Phasenbeziehungen und Aufschmelzen von C-haltigen Sediment unter Bedingungen des Erdmantels

• Antragsteller: Professor Dr. Alan Butler Woodland
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 260637238

Die Subduktion von Sedimenten ist ein effektiver Prozess für die Rückführung von Fluiden und Spurenelementen in den Erdmantel. Experimente zeigen, dass Karbonate und wasserführende Minerale den Subduktionsprozess bis in große Tiefen überleben können. Freigesetzte Fluide mit hohen Gehalten an inkompatiblen Elementen können den Erdmantel metasomatisch überprägen. Die meisten Experimente wurden in Systemen mit CO2 oder H2O oder CO2 und H2O durchgeführt, also relativ oxidierend. Viele natürliche Sedimente sind dagegen relativ reduzierend, d.h. sie enthalten Graphit und organische Komponenten. Die relativen Verhältnisse von H2O, CO2 zu reduzierten volatilen Spezies (CH4, H2 ...) werden sowohl die Zusammensetzung als auch die Element- und Transport-Eigenschaften der aus den Sedimenten entstehenden Fluide/Schmelzen bestimmen.Die Experimente sollen von 7-12 GPa und 800-1400°C in einer Multianvil-Apparatur durchgeführt werden. Dies ist ein P-T-Bereich, in dem eine Reihe von Reaktionen ablaufen, die die Stabilität von H2O-haltigen Phasen bestimmen (Phengit, Lawsonit, Topas, Phase EGG). Als Startmaterial soll eine GLOSS-Zusammensetzung (Global Subducted Sediment) benutzt werden, in der die H2O, CO2 und K/Na Verhältnisse variiert werden und Graphit zugesetzt wird. Ausserdem werden noch größere Gehalte von inkompatiblen Elementen zugesetzt, um die Festkörper-Schmelze-Verteilung zu bestimmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Gerhard Peter Brey, Ph.D.