Bestimmung von Abkühlraten der unteren ozeanischen Kruste an Gesteinen aus Bohrkernen des ICDP Oman Drilling Project.

• Antragstellerin: Dr. Kathrin Faak
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 298787604

• Erstellungsjahr: 2021

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ziel dieses Projektes war die Bestimmung eines Abkühlraten-Profils durch Gesteine der plutonischen ozeanischen Kruste, die im Rahmen des ICDP Chikyu Oman Drilling Projects erbohrt wurden. Die Abkühlraten sollten mittels verschiedener Diffusionschronometer (hauptsächlich Mg-in-Pl, aber auch Ca-in-Ol) ermittelt werden. Das so bestimmte Abkühlraten-Profil sollte zum einen mit ermittelten Abkühlraten-Profilen von modernen ozeanischer Kruste verglichen werden, und zum anderen mit bereits existieren Abkühlraten-Profilen verschiedener Abschnitte des Oman-Ophiolits. Im Laufe des Projektes kam es zu diversen Unterbrechungen und Verzögerungen, so dass zum jetzigen Abschluss des Projektes nur ein Abkühlratenprofil für den Bohrkern GT1 vorliegt. Die Gesteine des Bohrkerns GT2 sind ausgewählt, beprobt, präpariert und petrographisch dokumentiert, aber die Analyse von Konzentrationsprofilen in Plagioklas (und Olivin) und die Diffusionsmodellierung dieser Profile zur Bestimmung der Abkühlraten ist bisher nicht erfolgt. Das ermittelte Abkühlraten-Profil des Bohrkern GT1 wurde mit dem einzigen vorhandenen Abkühlraten-Profil eines modernen, schnell spreizenden mittelozeanischen Rückens verglichen. Die neuen Daten zu Abkühlraten des Bohrkern GT1 fallen im Wesentlichen mit dem Trend zusammen, der auch für moderne mittelozeanische Kruste ermittelt wurde. Im Detail zeigt sich allerdings für die Proben des Bohrkern GT1 eine stärkere Abnahme der Abkühlraten mit der Tiefe, als dies für moderne mittelozeanische Kruste der Fall ist. Im Vergleich mit den bisher ermittelten Abkühlraten-Profilen des Oman-Ophiolits fallen die hier neu ermittelten Daten zwischen die Datenbereiche der bestehenden Datensätze. Ob dies geologische Gründe hat, oder auch durch die unterschiedliche Wahl zur Methode zur Ermittlung der Abkühlraten zu erklären ist, muss noch weiter untersucht werden. Die neu ermittelten Daten lassen sich (zum jetzigen Zeitpunkt) am ehesten mit einem thermischen Modell erklären, in welchem der Wärmetransport der tieferen ozeanischen Kruste primär durch Konduktion erfolgt.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2018) What causes the layering of gabbros? – A microanalytical and microstructural investigation on the layering of two gabbro sections in the Oman ophiolite – GeoBonn 2018
  Mock, D., Ildefonse, B., Garbe-Schönberg, D., Müller, S., Faak, K., Namur, O. and Koepke, J.
  
• (2019) Oman Drilling Project: Cooling rates of the lower oceanic crust determined from diffusion chronometry – IODP/ICDP Meeting Köln 2019
  Faak, K.
  
• (2020) Site GT2: foliated to layered gabbro transition. In Kelemen, P.B., Matter, J.M., Teagle, D.A.H., Coggon, J.A., and the Oman Drilling Project Science Team, Proceedings of the Oman Drilling Project: College Station, TX (International Ocean Discovery Program)
  Kelemen, P.B., Matter, J.M., Teagle, D.A.H., Coggon, J.A., and the Oman Drilling Project Science Team
  
• Site GT1. Proceedings of the Oman Drilling Project: College Station, TX (International Ocean Discovery Program)
  Kelemen, P.B., Matter, J.M., Teagle, D.A.H., Coggon, J.A., and the Oman Drilling Project Science Team