Die Spurenelementzusammensetzung von Mineraleinschlüssen in sublithosphärischen Diamanten

• Antragsteller: Professor Dr. Gerhard Peter Brey, Ph.D., seit 7/2001
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5302250

Einschlüsse in Diamanten stellen eine einzigartige Möglichkeit dar, frische Proben aus dem sublithosphärischen Erdmantel (größer als 200 km) zu gewinnen. Im beantragten Projekt wollen wir Einschlüsse aus Minen mit bereits bekannten ultratiefen Diamanten untersuchen (Koffiefontein, Mwadui, Kankan) und gleichzeitig anhand von 70 Diamanten aus drei unbearbeiteten kratonischen Gebieten in Brasilien versuchen, neue Quellen solcher Diamanten zu identifizieren. Es werden folgende Ziele verfolgt: (1) Diamanten aus der Asthenosphäre und Übergangszone (410-660 km) zeigen fast ausnahmslos eine basaltische Zusammensetzung der Quellregion an. Geochemische Modelle gehen dagegen von einer pyrolitischen Zusammensetzung des Erdmantels aus. Spurenelementdaten an majoritischen Granat- und Klinopyroxeneinschlüssen sollen Hinweise liefern, ob diese diamantführenden "basaltischen" Bereiche steckengebliebene Schmelzen oder subduzierte ozeanische Kruste darstellen. Zudem werden Daten zur druckabhängigen Spurenelementverteilung zwischen Granat und Klinopyroxen produziert. (2) Präzise Spurenelementdaten für Phasen des unteren Erdmantels liegen nun für CaSi-Perovskite vor, da die Gehalte in den beiden Hauptphasen (MgSi-Perovskit und Ferroperiklas) an der Nachweisgrenze von Ionensondenmessungen liegen. Mit der in Frankfurt neu installierten Laserablations-ICP-MS können Spurenelementgehalte auch im unteren ppb Bereich präzise bestimmt werden. Dadurch sind geochemische Modelle nicht mehr auf die wenigen Diamanten mit CaSi-Perovskit beschränkt und es können Verteilungskoeffizienten für einen breiten Bereich von Spurenelementen etabliert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Thomas Stachel, bis 7/2001