Genese der Anorthosite des Kunene Intrusive Complex, Namibia/Angola

• Antragstellerin: Professorin Dr. Kirsten Drüppel
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 27623718

• Erstellungsjahr: 2012

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Anhand der neu gewonnenen petrologischen und geochemischen Daten für zwei Anorthositvarietäten des Kunene Intrusive Complex, NW-Namibia, und assoziierte Fe-Ti-Erze konnten die physiko-chemischen Prozesse, die bei seiner Entstehung aktiv waren, rekonstruiert werden. So wurden die Quellregion des Stammmagmas der Anorthosite, seine magmatische Differentiation und krustale Kontamination sowie der Kristallisationsverlauf der Anorthosite bestimmt und zu einem petrogenetischen Modell zusammengefasst, das auch für andere Anorthosit-Massive weltweit Gültigkeit haben könnte. Die Isotopendaten der Anorthosite und ihrer Minerale (Sr-, Nd-, Pb-, Re-, O-Isotopie) belegen eindeutig eine Herkunft der Stammmagmen der Anorthosite aus einer verarmten Mantelquelle. Während der frühen Fraktionierung mafischer Phasen wie Olivin und Cr- Spinell verloren die primitiven Mantelschmelzen einen Großteil ihres hochsiderophilen Elementbudgets. Anschließend kam es zur fraktionierten Kristallisation von Plagioklas und Mg-Fe-Silikaten. Im Gegensatz zum herkömmlichen Petrogenesemodell für Anorthositel konnten jedoch keine Anhaltspunkte für eine polybare Kristallisation der Hauptphasen gefunden werden. Die Kristallisation der Plagioklase und Interkumulusphasen fand unter sich ändernden Schmelzzusammensetzungen statt. Grund dafür waren sowohl die erneute Zufuhr von Schmelzen mit primitiverer Zusammensetzung als auch eine wiederholte krustale Kontamination des Magmenreservoirs. Hierbei kristallisierten die älteren Pyroxen-führenden Anorthosite aus einer stärker krustal beeinflussten Schmelze durch fraktionierte Kristallisation von Andesin-Plagioklas und Ortho-/Klinopyroxen. Die jüngeren Olivin-führenden Anorthosite entstanden hingegen aus einem weniger stark krustal kontaminierten Magma durch fraktionierte Kristallisation von Labradorit-Plagioklas und Olivin. Die innerhalb der Pyroxen-führenden Anorthosite auftretenden Fe-Ti-Erze sind das Produkt fraktionierter Titanomagnetit-Olivin-Kristallisation, gefolgt von gravitativer Kristallseparation. Die Erze bildeten sich kogenetisch mit den Anorthositen aus Schmelzen ähnlicher isotopischer Zusammensetzug. Eine alternative Interpretation der Anorthosite als Kristallisationsprodukt eines ferrodioritischen Stammmagmas, das sich durch Wiederaufschmelzung mafischer Krustenanteile gebildet hat, steht im Widerspruch zu der beobachteten isotopischen Zusammensetzung der Anorthosite und Fe-Ti-Erze.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2007). Petrology and isotope geochemistry of the Mesoproterozoic anorthosite and related rocks of the Kunene Intrusive Complex, NW Namibia. Precambrian Research 156, 1–31
  Drüppel, K., Littmann, S., Romer, R.L., Okrusch, M.
  
• (2007). Spurenelementzonierung in Plagioklasen des Kunene-Intrusiv-Komplexes (NW Namibia). Jahrestagung Afrikagruppe Deutscher Geowissenschaftler 2007, Potsdam
  Gleißner, P., Drüppel, K.
  
• (2007). Textural and compositional characteristics of plagioclase phenocrysts from two distinct massif-type anorthosite bodies, NW Namibia: evidence for large-scale fluid-assisted reequilibration? Frontiers in Mineral Sciences 2007, Cambridge
  Gleißner, P., Drüppel, K.
  
• (2007). Trace element zonation of plagioclase from the Kunene Intrusive Complex (NW Namibia). Goldschmidt Conference 2007, Köln. Geochimica et Cosmochimica Acta 71/15, Suppl. 1, A329
  Gleißner, P., Drüppel, K.
  
• (2008). Anorthosites of the Kunene Intrusive Complex, Namibia: new evidence from oxygen and radiogenic isotope data and mineral trace element zoning. Jahrestagung Deutsche Mineralogische Gesellschaft 2008, Berlin
  Gleißner, P., Drüppel, K., Taubald, H., Romer, R.L.
  
