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Schichtung der Intrusion entwickelte. Die obere Hälfte hat die
Zusammensetzung eines Granits (Granophyr). Die mafischere
untere Hälfte besteht aus mehreren Schichten, die in der Litera-
tur meist als Gabbro und Norit bezeichnet werden. Genau ge-
nommen fallen sie im Streckeisen-Diagramm in das Quarzmon-
zodiorit-Feld (Therriault et al. 2002).
Die ungewöhnlich hohe Temperatur der Schmelze hatte
einen weiteren Effekt, der bei anderen LMI nicht vorkommt: Ver-
mutlich war in der ursprünglichen Schmelze so viel Schwefel
gelöst, dass es schon zu einer Entmischung von Sulfidschmelze
kam, bevor die Kristallisation begonnen hatte (Lightfoot et al.
2001, Keays & Lightfoot 2004). Die absinkenden Tropfen sorgten
dafür, dass Elemente wie Nickel, Kupfer und PGE fast vollständig
aus den oberen Schichten entfernt und effektiv an der Basis an-
gereichert wurden. Dort sammelte sich die Sulfidschmelze vor
allem in Senken und Trögen an, im sogenannten »Sublayer«. Als
das Magma so weit abgekühlt war, dass die Kristallisation ein-
setzte, wurde noch immer Sulfid entmischt.
Das Sublayer, also die Tröge an der Basis der mafischen
Gesteine, enthält den Großteil der Erze. Es besteht weitgehend
aus sehr heterogenem Norit mit einem hohen Sulfidgehalt, zu-
sammen mit sehr vielen Nebengesteinsfragmenten. Das Erz bildet
Zonen mit massiven Sulfiden, kommt aber auch versprengt im
Norit vor. Zum Teil drang die Sulfidschmelze auch in die Brekzien
unterhalb ein und bildete dort Gänge, Adern und (in ehemaligen
Poren) versprengte Erze. Die Sulfidmenge, die sich in einer Senke
angesammelt hat, hängt mit der jeweiligen Dicke der darüber
liegenden magmatischen Gesteine zusammen, die zwischen 300
und 5000 m schwankt. Das Erz im Sublayer (»
contact ore
«) und
das in den Brekzien (»
footwall ore
«) haben eine unterschiedliche
Zusammensetzung, was zum einen an einer fraktionierten Kris-
tallisation der Sulfidschmelze liegt (Li et al. 1996, Mungall et al.
2005), zum anderen am fortgesetzten »Abregnen« weiterer Sulfid-
tröpfchen mit einer wechselnden Zusammensetzung. Schließlich
kam es im gewissen Umfang auch zu einer späteren hydrotherma-
len Remobilisierung (Molnár et al. 2001).
Etwa ein Viertel der Erze befindet sich in magmatischen
Gängen außerhalb des eigentlichen magmatischen Komplexes
(»
offset ore
«). Diese Gänge (Lightfood & Farrow 2002, Scott &
Benn 2002) verlaufen entweder radialstrahlig oder konzentrisch
um den Komplex herum und folgen vor allem den stark zer-
brochenen Brekzienzonen. Horizontal sind sie nicht durchge-
hend und es wird vermutet, dass Magma von oben aus den in-
zwischen wegerodierten Teilen der Magmakammern eindrang.
Man geht davon aus, dass die erste Schmelze bereits in den Se-
kunden nach dem Einschlag injiziert wurde, als die Ränder des
ursprünglichen Kraters ins Innere rutschten. Demnach können
die Quarzdiorite dieser Gänge als die durchschnittliche Schmelz-
zusammensetzung des Komplexes angesehen werden. Im Zen-
trum dieser Gänge, vor allem wo sie besonders dick sind, befin-
det sich eine Zone, die sehr viele Nebengesteinsfragmente und
Sulfide enthält. Wahrscheinlich handelt es sich dabei um Schmel-
ze, die erst später in die noch nicht vollständig erstarrten Gänge
injiziert wurde, und zwar zu einem Zeitpunkt, als sich bereits
Sulfide an der Basis der Magmakammer ansammelten. In den
Gängen kommt das Erz in Form massiver Sulfide, »Blasen«,
Adern und versprengter Erze vor.
Abb. 3.34
Profil des Sudbury-Komplexes. Die Lagerstätten mit
magmatisch gebildeten Sulfiden befinden sich in Trögen an der
Basis der magmatischen Gesteine (»Sublayer«), im darunter liegen-
den Nebengestein (»Footwall«) sowie in Gängen im Nebengestein
(»Offset«) mit jeweils unterschiedlichem Metallgehalt. Das Neben-
gestein ist von Brekzienzonen durchzogen. Über den magmatischen
Gesteinen befindet sich die Füllung des Meteoritenkraters mit Sue-
vit (Rückfallbrekzie) und Sedimenten. Nach Ames et al. 2008.
sogar so heiß, dass sie sich immer tiefer fraß, indem sie weiteres
Material aufschmolz. Dadurch wurde die Schmelze immer hete-
rogener, weil sich nur kleine Konvektionszellen ausbildeten, aber
nicht die gesamte Schicht durchmischt wurde (Darling et al.
2010). Da mafische und felsische Gesteine unterschiedlich
schnell aufgeschmolzen wurden, entstand möglicherweise eine
Emulsion aus unterschiedlichen Schmelzen, aus denen sich eine
