Charakterisierung des avalonisch-cadomischen Basement Europas: U-Pb- und Hf-Isotopensystematik detritischer Zirkone
Final Report Abstract
Im Mittelpunkt dieses Vorhabens stand die Entwicklung der in-situ Datierung und Hf-Isotopenanalyse von Zirkonen mittels Laser-Ablation (MC-)ICP-MS und ihrer Anwendung. Die U-Pb Zirkonanalysen lassen sich inzwischen mit gleicher bzw. sogar besserer Reproduzierbarkeit und Spotgröße (20-30µm) als mit der Ionensonde durchführen lassen. Bei Interlaborvergleichstudien zeigten die erzielten Ergebnisse gute Übereinstimmung (<1%) mit ID-TIMS Altern. Somit kann die LA-ICP-MS im Vergleich zu bisherigen Methoden deutlich zeitsparender und kostengünstiger Isotopenverhältnisse mit hinreichender Genauigkeit bestimmen. Die Anwendung auf andere U- und Th-haltige Phasen zeigt das große Potential der entwickelten Methodik für die Datierung und Interpretation von lagerstättenbildenen Prozessen, Alteration und Fluid-Ereignissen. Die Kombination von Hf-Isotopie und U-Pb-Altern erlaubt zwischen Zirkonwachstum und – alteration zu unterscheiden und macht damit erst die eindeutige Interpretation von Altern komplexer Zirkone aus metamorphen Gesteinen möglich. Bei detritischen Zirkonen ermöglicht die kombinierte Analyse die Rekonstruktion und Charakterisierung Terranspezifischer tektonometamorpher Ereignisse. Hauptgegenstand der Untersuchungen waren detritische Zirkone aus neoproterozoischen und frühpaläozoischen Sedimenten zur Charakterisierung und Unterscheidung einzelner Platten der europäischen Terrancollage. Detaillierte Untersuchungen, auch zu regionalen und zeitlichen Variationen der Zirkonaltersspektren, erlaubten bestehende paläogeographische Modelle zu überprüfen und zu verfeinern. Sie ermöglichten auch eine verbesserte Rekonstruktion der Cadomischen Orogenese vom Neoproterozoikum bis frühsten Kambrium und eine verbesserte Zuordnung der verschiedenen Regionen zu potentiellen Liefergebieten. Anhand der Alterspektren ließen sich Sedimente aus unterschiedlichen Bereichen korrelieren oder eben klar differenzieren und verschiedenen Herkunftsgebieten zuordnen. Dabei konnte neben einer Amazonas-Provenance für Sedimente im nördlichen Bereich (Wales, Brabant Massif) und dem Istanbul Terran, als weitere Liefergebiete der SW des Baltischen Schildes, der Westafrikanische Kraton und der Sahra Kraton unterschieden werden. Es zeigte sich außerdem, dass die bearbeiteten Sedimente vor allem von Fragmenten von Gesteinen, die während des letzten geologischen Ereignisses gebildet wurden, dominiert werden. Sedimente also nur bedingt für die Rekonstruktion von Krustenbildung zu verwenden sind. Für ein zuverlässiges Altersspektren einer Region müssen zeitlich und räumlich verschiedene Proben analysiert werden, da häufiger regionale Quellen dominieren. Solche Studien mit statistisch sinnvollen Analysen (>100) pro Probe lassen sich nur mit der LA-ICP-MS durchführen.
Publications
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