Spurenelementeinbau und Reaktionskinetik in Ca-Silikaten des oberen und unteren Erdmantels und die Rolle von Al2O3 in basaltischen Zusammensetzungen der Übergangszone

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Einschlußparagenesen von Ferroperiklas (Mg, Fe)O + CaSiO3 + MgSiO3 in Diamanten aus Sao Luiz (Brasilien) belegen deren Herkunft aus dem unteren Erdmantel. Wir haben in Guinea (Westafrikanischer Kraton) eine zweite Lokalität mit häufigen Ferroperiklaseinschlüssen identifiziert und dort zwei neue Minerale, nämlich CaSiO3 in Walstromitstruktur und CaSi2O5 (zusammen mit Larnit) entdeckt, die ein Schlüssel zur Rekonstruktion der Aufstiegsgeschichte von Diamanten und umgebendem Erdmantelmaterial aus dem unteren Erdmantel sind. In Larnit ist SrO, K2O und P2O5 gelöst (CaKPO4) in CaSi2O5 das Al2O3, TiO2 und P2O5 und in CaSiO3 (Walstromit) Sr, Al, K und P (KPO3). Außerdem liegt CaSiO3 als amorphe Substanz vor. Ziel des Projektes ist es, die ursprünglichen Kristallisationsbedingungen, den Aufstiegspfad, die Aufstiegsgeschwindigkeit und die P,T-Bedingungen der Residenz im oberen Erdmantel zu bestimmen. Diese Ziele sollen durch Experimente mit drei Stoßrichtungen erreicht werden: i) Bestimmung der maximalen Löslichkeit ausgewählter Spuren- und Nebenelemente in Ca-Silikaten als Funktion von Druck und Temperatur, ii) Bestimmung der Reaktionsraten von Phasenübergängen und der Amorphisierung von Ca-Silikaten als Funktion von Druck und Temperatur, iii) Phasenbeziehungen für eklogitische Zusammensetzungen im CMAS- und komplexeren Systemen.