Metamorphose und Tektonik im Hangenden einer Extrusionszone

Zahlreiche publizierte tektonische Modelle versuchen, Exhumationsprozesse kontinentaler Hochdruckgesteine zu erklären. Sogar für zeitgleich exhumierende Eklogit-führende Einheiten des Ostalpinen Kristallins wurden verschiedenste Modelle postuliert. Kombinierte petrologische, strukturgeologische und geochronologische Untersuchungen an natürlichen Vorkommen sind daher erforderlich, um die Randbedingungen und die Anwendbarkeit der tektonischen Modelle für die Exhumation von Hochdruckgesteinen zu testen. In dem beantragten Projekt sollen tektonische Einheiten im Hangenden einer Extrusionszone untersucht werden. Der Ötztal-Stubai Komplex bildet die Oberplatte des Eklogit-führenden Texel Komplexes, welcher zu kretazischer Zeit eine Subduktions-bedingte Versenkung in 45 km Tiefe erfahren hat, und dessen Exhumation von eklogit- zu grünschieferfaziellen Metamorphosebedingungen durch ein Extrusionsmodell erklärt wurde (Sölva et al., 2005). Das beantragte Projekt umfasst folgende Untersuchungsschwerpunkte: 1) Quantifizierung der Metamorphosebedingungen in der Oberplatte: i) Abschätzung der maximalen Versenkungstiefe von Gesteinen der Oberplatte während des Hochdruckereignisses, ii) Untersuchung der regionalen P- und T Verteilung anhand von Profilen parallel zur Extrusionsrichtung, iii) Untersuchung der Bedeutung einer konduktiven Aufheizung durch die Unterplatte relativ zu tektonischer Wärmeadvektion als Ursache für die kretazische Metamorphose der Oberplatte. 2) Untersuchung der Strukturprägung der Oberplatte in Zusammenhang mit Extrusionsprozessen in der Unterplatte: i) Korrelation von Kristallisations- und Deformationsprozessen während der Kretazischen Metamorphose, ii) Untersuchung der Intensität, der regionalen Verbreitung und der Kinematik extrusionsbezogener Deformationsprozesse in der Oberplatte, iii) Untersuchung der Deformationsprägung vor und nach der Extrusion. 3) Alterseingrenzung von Deformations- und Abkühlprozessen durch Rb-Sr- und Spaltspurendatierung. 4) Vergleich der Daten mit bestehenden tektonischen Modellen, die für intrakontinentale Subduktions/Extrusionssysteme angewandt wurden. Die Projektziele erfordern die Anwendung eines interdisziplinären Arbeitsansatzes. Basierend auf detaillierten Geländebefunden sollen strukturell und mineralchemisch gut untersuchte Einzelproben zu Geothermobarometrie, bzw. thermodynamischer Modellierung, sowie zu geochronologischen Untersuchungen herangezogen werden. Die Ergebnisse werden neue Erkenntnisse über die P-T-t-d Entwicklung und die thermische Struktur der Oberplatte während der Extrusion der Unterplatte liefern, weiters die Möglichkeit einer mehr-phasigen gegenüber einer ein-phasigen Exhumationsgeschichte testen, das Extrusionsmodell von Sölva et al. (2005) auf die niedrigtemperierte Exhumationsphase ausweiten, und schliesslich die Voraussetzung zur Klärung der voralpinen tektonometamorphen Ereignisse im Ostalpinen Ötztal-Stubai Kristallin darstellen.