Korrelationen zwischen Spurenelementdiffusion und Viskositäten von Silikatschmelzen - experimentelle Untersuchungen über alkalireiche Schmelzen

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Alkalireiche Silikatschmelzen, die z.B. durch Differenzierung von Alkalibasalten entstehen können, spielen eine wichtige Rolle im explosiven Vulkanismus. Über die Transporteigenschaften dieser Schmelzen ist bisher sehr wenig bekannt. In dem vorgeschlagenen Projekt soll schwerpunktmäßig die Diffusion schwerer Spurenelemente in Schmelzen mit naturnahen Zusammensetzungen mittels der Diffusionspaarmethode untersucht werden. Als Analysemethode soll neben der bewährten ortsaufgelösten Synchroton-Röntgenfluoreszenz-Analyse exemplarisch die Ionensonde eingesetzt werden. In Kombination mit den Ergebnissen aus dem vorherigen Projekt über Rhyolithische bis andesitische Schmelzen soll versucht werden, systematische Zusammenhänge zwischen verschiedenen Transportprozessen herauszuarbeiten. Insbesondere soll geprüft werden, inwieweit die Spurenelementdiffusion mit den Viskositäten der Schmelze korreliert werden kann. Hierzu sollen ergänzend Viskositätsexperimente nach der Methode der Fallenden-Kugel durchgeführt werden. Eine besondere Bedeutung wird sowohl in den Diffusions- als auch in den Viskositätsexperimenten der Kontrolle des Redoxzustandes des Eisens und des Wassergehaltes der Schmelzen beigemessen, da für beide eine sehr starke Beeinflussung der Transporteigenschaften zu erwarten ist. Die Ergebnisse sollen einen Beitrag liefern für ein besseres Verständnis der ablaufenden Prozesse beim Magmenaufstieg und bei vulkanischen Eruptionen.