Bildung und Zerfall des Kaapvaal Kratons zwischen 3.0 und 2.0 Ga – Neue Einblicke durch U-Pb-Hf Isotopenuntersuchungen von detritischen Zirkonen

• Antragsteller: Professor Dr. Armin Zeh
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413510346

Der Kaapvaal Craton (KC) im südlichen Afrika beinhaltet eine einzigartige Aufzeichnung der frühen Erdgeschichte über einen Zeitraum von ca. 2 Milliarden Jahren. Er besteht aus einem bis 45 km dicken Grundgebirge, welches vorwiegend aus granoiden Gesteinen aufgebaut ist, die während der fortschreitenden Akkretionierung des Kratons zwischen 3.68 und 2.55 Ga gebildet wurden. Dieses Grundgebirge wird von bis zu 10.000 m mächtigen sedimentären Einheiten überlagert, die in verschiedenen Becken während dreier unterschiedlicher geologischer Zeitabschnitte abgelagert wurden: Gruppe I zwischen 3.5-3.2 Ga (sedimentäre Gesteine im Barberton Grünsteingürtel, Swaziland und Limpopo Belt Central Zone); Gruppe II zwischen 3.0 und 2.8 Ga (Witwatersrand und Pongola Becken), und Gruppe III zwischen 2.65 und 2.08 Ga (Transvaal-Griqualand West-Kanye Becken, Limpopo Belt Central Zone). Die Sedimente der Gruppe I und II wurden somit während der Akkretionierung des KC abgelagert, verbunden mit Magmatismus, und die der Gruppe III danach, während einer Periode magmatischer Ruhe. Konsequenterweise haben detritische (magmatische) Zirkone in Sedimenten der Gruppe I+II ein großes Potential, detailliert Informationen über den Akkretionsprozess des KC zu liefern, und die der Gruppe III über die Krustenentwicklung danach, insbesondere über die Entwicklung eines bis dato rätselhaften Hinterlandes, welches während des Paläoproterozoikums (2.55-2.06 Ga) große Mengen detritischen Materials auf den KC geschüttet haben muss. In diesem Projekt, soll die Akkretionierungsgeschichte des KC sowie die Natur dieses rätselhaften Hinterlandes, inklusive seiner Krustenentwicklung, und Konsequenzen für die spätarchaische/paläoproterozoische Kontinent-Rekonstruktion untersucht werden. Neue Aussagen sollen dabei durch die systematische U-Pb-Hf Isotopenanalyse, gekoppelt mit texturellen Analysen von detritischen Zirkon-Populationen aus 25 Schlüsselproben gewonnen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Südafrika
• Kooperationspartner: Dr. Axel Gerdes; Professor Dr. Allan Wilson