Die Frage durch welche Prozesse extrem dichte Eklogite in orogenen Systemen exhumiert werden ist ein viel diskutiertes Thema in der Tektonik. Eine der weit verbreiteten Hypothesen ist ein Exhumierungsprozess, der durch Auftriebskräfte angetrieben wird, was zur Bildung eines Extrusionskeils und somit zu unterschiedlichem Schersinn an den Kontakten zum liegenden und hangenden Nebengestein führt.
Ein solcher Wechsel im Schersinn sollte sich auch in den Texturen der Omphazitminerale widerspiegeln und kann mittels Elektronenrückstrahlbeugung (Electron Backscatterred Diffraction, EBSD) direkt untersucht werden.
Wir verwenden EBSD zur Messung der kristallographischen Orientierung (lattice preferred orientation, LPO) in Omphaziten der Eklogitzone (Tauernfenster, Ostalpen) und zum Vergleich in der aus größeren Tiefen exhumierten Western Gneis Region (Norwegen).
In diesen Komplexen sind jeweils sehr dichte Eklogitlinsen in geringer dichte metapelitische Gesteine eingebettet. Der Auftriebshypothese zur Folge wurden die Eklogite während der Exhumierung von den Metapeliten mitgeschleppt.
Die bisher untersuchten LPO-Muster in Omphaziten der Eklogitzone zeigen allerdings ein sehr symmetrisches Gesamtmuster und spiegeln keinen zu erwartenden Wechsel im Schersinn wider. Kinematische Untersuchungen im Gelände zeigen dagegen klare Indikatoren für unterschiedlichen Schersinn an den Kontakten der Eklogitzone und auch für einen Extrusionskeil. Dieser scheinbare Widerspruch kann mit der Exhumierungsgeschwindigkeit der Eklogitzone erklärt werden. Petrologische und geochronologische Untersuchungen (Glodny et a. 2005) ergeben einen Auftriebsgeschwindigkeit von mindestens 40 mm/a. Bei einer Exhumierung aus einer Tiefe von 70 km, wie es für die Eklogitezone der Fall ist, würde das eine extrem kurze Verweildauer der Gesteine unter eklogitfaziellen Bedingungen und damit ein frühzeitiges Einfrieren des Kristallgitters bedeuten. Demnach würde ein Schersinnwechsel nicht in den Omphaziten dokumentiert werden.
Vergleichsmessungen an Eklogiten der Western Gneis Region zeigen deutliche Asymmetrien in den LPO-Mustern der Omphazite und bestätigen damit die Hypopthese eines Extrusionskeils. Da die Western Gneis Region aus höherenTiefen (120 km) exhumiert wurde konnten die Gesteine ausreichend lange in der Eklogitfazies verweilen um ihr kristallographische Muster während des Aufstiegs zu verändern.
Die Untersuchungen in der Western Gneis Region bestätigen somit indirekt die Annahmen für das Tauernfenster und passen zur Kinematik der Eklogitzone. Ein Extrusionskeil und damit ein von Auftriebskräften bestimmter Exhumierungsprozess wird somit im Wesentlichen bestätigt.
Glodny , J., Ring, U., Kühn, A., Gleissner, P. & Franz, G., 2005. Crystallization and very rapid exhumation of the youngest Alpine eclogites (Tauern Window, Eastern Alps) from Rb/Sr mineral assemblage analysis. Contributions to Mineralogy and Petrology 149, 699-712
Die Eklogitzone im zentralen Tauernfenster, Ostalpen (Überblick).
Symmetrisches progrades LPO-Musters eines Omphazits der Eklogitzone, nicht durch den Exhumierungsprozess beeinflusst.
Asymmetrisches LPO-Muster eines Omphazits der Western Gneis Region, beeinflusst durch Deformation während der Exhumierung.
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