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6. Diskussion

6.1 Grundlagen und Untersuchungsansatz

An den mittelozeanischen Rücken wird das Material, das später subduziert wird, gebildet. Auf dem Weg von den Rücken bis zur Subduktionszone kommt es dabei zu einer Alteration des MORB. Die Funktionsmechanismen der Alteration und die Auswirkungen dieser Alteration bezüglich der Konzentration chalkophiler Elemente wurden u.a. von Jochum et al. (1996) und Peucker-Ehrenbrink et al. (1994) untersucht. Dabei sind die in diesen Arbeiten beschriebenen Mechanismen unterschiedlich. Jochum et al. gehen davon aus, dass die abgelagerten pelagischen Sedimente verschiedene Elemente mit dem in den Poren befindlichen Meerwasser austauschen, wobei es je nach Element zu einer mehr oder minder starken Anreicherung des Elementes im Meerwasser kommt. Dieses aufkonzentrierte Porenwasser bewirkt an der Grenze von Sediment zu MORB die Alteration des MORBs. Ein anderen Mechanismus der MORB-Alteration wird in der Publikation von Peucker-Ehrenbrink et al. beschrieben. Die Autoren dieser Arbeit halten eine Alteration der neugebildeten ozeanischen Kruste durch hydrothermale Konvektionszellen am MOR, die eine Mineralisation von Sulfiden bewirkt, und die Ablage metallhaltiger Sedimente auf der neuen ozeanischen Kruste durch ,black smokers' für den wahrscheinlichsten Mechanismus der MORB-Alteration. Bei beiden Mechanismen kommt es zu einer Anreicherung chalkophiler Elemente im MORB.
   Ein Teil der Sedimente der ozeanischen Kruste wird bei der Subduktion im Fore-Arc-Bereich von der Platte ,abgeschabt', wodurch sich ein Akkretionskeil ausbildet, der andere Teil wird mitsubduziert. Die meisten Akkretionskeile bestehen aus mehreren Komponenten: Sedimenten (terrigene Sedimente vom nahe gelegenen Inselbogen oder kontinentalen Landmassen und pelagische Sedimente) und geringen Mengen basaltischer und ultramafischer Gesteine (Peacock 1990). Meist ist nicht bekannt, wie hoch der Anteil der Akkretion bzw. der Subduktion von Sedimenten ist.
   Bei der Subduktion der Platte, kommt es aufgrund steigender Temperaturen und Drücke zu einer prograden Metamorphose des magmatogenen Anteils, über die Ausbildung einer Amphibolitfazies bis hin zur Eklogitfazies ( Wilson 1989). Bei der Metamorphose werden wasserhaltige Minerale dehydriert. Es kommt zur Freisetzung eines wässrigen Fluides. Die Migration eines so entstandenen Fluides in den Mantelkeil kann (1) einen signifikanten Transport von Wärme bewirken, (2) retrograde Hydrationsreaktionen verursachen, (3) verschiedene gelöste Elemente transportieren, (4) eine Veränderung der rheologischen Eigenschaften des Mantelkeils bewirken und (5) durch Herabsetzen der Solidus-Temperatur das Aufschmelzen von Mantelmaterial fördern (Peacock 1987).
