Experimentelle Untersuchungen zur S-Löslichkeit in siliko-karbonatitischen Schmelzen bei Drücken von 6-10 GPa

• Antragsteller: Professor Dr. Alan Butler Woodland
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 378270953

Obwohl Schwefel nur in geringen Mengen im Edmantel vorkommt, bestimmt das Vorkommen von Sulfiden die Signatur der chalkophilen Elemente (z.B. Pb and Platingruppenelemente) und ihr Verhalten bei Schmelzprozessen und Metasomatose. Zusätzlich lässt das häufige Auftreten von Sulfiden als Einschlüsse in Diamanten darauf schließen, dass deren Bildung und Wachstum ursächlich mit Schwefel verbunden ist. Die Löslichkeit von Schwefel in silikatischen Schmelzen wurde bereits in einer ganzen Reihe von Studien als Funktion von Druck, Temperatur und Sauerstofffugazität bestimmt. Es gibt jedoch nur sehr eingeschränkte Informationen zur Löslichkeit von Schwefel in siliko-karbonatitischen Schmelzen, obwohl gerade solche Schmelzen wichtige Agentien während metasomatischen Prozessen im oberen Erdmantel sind. Wir wollen deshalb in diesem Projekt die Konzentrationen von Schwefel in Schwefel-gesättigten karbonatitischen und siliko-karbonatitischen Schmelzen bei Drücken von 6-10 GPa und Temperaturen von 1200-1500°C bei relativ oxidierenden und reduzierenden Bedingungen bestimmen. Dafür wollen wir eine Methode entwickeln, mit der Sulfid-Schmelztropfen und eine siliko-karbonatitische Schmelze mechanisch während des Experiments getrennt werden. Dadurch soll eine Kontamination der chemischen Analyse der letzteren durch Sulfidtröpfchen vermieden werden. Testexperimente mit einer Olivinkapsel haben bereits vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Das Projekt soll zu einem besseren Verständnis der Rolle von Schwefel während der Metasomatose mit siliko-karbonatitischen Schmelzen und dem Verhalten von chalkophilen Elementen während eines solchen Prozesses führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Gerhard Peter Brey, Ph.D.