@misc{BorghiniFerreroO'Brienetal.2019, author = {Borghini, Alessia and Ferrero, Silvio and O'Brien, Patrick J. and Laurent, Oscar and G{\"u}nter, Christina and Ziemann, Martin Andreas}, title = {Cryptic metasomatic agent measured in situ in Variscan mantle rocks}, series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch Naturwissenschaftliche Reihe}, number = {976}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-47459}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-474592}, pages = {207 -- 234}, year = {2019}, abstract = {Garnet of eclogite (formerly termed garnet clinopyroxenite) hosted in lenses of orogenic garnet peridotite from the Granulitgebirge, NW Bohemian Massif, contains unique inclusions of granitic melt, now either glassy or crystallized. Analysed glasses and re-homogenized inclusions are hydrous, peraluminous, and enriched in highly incompatible elements characteristic of the continental crust such as Cs, Li, B, Pb, Rb, Th, and U. The original melt thus represents a pristine, chemically evolved metasomatic agent, which infiltrated the mantle via deep continental subduction during the Variscan orogeny. The bulk chemical composition of the studied eclogites is similar to that of Fe-rich basalt and the enrichment in LILE and U suggest a subduction-related component. All these geochemical features confirm metasomatism. In comparison with many other garnet+clinopyroxene-bearing lenses in peridotites of the Bohemian Massif, the studied samples from Rubinberg and Klatschm{\"u}hle are more akin to eclogite than pyroxenites, as reflected in high jadeite content in clinopyroxene, relatively low Mg, Cr, and Ni but relatively high Ti. However, trace elements of both bulk rock and individual mineral phases show also important differences making these samples rather unique. Metasomatism involving a melt requiring a trace element pattern very similar to the composition reported here has been suggested for the source region of rocks of the so-called durbachite suite, that is, ultrapotassic melanosyenites, which are found throughout the high-grade Variscan basement. Moreover, the Th, U, Pb, Nb, Ta, and Ti patterns of these newly studied melt inclusions (MI) strongly resemble those observed for peridotite and its enclosed pyroxenite from the T-7 borehole (Star{\´e}, Česk{\´e} Středhoři Mountains) in N Bohemia. This suggests that a similar kind of crustal-derived melt also occurred here. This study of granitic MI in eclogites from peridotites has provided the first direct characterization of a preserved metasomatic melt, possibly responsible for the metasomatism of several parts of the mantle in the Variscides.}, language = {en} } @misc{PourteauSchererSchornetal.2018, author = {Pourteau, Amaury and Scherer, Erik E. and Schorn, Simon and Bast, Rebecca and Schmidt, Alexander and Ebert, Lisa}, title = {Thermal evolution of an ancient subduction interface revealed by Lu-Hf garnet geochronology, Halilbağ{\i} Complex (Anatolia)}, series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, number = {632}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-42465}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-424651}, pages = {22}, year = {2018}, abstract = {The thermal structure of subduction zones exerts a major influence on deep-seated mechanical and chemical processes controlling arc magmatism, seismicity, and global element cycles. Accretionary complexes exposed inland may comprise tectonic blocks with contrasting pressure-temperature (P-T) histories, making it possible to investigate the dynamics and thermal evolution of former subduction interfaces. With this aim, we present new Lu-Hf geochronological results for mafic rocks of the Halilbagi Complex (Anatolia) that evolved along different thermal gradients. Samples