Sr- and Pb-distribution between fluid, epidote minerals and lawsonite: geochemical significance in subduction zone processes

• Applicant: Professor Dr. Gerhard Franz
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2003 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5406974

Die Elemente Strontium (Sr) und Blei (Pb) sind sehr gute Tracer, um die geochemischen Beiträge der kontinentalen Kruste, der ozeanischen Kruste sowie des Mantelkeils bei der Entstehung subduktionsbezogener Magmen auseinander zu halten. Um ihre Stoffkreisläufe in Subduktionszonen modellieren zu können, sind Verteilungskoeffizienten (Mineral-Fluid)für Sr und Pb notwendig, da der Elementtransport von der subduziertenPlatte zur Quellregion der Magmen via Fluide erfolgt.Maßgebliche Sr und Pb Träger in typischen subduktionsbezogenenGesteinen sind Epidotminerale und Lawsonit. In einer experimentellenStudie sollen deshalb Sr- und Pb-Verteilungskoeffizienten zwischenwässrigen Fluiden, Epidotmineralen und Lawsonit bestimmt werden. Hierzu sollen Sr- und Pb-Mischkristalle von Epidotmineralen bzw. Lawsonit in Anwesenheit chloridischer Lösungen bei Druckbedingungen von 1,5 bis 4,0 GPa und Temperaturen von 600 bis 900°C synthetisiert werden. Aus den Zusammensetzungen der koexistierenden Phasen sollenVerteilungskoeffizienten bzw. Gleichgewichtskonstanten der Austauschreaktionen Festkörper - Fluid bestimmt und thermodynamische Mischungsmodelle abgeleitet werden. Um diese Mischungsmodelle auf einesolide Basis zu stellen, sollen die Festphasen mitRöntgenpulverdiffraktometrie mit Rietveldverfeinerung,Infrarotspektroskopie sowie Raster- undTransmissionselektronenmikroskopie strukturell und kristallchemischexakt charakterisiert werden. Mit den gewonnenen Verteilungsdatensollen die Sr und Pb Stoffkreisläufe in Subduktionszonen modelliertwerden.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Matthias Gottschalk; Dr. Axel Liebscher