Das paläoarchäische East Pilbara Terrane (Nordwestaustralien): strukturelle und geo-thermochronologische Tests der tektonischen Modelle für die frühe Erde

• Antragsteller: Professor Dr. Lothar Ratschbacher
• Fachliche Zuordnung: Geologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545110442

Die Tektonik der frühen Erde wird durch (1) Plattentektonik mit überwiegend horizontalen Bewegungen oder (2) diapirische Prozesse (partielle konvektive Umwälzung) mit überwiegend vertikalen Bewegungen beschrieben. Das paläoarchäische East Pilbara Terrane (Nordwest-Australien) ist wahrscheinlich der Schlüsselort für die Unterscheidung zwischen diesen Modellen. Dort wurden massive Granitoiddome und umgebende Grünsteingürtel als nicht plattentektonische Dom-Kiel-Geometrie interpretiert, die durch Bewegungen der Granitoide nach oben und der Grünsteine nach unten gebildet wurde. Andere haben das Pilbara Terrane als ein gut erhaltenes Fragment eines konvergenten Randes im plattentektonischen Stil beschrieben, wobei die früheste Verformung zeigt, dass die Grünsteine die Granitoide überschieben (d.h. Grünsteine nach oben). Das geplante Projekt verfolgt zwei Ziele: (1) Basierend auf den langjährigen Erfahrungen der Antragsteller mit Strukturstudien im klassischen känozoischen Alpen-Himalaya-Plattentektonik-Akkretions-Kollisionsgürtel werden wir in zwei Domen des East Pilbara Terrane (Mt Edgar- und Shaw-Dom) die verfügbaren Strukturdaten überprüfen und an neuen Daten arbeiten. Wir werden wichtige Bereiche der Dome kartieren, um die strukturelle Geometrie, Kinematik und strukturelle Überlagerungen aufzuklären. (2) Wir werden untersuchen, welche datierbaren Mineralphasen mit den Schlüsselstrukturen verbunden sind, wobei wir uns auf neue Ansätze konzentrieren, die die LA-ICPMS-U-Pb-Technik bietet. Im feldbezogenen Teilprojekt werden wir Felddaten und mikroskopische (optische, SEM-EBSD) Strukturdaten von deformierten Granitoiden und Grünsteinen gewinnen. Die Laborarbeit ist auf-grund der Geometrie der Aufschlüsse und der häufig starken Verwitterung ein notwendiger Aspekt. Die Daten ermöglichen die Untersuchung von Verformungstemperaturen, Scherrichtungen, Gefügeorientierungen und 3D-Straingeometrien im Mikro- bis Makromaßstab. Eine große Abweichung von horizontalen Deformationsmustern würde die Dominanz nichtplattentektonischer Prozesse bedeuten. Im zweiten, laborbezogenen Teilprojekt werden wir die syn-tektonische Mineralisierung charakterisieren, um zu untersuchen, wie die Verformung über einem breiten Temperaturbereich datiert werden kann. Wir werden optische Mikroskopie, SEM-MLA und teilweise Raman-Spektroskopie verwenden, um syn-tektonische Mineralien zu erkennen, die das Alter der Scher-/Verwerfungszonen über verschiedene Ansätze einschränken können, beginnend mit dem LA-ICPMS-basierten U-Pb-Datierungsansatz. Die in diesem vorbereitenden Antrag gewonnenen Informationen sollen wichtige Informationen für einen von PI A.A.G. Webb geleiteten Förderantrag liefern, der sich auf die Altersdatierung der Scher-/Verwerfungs¬zonen und der Grünsteinstratigraphie konzentrieren wird, mit dem Ziel, die für das East Pilbara Terrane vorgeschlagenen frühen Erdmodelle zu testen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. A. Alexander G. Webb