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ten abschätzen. Dies wird durch die Kombina-
tion mit anderen Isotopensystemen (z. B. Sr,
Nd, Pb) und/oder mit geochemischen Zusam-
mensetzungsdaten noch wirkungsvoller (Abb.
4.86).
ObwohlsiehilfreicheAnzeigerfürdieQuelle
eines magmatischen Gesteins sein können, und
obwohl während der Kristallisation und mag-
matischen Fraktionierung von Schmelzen na-
türlich Minerale mit deutlich unterschiedlichen
Sauerstoff-Isotopenverhältnissen gebildet wer-
den, kann man Sauerstoff-Isotope kaum ver-
wenden, um den Grad der Fraktionierung
abzuschätzen. Erstens gibt es nur sehr wenige
magmatische Gesteinskomplexe, die nicht syn-
oder postmagmatisch von hydrothermalen
Fluiden verändert wurden, und zweitens zeigen
Studienandensehrwenigenrelativunver-
änderten basaltischen Komplexen, dass sich
in den ersten 80-90 % der Kristallisation
die Sauerstoff-Isotopenzusammensetzung der
Schmelze nur um wenige Zehntel ‰ ändert.
Dies bedeutet, dass offensichtlich die Summe
der bis dahin kristallisierenden Minerale (Feld-
späte, Olivine, Pyroxene) eine der Schmelze
sehr ähnliche Isotopenzusammensetzung hat,
auch wenn das Einzelmineral deutlich abwei-
chen kann. Erst dann in der magmatischen
Fraktionierung, wenn entweder Fluid ent-
mischt wird, oder wenn reichlich Minerale ext-
rem unterschiedlicher O-Isotopie kristallisie-
ren, spiegelt sich dies in einer Änderung der O-
Isotopie wieder. Solche Minerale sind Magne-
tit, Quarz oder Biotit. Entsprechend wird erst
in den sauren
Restdifferentiaten
von Basalten
eine O-Isotopenänderung von
G
1‰zuerwar-
ten sein. Positiv betrachtet stellt diese Konstanz
allerdings auch die Grundlage dafür dar, dass
O-Isotopeüberhauptfürdie
Identifikation der
Quelle
und einer möglichen Kontamination ge-
nutzt werden können.
Kontamination
,auch
Assimilierung
genannt,
ist das „Verdauen“ von externen Gesteinen,
Fluiden oder Schmelzen in einem Magma. Sol-
che Kontaminationen geschehen entweder di-
rekt durch das Hineinfallen und Aufschmelzen
vonNebengesteinineinaufsteigendesoder
stagnierendes Magma, oder durch die Assimi-
lation von Minimumschmelzen oder Fluiden
aus dem Nebengestein, die dann in die Mag-
menkammer hineinfließen. In beiden Fällen
werden die chemische und die isotopische Zu-
sammensetzung der Schmelzen verändert. Be-
sonders gut kann man so etwas sichtbar ma-
chen, wenn man zwei Systeme kombiniert, die
sich in Schmelze und Nebengestein deutlich
unterscheiden. Hierfür eignen sich z. B. O-, Sr-
oder Nd-Isotope (siehe auch Abschn. 4.8). Die
Berechnungen, die zur Abschätzung der mögli-
chen Kontamination durchgeführt werden, hei-
30
Kieselschiefer
und Kalke
25
Sedimente
und Metasedimente
Mergel
20
sandige und
tonige Sedimente
15
Arkos
e
n
Grauwacken
Granitoide
10
5
verwitterte
Basalte
meteorisch und hydrothermal
überprägte Gesteine
4.86
Typische O-
und Sr-Isotopenwerte
verschiedener magma-
tischer und sedimen-
tärer Gesteine. Nach
Taylor (1986).
frische
Basalte
-10
0,700
0,710
0,720
0,730
0,740
87
Sr/
86
Sr
