Hydrothermale wirtschaftliche Ressourcen in magmatischen Umgebungen

• Antragsteller: Dr. Manuel Keith
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Geologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545430726

Das Verständnis der Transfermechanismen von Fluiden von der Quelle zur Senke ist von grundlegender Bedeutung für die Rekonstruktion des Wärme- und Stoffaustauschs auf der Lithosphärenskala. Trotz großer Bedeutung ist das allgemeine Verständnis der tektonisch- magmatisch-hydrothermalen Prozesse in einem zeitlich gut eingegrenzten Kontext in Subduktionsregionen nach wie vor unklar. Obwohl die derzeit anerkannten Modelle für porphyrisch-epithermale Systeme auf eine direkte Verbindung zwischen Strukturen, die als Fluidwege fungieren, und der einhergehenden Entwicklung dieser Fluide von tiefen zu flachen Mineralisationen hinweisen, wurde diese Beziehung bisher kaum im Detail untersucht. Durch die Zusammenführung der verschiedenen Fachkenntnisse der Projektpartner wird HERMES diese Wissenslücken schließen, indem die regionale Dynamik und die zeitlichen Beziehungen zwischen tektonischer, magmatischer und hydrothermaler Entwicklung im Nordosten Griechenlands untersucht werden. Gezielte Probenahme unterstützt von tragbaren spektroskopischen Geräten und eine detaillierte Strukturanalyse von Westthrakien und der Insel Samothraki werden die magmatischen Intrusionen und hydrothermalen Mineralisationen mit dem lokalen und regionalen Stressregime in Beziehung setzen. Spurenelemente in Verbindung mit stabilen und radiogenen Isotopen von Sulfiden und Silikaten werden die verschiedenen Magmen-, Fluid- und Metallquellen definieren. Untersuchungen von Fluideinschlüssen in porphyrisch-epithermalen Systemen und assoziierten miarolitischen Hohlräumen werden den Fluiddruck und die Fluidentwicklung aufzeichnen, sowie die Mobilität und Fraktionierung von Elementen während der magmatisch-hydrothermalen Prozesse verfolgen. Hochpräzise Altersdatierungen werden die tektonischen, magmatischen und hydrothermalen Ereignisse in einen quantitativ zeitlichen Kontext stellen. HERMES kombiniert dabei mehrere Forschungsansätze: (1) die Entwicklung von tragbaren spektroskopischen Geräten um mittels feldbasierter chemischer und mineralogischer Daten spezifische Proben zu gewinnen, die ansonsten im Feld nicht identifiziert wären, (2) das Verständnis der Krustenarchitektur von porphyrisch-epithermalen Systemen und der integrierten Kontrolle tektonischer, magmatischer und hydrothermaler Prozesse auf deren Metallgehalte durch Raum und Zeit, und (3) die Bildung von Mineralisationen im Nordosten Griechenlands, die seltene Metalle von Interesse für die europäische Wirtschaft enthalten. Die abschließende Synthese, die eine Vielzahl von Disziplinen zusammenführt, wird ein kohärentes Modell präsentieren, dass die tektonisch-magmatisch-hydrothermalen Prozesse in einen zeitlichen Kontext integriert, die die Bildung von porphyrisch-epithermalen Lagerstätten in Subduktionszonen weltweit kontrollieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Karsten Matthias Haase; Professor Dr. Daniel Koehn
• Kooperationspartner: Dr. Jean Cauzid; Dr. Antonin Richard; Privatdozent Alexandre Tarantola, Ph.D.