Die U und Pb Verteilung in Eklogiten: Auswirkungen für die in-situ U-Pb Datierung von Hochdruck-Metamorphose anhand von Gesteinsbildenden Mineralen

• Antragsteller: Dr. Aratz Beranoaguirre, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 521366037

Das Verständnis und die Quantifizierung der Haupt- und Spurenelementverteilung zwischen koexistierenden metamorphen Mineralen sind von großem Interesse, da sie als Indikator für viele geologische Prozesse verwendet werden. Jüngste instrumentelle Fortschritte und technische Entwicklungen auf dem Gebiet der Laser-Ablations-ICPMS haben die Empfindlichkeit verbessert, so dass wir die Prozesse und Reaktionen in Subduktionszonen viel detaillierter untersuchen können. Infolgedessen sind neue Forschungsfelder entstanden, wie zum Beispiel die Geochronologie von Mineralen mit sehr geringen Urangehalten. Die U-Pb-Datierung von metamorphen Niedrig-U-Mineralen mittels Laser-Ablation steckt noch in den Kinderschuhen, aber die schnelle Datenerfassung, die Datenverarbeitung und die hohe räumliche Auflösung stellen einen enormen Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren dar. Da das prograde Wachstum der Hauptmineralphasen weitgehend vom Zusammenbruch der wasserhaltigen Minerale abhängt, wird uns die Analyse und Datierung dieser unterschiedlichen Bereiche und die Möglichkeit, sie mit einer spezifischen metamorphen Reaktion zu verknüpfen, wahrscheinlich einen viel vollständigeren Zeitrahmen der verschiedenen Phasen der Subduktion liefern. Die Untersuchung der Prozesse, die die (Um-)Verteilung von U und Pb und deren Einbau in die wichtigsten gesteinsbildenden Minerale während der Metamorphose in Subduktionszonen kontrollieren, wird daher einen bedeutenden Schritt im Verständnis der Mobilisierung dieser Elemente darstellen. Dies bedeutet einen wichtigen Beitrag zur Petrochronologie, dem interdisziplinären Ansatz, der petrologische und geochronologische Daten miteinander verknüpft. Das Hauptziel dieser Studie ist es, neue Informationen über die U- und Pb-Verteilung in den wichtigsten eklogitbildenden Mineralen zu gewinnen und in der Folge deren Eignung für die U-Pb-Geochronologie von Mineralphasen mit niedrigem U-Gehalt (d.h. Granat, Klinopyroxen, Amphibol) erörtern. Im Rahmen dieses Projektes werden wir eine Auswahl an Eklogiten aus drei geologischen Gebieten untersuchen, die i) Niedertemperatur-Metamorphose (500-550 ºC, As-Sifah-Eklogit, Oman), ii) Mitteltemperatur-Mineral-Vergesellscahftungen (ca. 800 ºC, Cabo-Ortegal-Komplex, Spanien) und iii) Hochtemperatur-Paragenesen (>850 ºC, Moldanubische Zone, Tschechische Republik) aufweisen. Dies wird uns erlauben, i) die praktische U- und Pb-Verteilung in natürlichen Gesteinen verschiedener P–T-Geschichten zu bestimmen, ii) den Einfluss der Protolith-Zusammensetzung auf den U- und Pb-Gehalt von Mineralen zu bewerten, iii) die Möglichkeit zu untersuchen, andere Hauptphasen außer Granat zu datieren und iv) vorherzusagen, welches die besten Lithologien für die U-Pb-Datierung der gesteinsbildenden Minerale sind. Zuletzt werden wir Granat aus den drei Lokalitäten datieren, was dazu beitragen wird, die geologische Geschichte der verschiedenen Ereignisse in den Hochdruckgesteinen der einzelnen Gebiete zu entschlüsseln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen