Experimentelle Kalibration der Fraktionierungsfaktoren von Eisen-Isotopen zwischen silikatischen Schmelzen und Mineralen bei magmatischen Bedingungen

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Bisher gibt es kaum Informationen über die Fraktionierung der stabilen Isotope schwerer Elemente bei magmatischen Bedingungen. Die Isotopenfraktionierung unter Gleichgewichtsbedingungen hängt von der Bindungsstärke, der Koordination und dem Oxidationszustand des Elements in den beteiligten Phasen ab. Unter diesem Aspekt ist insbesondere Eisen mit seinen zwei Oxidationszuständen 2+ und 3+ ein sehr interessantes Element. So ist es möglich, dass die Entwicklung des Sauerstoffbudgets von Schmelzen (Fe2+/Fe3+ Änderungen) bei magmatischen Prozessen sich auch in der Eisenisotopenzusammensetzung der Schmelze und ihrer Kristallisationsprodukte widerspiegelt. Kürzlich publizierte Daten für Mantelgesteine belegen, dass auch in Hochtemperaturprozessen eine beachtliche Änderung von Eisenisotopenverhältnissen auftreten kann. Eine Interpretation von Naturbefunden ist jedoch problematisch, da bisher keine experimentelle Kalibration von Eisenisotopenfraktionierung für hohe Temperaturen vorliegt. In unserem Projekt wollen wir erstmalig eine systematische Untersuchung zur Fraktionierung von Eisenisotopen unter magmatischen Bedingungen durchführen. Die Untersuchungen sollen in dazitischen und rhyolitischen Systemen durchgeführt werden, mit Magnetit bzw. Eisensulfiden als Liquidusphasen. Ein besseres Verständnis der Kristallationsprozesse dieser Phasen durch deren Eisenisotopenzusammensetzung beziehungsweise -veränderung kann unter anderem als wichtiges Werkzeug für das Verständnis der Genese magmatischer Sulfiderzlagerstätten.