Quantifizierung von Elementtransportprozessen in metamorphen Gesteinen - Simulation von Granat-Porphyroblastwachstum im dreidimensionalen Zusammensetzung-Raum-Zeit System

• Antragsteller: Dr. Matthias Konrad-Schmolke
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 246768115

Die Quantifizierung des Elementtransportmechanismuses und dessen zeitlichen Verlaufs in metamorphen Gesteinen stellt eine faszinierende Herausforderung dar, an deren Ende die Möglichkeit einer präzisen Vorhersage und Quantifizierung von erz- und gesteinsbildenden Prozessen steht. Granate und ihre Wachstumszonierung bilden ein exzellentes Register des Elementtransoprtes innerhalb des umgebenden Gesteins ab. Sie spiegeln den Zusammenhang zwischen der thermodynamisch kontrollierten Nachfrage an benötigten Elementen und den kinetisch verfügbaren Bausteinen wieder, der sich während der Mineralswachstumsphasen ergeben. Die Extraktion dieser Informationen wird aber durch die Tatsache erschwert, dass das Zusammenspiel von limitierenden Faktoren im Bezug auf das Granatwachstum und dessen chemischer Komposition nur unzureichend verstanden ist. Daher wird dieses Projekt, die Ergebnisse aus thermodynamischer Modellierung zur Nukleation, Diffusion, und Spurenelementverteilung während des Granatwachstum mit den realen Beobachtungen von 3D-tomographischen Untersuchungen und in situ Spureneelement- und Isotpenanalysen vergleichen. Die Anwendung erfolgt an Proben, die diverse tektonometamorphe Szenarien repräsentieren und die daher verschiedenste charakteristische Granatwachstumsmuster zeigen. Unser Projekt wird daher grundsätzliche Informationen zur den Reaktionspfaden, zum Elementtransport sowie zu dessen Raten im Gestein bereitstellen, die sich in den Wachstumsmustern der Granate wiederfinden lassen. Aus charakteritischen Granatzonierungsmustern lassen sich so Schlussfolgerungen zu geochemischen und gedynamischen Prozessen ziehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Dr. Ralf Dohmen; Dr. Alexander Schmidt