Experimentelle Untersuchungen zur Kinetik des Elementaustauschs zwischen Mineralen in einer Matrix

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Die Quantifizierung von Längen- und Zeitskalen der Equilibrierung in Gesteinen ist ein fundamentaler Schritt für die Entschlüsselung der Druck-Temperatur-Zeit Geschichte dieser Gesteine. Eine wesentliche Voraussetzung für ein quantitatives Modell zur Berechnung solcher Längen- und Zeitskalen ist ein Verständnis der physikalischen Natur der intergranularen Fluide und deren Effizienz als Transportmedium. Neuere experimentelle und theoretische Arbeiten zeigen, dass die Löslichkeit der Elemente in solchen Fluiden an den Diffusionskoeffizienten gekoppelt sind, um die Effizienz des intergranularen Transports zu beschreiben. Um die physikalische Natur der intergranularen Fluide zu charakterisieren, sind in diesem Projekt Austauschexperimente geplant, bei denen die Austauschpartner nicht miteinander im physikalischen Kontakt stehen, und der Elementaustausch über Fluidtransport vermittelt wird. Durch die Simulation der experimentell beobachteten Elementverteilungen in den Mineralen können die Transporteigenschaften des intergranularen Fluids in Form der Löslichkeit und dem Diffusionskoeffizienten quantifiziert werden. Technische Neuerungen bei der Erzeugung von Silikatdünnschichten und deren Charakterisierung auf der nm-Skala erlauben es nun zum ersten Mal, derartige Experimente durchzuführen.