Lithologierekonstruktion von submarinen Einheiten des Mauna Kea Vulkans mit bohrlochgeophysikalischen Messungen der magnetischen Suszeptibilität, HSDP Bohrung, Hawai’i

Abstract

Als Teil des International Continental Drilling Projects (ICDP), wurde von März bis September 1999 im Rahmen des Hawai’i Scientific Drilling Projects (HSDP) die etwa 3109m tiefe HSDP-2 Bohrung in der Nähe von Hilo auf Big Island, Hawai’i niedergebracht. Die mit einem Durchmesser von 98mm (3.8500) durchgehend gekernte Bohrung, durchteuft sowohl die subaerischen Einheiten des Mauna Loa, als auch die darunter liegenden submarinen Laven des Mauna Kea. Ab etwa 1080m Teufe wurden die jüngsten, während der Entwicklung dieses Vulkans abgelagerten submarinen Laven erbohrt. Die Verteilung von Hyaloklastiten, Pillowlaven, massiver Intrusiva sowie sedimentärer Ablagerungen, wurde durch die lithologische Beschreibung des durchgehend geförderten Kernprofils von DePaolo et al. (1999) aufgenommen. Verschiedene Autoren, wie z.B. Bücker et al. (1999) oder Helm-Clark et al. (2004) haben bereits gezeigt, dass sich Messungen der natürlichen Gammastrahlung (GR), die üblicherweise sehr gut zur lithologischen Einteilung von Gesteinen herangezogen werden können, in vergleichbaren Bohrungen nur sehr bedingt zur primären Unterscheidung basaltischer Gesteinseinheiten eignen. Dies ist vor allem auf die sehr geringe Variation des K-, U- und Th-Gehalts der Basalte zurückzuführen. Daher wurden von der Operational Support Group (OSG) des GFZ-Potsdam im November 2002 bohrlochgeophysikalische Messungen in dem 98mm Bohrloch in einem Bereich von etwa 1830 bis 2615m durchgeführt. Diese wurden speziell zum Test einer Bohrlochsonde zur Messung der magnetischen Suszeptibilität (MS) im Rahmen des DFG-Projektes Wa 1015/4 angesetzt. Dazu wurde die MSdH-2 Sonde der OSG, hergestellt von der Fa. Antares GmbH (Stuhr, Germany) eingesetzt.