Zirkon U-Pb-Hf-Isotopen-Systematik und Gesamtgesteinsgeochemie von Grundgebirgsgesteinen des Bergsträßer Odenwaldes

Antragsteller/in: Prof. Dr. Matthias Hinderer

Förderung: DFG

Bearbeiter/in: Henri Paul Meinaß

Dauer: 2023 – 2025

Zusammenfassung

Die Mitteldeutsche Kristallinzone (MKZ) spielt eine Schlüsselrolle, um die komplexe prä- bis synvariszische tektono-magmatische Entwicklung in Zentraleuropa vom Neoproterozoikum bis ins späte Karbon zu entwirren. Am vollständigsten ist diese Entwicklung im Grundgebirge des Bergsträßer Odenwaldes erhalten, wenn auch mit großen Diskrepanzen. Während eine Vielzahl von (isotopen)geochemischen- geochronologischen Daten und Modellen für die variszische Entwicklung (zwischen 360 und 320 Ma) des Bergsträßer Odenwaldes existieren, gibt es nur spärliche Informationen über die prä-variszischen Ereignisse, obwohl neue Zirkonalter cadomische Grundgebirgsanteile und silurische Intrusiva belegen. Diese Daten sind auf wenige Proben und Lokalitäten innerhalb der NE-SW streichenden “Schieferzüge” beschränkt, welche das metamorphe Rahmengestein der vorherrschenden variszischen Granitoide (Gabbros bis Granite) bilden. Mit diesem Antrag werden wir diese Forschungslücke mit der Durchführung einer systematischen geochronologischen- (isotopen)geochemischen Studie an metasedimentären und metamagmatischen Gesteinen von allen Schieferzügen des Bergsträßer Odenwaldes schließen. Das übergeordnete Ziel ist es, Antworten auf folgende offene Fragen zu finden, die die drei Hauptthemen der Studie repräsentieren:

• 1. Welche Informationen enthält der Bergsträßer Odenwald im Hinblick auf die Rolle der MKZ während der prävariszischen Entwicklung Zentraleuropas?
• 2. Was überliefert die U-Pb-Hf Isotopie der metasedimentären Gesteine des Bergsträßer Odenwaldes und was können wir über deren Depositionsalter und ihre Provenienz erfahren?
• 3. Wie ist die Überlieferung der metamagmatischen Gesteine des Bergsträsser Odenwaldes mit den metasedimentären Gesteinen in Alter und Zusammensetzung verbunden?

Um neue Erkenntnisse zu gewinnen, werden wir systematische Untersuchungen an repräsentativen detritischen Zirkonpopulationen (n>150 Körner) aus mindestens 10 Metasedimentgesteinen aus allen Schieferzügen des Bergsträsser Odenwalds durchführen. Dabei werden morphologische Untersuchungen der Zirkone, BSE/CL-Aufnahmen der inneren Strukturen, In-situ-U-Pb-Datierungen und Hf-Isotopenanalysen kombiniert. Eine entsprechende Vorgehensweise ist auch für 10 meta-magmatische Gesteine vorgesehen. Darüber hinaus werden geochemische Daten (Haupt- und Spurenelemente) von Metasedimentgesteinen und metamagmatischen Gesteinen gewonnen, um die geotektonischen Settings zum Zeitpunkt der Sedimentablagerung bzw. der Platznahme genau einzugrenzen.