Liebetrau, Volker

Nägler, Thomas

OceanRep

SCHWEIZ MINERAL PETROGR MITT 74, 265-268,1994SHORT COMMUNICATIONGeochronologische und geochemische Diskussion der sogenannten«flüelagranitischen Assoziation» des Silvrettakristallins(Graubünden / Schweiz)*Geochronological and geochemical discussion ofthe so-called"Flüelagranitic Association" ofthe Silvretta nappe(Grisons / Switzerland)*von Volker Liebetrau1 und Thomas Nagler2AbstractThe rock types of the Flüelagranitic Association can be classified as metamonzo to metasyenogranites of S-typecharacter The different orthogneiss types bear a volcanic-arc signature Sm Nd model-ages between 1 2 and 1 7 Gafor several gneiss types mdicate special crustal mixing processesKeywords geochemistry, Sm-Nd model age, orthogneiss, Silvretta nappe, SwitzerlandEinführungDas Silvrettakristallin zahlt zu den höchsten Ein¬heiten des oberostalpinen Deckensystems Nebenhochmetamorph uberpragten Tonschiefern undBasalten existiert auch eine Vielzahl von granitoi¬den, stark vergneisten Gesteinseinheiten, zu de¬nen auch die «fluelagranitische Assoziation» ge¬hört Die Probennahme bezog sich auf elf nachpetrographischen Merkmalen makroskopisch un¬terscheidbare Gneistypen und deren Fremdge-steinseinschlusse Zehn werden vom derzeitigenForschungsstand analytisch erfasst und im folgen¬den diskutiertMit der Interpretation der ersten 157 geoche¬mischen Vollanalysen wird die bisher gültigeThese, dass es sich bei der sogenannten fluelagra¬mtischen Assoziation um vergneiste Magmatitehandelt, untermauert Zur Unterscheidung zwi¬schen paragen und orthogen dienten Forschungs¬ergebnisse von Thelin (1983), Winchester undMax (1982) und Werner (1987)KlassifikationDie Klassifikation der demnach magmatogenenEdukte orientiert sich bisher am System Si02 ge¬gen Zr/Ti02 nach Winchester und Floyd (1977)und hat klare Unterscheidungsmoglichkeiten fürdie Mehrzahl der verschiedenen Gneistypen in¬nerhalb der untersuchten Gesteinsassoziation er¬geben (Abb 1) Die gesamte Assoziation zeigteine Bandbreite von Metasyeno- über Metamon-zogramt bis MetagranodiontDie z T ausgeprägte Einzelcharakteristikder verschiedenen Gneistypen zeigt sich auchin Abbildung 2 Vergleichbare Interpretationsan¬satze im System Rb-Sr nach Tischendorf et al(1985) haben sich für diese stark vergneisten Ge¬steine als weniger genau diskriminierend erwie¬senGranit-TypZur Unterscheidung der Magmengenenerungdurch Anatexis von Metasedimenten durch mag-Erweiterte Zusammenfassung des Beitrags an der SMPG-Jahresversammlung Verbier, 23 September 1993Institut für Mineralogie und Petrographie, Perolles, CH 1700 FribourgLaboratorium für Isotopengeologie, Universität Bern Erlachstrasse 9A, CH-3012 Bern266 V. LIEBETRAU UND TH. NAGLER8575oO65 H55SyenogranitMonz«»iggranit<*AlkaligranitS°7 s*eniti i iiiiii) ¦ 111ii I i i i 1111.01 .1 1 10Zr/Ti02X Aplit, n=7 A Radont, n=44O Flüela, n=8 ¦ Tschuggen I, n=17o Fuorcla, n=6 e Tschuggen II, n=2+ Kesch, n=2 n Tschuggen III, n=6A Namenlos, n==63 * Urezzas, n=2Abb. 1 Si02 gegen Zr/Ti02-Diagramm nach Winche¬ster und Floyd (1977) zur Klassifikation magmatischerGesteine.matische Differentiationsprozesse oder aus derMischung von Krustenkomponenten unterschied¬licher Herkunft dienten die Modellansätze vonHine et al. (1978), Imeokparia und Emofurieta(1991), Castro et al. (1991) und Marc et al.