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Oldoinyo Lengai , in Afrika, genauer gesagt
in Tansania. Er produziert Na-Ca-Karbonat-
schmelzen, die wie Wasser ausfließen und nur
etwa 500 °C heiß sind. Normale Karbonatite
bestehen aus magmatischem Calcit, Dolomit
oder Siderit, wobei Calcit der häufigste Fall ist,
und einer Reihe weiterer, untergeordneter Mi-
nerale, unter denen Forsterit, Apatit, Magnetit,
Phlogopit und Pyrochlor (ein kompliziertes
Oxidmineral, das unter anderem Titan und
Niob enthalten kann) die wichtigsten sind.
Isotopische Untersuchungen belegen eindeu-
tig, dass es sich um Mantelschmelzen handelt,
und man nimmt an, dass sie aus einem
karbonatisierten Lherzolith der subkontinenta-
len Lithosphäre ausgeschmolzen wurden (Abb.
3.120). Dieser Mantel hatte also vorher eine
Metasomatose durchgemacht, bei der CO 2 -hal-
tige Fluide oder Schmelzen, die vermutlich aus
dem tiefen Mantel stammten, die ursprüngli-
che Mantelvergesellschaftung verändert und
Karbonate gebildet hatten. Nach dieser Theorie
müsste die afrikanische Lithosphäre besonders
stark durch solche metasomatischen Prozesse
verändertwordensein.InanderenFällenwird
vermutet, dass nicht direkt eine Karbonat-
schmelze
wird, sondern eine CO 2 -reiche Silikatschmel-
ze(z.B.Nephe in te,Abb.3.120),diesich
durch Fraktionierung und/oder Schmelzent-
mischung ,d.h.durchEntmischunginzwei
separate, miteinander koexistierende, aber
nicht mischbare Schmelzen (eine silikat-, eine
karbonatreich), zu einer reinen Karbonat-
schmelze entwickelt. Eine der klassischen Lo-
kalitäten der Karbonatitforschung liegt in Süd-
westdeutschland, im Kaiserstuhl, wo Karbona-
titeauchheutenochgutimGeländestudiert
werden können (Abb. 3.121). Einige Karbona-
tite bilden wichtige Lagerstätten, aus denen
Niob, Seltene Erden und in einem Fall Kupfer
gewonnen werden. Die Anreicherung des Me-
talls Niob und der Seltenerdmetalle ist für Kar-
bonatite typisch.
Wie die Karbonatite stammen auch die Kim-
berlite aus einem metasomatisch veränderten
Mantel. Sie sind aber meist in Kratonen oder
an deren Rändern zu finden, also dort, wo be-
sonders stark verdickte Lithosphäre zu finden
ist (Abb. 3.122). In ihrem Fall wurde der ur-
sprüngliche Lherzolith durch Fluide nicht nur
mit CO 2 , sondern auch mit Wasser und inkom-
patiblen Elementen angereichert, insbesondere
an Kalium, daneben aber auch Barium, Seltene
aus
dem
Mantel
ausgeschmolzen
0
kontinentale
Kruste
Nephelinite,
Karbonatite
subkontinentale
Lithosphäre
3.120 Schematisches
Modell zur Bildung von
Karbonatiten, Nephelini-
ten und Kimberliten
durch Aufschmelzungs-
prozesse an der Basis und
in der subkontinentalen
Lithosphäre. Die Schmel-
zen müssen nicht immer
die Erdoberfläche errei-
chen, sondern können
auch auf ihrem Weg
nach oben stecken blei-
ben. Nach Wyllie (1989)
und Wyllie et al. (1990).
100
Metasomatose
Graphit
Diamant
200
Asthenosphäre
300
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