In-situ-Beobachtungen von Lösungs- und Wachstumsvorgängen an mechanisch gespannten und leicht löslichen Kristallen

• Antragsteller: Professor Dr. Cornelis Passchier, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5259990

Atomarer Stofftransport in wäßrigen Lösungen entlang Korngrenzen und in Mikrorissen ("Drucklösung") liefert einen entscheidenden Beitrag zur Deformation in der mittleren und oberen Kruste. Es ist deshalb wichtig zu verstehen, wie Drucklösung funktioniert und wie sie das mechanische Verhalten und die mikrostrukturellen Entwicklungen beeinflußt. Dazu fehlen jedoch vor allem noch die experimentellen Untersuchungen. Wir wollen den Effekt mechanischer Spannungen (Streß) auf Kristallwachstum und Lösungsvorgänge während der Deformation, sowohl quantitativ als auch mikrostrukturell, erfassen. Als Ausgangsmaterial dient Kaliumalaun und Natriumchlorat. Beide sind leicht lösliche, spröde Salze, die sich somit ähnlich wie Quarz bei höherem Druck und höherer Temperatur verhalten, d.h. unter Bedingungen bei denen Drucklösung wichtig ist. Diese Salze bieten die Möglichkeit, die Wachstums- und Lösungsvorgänge bei niedrigem Druck (1-5 bar) und niedriger Temperatur (20-120°C) in relativ kurzer Zeit zu simulieren. Während die meisten gängigen Theorien besagen, daß reiner (gerichteter) Streß (d.h., elastische Verformung, im Gegensatz zu kristall-plastischer Verformung) nur einen sehr geringen Einfluß auf Kristall-Lösungs- und Wachstumsprozesse hat, zeigen alle unsere experimentellen Resultate an Natriumchlorat und Kaliumalaun der letzten zwei Jahre, daß (gerichteter) Streß auf den Kristall-Lösungsprozeß einen sehr großen Einfluß hat.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen