New experimental calibration of the iron-titanium-oxide thermobarometer

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Ein der meistbenutzten petrologischen "Thermobarometer" bezieht sich auf Fe-Ti-Oxid-Minerale: Anhand der Zusammensetzungen koexistierender Titanomagnetit und Ilmenit lassen sich Temperatur und Sauerstoff-Fugazität abschätzen. Dieses Thermobarometer wird intensiv zur Lösung wichtiger geowissenschaftlicher Fragen eingesetzt: Fluidbewegungen und Oxidationszustand im Erdmantel, Prozesse in Magmenkammern, Redox-Bedingungen in Basalten aus Mars-Meteoriten usw.. Allerdings liefern die aktuellen Fassungen dieses Thermobarometers in vielen Fällen unbefriedigende Ergebnisse. Die Ursache dafür liegt in einer ungenügenden experimentellen Datenbasis. In dem vorliegenden Projekt sollen durch Experimente im System Fe-TiO±Mg±Al bei hohen Temperaturen (1000-1300°C) und kontrollierten Sauerstoff-Fugazitäten Gleichgewichtspaare von Fe-Ti-Oxid-Phasen synthetisiert und chemisch gründlich charakterisiert werden. Neben den Kationengehalten sollen auch die Konzentrationen der Kationenleerstellen und die Eisenredox-Verhältnisse mit Hilfe von Elektronenmikrosondenanalytik, Mößbauerspektroskopie und Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie bestimmt werden. Die erarbeiteten Daten werden in neue thermodynamische Mischungsmodelle für die Fe-Ti-Oxid-Phasen einfließen und zu einer verbesserten Fassung des Thermobarometers führen.