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Chalcophile Elemente in Basalten als potentieller Indikator für die Quelle des Shatsky Rise Mantelplumes

Leitung:Dr. Renat Almeev, Dr. Maxim Portnyagin (GEOMAR, Kiel)
Laufzeit:1 Jahr
Förderung durch:DFG

Ozeanische Plateaus wie Shatsky Rise sind riesige vulkanische Formationen, deren geologischer Aufbau maßgeblich durch eine enorme Menge aufsteigender Magmen des Erdmantels bestimmt wird. Mehrere Modelle werden für die Entstehung von ozeanischen Plateaus vorgeschlagen. Die beiden wichtigsten Hypothesen für Shatsky Rise gehen entweder (1) von einem Mantelschmelzen, das als Ergebnis eines Mantel Plume entsteht, oder (2) von einer Besonderheit an einem mittelozeanischen Rücken (extreme hohe Dynamik, Mantel-Material mit eklogitischen Komponenten) aus. Ziel der 2009 durchgeführten IODP Expedition 324 war es, die vulkanischen Gesteine des Shatsky Rise zu erbohren, um zu klären welche dieser zwei Mechanismen (oder beide) für diese Provinz in Frage kommt. Die zahlreichen geochemischen Untersuchungen, die seit 2010 durchgeführt wurden (u.a., Sr, Nd, Hf and He Isotope) deuten auf eine Mantelquelle hin, die leicht angereicherte MORBs liefert. Schmelzprozesse als Ergebnis eines Mantel Plumes konnten jedoch weder bestätigt noch ausgeschlossen werden.

Zusätzlich zu isotopischen Signaturen kann die Aktivität eines Mantel Plumes über die Konzentration und Verteilung von chalkophilen Elementen nachgewiesen werden. Bislang besteht der Datensatz für Shatsky Rise Basalte jedoch nur aus Analysen von Gesamtgesteinen. Die Konzentration von chalkophilen Elementen können teilweise durch hydrothermale Alteration verändert sein (insb. durch Bildung von sekundären Sulfiden). In diesem Projekt sollen die Konzentrationen von chalkophilen Elementen (u.a., Cu, Ag, Au, Se) in nicht alterierten Gläsern, die in vielen Proben vorkommen, mit ICP-MS Laser Ablations Methoden untersucht werden. Komplementäre Untersuchungen an Gläsern werden durchgeführt, um den Oxidationszustand zu ermitteln. Die Interpretation der Ergebnisse soll einen wesentlichen Beitrag zu dem Entstehungsprozess des Shatsky Rise Ozeanischen Plateaus liefern.

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