Multiple Schwefel-, Sauerstoff-, Strontium-Isotope und chalcophile Elemente: Ein geochemisches Profil durch die tiefe langsam-spreizende ozeanische Kruste (IODP Expedition 360, Atlantis Bank, Southwest Indian Ridge)

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Koepke; Professor Dr. Harald Strauß
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319774021

IODP Expedition 360 zur Atlantis Bank (Südwest Indischen Rücken; SWIR) wurde am 30. Januar 2016 beendet. Sie ist Leg 1 des SloMo Projektes, einem Multi Leg Programm mit dem Ziel, per wissenschaftlicher, ultratiefer Bohrung die Kruste/Mantel Grenze unter langsam spreizenden mittelozeanischen Rücken erstmals zu beproben. Weiterreichendes Ziel des Projektes ist es, die Natur der Moho in langsam spreizender ozeanischer Lithosphäre zu verstehen. Hole U1473A penetrierte während der Expedition 360 ca. 790 m massive gabbroide Gesteine, bestehend aus Olivin Gabbro, Gabbro s.str., Oxid Gabbro, Gabbronorit und zahlreichen felsischen Gängen. Zahlreiche Intervalle aus pophyroklastischen bis ultramylonitischen Gabbro dokumentieren eine ca. 600 Meter mächtige Scherzone, die belegt, dass die Platznahme der Gabbros in Form von Diapiren in einer sehr dynamischen Umgebung erfolgte. Die Platznahme begann intrusiv im partiell geschmolzenem Zustand, gefolgt von einer tektonischen Phase des Aufstiegs in die Gabbro Dike Übergangszone im Subsolidus Regime. Mit Hilfe des durch die Expedition 360 genommenen Bohrkerns U1473A soll in diesem Projekt der Kreislauf des Schwefels und der damit verbundenen chalcophilen Elemente in typischer langsam spreizender ozeanischen Kruste untersucht werden. Der analytische Ansatz zielt auf das Analysieren von multiplen Schwefel Isotopen sowie Spurenelementen mit Focus auf den chalcophilen Elementen in gabbroiden und felsischen Gesteinen. Um das ganze Spektren an Gesteinen der langsam spreizenden Lithosphäre zu erfassen, werden auch noch einige wenige Basalte von der extrusiven Sequenz sowie Mantelgesteine von der Atlantis Bank, die über ROV oder Dredgen genommen wurden, in das analytischen Programm mit aufgenommen. Downhole Konzentrations Profile über Schwefel und den chalcophilen Elementen ermöglichen uns, die Schlüsseltrends bezgl. Anreicherung und Abreicherung zu identifizieren. Multiple Schwefel Isotope, in Kombination mit Silikat Sauerstoff Isotope und Gesamtgesteins Strontium Isotope bilden den Schlüssel zur Klärung, ob die Sulfide in den verschiedenen Paragenesen durch primärmagmatische oder durch sekundäre Prozesse gebildet wurden, insbesondere durch Meerwasser abgeleitete Fluide und die daraus resultierenden Fluid Gesteins Interaktionen. Durchlicht und Auflicht mikroskopische Untersuchungen, sowie in situ Analysen mit Elektronenstrahl Mikrosonde (EMPA), und Laser Ablation (inductively coupled plasma mass spectrometry, LA ICPMS) werden ermöglichen, die beteiligten Prozesse zum Schwelkreislauf in der tiefen langsam spreizenden ozeanischen Kruste grundlegend zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 527: Bereich Infrastruktur - "International Ocean Discovery Program" (IODP)