Hotspot Rift Interaction & Geochemistry of the North Atlantic Mantle: the Aegir Ridge 'Hole' in the Iceland Hotspot

P-bølge modellering av vertikalkomponentene i de havbunnseismiske (OBS) dataene innsamlet langs Aegir ryggen i 2010 antyder pålitelig avbildning av hele jordskorpen og øvre mantel. Gjennomsnittlig jordskorpetykkelse er modellert til 4.5 km, noe som er mindre enn for normal havbunnsskorpe og antyder relativt kald underliggende astenosfære med begrenset påvirkning fra den nærliggende Island-varmflekken. S-bølge dataene registrert på horisontalkomponentene antyder at jordskorpen består av gabbroiske bergarter, og at jordskorpen er delvis oppsprukket. Vanngjennomtrengning gjennom jordskorpen har ført til delvis omdanning (serpentinisering) av øvre mantel. Tyngdemodellering antyder laterale variasjoner i tettheten i øvre mantel, noe som antyder en svak økning i temperatur mot syd eller alternativt, endringer i mantelens sammensetning. 3D numerisk modellering viser at den tynne jordskorpen langs Aegir ryggen til en viss grad kan forklares med at magmatisk materiale fra Island-varmflekken ble kanalisert sydover langs Reykjanes-ryggen. Videre ble deler av det magmatiske materialet blokkert av Jan Mayen mikrokontinentet. Geokjemiske analyser av dreggeprøver innsamlet under toktet i 2010 viser at mantelkilden i området både har likheter mantelkilden for basaltene langs Kolbeinsey-ryggen og på Færøyene, og at Island-varmflekken ikke hadde direkte interaksjon med Aegir-ryggen.

We propose a combined seafloor dredging and wide-angle seismic study of hotspot-ridge interaction. Surrounded by extensive breakup volcanism on the margins, and the Iceland-Faeroes volcanic ridge, the magma-starved basin formed by the extinct Aegir Ridge is a major gap in the North Atlantic large igneous province, the latter created by the Iceland hotspot. Wide-angle seismic data show that the Aegir Ridge began creating moderately thick crust (8-11 km) the first 2-4 Myr spreading; but magma production qui ckly waned to form 3.5-6 km thick crust for the remaining spreading (51.4-25 Ma). This weak or non-existent hotspot influence despite extensive volcanism nearby provides a unique opportunity to learn about the dynamics of hotspot-rift interaction, the com position of plume-like mantle upwellings, and the geochemical evolution of ambient upper mantle MORB source. The lithospheric structure of the newly rifting Kolbeinsey Ridge and Jan Mayen micro-continent could divert mantle flow from the hotspot away fro m Aegir Ridge. If so, the Aegir Ridge lavas can reveal the uncontaminated composition of the ambient N-Atlantic mantle near the Iceland hotspot. Alternatively, the Aegir Ridge could be influenced by plume material, but generated only thin crust because th is material had undergone previous partial melting by hotspot volcanism elsewhere. If so, Aegir Ridge could reveal the most pure composition of any incompatible-element-depleted component(s) intrinsic to the Iceland mantle plume. The new data will address ongoing controversies over the cause of the background geochemical variability in the N-Atlantic ambient upper mantle and origin of the depleted components associated with the Iceland plume, the latter relevant to the composition and evolution of the dee per mantle. The refraction seismic data will constrain variations in the magma productivity of the seafloor generation along the Aegir Ridge, essential for the correct interpretation of the geochemical data.