Universität Stuttgart
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Item Open Access Thermobarometrische und geochemische Untersuchungen der Gesteine der Küstenkordillere Chiloés, Südchile(2003) Hufmann, Lydia; Massonne, Hans-Joachim (Prof. Dr.)Die Geologie Chiles wird durch aktiven Kontinentalrand entlang des süd-amerikanischen Kontinents geprägt. Zur Rekonstruktion der prä-andinen Geschichte ist das metamorphe Grundgebirge der chilenischen Küstenkordillere ein wichtiger Schlüssel, da diese Einheiten wenig durch andine Ereignisse beeinflusst wurde. Das metamorphe Grundgebirge der Insel Chiloé wird im wesentlichen von metamorphisierten turbiditischen Sequenzen aufgebaut untergeordnet treten synsedimentär abgelagerte pyroklastische mafische Zwischenlagen sowie tektonisch eingeschuppte mafische Schiefer auf. Bei den geothermobarometrisch bearbeiteten Proben handelt es sich um Phyllite, Quarzphyllite und granatführende Quarzite. Trotz der Einschränkungen aufgrund der Mineralparagenese ist es mit der Chlorit-Phengit- und Chlorit-Phengit-Granat-Multigleichgewichtsberechnung (Vidal & Parra 2000) gelungen eine HP-LT Metamorphose der Metasedimente nachzuweisen. Bei den Metase-dimenten handelt es sich um einen Subduktionszonenkomplex mit einem ermittelten geothermischen Gradienten von ca. 13_°C/km, was auf eine langsame oder flache Subduktion hinweist. Ferner konnte ein Schuppenbau mit unterschiedlichen Versenkungstiefen von 23 km und 33 km festgestellt werden. Mit den jetzt vorliegenden Daten kann belegt werden, dass alle untersuchten Metapelite der Insel Chiloés eine HP-LT-Metamorphose erfuhren. Um die bereits subduzierte ozeanische Platte näher charakterisieren zu können wurden von Metavulkaniten eine geochemische Gesamtgesteinsanalyse erstellt. Die geochemische Signatur zweier Proben aus dm-mächtigen Grünschieferzwischenlagen und als pyroklastische Ablagerungen interpretiert werden sind charakteristisch für Inselbögen oder aktive Kontinentalränder. Die restlichen Proben zeigen typische Charakteristika, die für die Bildung im Bereich eines vulkanischen Bogens als auch die für eine Bildung im Bereich eines Mittelozeanischen Rückens sprechen. Nachdem back-arc-Becken Basalte Merkmale von vulkanischen Bogenbasalten und MORB vereinen (Saunders & Tarney 1991) läge es nahe die Proben einem solchen geotektonischen Bildungsmilieu zuzuordnen. Nimmt man die Bildung der Proben mit MORB-Merkmalen und vulkanischen Bogen-Merkmalen an einem Mittelozeanischen Rücken an, kann folgendes Modell entworfen werden: An einem mittelozeanischen Rücken wurden Magmen generiert, die eine Anreicherung an LIL-Elementen aufweisen und die durch deutlich positive Pb-Anomalien den Einfluß von recyclierten Sedimentgesteinen im Magma nahelegen. Die Anreicherung von LIL-Elementen könnte nachvollziehbar sein, Hinweise auf recycelte Sedimentgesteine im Bereich von mittelozeanischen Rücken können jedoch kaum erklärt werden. Aufgrund der Spreizungsaktivität am Rücken und der Subduktionstätigkeit am westlichen Gondwanarand nähert sich die ozeanische Kruste dem westlichen Gondwanarand. Während der Tiefseesedimentation wird auch pyroklastisches Material eines kalk-alkalischen Vulkans eingetragen und sedimentiert. In den Akkretionskeil wurde ozeanische Kruste mit einbezogen. Teile des Akkretionskeils wurden durch die Subduktion in größere Tiefen versenkt. Aufgrund der Ergebnisse der Geothermobarometrie wurden die Metasedimente der Küstenkordillere Chiloés bis zu max. 33 km bei einer Temperatur von 450_°C versenkt. Nimmt man die Bildung der Proben als Bildungen im Bereich eines back-arc-Beckens an, kann folgendes Modell entworfen werden: Prädevonisch entwickelte sich im Präpazifik östlich des Gondwanarandes an einer ostvergenten Subduktionszone ein ozeanischer Inselbogen mit back-arc-Becken. Die Subduktionszone kollabierte und die Spreizung des back-arc-Beckens endete. Im Späten Devon bis Karbon kam es zur Ausbildung einer NS streichenden nach Osten abtauchenden Subduktionszone. Im Akkretionskeil akkumulierten die Sedimente der ozeanischen Kruste und die pelitischen Sedimente Gondwanas. Teile des Akkretionskeils wurden durch die Subduktion in größere Tiefen versenkt. Aufgrund der Ergebnisse der Geothermobarometrie wurden die Metasedimente der Küstenkordillere Chiloés bis zu max. 33 km bei einer Temperatur von ca. 450 °C versenkt. Durch Subduktion der ozeanischen Kruste kam es zur Annäherung des kollabierten ozeanischen Inselbogens an den Gondwanarand. Während des Mittleren Perms bis zur Mittleren Trias kollidierte das Inselbogen/back-arc-Terrane mit dem Gondwanarand. Teile des Inselbogen/back-arc-Terranes wurden in den Akkretionskeil eingeschuppt. Von der Späten Trias bis Mittleren Jura kam es zur zunehmenden Subduktion des Inselbogen/back-arc Terranes. Es kann keine Aussage getroffen werden, welches Modell der Realität am nächsten kommt. Obwohl die vorliegende Arbeit kein abschließendes Entstehungsmodell für die Region vorstellen kann ist es erstmals gelungen durch eine systematische geothermobarometrische Bearbeitung der Westlichen Serie des metamorphen Grundgebirges einen P-T-Pfad zu rekonstruieren und die HP-LT-Metamorphose aller untersuchten Metasediment zu belegen.