Die Bedeutung von früher Kumulatbildung für die HFSE-Anreicherung in foidolitischen Systemen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Michael Marks; Privatdozent Dr. Benjamin Walter
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 441087073

Foidolite sind stark SiO2-untersättigte plutonische Kumulatgesteine, die aus Mantelschmelzen auskristallisiert sind. Studien an ökonomisch interessanten HFSE-Lagerstätten, die mit foidolitischen Gesteinen assoziiert sind, sind generell selten, aber der Gardiner Komplex in Ostgrönland und der Kovdor Komplex in Russland wurden bearbeitet. Es wird angenommen, dass die verschiedenen Lithologien der beiden Komplexe von einer mela-nephelinitischen Ausgangsschmelze stammen. In beiden Komplexen kommt eine Gesteinsabfolge von peridotitischen Gesteinen (Dunit, Pyroxenit), melteigitischen-urtitischen Gesteinen, foidolitischen Gesteinen (Melilitolit) und Karbonatiten vor. Obwohl die Ausgangsschmelze für Kovdor und Gardiner melanephelinitisch war, zeigt die mineralogische Zusammensetzung der Melilitolite und Karbonatite in den beiden Komplexen deutliche Unterschiede. Melilitolite des Gardiner Komplexes haben abbauwürdige Perowskitgehalte in Kumulaten, während die Melilitolite in Kovdor nur akzessorisch Perowskit führen. Im Gegensatz dazu sind die Kovdor-Karbonatite mit HFSE mineralisiert aber die Karbonatite von Gardiner sind taub. Dieses Projekt zielt darauf ab, die beiden Komplexe detailliert zu vergleichen und die Prozesse zu dechiffrieren, die zur HFSE-Anreicherung in frühen Kumulaten des Gardiner Komplex bzw. zur späten HFSE-Anreicherungen in den Kovdor Karbonatiten führte. Das vorgeschlagene Projekt soll die beiden folgenden Hypothesen testen: (i) Die mineralogi-schen Unterschiede zwischen den peridotitischen (wenig Chromit versus wenig Ti-Magnetit) und melilitolitischen Gesteine (Anwesenheit oder Abwesenheit von massiven Perowskit-Kumulaten) in den Gardiner und Kovdor Komplexen liegen in Unterschieden der Ausgangsschmelze begründet, die den Zeitpunkt der Perowskitsättigung beeinflussten. (ii) Die Gehalte von HFSE in den Karbonatiten von Gardiner (niedrig) und Kovdor (hoch) hängen mit der Intensität der früheren Perowskit Fraktionierung zusammen.Um diese Hypothesen zu testen, werden detaillierte petrographische, mineralchemische und petrologischen Daten für die zwei Komplexe generiert und sorgfältig miteinander verglichen. Ein besonderer Fokus wird auf die Verteilung von SEE + HFSE (Zr, Hf, Nb, Ta) zwischen Apatit, Klinopyroxen, Olivin, Perowskit und Melilitit gelegt. Weiterhin hat das Projekt zum Ziel, Explorationsindikatoren zu entwickeln, die helfen werden, die verschiedenen Anreicherungstypen (frühe Kumulate versus spät-magmatisch versus hydrothermale Überprägung) innerhalb eines Komplexes zu suchen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2238: Dynamik der Erzmetallanreicherung - DOME
• Internationaler Bezug: Dänemark
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Jochen Kolb; Professor Dr. Gregor Markl
• Kooperationspartner: Dr. Troels Nielsen