Die magmatische und geochemische Entwicklung ozeanischer Intraplattenvulkane am Beispiel der Louisville Seamount Chain (IODP Leg 330) und anderer pazifischer Hotspots

• Antragsteller: Professor Dr. Christoph Beier
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 242297404

Die Vulkane von langlebigen altersprogressiven Seamountketten entstehen vermutlich über Mantelplumes aus verschiedenen Tiefen des Erdmantels, über die sich die Lithosphärenplatten bewegen. Die einzelnen Vulkane dieser Seamountketten entwickeln sich über mehrere Millionen Jahre typischerweise durch ein Schildstadium und ein Postschild- oder Posterosionalstadium, wobei sich die Zusammensetzung der Laven verändert, z.B. von tholeiitischen bis zu sehr stark SiO2-untersättigten Magmen. Die Variation des Chemismus wird durch Veränderungen der Schmelztiefe, des Schmelzgrades und der mineralogischen und chemischen Zusammensetzung der Mantelquelle beeinflusst, wobei diese Parameter vermutlich von der Position des Plumes relativ zur Lithosphärenplatte abhängen. Allerdings sind die einzelnen Einflüsse umstritten, so dass insgesamt die Temperatur, Dynamik und Zusammensetzung der Mantelplumes nur unzureichend verstanden ist. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts sollen vulkanische Gläser und darin enthaltene Olivine von submarinen Vulkanen der Louisville Seamountkette des IODP Leg 330, sowie verschiedener pazifischer Hotspots (Macdonald, Society, Pitcairn, Juan Fernandez) gemessen werden, um die Variation der Zusammensetzung primitiver Magmen auf alter, relativ schnell bewegender Lithosphäre zu vergleichen. Die Proben sind in Erlangen und Kiel verfügbar. Die Glaszusammensetzung ermöglicht einen genaueren Vergleich der unterschiedlichen Mantelschmelzen als die bisher existierenden Gesamtgesteinsanalysen und damit auch eine bessere Bestimmung der Parameter bei der Entstehung. An den Gläsern und Olivinen der verschiedenen Hotspots soll zudem die O Isotopenzusammensetzung analysiert werden, um die Variation von O in Mantelplumes zu bestimmen. Zusammen mit publizierten Altersdaten und chemischen Daten soll zum ersten Mal untersucht werden, inwieweit eine systematische Variation der Mantelschmelzen mit der Zeit an verschiedenen Hotspots existiert und inwieweit diese von der Geschwindigkeit der Lithosphärenplatte abhängt.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 527: Bereich Infrastruktur - "International Ocean Discovery Program" (IODP)
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Karsten Matthias Haase; Privatdozent Dr. Stefan Krumm