Table Of Content(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:2)
(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:11)(cid:12)(cid:5)(cid:12)(cid:2)(cid:13)(cid:2)(cid:14)(cid:11)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:15)(cid:16)(cid:4)
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:8)(cid:4)(cid:4)(cid:9)
(cid:10)(cid:9)(cid:2)(cid:11)(cid:8)(cid:5)(cid:5)(cid:9)(cid:12)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:13)(cid:14)(cid:4)(cid:15)(cid:8)(cid:6)(cid:7)(cid:9)(cid:3)
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:16)(cid:12)(cid:10)
FortschrittegeowissenschaftlicherForschung.
DeutscheForschungsgemeinschaft(DFG)
Copyright©2000Wiley-VCHVerlagGmbH
ISBN:978-3-527-27595-3
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:2)
(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:11)(cid:12)(cid:5)(cid:12)(cid:2)(cid:13)(cid:2)(cid:14)(cid:11)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:15)(cid:16)(cid:4)
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:8)(cid:4)(cid:4)(cid:9)
(cid:10)(cid:9)(cid:2)(cid:11)(cid:8)(cid:5)(cid:5)(cid:9)(cid:12)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:13)(cid:14)(cid:4)(cid:15)(cid:8)(cid:6)(cid:7)(cid:9)(cid:3)
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:16)(cid:12)(cid:10)
(cid:17)(cid:2)(cid:10)(cid:15)(cid:3)(cid:5)(cid:12)(cid:2)(cid:12)(cid:2)(cid:18)(cid:2)(cid:11)(cid:19)(cid:9)(cid:11)
(cid:20)(cid:2)(cid:10)(cid:21)(cid:2)(cid:11)(cid:15)(cid:4)(cid:5)(cid:22)(cid:9)(cid:13)(cid:13)(cid:14)(cid:5)(cid:5)(cid:14)(cid:9)(cid:11)(cid:16)(cid:23)(cid:10)
(cid:24)(cid:2)(cid:9)(cid:25)(cid:14)(cid:5)(cid:5)(cid:2)(cid:11)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:15)(cid:16)(cid:4)(cid:26)(cid:14)(cid:6)(cid:7)(cid:2)(cid:24)(cid:2)(cid:13)(cid:2)(cid:14)(cid:11)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:15)(cid:16)(cid:4)(cid:5)(cid:16)(cid:9)(cid:10)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:11)(cid:12)
(cid:27)(cid:14)(cid:4)(cid:4)(cid:2)(cid:14)(cid:26)(cid:3)(cid:11)(cid:12)(cid:28)(cid:29)
DeutscheForschungsgemeinschaft
Geschäftsstelle:Kennedyallee40,D-53175Bonn
Postanschrift:D-53175Bonn
Telefon:++49/228/885-1
Telefax:++49/228/885-2777
E-Mail:(X.400):S=postmaster;P=dfg;A=d400;C=de
E-Mail:(InternetRFC822):[email protected]
Internet:http://www.dfg.de
Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autor und
Verlag für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie für eventu-
elleDruckfehlerkeineHaftung.
DieDeutscheBibliothek–CIP-Einheitsaufnahme
EinTiteldatensatzfürdiesePublikationistbeiDieDeutscheBibliothekerhältlich
©WILEY-VCHVerlagGmbH,D-69469Weinheim(FederalRepublicofGermany),2000
GedrucktaufsäurefreiemundchlorfreigebleichtemPapier.
Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein
TeildiesesBuches darfohneschriftlicheGenehmigung desVerlagesinirgendeinerForm
– durch Photokopie, Mikroverfilmung oder irgendein anderes Verfahren – reproduziert
oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwend-
bareSprache übertragenoderübersetztwerden.DieWiedergabevonWarenbezeichnun-
gen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der
Annahme, daß diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kann es sich
auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzei-
chenhandeln,wennsienichteigensalssolchemarkiertsind.
All rights reserved (including those of translation into other languages). No part of this
bookmaybereproducedinanyform–byphotoprinting,microfilm,oranyothermeans–
nor transmitted or translated into a machine language without written permission from
thepublishers.Registerednames,trademarks,etc.usedinthisbook,evenwhennotspe-
cificallymarkedassuch,arenottobeconsideredunprotectedbylaw.
