Experimental determination of Si and O diffusion rates in silicates for a microscopic understanding of flow behaviour of minerals

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Die Pulsed Laser Deposition (PLD) hat sich als Standardmethode etabliert, dünne Schichten refaktärer Oxide herzustellen. Es wird beabsichtigt, diese Methode nun erstmals innerhalb der Geowissenschaften zu nutzen, um silikatische Schichten (amorph oder teilweise auch kristallin) mit komplexer Chemie zu erzeugen (z. B. Granat, Pyroxen, Olivin, etc.) die u. U. isotopisch dotiert sind. Mit Hilfe dieser Schichten sollen Experimente zur Bestimmung von Diffusionsraten in Silikaten durchgeführt werden. Die fest haftenden, nicht reaktiven Dünnschichten mit komplexer aber kontrollierter Chemie können als Diffusionsquelle mit verschiedenen Elementen (z. B. Si, O, Ca, SEE, Lu, Hf, etc.) verwendet werden, für die es bis jetzt nur wenige oder sogar keine Daten gibt. Trotz verbesserter analytischer Verfahren, z. B. ATEM, SIMS, RBS fehlen diese Daten, da es bisher keine geeigneten Quellen gab, die über einen breiten Bereich von P, T und anderen intensiven Variablen anwendbar sind. Solche Diffusionsdaten werden für viele geowissenschaftliche Bereiche, z. B. in der Rheologie (Si, O), Thermobarometrie (Ca,) Spurenelementmodellierung (SEE) oder Geochronologie (Schließung von isotopischen Systemen wie Lu-Hf) benötigt. Zusätzlich eröffnen diese Schichten die Möglichkeit, weitere kinetische Studien, welche definierte Grenzflächen bzw. Oberflächen benötigen, durchzuführen.