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The effect of strain heterogeneities on Rb-Sr and Sm-Nd isotopic re-equilibration in minerals and rocks

Eberlei, Tobias (2014) The effect of strain heterogeneities on Rb-Sr and Sm-Nd isotopic re-equilibration in minerals and rocks.
Dissertation, Universität Wien. Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
BetreuerIn: Abart, Rainer

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29299.86804.802763-8
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Abstract in Englisch

The major focus of this thesis is on deformation–assisted re–equilibration phenomena and more specifically on the effects of deformation on Rb–Sr isotopic re–equilibration in muscovite. The selected approach includes a detailed microstructural and compositional analysis of the rock–forming minerals of Permian meta–pegmatites in order to characterize their deformation behaviour and related chemical alteration and to evaluate the behaviour of the bulk rock system during Cretaceous deformation. The link between deformation and the Rb–Sr isotope data of muscovite is established through the related major element composition. Combined microstructural and mineral chemical analysis of the rock–forming minerals muscovite and albite feldspar indicate that significant portions of the Permian meta–pegmatites were affected by deformation, coupled with significant deformation–related chemical alteration of both, muscovite and albite feldspar. However, the data demonstrate that Rb–Sr isotopic data of muscovite obviously do not correlate with major element composition. Detailed results of the Rb–Sr isotopic analysis of several well–characterized grain size– and magnet–fractions of deformed Permian relic magmatic muscovite from single samples contest existing models of isotopic rehomogenization. The results demonstrate that a, presumably deformation–related, loss of total Sr has a significant effect on the 87Rb/86Sr ratios of muscovite without significant 87Sr/86Sr isotopic rehomogenization. The slopes of muscovite–internal ´errorchrons´, which are constructed by up to five muscovite grain size– and magnet–fractions, obviously bracket the timing of the event that affected the geochronometer. Yet another point is the presence of at least one muscovite grain size–and magnet–fraction, typically the one with the lowest 87Rb/86Sr and 87Sr/86Sr ratios, in almost every sample that is interpreted to still reflect a Permo–Triassic formation or cooling age. Investigations of different grain size– and magnet–fractions of muscovite from single samples provide a comprehensive dataset documenting significant systematic variations in the Rb–Sr isotopic system even at hand specimen scale. Furthermore, this study has demonstrated the dependence of major and trace element, and isotope distribution on local deformation and effective deformation mechanisms.

Schlagwörter in Englisch

geochronology / metapegmatites / muscovite / deformation / microstructures

Abstract in Deutsch

Kombinierte mikrostrukturelle und mineralchemische Analysen der gesteinsbildenden Minerale Muskowit und Albit zeigen, dass ein bedeutender Anteil der Permischen Metapegmatite durch die Deformation beeinflusst wurde und dass dies mit signifikanten chemischen Alterationen einhergeht. Allerdings zeigen die Daten, dass Rb–Sr Isotopendaten von Muskowit offensichtlich nicht mit deren Hauptelementchemie korrelieren. Detaillierte Resultate der Rb–Sr Analyse von verschiedenen Korngrössen– und Magnetfraktionen von Muskowit stellen bestehende Modelle isotopischer Rehomogenisierung in Frage. Die Resultate demonstrieren einen wesentlichen Effekt von, vermutlich deformationsbezogenem, Verlust von Sr auf die 87Rb/86Sr Verhältnise von Muskowit ohne eine signifikante 87Sr/86Sr Rehomogenisierung. Die Steigungen von Muskowit–internen `Errorchronen´ basierend auf bis zu 5 Korngrössen– und Magnetfraktionen, scheinen den Zeitpunkt des überprägenden Events einzugrenzen. Ein anderer wesentlicher Punkt ist die Präsenz von mindestens einer Korngrößen– und Magnetfraktion, typischerweise jene mit den niedrigsten 87Rb/86Sr und 87Sr/86Sr Verhältnisen, welche als Permotriassisches Bildungs– oder Abkühlalter interpretiert wird. Zusammenfassend liefern die Untersuchungen von verschiedenen Korngrößen– und Magnetfraktionen von Muskowit einzelner Proben einen umfassenden Datensatz, welcher signifikante systematische Variationen im Rb–Sr Isotopensystem im Handstücksbereich dokumentiert. Ebenso zeigt diese Arbeit eine Abhängigkeit von Haupt– und Spurelement– und Isotopenverteilung von lokaler Deformation und effektiven Deformationsmechanismen.

Schlagwörter in Deutsch

Geochronologie / Metapegmatite / Muskowit / Deformation / Mikrostrukturen /

Dokumentenart: Hochschulschrift (Dissertation)
AutorIn: Eberlei, Tobias
Titel: The effect of strain heterogeneities on Rb-Sr and Sm-Nd isotopic re-equilibration in minerals and rocks
Umfangsangabe: 140 S. : Ill., graf. Darst., Kt.
Institution: Universität Wien
Fakultät: Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (Dissertationsgebiet: Erdwissenschaften)
Publikationsjahr: 2014
Sprache: eng ... Englisch
BetreuerIn: Abart, Rainer
BeurteilerIn: Stöckhert, Bernhard
2. BeurteilerIn: Trepmann, Claudia
Klassifikation: 38 Geowissenschaften > 38.17 Geochronologie
38 Geowissenschaften > 38.27 Metamorphe Gesteine
38 Geowissenschaften > 38.36 Tektonik
AC-Nummer: AC12224151
Dokumenten-ID: 36127
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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