi.org/10.1029/2007GC001799 2021-12-24T11:42:37Z The sedimentary basins of the north-western Weddell Sea are characterized by a variety of contourite drifts. This study is aimed at their identification, spatial mapping and temporal evolution and based on the integration of a large amount of seismic data collected by different countries including the recent data of the Russian Antarctic Expedition. Most of the drifts in the region being studied are classified as separated, confined, plastered or sheeted. The chain of sediment wave fields is mapped in the western and northern Powell Basin. The earliest contourite drifts started to form in the Early Miocene or, possibly, in the Late Oligocene. The changes in the depositional pattern in the Middle Miocene and then in the Late Pliocene are thought to have resulted from successive intensification of the bottom currents. Контуритовые наносы, формируемые придонными течениями, могут использоваться для изучения циркуляции водных масс, так как по их параметрам и характеру распространения можно судить о направленности и относительной энергии придонных течений. В данной работе рассматриваются контуритовые наносы в северо-западной части моря Уэдделла, приводится схема распространения наносов и их классификация, а также реконструируется циркуляция водных масс в глубоководных бассейнах района. Исследования основаны на обобщении и интерпретации сейсмических данных отечественных и зарубежных экспедиций, большая часть которых доступна из международной библиотеки сейсмических данных по Антарктике. В результате анализа сейсмических данных в районе исследований в диапазоне глубин от 2000 до 4500 м выявлены отделенные, ограниченные, пластерные и покровные контуритовые наносы. Зарождение донных течений в северо-западной части моря Уэдделла началось с раскрытия бассейна Пауэлл, и развитие самых ранних контуритовых наносов предполагается 24–23 млн лет назад. В среднем миоцене и в позднем плиоцене отмечается усиление интенсивности донных течение и более широкое развитие контуритовых наносов. Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctic Antarctica Journal Arctic Weddell Sea Arctic and Antarctic Research (E-Journal) Antarctic Weddell Sea Weddell Powell Basin ENVELOPE(-49.500,-49.500,-62.250,-62.250) Jane Basin ENVELOPE(-41.909,-41.909,-61.890,-61.890) Arctic and Antarctic Research 67 4 382 393