@phdthesis{Marx2008,
  author    = {Marx, Isabella},
  title     = {Metamorphose-Entwicklung des Spessart-Kristallins, mitteleurop{\"a}ische Varisziden : Phasenpetrologische, mineralchemische und geochemische Untersuchungen an Metapeliten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35290},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die Druck-Temperatur-Bildungsbedingungen metapelitischer Gesteine aus verschiedenen lithostratigraphischen Formationen des Spessart-Kristallins untersucht. Geologisch stellt das Spessart-Kristallin einen Teil der Mitteldeutschen Kristallinzone dar, die sich innerhalb des Orogens der mitteleurop{\"a}ischen Varisziden am n{\"o}rdlichen Rand des Saxothuringikums erstreckt. Das wesentliche Ziel der Untersuchungen bestand darin, mittels phasenpetrologischer und geothermobarometrischer Methoden die Metamorphose-Entwicklung des Spessart-Kristallins zu rekonstruieren und in Beziehung zur geodynamischen Geschichte der Varisziden zu setzen. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag auf den Staurolith-Glimmerschiefern der M{\"o}mbris-Formation. Dar{\"u}ber hinaus wurden Gesteine der Geiselbach-, Alzenau- und Elterhof-Formation einbezogen. Als Grundlage f{\"u}r die Phasenpetrologie wurden petrographische, mineralchemische und geochemische Untersuchungen durchgef{\"u}hrt. Prograde Metamophose-Zonen k{\"o}nnen im Spessart-Kristallin nicht kartiert werden. Die Protolithe der untersuchten Metasedimente stellten vermutlich h{\"a}ufig saure bis intermedi{\"a}re Magmatite dar, f{\"u}r die Geiselbach- und Elterhof-Formation wohl auch quarzreiche Sedimente. Die geo¬chemischen Daten lassen f{\"u}r die M{\"o}mbris-, Alzenau- und Elterhof-Formation Grauwacken bis Pelite als sediment{\"a}re Edukte der Metamorphite annehmen, die Gesteine der Geiselbach-Formation k{\"o}nnten auf Arkosen zur{\"u}ckgehen. Eine Ablagerung der sediment{\"a}ren Edukte im Bereich eines Kontinen¬talen Inselbogens bis Aktiven Kontinentalrandes ist f{\"u}r die M{\"o}mbris- und Alzenau-Formation wahrscheinlich, f{\"u}r die Geiselbach- und Elterhof-Formation liegt kein eindeutiges Bild vor. Zur Absch{\"a}tzung der Metamorphosebedingungen wurden verschiedene Phasendiagramme verwendet, die auf den metapelitischen Modellsystemen KMnFMASH (K2O-MnO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O) und KFMASH (K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O) basieren, insbesondere P-T-Pseudoschnitte und T-X-Schnitte. Weiterhin wurden konventionelle Geothermobarometer berechnet und Absch{\"a}tzungen mittels intern-konsistenter thermodynamischer Datens{\"a}tze vorgenommen. Die theoretischen Grundlagen dieses phasenpetrologischen Ansatzes werden kurz erl{\"a}utert. F{\"u}r den Metamorphose-H{\"o}hepunkt der Gesteine ergaben sich Temperaturen im Bereich von ca. 600 - 615 °C und Drucke um 6.5 - 8 kbar. Diese Daten weisen eine recht gute {\"U}bereinstimmung zu den bisher in der Literatur bekannten Werten f{\"u}r das Spessart-Kristallin auf. Im Anschluß an die amphibolitfazielle Metamorphose wurden die Gesteine mehr oder minder stark retrograd {\"u}berpr{\"a}gt. Anzeichen f{\"u}r eine polymetamorphe Entwicklung dieses Teils der Mitteldeutschen Kristallinzone liegen nicht vor. Die rekonstruierten P-T-Pfade bzw. P-T-Pfad-Segmente dokumentieren eine recht einheitliche metamorphe Entwicklung im Uhrzeigersinn („clockwise") und weisen auf eine Barrow-type Metamorphose hin. Die P-T-Pfade der meisten Proben zeigen einen charakteristischen Verlauf mit einer Phase nahezu isothermaler Dekompression. Demgegen{\"u}ber konnte f{\"u}r einige Disthen-f{\"u}hrende Proben ein etwas flacherer P-T-Pfad mit einer offenbar geringf{\"u}gig st{\"a}rker Temperatur-betonten Entwicklung differenziert werden. Das Metamorphose-Maximum ist f{\"u}r diese Gesteine durch Temperaturen von ca. 620 - 630 °C und Drucke von etwa 6 - 8 kbar gekennzeichnet. Damit wird eine leichte Zunahme des Metamorphosegrades nach S{\"u}den innerhalb der M{\"o}mbris-Formation, die verschiedentlich vermutet worden war, nachgewiesen. Die neu erarbeiteten Pfade sind aufgrund des methodischen Ansatzes, der die Zusammensetzung und Mineralparagenese der jeweiligen Probe ber{\"u}cksichtigt, im Vergleich zu fr{\"u}heren Arbeiten deutlich besser abgesichert. Sie dokumentieren erstmals in dieser Form die Druck-Temperatur-Geschichte des Spessart-Kristallins. Die P-T-Pfade lassen auf eine relativ schnelle Versenkung der Gesteine bei einem recht niedrigen geothermischen Gradienten und eine anschließende rasche Heraushebung aus einer Tiefe von etwa 25 - 28 km auf etwa 15 - 18 km bei einer eher geringen Temperaturabnahme schließen. Die damit f{\"u}r das Spessart-Kristallin dokumentierte Entwicklung f{\"u}gt sich gut in das aktuelle geotektonische Modell einer Kollision eines passiven Kontinentalrandes mit einem kontinentalen Bogen ein und steht in Analogie zur derzeit g{\"a}ngigen Vorstellung, die Mitteldeutsche Kristallinschwelle repr{\"a}sentiere einen variszischen aktiven Plattenrand.},
  subject      = {Metamorphose <Geologie>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bangert2000,