   Als mögliche Hauptquellen für den Inselbogenvulkanismus kommen verschiedene in Betracht: (1) Amphibolit, (2) Eklogit, (3) Lherzolith und (4) ,alterierter' Lherzolith (Wilson 1989). Aufgrund der thermischen Struktur einer Subduktionszone kann die subduzierte Platte (und die subduzierten Sedimente) nur unter besonderen Bedingungen aufschmelzen ( Peacock et al. 1994), so dass die Quellen (1) und (2) im Normalfall ausscheiden. In vielen Publikationen sind sich die Autoren darin einig, dass die Ausbildung von partiellen Schmelzen von Lherzolith bzw. Peridotit, durch das Eindringen eines Fluides in den Mantelkeil katalysiert, die wichtigste Quelle für den Inselbogenvulkanismus ist (Anderson et al. 1978, Anderson et al. 1980, Peacock 1993, Moran et al. 1992, Wilson 1989).
   Noll et al. (1996) gehen ebenfalls davon aus, dass das partielle Schmelzen des Mantelkeils, gefördert durch Fluideintrag, die wichtigste Quelle für den Inselbogenvulkanismus ist. Die von ihnen beobachteten chemischen Variationen der chalkophilen Elemente führen sie darauf zurück, dass die Fluide verschiedene Elemente der subduzierten Platte mobilisieren (z.B. B, As, Sb und Pb) und eine Anreicherung dieser Elemente im Mantelkeil bewirken. Die Menge der Fluide nimmt mit zunehmender Tiefe der subduzierten Platte ab, so dass zum Back-Arc hin auch die Anreicherung der Quelle mit den fluidmobilen Elementen abnimmt. Dadurch kommt es zu einer chemischen Variation der fluidmobilen Elemente (FME) innerhalb eines Inselbogens. Ryan et al. (1995) stellten bei Untersuchungen verschiedener Traversen über die Kurilen eine Korrelation von verschiedenen FME (B, As, Sb, Cs) mit der Tiefe der Benioff-Zone fest. Dies ist gleichbedeutend einer Zonierung der FME vom Fore-Arc (FA) zum Back-Arc (BA), da die Tiefe der Benioff-Zone mit der Entfernung vom Trench zunimmt. Leeman (1996) untersuchte verschiedene Arc-Laven hinsichtlich ihres Gehaltes von As, Sb, Pb und B. Er stellte fest, dass die beobachteten Anreicherungen dieser Elemente, die alle in wässrigen Medien gut löslich sind, nicht von normalen MORB- und OIB-Quellen stammen können. Er favorisiert ebenfalls einen selektiven Fluidtransport dieser Elemente in die Quellregion der Laven.
   Mit Hilfe der chalkophilen Elemente scheint es möglich, die Anteile von MORB, alteriertem MORB und Sediment in der Quelle der Magmen zu quantifizieren, bzw. deren Vorhandensein zu identifizieren. Daneben kann in Kamchatka als weitere Komponente eine OIB-Komponente in Frage zu kommen, da hier die Emporer Seamount-Kette subduziert wird ( Moran et al. 1992).
   Es werden in dieser Arbeit die fluidmobilen chalkophilen Elemente As, Sb und Pb sowie weitere chalkophile Elemente (Sn, Cd, Bi und Mo) analysiert und in den folgenden Kapiteln im Hinblick auf Stofftransport in Fluiden an Subduktionszonen in der Quelle diskutiert.
   Die Konzentrationen inkompatibler Elemente werden weiterhin durch Prozesse der Aufschmelzung und späteren Differentiation modifiziert. Die relativ geringe Variation von SiO₂ (für die untersuchten Proben meist zwischen 47 und 55 Gew.-% SiO₂, eine Probe mit 61,5 Gew.-% SiO₂) bedingt jedoch, dass Differentiationsprozesse untergeordnet sind und die absoluten Konzentrationen nur geringfügig beeinflussen. Außerdem basiert die Interpretation der Daten fast ausschließlich auf Elementverhältnissen, wodurch die geochemischen Effekte von Differentiation und Aufschmelzen minimiert werden.

