Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

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gioklas-Quarz-Verwachsungen eingebettet. Diese Matrix
bildet modal den Hauptbestandteil (bis > 90 Vol.%) der
Pegmatite und besitzt ein Plagioklas zu Quarz Verhältnis
von etwa 3 zu 1 (Abb. 4.31b). Nebenbestandteile (< 1
Vol.%) sind Amphibol und Klinozoisit.
Die Zoisitkristalle besitzen einen einheitlichen Wachstumszonarbau,
der drei Stadien der Zoisitkristallisation
sowie der Pegmatitentwicklung widerspiegelt (Abb. 4.32):
In Stadium 1 kristallisiert eisenreicher Zoisit 1 [X Fe Zoisit 1 =
0,17; X Fe = Fe/(Fe+Al-2)], der jedoch nur noch in reliktischen
Kernen zu beobachten ist. In Stadium 2 reagiert Zoisit
1 mit der Schmelze, wird partiell von dieser resorbiert
und ein eisenärmerer Zoisit 2 [X Fe Zoisit 2 = 0,12] kristallisiert.
In Stadium 3 werden sowohl Zoisit 1 als auch Zoisit
2 von der Schmelze partiell resorbiert und eisenarmer
Zoisit 3 [X Fe Zoisit 3 = 0,10] kristallisiert. Während der Stadien
2 und 3 kristallisieren zudem Klinozoisit, albitreicher
Plagioklas und Amphibol. Die Plagioklas-Quarz-Matrix
kristallisiert im Anschluss an Zoisit 3 und stellt den
Schlusspunkt der magmatischen Entwicklung der Pegmatite
dar. Gefüge, Mineralchemie, Phasenbeziehungen
der Pegmatite in Verbindung mit Schmelzbeziehungen im
MORB und Trondhjemit-System sowie den bekannten
metamorphen Druck- und Temperaturbedingungen der
Münchberger Gneismasse erlauben es, die Druck-Temperatur-Entwicklung
der Pegmatite zu rekonstruieren
(Abb. 4.32b): Zoisitabbau im Eklogit bei etwa 2,8 GPa/
750 °C führt zur Bildung geringer Mengen trondhjemitischer
Entwässerungsschmelzen, die sowohl an H 2O als
auch an Zoisit gesättigt sind. Diese Schmelzen sammeln
sich lokal in Schmelztaschen und kristallisieren bei etwa
2,5 GPa/730 °C zu Zoisit 1 als Liquidusphase (Stadium 1).
Bei etwa 1,4 GPa/650 bis 700 °C wird das gesamte System
thermisch gestört, Zoisit 1 resorbiert und Zoisit 2 kristallisiert
(Stadium 2). Kristallisation von Zoisit 3 und der
Plagioklas-Quarz-Matrix erfolgte bei etwa 1,0 GPa/620
bis 650 °C (Stadium 3). Die Daten zeigen, dass die trondhjemitischen
Schmelztaschen während der gesamten Heraushebung
von ~ 2,8 bis 1,0 GPa, also über rund 60 km,
einen stabilen, integralen Bestandteil des Eklogitkörpers
bildeten.
Um die Gesamtchemie der Pegmatite und damit der
ursprünglichen trondhjemitischen Schmelze zu bestimmen,
wurde die Hauptelementchemie der Pegmatitminerale
mit der Mikrosonde gemessen. Die Spurenelementgehalte
der Pegmatitminerale i) Zoisit, ii) Plagioklas und
iii) Amphibol wurden mittels ICP-MS (Inductively Coupled
Plasma Mass Spectrometry) an Mineralseparaten
Abb. 4.32: (a) Schemazeichnung der magmatischen Entwicklung der Zoisite (gezeichnet parallel [010]). Der Eisengehalt
in Zoisit [X Fe = Fe/(Fe+Al- 2)] spiegelt drei Wachstumsstadien wider. Während der Stadien 2 und 3 kristallisiert
zusätzlich Klinozoisit und albitreicher Plagioklas. (b) P-T Entwicklung der Zoisitpegmatite abgeleitet aus den Eisengehalten
der unterschiedlichen Zoisitwachstumsstadien, koexistierenden albitreichem Plagioklas und Klinozoisit während
der Stadien 2 und 3 sowie den Phasenbeziehungen im MORB und Trondhjemit System. Isoplethen (dünne gepunktete
Linien) sind für Eisengehalte in Zoisit von X Fe Zoisit = 0,17, 0,12 und 0,10 entsprechend den Eisengehalten der Zoisitwachstumszone
1 bis 3. Die Linie A-B repräsentiert das Entwässerungsschmelzen von Zoisit. Das Fragezeichen stellt
die Störung des Systems während Stadium 2 dar. Die schwache Aufheizung während Stadium 2, die durch den S-förmigen
P-T Pfad angedeutet wird, ist jedoch spekulativ.
(a) Schematic drawing of the magmatic evolution of zoisite (viewed parallel [010]). Iron content [X Fe = Fe/(Fe+Al- 2)]
in zoisite displays three growth stages. During stages 2 and 3 clinozoisite and albite-rich plagioclase crystallized also.
(b) P-T evolution of the zoisite-pegmatites as derived from the iron content of the different growth stages of zoisite, coprecipitated
albite-rich plagioclase and clinozoisite during stages 2 and 3, and phase relations in MORB and trondhjemite
system. Isopleths (thin stippled lines) are for X Fe zoisite = 0.17, 0.12, and 0.10 as observed in zoisite growth stages
1 to 3. Line A-B is the dehydration melting of zoisite. The question mark indicates the perturbation of the system during
pegmatite stage 2. The slight re-heating during pegmatite stage 2 as suggested by the s-shaped P-T path is, however,
speculative.
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam