Geochronologie und Geochemie der Heldburger Gangschar (Zentraleuropärische Vulkanprovinz)

• Antragsteller: Dr. Stefan Höhn
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 495280451

Die Genese der Zentraleuropäischen Vulkanprovinz ist Gegenstand einer noch immer andauernden Debatte. Einige genetische Modelle erklären sie durch passive Grabenbildung, kontrolliert durch Vorgänge im Kontext der alpidischen Orogenese weiter im Süden. Diese Interpretation lässt sich jedoch nur schwerlich mit ehemaligen Vulkanfeldern wie dem Vogelsberg harmonisieren, da diese Charakteristika aufweisen, die eher für Manteldiapire im Untergrund sprechen. Gegenwärtig werden die genetischen Modelle jedoch stark durch den hohen Forschungsstand weniger großer ehemaliger Vulkanfelder dominiert. Kleinere Standorte erfuhren in den letzten Jahrzehnten weit weniger Aufmerksamkeit, obwohl sie einen signifikanten Beitrag zur Klärung der Genese der Zentraleuropäischen Vulkanprovinz leisten können. Ein Musterbeispiel für eines dieser kleineren, ehemaligen Vulkanfelder ist die Heldburger Gangschar. Da sie räumlich weder an einen Graben noch an eine variszische Störungszone gebunden ist, unterscheidet sie sich dahingehend wesentlich von den größeren ehemaligen Vulkanfeldern. Trotz des hohen Forschungspotentials sind alle zur Heldburger Gangschar verfügbaren Altersdaten problematisch, da sie ausschließlich auf Ar-Ar-Analysen an unterschiedlich stark alterierten Gesteinen beruhen. So können die meisten Gänge und etwa die Hälfte der ehemaligen Magmenkammern gegenwärtige als nicht untersucht angesehen werden. Die existierenden geochemischen Daten einiger Gänge beruhen meist auf einer einzigen Messung pro Gang oder auf veralteten Röntgenfluoreszenzanalysen. Somit können sie nicht als repräsentativ angesehen werden. Entsprechend ist das erste Ziel des Projekts moderne geochemische Daten bereitzustellen und sie mit den wenigen verfügbaren Daten zusammenzuführen, um den ersten repräsentativen, geochemischen Datensatz zu diesem ehemaligen Vulkanfeld zu erzeugen und zur Lösung der Frage um die Genese der Zentraleuropäischen Vulkanprovinz beizutragen. Das zweite Ziel des Projekts besteht drin, das aktuelle Alterskonzept der gesamten Heldburger Gangschar zu überprüfen. Die aktuell verfügbaren Altersdaten streuen zwischen 38 und 13 Ma. Diese weite Altersspanne repräsentiert nicht notwendigerweise den tatsächlichen Zeitraum vulkanischer Aktivität, sondern könnte auch ein methodenbedingtes Artefakt aufgrund der Alteration der untersuchten Gänge und Ar-Verlust sein. Entsprechend soll in diesem Projekt die weniger alterationsanfällige U-Pb-Zirkondatierung angewandt werden. Ein Schwerpunkt soll dabei auf dem Zeilberg bei Maroldsweisach liegen. In der dortigen Magmenkammer fand eine Vermischung einer tephritischen und einer phonotephritischen Magma statt, welche unterschiedlichen magmatische Entwicklungsstadien und Herkunftsregionen repräsentieren könnten. Insgesamt wird das Projekt zu einem neuen, verbesserten Verständnis in der Frage nach der letztendlichen Herkunft der Zentraleuropäischen Vulkanprovinz führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen