Beitrag
Gangmagmatismus im Mittelharz als Indikator für spätvariszische Dehnungstektonik
[Dyke magmatism in the central Harz mountains and its implication for Late Variscan extensional tectonics]
Obst, Karsten; Katzung, Gerhard; Haupt, Urte
Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen Band 219 Heft 3 (2001), p. 393 - 432
49 Literaturangaben
veröffentlicht: Mar 10, 2001
Online veröffentlicht: Jul 3, 2018
DOI: 10.1127/njgpa/219/2001/393
ArtNo. ESP155021903005, Preis: 29.00 €
Abstract
Magmatic intrusions form a set of petrographically heterogeneous dykes in the central Harz Mountains. They indicate W-E directed extensional movements during Autunian times. Mafic dykes of basic to intermediate composition (melaphyres, dioritic porphyrites and enstatite porphyrites) dominate in the eastern part of the dyke system, felsic dykes (granite and syenite porphyries) mainly occur in the western part. Although the dykes show a roughly similar orientation, the different rock types do not belong to a single igneous rock series which has simply developed by crystal fractionation. Geochemical analyses using XRF and ICP-MS techniques suggest that the mafic rocks represent primarily subalkaline melts that may have originated either from different magmas or from different parts within one large magma chamber. The mantle magmas have undergone fractionation processes and were influenced by crustal contamination. Heating of the lower crust due to the upwelling of asthenospheric material led to the formation of anatectic melts. Mingling processes between different magma types might be indicated by mafic, microgranular enclaves of dioritic to granodioritic composition in the felsic rocks. A new temporal succession of the intrusions is postulated based on geochemical and structural investigation. This implies that the position of the strain axes has changed slightly clockwise during the intrusion of the different magma types. Evaporation of single zircons from a granite porphyry dyke, which intruded into the basal Permo-Silesian beds of the Ilfeld basin, gave 207Pb/206Pb ages suggesting a time relationship with the intrusions of the Brocken granites and the rhyolitic dykes west of Bad Lauterberg.
Kurzfassung
Die Mittelharzer Gänge stellen ein stofflich heterogenes System von magmatischen Spaltenfüllungen dar, das W-E-gerichtete Extensionsbewegungen während des Autun anzeigt. Mafische Gänge basischer bis intermediärer Zusammensetzung (Gangmelaphyre, Diorit- und Enstatitporphyrite) dominieren den Ostteil des Gangschwarms, felsische Gänge (Granit- und Syenitporphyre) treten bevorzugt im westlichen Teil auf. Trotz ihrer ähnlichen Raumlage gehören die Spaltenfüllungen nicht einer Intrusionsabfolge an, die aufgrund von einfacher Kristallisationsdifferentiation entstanden ist. Geochemische Analysen mittels RFA und ICP-MS belegen vielmehr, daß die mafischen Ganggesteine fraktionierte Teilschmelzen repräsentieren, die von verschiedenen Magmen stammen oder zumindest aus unterschiedlichen Bereichen einer großen Magmenkammer herzuleiten sind. Die im Oberen Mantel generierten, primär subalkalischen Schmelzen unterlagen neben Fraktionierungs- bzw. Absaigerungsprozessen vor allem der krustalen Kontamination. Die Aufheizung von tieferen Krustenbereichen führte nachfolgend zur Bildung anatektischer Schmelzen. Mafische Einschlüsse ("enclaves") dioritischer bis granodioritischer Zusammensetzung in den felsischen Ganggesteinen weisen auf Vermischungsprozesse verschiedener Magmen hin, wobei jedoch keine vollständige Homogenisierung erfolgte ("magma-mingling"). Basierend auf den stofflichen und gefügekundlichen Untersuchungen wird eine neue Intrusionsabfolge postuliert und eine Rechtsdrehung der Hauptspannungsachsen während des gesamten Intrusionszeitraumes nachgewiesen. Die mittels Evaporation von Einzelzirkonen bestimmten 207Pb/206Pb-Alter für einen Granitporphyr-Gang, der in die basalen permosilesischen Schichten der Ilfelder Senke intrudierte, sprechen für einen zeitlichen Zusammenhang mit den Intrusionen der Brocken-Granite und den Rhyolith-Gängen westlich von Bad Lauterberg
Schlagworte
petrographically heterogeneous • central Harz Mountains • melaphyres • dioritic porphyrites • enstatite porphyrites • dyke system • Bad Lauterberg