Der Inselbogen der Großen Antillen auf Kuba – ein natürliches Labor zum Verständnis der Entwicklung des Magmatismus an intraozeanischen konvergenten Plattengrenzen

Intraozeanische konvergente Plattengrenzen (IOCMs) stellen die ozeanischen Endglieder von Inselbogen-Tiefseegraben-Systemen dar. Dort entsteht durch plattentektonisch bedingte magmatische Aktivität juvenile kontinentale Kruste. IOCMs eignen sich besser als kontinentale Bögen wie die Anden, um zu untersuchen, wie der Erdmantel Inselbogenmagmen und kontinentale Kruste erzeugt, da IOCM-Magmen nicht durch bereits vorhandene kontinentale Kruste kontaminiert sind.

IOCMs machen etwa 40 % der konvergenten Plattengrenzen aus. Zu den bekanntesten Beispielen zählen die Inselbögen von Izu-Bonin-Mariana, Tonga-Kermadec, Vanuatu, den Salomonen, Neubritannien, dem westlichen Teil des Aleutenbogens, den Südlichen Sandwichinseln und den Kleinen Antillen (Leat und Larter, 2003). Zu verstehen, wie Inselbogenmagmen entstehen und wie sich ihre Zusammensetzung im Verlauf der Entwicklung eines Inselbogens verändert, gehört zu den zentralen wissenschaftlichen Fragestellungen. Die größte Schwierigkeit bei der Untersuchung intraozeanischer konvergenter Plattengrenzen besteht darin, dass sie überwiegend unterhalb des Meeresspiegels liegen. Der fossile kubanische IOCM ist dagegen über den Meeresspiegel angehoben und damit direkt zugänglich. Im Rahmen dieses Projekts planen wir geologische Geländeprofile durch Zentralkuba, wo die am besten erhaltenen Abschnitte der fossilen konvergenten Plattengrenze der Großen Antillen aufgeschlossen sind. Unser Ziel ist es, Proben vulkanischer und plutonischer Magmatite des aufgeschlossenen Inselbogens in Zentralkuba zu sammeln. An diesen sollen detaillierte petrographische Untersuchungen, mineralchemische Analysen, geochemische Gesamtgesteinsanalysen der Haupt- und Spurenelemente sowie geochronologische und radiogene Isotopenuntersuchungen durchgeführt werden. Auf diese Weise möchten wir die magmatische Entwicklung des kubanischen IOCM besser verstehen. Wir erwarten, dass die Ergebnisse unserer Untersuchungen einen bedeutenden Beitrag zu künftigen Studien über den IOCM der Großen Antillen sowie zum globalen Verständnis des Magmatismus an intraozeanischen konvergenten Plattengrenzen leisten werden.

Doktorand: Haoyu Hu

Hauptbetreuerin: Yamirka Rojas-Agramonte

Projektpartner: Robert Stern (UT Dallas, USA), Dora García Delgado (Kuba), Manuel Iturralde-Vinent (CITMATEL, Kuba), Antonio García-Casco (Universität Granada)