6.2 fluidmobile chalkophile Elemente

Den Elementen Antimon, Arsen und Blei ist gemeinsam, dass sie beim Aufschmelzen normalen Mantelmaterials einer den leichten Seltenerdelemente (LREE) vergleichbare Inkompatibilität aufweisen. Dies ist wichtig, da Elemente gleicher bzw. sehr ähnlicher Inkompatibilität gleiche bzw. sehr ähnliche Gesamtverteilungskoeffizienten aufweisen. Das hat zur Folge, dass sich das Verhältnis dieser Elemente bei fraktionierter Kristallisation und beim ,batch partial melting' gar nicht oder nur sehr wenig ändert (Rollinson 1993). Die Änderung des Verhältnisses zweier Elemente mit vergleichbarer Inkompatibilität muss daher auf andere Prozesse wie z.B. Fluidanreicherung zurückgeführt werden.
   Jochum et al. (1997) ermittelten für Sb eine dem Pr vergleichbare Inkompatibilität, ist also etwas kompatibler als Ce. Pb besitzt eine dem Ce vergleichbare Inkompatibilität ebenso wie das As nach der Arbeit von Leeman (1996) eine dem Ce vergleichbare Inkompatibilität aufweisen sollte.
   Das Sb/Ce-, Pb/Ce- oder As/Ce-Verhältnis sollte sich also bei normalem Mantelschmelzen mit steigender Ce-Konzentration nur wenig ändern. Änderungen des Sb/Ce-, Pb/Ce- oder As/Ce-Verhältnisses unabhängig von der Ce-Konzentration deuten daher auf andere Prozesse als auf das partielle Schmelzen von Mantelmaterial.

6.2.1 Antimon (Sb)

Noll et al. (1996) untersuchten erstmals verschiedene Inselbogenvulkanite verschiedener Lokalitäten. Dabei wurden untersucht: Kurilen, Kamchatka, Japan, Aleuten, Kaskaden, Zentralamerika und Chile. Die Ergebnisse dieser Untersuchung liefern erstmals einen größeren Datensatz von Gehalten der Elemente As, Sb, Sn, W, Mo und Tl. Jochum et al. (1997) bestimmten die Inkompatibilität des Sb durch Analyse verschiedener MORB- und OIB-Proben und stellten fest, dass das Sb eine dem Pr bzw. Ce vergleichbare Inkompatibilität aufweist. In einer Auftragung von Sb gegen Ce, sollte sich die Konzentration des Sb in Abhängigkeit der Ce-Konzentration verändern. In Abbildung 6.1 ist die Konzentration des Sb gegen die des Ce aufgetragen. Gut zu erkennen ist die Korrelation der Sb-Konzentration mit der Ce-Konzentration für die MORB und OIB-Proben. Die Konzentration der Reservoire Depleted Mantle (DM), Bulk Silicate Earth (BSE) und MORB (GERM 1998) bilden zusammen mit den MORB- und OIB-Proben den ,Mantel-Array', ein Feld, das das Mantelschmelzsystem repräsentiert. Ausgehend von einer BSE-Zusammensetzung werden Sb und Ce in MORBs und OIBs angereichert, das Residuum (DM) ist daher an diesen Elementen verarmt.

Abweichend vom ,Mantel-Array' sind die Sb- und Ce-Konzentrationen von alteriertem MORB und verschiedenen Inselbogenvulkaniten. Der alterierte MORB zeichnet sich durch eine starke Anreicherung des Sb bei gleichzeitig geringer oder fehlender Erhöhung des Ce-Gehaltes aus (Jochum et al. 1996). Die ebenfalls in dieses Diagramm eingetragenen, anderen Inselbögen' (Noll et al. 1996) zeigen Variationen des Sb-Gehaltes, die nicht mit den Ce-Konzentrationen korrelieren. Neben Proben, die außerhalb des ,Mantel-Arrays' zu höheren Sb-Konzentrationen und Proben die im Vergleich zum Mantel-Array zu niedrigeren Sb-Konzentrationen verschoben sind, gibt es viele Proben, die im Mantel-Array plotten. Die Proben von Kamchatka liegen im Feld der ,anderen Inselbögen'. Die Abweichungen der Inselbogenvulkanite vom ,Mantel-Array' kann auf mögliche Prozesse wie z.B. eine selektive Fluidanreicherung der Mantelquelle im Sb zurückgeführt werden. Es zeichnet sich eine Feinstruktur der Traverse über Kamchatka ab. Die Proben der AVF (Active Volcanic Front) zeigen eine Anreicherung des Sb gegenüber dem Mantelarray. Einige Proben der CKD (Central Kamchatka Depression) zeigen ebenfalls erhöhte Sb-Gehalte, während die Proben des BA (Backarc) im Mantelarray liegen. Eine fluidbedingte Anreicherung des Sb ist hier nicht mehr zu erkennen. Bei den Proben der CKD fällt ebenfalls auf, dass zwei Proben, die außerhalb des Mantelfeldes liegen, höhere Ce-Konzentrationen als die anderen Proben der CKD aufweisen. Die Verschiebung zu höheren Ce-Konzentrationen könnte möglicherweise auf den Einfluss einer Quelle mit OIB-Charakteristiken (hohes Ce) deuten.
   Eine andere Möglichkeit, das Sb/Ce-Verhältnis zu ändern, und dadurch auch eine chemische Variation über den Inselbogen zu erreichen, besteht in der Fraktionierung durch Sulfide. Bei der Fraktionierung durch Sulfide sollte das Sb/Ce-Verhältnis kleiner werden, da das Ce nicht in Sulfidmineralen eingebaut wird. Um eine solche mögliche Sulfidfraktionierung erkennen zu können, wurde in Abb. 6.2 das Sb/Ce-Verhältnis gegen die Magnesiumzahl (Mg#) aufgetragen.

