Transporteigenschaften von Silikatschmelzen bei hohen Drücken

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Die Selbstdiffusion von Silizium und Sauerstoff soll für Silikatschmelzen im P-T Bereich von bis zu 20 GPa und 3000 K mittels Multianvil-Experimenten und Ionensondenanalysen bestimmt werden. Die Untersuchung der Viskosität der Silikatschmelzen wird im P-T Bereich bis 10 GPa und 2000 K mittels "Falling sphere" Viskosimetrie in-situ durch Synchrotronstrahlung (Advanced Photon Source, Chicago) und "Electro-detection" (Bayerisches Geoinstitut) durchgeführt. Das Ziel unseres Projekts ist die Druck- und Zusammensetzungsabhängigkeit der Materialtransporteigenschaften zu untersuchen und die hieraus gewonnenen Ergebnisse auf die Struktureigenschaften von Schmelzen zu übertragen. Die Anwendbarkeit der Eyring Gleichung, welche die Viskosität mit der Diffusion verbindet, soll durch den Vergleich mit den gewonnenen Ergebnissen überprüft werden. Bisherige Untersuchungen am Bayerischen Geoinstitut haben gezeigt, daß die Eyring Gleichung auf polymerisierte Alumosilikatschmelzen angewendet werden kann. Unsere letzten Ergebnisse der Diffusionsexperimente an depolymerisierter diopsidischer Schmelze zeigte keine oder eine sehr geringe Druckabhängigkeit der von Silizium- bzw. Sauerstoff-Selbstdiffusion im Druckbereich von 3-8 GPa und 2273 K. Dieser Antrag soll den P-T Bereich dieser Untersuchungen erweitern und auf, für magmatische Prozesse im tieferen Erdmantel, relvante Schmelzzusammensetzungen ausdehnen.