Tectonic framework of continental subduction - testing hypotheses and developing criteria
Final Report Abstract
Wie die Subduktion von tektonischen Platten anfängt, ist eines der wichtigsten und nur unvollständig gelösten Probleme der globalen Tektonik. Als Fallstudie für diesen Prozess haben wir den Gürtel von hochdruckmetamorphen Gesteinen in den Ostalpinen Decken in Österreich, Italien und Slowenien mit folgenden Methoden untersucht: Stukturgeologie, metamorphe und magmatische Petrologie, sowie Lu-Hf-Granat- und U-Pb-Zirkon- Altersbestimmung. Lu-Hf-Datierung brachte Ergebnisse wischen 100 und ~90 Millionen Jahren (Ma) für das Granatwachstum während der Druckzunahme, d.h. während der Subduktion, was auf eine relativ kurze Periode von Subduktion hindeutet. In zwei Gebieten (Schobergruppe und Texelgruppe) waren die Eoalpinen (d.h. kreidezeitlichen) Eklogite bereits in der Variszischen Orogenese zum ersten Mal subduziert und eklogitisiert worden, danach exhumiert und teilweise retrograd metamorph überprägt worden, um dann in der Kreidezeit erneut subduziert zu werden. Dies wurde durch Granat-Mikroanalytik und Lu-Hf-Datierung nachgewiesen. Der Texel-Komplex bildet den tiefer subduzierten südöstlichen Teil der Ötztal-Decke, und der Schneeberg-Komplex eine mit paläozoischen Sedimenten, die ursprünglich auf dem Ötztal- und Texel-Komplex lagen, gefüllte Synklinale. Der Gradient der Eoalpinen Metamorphose in diesem Gebiet zeigt eine Subduktion nach Südosten an. Die ältesten kreidezeitlichen Eklogite und damit der Beginn der Subduktion finden sich in der Saualpe, in dem Gebiet, wo auch permische Gabbro-Intrusionen am häufigsten und permische Hochtemperatur-Niedrigdruck-Metamorphose am ausgeprägtesten sind. Dies unterstützt die Hypothese, dass der Beginn der Subduktion intra-kontinental und durch das permische Riftsystem kontrolliert stattfand. Metamorpher Diamant wurde in den südöstlichen Pohorje-Bergen in Paragneisen nachgewiesen. Diese bilden die Matrix, in der Linsen von Eklogit und Granatperidotit eingelagert sind. In allen Gesteinstypen in diesem Gebiet wurden ähnliche Ultrahochdruck-Bedingungen nachgewiesen, was belegt, dass dieser Ultrahochdruckkomplex einen kohärent subduzierten und wieder freigelegten Gesteinskomplex darstellt und keine Mélange aus einem Subduktionskanal.
Publications
- (2015): Diamond in metasedimentary crustal rocks from Pohorje, Eastern Alps : a window to deep continental subduction. Journal of metamorphic Geology, 33, 495-512
Janák, M., Froitzheim, N., Yoshida, K., Sasinková, V., Nosko, M., Kobayashi, T., Hirajima, T. & Vrabec, M.
(See online at https://doi.org/10.1111/jmg.12130) - (2016): Timing of eclogite-facies metamorphism of mafic and ultramafic rocks from the Pohorje Mountains (Eastern Alps, Slovenia) based on Lu–Hf garnet geochronometry. Lithos, 262, 576-585
Sandmann, S., Herwartz, D., Kirst, F., Froitzheim, N., Nagel, T.J., Fonseca, R.O.C., Münker, C., Janák, M.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.lithos.2016.08.002)
