Dehydrierungsmechnismen nominell wasserfreier Minerale

• Applicant: Professor Dr. Roland Stalder
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2004 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5444038

Wasserstoff in nominell "wasserfreien" Mineralen hat bedeutenden Einfluss auf viele petrologische und geodynamische Prozesse. Zum einen kann beim Aufschmelzen der Wasserstoff in Form von Wasser freigesetzt werden und so Schmelzprozesse antreiben, auf der anderen Seite werden die physikalischen Eigenschaften der Minerale stark beeinflusst, wie z.B. Rheologie und Leitfähigkeit. Eine Informationsquelle bezüglich des H2O-Gehaltes des Oberen Erdmantels ist jedoch dadurch beeinflusst, dass Xenolithe aus dem Oberen Erdmantel beim Transport an die Erdoberfläche partiell dehydriert bzw. mit dem transportierenden Magma äquilibriert worden sein könnten. Die Kenntnis des Dehydrierungs-Mechanismus ist dabei von großer Bedeutung, um den Grad der Dehydrierung abschätzen zu können. In diesem Projekt soll der Dehydrierungs-Mechanismus von Orthopyroxen an synthetischen Kristallen experimentell untersucht werden. Dazu sollen dotierte Kristalle mit unterschiedlichen Fe- und Al-Gehalten unter Hochdruck gezüchtet werden; an orientierten Kristallpräparaten sollen dann schrittweise Hydrierungs- bzw. Dehydrierungs-Experimente durchgeführt werden. die Proben sollen nach jeder Behandlung mit polarisierter Infrarot-Spektroskopie, optischer Spektroskopie, Mößbauer-Spektroskopie sowie Elektronenstrahl-Mikrosonde charakterisiert werden. Die gewonnenen Daten können auf zweierlei Art von Nutzen sein: einerseits sollen einzelne IR-Banden bestimmten Defekten zugeordnet werden und so eine korrekte Interpretation von konkurrierenden Diffusionsprozessen erlauben; auf der anderen Seite soll der ursprüngliche OH-Gehalt von natürlichen Mantelproben rekonstruiert werden.

• DFG Programme: Research Grants