SETEPA

Identifying mantle sources and crust-mantle transport mechanisms for metal enrichment in subduction settings: Combined Se isotope and Se-Te systematics in Patagonian mantle xenoliths

01.03.2021 bis 29.02.2024

Die volatilen und chalkophilen Elemente Selen (Se) und Tellur (Te) sind wichtige Elemente für die Entwicklung umweltsensitiver und energieintensiver Technologien. Nichtsdestotrotz ist die Verfügbarkeit dieser Elemente äußerst begrenzt und heutzutage nur als Nebenprodukte während des Abbaus von Kupfer und Gold erhältlich. Um eine zukünftige Nachfrage zu stillen ist es wichtig die genauen Quellen dieser Elemente und deren Anreicherungsprozesse in verschiedenen Milieus besser zu verstehen. Mantelxenolithe aus Patagonien sind hierfür bestens geeignet, denn sie bewahren die Signaturen verschiedener Episoden von Schmelzverarmung und Refertilization unterschiedlicher Volumina des subkontinentalen lithosphärischen Mantels (SCLM) unter Südamerika. Kürzlich wurde vorgeschlagen, dass der SCLM unter Südamerika als „temporärer Speicher“ für Erz bildende Elemente fungieren könnte und das diese durch späteres Aufschmelzen des SCLM in die Kruste gelangen und dort angereichert werden. Dieses Projekt setzt sich deshalb zum Ziel die chalkophile Struktur, die Zusammensetzung und die Entwicklung des SCLM unter dem nördlichen und südlichen Teil Patagoniens zu untersuchen. Um die Ziele zu erreichen, werden Haupt- und Spurenelementanalysen mit radiogenen Sr-Nd-Pb Isotopenmessungen kombiniert, sowie mit neuentwickelten Methoden, welche eine gekoppelte Analyse von Se-Te Konzentrationen und präzise Se-Isotopenanalysen in sehr selenarmen Gesteinen ermöglichen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen unterschiedlicher metasomatischer Prozesse auf die Entstehung und Verteilung chalkophiler Elemente im SCLM in Subduktionszonen führen. Ein solches Verständnis ist essentiell um die Faktoren für den Metalltransport von tiefen Mantelquellen in die obere Kruste besser zu verstehen. Die Ergebnisse werden des weiteren wichtige Abschätzungen über das Potential von Selenisotopen als Tracer für das Recycling krustaler Komponenten in den Mantel erlauben.