• (2008). Igneous evolution of anorthosites of the Kunene Intrusive Complex, Namibia: evidence from trace element zoning and oxygen isotope data. International Geological Congress 2008, Oslo
  Gleißner, P., Drüppel, K., Taubald, H.
  
• (2009). Anorthosite des Kunene-Intrusiv-Komplexes, NW Namibia. Jahrestagung Afrikagruppe Deutscher Geowissenschaftler 2009, Berlin
  Gleißner, P.
  
• (2009). Crustal contamination of anorthosites of the Kunene Intrusive Complex, Namibia: insights from LA-ICP-MS trace element analysis of plagioclase and intercumulus phases. Jahrestagung Deutsche Mineralogische Gesellschaft 2009, Halle. Hallesches Jahrbuch für Geowissenschaften 31, 82
  Gleißner, P., Drüppel, K., Brätz, H.
  
• (2009). Formation of anorthosite-related Fe–Ti deposits, Namibia. Goldschmidt Conference 2009, Davos. Geochimica et Cosmochimica Acta 73/13 Suppl. 1, A394
  Franke, H., Drüppel, K., Brätz, H.
  
• (2009). Long-lived Mesoproterozoic magmatic activity in Namibia –insights to the origin and evolution of anorogenic igneous suites. Goldschmidt Conference 2009, Davos. Geochimica et Cosmochimica Acta 73/13, Suppl. 1, A306
  Drüppel, K., Gleißner, P., Romer, R.L., Gerdes, A.
  
• (2009). Mantle source and crustal contamination of anorthosites of the Proterozoic Kunene Intrusive Complex, NW Namibia. Jahrestagung Deutsche Mineralogische Gesellschaft 2009, Halle. Hallesches Jahrbuch für Geowissenschaften 31, 81
  Gleißner, P., Drüppel, K., Romer, R.L., Taubald, H.
  
• (2009). Mantle source and crustal contamination of the anorthosites of the Kunene Intrusive Complex, NW Namibia. Goldschmidt Conference 2009, Davos. Geochimica et Cosmochimica Acta 73/13, Suppl. 1, A442
  Gleißner, P., Drüppel, K., Taubald, H., Romer, R.L.
  
• (2009). Spurenelementzonierung von Plagioklasen des Kunene-Intrusiv-Komplexes (NW-Namibia). Zentralblatt für Geologie und Paläontologie, Teil I VIII, 3/4, 267-286
  Gleißner, P., Drüppel, K.
  
• (2010). Magmatic evolution of anorthosites of the Kunene Intrusive Complex, NW Namibia: evidence from oxygen isotope data and trace element zoning. Journal of Petrology 51, 897-919
  Gleißner, P., Drüppel, K., Taubald, H.
  
• (2010). Osmium isotopes and highly siderophile element fractionation in the massif-type anorthosites of the Mesoproterozoic Kunene Intrusive Complex, NW Namibia. Jahrestagung Deutsche Mineralogische Gesellschaft 2010, Münster. Abstracts, 183
  Gleißner, P., Drüppel, K., Becker, H.
  
• (2010). Partitioning of highly siderophile elements between oxides and sulphides in anorthosites of the Mesoproterozoic Kunene Intrusive Complex, NW Namibia. Jahrestagung Deutsche Mineralogische Gesellschaft 2010, Münster. Abstracts, 325
  Gleißner, P., Drüppel, K., Becker, H.
  
• (2011). Petrogenesis of anorthosites of the Mesoproterozoic Kunene Intrusive Complex, NW Namibia: evidence from stable and radiogenic isotope and lithophile and highly siderophile trace element composition. Dissertationsschrift, Technische Universität Berlin, 178 S.
  Gleißner, P.
  
• (2011). The role of crustal contamination in massiftype anorthosites, new evidence from Sr-Nd-Pb isotopic composition of the Kunene Intrusive Complex, NW Namibia. Precambrian Research 185, 18-36
  Gleißner, P., Drüppel, K., Romer, R.L.
  
• (2012). Osmium isotope and highly siderophile element constraints on the origin of the massif-type anorthosites of the Mesoproterozoic Kunene Intrusive Complex, NW Namibia. Chemical Geology 302-303, 33-47
  Gleißner, P., Drüppel, K., Becker, H.