Oxidationsgrad der Asthenosphäre

• Applicant: Professor Dr. Christian Gerhard Ballhaus
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2003 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5410916

Steigender Druck stabilisiert im Erdmantel Phasen, die dreiwertiges Fe fraktionieren. Steigender Druck scheint gleichzeitig die Disproportionierung von Fe0 zu Fe0 und Fe3+-Oxiden zu fördern. Als Folge erfährt Mantelmaterial mit einem gegebenen Fe3+/bFe-Gesamtverhältnis mit zunehmender Tiefe eine relative Reduktion, die im Stabilitätsfeld von Majorit (grösser 300 km Tiefe) zur Metallsättigung führen könnte. Es wird vermutet, dass unterhalb einer Tiefe von ca. 300 km eine (Fe,Ni)0 Metalllegierung zur typischen Mineralogie des Oberen Erdmantels gehört. Um zu klären, welche Rolle Druck als intensiver Parameter für die f02-Tiefenentwicklung in der Asthenosphäre spielen könnte, soll fertiles Mantelmaterial mit bekannten Fe3+/bFeGesamtverhältnissen unter kontrollierten O2-Partialdrücken entlang eines geothermischen Gradienten zwischen 1 und 12 GPa experimentell equilibriert werden. Die Fe3+/Fe2+-Verhältnisse der koexistierenden Phasen der experimentellen Chargen werden mit Elektronenenergie-Verlustspektroskopie (EELS) analysiert. Die Ergebnisse werden zeigen, ob noch in der Asthenosphäre mit Metallsättigung zu rechnen ist und ob die siderophilen Elementverhältnisse des fertilen Oberen Mantels mit einer residualen, bei niedrigem Druck vollständig oxidierten (Fe,Ni)0 Legierung zu erklären sind.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr. Ute Golla-Schindler