Experimentelle Bestimmung der Spurenelementverteilung zwischen Orthopyroxen und silikatischer Schmelze

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Mineral-Schmelz-Verteilungskoeffizienten spielen eine kritische Rolle bei der Modellierung von geochemischen Prozessen im Erdmantel von Spurenelementen. Die Verteilungskoeffizienten wichtiger Erdmantelphasen variieren systematisch in Abhängigkeit von Kristallchemie, Druck und Temperatur. Die allermeisten der bis heute publizierten Modelle gehen jedoch von konstanten Verteilungskoeffizienten aus und ihre Schlußfolgerungen sind daher fragwürdig. Während für die wichtigen Mantelphasen Klinopyroxen und Granat bereits systematische Untersuchungen vorliegen, so fehlen diese für Orthopyroxen bisher völlig. Das Ziel des Forschungsprojektes ist die systematische Bestimmung der Variation der Verteilungskoeffizienten zwischen Orthopyroxen und Silikatschmelze in Abhängigkeit von Kristallchemie, Druck und Temperatur für die geochemisch bedeutenden Spurenelemente LILE, HSFE und FEE. Es sollen Piston-Zylinder- und Multianvilexperimente zwischen 10 und 80 kbar durchgeführt werden. Die Spurenelementgehalte werden mit Sekundarionenmassenspektrometrie (SIMS) bestimmt. Auf der Grundlage der gewonnenen Ergebnisse soll ein thermodynamisches Modell zur Verteilung der Spurenelemente zwischen Orthopyroxen und Silikatschmelze entwickelt werden.