include a lawsonite-epidote blueschist, a lawsonite-epidote eclogite, and an epidote eclogite (all with counter-clockwise P-T paths), a prograde lawsonite blueschist with a "hairpin"-type P-T path, and a garnet amphibolite from the overlying sub-ophiolitic metamorphic sole. Equilibrium phase diagrams suggest that the garnet amphibolite formed at similar to 0.6-0.7 GPa and 800-850 degrees C, whereas the prograde lawsonite blueschist records burial from 2.1 GPa and 420 degrees C to 2.6 GPa and 520 degrees C. Well-defined Lu-Hf isochrons were obtained for the epidote eclogite (92.38 +/- 0.22 Ma) and the lawsonite-epidote blueschist (90.19 +/- 0.54 Ma), suggesting rapid garnet growth. The lawsonite-epidote eclogite (87.30 +/- 0.39 Ma) and the prograde lawsonite blueschist (ca. 86 Ma) are younger, whereas the garnet amphibolite (104.5 +/- 3.5 Ma) is older. Our data reveal a consistent trend of progressively decreasing geothermal gradient from granulite-facies conditions at similar to 104 Ma to the epidote-eclogite facies around 92 Ma, and the lawsonite blueschist-facies between 90 Ma and 86 Ma. Three Lu-Hf garnet dates (between 92 Ma and 87 Ma) weighted toward the growth of post-peak rims (as indicated by Lu distribution in garnet) suggest that the HP/LT rocks were exhumed continuously and not episodically. We infer that HP/LT metamorphic rocks within the Halilbagi Complex were subjected to continuous return flow, with "warm" rocks being exhumed during the tectonic burial of "cold" ones. Our results, combined with regional geological constraints, allow us to speculate that subduction started at a transform fault near a mid-oceanic spreading centre. Following its formation, this ancient subduction interface evolved thermally over more than 15 Myr, most likely as a result of heat dissipation rather than crustal underplating.}, language = {en} } @phdthesis{Schmid2000, author = {Schmid, Robert}, title = {Geology of ultra-high-pressure rocks from the Dabie Shan, Eastern China}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000093}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2000}, abstract = {Um das Verst{\"a}ndnis der geologischen Entwicklung des gr{\"o}ßten bekannten Vorkommens von ultra-hochdruck (UHP) Gesteinen auf der Erde, des Dabie Shan im {\"o}stlichen China, zu erh{\"o}hen, wurde eine multidisziplin{\"a}re Studie durchgef{\"u}hrt. Geophysikalische Daten wurden entlang einer ca. 20 km langen seismischen Linie im {\"o}stlichen Dabie Shan gesammelt. Diese reflektionsseismischen Daten zeigen, dass die Kruste aus drei Lagen besteht. Die Oberkruste besitzt eine durchgehend niedrige Reflektivit{\"a}t und meist subhorizontale Reflektoren bis in eine Tiefe von ca. 15 km. Aufgrund dieser Charakteristika wird diese Zone als UHP-bezogener krustaler Keil interpretiert, der auf nicht UHP Kruste {\"u}berschoben wurde. Ein abrupter Wechsel in der Geometrie aber auch Intensit{\"a}t der Reflektoren markiert die Grenze zu einer mittel- bis unterkrustalen Zone, die sich bis ca. 33 km Tiefe erstreckt. Diese Zone repr{\"a}sentiert wahrscheinlich kratonale Yangtze Kruste, die von der triassischen UHP-Orogenese nicht erfasst wurde, aber w{\"a}hrend der Exhumierung das Liegende relativ zum UHP Keil war. Starke und kontinuierliche Reflektoren im Tiefenintervall von 33-40 km bilden h{\"o}chstwahrscheinlich die Moho an der Basis der Kruste ab. Relikte einer Krustenwurzel, die sich wahrscheinlich w{\"a}hrend der Kollisionstektonik gebildet hatte, sind nicht sichtbar. Ein flaches tomographisches Geschwindigkeitsmodell, das auf der Inversion der Ersteins{\"a}tze gr{\"u}ndet, konnte zus{\"a}tzlich erstellt werden. Dieses Modell bildet deutlich die unterschiedlichen Lithologien auf beiden Seiten der Tan Lu St{\"o}rung ab. Sedimente {\"o}stlich der St{\"o}rung