In-situ Entstehung von Granitschmelzen in Granuliten

Im vorgeschlagenen Projekt wird versucht, neue Erkenntnisse zur Entstehung der sogenannten I- und A-Typ Granite zu gewinnen. Zur Zeit existieren verschiedene Theorien wie diese beiden Granitarten vorzugsweise entstehen. Dem Modell einer Herkunft aus dem Erdmantel durch Fraktionierung von basaltischen Mutterschmelzen steht die Möglichkeit einer hochtempertierten Wiederaufschmelzung von magmatischem oder restitischem Krustenmaterial gegenüber. Letzteres Modell soll im Rahmen dieses Projektes untersucht und konkretisiert werden, und zwar durch das Studium von heute an der Erdoberfläche aufgeschlossenen metamagmatischen Hochtemperaturgranuliten. Solche Gesteine finden sich in den klassischen südböhmischen Granulitarealen, welche während der variszischen Gebirgsbildung bei Drucken von ca. 16 kb und Temperaturen von ca. 1000 C einer partiellen Aufschmelzung unterlagen. Abgesehen von den traditionellen petrographischen Untersuchungsmethoden (Geländearbeit, Dünnschliffmikroskopie) sollen umfangreiche geochemische Untersuchungen am Gesamtgestein eingesetzt werden, mit zielgerichteter Erfassung von Leucosom- und Restitanteilen (Bestimmung von Haupt-, Spuren- und Seltene Erd Elementen). Darüberhinaus sollen Mineralanalysen (einschließlich Spurenelemente) mittels Mikrosonde und Laser ICP-MS via Kd-Relationen Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der koexistierenden Partialschmelzen ermöglichen. Dabei wird insbesondere der Untersuchung von akzessorischen Mineralen wie Zirkon, Monazit, Rutil, Apatit, Titanit eine besondere Bedeutung beigemessen, da diese zum Teil magmatisch neukristallisierte Phasen sind, und ihr Verhalten bei der Gesteinsaufschmelzung die Spurenelementsystematik der resultierenden Partialschmelzen ganz entscheidend mitbestimmt. Detaillierte mikrotexturelle Studien in polierten Dünnschliffen und Körnerpräparaten mittels CL und BSE Abbildungstechnik sollen helfen, die in diesen (auch geochronologisch wichtigen) Mineralen gespeicherte genetische Information auszuwerten.

Im Rahmen von Projekt 15133 wurde ein spezieller Gesteinstyp der Böhmischen Masse näher untersucht, nämlich der sogenannte Südböhmische Granulit. Dieses sehr helle, Granat- und Disthen-führende Gestein bildete sich im Zuge der variszischen Gebirgsbildungsphase vor etwa 340 Millionen Jahren in großer Erdtiefe (ca. 50 km unter der Erdoberfläche) und unter hohen Temperaturen von ca. 1000 C. Durch tektonische Prozesse gelangte es später an die Erdoberfläche und bietet heute Zeugnis für jene geologischen Prozesse, die sich tief unterhalb von aktiven Gebirgen abspielen. Zu diesen endogenen Prozessen gehört u.a. das partielle Schmelze von Gesteinsmaterial infolge hoher Temperaturen, welches letztlich zur Bildung eines wichtigen anderen Gesteinstyps führt, nämlich dem Granit. Granit bildet sich, wenn die ursprünglich in Granulit fein verteilte Gesteinsschmelze abwandert, aufsteigt und sich in eigenen plutonischen Körpern sammelt. Im Rahmen dieses Projektes wurden die initialen Prozesse der Granitschmelzenbildung im Granulitstockwerk näher erforscht, insbesondere im Hinblick auf die geochemische Zusammensetzung der sich bildenden Schmelzen. Schwerpunktmäßig wurde das Verhalten der sogenannten akzessorischen Minerale studiert (Zirkon, Monazit, Rutil, Apatit), welche Träger wichtiger Spurenelemente sind