Krustenassimilation versus Subduktions-bedingter Sedimenteintrag im westlichen Sunda-Vulkanbogen: eine Evaluation

Zusammenfassung Neue geochemische und Sr-, Nd-, und Pb-Isotopenanalysen von quartären und kretazischen Sedimenten des nordöstlichen Indischen Ozeans werden dazu herangezogen, um die Zusammensetzung des entlang des Sunda-Tiefseegrabens subduzierten Sedimentmaterials und die Effekte von Krustenassimilation versus Subduktionsbedingtem Sedimenteintrag in die quartären Vulkanite des westlichen Sundabogens zu evaluieren. Zwei sedimentäre Endglieder wurden identifiziert: eine silikatischklastische (SS) und eine karbonatisch-organische (CS) Komponente, letztere kann als durch organisches Material, insbesondere durch CaCO₃. stark verdünnte SS-Komponenete betrachtet werden. Silikatisch-klastische Sedimente sind durch eine Komponente charakterisiert, die isotopisch und geochemisch ähnlich der typischen durchschnittlichen Oberkruste ist. Daher erlauben LILE und LREE Konzentrationen, LILE/LILE und LILE/LREE Werte, sowie Sr-, Nd-, und Pb-Isotopenverhältnisse von Vulkaniten des West-Sundabogens keine einfache Unterscheidung zwischen Assimilation von Krustenmaterial durch aufsteigende Magmen und Kontamination ihrer Mantelquelle durch Sedimente. Post-miozäne silikatisch-klastische Sedimentproben, die in der Nähe des Sunda-Bogens genommen wurden, stammen großteils selbst vom Inselbogen und sollten daher nicht für eine Abschätzung des Ausmasses der Sedimentkontamination im indonesischen Vulkanbogens verwendet werden. Ferner gibt es geophysikalische Evidenz, die eher für Akkretion als Subduktion dieser Sedimente spricht und auch die¹⁰Be Isotopendaten zeigen, daß post-miozäne Sedimente nicht vom derzeitigen Vulkanismus rezykliert werden. Da die am geringsten kontaminierten Vulkanite im Ostabschnitt des Sunda-Bogens, von wo der höchste Sediment-Flux berechnet worden ist, zu finden sind, scheint die Subduktion prämiozäner Sedimente des nordöstlichen Indischen Ozeans oder die Beteiligung von aus diesen in die Quelle der Vulkanite Westsundas freigesetzten Fluiden, nicht auszureichen, um den Streubereich und die räumliche Verteilung von Sr-, Nd-, und Pb-Isotopenwerten in den Vulkaniten zu reproduzieren. Im Gegensatz dazu scheint Assimilation von Krustenmaterial - bis zu 10% für die am stärksten kontaminierten Vulkanite — durch aufsteigende Schmelzen, die aus dem Indischen Ozean-Typ Mantelkeil stammen, die Sr-, Nd- und Pb-Isotopensystematik der Vulkanite besser zu erklären. Sie ist auch konsistent mit der Variation der Krustendicke und Zusammensetzung entlang des Vulkanbogens und mit der räumlichen Verteilung der Sr-, Nd-, und Pb-Werte in den mafischen Vulkaniten. Diese Schlußfolgerungen werden durch die niedrigen¹⁰Be, gekoppelt mit hohen B/Be Werten und durch die positive B/Be-SiO₂ und B/Be-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Korrelationen in den kalk-alkalischen Sunda-Vulkaniten, untermauert.