Wie in Abbildung 6.2 zu erkennen ist der Einfluss möglicher Sulfidfraktionierung eher gering, wobei der Einfluss von der AVF zum BA hin abnimmt. Die eingetragenen Linien sind lediglich als Tendenz anzusehen, für ,echte' Trends reicht die Datenbasis nicht aus. Die Proben des Bakening nehmen hier eine besondere Stellung ein, da sie Sb/Ce-Verhältnisse ähnlich dem Back-Arc zeigen, die Tendenz der Proben aber ähnlich der Tendenz der AVF-Proben ist. Auffällig sind auch die Proben KOM-96-11 und 2310 (nicht dargestellt, Sb/Ce=0,069, Mg#=57,1), die ein sehr hohes Sb/Ce-Verhältnis aufweisen. Die sehr hoch Sb-konzentrierte Probe 2310 wird als Ausreißer angesehen.
   Eine andere Möglichkeit Sulfid-Fraktionierung zu erkennen besteht darin, das Sb/Ce-Verhältnis gegen Ni, Co und Cr aufzutragen. Diese drei Elemente werden sowohl durch eine Silikat- als auch durch eine Sulfidfraktionierung beeinflusst, da sie sowohl zu den lithophilen als auch den chalkophilen Elementen gehören. Handelt es sich um Sulfid-Fraktionierung, so sollte das Sb/Ce-Verhältnis als auch die Konzentration von Ni, Co und Cr abnehmen. Bei reiner Silikat-Fraktionierung bleibt das Sb/Ce-Verhältnis unbeeinflusst, während die Konzentration von Ni, Co oder Cr geringer wird. In Abbildung 6.3 ist das Sb/Ce-Verhältnis gegen (a) Ni, (b) Co und (c) Cr aufgetragen.

Die Auftragung von Sb/Ce gegen Ni, Co und Cr lassen aufgrund der geringen Datenbasis und der starken nicht korrelierenden Streuung der Daten keine endgültige Klärung der Frage der möglichen Sulfidfraktionierung zu. Sulfidfraktionierung scheint aber, wenn überhaupt, nur eine geringe Rolle zu spielen.
   Erste Rückschlüsse über die Quelle der Fluide kann eine Auftragung des Sb/Ce-Verhältnisses gegen das Ba/Th-Verhältnis erlauben. Das Ba/Th-Verhältnis reagiert ähnlich dem Ba/La-Verhältnis auf Einflüsse von Fluiden. Ba ist ein fluidmobiles Element, während Th nicht (oder wenig) fluidmobil ist. Daher sollten Fluide eine Erhöhung des Ba/Th-Verhältnisses in der Mantelquelle bewirken.
   Dabei gibt es vier mögliche Endglieder: unalterierter MORB, alterierter MORB, Sedimente und Mantelkeil. Aufgrund des Fehlens von Sb-Konzentrationen in Sedimenten ist es nicht möglich, anhand der folgenden Abbildung eine eindeutige Aussage zu machen.

Abbildung 6.4 zeigt, dass sich das Sb/Ce-Verhältnis beinahe unabhängig vom Ba/Th-Verhältnis verhält. Auffällig ist, dass das Ba/Th-Verhältnis der Proben höher als das des alterierten MORBs als auch höher als des Global Subducted Sediments (GSS) ist. Der Ba/Th-Wert des GSS ist aber ebenfalls nicht sehr aussagekräftig, da er als mögliches Endglied für Mischung von Komponenten nicht herangezogen werden kann. Mögliche Endglieder sind daher nur Mantel+MORB und alterierter MORB. Gesichert ist nur, dass sowohl das Sb/Ce- als auch das Ba/Th-Verhältnis höher als die Mantelwerte liegen.
   Die Auftragung des Sb/Ce-Verhältnisses gegen das La/Yb-Verhältnis, als Maß einer Granat-Fraktionierung (Abb. 6.5) zeigt ebenfalls einen deutlichen Unterschied zwischen AVF (Active Volcanic Front), CKD (Central Kamchatka Depression) und BA (Back-Arc). Eine Besonderheit stellen die Proben vom Bakening dar. Dieser Vulkan gehört nicht zur Kluchevskaya-Gruppe und liegt weiter südlich. Die Proben plotten in diesem Diagramm im BA-Feld. Die Fraktionierung der SEE, ausgedrückt durch das La/Yb-Verhältnis, wird im BA bei gleichzeitig sinkendem Sb/Ce-Verhältnis größer. Dies zeigt, dass Granat-Fraktionierung in der Quelle mit zunehmender Entfernung zum Trench an Bedeutung zunimmt während der Eintrag von Sb durch Fluide abnimmt.

Auch in Abbildung 6.6 in der das Sb/Ce-Verhältnis gegen das Zr/Nb-Verhältnis aufgetragen ist, nehmen die Proben des Bakening eine Sonderrolle ein. Wie man in der Abbildung erkennt, kann man die untersuchten Proben in zwei Gruppen unterteilen. Die erste Gruppe sind die Proben der AVF und Kluchevskaya-Gruppe, die andere Gruppe wird von Proben des BA und Bakening gebildet. Das Zr/Nb-Verhältnis kann als Maß der Verarmung der Quelle herangezogen werden Hofmann 1988). Es ist zu erkennen, dass je verarmter eine Probe bezüglich der Quelle ist, die Anreicherung der FME um so größer ist. Wenn dem an inkompatiblen Elementen stärker verarmten Reservoir angereicherte Fluide zugeführt werden, so sind starke geochemische Effekte die Folge. Das verarmte Reservoir ,übernimmt' die Konzentrationen der im Fluid angereicherten Elemente.

Die Auftragung des Sb/Ce-Verhältnisses gegen das Ta/Nd-Verhältnis (Abb. 6.7) dient dazu, einen Beitrag möglicher Sedimentschmelzen zu identifizieren. Ein Beitrag von Sedimentschmelzen sollte eine Erhöhung Ta/Nd-Verhältnisse bewirken. Ein Einfluss von Sedimentschmelzen lässt sich bei den Proben aus Kamchatka nicht feststellen. Es sind aber auch, wie schon bei der Auftragung von Sb/Ce gegen Zr/Nb, zwei unterschiedliche Gruppen bei den Proben zu unterscheiden (AVF + Kluchevskaya-Gruppe und BA + Bakening).

