Entwicklung und Anwendung eines Computerprogrammes zur numerischen Modellierung von Diffusionsprofilen in Mineralkörnern

Zur Durchführung von numerischen Diffusionsmodellierungen wurde ein neues Modell entwickelt. Dieses beruht auf dem Crank-Nicolson-Algorithmus und simuliert die dreidimensionale isotrope Diffusion beliebiger Elemente in einem kugelförmigen Mineral. Für die Anwendung wurden drei lithologisch unterschiedliche Probensuiten aus verschiedenen tektonischen Szenarien ausgewählt. Die granatpyroxenitischen und -websteritischen Xenolithe des Marsabit-Schildvulkans dokumentieren eine dreiphasige thermobarische Entwicklung. Die seit dem Miozän stattfindene Abkühlung mit einer Abkühlungsrate von -20 bis -60 °C/Ma wurde durch die thermische Subsidenz im Bereich des Anza-Grabens verursacht. Während oder nach der Abkühlung erfolgte eine Dekompression um ca. 0.3-0.8 GPa entsprechend einer Anhebung um ca. 9-24 km. Dieses Ereignis kann mit sehr jungen Extensionsbewegungen im Bereich des Anza-Grabens in Verbindung gebracht werden. Die sehr junge (16-260 ka) Aufheizung wurde durch die Verlagerung des Vulkanismus vom Kenia-Rift auf die östliche Grabenschulter verusacht. Die Modellierung von Spurenelement-Zonierungen in den Granaten ergab folgende relative Diffusionskoeffizienten: Fe-Mg > Ni > Ti > Sc ª V. Die für die Granate des Alpe-Arami-Peridotit-Körpers durchgeführten Modellierungen belegen sehr hohe Abkühlungsraten von -120 bis -2600 °C/Ma innerhalb von 0.1-3.2 Ma. Diese Abkühlung wurde höchst wahrscheinlich durch die Einschuppung des heißen Peridotit-Körpers in die kalte Cima-Lunga-Decke verursacht. Die Zeitdauer der Hochtemperatur-Metamorphose (T = 870-980 °C, P * 1.0-1.5 GPa) der Granulite aus den 'metamorphic soles' des 'Central Dinaric Opiolite Belt' konnte auf < 1 Ma festgelegt werden. Dieser sehr kurze Zeitraum unterstützt die Annahme einer innerozeanischen Überschiebung zweier Bereiche von junger ozeanischer Lithosphäre und die damit einhergehende Kontaktmetamorphose als Ursache für die Bildung dieser 'metamorphic soles'.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2001

Author dc:creator

• Olker, Bettina

Contributors dc:contributor

• Altherr, Rainer

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http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/1812

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