MARID-Xenolithe bestehen vor allem aus den namensgebenden Mineralen Glimmer (engl. „mica“), Amphibol, Rutil, Ilmenit und Diopsid (Dawson et al. 1977). Als Akzessorien können noch verschiedene Titanite, Olivin, Orthopyroxene, Serpentine und Dolomite auftreten (Dawson et al. 1977). Als weitere Minerale treten auch Spinell und Perovskit auf (Konzett et al. 2000). Der im Rahmen dieser Arbeit analysierte Dünnschliff (BR 2-8) eines MARID-Xenolithen aus Bultfontein, Südafrika, weist die zu erwarteten Hauptphasen Glimmer, Amphibol, Rutil, Ilmenit und Diopsid auf und ist somit als MARID-Xenolith klar zu identifizieren, jedoch wurden auch in größeren Mengen Dolomite und Baryte und als Akzessorium Strontianit gefunden. Andere Titanite, Olivin, Orthopyroxen und Serpentin wurden zwar nicht gefunden, dennoch enthält der Schliff größere Mengen der Übergangsmetalle Chrom, Eisen, Titan und Mangan, sowie eine Anreicherung an den „Large Ion Lithophile Elements (LILE) “ Kalium, Barium und Strontium.
Da es keine eindeutige Erklärung für die Fragen der Herkunft und der Bildungsbedingungen von MARID-Xenolithen gibt, können nur Vermutungen und Spekulationen auf der Basis von vergleichbarer Literatur durchgeführt werden. In der nachfolgenden Arbeit wurde das Problem der Entstehung näher untersucht und ein möglicher Erklärungsansatz zur Bildung von MARID-Xenolithen auf der Basis der Forschungen von Dawson et al. (1977), Konzett et al. (2000), Boettcher (1975), Smith et al. (1983) gefunden. Aufgrund ihrer Erkenntnisse liegt die Vermutung nahe, dass das Muttermagma kimberlitischen Ursprungs ist, angereichert an Wasser, Kalium, Magnesium und Titan. Durch den Prozess der Ozeanbodenspreizung (engl. „seafloor spreading“) kam es zur Druckentlastung und damit zur partiellen Schmelzbildung von Mantelperidotit und damit zum Aufstieg dieses Magmas. Als Folge der Ozeanbodenspreizung entstanden große Risse und Klüfte mit Hilfe dessen Meerwasser, angereichert an Calciumcarbonat und „Large Ion Lithophile Elements (LILE“), in den oberen Teil des oberen Erdmantels transportiert wurde. Dadurch konnte hydrothermale Metasomatose mit den angrenzenden Wandperidotiten stattfinden. Da die MARID-Proben in der Nähe von Kimberliten gefunden wurden und sich wahrscheinlich auch in ihrer Nähe gebildet haben, konnten mit Hilfe der angrenzenden Kimberliteruption die MARID-Xenolithe anschließend an die Oberfläche aufsteigen und so ihre charakteristische Deformations- und Fließstruktur erhalten.
Inhaltsverzeichnis
- Kurzdarstellung
- Einleitung
- Stand der Forschung
- Darstellung der verwendeten Methoden
- Darstellung der Ergebnisse
- Glimmer
- Amphibol
- Rutil und Ilmenit
- Diopsid
- Karbonate
- Strontium- und Bariumphasen
- Kurzzusammenfassung der Messergebnisse
- Diskussion der Ergebnisse
- Zusammenfassung - Schlussfolgerung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Studienarbeit analysiert die Petrographie von MARID-Xenolithen aus Bultfontein, Südafrika, um Erkenntnisse über die Entstehung und Bildung von MARID-Xenolithen im Erdmantel zu gewinnen. Die Arbeit befasst sich mit der Frage, wie die spezifische Mineralogie und chemische Zusammensetzung der MARID-Xenolithen zustande gekommen ist.
- Petrographie und Mineralogie von MARID-Xenolithen
- Chemische Zusammensetzung und Spurenelementgehalte
- Bildungsbedingungen und Entstehungsprozesse
- Zusammenhang von MARID-Xenolithen mit kimberlitischen Magmen und hydrothermale Metasomatose
- Geologische Bedeutung von MARID-Xenolithen für die Erforschung des Erdmantels
Zusammenfassung der Kapitel
- Kurzdarstellung: Dieses Kapitel liefert eine Einführung in MARID-Xenolithen und die Besonderheiten der untersuchten Probe aus Bultfontein. Die Analyse der Hauptminerale und die auffällige Anreicherung an LILE-Elementen werden kurz erläutert.
- Einleitung: Die Einleitung präsentiert die geologische Umgebung der Probe, die Herkunft der MARID-Xenolithen aus der Bultfontein-Mine in Südafrika, und beschreibt die allgemeine Petrographie des untersuchten Dünnschliffs. Die Beschreibung der Mineralogie und Textur des Dünnschliffs sowie der darin enthaltenen Minerale ist der Schwerpunkt des Kapitels.
- Stand der Forschung: Dieser Abschnitt gibt einen Überblick über den aktuellen Forschungsstand bezüglich der Entstehung und Bildung von MARID-Xenolithen. Er beinhaltet die Erkenntnisse verschiedener Wissenschaftler, darunter Dawson et al. (1977), Konzett et al. (2000), Boettcher (1975) und Smith et al. (1983), die sich mit der Entstehung dieser Gesteine beschäftigt haben.
- Darstellung der verwendeten Methoden: Dieses Kapitel konzentriert sich auf die Methoden, die für die Analyse des Dünnschliffs verwendet wurden. Es enthält Informationen zur Petrographie, zur Analyse der Minerale, zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung und zur Spurenelementanalyse.
- Darstellung der Ergebnisse: Der Abschnitt befasst sich mit den Ergebnissen der petrographischen und chemischen Untersuchungen. Die Ergebnisse werden für jedes der Hauptminerale des Dünnschliffs, wie Glimmer, Amphibol, Rutil, Ilmenit und Diopsid, detailliert beschrieben. Zusätzlich werden die Ergebnisse der Analyse von Karbonaten, Strontium- und Bariumphasen vorgestellt.
- Diskussion der Ergebnisse: In diesem Abschnitt werden die Ergebnisse der Untersuchung im Detail diskutiert und interpretiert. Es werden mögliche Erklärungen für die gefundene Mineralogie und die chemische Zusammensetzung der MARID-Xenolithen im Kontext der bisherigen Forschung präsentiert.
Schlüsselwörter
MARID-Xenolithen, Petrographie, Mineralogie, Erdmantel, Metasomatose, Kimberlit, Hydrothermale Prozesse, LILE-Elemente, Geochemie, Südafrika, Bultfontein, Kaapvaal-Kraton, Amphibol, Glimmer, Rutil, Ilmenit, Diopsid, Karbonate, Strontium, Barium, Spurenelementanalyse.
- Citar trabajo
- Amalia Aventurin (Autor), 2012, Metasomatose im Erdmantel. Petrographie von Südafrikanischen MARID-Xenolithen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/285889
