Herkunft und petrogenetische Entwicklung tholeiitischer Gabbros im Zusammenhang mit Flutbasalt-Magmatismus und kontinentalem Rifting

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Jörg Pfänder
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Geologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 549312552

Das geplante Projekt zielt darauf ab, die Herkunft und die petrogenetisch-thermische Entwicklung sowie Platznahme tholeiitischer Gabbros eines kretazischen (~132 Ma) magmatischen Ringkomplexes (Messum Krater) in Namibia zu rekonstruieren. Veröffentlichten Studien zufolge und basierend auf positiven Schwere- und magnetischen Anomalien wird dieser Komplex mit einem Durchmesser von ca. 18 km als Überrest eines magmatischen Fördersystems angesehen, welches die Etendeka-Flutbasalteruptionen vor und während des Auseinanderbrechens von Gondwana und der Öffnung des Südatlantiks gespeist haben soll. Die Rekonstruktion der magmatischen Entwicklung und Intrusionsgeschichte dieses Komplexes, sowie der Herkunft und des Volumens der primären Magmen ist daher von entscheidender Bedeutung für das Verständnis des advektiven Wärme- und Massentransports vom asthenosphärischen Mantel in die Lithosphäre im Zusammenhang mit Riftingprozessen. Eine Quantifizierung dieses Wärme- und Massentransports ermöglicht wiederum Aussagen darüber, in welchem Masse magmatische Aktivität die Festigkeit der Lithosphäre reduziert und damit zum Auseinanderbrechen von Kontinenten beiträgt. Vorhandene Literatur und eigene Vorarbeiten legen nahe, dass die verschiedenen Gabbros des Messum-Komplexes genetisch miteinander und mit den sie enthaltenden südlichen Etendeka-Flutbasalten und -Latiten assoziiert sind. Die Ableitung dieser Beziehungen beruht jedoch größtenteils auf Feldbeobachtungen und wenigen petrochemischen Daten, weshalb sie im Rahmen dieser Studie mit Hilfe von EPMA- und SEM-basierter automatisierter Mineralogie sowie Haupt-, Spurenelement- und Nd-Sr-Hf-Isotopenstudien im Detail überprüft werden sollen. Krustenassimilation und fraktionierte Kristallisation haben während der Entwicklung vieler Etendeka-Laven eine wichtige Rolle gespielt, und es ist wahrscheinlich, dass zumindest einige Gabbros des Messum-Komplexes kumulative Gegenstücke zu einem Teil dieser Laven sind. Die gewonnenen Daten werden eine Präzisierung bestehender petrogenetischer Modelle ermöglichen, und Aussagen über den relativen Beitrag verschiedener asthenosphärischer (Tristan-Gough-Plume und oberer verarmter Mantel) und lithosphärischer Mantelquellen zur Entstehung der Gabbros und Etendeka-Laven liefern. Das Projekt wird einen laufenden Antrag eines langjährigen Kooperationspartners (JU 326/16-1) ergänzen, der darauf abzielt, die petrogenetischen Beziehungen zwischen den verschiedenen Arten von alkalischen Intrusivgesteinen (Theralite, Quarz- und Nephelin-Syenite) desselben Komplexes zu rekonstruieren. Die kombinierten Ergebnisse beider Projekte werden ein wesentlich besseres petrogenetisches Modell zur Erklärung der äußerst vielfältigen Gesteine dieses magmatischen Ringkomplexes und ihrer gegenseitigen Beziehungen, sowie seiner thermischen Entwicklung liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen