Entmischungstextur von Orthopyroxenen - Schlüsselfaktor für die Mg, Fe2+-Platzverteilung?

• Antragsteller: Professor Dr. Herbert Kroll
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5260270

Orthopyroxene, (Fe,Mg)2[Si2O6], sind weitverbreitete Minerale in Gesteinen der Erdkruste, des oberen Mantels, sowie in Meteoriten. Die Verteilung der Kationen Fe2+ und Mg2+ auf zwei Untergitter der Kristallstruktur ist abhängig von der Abkühlgeschichte des Muttergesteins. Wesentlich für die Berechnung von Abkühlgeschwindigkeiten (Geospeedometrie) ist die Kenntnis der Aktivierungsenergie für den Fe,Mg-Platzwechsel. Im Vergleich zu allen früheren Bestimmungen dieser Größe, die zu Werten zwischen 60 und 65 kcal/mol führten, wurde für Orthopyroxene des Johnstown-Meteoriten von uns und einer weiteren Arbeitsgruppe (Dr. C. Domeneghetti, Pavia) unabhängig voneinander eine dramatisch höhere Aktivierungsenergie gefunden: 98 kcal/mol. Die Ursache dafür ist unbekannt, jedoch wird ein Zusammenhang mit der Entmischungstextur vermutet. Da die beobachtete hohe Aktivierungsenergie bisherige Berechnungen von Abkühlgeschwindigkeiten z. T. obsolet macht, wollen wir die Ursache für die ungewöhnliche Aktivierungsenergie aufspüren, um die Geospeedometrie wieder auf sicheren Boden zu stellen. Die vorgeschlagenen Untersuchungen besitzen insofern Modellcharakter, als der Einfluß von mikrostrukturellen Entmischungsphänomenen auf die Verteilungskinetik von Hauptelementen in Silikatstrukturen bislang weitgehend unbekannt ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen