Der Lösungsmechanismus und die Diffusion von CO2 in Silikatschmelzen

点击翻译按钮获取中文摘要

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.