6.2.2 Arsen (As)

As zählt wie Sb, Pb und B zu den fluidmobilen, chalkophilen Elementen und besitzt eine ,bimodale Kompatibilität' (Hofmann 1988, Noll et al. 1996)). Die bimodale Kompatibilität hat zur Folge, dass das As/Ce-Verhältnis in MORBs und OIBs ungefähr gleich ist, während es in der kontinentalen Kruste und den Inselbogenvulkaniten angereichert ist. Während magmatischer Prozesse ohne die Anwesenheit einer sulfidischen oder einer fluiden Phase verhält sich As wie ein normales inkompatibles Element.
   Die As-Bestimmungen können unter Berücksichtigung der Messfehler (größer als die Messfehler für Sb) für die Identifikation von Fluiden und fluidbedingter Anreicherung der Quelle der Vulkanite herangezogen werden. Dabei ist ebenfalls eine mögliche Sulfidfraktionierung zu berücksichtigen. Daher ist in Abbildung 6.8 das As/Ce-Verhältnis gegen die Magnesiumzahl aufgetragen.

Auch hier zeigt sich ähnlich wie bei der Auftragung des Sb/Ce-Verhältnisses gegen Mg#, dass sich das As/Ce-Verhältnis bei der Differentiation der Magmen nur wenig ändert. Sulfidfraktionierung ist hier jedoch eher auszuschließen. Für die eingetragenen Trendlinien gelten aufgrund der kleinen Datenbasis die gleichen Einschränkungen wie sie für Abbildung 6.2 gemacht wurden.
   In Abbildung 6.8 ist schon eine unterschiedlich starke Erhöhung des As/Ce-Verhältnisses von AVF, Kluchevskaya-Gruppe, Back-Arc und Bakening zu erkennen. Bei der Auftragung des As/Ce-Verhältnisses gegen die As-Konzentration lassen sich diese geochemischen Variationen ebenfalls sehr gut erkennen. Eine fluidbedingte Anreicherung des As ist bei der AVF am stärksten ausgeprägt und nimmt in Richtung BA ab. Im Backarc-Bereich unterscheidet sich As/Ce nur noch wenig vom As/Ce des Mantel + MORB-Feldes. Der eingetragene Kamchatka-Trend soll hier den Trend der abnehmenden Fluidanreicherung des As von der AVF zum BA sichtbar machen. Besonders merkwürdig ist, dass die Daten, die von anderen Inselbögen (Noll et al. 1996) stammen, sowohl oberhalb als auch unterhalb des Mantelwertes für As/Ce liegen.

Die Ursache für As/Ce-Verhältnisse kleiner als das As/Ce-Verhältnis von Depleted Mantle (DM) kann eine stärkere Anreicherung des Ce in den betreffenden Proben sein. Noll et al. (1996) haben festgestellt, dass die Konzentration der fluidmobilen, chalkophilen Elemente mit der Entfernung zum Trench abnimmt, während gleichzeitig die Konzentrationen der leichten Seltenerdelemente (LREE) zunehmen. Dies ist auch in Kamchatka der Fall (Abb. 6.10).

Die Folge dieser gegenläufigen Entwicklung ist, dass sich das As/Ce-Verhältnis bei geringen Änderungen des As-Gehaltes sehr viel stärker ändert. Sind die geringen As/Ce-Verhältnis tatsächlich auf eine starke Ce-Anreicherung zurückzuführen, so sollte sich für eine Auftragung des Sb/Ce-Verhältnisse gegen die Sb-Konzentration ein ähnliches Bild wie in Abbildung 6.9 ergeben.
   In Abbildung 6.11 ist das Sb/Ce-Verhältnis gegen die Sb-Konzentration aufgetragen. Auch hier plotten verschiedene Proben anderer Inselbögen unter dem Sb/Ce-Verhältnis der ,Mantel-Arrays' (DM + MORB +OIB). Die Sb-Konzentrationen der betreffenden Proben liegen aber über den entsprechenden Mantelwerten. Dies ist im Falle einer stärkeren Ce-Anreicherung in diesen Proben auch zu erwarten.

