Kinematische Entwicklung von Krustenmyloniten aus Südmexiko während und nach dem Auseinanderbrechen von Pangea - ein mikrostruktureller und geochronologischer Ansatz, der Elektronenrückstreuung (EBSD) und Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) kombiniert.

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Yamirka Rojas-Agramonte, Ph.D.; Professorin Dr. Lucie Tajcmanova
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565882959

Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, die neuesten technischen Fortschritte sowohl in der Mikrostrukturanalyse als auch in der Geochronologie auf ein spezifisches geologisches Problem anzuwenden, das Wissenschaftler seit Jahrzehnten beschäftigt. Wie lässt sich die Überlappung großer Teile Mexikos mit den nördlichen Anden Südamerikas in der Rekonstruktion des Superkontinents Pangea erklären? Obwohl es einen Konsens darüber gibt, dass sich verschiedene Krustenblöcke entlang lateraler Scherzonen verschoben haben, ist immer noch unklar, wie und wann das genau stattfand. Grundsätzlich ist die Situation auf verschiedene tektonische Prozesse zurückzuführen, die während des Auseinanderbrechens des west-äquatorialen Pangea im Mesozoikum aktiv waren: (1) die Öffnung des Golfs von Mexiko und der Karibischen See, die Riftbecken und dextrale Scherzonen in Ostmexiko hervorbrachten, und (2) das Einsetzen schräger Subduktion der pazifischen Platte entlang der westlichen Plattengrenze Mexikos, die für hypothetische linkslaterale sog. Megascherzonen in Mexiko verantwortlich gemacht wird. Hinzu kommt (3) eine neuere Hypothese, die für das frühe Mesozoikum weite Teile Zentral- und Südmexikos als große Halbinsel betrachtet, welche durch Hyperextension einer infolge der permischen Orogenese verdoppelten Kruste entstand, die wiederum einen Großteil der besagten Überlappung erklären könnte. All diese tektonischen Prozesse haben unterschiedliche Wirkung auf Gesteine der mittleren kontinentalen Kruste, welche an tiefen Scherzonen, die heute in Form von Myloniten aufgeschlossen sind, studiert werden können. Die gesamte Problematik tritt besonders im Mylonitkomplex der Sierra de Juárez zutage, welcher seit langem kontrovers diskutiert wird, ebenso wie im Chiapas Massif, welches eine zum Teil vergleichbare geologische Geschichte hat. Mylonite beider Gebiete sollen hier auf ihre Kinematik und ihre zeitliche Einordnung hin untersucht werden. Hierzu kommt modernste EBSD-Analytik zum Einsatz um (1) anhand mikrostruktureller Merkmale Schersinn und physikalische Bedingungen der Deformation zu bestimmen und (2) um datierbare akzessorische Phasen (z.B. Zirkon und Titanit) auf innerkristalline Effekte der von Deformation betroffenen Kristalldomänen genau zu erkennen und zu analysieren. Diese Erkenntnis ist entscheidend um den Einfluss der Deformation auf die chemische Diffusion zu verstehen und diese Domänen genau zu dokumentieren. Im nächsten Schritt sollen mittels Ionensonde (SIMS) und des neuen, hochenergetischen Ionenstrahls die U-Pb Isotope der deformierten Bereiche einzelner Zirkone mit einem Strahldurchmesser von nur 3-4 Mikrometer gemessen werden, um so das Alter der Deformation zu bestimmen. Ergänzend sollen auch Titanit auf ähnliche Weise untersucht werden, mit zusätzlichem Schwerpunkt auf Veränderungen in der chemischen und isotopischen (delta18O) Zusammensetzung, um Rückschlüsse auf P-T Bedingungen und den Einfluss von Fluiden während der Deformation treffen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen