Mögliche Ursachen und Auswirkungen von regionaler Na-Metasomatose: das Beispiel der Sudbury Impaktstruktur, Ontario, Kanada

• Antragsteller: Professor Dr. Hartwig E. Frimmel
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Geologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 521601478

Natrium-Metasomatose ist ein weit verbreitetes, überregionales, über Hunderte von Kilometern sich erstreckendes, geologisches Phänomen, dessen Ursachen, insbesondere im Bereich kontinentaler Kruste, bislang nur schlecht verstanden sind. Zirkulation NaCl-reicher Lösungen aus der Metamorphose evaporitischer, Steinsalz-führender Sedimentgesteine, aber auch magmatische Fluide können hierfür verantwortlich sein. Beide können zur Bildung reicher Erzprovinzen führen, wie z.B. Eisenoxid-Kupfer-Gold (IOCG) Lagerstätten. Ein typischer Ausdruck von Na-Metasomatose ist Albitisierung, mit der eine extreme Mobilität von Elementen einhergeht, auch von solchen, die traditionellerweise als Fluid-immobil interpretiert werden. Regionale Albitisierung paläoproterozoischer Gesteine ist besonders in der Umgebung der 1,85 Ga alten Sudbury Impaktstruktur (einer der größten ihrer Art auf der Welt) in Ontario, Kanada, ausgeprägt. Basierend auf jüngsten, in einem DFG-finanzierten Vorgängerprojekt erzielten Ergebnissen ist sie weiter verbreitet als bislang erkannt und typischerweise mit intensiver Brekzierung assoziiert. Alter und Ursache dieser Albitisierung sind ungeklärt. Die Albitisierung und Brekzierung könnte im Zusammenhang mit dem Sudbury Impakt stehen oder aber auch mit Na-betontem Alkalimagmatismus oder beckenweitem Fluidtransport im Zuge paläoproterozoischer Orogenesen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Art und Ausmaß von Albitisierung im Gebiet von Sudbury zu charakterisieren und zu klären, in wie weit diese dem Impaktereignis zugeordnet werden kann oder Produkt magmatogener Fluide in Zusammenhang mit alkalinem Magmatismus oder ganz anderer Herkunft ist. Ersteres würde unser generelles Verständnis der Bildung von Hydrothermalsystemen durch große Impaktereignisse maßgeblich verbessern, insbesondere auch deren Auswirkung auf die Entwicklung der frühen Biosphäre. Im Falle einer nicht-impaktogenen, magmatogenen Herkunft könnte die Albitisierung auf eine kausale Verbindung zu IOCG-Vererzungen oder anderer Vererzung im Zusammenhang mit alkalinem Magmatism verweisen und damit grundlegende Implikationen für die Prospektivität auf neue, bislang noch nicht entdeckte Erzlagerstätten, auch solcher von kritischen Metallen bergen. Das gesteckte Ziel soll mit einer Kombination von geologischen Geländekartierungen, petrographischen, mineralogischen und mineral-chemischen, geochemischen und Isotopen-Untersuchungen sowie geochronologischen Analysen erreicht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Südafrika
• Kooperationspartner: Professor Chris Harris, Ph.D.; Petrus Le Roux, Ph.D.