Zeitlicher Ablauf von Fluid-Alterationsereignissen durch Multiskalen-Geochronologie von Uraninit und (Y, REE, U, Th) - (Nb, Ta, Ti)-Oxidmineralen: Eine Bewertung des Potenzials zur Entdeckung verborgener Fluidereignisse in der Erdgeschichte.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Wässrige Lösungen spielen eine bedeutende Rolle für die geochemische und geodynamische Entwicklung der Erdkruste. Der zeitliche Ablauf von Fluidereignissen wird derzeit hauptsächlich anhand von Mineralen bestimmt, die unmittelbar aus diesen Fluiden präzipitiert sind und dabei messbare Mengen radioaktiver Elemente eingebaut haben, die zur Isotopendatierung verwendet werden können. Fluidereignisse können jedoch auch chemisch und isotopisch datiert werden, indem Alterationsdomänen von U- und Th-haltigen Mineralen sowie U-Th-haltige Alterationsprodukte mit mikro- und nano-analytischen Techniken analysiert werden. In diesem Projekt wurde die Laserablationstechnik mit induktiv-gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie, die Elektronenstrahl-Mikrosonde und die Atomsonde genutzt, um das Potenzial und die Grenzen der U-Pb-Datierung von Fluid-Rock-Wechselwirkungen durch chemische und isotopische U-Th-Pb-Datierung von Alterationsdomänen/-produkte von Titanit, Uraninit, aber vor allem von (Y,REE,U,Th)-(Nb,Ta,Ti)-Oxiden zu evaluieren. Begleitet wurden die Datierungsversuche von detaillierten mineralogischen Untersuchungen. Feldbeobachtungen lassen darauf schließen, dass die Pegmatite des proterozoischen Evje-Iveland-Pegmatitfeldes in Südnorwegen von zwei unterschiedlichen Fluidereignissen überprägt wurden, nämlich einem metasomatischen und einem späteren hydrothermalen (350 bis 150 °C) Ereignis. U-Th-Pb-Datierungen von Titanit, Euxenit und Uraninit sowie deren Alterationsprodukte aus mehreren Pegmatiten des Evje-Iveland-Pegmatitfeldes weisen jedoch darauf hin, dass bis zu acht verschiedene Fluid-Gesteins-Wechselwirkungsereignisse diese Pegmatite bis heute beeinflusst haben. Dies zeigt, dass bisher nicht alle Fluid-Ereignisse in der geologischen Geschichte erkannt wurden, insbesondere, wenn sie nicht mit offensichtlichen magmatischen oder tektonischen Ereignissen zusammenhängen. Die Kombination der Anwendung mikro- bis nanoanalytischer Techniken an Probe aus dem Evje-Iveland-Pegmatitfeld hat ein detaillierteres atomistisches Verständnis der Alterationsreaktion(en) zwischen wässrigen Lösungen und U/Th-haltigen, oft metamikten Mineralien und des Verhaltens von U, Th und radiogenem Pb gegeben. Allerdings warfen nanoskalige Beobachtungen mittels Atomsonden-Tomographie auch neue Fragen zum Verhalten von U, Th und Pb in (Y,REE,U,Th)-(Nb,Ta,Ti)-Oxiden auf. Die systematische Datierung alterierter, U-Th-haltiger Mineralien und begleitender Alterationsprodukte bietet potentiell eine außergewöhnliche Möglichkeit versteckte geologische Ereignisse in der geologischen Geschichte zu erfassen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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U-Pb dating of fluid interactions: Hidden tectonic events of the Telemark domain (southern Norway). GeoMin- Köln 2022
Öz, D., Tomaschek, F., Werner, R., Lagos, M. & Geisler, T.
