Geochemie und Geochronologie des Erongo-Komplexes, Namibia

GESTEIN / PRIMITIVER MANTEL
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Geologische und geochemische Beschreibung der Etendeka-Provinz
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Paraná-Etendeka-”low Ti”-Basalte
Paraná-Etendeka-”high Ti”-Basalte
Rb Ba Th U Nb K La Ce Pb Pr Sr P Nd Zr Sm Eu Ti Dy Y Yb Cs
Lu
Abbildung 2.2.1: Spiderdiagramm der Paraná-Etendeka-Flutbasalte (MgO > 4,5 Gew.-%) normiert auf die
Werte des primitiven Mantels (Sun & Mc Donough, 1989). Die „high Ti“-Flutbasalte wurden aus Gründen der
Übersichtlichkeit farbig unterlegt dargestellt. Die Daten der Flutbasalte stammen von Petrini et al. (1987),
Cordani et al, (1988), Peate (1990) und Peate & Hawkesworth (1996).
Problematisch in der Interpretation von Isotopenverhältnissen und
Spurenelementkonzentrationen ist allerdings die Assimilation kontinentaler Kruste im Laufe
von AFC-Prozessen (Assimilation and Fractional Crystallization). Dadurch werden
Spurenelemente wie Cs, Rb, K und Pb in der Schmelze angereichert, während die Schmelze
an mantelspezifischen Spurenelementen wie Ni und Cr zunehmend verarmt. Ein Hinweis auf
das Vorhandensein dieser Prozesse in der Genese der Etendeka-Flutbasalte ergeben
Spiderdiagramm-Muster mit ausgeprägten positiven Pb- und negativen Nb-Anomalien, die
besonders stark bei den „low Ti“-Basalten ausgeprägt sind (Abbildung 2.2.1). Somit scheint
die Assimilation von kontinentaler Kruste bei den „low Ti“-Basalten eine größere Rolle
gespielt zu haben als bei den „high Ti“-Basalten. Für eine Assimilation von kontinentaler
Kruste würden auch die erhöhten δ 18 O-Werte von +6,3 ‰ bis +8,3 ‰ sprechen (Fodor et al.,
1985; Harris et al., 1989). Der durchschnittliche δ 18 O-Wert des Mantels liegt bei +5,7±0,3 ‰
(Taylor, 1980). Um diese, für mantelgenerierte Basalte relativ hohen δ 18 O-Werte zu
erreichen, muss kontinentale Kruste assimiliert werden (Harris et al., 1989). Weiterhin
sprechen für eine Assimilation von kontinentaler Kruste sowohl die negativen εNd-Werte bei
vergleichsweise hohen 87 Sr/ 86 Sri-Verhältnissen (Abbildung 2.2.2) als auch eine positive
Korrelation der 87 Sr/ 86 Sri-Verhältnisse mit zunehmenden SiO2-Gehalten (z.B. Thompson et
al., 1984). Nach Gibson et al. (1996) findet die Kontamination der Quelle sowohl bei den
„low Ti“- als auch bei den „high Ti“-Basalten in der Lithosphäre statt. Als Kontaminanten
kommen nach Hergt et al. (1991) und Molzahn et al. (1996) z. B. subduzierte Sedimente in
Frage.
Scientific Technical Report STR 05/02 GeoForschungsZentrum Potsdam
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