Thermodynamik modeling of alkali-rich melt properties based on experimental and structural data

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Obwohl in den letzten Jahrzehnten zahlreiche experimentelle und spektroskopische Daten erarbeitet wurden, gibt es immer noch kein generelles Modell, das die Vorhersage von chemischen und physikalischen Eigenschaften wasserhaltiger Aluminosilikatschmelzen erlaubt. In dem vorgeschlagenen Projekt soll basierend auf dem Margules-Ansatz ein Modell entwickelt werden, das die Vorhersage von Phasenbeziehungen in dem System SiO2NaAlSiO4-KAlSiO4-H2O (Qz-Ne-Ks-H2O) ermöglicht. Dieses System beinhaltet eine Erweiterung des Granitsystems hin zu Alkalireichen Zusammensetzungen und ist insbesondere für das Verständnis von explosivem Vulkanismus von Bedeutung. Es ist geplant, alle verfügbaren Informationen über strukturelle, physikalische und chemische Eigenschaften der Schmelzen in das Modell zu integrieren (Viskosität, Phasenbeziehungen, Löslichkeit von Volatilen und Edelgasen). Zusätzlich für das SiO2-arme System Qz-Ne-Ks-H2O benötigte experimentelle Daten sollen in dem Projekt erarbeitet werden. Von der Entwicklung eines Modells über Phasenbeziehungen in Alkali-reichen Silikatschmelzen werden substantielle Verbesserungen für die Modellierung des Entgasungsverhaltens von phonolitischen und rhyolitischen Magmen erwartet. Das Projekt wird insbesondere von den komplementären Erfahrungen der beiden Arbeitsgruppen über thermodynamische Modellierung und experimentelle Geochemie profitieren.