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Geochemische Untersuchungen an südpatagonischen Plateaubasalten der Santa-Cruz-Region

Harald Pimminger

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie

Betreuer*in

Theodoros Ntaflos

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DOI

10.25365/thesis.29530

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-30146.52851.914569-3

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Das Probengebiet befindet sich in der Nähe von Gobernador Gregores, einer Stadt in der Meseta de la Muerte in der patagonischen Provinz Santa Cruz (ca. S 48°, E 71,5°). Die ca. 50 Proben wurden entlang eines ca. 100 km langen, von SW (Lago Cardiel) bis NO verlaufenden Profils gesammelt. Nördlich von Gobernador Gregores befindet sich das vorwiegend tholeiitische main-plateau mit großer Mächtigkeit, Vorkommen mit geringeren Volumina sind von eher alkalibasaltischer Zusammensetzung. Bei den vorgefundenen Gesteinstypen handelt es sich um Basanite, Basalte, Hawaiite (Trachybasalte), Mugearite (basaltische Trachyandesite) und basaltische Andesite. Die mineralogischen Hauptkomponenten sind Plagioklas, Olivin und Klinopyroxen, teilweise Orthopyroxen. An Akzessorien gibt es Magnetit, Titanomagnetit, Ilmenit, Quarz, Calcit in Hohlraumfüllungen (ev. auch Zeolith). Geringe P-Gehalte (<1%) sprechen auch für die Anwesenheit von Apatit. In Olivinkristallen wurden Spinelleinschlüsse sowie Zweiphaseneinschlüsse gefunden. Die Olivine sind häufig zoniert mit Forsteritgehalten von 46%wt.(rim) bis 68%wt.(core) in Trachybasalt, 51%wt.(rim) bis 82%wt.(core) in Basalt, 67%wt.(rim) bis 83%wt.(core) in Basanit. In Basanit wurden auch umgekehrt zonierte Olivine mit Forsteritgehalten von 80%wt.(rim) bis 74%wt.(core) gefunden. Die Texturen sind intersertal-intergranular, (sub)trachytisch, serialkörnig bis porphyrisch sowie (sub)ophitisch. Hauptelement-Zusammensetzungen (alle Angaben in Gew.% der Mittelwerte und Verhältnissen davon): SiO2 bewegt sich zwischen 44 und 55%, MgO zwischen 3 und 12%, das Verhältnis FeO/MgO rangiert von 0,8 bis 3,2, CaO von 5,7 bis 9,7% und Al2O3 von 14,4-17,7%. Von Basalt über Trachybasalt bis hin zu basaltischem Trachyandesit sinken MgO von 11,2% bis 3,3% und CaO von 8,6% bis 6,1% (mit leichtem Anstieg bei Trachybasalt auf 8,9%), während das Verhältnis FeO/MgO von 0,8 bis 3,2 steigt. Ebenso steigt auch der Al2O3–Gehalt von 14,9 auf 17,5. Der dadurch angedeutete zunehmende Fraktionierungstrend wird auch durch die Spurenelemente bestätigt: Das La/Yb-Verhältnis bleibt von Basanit bis Trachyandesit weitgehend gleich (La/Yb ≈ 22), was für Fraktionierung spricht, während der Gehalt der inkompatiblen REE ansteigt (La von 35 ppm in Basalt bis 58 ppm in basaltischem Trachyandesit) ebenso wie der Gehalt der LIL-Elemente (Ba, Sr). Im Feld der basaltischen Andesite hingegen ist nicht nur der Alkaligehalt gering, sondern auch der Gehalt sämtlicher inkompatibler Spurenelemente (z.B. La 11-17 ppm und LIL-Elemente), was auf höhere Aufschmelzraten hinweist. Die teilweise sehr hohen Gehalte an inkompatiblen Spurenelementen sprechen für sehr geringe Aufschmelzraten. An Basalt und den subalkalischen Proben sind eine leicht negative Nb-Anomalie sowie eine positive Sr-Anomalie festzustellen. Das Muster der kompatiblen und inkompatiblen Spurenelemente zeigt deutlich, daß es sich bei den Proben um OIB (ocean island basalt) handelt, was für Intraplattenbasalte typisch ist und von manchen Autoren als plume-Aktivität charakterisiert wird.

