Drei Haupttypen des subkontinentalen lithosphärischen Mantels unter dem variskischen Orogen in Europa

Petrografische Beobachtungen sowie neue und veröffentlichte Mineral-Haupt- und Spurenelementzusammensetzungen, teilweise ergänzt durch Elektronen-Rückstreu-Diffraction, zeigen, dass repräsentative Mantel-Xenolith-Suites aus mehreren känozoischen Basaltstandorten im europäischen variskischen Orogen in drei Haupttypen gruppiert werden können. Jeder Typ stammt aus Teilen des subkontinentalen lithosphärischen Mantels, die eine unterschiedliche geologische Geschichte erlebt haben. Der älteste Typ, der als orogener Mantel bezeichnet wird, ist von stark verarmten Harzburgiten dominiert, die einen fossilen variskischen Mantelkeil darstellen, an den während der Kollision Stücke des Mantels von kontinentalen und ozeanischen Platten angebracht sind. Diese Mantellithosphäre wurde von känozoischen karbonisierten Alkalibasalt-Schmelzen überprägt, und wenn vorhanden, ist der Klinopyroxen LREE-reich und wieder eingeleitet. Diese Art von Mantel wird durch Xenolithen aus Niederschlesien (Polen) und dem nördlichen Massif Central (Frankreich) exemplifiziert. Der zweite Typ des lithosphärischen Mantels liegt unter Teilen des variskischen Orogens, die einen känozoischen Rift durchlebt haben. Dieser Mantel wird von Harzburgiten und Lherzolithe dominiert, die durch multiple Episoden reaktiver Perkolation von basaltischen Schmelzen entstanden sind, die in verschiedenen Phasen des kontinentalen Rifts erzeugt wurden. Die REE-Muster des Klinopyroxens reichen von flach bis LREE-reich. Die Xenolithen aus Vogelsberg (Deutschland) sind ein Beispiel für solchen lithosphärischen Mantel. Der dritte Manteltyp besteht aus Lherzolithen, die durch Refertilisation eines harzburgitischen Protoliths aus Schmelzen, die aus aufsteigender Asthenosphäre stammen, entstanden sind. Lherzolithe enthalten primären Klinopyroxen, der durch LREE-verarmte Muster gekennzeichnet ist. Die Xenolithen aus dem südlichen Massif Central (Frankreich) sind ein Beispiel für diesen dritten Typ. Die in känozoischen Basalten bisher betrachteten Xenolithen zeigen, dass die Mantelwurzel des variskischen Orogens in Mitteleuropa aus verschiedenen Domänen besteht, die teilweise ihre Eigenschaften aus der Zeit der variskischen Kollision bewahren und teilweise durch Metasomatisierung, verursacht durch das Aufsteigen der spätorogenen Asthenosphäre oder durch känozischen Rift, überprägt sind. Die metasomatisch betroffenen Domänen sind vom variskischen Struktur des Orogens entkoppelt.