Experimentelle Untersuchungen der Kristallisationsdifferentiation Eisen-reicher peralkaliner Magmen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Michael Marks; Professor Dr. Marcus Nowak
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 193360427

Peralkaline Nephelin-Syenite bzw. Phonolithe sind hochfraktionierte mantelbürtige Schmelzen mit einem molaren (Na+K)/Al-Verhältnis (Alkalinitätsindex) > 1. Petrologische Studien an solchen natürlichen Gesteinen deuten darauf hin, dass neben einem ungewöhnlich großen Kristallisationsintervall von ca. 500°C vor allem die Redoxbedingungen die Differenzierung dieser Schmelzen steuern. Titan-reiche Spinelle und Methan-reiche Fluideinschlüsse deuten darauf hin, dass solche Magmen unter extrem reduzierenden Bedingungen kristallisieren. Während die Phasenbeziehungen basaltischer Schmelzen gut untersucht sind, fehlen bisher Kristallisationsexperimente an peralkalinen Eisen-reichen Phonolithen. Daher sollen die Phasenbeziehungen in diesem System systematisch experimentell untersucht werden. Der Einfluss der Sauerstofffugazität auf die Phasenbeziehungen sowie die Chemie der kristallisierenden Phasen und der Restschmelze ist hierbei von besonderem Interesse. Darüber hinaus wird die Simulation der Kristrallfraktionierung erstmalig mehrstufig erfolgen. Dafür soll die mit den frühmagmatischen Mineralphasen koexistierende Restschmelze als neues Ausgangsmaterial für nachfolgende Experimente verwendet werden. Die zu erwartenden experimentellen Daten sollen zum tieferen Verständnis der Entwicklung solcher magmatischer Komplexe, insbesondere in Abhängigkeit von den Redoxbedingungen beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen