Zirkon-Megakristalle in Alkalibasalten und Phonolithen an Beispiel des Lausitzer Vulkanfeldes
Final Report Abstract
Die verschiedenen Subpopulationen der untersuchten Zirkone, die nach morphologischen Gesichtspunkten gegliedert wurden, lassen sich nicht mit den anderen im Projekt ermittelten Kriterien-korrelieren. Trotz der großen phänomenologischen und mineralchemischen Streubreite aller untersuchten Zirkonkristalle lässt sich keine Diskriminanz zwischen Morphologie, Kathodenluminiszenz, Mineralchemie, U/Pb-Alter und Hf-Isotopie erkennen. Eine Ausnahme könnten die im Rahmen des Projektes nicht näher untersuchten dipyramidalen Zirkonmegakristalle bilden (Phänotyp 3 bzw. 3. Morphosubpopulation). Als Quelle für die untersuchten Zirkone kann eine zum System der Trägergesteine kogenetische Schmelze angesehen werden, was sich auch in den gleichen Zirkon- und Trägergesteinsaltern widerspiegelt. Dabei ist dem Entwicklungstrend der Vulkanite im Lausitzer Vulkanfeld Beachtung zu schenken. Die Magmen zeigen nach ihren geochemischen Daten eine Entwicklung von nephelinitischen und basanitischen Ausgangsschmelzen über tephritische und trachybasaltische hin zu trachytischen und phonolithischen Schmelzen, wobei die Phonolithe die am höchsten differenzierten Gesteine darstellen. Die Zirkone kristallisierten nach den Hf-Isotopendaten und den Gehalten an SEE (Eu-Anomalie) vermutlich aus den intermediären oder höher differenzierten Magmen am Rand einer krustal anzusiedelnden Magmakammer. In dieser Magmakammer kam es durch Konvektionen zur Kristallisation unter verschiedenen physikalischen Bedingungen (Temperatur, Zusammensetzung der Stammschmelze), was einerseits die unterschiedlichen Phänotypen als auch die großen Temperaturschwankungen (Ti in Zirkon-Thermometer) erklären würde. Die finale Ausprägung der Zirkone wird im Wesentlichen durch den Transportprozess gesteuert (Zusammensetzung des Transportmagmas, Fluidgehalte). So ist die Rundung der Zirkone aus Basaniten auf magmatische Korrosion zurückzuführen (Phänotyp 2). Die Untersättigung der Schmelzen führte zur Desilifizierung dieser Kristalle, was sich auch im Auftreten von Baddeleyit zeigt. Dagegen sind die kavernenähnlichen Ausbildungen der sonst meist idiomorphen Zirkone aus Trachyten/Phonolithen vermutlich auf Überprägungen durch Fluide zurückzuführen (Phänotyp 1). Die Kristallisation der Magmen wurde immer wieder durch Nachschübe von Ausgangsschmelze oder einer teilweisen Entleerung der Magmakammer unterbrochen. Diese eruptierten Magmen transportierten den entstandenen „Kristallbrei“ mit an die Erdoberfläche. Je nach Verweildauer in der Lava und Zusammensetzung der Schmelze entwickelten sich die verschiedenen vorgefundenen sekundärenMerkmale der Zirkone.
Publications
- (2011): Age relations, mineral-chemical and isotopic investigations on basaltic gem stone zircons from Eastern Germany. – Mineralogical Magazine, 75/3: 592
Büchner, J., Tietz, O., Seifert, W., Gerdes, A. & U. Linnemann
- (2013): Zircon megacrysts associated with alkaline volcanic rocks from Saxony and Northern Bohemia – new aspects of typology, chemistry and mineral inclusions. – In: Büchner, J., V. Rapprich & O. Tietz (Hrsg.): Abstracts & Excursion Guides to the scientific conference “Basalt 2013 – Cenozoic Magmatism in Central Europe”, Görlitz, 24.-28.4.2013, 112–113
Tietz, O., J. Büchner, W. Seifert, A. Gerdes & U. Linnemann
