Die Rolle fluid-induzierter Aufschmelzprozesse in magmatischem teilkristallinen Magmen in der Bildung stratiformer Chromitablagerungen des Bushveld Komplexes, Südafrika

• Antragsteller: Dr. Ilya Veksler, Ph.D.; Professor Dr. Max Wilke
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391702990

Das Projekt zielt darauf ab, ungelöste Fragen zur Entstehung der Chrom-Spinell Lagen in mafischen bis ultramafischen Lagen des Bushveld-Intrusivkomplexes in Südafrika zu bearbeiten. Diese Lagen entsprechen stratiformen Chromitablagerungen und stellen in ökonomischer Hinsicht die größte Reserve für metallurgisch wichtiges Chrom und Platingruppenelemente dar. In diesem Projekt soll der Arbeitshypothese nachgegangen werden, ob die Chromitlagen des Bushveldkomplexes sich in situ durch partielles Schmelzen und Verdrängungsreaktionen am Boden der Magmenkammer gebildet wurden. Es wird vorgeschlagen, dass das partielle Aufschmelzen und die Verdrängung von Silikatmineralen durch Chromit in einem vorher gebildeten Kristallbrei durch Zufuhr von Volatilkomponenten stattfindet. Die benötigten Volatile könnten durch Fluide zugeführt worden sein, die durch Dehydration der dem Komplex unterliegenden Transvaalsedimente generiert wurden. Das wissenschaftliche Programm beinhaltet eine Kombination von petrographischen, geochemischen, experimentellen und strukturellen Studien. Diese beinhalten experimentelle Untersuchungen zum Einfluss von H2O auf die Kristallisation des Bushveldstammmagmas, experimentelle Simulation der Verdrängungsreaktionen durch Cr-Spinell, Dokumentation von Hinweisen auf Störungs- und texturell-chemische Equilibrierungsprozesse in natürlichen Proben der Chromitlagen sowie der Lagen direkt unter- und oberhalb. Spezieller Fokus wird bei den natürlichen Proben auf der Schätzungen der Äquilibrierungstemperatur auf der Grundlage von Spurenelementen und Sauerstoff-Isotopenverteilung zwischen Mineralien liegen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Südafrika, USA
• Kooperationspartner: Professor Dr. Ilya Bindeman; Professor Dr. Alan E. Boudreau; Professor Dr. Rais Latypov