UmschlaggestaltungundTypographie:DieterHüsken
Satz:K+VFotosatzGmbH,D-64743Beerfelden
Druck:betz-druckgmbh,D-64291Darmstadt
Bindung:WilhelmOsswald&Co.,D-67433Neustadt
PrintedinGermany
Inhalt
Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IX
1 Synopse Sonderforschungsbereich 108
Spannung und Spannungsumwandlung
in der Lithosphäre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Karl Fuchs
1.1 Kontinente – Rätsel der Plattentektonik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Zum Thema „Spannung und Spannungsumwandlung
in der Lithosphäre“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Hauptergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3.1 Riftsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.2 Unterkruste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.3 Weltkarte tektonischer Spannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4 Verknüpfung der Schlüsselergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4.1 Stile kontinentalen Riftings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.2 Petrophysikalische Modellierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Französisches Zentralmassiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Chyulu Hills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Lithosphärischer Mantel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4.3 Die Moho-Wechsel in der Skaligkeit lithosphärischer
Heterogenitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.4.4 Entkopplung Kruste/Mantel und das tektonische Spannungsfeld
auf Kontinenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4.5 Prozesse an der Krusten-Mantel-Grenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.5 Krusten-Mantel-Wechselwirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.5.1 KontinentaleTransform-Verwerfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.5.2 Subduktion an Orogenen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6 Schlußfolgerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
FortschrittegeowissenschaftlicherForschung. V
DeutscheForschungsgemeinschaft(DFG)
Copyright©2000Wiley-VCHVerlagGmbH
ISBN:978-3-527-27595-3
Inhalt
1.6.1 Offene Fragen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.6.2 Perspektiven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2 Das Zentrallaboratorium für Geochronologie (ZLG)
in Münster – Zwei Jahrzehnte geowissenschaftlicher
Forschung an einer „DFG-Hilfseinrichtung“ . . . . . . . . . . . . . 39
Borwin Grauert, Albrecht Baumann;
unter Mitwirkung von Michael Bröckerund Ulrich Kramm
2.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.2 Arbeiten zur methodischen Erweiterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.1 Erfassung, Datierung und Interpretation von Ungleich-
gewichten der Isotopenverteilung von Strontium und Neodym . . . 43
2.3 Untersuchungen zur Frage der Anwendbarkeit
geochronologischer Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.3.1 Einfluß von Gesteinsdeformation,Rekristallisation
und Temperung auf Isotopenverteilungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.3.2 Einfluß wasserreicher fluider Phasen auf die Isotopenverteilung
in Gesteinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.3.3 Interpretationvon U-Pb-Altern akzessorischer Monazite . . . . . . . . 52
2.3.4 Homogenitätsbereicheund „Trennwände“
für den Isotopenaustausch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.4 Untersuchungen zu geochronologischen Fragestellungen
einiger ausgewählter Gebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.4.1 Charnockite Indiens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.4.2 Gebänderte MetasedimenteNordwestargentiniens . . . . . . . . . . . . 61
2.4.3 Gneise und Relikte einer HP-HT-Metamorphose
im zentralen Schwarzwald . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.4.4 Alter detritischer Zirkone im nordwest-mitteleuropäischen
Paläozoikum (Rheinisches Schiefergebirge, Ardennen,
Brabanter Massiv) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.4.5 Variszische Plutonite des Harzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.4.6 Alkaligesteine des Urals, Rußland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.4.7 Magmen des Kaiserstuhls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.4.8 Metamorpher Kernkomplexder Insel Thasos,
Nord-Griechenland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.4.9 Isotopengeochemie des Stoffausstauschs in der Fenitaureole
des Iivaara-Alkaligesteinskomplexes,Finnland . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.5 Beiträgezum Kontinentalen Tiefbohrprogramm
der Bundesrepublik (KTB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.5.1 Die Tiefbohrung und ihr Umfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
VI
Inhalt
2.5.2 „Widersprüche“ in der geochronologischen Information
aus der Tiefbohrung und dem Umfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.6 Arbeiten zur Lagerstättengenese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
2.6.1 Blei-Isotopievon Galeniten aus dem Bergbaugebiet
der Anden Zentralperus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
2.6.2 Strontium-Isotopiehydrothermaler Gangminerale
in Lagerstätten Westdeutschlands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2.7 Beiträgezur Archäometallurgie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
2.7.1 Blei-Isotopenuntersuchungen an bronzezeitlichen
Verhüttungsprodukten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
2.7.2 Blei-IsotopiemittelalterlicherGläser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
2.8 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
2.9 Projekte des ZLG seit 1976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
2.10 Verzeichnis der Veröffentlichungen mit Ergebnissen
des ZLG (ohne Kurzfassungen, Dissertationen
und Habilitationsschriften) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
2.11 Verzeichnis der Dissertationen und Habilitationsschriften
mit Ergebnissen des ZLG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Mitglieder der Senatskommission für
Geowissenschaftliche Gemeinschaftsforschung . . . . . . . . . . . 147
VII
Vorwort
Die Mitteilungen der Senatskommission für Geowissenschaftliche Gemein-
schaftsforschung der Deutschen Forschungsgemeinschaft dienen der Informa-
tion über geowissenschaftliche Forschungsvorhaben. Die Geokommission sieht
darin eine Möglichkeit, die Zusammenarbeit in den Geowissenschaften zu för-
dern und die Verbindung zwischen den verschiedenen geowissenschaftlichen
Disziplinen zu stärken.
