Die Datierung von Mantel Metasomatose: LA‒MC‒ICPMS U‒Pb Datierung von Granat Xenocrysten des V. Grib Kimberlits, Rußland

• Antragsteller: Dr. Leo Jakob Millonig
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497273650

Die Metasomatose des Erdmantels hat einen weitreichenden Einfluss auf dessen Zusammensetzung und somit die physikalischen und chemischen Eigenschaften des lithosphärischen Mantels. Als Folge dessen hat die Metasomatose von Mantelgesteinen Konsequenzen für die Petrogenese von alkalinen (z.B., kimberlitischen und karbonatitischen) Magmas, die Diamantgenese und die Bildung von, z.B., Lagerstätten der Seltenen Erden. Im Laufe der Zeit überprägen metasomatische Fluide unterschiedlicher Zusammensetzung wiederholt unterschiedlich verarmte Mantelgesteine. Hierdurch entsteht ein komplex veränderter lithosphärischer Erdmantel, welcher im µm bis km Bereich heterogen ist. Die Untersuchung dieser komplexen chemisch-physikalischen Veränderungen durch die Identifizierung metasomatischer Ereignisse und Prozesse ist notwendig um Erkenntnisse über die Lithosphärenentwicklung, den Kreislauf volatiler Elemente, und den Zusammenhang von lithosphärischen Prozessen in der Tiefe und krustalen Oberflächenprozessen zu erlangen.Für die Charakterisierung von Metasomatose des subkontinentalen lithosphärischen Mantels, welcher einen großen Teil der kratonischen Lithosphäre bis zu einer Tiefe von ca. 250 km ausmacht, ist Granat das am meisten verwendete Mineral. Für geochronologische Studien fand Granat bisher jedoch nur in mühseligen, teuren und zeitaufwendigen konventionellen Datierungsmethoden Verwendung. Aktuelle Fortschritte des ‚Frankfurt Isotope and Element Isotope Reserach Center (FIERCE)‘ in Bezug auf Analytik und Datenverarbeitung, erlauben die in-situ Datierung von Granat mit niedrigen U-Gehalten. Dies erlaubt nicht nur einen hohen Probendurchsatz, sondern auch eine hohe räumliche Auflösung von Heterogenitäten innerhalb eines Minerals. In diesem Projekt sollen zuvor charakterisierte Granat Xenocrysten des V. Grib Kimberlits mittels LA-MC-ICPMS datiert werden, um den temporären und kausalen Zusammenhang zwischen verschiedenen Arten von Mantelmetasomatose und Kimberlit- bzw. Diamantgenese zu untersuchen. Die Granat Xenocrystsen stammen aus einer Tiefe von bis zu 220 km und liefern Hinweise für silikatische und karbonatitische Metasomatose. Die Ergebnisse dieser Studie werden zudem Aufschluss über die Lithossphärenentwicklung des Baltisch Schildes geben, da Prozesse der tiefen Lithossphäre mit gut datierten krustalen Prozessen korrelliert werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen