Der Lösungsmechanismus und die Diffusion von CO2 in Silikatschmelzen

CO2在硅酸盐熔体中的溶解机理和扩散

• 批准号: 5127586
• 负责人: Professor Dr. Marcus Nowak
• 金额: --
• 依托单位: Bayerisches Forschungsinstitut für Experimentelle Geochemie und Geophysik (BGI)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1997-12-31 至 2001-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5127586?language=en
• 关键词: Der; sungsmechanismus; und; die; Diffusion

CO2 ist neben H2O die wichtigste volatile Komponente in terrestrischen Magmen. Eigene spektroskopische Messungen an abgeschreckten Aluminosilikatschmelzen und erste CO2-Diffusionsexperimente zeigen, daß die Speziation von CO2 (molekulares CO2 und Karbonat) und die Diffusivität von CO2 stärker von der Schmelzzusammensetzung abhängt als bisher angenommen. Erste Hochtemperaturmessungen an CO2-haltigem Albitglas zeigen, daß sich die CO2-Speziation bis zur Glastransformationstemperatur (Tg) nicht ändert und daß der integrale Extinktionskoeffizient für die CO2-Streckschwingung bis Tg exponentiell ansteigt. Im folgenden Antragszeitraum soll die Speziation von CO2 in Silikatschmelzen durch direkte IR- und Raman-spektroskopische Messungen bei hohem Druck und hoher Temperatur in extern beheizten Diamantstempelzellen gemessen werden. Dies soll dazu beitragen, die Abhängigkeit der CO2-Löslichkeit von der Schmelzzusammensetzung und damit auch den Einfluß des CO2-Partialdruckes auf Primärschmelzbildung im Erdmantel zu verstehen. Zusätzlich werden die Diffusionskoeffizienten von CO2 in einer Reihe von Silikatschmelzen bestimmt, um zu untersuchen, ob eine Korrelation zwischen der Speziation und der Mobilität von CO2 in der Schmelze besteht. Dies ist von großer Bedeutung für die Modellierung des Entgasungs- und des Aufstiegsverhaltens von Magmen.

CO2是陆地岩浆中最易挥发的成分。Aluminosilikatschmelzen和第一次CO2扩散实验的特征光谱测量，测量了CO2的光谱（分子CO2和Karbonat）和CO2的扩散，这些都是比较有利的。首先，高温测量CO2-haltigem Albitzenzeigen，测量CO2-Speziation bis zur Glastransformationstemperatur（Tg）nicht ändert and dasterder integrale Extinktionskoeffizient für die CO2-Streckschwingung bis Tg exponentiell ansteigt。通过直接IR和拉曼光谱测量，在外部金刚石韦尔登过程中，在较高的温度和较低的温度下，测量了硅熔体中CO2的光谱。因此，必须考虑到二氧化碳吸收的影响，并考虑到二氧化碳对初级阶段的影响。因此，韦尔登在一个由硅熔体形成的Reihe模型中对CO2的扩散效率进行了研究，发现在硅熔体中CO2的扩散率和流动性之间存在着一种最佳的相关关系。Dies ist von großer Bedeutung für die Modellierung des Entgasungs- und des Aufstiegsverhaltens von Magmen.