  author    = {Bangert, Berthold},
  title     = {Tephrostratigraphy, petrography, geochemistry, age and fossil record of the Ganigobis Shale Member and associated glaciomarine deposits of the Dwyka Group, Late Carboniferous, southern Africa},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2233},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Thin, pyroclastic marker beds are preserved in argillaceous units of the Dwyka Group in southern Nambia and South Africa which are the earliest witnesses of volcanism in Karoo-equivalent strata of southern Africa. The aim of this study is to present the field appearance of these marker beds, to characterise their mineralogy, geochemistry and heavy mineral contents and to present new radiometric age data from their juvenile zircons. Carboniferous-Permian Karoo deposits in the Aranos Basin of southern Namibia include the glacially dominated, Carboniferous Dwyka Group and the shelf sediments of the overlying Permian Ecca Group. The Dwyka Group can be subdivided into four upward-fining deglaciation sequences, each capped by relatively fine-grained glaciolacustrine or glaciomarine deposits. The uppermost part of the second deglaciation sequence comprises a thick fossiliferous mudstone unit, referred to as the "Ganigobis Shale Member". An abundance of marine macro- and ichnofossils as well as extrabasinally derived ashfall tuff beds characterise the more than 40 m thick mudstones and provide the basis for an integrated high-resolution biostratigraphic and tephrostratigraphic framework. The Ganigobis Shale Member contains remains of paleoniscoid fishes, bivalves, gastropods, scyphozoa, crinoid stalks, sponges and sponge spicules, radiolaria, coprolites and permineralised wood. These mostly marine body and trace fossils record the extent of the first of a series of marine incursions into the disintegrating Gondwanan interior as early as the Carboniferous. Within the Ganigobis Shale Member 21 bentonitic tuff beds displaying a thickness of 0.1 and 2.0 cm were determined which in part can be traced laterally over tens of kilometres indicating an ashfall derivation. Further bentonitic tuff beds of the Dwyka Group were detected in cut banks of the Orange River near Zwartbas in the Karasburg Basin (southern Namibia). The 65 tuff beds vary between 0.1 and 4.0 cm in thickness. Due to a similar fossil content and age of the background deposits, the tuff beds are thought to have originated from the same source area as those from the Aranos Basin. Thin-sections reveal the derivation of the tuff beds as distal fallout ashes produced by explosive volcanic eruptions. The matrix consists of a micro- to cryptocrystalline clay mineral-quartz mixture. Rare fragments of splinter quartz, completely recrystallized ash-sized particles of former volcanic glass and few apatite and zircon grains are the only juvenile components. The tuff beds contain as non-opaque, juvenile heavy minerals mostly zircon, apatite, monazite and sphene but also biotite, garnet, hornblende and tourmaline. Geochemical analyses point to an original, intermediate to acid composition of the tuff samples. LREE enrichment and Eu-anomalies show that the parent magma of the tuff beds was a highly evolved calc-alkaline magma. Tectonomagmatic discrimination diagrams point to a volcanic arc setting. Bedding characteristics and the lack of any Carboniferous-Permian volcanic successions onshore Namibia makes an aeolian transport of the ash particles over larger distances likely. Siliceous ashes could thus have been transported by prevailing south-westerly winds from arc-related vents in South America to southern Africa. A second, more local source area could have been located in an intracontinental rift zone along the western margin of southern Africa which is indicated by north-south directed ice-flow directions in the Late Carboniferous. SHRIMP-based age determinations of juvenile magmatic zircons separated from the tuff beds allow a new time calibration of Dwyka Group deglaciation sequences II - IV and the Dwyka/Ecca boundary. Zircons of the Ganigobis Shale Member yield SHRIMP-ages of 302-300 Ma. This dates the uppermost part of the second deglaciation sequence in southern Namibia to the Late Carboniferous (Gzelian) and provides a minimum age for the onset of Karoo-equivalent marine deposition. The age of the uppermost argillaceous part of the third deglaciation sequence (297 Ma) was determined from zircons of a tuffaceous bed sampled in a roadcut in the Western Cape Province, South Africa. The deposits correlate with the Hardap Shale Member in the Aranos Basin of southern Namibia which are part of much more widespread Eurydesma transgression. The age of the Dwyka/Ecca boundary was determined by SHRIMP-measurements of juvenile zircons from two tuff beds of the basal Prince Albert Formation sampled in the Western Cape Province (South Africa). The zircons revealed ages of 289 - 288 Ma which date the Dwyka/Ecca boundary at about 290 Ma. According to these ages, deglaciation sequences II-IV lasted for 5 Ma on average.},
  subject      = {S{\"u}dafrika},
  language  = {en}
}