Solidus von (Fe,Ni,Cu)1-xS Monosulfid im Erdmantel

• Applicant: Professor Dr. Christian Gerhard Ballhaus
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2004 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5439885

Hochdruckexperimente an sulfidführenden Mantelproben zeigen, dass silikatische Teilschmelzen bei Druck-Temperaturbedingungen des fertilen Mantels mit zwei Sulfidphasen koexistieren können, einem FeS-reichen kristallinen (Fe,Ni,Cu)1-xS Monosulfid und Cu2S-reicher Sulfidschmelze. Kristalline Sulfide sind im Experiment mit kristallinen Silikaten verkeilt und verbleiben bei Segregation der Silikatschmelze im Mantelresiduum. Sulfidschmelze hält sich dagegen weitestgehend als feinste unmischbare Tröpfchen an Silikatschmelze und wird bei Silikatsegregation von der Mantelquelle als physikalisch inkompatible Phase "drainiert". Ihre gelösten Edelmetalle dominieren die PGEMuster primitiver basaltischer Schmelzen an der Erdoberfläche. Im vorliegenden Antrag soll der Solidus von Monosulfid zwischen 0.3 und 3.5 GPa bei Temperaturen der konvektierenden Asthenophäre an vier Sulfidzusammensetzungen experimentell bestimmt werden. Die Experimente leisten einen Beitrag zur Zusammensetzung und thermischen Stabilität der primären Sulfidphasen im fertilen Erdmantel. Sie helfen, die Konzentration chalkophiler Elemente in basaltischen Schmelzen besser zu verstehen.

• DFG Programme: Research Grants