In situ U-Pb Altersdatierung und Untersuchungen zur Sauerstoffisotopie akzessorischer Minerale in Jadeititen: Zeitpunkte der Fluid-Gesteinswechselwirkung und -freisetzung in Subduktionszonen

• Antragsteller: Dr. Andreas Hertwig
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508778581

An Subduktionszonen taucht mit Sedimenten bedeckte ozeanische Kruste in den Erdmantel hinab. Die dabei freigesetzten Fluide lösen Schmelzvorgänge im Erdmantel aus, welche zur Neubildung von kontinentalen Krustengesteinen und zu Vulkanismus führen. Es ist daher von großer Bedeutung zu erforschen, wann Fluide durch Entwässerung in Subduktionszonen erzeugt werden und wie diese mit angrenzendem Gestein wechselwirken. Jadeitite – vorwiegend aus dem Pyroxen Jadeit bestehende Gesteine – sind direkte Zeugnisse der Fluidfreisetzung in Subduktionszonen. Durch die Altersdatierung dieser Gesteine lassen sich wichtige Aussagen zum Zeitpunkt der Fluideinwirkung und -zirkulation treffen. Bisherige Altersbestimmungen an Jadeititen hatten als Ziel das Mineral Zirkon, welches sich aufgrund seiner hohen Widerstandsfähigkeit besonders für Altersstudien eignet. Diese Widerstandsfähigkeit führt allerdings im Fall der Altersdatierung von Jadeititen auch zu erheblichen Problemen, weil sich nicht immer zweifelsfrei feststellen lässt, ob Zirkonkörner von einem Vorläufergestein ererbt oder während der Jadeitit-Genese in Fluiden gewachsen sind. In diesem Kontext bisher unversucht ist die Datierung der in Jadeititen weit verbreiteten akzessorischen Minerale Titanit, Rutil und Apatit, welche sich, im Gegensatz zu Zirkon, oftmals genetisch unzweideutig der Jadeitit-Entstehung und demzufolge der Fluideinwirkung in Subduktionszonen zuordnen lassen. Dieser Forschungsantrag schlägt daher vor, diese Akzessorien in Jadeititen und verwandten Gesteinen aus dem Rio San Juan-Komplex (Dominikanische Republik) direkt im Gesteinsdünnschliff mittels Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) zu datieren und deren Sauerstoffisotopie zu bestimmen. Diese in ihrer Kombination einmaligen Daten haben das Potential, maßgeblich zu einem besseren Verständnis des Verhaltens volatiler Komponenten während der Subduktion beizutragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen