Elektronenmikroskopische Untersuchung der Chemie, der Struktur und des Realbaues von natürlichen dense hydrous minerals und von Phasen die in high density fluid- Einschlüssen in Diamanten kristallisierten

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Erich Brenker
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 264128933

Einschlüsse aus Diamanten mit supertiefen Ursprung erlauben einzigartige Einblicke in die lokale chemische Zusammensetzung der Asthenosphäre, der Überganszone und des Unteren Erdmantels und damit auch in die globalen Transportprozesse und Recyclingmechanismen.Ein Großteil der bislang aus den Gebieten von Juina (Brasilien) untersuchten Diamanten weisen auf einen Ursprung in der Übergangszone (410-660km) oder dem unteren Erdmantel (> 660km) der Erde hin (Harte und Harris, 1984; Stachel et al., 2000b; Kaminsky et al., 2001; 2012, Brenker et al., 2005, 2007; Harte, 2012, Walter et al., 2011, Pearson et al., 2014, Bulanova, 2010).In den letzten Jahren mehren sich in diesen so genannten supertiefen Diamanten Hinweise auf zwei ungewöhnliche Suiten von seltenen Einschlüssen. Diese liefern zum einen Hinweise auf die Anwesenheit von Fluiden, bzw. Fluidtransport (z.B. hydrous Ringwoodite mit bis zu 1,4 Gew.% Wasser, Pearson, Brenker, et al., 2014; Phase EGG, Wirth et al., 2007) und zum anderen auf sedimentäre Anteile (z.B. Phase EGG, Wirth et al., 2007; CF-Phase + K-Hollandite + SiO2, Bulanowa et al., 2010) bis in die Übergangszone des Erdmantels hinein. Die Untersuchung dieser wasserhaltigen Hochdruckminerale (dense hydrous minerals) und Kristallisate in hochdichten Fluiden (high density fluids) in diesen Diamanten erlauben damit direkte Erkenntnisse der chemischen Zusammensetzung von tiefen Fluiden des Erdmantels aus ihrer jeweiligen Bildungsregion und den physikalisch-chemischen Randbedingungen während ihrer Entstehung und des nachfolgenden Aufstieges.In den bisher von uns in einem Vorprojekt mittels in-situ Techniken untersuchten Diamanten konnten bereits zahlreiche syngenetische Fluidkomponenten und verschiedene hochdichte wässerige Mineralphasen (z.B. Phase Egg, Wirth et al,. 2007) und wasserhaltige Minerale (z.B. wasserhaltiger Ringwoodit, Pearson et al, 2014) nachgewiesen werden. Diese Funde sollen nun detailliert auf ihre chemische Zusammensetzung, ihre Kristallstruktur und ihren Realbau untersucht werden um damit Rückschlüsse auf die Randbedingungen ihrer Entstehung und ihres Aufstiegsweges zu erhalten. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der TEM-Untersuchung der Proben. Hierbei wird neben Präzipitaten, Entmischungen und Verformungserscheinungen auch nach Hinweisen auf Phasenumwandlungen, wie Stapelfehler und Antiphasendomänen gesucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien, Großbritannien, Kanada
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Jeff Harris; Dr. Felix Kaminsky; Dr. Bart Vekemans; Professor Dr. Laszlo Vincze