Manteldynamik, Magmen- und Krustenbildung in einem ozeanischen Inselbogen-Back-arc-System: Eine Fallstudie des Tonga Inselbogens und Valu Fa Rückens

• Antragsteller: Professor Dr. Karsten Matthias Haase
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 352466535

An den Subduktionszonen finden wichtige Prozesse für die Entwicklung der Erde statt wie zum Beispiel das Recycling von Krustenmaterial in den Mantel oder die Bildung von Kruste, die als Baustein für die Kontinente gilt. Ozeanische Subduktionszonen bestehen oft sowohl aus Vulkanen in der Inselbogenfront als auch im Back-arc Bereich und liefern daher wichtige Einblicke in die Magmenbildung und Manteldynamik. Hier schlagen wir die Untersuchung der Petrologie und Geochemie von verbreiteten Vulkaniten aus einem etwa 250 km langen Bereich des südlichen Tonga Inselbogens sowie des 40 km entfernten Valu Fa Back-arc Rückens und der dazwischen vorkommenden Off-axis Vulkane vor. Die Häufigkeit von jungen Vulkanen in diesem Gebiet und die vielen vorliegenden Proben bieten ein einmaliges natürliches Labor zur Untersuchung der magmatischen Prozesse an einer Subduktionszone. Wir schlagen dazu vor, aus einem Probensatz von etwa 200 Back-arc und 300 Inselbogen- und Off-axis-Proben mit modernen geochemischen Methoden einen Datensatz von Haupt- und Spurenelementdaten sowie Sr-Nd-Hf-Pb-O-Th-U-Ra Isotopenverhältnissen von vulkanischen Gläsern, Gesamtgesteinen und Mineralen zu erstellen. Auf der Basis dieser Daten können wir die folgenden Prozesse definieren: 1) den Mantel- und Schmelztransport in dieser Region, 2) die Aufschmelz-, Mantelverarmungs- und Mischungsprozesse zwischen Inselbogen und Back-arc, und 3) die Variation der Magmenentwicklung und Krustenbildung in den verschiedenen tektonischen Milieus.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Australien
• Mitverantwortlich: Privatdozent Dr. Marcel Regelous
• Kooperationspartner: Professor Dr. Simon Turner