Spätproterozoisches Auseinanderbrechen von Rodinia in Mexiko - Ein neuer Ansatz mittels SIMS Datierung von Zirkon Coronastrukturen und Baddeleyit
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Laurentia, Baltica und Amazonia sind ehemals zusammenhängende kontinentale Fragmente, deren Auseinanderbrechen während des frühen Ediakariums das finale Stadium des Rodinia Superkontinents einleitete. Um die Konfiguration von Superkontinenten zu rekonstruieren, ist es entscheidend, zeitgleiche Gangschwärme zu identifizieren, die sich als Reste einer magmatischen Großprovinz, einer sogenannten LIP (Large Igneous Province), über ehemals zusammenhängende Kratone ausgedehnt haben. Derartige ca. 615 Ma alte Gänge mit einer für Plumemagmatismus typischen Zusammensetzung sind seit langem aus Baltica (Egersund) und Laurentia (Long Range) bekannt; zeitgleiche Ganggesteine waren bislang allerdings weder in Amazonia noch im Oaxaquia Terrane (Mexiko) nachgewiesen, welche sich in Plattenrekonstruktionen für Rodinia während des mittleren Proterozoikums zwischen Amazonia und Baltica befanden. Mittels neu entwickelter Datierungsmethoden basierend auf Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) wurde eine vorher unbekannte LIP mit auf einen Plume verweisender Magmenzusammensetzung nachgewiesen, die sich über die kontinentalen Fragmente des auseinanderbrechenden Rodinias erstreckte und damit die Bildung des Iapetus Ozeans einleitete. Belege für dieses Modell wurden in zwei unterschiedlichen Arbeitsgebieten entdeckt: (1) Plume-typische subvulkanische Gänge des Novillo Gneis in Oaxaquia (nordwestliches Mexiko), deren in-situ U-Pb Mikrobaddeleyit Datierungen verläßliche Intrusionsalter von 619 ±9 Ma ergaben, die zeitgleich mit E-MORB Amphiboliten in Chiapas sowie Gangintrusionen des Egersund und der Long Range sind, und (2) E-MORB Magmatite, die das ca. 1 Ga alte metamorphe Grundgebirge (einschließlich metamorpher Anorthositmassive) des Chiapas Massivs im südöstlichen Mexiko intrudierten und älter sind als die ordovizische hochgradige Metamorphose. Das Alter dieser von einer späteren Metamorphose überprägten mafischen Gänge konnten nicht direkt bestimmt werden; stattdessen wurde kontaktmetamorpher Zirkon datiert, der sich im Anorthosit im Bereich der Kontaktaureole der mafischen Gänge durch Entmischung von Zirkonium aus Rutil und Ilmenit gebildet hat. Diese kontaktmetamorphen Zirkone bildeten sich bei Temperaturen oberhalb 700°C zwischen 615 ±7 Ma und 608 ±12 Ma. Ihre chemische und isotopische (Hf, O) Zusammensetzung belegt eine zeitliche Abfolge, bei der Zr aus Fe-Tihaltigen Oxiden freigesetzt wurde. Andere Mineralphasen wurden abgebaut und umgewandelt und das Gestein schließlich durch Fluide während der ordovizischen Regionalmetamorphose überprägt. Zirkon δ18O Werte in datierten Granuliten aus Oaxaquia liegen zwischen +6.2‰ und +9.8‰, während Zirkone aus Gneisen in Südost-Chiapas, die dem Stenium-Tonium zugeordnet werden, niedrigere δ18O Werte von +2.0‰ bis +2.8‰ aufweisen. Diese deutlich erniedrigten δ18O Werte zeigen die Reaktivierung ausgedehnter tektonischer Kontaktzonen möglichweise während eines gravitativen Kollapses an. Dies weist darauf hin, dass sich Oaxaquia möglicherweise am nördlichen Rand von Amazonia befand, wo es das Gegenstück zu Baltica bildete als diese beiden kontinentalen Fragmente auseinanderbrachen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2019). Coeval Early Ediacaran breakup of Amazonia, Baltica and Laurentia: evidence from micro-baddeleyite dating of dykes from the Novillo Canyon, Mexico. – Geophysical Research Letters 46, 2003-2011
Weber, B., Schmitt, A.K., Cisneros de León, A., González-Guzmán, R.
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(2020). Neoproterozoic extension and the Central Iapetus Magmatic Province in southern Mexico – new U-Pb ages, Hf-O isotopes and trace element data of zircon from the Chiapas Massif Complex. – Gondwana Research
Weber, B., Schmitt, A.K., Cisneros de León, A., González-Guzmán, R., Gerdes, A.
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(2020). Permo-Triassic metamorphism in the Mérida Andes, Venezuela – New insights from geochronology, O-isotopes, and geothermobarometry. – International Journal of Earth Sciences
Tazzo-Rangel, D., Weber, B., Schmitt, A.K., González-Guzmán, R., Cisneros de León, A., Hecht, L.
