Kalorimetrische Bestimmung der thermischen Geschichte von natürlichen Gläsern

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Mit Hilfe von kalorimetrischen Untersuchungen soll die thermische Geschichte von natürlichen Gläsern analysiert und rekonstruiert werden. Im Bereicht des Schmelze-Glas-Übergangs beinhaltet die Hysterese der Wärmekapazität bei der Wiederaufheizung eines Glases Informationen über die Abkühlungsgeschwindigkeit mit der die Schmelzphase den Glasübergangsbereich durchlaufen hat. Durch eine definierte thermische Behandlung der Gläser im differentiellen "Scanning" Kalorimeter (DSC) werden vier thermodynamische Parameter kalibriert, die zur Quantifizierung des Relaxationsprozesses der Enthalpie nötig sind. Zudem werden Viskositätsmessungen an den selben Proben durchgeführt. Mit Hilfe der vier Parameter kann die Kinetik der Abkühlung einer Schmelze im Glasübergang modelliert werden. Die Messungen können als eine der wenigen Möglichkeiten angesehen werden direkt quantitative physikochemische Daten über die thermische Geschichte vulkanischer Produkte zu erhalten. Diese Daten dienen als Grundlage für die Entwicklung thermischer Modelle im Hinblick auf die Abkühlungscharakteristika definierter vulkanischer Terrains und vulkanischer Faziesfolgen. Außerdem stellt die Abkühlungsrate einen wichtigen Parameter zur Risikoabschätzung und nachfolgender Gefahrenverminderung während vulkanischer Krisen dar.