Sr- and Pb-distribution between fluid, epidote minerals and lawsonite: geochemical significance in subduction zone processes
Final Report Abstract
Die Elemente Strontium (Sr) und Blei (Pb) bzw. ihre Isotope sind sehr gute Tracer, um geochemische Kreisläufe zu betrachten, um z.B. die Anteile der kontinentalen Kruste, der ozeanischen Kruste sowie des Erdmantels bei der Entstehung subduktionsbezogener Magmen auseinanderzuhalten. Zum Verständnis der Stoffkreisläufe ist es notwendig zu wissen, wie sich Sr und Pb auf Festphasen und auf fluide Phasen verteilen, da der Elementtransport von der subduzierten Platte zur Quellregion der Magmen via Fluide erfolgt. Maßgebliche Träger von Sr und Pb in typischen subduktionsbezogenen Gesteinen sind Epidotminerale und Lawsonit, in Gesteinen aus dem typischen regionalmetamorphen Bereich Glimmer, Feldspäte und Amphibole. Sr-Verteilungskoeffizienten zwischen wässrigen Fluiden und Mineralen wurden experimentell bei verschiedenen Druck- und Temperaturbedingungen bestimmt. Hierzu wurden Sr Mischkristalle von Epidotmineralen bzw. Lawsonit (bzw. anderen Mineralen) in Anwesenheit chloridischer Lösungen bei Druck bed ing ungen von 1,5 bis 4,0 GPa und Temperaturen von 600 bis 900 °C syntheüsiert. Die gemessenen Verteilungskoeffizienten bzw. Gleichgewichtskonstanten der Austauschreaktionen Festkörper - Fluid zeigten, dass Fluide sich bei der Metamorphose systematisch mit Sr anreichern, bis letztendlich ein Gestein entsteht, in dem keine (OH)-haltigen Phasen mehr vorhanden sind. Solche Sr-rreichen Fluide können lokal zu Sr-Anreicherungen führen, aber auch - sofem sie über größere Strecken transportiert werden können - einen Sr-Eintrag z.B. in die Quellenregion von Magmen erzeugen.
Publications
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