Universitätsbibliothek Wien

Solid micro-inclusions in meta-pegmatite garnet

Griffiths, Thomas (2015) Solid micro-inclusions in meta-pegmatite garnet.
Dissertation, Universität Wien. Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
BetreuerIn: Abart, Rainer

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29427.76755.993869-4
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Abstract in Englisch

Permian garnets from a deformed metapegmatite (Koralpe, Eastern Alps) contain 1 µm to 2 nm diameter inclusions of 7 phases, defining concentric and sector zones. During Cretaceous eclogite facies metamorphism and deformation, trails of coarser inclusions (1 – 10 µm in diameter, largely the same phases) formed, following healed cracks. These trails crosscut the zoning and are flanked by 10 – 100 µm wide ‘bleaching zones’ (BZs), where submicron inclusions are absent. The microstructure partly formed isochemically, although some trails show alteration. In BZs the garnet lattice is rotated up to 0.45º and diffusion coefficients were ≥ 100x larger. Misorientation axes indicate that dislocations represent a plastic wake. Healed cracks primed the volume near the crack plane to re-equilibrate faster. Zoning patterns are defined by varying inclusion abundances and characteristics and reflect magmatic growth. The outermost zone consists of inclusions elongated parallel to garnet <111> directions out of the interface plane, implying growth simultaneous with garnet. 13 inclusion-host crystallographic orientation relationships (CORs) are described, encompassing 93% of measured inclusions. 8 are ‘statistical CORs’: not all crystallographic directions are fixed. CORs are only partially explained by minimization of lattice strain. EBSD detects statistical CORs effectively, these may have been previously overlooked. Inclusions did not form via independent crystallization and later incorporation. Re-integrated compositions are weakly non-stoichiometric. Profiles across zoning show element covariation trends, best explained by varying inclusion abundance. The preferred interpretation is that inclusions formed by oriented nucleation at the garnet interface. However, only the oriented needles explicitly contradict the exsolution hypothesis.

Schlagwörter in Englisch

Crystallographic orientation relationships / Diffusion / EBSD / Fracturing / Garnet / Inclusions / Microstructure / Re-equilibration

Abstract in Deutsch

Permische Granate aus einem deformierten Pegmatit (Koralpe, Ostalpines Kristallin) enthalten 1 µm – 2 nm große Einschlüsse von 7 Phasen, die eine konzentrische und Sektorzonierung definieren. Während der Kretazischen eklogitfaziellen Metamorphose und Deformation wurden Züge gröberer Einschlüsse (1 – 10 µm groß, überwiegend die gleiche Phasen) gebildet, welche verheilten Rissen folgen. Die Einschlusszüge schneiden die Zonierung, und sind von 10 – 100 µm breiten ‚Bleichungszonen‘ umgeben, in welchen ≤ 1 µm große Einschlüsse fehlen. Diese Mikrostruktur entstand teils isochemisch, teils zeigen Einschlusszüge Alteration. In Bleichungszonen ist das Granatgitter um bis zu 0.45º rotiert und der Diffusionskoeffizient war ≥ 100-fach erhöht. Missorientierungsachsen zeigen, dass Versetzungen ein sogenanntes ‚plastic wake‘ bilden. Verheilte Risse förderten Re-äquilibrierung im angrenzenden Granat. Das Zonierungsmuster wird durch Variationen in Einschlussdichte und Einschlusseigenschaften definiert und reflektiert das magmatische Wachstum. Die äußerste Zone enthält nadelförmige Einschlüsse parallel zur jenen Granat <111> Richtungen, die nicht in der Oberfläche liegen. Dies impliziert gleichzeitiges Wachstum beider Phasen. 93% der gemessenen Einschlüsse zeigen eine von 13 kristallographischen Orientierungsbeziehungen (CORs) mit dem Granat Wirtskristall. 8 CORs sind ‚statistical CORs‘: nicht alle kristallographische Richtungen sind festgelegt. Die CORs können nur teilweise durch Minimisierung der Gitterdehnung erklärt werden. EBSD kann statistical CORs identifizieren, die bislang möglicherweise übersehen wurden. Re-integrierte Zusammensetzungen sind nicht-stoichiometrisch. Elementkonzentrationsprofile über die Zonierung zeigen Kovariationstrends, die am besten durch variierende Einschlusshäufigkeiten erklärt werden. Eine Entstehung der Einschlüsse durch unabhängige Kristallisation und spätere Überwachsung kann ausgeschlossen werden. Als bevorzugtes Entstehungsmodell wird orientierte Nukleation an der Granatoberfläche angesehen. Die Formorientierung der Nadeln widerspricht explizit einem Entmischungsmodell.

Schlagwörter in Deutsch

Kristallographische Orientierungsbeziehungen / Diffusion / EBSD / Brüche / Granat / Einschlüsse / Mikrostruktur / Re-äquilibrierung

Dokumentenart: Hochschulschrift (Dissertation)
AutorIn: Griffiths, Thomas
Titel: Solid micro-inclusions in meta-pegmatite garnet
Untertitel: their formation and re-equilibration due to host mineral deformation
Umfangsangabe: xviii, 182 Seiten : Illlustrationen, Diagramme
Institution: Universität Wien
Fakultät: Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (Dissertationsgebiet: Erdwissenschaften)
Publikationsjahr: 2015
Sprache: eng ... Englisch
BetreuerIn: Abart, Rainer
BeurteilerIn: Cordier, Patrick
2. BeurteilerIn: Zaefferer, Stefan
Klassifikation: 38 Geowissenschaften > 38.25 Petrologie: Allgemeines
38 Geowissenschaften > 38.30 Mineralogie
38 Geowissenschaften > 38.26 Magmatische Gesteine
38 Geowissenschaften > 38.27 Metamorphe Gesteine
AC-Nummer: AC13001661
Dokumenten-ID: 38689
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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