zeigen Geschwindigkeiten von 3.4 - 5.0 km* s^-1, wohingegen die Gneise im Westen 5.2 - 6.0 km*s^-1 aufweisen. Die Geometrie der Geschwindigkeits-Isolinien kann als Ausdruck der Strukturen der Gesteine angenommen werden. Somit zeigen die Sedimente ein nordwestliches Einfallen zur St{\"o}rung hin, wohingegen isoklinale Falten in den Gneisen abgebildet werden. Gel{\"a}ndedaten aus der UHP Einheit des Dabie Shan erm{\"o}glichen die Definition von Grundgebirgs- und Deckeinheiten, die Teile des ehemaligen passiven Kontinentalrandes des Yangtze Kratons repr{\"a}sentieren. Eine der Deckeinheiten, die Changpu Einheit, besitzt nach wie vor einen stratigraphischen Kontakt zu den Grundgebirgs-Gneisen. Der anderen Einheit hingegen, der Ganghe Einheit, fehlt ein entsprechendes Grundgebirge. Diese Einheit steht vielmehr {\"u}ber einen Blasto-Mylonit in tektonischem Kontakt zum Grundgebirge der vorherigen. Die Changpu Einheit baut sich aus kalk-arenitischen Metasedimenten auf, die mit Metabasalten assoziiert sind. Die Ganghe Einheit wird von arenitisch-vulkanoklastischen Metasedimenten, die ebenfalls mit metabasaltischen Gesteinen vergesellschaftet sind, dominiert. Das Grundgebirge baut sich aus diversen felsischen Gneisen auf, die von reliktisch eklogitfaziell bis gr{\"u}nschieferfaziell ausgepr{\"a}gt sind, und in denen, zus{\"a}tzlich zu Metabasalten, sporadisch mafisch-ultramafische Meta-Plutone auftreten. Mit Ausnahme der Ganghe Einheit, f{\"u}hren die Metabasite Coesit und belegen somit das UHP Ereignis. Die Mineralchemie der analysierten Proben dokumentiert deutliche Variationen in der Zusammensetzung der Hauptminerale, Granat und Omphazit, was entweder unterschiedliche Protolithe oder unterschiedliche Grade von Stoffaustausch mit den Wirtsgesteinen reflektiert. Gehalte von dreiwertigem Eisen in Omphaziten mit geringen Gesamteisengehalten, wurden mittels Titration bestimmt, wobei sich Werte von 30-40 \% ergaben. Dennoch wurde ein noch konservativerer Wert von 50\% dreiwertigem Eisen in den entsprechenden Berechnungen angenommen, haupts{\"a}chlich, um mit anderen Arbeiten vergleichbar zu sein. Texturen und chemische Zonierungen in den Mineralen sind kompatibel mit Gleichgewichtsbedingungen w{\"a}hrend dem H{\"o}hepunkt der Metamorphose, der retrograd {\"u}berpr{\"a}gt wird. P-T Daten wurden mit deutlicher Betonung auf das Granat-Omphazit-Phengit Barometer, das mit Fe-Mg Austausch-Thermometern kombiniert wurde, berechnet. H{\"o}chstdrucke reichen von 42-48 kbar (f{\"u}r die Changpu Einheit) bis ca. 37 kbar (f{\"u}r das Grundgebirge und die Ganghe Einheit). W{\"a}hrend der eklogitfaziellen Metamorphose wurden Temperaturen von ca. 750 °C erreicht. Obwohl die maximalen Drucke deutlich schwanken, sind die Temperaturbestimmungen in guter {\"U}bereinstimmung. Die Druckschwankungen k{\"o}nnen zum einen durch deutlich Ca-dominierte Granate (bis zu 50 mol\% Grossular in der Changpu Einheit) und/oder zum anderen durch Modifikationen der Mineralzusammensetzungen w{\"a}hrend der retrograden Metamorphose erkl{\"a}rt werden. Die pr{\"a}sentierten integrativen geologischen Daten erm{\"o}glichen die folgenden Schlussfolgerungen i) Grundgebirgs- und Deckeinheiten treten im Dabie Shan auf und wurden beide UHP metamorph {\"u}berpr{\"a}gt ii) Der Dabie Shan ist das metamorphe {\"A}quivalent des fr{\"u}heren passiven Kontinentalrandes des Yangtze Kratons iii) felsische Gneise, die eine UHP Metamorphose durchlaufen, sind von Volumenver-{\"a}nderungen betroffen, die durch großr{\"a}umige Phasenumwandlungen (Quarz <-> Coesit) hervorgerufen werden, was direkt die tektono-metamorphen Prozesse beeinflusst iv) Initiale Unterschiede in der Temperatur sind m{\"o}glicherweise daf{\"u}r verantwortlich, dass generell Unterkrustengesteine in UHP Fazies fehlen}, language = {en} }