Das Thema meiner Diplomarbeit lautet: "Rekonstruktion der P-T Entwicklung granulitfaziell überprägter Gabbros des Aufschlusses Malinki Khed, Kolvitsa Komplex (Kola Halbinsel, Russland)".
Alte orogene Gürtel geben Einblick in die metamorphen und tektonischen Prozesse, die während der Gebirgsbildung herrschten. Innerhalb des Lappland-Kola-Orogens, das durch Kompressionstektonik vor 1,91 Milliarden Jahren im NO des Baltischen Schildes entstand, bildet der Kolvitsa-Umba-Gürtel Elemente einer wichtigen Suturzone, welche die Krusteneinheiten des Zentral-Kola-Orogens vom spätarchaischen-belomorischen-Terran trennt. Die tief erodierten Deckeneinheiten dieser bedeutsamen svekokarelischen Kollisionszone erstrecken sich entlang der NO-Küste des Weißmeeres. Das Kolvitsa-Massiv bildet die tektonisch tiefste Einheit der Kollisionszone (ECKE 2004). Seine Entwicklung begann vor ca. 2,66-2,44 Milliarden Jahren mit dem Eindringen von Gabbro-Anorthosit-Magma in das Muttergestein (FRISCH et al. 1995). Darauf folgte die Platznahme mehrerer Generationen basischer Gänge, von durchdringender Deformation der Einheit begleitet (BALAGANSKY et al. 2001). Geochronologische Daten ergeben, dass eine mehrfache metamorphe Überprägung stattgefunden hat: (1) eine frühe amphibolit-granulitfazielle Metamorphose und Scherung vor 2,43-2,42 Ga und (2) die späte svekokarelische Metamorphose und Scherung der Gesteinseinheit vor 1,91 Ga (FRISCH et al. 1995).
Am Nordostrand des Kolvitsa-Komplexes bilden mylonitische Granulite eine überschiebungszone, die die strukturell tiefer liegenden Einheiten des Kolvitsa- Massivs von den aufgeschobenen Deckeneinheiten des Por'ya-Guba- und Umba- Komplexes trennt. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist, die Druck-Temperaturgeschichte metabasischer Gesteine des Kolvitsa-Massivs aus dem Bereich der überschiebungszone zu rekonstruieren. Die Untersuchungen ergänzen die von ECKE (2004) durchgeführten Forschungsarbeiten zur Metamorphose und Fluid-Gestein-Wechselwirkung im Kolvitsa-Massiv. Untersucht wurden Proben basischer Granulite vom Aufschluss Malinki Khed, am Südostrand des Kolvitsa-Komplexes im Nordwesten des Weißmeeres. Dieser Aufschluss liegt in der Nähe des Aufschlusses Bolschoi Khed an der Nordwestküste des Weißmeeres. Hier kommen zwei chemisch und mineralogisch verschiedenartige granulitfazielle Gesteine vor:
Die Verbandsverhältnisse zeigen, dass der basische Granulit ehemalige basische Gänge repräsentiert, die den lagig-differentierten Gabbro netzwerkartig intrudierten. Diese Gesteine sind nach ihrer granulitfaziellen Überprägung durch Fluidinfiltration entlang von Fugen amphibolitfaziell hydratisiert worden. Die untersuchten Gesteinsproben sind aus einem räumlich sehr begrenzten Aufschluss entnommen worden und haben daher die gleichen Druck- und Temperaturbedingungen erfahren.
Die Rekonstruktion der P-T-Geschichte der mafischen Gesteine erwies sich als schwierig, da die Texturen und Mineralparagenesen des prograden Druck-Temperaturpfades durch die Einstellung neuer Gleichgewichte verloren gegangen sind. Beispiele für derartige retrograde Reaktionen und Gleichgewichtsneueinstellung in Mikrodomänen sind chemischer Zonarbau der Mineralkörner infolge fortlaufenden Kationenaustauschs zwischen angrenzenden Mineralphasen, Koronatexturen, Entmischungserscheinungen, Schmelzphänomene, Bildung von Hydratphasen und Karbonaten durch Fluidinfiltration (ECKE 2004). Daher konnten nur die P-T-Bedingungen der retrograden Überprägung näher eingegrenzt werden. Im Wesentlichen wurden hierzu zwei Methoden verwendet. Zum einen wurden Dünnschliffe der Proben unter dem Mikroskop untersucht, um Informationen über die Paragenesen und Reaktionstexturen zu erhalten. Zum anderen wurden als Grundlage für die Quantifizierung der P-T-Bedingungen mit Methoden der Geothermobarometrie mineralchemische Analysen der Gesteinsproben mit der Elektronenstrahlmikrosonde durchgeführt. Die Temperaturbestimmung an den mafischen Metagabbros erfolgte mit Geothermometern, die auf dem Mg-Fe-Austausch zwischen Granat und Pyroxen basieren. Eine Ermittlung der peaknahen Metamorphosebedingungen ist nicht mehr möglich, weil die Schließtemperatur des Fe-Mg Kationenaustauschs zwischen Granat und Pyroxen signifikant unter der Peaktemperatur der Granulite liegt (PATTISON & BEGIN 1994).
Die für die Diplomarbeit bereitgestellten Gesteinsproben stammen aus dem deutsch-russischen DFG-RFBR-Projekt "Die Kollisionssutur zwischen den archaischen Terranen Kareliens und der Kola-Halbinsel. Rekonstruktion ihrer komplexen Entwicklungsgeschichte im Gebiet des Weißmeeres", das von Geowissenschaftlern des Mineralogischen Instituts der Universität Bonn und dem Institut für Präkambrische Geologie und Geochronologie der Akademie der Wissenschaften in Sankt Petersburg im Zeitraum 1998-2002 durchgeführt worden ist.