@phdthesis{Pilz2008,
  author    = {Pilz, Peter},
  title     = {Ein neues magmatisch-tektonisches Modell zur Asthenosph{\"a}rendynamik im Bereich der zentralandinen Subduktionszone S{\"u}damerikas},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-20206},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Im Rahmen der Dissertation wurden an W{\"a}ssern und freien Gasen aus Thermalquellen sowie an weniger als 5 Millionen Jahre alten basischen Vulkaniten des zentralandinen Puna-Hochplateaus (NE-Argentinien) umfangreiche element- und isotopengeochemische Untersuchungen durchgef{\"u}hrt und die Edelgasgehalte und -isotopensignaturen in diesen Medien bestimmt. Damit soll ein Beitrag zum besseren Verst{\"a}ndnis der j{\"u}ngeren Subduktionsgeschichte im Bereich der s{\"u}dlichen Zentralanden geleistet, die Wechselwirkungen zwischen ozeanischer Unter- und kontinentaler Oberplatte sichtbar gemacht und die Edelgassystematik verbessert werden. Wie die Ergebnisse der Untersuchungen an Gasen aus den Thermalquellen der Puna-Region zeigen, ist der Anteil an Mantel-Helium in den Thermalquellen dieser Region mit bis zu 67 \% wesentlich h{\"o}her als in der westlich gelegenen vulkanisch aktiven Westkordillere und den anderen angrenzenden Gebieten. In einigen Quellen konnten sogar Anteile an Mantel-Neon nachgewiesen werden, was aufgrund von {\"U}berlagerungen mit Neon atmosph{\"a}rischen und krustalen Ursprungs weltweit bisher nur vereinzelt gelungen ist. F{\"u}r kontinentale Bereiche mit großer Krustendicke ist ein solch starker Mantelgasfluss {\"a}ußerst ungew{\"o}hnlich und bedeutet, dass Mantelschmelzen bis in die Kruste aufgedrungen sind und tief reichende Wegsamkeiten existieren, so dass die Mantelgase aufsteigen k{\"o}nnen, ohne stark krustal beeinflusst zu werden. Dass im Bereich der Puna rezent Mantelmaterial in die Kruste aufsteigt, zu diesem Ergebnis kommen auch aktuelle seismologische Untersuchungen. Zudem wurden junge, vorwiegend monogenetische Basalte bis basaltische Andesite geochemisch auf ihre Haupt-, Neben- und Spurenbestandteile sowie ihre Gehalte an Seltenenerdenelementen hin untersucht. Auch wurden die Isotopenverh{\"a}ltnisse von Sr, Nd und Pb in den Gesteinen bestimmt und petrographisch-mineralogische Analysen der darin enthaltenen Olivine und Pyroxene durchgef{\"u}hrt. Wie die Resultate belegen, haben die Magmen bei ihrem Aufstieg durch die Erdkruste insbesondere Material aus der Oberkruste assimiliert und sind zudem durch Fluide aus der abtauchenden Platte beeinflusst worden. Damit konnte gezeigt werden, dass einfache geochemische Methoden allein nicht ausreichen, um die Mantelquelle der Magmen ermitteln oder Aussagen {\"u}ber die Asthenosph{\"a}rendynamik in der Region machen zu k{\"o}nnen. Im Gegensatz dazu zeigen die Messungen der Edelgasisotopenverh{\"a}ltnisse in den Fluideinschl{\"u}ssen der Olivine und Pyroxene, dass deren Edelgaszusammensetzung nicht durch Krustenkontamination beeinflusst wurde, weil die Magmen erst nach der Olivin- bzw. Pyroxen-Kristallisation Schmelzen aus der Oberkruste assimiliert haben. Dar{\"u}ber hinaus konnten durch die Edelgasisotopenmessungen die bisher h{\"o}chsten magmatischen He- und Ne-Isotopenverh{\"a}ltnisse von ganz S{\"u}damerika nachgewiesen werden. Aus der unterschiedlichen H{\"o}he der Messwerte ist zu schließen, dass die im Osten der Puna vorkommenden {\"a}lteren Laven aus einem nichtkonvektiven (lithosph{\"a}rischen) Mantel stammen, w{\"a}hrend die am vulkanischen Bogen und Westrand der Puna gelegenen j{\"u}ngeren Laven, ihren Ursprung in einer konvektiven (asthenosph{\"a}rischen) Mantelquelle haben. Zudem konnte gezeigt werden, dass der Mantelgasfluss in der Region in den letzten 5 Millionen Jahren stark zunahm und sich die Eruption von mantelst{\"a}mmigen basischen Laven in dieser Zeit kontinuierlich in westliche Richtung zum aktiven Vulkanbogen hin verlagerte. Im daraus abgeleiteten Modell beruht dieser Prozess (1) auf einer an die Kontinentalverschiebung gekoppelten W-Drift des Kontinents und (2) auf einem mit der Versteilung der Unterplatte verbundenen Vordringen des subkontinentalen asthenosph{\"a}rischen Mantels nach W, nach dem Ende der Subduktion des unterseeischen aseismischen Juan Fern{\´a}ndez-R{\"u}ckens in der Region. Zudem gibt es starke Argumente daf{\"u}r, dass die asthenosph{\"a}rischen Magmen aus einer fluidreichen Zone in 500 - 600 km Tiefe parallel zur subduzierten Platte aufsteigen und nicht, wie bisher angenommen, durch Schmelzbildung in Bereichen unter 200 km Tiefe, allein durch Entw{\"a}sserung der abtauchenden Platte erzeugt werden. Zu diesem Resultat f{\"u}hrt vor allem die Kombination der He-Isotopenverh{\"a}ltnisse mit Ergebnissen seismologischer Untersuchungen.},
  language  = {de}
}