Geochemie und Geochronologie frühmesozoischer Tholeiite aus Zentral-Marokko

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Geochemie, insbesondere der Isotopengeochemie, und der Geochronologie quarznormativer Tholeiite aus der Bohrung Haute Moulouya 2 (HM 2) und aus dem südlichen Mittleren sowie dem zentralen Hohen Atlas (Marokko). Die Vulkanite sind in kontinentale Rotserien des frühen Mesozoikums eingeschaltet, welche häufig in elongaten, NE/SW- streichenden Becken abgelagert wurden. Die vulkanische Abfolge des Bohrkerns HM 2 erreicht eine Gesamtmächtigkeit von 93,5 m und läßt sich in neun Lavaströme unterteilen.

Der primäre Mineralbestand der untersuchten Proben besteht aus Plagioklas, Pigeonit/Augit und Magnetit/Titanomagnetit. Die sekundären Minerale werden im wesentlichen durch Pumpellyit, Saponit, Chlorit, Karbonat und Quarz gebildet, die als Mandel- und Kluftfüllungen auftreten.

Aufgrund der Haupt-, Spuren- und Selten Erdelement-Gehalte können die Vulkanite als basaltische-andesitbasaltische, quarznormative Tholeiite klassifiziert werden. Initiale Sr-Isotopenverhältnisse ((87Sr/86Sr)0) schwach alterierter Gesamtgesteine liegen zwischen 0.7064 und 0.7069 und geben Hinweise auf eine Kontamination (13-17%) durch Krustenmaterial. Unterschiedliche 87Sr/86Sr Verhältnisse karbonatischer Mineral separate, die aus stark alterierten Proben verschiedener Lavaströme stammen, weisen auf mehrere Alterationszyklen hin. Der Haupt- und Spurenelementchemismus sowie die Sr-Isotopie der alterierten Proben, negieren eine submarin beeinflußte Alteration.

Die nach der 40Ar/39Ar-Methode an Plagioklas-Separaten durchgeführten Altersbestimmungen ergeben für die Vulkanite der Bohrung HM 2 Extrusionsalter, welche zwischen 210.4 ± 2.1 Ma (Basis) und 200.2 ± 1.1 Ma (Top) liegen. Diese Altersangaben entsprechen einem Zeitraum von Nor (Rhät?) bis oberstes Hettangium (ODIN et al. 1982). Die Extrusionsalter, die an Proben des Atlassystems ermittelt wurden, variieren zwischen 196.3 ± 1.2 Ma (Mittlerer Atlas) und 205.9 ± 7.9. Ma (Hoher Atlas). Das entspricht einer Einordnung ins Sinemurium bzw. der Grenze Nor (Rhät?) - Hettangium (ODIN et al. 1982).

This thesis presents a geochemical, isotopic and geochronological study of quartz-normative tholeiites from the Haute Moulouya 2 drillhole (HM 2), the southern Middle Atlas and the central High Atlas of Morocco. All these volcanics are intercalated with continental redbeds of the early Mesozoic which were deposited in elongated NE/SW striking basins. The volcanic series of the drillcore HM 2 is 93.5 m thick and is subdivided into nine lava flows.

The primary mineral assemblages of the samples consist of plagioclase, pigeonite/augite and magnetite/titanomagnetite. Secondary minerals, such as pumpellyite, saponite, chlorite, carbonates and quartz, occur in amygdales and joint fillings.

The major, trace and rareearth element contents of the volcanic rocks indicate a basaltic to andesite-basaltic, quartz-normative tholeiitic character. The initial Sr isotope ratios ((87Sr/86Sr)0) of weakly-altered whole rocks lie in the range 0.7064 - 0.7069, indicating 13-17% contamination by a crustal component. The various 87Sr/86Sr ratios of carbonate mineral separates from different lava flows indicate different cycles of alteration. However, the major and trace element chemistry together with Sr isotope evidence, reveal that these alteration phases were not submarine in origin.

40Ar/39Ar determinations of separated plagioclases from drillcore HM 2 indicate extrusion ages of 210.4 ± 2.1 My (bottom) and 200.2 ± 1.1 My (top). These ages correspond to a period between the Norian (Rhätian?) and the upper Hettangian (ODIN et al. 1982). The extrusion ages of field samples lie between 196.3 ± 1.2 My (Middle Atlas) and 205.9 ± 7.9 My (High Atlas). These ages correspond to Sinemurian and to the border of Norian (Rhätian?) and Hettangian respectively.