Magmen-Entwicklung in Raum und Zeit entlang der Kuboos-Bremen-Linie in Namibia

• Antragsteller: Dr. Johannes Giebel; Professor Dr. Jochen Kolb, seit 4/2024; Privatdozent Dr. Michael Marks
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 493608707

Die Entstehung von Karbonatiten wird typischerweise durch eine Kombination aus Faktoren, wie dem niedrig-gradigen, partiellen Aufschmelzen einer angereicherten Mantelquelle, der Kristallfraktionierung und der Entmischung von Karbonatschmelzen, erklärt. Studien der Antragsteller deuten außerdem darauf hin, dass Karbonatitmagmen durch krustale Kontamination signifikant modifiziert werden können. Der Beziehung zwischen der Platznahmetiefe, der multiplen Nutzung von Aufstiegswegsamkeiten und der Karbonatitbildung selbst, wurde jedoch bisher nur geringe Aufmerksamkeit geschenkt. In einer idealen Fallstudie würde man räumlich zusammenhängende Intrusionen untersuchen, die ein breites Spektrum an magmatischen Silikatgesteinen sowie Karbonatiten abdecken. In einem solchen idealen natürlichen Labor könnten die Auswirkungen von tiefenabhängigen Variationen der Magmenplatznahme und die mehrfache Nutzung von entsprechenden Aufstiegswegsamkeiten untersucht, und diese im Vergleich zur krustalen Kontamination innerhalb einer Karbonatit-assoziierten Alkali-Magmenprovinz bewertet werden. Ein solch ideales System, das zusätzlich eine hervorragende Aufschlusssituation aufzeigt, befindet sich an der namibisch-südafrikanischen Grenze in Form der Kuboos-Bremen-Linie (KBL). Zwei wichtige Beobachtungen führen zu Forschungsfragen von wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Bedeutung: 1) Während die Karbonatite des Marinkas-Quellen-Komplexes stark mit HFSE angereichert sind, sind die östlichen Karbonatite nicht mineralisiert. 2) Viele der mit den Karbonatiten assoziierten Silikatgesteine sind Granite und Syenite, aber ihre genetischen Beziehungen zueinander sind nicht klar. Die vorgeschlagene Studie wird daher die genetischen Beziehungen zwischen Graniten, Quarzsyeniten, Syeniten, Foidsyeniten und Karbonatiten untersuchen und wird von den folgenden Hypothesen geleitet:(i) Das Verhalten von HFSE und REE in karbonatitischen Magmen wird durch Quellenkontamination und Wechselwirkung mit silikatischen Nebengesteinen beeinflusst.(ii) Die Überschneidungsbeziehungen der einzelnen Komplexe und die verfügbaren Altersdaten deuten auf eine fortschreitende Entwicklung der Provinz von SW nach NE hin, die sich mit der Zeit und dem Ort von granitischen zu foid-syenitischen/karbonatitischen Zusammensetzungen entwickelt.(iii) Die Gesteinsassoziationen repräsentieren zwei Magma-Suiten, die aus variablen Quellen stammen, aber die selbe Schwächezone für den Aufstieg und die Platznahme nutzten. Um diese unterschiedlichen hypothetischen Szenarien zu testen, werden texturelle, mineral-chemische und geochronologische sowie isotopische Daten erhoben und innerhalb der Gesteinskomplexe der KBL miteinander verglichen. Durch die zu erwartenden Resultate, wird es außerdem möglich sein, die magmatischen und hydrothermalen Entwicklungen des Gesamtsystems detailliert zu charakterisieren und die Entstehung der Karbonatite in Alkali Silikat-dominierten magmatischen Provinzen zu rekonstruieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Namibia, Südafrika
• Kooperationspartner: Professor Dr. Phil Janney; Professor Dr. David Reid; Pete Siegfried
• Ehemaliger Antragsteller: Privatdozent Dr. Benjamin Walter, bis 3/2024