// SCINEXX — SPAZIO & SCIENZA
Verborgener Vulkangürtel im Iran war vor rund 100 Millionen Jahren aktiv
Im Nordwesten Irans haben Geologen Hinweise auf einen bislang übersehenen Vulkangürtel entdeckt, der vor rund 100 Millionen Jahren an einer Plattengrenze aktiv war. Datierungen und chemische Merkmale der Gesteine sprechen für einen eigenständigen Magmabogen. Spätere Verformungen, Überdeckungen und jüngerer Vulkanismus hatten seine Spuren weitgehend verdeckt.
Istanbul (Türkei). Wenn eine ozeanische Erdplatte unter eine andere Platte abtaucht, kann tief im Erdmantel Gestein aufschmelzen und Magma aufsteigen. Dabei entstehen Vulkanketten und erstarrte magmatische Gesteinskörper, die sich zu einem ausgedehnten Bogen entlang der Plattengrenze verbinden. Solche Gesteine dokumentieren längst verschwundene Ozeane und frühere Bewegungen der Erdplatten.
Im Iran ist diese Geschichte nicht überall gleich gut erhalten. Für die Entwicklung des Gebiets waren bislang vor allem ein älterer magmatischer Bogen aus dem Jura und ein jüngerer aus dem Eozän bekannt. Hinweise auf einen eigenständigen Gürtel aus der späten Kreidezeit blieben dagegen schwer zu erkennen, weil spätere geologische Prozesse ältere Spuren überprägten.
Forscher der Istanbul Technical University (ITU) um Dr. Ali Mohammadi haben nun Gesteine aus dem Nordwesten Irans neu untersucht. Sie wollten klären, ob die verstreuten Vorkommen zu einem eigenen Magmabogen gehören, der während der Schließung des einstigen Neo-Tethys-Ozeans entstand.
Das Team analysierte 18 Proben vulkanischer und in der Tiefe erstarrter Gesteine aus den Gebieten Misho, Sufian, Moro, Amand, Vanyar und Iskandar. An vier ausgewählten Proben datierten die Geologen zusätzlich winzige Zirkonkristalle. Aus dem Verhältnis von Uran zu dessen Zerfallsprodukt Blei lässt sich bestimmen, wann diese Minerale entstanden.
Die Messungen zeigen zwei deutlich getrennte Phasen. Gabbro und Granodiorit aus der späten Kreidezeit sind rund 101 beziehungsweise 98 Millionen Jahre alt. Andere untersuchte magmatische Gesteine entstanden erst vor etwa 48 bis 46 Millionen Jahren im Eozän. Der ältere Befund belegt damit eine magmatische Episode, die vom späteren Vulkanismus der Region zeitlich getrennt ist.
Zusätzliche Analysen der Spurenelemente und Hafnium-Isotope zeigen, aus welchen Gesteinsreservoiren die Schmelzen stammen könnten. Die chemischen Muster passen zu Magma aus dem Erdmantel, dessen Zusammensetzung durch eine abtauchende ozeanische Platte verändert wurde. Andere Signale sprechen dafür, dass sich die Schmelzen später mit Material aus der kontinentalen Erdkruste vermischten.
Zusammen mit den Altersdaten deuten diese Befunde auf einen eigenen kontinentalen Magmabogen hin. Die Forscher nennen ihn Aserbaidschanischen kontinentalen Magmabogen. Damit erhält die Erdgeschichte Nordwestirans eine zusätzliche Phase zwischen den bereits bekannten magmatischen Gürteln.
„Diese Studie zeigt, dass die magmatische Geschichte Nordwestirans komplexer ist als bisher angenommen“, erklärt Dr. Ali Mohammadi.
Die untersuchten Gesteine liegen in der Nähe der Siah-Cheshmeh-Khoy-Misho-Tabriz-Störungszone. Nach der Rekonstruktion des Teams könnte sie auf eine ältere Grenze zwischen geologischen Einheiten hinweisen. Auch ein Zurückweichen der abtauchenden Erdplatte und eine Verlagerung des Magmabogens kommen als Erklärung für die damaligen Veränderungen infrage.