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Projekt
Was radiogenes Osmium für die Entstehung der unteren ozenischen Kruste im Oman-Ophiolith bedeutet
Antragsteller
Professor Dr. Harry Becker
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Förderung
Förderung seit 2026
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 578933901
Der Oman-Ophiolith ist das größte bekannte Segment ehemaliger ozeanischer Lithosphäre, das auf kontinentale Kruste aufgeschoben wurde. Er bietet einen einzigartigen Einblick in Prozesse an schnell spreizenden Rücken und hat wesentlich zum Verständnis der Entstehung ozeanischer Kruste beigetragen. Vor rund 96 Millionen Jahren Teil eines aktiven Spreizungszentrums, wurde der Ophiolith bald zur Oberplatte einer Subduktionszone. Magmatische Prozesse an dieser konvergenten Plattengrenze beeinflussten sowohl den Mantel als auch die Kruste. Untersuchungen haben vielfältige Fragen zu magmatischen, hydrothermalen und tektonischen Prozessen aufgeworfen. Das vom ICDP geförderte Oman Drilling Project (2016–2018) zielte darauf ab, weniger verwitterte, tiefere Bereiche im südlichen Ophiolith zu beproben. Dies gelang durch Kernbohrungen und temporäre Bohrloch-Observatorien. Dieser Antrag beschäftigt sich mit Prozessen, die die untere Kruste und den oberen Mantel im Wadi-Tayin-Massiv des Ophioliths gebildet und verändert haben. Neue Osmiumisotopendaten zeigen deutliche Unterschiede zwischen Kruste und Mantel. Daraus folgt, dass die Kruste nicht direkt aus dem harzburgitischen Hauptanteil des darunterliegenden Mantels durch Aufschmelzprozesse entstanden sein kann. Die Frage stellt sich dann nach den Transportwegen und Herkunft der Magmen. Diese bleiben bislang unklar. Bisherige Daten zeigen Osmium-Isotopenverhältnisse, die auf einen sedimentären oder kontinentalen Beitrag zur tiefen Kruste hindeuten – eine Zusammensetzung, die nicht allein durch hydrothermale Prozesse erklärbar ist. Wir schlagen daher vor, alternative Hypothesen zur Herkunft des radiogenen Osmiums, z.B. als intrinsischer Bestandteil des Erdmantels im Indischen Ozean zu testen. Dies soll erreicht werden durch (1) erweiterte Probenahme von Krustengesteinen zur Analyse von Osmium-Isotopen und chalcophilen Elementen sowie (2) Kombination dieser Daten mit Rb-Sr- und Sm-Nd-Isotopenanalysen von Klinopyroxen und Pb-Isotopenanalysen an Sulfiden und Plagioklas. Ziel ist es, mit Hilfe dieser kombinierten Isotopensystematik die ursprüngliche magmatische Zusammensetzung von möglichen hydrothermalen Veränderungen zu trennen. Zudem sollen Gabbroader und Dunite im oberen Mantel untersucht werden, um zu prüfen, ob sie als Magmen-Transportwege mit „kontinentalen“ Osmiumsignaturen gedient haben könnten. Zusätzliche Erkenntnisse erwarten wir aus neuen Daten zu chalkophilen Elementen hinsichtlich Sulfidsättigung und -separation in der tiefen ozeanischen Kruste. Grundlage der Untersuchungen sind vorrangig Proben des Oman Drilling Project, insbesondere aus den CM-Bohrungen (Kruste-Mantel-Übergang) sowie den GT1-3-Bohrungen, die Gabbros der unteren Kruste und der axialen Schmelzlinse erfasst haben.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
