Bildung und Verteilung partieller Schmelzen in mafischen und granitischen Gesteinen: Elektrische Impedanzspektroskopie und energiedispersive Röntgenbeugung unter in-situ Bedingungen bis 7 GPa Druck und 1500°C

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Oberhalb der Solidustemperaturen ändern sich die physikalischen Eigenschaften von Gesteinen sprunghaft, bedingt durch partielle Schmelzbildung. Die Größe dieser Änderung hängt von verschiedenen Parametern, wie dem Volumenanteil an Schmelze, dem Phasenbestand der Mineralmatrix und von Reaktionen, die zwischen Matrix und Schmelze ablaufen, ab. Diese Prozesse können unter in-situ Druck- Temperaturbedingungen mittels elektrischer Impedanz- Spektroskopie (IS) und energiedispersiver Röntgenbeugung (EDX) untersucht werden. Beginnende Schmelzbildung wird in der IS durch Änderung der dielektrischen Eigenschaften erkennbar, der Grad der Vernetzung an der Leitfähigkeit. Mineralreaktionen, die Änderungen im Phasenbestand bewirken, können in EDX Messungen erkannt werden. Optische Methoden und SEM liefern wichtige zusätzliche Erkenntnisse über die Schmelzverteilung und über Ungleichgewichte zwischen der Schmelzphase und fester Mineralmatrix. Die Ergebnisse der Labormessungen werden mit Daten von EM und MT Feld-Messungen verglichen und aufskaliert. Sie sind dann als Startparameter für die Modellierung von Schmelzbildung und ihrer Verteilung in der Lithosphäre allgemein verwendbar.