Das tektonische Bildungsmilieu von supra-Subduktionszonenophioliten: Untersuchungen der dreidimensionalen geochemischen Struktur einer Lavaserie

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Marcel Regelous
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290488493

Ophiolite sind subaerisch erhaltene Fragmente ozeanischer Kruste, die Aufschluss über die strukturelle Entwicklung und die Entstehungsprozesse ozeanischer Kruste geben können. In den letzten 40 Jahren wird jedoch intensiv diskutiert, ob ein Grossteil der bisher untersuchen Ophiolit-Komplexe sich nicht entlang von mittelozeanischen Rücken gebildet hat, sondern in der Nähe von Subduktionszonen entstanden ist. Wenn Ophiolitsequenzen sich in der 'fore-arc' Kruste bilden, dann weisen sie auf die frühen, initialen Bildungsprozesse in Subduktionszonen hin, die im Zuge der grossräumigen Plattentektonik nach wie vor ungeklärt sind. Sollten sich diese Ophiolite jedoch im Bereich eines back-arc Spreizungszentrums oder entlang struktureller Störungen bilden, so sind sie möglicherweise repräsentativ für die interne Struktur der ozeanischen Kruste. Alternativ könnte eine Bildung an einer 'ridge-trench-trench' oder 'ridge-trench-transform' Kreuzung Aufschluss über die Struktur und Prozesse des Mantelkeils geben. Die unterschiedlichen tektonischen Bildungsbedingungen resultieren in unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen geochemischen Signaturen der Ophiolitlaven. Im Rahmen dieses Projektes wird die dreidimensionale geochemische Struktur des zypriotischen Troodos Ophiolites untersucht werden, der zu den am besten erhaltenen und aufgeschlossenen Ophioliten global gehört. Wir verwenden Haupt- und Spurenelementmikroanalytik an frischen vulkanischen Gläsern, um einen möglichen Alterationseinfluss ausschließen zu können. Die hochauflösende Beprobung von Profilen durch den nördlichen und südlichen Rand des Ophiolites wird dazu verwendet werden, die chemische Entwicklung zu untersuchen und das tektonische Milieu festzulegen, in dem sich der Troodos Ophiolit gebildet hat. Anhand einer detailierten Beprobung von Profilen durch die Lavaeinheiten des nördlichen und südlichen Troodos Ophiolits kann die chemische Entwicklung der magmen bestimmt werden. Mit neuen 39Ar-40Ar Altern an Laven von verschiedenen stratigraphischen Einheiten in der Lavasequenz solen das Alter und die Dauer der vulkanischen Aktivität, sowie die Rate der chemischen Entwicklung des Magmatismus bestimmt werden. Unsere neuen geochemischen und geochronologischen Daten können genutzt werden, um die Hypothesen zur Bildung des Troodos Ophioliths und zur allgemeinen Entwicklung des Mantels an einer Subduktionszone zu testen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Christoph Beier; Professor Dr. Karsten Matthias Haase