Die Ce-Anreicherung verschiedener Proben ist auch in Abbildung 6.1 zu erkennen. Die Proben die hier durch ihre geringen As/Ce- und Sb/Ce-Verhältnisse auffallen, sind in Abbildung 6.1 daran zu erkennen, dass sie neben dem ,Mantel-Array' bei höheren Ce-Konzentrationen plotten.
   Die anfangs erwähnte ,bimodale Kompatibilität' ist in den Abbildungen 6.9 und 6.11 zu erkennen, die As/Ce- bzw. Sb/Ce-Verhältnisse der kontinentalen Kruste und vieler Inselbogenvulkanite ist im Vergleich zu MORBs und OIBs angereichert.

6.3 weitere chalkophile Elemente

Die Elemente Mo und Sn zählen auch zu den chalkophilen Elementen, jedoch werden sie vermutlich nicht durch Fluide mobilisiert und in der Mantelquelle angereichert (Noll et al. 1996). Auch Sn und Mo besitzen eine mit einem der leichten Seltenerdelementen vergleichbare Inkompatibilität.

6.3.1 Molybdän (Mo)

Die Inkompatibilität des Mo ist nach der Arbeit von Newsom et al. (1986) vergleichbar mit der des Pr. Die Auftragung von Mo/Pr gegen Pr sollte keine fluidbedingte Anreicherung zeigen. Es ist jedoch eine Erhöhung des Mo/Pr-Verhältnisses gegenüber dem Mantelwert zu erkennen. Das Diagramm (Abb. 6.11) weist aber größere Unstimmigkeiten auf. Man sollte erwarten, dass es ausgehend von Bulk Silicate Earth (BSE) zu einer Verteilung des Mo/Pr zwischen Kruste + Inselbögen und MORB kommt sollte. Dies ist nicht zu erkennen, die Inselbögen weisen wesentlich höhere Mo/Pr-Verhältnisse als die eingetragenen Krusten- Reservoire auf. Geht man nur von den ,vorzuziehenden' Konzentrationen für die Krusten-Reservoire aus, dann fehlt ein in Mo/Pr abgereichertes Reservoir. HIMU-OIBs (St. Helena und Samoa), die dafür in Frage kämen, scheiden als ein solches Reservoir aus. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das krustale Mo/Pr-Verhältnis niedriger ist, als die bisherigen Vorzugswerte.

6.3.2 Zinn (Sn)

Zinn besitzt nach der Arbeit von Jochum et al. (1993) eine dem Sm vergleichbare Inkompatibilität und gehört zu den mäßig siderophilen und chalkophilen Elementen. In der Abbildung 6.13 ist Sn/Sm-Verhältnis gegen die Sn-Konzentration aufgetragen. Hier ist zu erkennen, dass Sn nicht durch Fluide mobilisiert und in der Mantelquelle der Inselbogenvulkanite angereichert wird. Die Daten der MORBs, OIBs, Hawaii, Lesser Antilles und Komatiites sind der Publikation von Jochum et al. (1993) entnommen. Zusätzlich sind die Daten der Publikation von Noll et al. (1996) eingetragen. Verschiedene Inselbogenvulkanite weisen ein geringeres Sn/Sm-Verhältnis als der Mantel-Array auf, was wahrscheinlich, vergleichbar der stärkeren Ce-Anreicherungen im Sb/Ce- und As/Ce-Verhältnis verschiedener Inselbogenvulkanite, auf eine stärkere Sm-Anreicherung in den Proben zurückzuführen ist.

6.4 Bismut (Bi) und Cadmium (Cd)

Eine Diskussion der Ergebnisse der Bismut-Bestimmungen in den Proben aus Kamchatka ist nicht möglich, da die ermittelten Bi-Konzentrationen zum Teil unter der Bestimmungsgrenze (LOQ und/oder LOD) liegt. Ein weiteres Problem mit diesem Element ist, ebenso wie für das Cadmium, dass nicht genau bekannt ist, mit welchem Element diese Elemente eine vergleichbare Inkompatibilität besitzen. Über mögliche Anreicherung durch Fluide bei der Subduktion und das Verhalten bei magmatischen Prozessen sind daher nicht genügend Informationen vorhanden.

Seite zuletzt geändert am 04.12.2005 um 16:29 Uhr.

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