Subduktion, Exhumation und Resubduktion in den skandinavischen Kaledoniden: Untersuchung der Tiefenstruktur eines Himalaya-ähnlichen Orogens

• Antragsteller: Professor Dr. Nikolaus Froitzheim
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 278013876

Die skandinavischen Kaledoniden sind als Kollisionsgebirge vergleichbar mit dem heutigen Himalaya, wurden jedoch seit ihrer Bildung im Paläozoikum tiefgreifend erodiert. Deshalb sind tiefe Niveaus des Gebirges, anders als im Himalaya, für direkte Untersuchungen zugänglich. Die Ergebnisse solcher Untersuchungen können mit geologischen und geophysikalischen Informationen aus heutigen Gebirgen zu einem kompletteren Bild der Kollisions-Orogenese des Himalaya-Typs zusammengeführt werden. Der Seve-Deckenkomplex stammt aus dem distalen Kontinentalrand von Baltica, wurde bei der Kontinentkollision mit Laurentia vor ca. 400 Millionen Jahren (Ma) weit nach Osten über Baltica überschoben und ist über eine Distanz von ca. 1000 km in Schweden und Norwegen aufgeschlossen. Kürzlich wurde durch Thermobarometrie und den Fund von Mikrodiamant-Einschlüssen nachgewiesen, dass der Seve-Deckenkomplex eine Ultrahochdruck- (UHP)-Metamorphose erfahren hat, und zwar vermutlich im späten Ordovizium (ca. 460 bis 450 Ma), früher als die UHP-Metamorphose im tektonisch tieferen Western Gneiss Complex (ca. 420 bis 400 Ma). Als Arbeitshypothese wird vorgeschlagen, dass die Seve-UHP-Gesteine bei einer Inselbogen-Kontinent-Kollision entstanden, durch Extraktion des Forearc-Lithosphärenblocks exhumiert wurden, bei der Baltica-Laurentia-Kollision zusammen mit dem Western Gneiss Complex teilweise erneut subduziert wurden, und schließlich durch Extraktion der ozeanischen Iapetus-Platte wiederum exhumiert wurden. Analoge Prozesse im Himalaya umfassen die Kollision von Indien mit dem Kohistan-Ladakh-Inselbogen und UHP-Metamorphose in Gesteinen des indischen Kontinentalrands, ihre Exhumation durch Extraktion des überlagernden Mantelkeils, sowie die in der Tiefe unter Tibet gegenwärtig vermutete Subduktion von indischer Erdkruste in UHP-Tiefen. Wir werden die Arbeitshypothese mit folgenden Methoden testen: Strukturelle und mikrostrukturelle Untersuchungen zur Rekonstruktion der Deformationsgeschichte des Seve-Komplexes; Lu-Hf-Granat-Datierung von Eklogiten; U-Pb-Zirkon-Datierung von bei der Exhumation entstandenen Schmelzen und prä-, syn- und posttektonischen Gängen; schrittweise Retrodeformation von vier Querprofilen der skandinavischen Kaledoniden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen