Original paper

The German Arctic research program CASE: overview, results, perspectives

Tessensohn, Franz; Piepjohn, Karsten; Estrada, Solveig; Damaske, Detlef

Abstract

The programme CASE (Circum-Arctic Structural Events) is an Arctic geoscientific research programme organ- ised by the German Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR). In close cooperation with scientists from the Arctic countries, geodynamic investigations were carried out since 1992 in onshore coastal areas of the Arctic Ocean, from Arctic Canada through North Greenland and Svalbard to northern Russia and Siberia. Activities include 13 onshore expeditions, several aero-geophysical campaigns and one offshore marine cruise on related research targets. The onshore investigations are linked with existing and current marine geophysical work and are particularly aimed to provide structural, stratigraphic and volcanological information useful for the interpretation of the marine data of the large Arctic shelf areas. As a basic pre-requisite, the investigated geodynamic elements, orogens, intra-plate mobile belts and continental transform faults have to fit in the existing plate-tectonic set-up. Results of over 20 years of research in the region, always in international cooperation, are presented in this review. They include an in depth analysis of the Eurekan mobile belt structurally linking Arctic Canada, Greenland and Svalbard, the structural and chronologic confirmation of the Wegener Fault in the Nares Strait, a model for the movements of the Green- land plate during the Cenozoic as cause for the observed deformational belts, and the role of the Caledonian Pearya Terrane at the northern coast of Ellesmere Island.

Kurzfassung

Mit dem Programm CASE (Circum-Arctic Structural Events) führt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Untersuchungen zur Geodynamik im nördlichen Polargebiet durch. Zielregionen sind Landgebiete im Küstenbereich des Arktischen Ozeans zwischen dem nördlichen Kanada, Nord-Grönland, Spitzbergen und Sibirien. Seit 1992 gab es in enger Zusammenarbeit mit den Anrainerländern insgesamt 13 CASE-Expeditionen, deren Ergebnisse hier zusammengefasst werden. Die Arbeiten an Land lieferten Informationen über die Stratigrafie der Sedimente, Alter und Charakter von vulkanischen Episoden und strukturgeologische Daten, die auf die meistens nur geophysikalisch erkundeten ausgedehnten arktischen Schelfgebiete angewendet werden können. Die regionale Korrelation ist dabei ein wichtiger Faktor. Mobilzonen auf den arktischen Festländern müssen genetisch mit dem plattentektonischen Rahmen verzahnt werden. Orogene, Intra-Platten-Mobilgürtel und kontinentale Transformstörungen sind die wichtigsten geodynamischen Elemente und Untersuchungsobjekte. Wichtige Ergebnisse sind die zusammenfassende Analyse des Eurekan-Mobilgürtels, der Kanada, Grönland und Spitzbergen verbindet, die strukturelle und zeitliche Fixierung der Wegener-Störung an der Nares-Straße, ein Modell für Bewegungen der grönländischen Platte im Tertiär als Ursache für die untersuchten Deformationsgürtel sowie die Rolle des kaledonisch überprägten Pearya-Terranes an der kanadischen Nordküste.

Keywords

case-programmearcticonshore geologyvolcanologyaeromagneticsorogensmobile beltscontinental transform faultseurekanellesmerianwegener transform faultde geer transform faultpearya terraneellesmere islandgreenlandspitsbergensvalbardsiberia