Eigenschaften Na-reicher Schmelzen

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Der Einfluss von Na auf die Eigenschaften von Silikatschmelzen ist beträchtlich. So können Na-Gehalte von wenigen Prozent die Aktivität von SiO2 in einer Silikatschmelze erheblich reduzieren. Auch können schon geringe Na-Gehalte in Schmelzen aus dem Erdmantel Art, Temperatur und Zusammensetzung kristallisierender Minerale stark beeinflussen. Es war bisher sehr schwierig diese Effekte zu quantifizieren, da bei Laborexperimenten Na auf Grund seiner Flüchtigkeit mit der Gasphase entweicht. Wir haben eine experimenelle Anordnung entwickelt und erprobt, die es erlaubt Kristallisationsexperimente in Silikatschmelzen mit einigen Prozent Na durchzuführen. Zunächst soll der Einfluss von Na auf das Fe/Mg-Verhältnis kristallisierender Olivine experimentell untersucht werden. Auf diese Weise können Aussagen über den Fraktionierungsgrad von Schmelzen aus dem Erdmantel gemacht werden. Sodann soll experimentell die Verteilung von Na zwischen Olivin und Schmelze bei unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlicher Zusammensetzung untersucht werden. Mittels dieser Ergebnisse kann entschieden werden, ob Na-reiche Chondren aus Na-reichen Schmelzen entstanden sind oder ob Na nach der Chondrenkristallisation den Chondren über die Gasphase zugeführt wurde. Parallele Experimente mit K sollen helfen den Mechanismus des Einbaus von Alkalien in Schmelzen und in Olivin besser verständlich machen.