Detailseite
Projekt
Tief-Bohrungen im Wadi Gideah, Oman Ophiolith: Ein Schlüssel zum Verständnis des Mechanismus von Akkretion, magmatischer Entwicklung und Abkühlung der plutonischen, schnell-spreizenden ozeanischen Kruste
Antragsteller
Dr. Carl-Dieter Garbe-Schönberg; Professor Dr. Jürgen Koepke
Fachliche Zuordnung
Paläontologie
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Förderung
Förderung von 2015 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 270849521
Der Oman-Ophiolith ist der größte, am besten aufgeschlossene und untersuchteste Block ozeanischer Lithosphäre an Land. Er ist Untersuchungsobjekt der ICDP Bohrinitiative "Oman Drilling Project", die das Ziel hat, unser Verständnis zum Spektrum der Bildungs- und Reifungsprozesse von ozeanischer Kruste nebst darunterliegendem Mantel, von seiner Entstehung am Ozeanboden bis zu seinem heutigen Setting im Oman-Gebirge beträchtlich zu vertiefen. Im Rahmen dieser ICDP Initiative zielt das vorliegende Projekt darauf ab, neue Erkenntnisse über Bildung, Entwicklung und Kühlung von schnell-spreizender ozeanischer Kruste zu gewinnen, basierend auf 3 Tiefbohrungen im Wadi Gideah im südlichen Oman-Ophiolith. Um dieses Ziel zu erreichen, werden lange, kohärente Kerne benötigt, um sie in Mikro- wie Makro-Bereichen genau zu untersuchen. Nur durch einen solchen Ansatz ist es möglich, die verschiedenen theos retischen Modelle zur Krustenakkretion, MORB-Differenzierung und Abkühlung der unteren Kruste zu testen, indem die zu erstellenden Tiefenprofile für spezifische analytische Parameter mit den Vorhersagen der Modelle verglichen werden. Basierend auf einer umfassenden petrographischen Voruntersuchung wird ein weites Spektrum an analytischen Methoden eingesetzt werden, wie Gesamtgesteins- und Mineral-Analyse (Haupt- und Spurenelemente), Isotopen-Untersuchungen (multiple Schwefel, Strontium, Sauerstoff). Wir fokussieren uns auf vier spezifische Ziele:(1) Krustenakkretion und Mechanismus der Differenzierung. Unsere bisherigen Untersuchungen weisen auf signifikante in-situ Kristallisation in der tiefen Kruste hin, was gegen das populäre "Gabbro Glacier"-Modell spricht. Die Bohrungen GT1 und GT2 in die tieferen Anteile der unteren Kruste haben das Potential, dieses komplexe Problem zu lösen.(2) Magmatische/metamorphe/hydrothermale Prozesse im kritischen Dike/Gabbro-Übergang. Charakteristische Mineralzonierungen in einem kontaktmetamorphen Horizont zwischen axialer Schmelzlinse und den Sheeted Dikes ermöglichen uns, die Zeitskalen der Dynamik von axialen Schmelzlinsen zu bestimmen. Möglich wird das durch die Bohrung GT3, die einen solchen Schlüssel-Horizont durchteufen wird. (3) Die Rolle der hydrothermalisierten Störungszonen, die die Gabbrosektion in systematischer Folge durchschlagen. Detaillierte petrographische und analytische Untersuchungen werden zeigen, ob diese Zonen Pfade für hochtemperierte hydrothermale Fluide mit Meerwasser-Beteiligung darstellen, mit dem Potenzial einer effektiven Abfuhr der Kristallisations-wärme. Die Bohrungen GT1 und GT2 werden genau platziert, um solche Zonen zu durchteufen.(4) Intensität, Temperatur und Ausmaß der Alteration der gabbroiden Kruste durch hydrothermale Fluide. Die Bohrungen GT1-3 werden geeignetes Probenmaterial fördern, um mit Hilfe der Variation der isotopischen und mineralchemischen Zusammensetzung die Intensität der Background Alteration in der tiefen Kruste zu quantifizieren.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
Mitverantwortlich
Professor Dr. Harald Strauß
