Erklärt die "Big Mantle Wedge"-Hypothese den europäischen intrakontinentalen Vulkanismus?

Die Identifizierung der Quelle des intraplatten Vulkanismus ist eines der anspruchsvollsten wissenschaftlichen Probleme in den Geowissenschaften. In der klassischen Vorstellung wird intraplatten Vulkanismus durch heiße und auftriebsfähige Mantelplumes verursacht, die von der Kern-Mantel-Grenze aufsteigen. Der Ursprung solcher Plumes ist nach wie vor rätselhaft, und obwohl diese klassische Vorstellung den intraozeanischen Vulkanismus (z. B. Hawaii) gut erklärt, versagt sie bei der Erklärung des intrakontinentalen Vulkanismus, wie er im Europäischen Känozoischen Rift-System (ECRiS) und den vulkanischen Landformen in Frankreich und Deutschland zu beobachten ist. Der intrakontinentale Vulkanismus ist untypisch, da er folgende Merkmale aufweist: sporadische Aktivität, fehlende Altersprogression und Wärmequellenanomalien, ein niedriges ³He/⁴He-Verhältnis sowie das Vorhandensein von sub-lithosphärischen Strukturen, die aus einer kalten Region in der Mantelübergangszone (MTZ) aufsteigen. Eine neuere Hypothese schlägt vor, dass der intrakontinentale Vulkanismus im ECRiS durch wasserhaltige Plumes verursacht wird, die aus dem Schmelzfluss der subduzierten ozeanischen Kruste entstehen, die derzeit in der MTZ unter Europa stagniert. Diese geologische Konstellation wird als "Big Mantle Wedge" (BMW) bezeichnet. In diesem Projekt werden wir die BMW-Hypothese überprüfen, indem wir die thermo-mechanische Entwicklung subduzierender Platten modellieren und die Auswirkungen temperaturabhängiger Parameter auf die Plattenstagnation und deren Dehydration in der MTZ untersuchen. Dieses Projekt wird unser Verständnis des tiefen Erdwasser-Kreislaufs und der Entstehung wasserhaltiger Plumes aus der MTZ unter Europa und anderen Regionen erweitern.

Laufzeit

• 01.04.2025 -31.03.2027

Projektverantwortlich

• Enrico Marzotto (Universität Potsdam, GFZ)

Zuwendungsgeber

• DFG

Zuordnung

• Topic 3 - Ruhelose Erde

Kooperation/Partner

• Prof. Dr. Max Wilke (Universität Potsdam)
• Dr. Melanie J. Sieber (Universität Potsdam)
• Dr. Sergey Lobanov (GFZ)
• Dr. Anne Glerum (GFZ)
• Prof. Dr. Sascha Brune (GFZ)
• Dr. Alexander Koptev (GFZ)
• Assoc. Prof. Takayuki Ishii (Institut für Planetares Material, Misasa, Japan)

• Dr. Youyue Zhang (Geodynamik-Forschungszentrum, Universität Ehime, Matsuyama, Japan)

• Dr. Wen-Pin Hsieh (Academia Sinica, Taipei, Taiwan)