Kristallchemie und Mikrogefüge von Fe2SiO4-Spinelloiden

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In dem System Fe2SiO4-Fe3O4 treten neben den Endgliedern Spinell und Olivin Mischkristalle, die Spinelloide, als Polytypen auf. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts sollen die Kristallchemie und das Mikrogefüge von experimentell synthetisierten Proben dieses Systems vollständig mittels der Methoden der Transmissionselektronenmikroskopie in Kombination mit der Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie und der energiedispersiven Röntgenmikroanalyse charakterisiert werden. Dazu werden die globalen Fe3 /Fe- und Si/Fe-Verhältnisse in den verschiedenen Spinelloiden quantifiziert. Zusätzlich sollen diese Verhältnisse an Korn- und Phasengrenzen sowie an Kristallbaufehlern ermittelt werden, die Aussagen bezüglich der lokalen Kristallchemie und der eventuell vorhandenen Sauerstoff-Fehler ermöglichen. Weiterhin soll die Verteilung von Fe3 und Fe2 auf die Gitterplätze in den Polytypen geklärt werden. Bezüglich des Mikrogefüges sollen die verschiedenen Arten von Gitterbaufehlern in den Einzelphasen in Korrelation zu den Syntheseparametern ermittelt werden. Die Verwachsungen der Phasen und ihre Grenzen gilt es zu charakterisieren. Außerdem soll in Verbindung mit der Suche nach weiteren Phasen, wie z.B. Spinelloid IV, und der Beschreibung der koexistierenden Phasen ein Beitrag zur Verifizierung des Phasendiagramms geleistet werden. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Mechanismen der Phasenbildungen und -umwandlungen und deren Kinetik im gesamten System Fe2SiO4-Fe3O4 geklärt werden und schließlich auf die Petrologie und die geophysikalischen Eigenschaften der Übergangszone des oberen Erdmantels übertragen werden.