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Abb. 3.30
Chromititschichten (dunkel) in Anorthosit (hell) am Mononono River (Südafrika). Sie gehören zu den UG1-Chromititen der Critical
Zone des Bushveld-Komplexes. © Kevin Walsh / Wikimedia.
Wie in
7
Abschn. 3.3.2
ausgeführt, gehen die Chromititlagen
und die Anreicherung von PGE im Merensky-Reef auf die Ver-
mischung von neu eindringendem primitiven Magma mit
der leicht fraktionierten Schmelze der Intrusion zurück. Das
Merensky-Reef ist ein Pyroxenit an der Basis des letzten Zyklus der
Critical Zone. Dieser Zyklus unterscheidet sich von allen vorher-
gegangen, weil diesmal erstmals das Magma der Main Zone ein-
drang. Erstaunlicherweise entspricht die Isotopenzusammen-
setzung der Kristalle in den Kumulaten dieses Zyklus entweder der
Critical Zone oder der Main Zone. Es scheint also kaum zu einer
Mischung der Magmen gekommen zu sein, die Kristalle wuchsen
vielmehr in zwei unterschiedlichen Magmaschichten heran und
sammelten sich dann gemeinsam auf dem Boden der Magma-
kammer an (Seabrook et al. 2005). Möglicherweise ist dieses Mo-
dell noch zu einfach. Auch ein wechselndes Eindringen beider
Magmatypen wurde vorgeschlagen (Mitchell & Scoon 2007).
Ein völlig abweichendes Modell für den Bushveld-Komplex
ergab sich aus einer Untersuchung des Pyroxenits, der sich an der
Basis der oberen Main Group befindet. Wie gesagt wird er nor-
malerweise mit dem Eindringen von primitivem Magma in das
fraktionierte Magma der Main Zone erklärt. Nach Maier & Bar-
nes 2010 passt die Zusammensetzung jedoch eher zur Critical
Zone. Sie glauben daher, dass die Upper Main Zone in Wirklich-
keit der oberste Teil der Critical Zone ist, während das Magma
der Main Zone erst nachträglich als Sill in die noch nicht ganz
erstarrten Kumulate eindrang. Dabei sei der zentrale Bereich der
Intrusion nach unten gedrückt worden. Die Kumulate der Criti-
cal Zone seien dabei der Schwerkraft folgend zum Zentrum ge-
sackt. Schmelzreste zwischen den Kristallen seien dabei zum Teil
auch in andere Schichten eingedrungen.
Die nördliche Zunge des Bushveld unterscheidet sich von
der beschriebenen Stratigrafie. Hier fehlen Lower Zone und
Critical Zone, stattdessen befindet sich unter der Main Zone
das PGE-reiche Platreef (
7
Abschn. 3.3.2
). Eventuell handelt
es sich dabei um Magma der Critical Zone, das von der Seite
her in Sills eingedrungen ist. Es gibt aber auch Argumente da-
für, dass es sich ursprünglich um eine kleine eigenständige
Intrusion handelte, die erst während des Eindringens des Mag-
mas der Main Zone mit der Hauptintrusion verbunden wurde
(Holwell et al. 2011).
3.3.4 Great
Dyke
Der 550 km lange und 4-11 km breite Great Dyke in Simbabwe
ist die zweitgrößte Platinlagerstätte der Welt und eine be-
deutende Chromlagerstätte. Genau genommen besteht diese
Layered Mafic Intrusion aus zwei großen Magmakammern (und
einer dritten kleinen), die wiederum in einzelnen Subkammern
unterteilt werden (
.
Abb. 3.31
). Im Profil erinnern die Kammern
an einen Trichter, wobei die Schichten im Zentrum nach unten
gewölbt sind. Die Intrusion besteht weitgehend aus ultra-
mafischen Kumulaten. Im unteren Teil überwiegt Olivin, mit
einem zyklischen Layering von Chromitit, Dunit und Harz-
burgit. Im oberen Teil überwiegt Pyroxen und es gibt ein zykli-
sches Layering mit der Abfolge Chromitit, Dunit, Harzburgit,
Pyroxenit. Über den ultramafischen Kumulaten folgen mafische
Kumulate (Gabbros und Norite). Die Zyklen gehen auf das
wiederholte Eindringen von Magma zurück. Platin, Palladium
und andere PGE sind vor allem in der Main Sulfide Zone ange-
reichert. Dabei handelt es sich um einen Horizont innerhalb der
obersten Pyroxenitschicht, mit fein verteilten Sulfiden zwischen
den Pyroxenkristallen. Die Intrusion entstand vor 2,58 Milliar-
den Jahren (Oberthür et al. 2002). Sie zieht sich quer durch den
gesamten Simbabwe-Kraton, der damals ein kleiner Kontinent
war. Denkbar ist, dass ein Manteldiapir nicht nur einen starken