Abstract

(Englisch)

The sampling area is situated near Gobernador Gregores, a village in the Meseta de la Muerte in the patagonian Province of Santa Cruz (approx. S 48°, E 71,5°). Nearly 50 samples were collected along a 100 km-profile from SW (Lago Cardiel) to NE. North of Gobernador Gregores extends the mainly tholeiitic main-plateau, a lava-plateau of huge dimension, whereas outcrops of smaller volumes are characterized by alkalibasaltic composition. The rocktypes found in this suite are basanites, basalts, hawaiites (trachybasalts), mugearites (basaltic trachyandesites) and basaltic andesites. The main mineralogical components are plagioclase, olivine and clinopyroxene, partly orthopyroxene. Accessorial minerals are magnetite, titanomagnetite, ilmenite, quartz, calcite as cavity-fillings (maybe even zeolithe). Small phosphor-contents (<1%) indicate the presence of apatite. In olivine crystals we found spinel inclusions as well as two-phase-inclusions.. The olivines are often zoned and the forsterite-content ranges from 46%wt.(rim) to 68%wt.(core) in trachybasalt, from 51%wt.(rim) to 82%wt.(core) in basalt and from 67%wt.(rim) to 83%wt.(core) in basanite. In basanite we also found reversely zoned olivines with forsterite from 80%wt.(rim) to 74%wt.(core). The prevailing textures can be called intersertal-intergranular, (sub)trachytic, serialgrained to porphyric and (sub)ophitic. Main element-compositions (in %wt of the average compostions and relations of them): SiO2 ranges between 44 and 55%, MgO between 3 and 12%, the FeO/MgO-relation between 0,8 and 3,2, CaO between 5,7 and 9,7% and Al2O3 between 14,4 and 17,7%. From basalt to trachybasalt to basaltic trachyandesite the MgO values decrease from 11,2% to 3,3% and CaO from 8,6% to 6,1% (with a small increase at trachybasalt to 8,9%), whereas the FeO/MgO-relation increases from 0,8 up to 3,2. The same holds for Al2O3 from14,9 to 17,5%. The indicated fractionation-trend is also confirmed by trace element patterns: the La/Yb-relation remains more or less constant over the wide span from basanite to trachyandesite (La/Yb ≈ 22), the incompatible REE increase in this trend (La from 35 ppm in basalt to 58 ppm in basaltic trachyandesite), the same is true for the other incompatible trace elements like the LIL-elements (Ba, Sr). In the field of basaltic andesite the alkalies are low as well as the contents of all incompatible trace elements (for example La 11-17 ppm and LIL-elements), which is coincident with higher melting rates.. The partly highly enriched incompatible trace elements can be explained in the whole by a small degree of partial melting of the source rock. On Basalt and the subalcalic samples we recorded a slightly negative Nb-anomaly as well as a positive Sr-anomaly. The pattern of the compatible and incompatible trace elements shows clearly an OIB (ocean island basalt) signature which is quite typical for intraplate volcanics and is attributed to plume-activity by some authors.

Autor*innen

Harald Pimminger

Haupttitel (Deutsch)

Geochemische Untersuchungen an südpatagonischen Plateaubasalten der Santa-Cruz-Region

Publikationsjahr

2013

Umfangsangabe

154 S. : Ill.

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Theodoros Ntaflos

Klassifikationen

38 Geowissenschaften > 38.26 Magmatische Gesteine ,

38 Geowissenschaften > 38.32 Geochemie

AC Nummer

AC11086019

Utheses ID

26338

Studienkennzahl

UA | 057 | 426 | |

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Schlagwörter