Das Deformationsverhalten von Feldspat in grünschieferfaziellen granitoiden Scherzonen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Claudia Trepmann
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277689670

Ziel der beantragten Studie ist das Deformationsverhalten von Feldspat bei Grünschiefer-faziellen Bedingungen, welches Einfluss auf die rheologischen Eigenschaften kontinentaler Kruste hat, aus dem Gesteins-record abzuleiten. Unsicherheiten in Modellen zu den rheologischen Eigenschaften kontinentaler Kruste beruhen auf der ungenügenden Kenntnis der Deformations-Mechanismen in granitoiden Gesteinen in unzugänglichen Tiefen. Das Deformationsverhalten von Feldspat, dem häufigsten Mineral der kontinentalen Kruste, ist charakterisiert durch das Zusammenspiel von spröden, Lösungs-Fällungs- und Kristall-plastischen Prozessen, was aufgrund der problematischen Extrapolation von experimentellen zu relevanten natürlichen Deformationsbedingungen schwer im experimentellen Ansatz zu untersuchen ist. Mikrogefüge metamorpher granitoider Gesteine dagegen zeichnen die Korn-maßstäblichen Deformations-Mechanismen und involvierten chemischen Reaktionen, die im Laufe der geologischen Geschichte in der Tiefe ablaufen, auf. Dies umfasst in der Regel Deformation und Modifikation während unterschiedlicher Stadien in Raum (Tiefe, i.e., metamorphe Bedingungen) und Zeit. Für die Entzifferung des Gesteins-record bedeutet das gleichzeitig Herausforderung und Chance, diese unterschiedlichen Stadien aufzulösen. Hier beantragen wir, den Deformations-record von mylonitischen Pegmatiten des Ostalpinen Altkristallins südlich des westlichen Tauern Fensters zu nutzen. Die strukturellen, kristallographischen und chemischen Mikrogefüge-Charakteristika werden mit Hilfe von mikroanalytischen Techniken bestimmt, um das Feldspat Deformationsverhalten abzuleiten. Die Feldspat-Mikrogefüge werden mit den Mikrogefügen von Quarz und seltenen Erden (REE) -haltigen Mineralen, die gleichzeitig oder nach der Deformation gewachsen sind, korreliert um die Deformations-Bedingungen (Spannung, Temperatur) und relative Sequenz von Prozessen zu erfassen. In-situ U-Th-Pb Datierungen der REE-haltigen Minerale werden in Kooperation mit Dr. Emilie Janots durchgeführt, um unterschiedliche diskrete zeitliche Stadien zu identifizieren. Die Datierung der REE-haltigen Minerale erlaubt eine zeitliche Einordnung in die Alpinen Deformations-Stadien (das tektonometamorphe Eoalpine Stadium, Kreide, bzw. die Aktivität der DAV-Scherzone, Paläogen). Die Untersuchungsergebnisse werden genutzt, um folgende Schlüsselfragen zu beantworten: Welche Rolle spielen spröde Mechanismen, Lösungs-Fällungs-Kriechen und Kristall-plastische Prozesse bei der Deformation von Feldspat? Wurden unterschiedliche Deformationsstadien in Raum (Tiefe, metamorphe Bedingungen) und/oder Zeit aufgezeichnet? Was bedeutet das für das rheologische Verhalten (Spannungsgeschichte, episodische Deformation bei kurzzeitigen Spannungsspitzen, Scherzonen-Reaktivierung bei unterschiedlichen metamorphen Bedingungen)? Die Ergebnisse der Studie tragen zum Verständnis der rheologischen Eigenschaften kontinentaler Kruste bei.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartnerin: Dr. Emilie Janots, Ph.D.