Diffusion controlled evolution of reaction microstructures: potential geospeedometers for garnet granulite xenoliths from the lower crust.
Final Report Abstract
Zielsetzung des Projektes war es die diffusionskontrollierte Entstehung von chemischen Zonierungen und Mirkostrukturen in granulitfaziellen Gesteinen der Unterkruste dazu zu nutzen, um Aufschluss über die zeitliche Entwicklung der P-T-X Bedingungen und damit Einblick in die Metamorphoseentwicklung von Unterkrustengesteinen zu erhalten. Diese Information dient schließlich der Rekonstruktion geodynamischer Prozesse, die zwar in großen Tiefen der Erdkruste und des Erdmantels ablaufen, die aber die Morphologie und Beschaffenheit der Erdoberfläche ganz wesentlich mitbestimmen. Als Untersuchungsobjekte standen Xenolithe der unteren Kruste unter dem pannonischen Becken zur Verfügung. Diese Xenolithe erfuhren während des Tertiärs eine komplexe Metamorphoseprägung. Aus der Literatur waren zu diesen Xenolithen die P-T Bedingungen einer granulitfaziellen Metamorphose bekannt. Beschreiben waren auch Mirkogefüge, welche Änderungen in den P-T-X Bedingungen anzeigten. Diese Mirkostrukturen sind namentlich mineralchemische Zonierungen in Plagioklas und in Fe-Ti Oxiden sowie Symplektite, die aus dem Abbau von Granat zu Orthopyroxen+Anorthit+Spinell entstanden. Beide Phänomene wurden mit hoch-ortsauflösenden Elektronenstrahlmethoden an der FU-Berlin und am GFZ Potsdam untersucht. Zum Einsatz kamen dabei die konventionelle Elektronenstrahlmikrosonde, die Feldemissionsmikrosonde, das „Focused lon Beam" Instrument zur Probenpräparation im nm Beriech (orts- und orientierungsspezifische Extraktion von TEM Folien) das Transmissionselektronenmikroskop, und ein Zweistrahlgerät (FEG-SEM-FIB). Der Einsatz dieser Instrumente erlaubte eine detaillierte Charakterisierung von chemischen Mustern und Mikrogefügen im Sub-Mikrometerbereich. Die chemischen Muster und ihre Verbindung mit dem Mikrogefüge wurden dann basierend auf thermodynamischen und kinetischen Modellrechnungen petrogenetisch analysiert.
Publications
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"Evidence for xenolith-host basalt interaction from chemical pattems of Fe-Ti-oxides in mafic granulite xenoliths". Mineralogy and Petrology
Júlia Dégi, Kálmán Török, Rainer Abart, Dieter Rhede
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Symplectite formation during decompression induced garnet brealcdown in lower crustal garnet granulite xenoliths from the Central Pannonian Basin: mechanisms and rates
Júlia Dégi, Rainer Abart, Kálmán Török, Richard Wirth, Dieter Rhede