(1992). Die obengenannten Autoren gehen fürdie einzelnen Definitionen z.T. von sehr unter¬schiedlichen Klassifikationen und Bildungsmo-2.0in<1.0KOo+AS-TypDI-Typx2 4 6Fe tot (Gew %)Aplit, n=7Flüela, n=8Fuorcla, n=6Kesch, n=2Namenlos, n=63Radont, n=44Tschuggen I, n=17Tschuggen II, n=2Tschuggen III, n=6Urezzas, n=2Abb. 2 ASI (Alumina Saturation Index) gegen Fetotzur Unterscheidung von S- und I-Typ-Granitoiden nachMarc et al. (1992).dellen aus. In der strengen Diskriminierung vonS-Typ-Granitoiden definieren sie aber parallel.Von allen Diskriminierungsmodellen wird diesogenannte flüelagranitische Assoziation alsGruppe von S-Typ-Granitoiden definiert und so¬mit das Ergebnis von Maggetti und Flisch(1993) unterstützt.Als Beispiel zeigt Abbildung 2 mit dem Alu¬mina Saturation Index (ASI) gegen Fetot nachMarc et al. (1992) dieses insbesondere für dieInterpretation der Sm-Nd-Modellalter sehr wich¬tige Ergebnis.Tektonisches UmfeldDie Eingrenzung des tektonischen Umfeldes fürdie Platznahme der Edukte über geochemischeParameter wurde in den Systemen Nb-Si02(Abb. 3) und Rb gegen Y+Nb (Abb. 4) nachPearce et al. (1984) vorgenommen. Nach diesemModellansatz kann die Magmengenerierung imIntraplatten- und ozeanischen Riftbereich ausge¬schlossen werden. Die Unterscheidung zwischen«volcanic are granite» (VAG) und «syn-collision-FLÜELAGRANITISCHE ASSOZIATION 26730WPG + ORGVAG + COLG + ORG*AQ* m70 8060XOo+ASi02(Gew%)* Radont, n=44¦ Tschuggen I, n=17D Tschuggen II, n=2D Tschuggen III, n=6Aplit, n=7Flüela, n=8Fuorcla, n=6Kesch, n=2Namenlos, n=63 # Urezzas, n=2VAG volcanic are granitesyn. Coli. syn-collision graniteWPG within plate graniteORG ocean ridge graniteAbb. 3 Nb-Si02-Variationsdiagramm zur tektonischenInterpretation nach Pearce et al. (1984).granite» (syn. Coli.) ist auch im weiterführendenDiskriminierungsversuch im System Rb/Zr gegenSi02 nach Harris et al. (1986) nicht aufzulösen.Anhand des Vergleichs der SEE-Verteilungs-muster von 20 repräsentativ ausgewählten Probenmit denen von typischen «volcanic are»- und «syn-collision»-Graniten ergibt sich die Zuordnung dersogenannten fluelagramtischen Assoziation in ein«volcanic are system».Aufgrund der S-Typ-Definition besteht dasProblem der Abgrenzung zwischen vom Meta¬sediment ererbter Charakteristik und magmati¬scher Signatur. Der Metasedimenteinfluss ist ins¬besondere unter dem Aspekt sedimentärer Frak¬tiomerungsprozesse nicht auszuschliessen.Sm-Nd-ModellalterDer erste geochronologische Ansatz wurde mitSm-Nd-Modellaltern auf Krustenevolutionspro¬zesse ausgerichtet. Die vereinfachte Darstellungder Messergebnisse (Abb. 5) von drei geoche-4ÜÜ "syn. Coli /300- / WPG(uidd)nt *¦'/Ä \100- /»'*&A <©ol0-VAG I ORGf i 1 i -¦-50 100Y + Nb (ppm)* Aplit, n=7o Flüela, n=8o Fuorcla, n=6+ Kesch, n=2A Namenlos, n=63A Radont, n=44¦ Tschuggen I, n= 17D Tschuggen II, n=2ö Tschuggen III, n=6Urezzas, n=2VAG volcanic are granitesyn-coll. syn-collision graniteWPG within plate graniteORG ocean ridge graniteAbb. 4 Rb gegen Y+Nb-Variationsdiagramm zur tek¬tonischen Interpretation nach Pearce et al. (1984).misch gut voneinander unterscheidbaren Gneis¬typen und einer Fremdgesteinsscholle zeigt Mo¬dellalter zwischen 1,2 und 1,7 Ga. Nägler undStille (1993) folgend, wurde das «depletedmantle»-Modell nach Goldstein et al. (1984) ver¬wendet.Die Typen Radont und Kesch weisen identi¬sche Modellalter von 1,7 Ga auf. Drei Proben auseiner Lokalität des Typs Urezzas zeigen Modell¬alter zwischen 1,2 und 1,5 Ga.Aufgrund der Definition als S-Typ-Granitoideund einem Modellalter von 1,6 Ga für die Fremd¬gesteinsscholle aus dem Gneistyp Urezzas wurdefolgende Arbeitshypothese entwickelt: Alle er¬mittelten Modellalter sind als Mischalter zu in¬terpretieren. Die Typen Kesch und Radont gehen268 V LIEBETRAU UND TH NAGLERVL301 VLA4 VLA3 VL 29710-• mmCU/x^^ VLA6 A8typical error 05 Epsilon-10- .