Strukturelle Eigenschaften kristalliner Phasen und Schmelzen im System CaO-MgO-Al2O3-TiO2-SiO2 (CMATS) in Abhängigkeit von Zusammensetzung und Druck und ihre Auswirkungen auf den Einbau von Spurenelementen

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Es soll untersucht werden, welchen Einfluß strukturelle Eigenschaften von Silikatschmelzen auf die Kristallisation bestimmter Phasen und letztlich auch auf die Elementverteilung zwischen Kristallen und koexistierender Schmelze haben. Ausgangspunkt für unser Vorhaben ist das System CaO-MgO-AI2O3-SiO2, das um TiO2 sowie Na2O erweitert werden soll und somit eine gute Annäherung zu natürlichen basaltischen Systemen darstellt. Aus diesem System sollen in einem Druckbereich von 1 atm bis 3.0 GPa Gleichgewichtsparagenesen aus Kristallen und koexistierender Schmelze mit dem Verfahren der gerichteten Kristallisation hergestellt werden, um gezielt den Einfluß von Druck und Zusammensetzung des Systems auf die kristallisierenden Phasen und die Schmelze zu untersuchen. Dabei soll die Verteilung von Spurenelementen zwischen den in diesem System auftretenden Phasen als Hilfsmittel dienen, um strukturelle Eigenschaften der Schmelze zu erfassen. Durch Röntgenabsorptionsspektroskopie (EXAFS) soll untersucht werden, ob in der Schmelze bereits Ordnungsstrukturen vorliegen und wie diese aussehen. Mit diesen Untersuchungen soll gezeigt werden, welche Mechanismen den Einbau oder die Fraktionierung bestimmter Elemente bei magmatischen Prozessen steuern und welche Rolle die strukturellen Eigenschaften der einzelnen Phasen spielen.