Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

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Abb. 4.59: Nd-Isotopen-Modellalter (TDM in Ga) von Gesteinen der kontinentalen Kruste zeigen das Alter der Extraktion
der krustenbildenden Mantelschmelzen an, bezogen auf die zeitliche Entwicklung der Nd-Isotopie in der Mantelquelle.
Die paläozoischen metamorphen, magmatischen und sedimentären Gesteine (18 bis 40° S) und känozoische
Ignimbrite aus der CVZ zeigen Nd-Modellalter mit einem Maximum zwischen 1,7 und 2 Ga, einer Periode bedeutenden
Wachstums kontinentaler Kruste. Die U-Pb-Alter von Zirkonen aus einen spätkänozoischem Ignimbrit der CVZ
sind ein Beispiel für ererbte, in diesem Fall neoproterozoische Alter. Offensichtlich ist die proterozoische Kruste bedeutender
Materiallieferant für nachfolgende magmatische und sedimentäre Prozesse im altpaläozoischen sowie im känozoischen
Orogen.
Nd model ages (TDM in Ga) indicate the separation of continental crust-forming melts from their mantle source, referring
to the Nd isotopic evolution of the mantle. Many Palaeozoic metamorphic, magmatic, and sedimentary rocks (18°
bis 40° S) and Cenozoic ignimbrite from the CVZ show Nd model ages between 1.7 to 2 Ga, which coincides with the
ages of important growth of the continents. The U-Pb ages on zircon are an example for inherited ages, in this case a
Neoproterozoic age, in late Cenozoic ignimbrite of the CVZ. Proterozoic crust is recycled in magmatic and sedimentary
processes in the early Palaeozoic as well as the Cenozoic orogens.)
einem Gebirge, das heißt, ein großer Teil der im sub-arc
Mantel produzierten Schmelzen trägt nicht zur Krustenbildung
bei. Im Gegensatz dazu fördert Extension und
Transpression im magmatischen Bogen, wie in Jura und
Unterkreide in den zentralen und südlichen Anden vorherrschend,
das Eindringen mantel-derivater Schmelzen
in die Kruste. Hier differenzieren sie als Batholite oder
werden als Vulkanite in extensionalen Becken abgelagert,
das heißt, die Schmelzen tragen zur Krustenneubildung
bei.
Die Wechselbeziehung magmatischer Prozesse
und Riftentwicklung an passiven Kontinenträndern:
Das Fallbeispiel Namibia (Südatlantik)
Die Öffnung des Südatlantiks steht im Zusammenhang mit
dem Aufbrechen des Superkontinents Gondwana und wird
begleitet von sehr intensivem, syntektonischem Magmatismus,
was zur Hypothese des „aktiven Rifting“ geführt
hat. Diese Hypothese sieht die Krustendehnung und den
Aufbruch als dynamische Folge aufsteigender Magmen
aus dem tiefen Erdmantel an. Alternativ erklärt das Modell
des „passiven Riftings“ die Ursache des Aufbrechens von
Kontinenten genau gegensätzlich: Dehnung und Extension
der Kruste führen zur Schmelzbildung im oberen
Mantel durch Druckentlastung. Die Wechselbeziehung
zwischen Magmatismus und Tektonik ist für das Verständnis
der Plattentektonik und des Stoffaustauschs zwi-
schen Erdmantel und Kruste von großer Bedeutung. Sie
hat aber auch ganz entscheidende Konsequenzen für die
thermische Entwicklung neuer Kontinentränder und damit
auch für deren Kohlenwasserstoffpotential. Magmatische
Gangschwärme können Schlüsselinformationen geben
über die Dehnungsrichtung und das Alter krustaler Bruchstrukturen
sowie über den Stoffbestand, die Herkunft und
Bildungsbedingungen der intrudierten Magmen.
In einem gemeinsamen Projekt untersucht das GFZ (Sektionen
4.2 und 1.4) zusammen mit dem Geological Survey
von Namibia den „Henties Bay-Outjo Gangschwarm“
(HOD) in Namibia, einen der größten Gangschwärme an
den Kontinenträndern des Südatlantiks (Abb. 4.61). Erst
durch den Einsatz von hochauflösenden Aeromagnetikund
Satellitendaten war es möglich, den HOD-Gangschwarm
im Detail zu kartieren, auch unter einer Abdeckung
von Wüstensand und Vegetation (Abb. 4.62). Für
die fernerkundlichen Arbeiten wurden Daten von Landsat
TM 7 (ETM+) verwendet, die eine räumliche Auflösung
im panchromatischen Kanal von 15 m x 15 m liefern.
Die Bodenauflösung der Aeromagnetikdaten beträgt
ca. 50 m x 50 m. In einem Gebiet von über 100.000 km 2
wurden Richtung, Dichte (Anzahl pro Flächeneinheit)
sowie Länge der magmatischen Gänge erfasst und einer
statistischen Analyse unterworfen (Hahne, 2004). Die
Auswertung dieser Daten deutet darauf hin, dass im gesamten
Gebiet des HOD ein Spannungszustand der Krus-
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