— ' 1 « 1 '500 1000T(Ma)1500-Depleted Mantle (Goldstein, 1984)Urezzas VL 301, A3, A4--Radont VL A6--Kesch VLA8Para-Scholle VL297Abb 5 Sm-Nd-Modellalter ausgewählter Gneistypender sogenannten fluelagramtischen Assoziationauf die Anatexis gut homogenisierten Krusten-matenals zurück Für den Typ Urezzas muss da¬gegen von starken Inhomogenitäten wahrend derAufschmelzungsprozesse ausgegangen werdenDer Einfluss juvenilen Krustenmaterials undmögliche Mischungssysteme sind Thema derweiteren Untersuchungen Für verschiedeneereignisorientierte Zirkon-Datierungsmethodendienen Separate der Kesch- und Urezzas-Sm-Nd-Grossproben In Zusammenarbeit mit dem Laborfür Isotopengeologie Bern werden nach Grosseund Typologie sortierte Populationen untersuchtParallel dazu erfolgt im Labor für Isotopengeolo¬gie der ETH Zürich die Einzelzirkon- und Frag¬mentanalyseFür die finanzielle Unterstützung dieses ProjektesNF 20-31176 91 danke ich dem Schweizer National¬fondsLiteraturverzeichnisCastro, A (1991) H-type (hybrid) granitoids a proposed revision of the gramte-type Classification andnomenclature Earth Sciences Reviews, 31, 237-253Goldstein, S L (1984) A Sm-Nd isotopic study of at¬mospheric dusts and particulates from major riverSystems Earth Plan Sei Lett, 70, p 221-223Harris, N B W Pearce, J A und Tindle, A G (1986)Geochemical characteristics of colhsion-zone mag¬matism In Coward, M P and Ries, A C (eds)Collision Tectonics Geological Society Special Pub¬lication No 19,67-81Hine, R et al (1978) Contrast between I and S-typegranitoids ofthe Kosciusko Batholith J Soc Austr25, 219-234Imeokparia, E G und Emofurieta, W O (1991) Protohths and Petrogenesis of Precambrian Gneissesfrom the Igbeti Area, SW Nigeria Chem d Erde,51, 39-54Marc, D (1992) Granites and rhyolites from thenorthwestern USA temporal Variation in mag¬matic processes and relations to tectonic setting InTransactions of the Royal Society of Edinburgh,Earth Sciences, 83, 71-81Maggetti, M und Flisch, M (1993) Evolution of theSilvretta nappe In von Raumer, JF and Neubauer, F (eds) Pre-Mesozoic Geology in the Alps,Springer Berlin, 469-484Nagler, Th F und Stille, P (1993) Remarks on de¬pleted mantle evolution modeis used for Nd modelage calculation Schweiz Mineral Petrogr Mitt, 73,375-381Pearce, J A Harris, N B W und Tindle, A G (1984)Trace element discrimination diagrams for thetectonic Interpretation of granitic rocks J of Petr25/4, 956-983Thelin, P (1983) These de doctorat, Universite deLausanneTischendorf, G und Palchen, W (1985) Zur Klassifikation von Granitoiden Zeitschr geol Wiss 13/5,615-627Werner, C D (1987) Saxonian granulites-a contribu¬tion to the geochemical diagnosis of original rocks inhigh metamorphic complexes Gerlands Beitragezur Geophysik, 96(3-4), 271-290Winchester, J A und Floyd, P A (1977) Geochemicaldiscrimination of different magma series and theirdifferentiation products using immobile elementsChem Geol, 20, 325-343Winchester, JA und Max, MD (1982) The geo¬chemistry and origin of the Precambrian rocks of theRossalare Complex, SE Ireland J geol Soc Lon¬don, Vol 139,309-319Manuskript eingegangen 3 Januar 1994

Geochronologische und geochemische Diskussion der sog. „Flüelagranitischen Assoziation" des Silvrettakristallins (Graubünden/ Schweiz)

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