Dem Anspruch interdisziplinärer Forschung entsprach in besonderer Wei-
se der Sonderforschungsbereich 108 „Spannung und Spannungsumwandlung
in der Lithosphäre“ in Karlsruhe, der ein ausgezeichnetes Beispiel für die mul-
tidisziplinäre Zusammenarbeit vor Ort und die enge Verbindung mit internatio-
nalen Programmen darstellte. So war der 1981 begonnene Sonderforschungs-
bereich von Beginn an eine interfakultative Kooperation von Forschern aus der
Physik, den Geowissenschaften und Bauingenieuren. Eine wichtige und ständi-
ge Herausforderung war zudem die enge Verbindung mit internationalen Pro-
grammen, insbesondere dem damals neu gegründeten Internationalen Litho-
sphären-Programm (ILP), unter dessen Dach der Sonderforschungsbereich bis
zum Ende seiner Laufzeit im Jahre 1995 stand. Das Durchhalten der Multidiszi-
plinarität über die Fakultätsgrenzen hinaus und der ständige Kontakt der Mit-
arbeiter mit international angesehenen Wissenschaftlern im Gastforscherpro-
gramm des Sonderforschungsbereichs schaffte erst die Voraussetzungen zum
Erforschen der komplexen wissenschaftlichen Zusammenhänge, denen sich der
Sonderforschungsbereich in seinem anspruchsvollen Arbeitsprogramm zu stel-
len hatte. In der vorliegenden Mitteilung werden die Hauptergebnisse noch
einmalzusammengefaßt.
Das seit 1976 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft als „Hilfsein-
richtung der Forschung“ geförderte Zentrallaboratorium für Geochronologie in
Münster ist ein weiteres Beispiel erfolgreicher interdisziplinärer Forschung in
den Geowissenschaften. Als nationales Dienstleistungszentrum für die Gewin-
nung geochronologischer Daten nimmt das ZLG inzwischen auch eine Spitzen-
position in der internationalen isotopengeochemischen Forschung ein. Der vor-
liegende Bericht spiegelt eindrucksvoll die in den vergangenen Jahren stetig
zugenommene Bedeutung der Isotopengeochemie und Geochronologie wider,
die inzwischen nicht nur für die Geowissenschaften, sondern in zunehmendem
FortschrittegeowissenschaftlicherForschung. IX
DeutscheForschungsgemeinschaft(DFG)
Copyright©2000Wiley-VCHVerlagGmbH
ISBN:978-3-527-27595-3
Vorwort
Maße auch für die Umweltforschung, die Archäometrie und die extraterrestri-
sche Forschung an Gewicht gewonnen haben. Die Bedeutung des Zentrallabo-
ratoriums in Münster als Dienstleistungsinstitution im Bereich der Isotopengeo-
chemie wird sich dadurch weiter erhöhen.
Prof. Dr. Hans-Peter Harjes Dr. Ludwig Stroink
– Vorsitzender der Geokommission – – Sekretär –
X
