Oxidationszustand und Verteilung der Übergangsmodelle Ti und Cr im unteren Erdmantel: Hochdruckexperimente - Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie - Modellierung

• Antragsteller: Professor Dr. Falko Langenhorst
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5425834

In dem hier vorgeschlagenen Projekt sollen die Oxidationszustände und Koordinatoren der Übergangsmodelle Chrom und Titan in den Hauptphasen des unteren Erdmantels, Magnesiowüsitit und Silikat-Perwskit, in Gegenwart von metallischem Eisen experimentell studiert werden. Die Untersuchungen werden fundamentale Erkenntnisse über die gegenwärtige Elementverteilung im unteren Erdmantel und über den Prozess der Kern-Mantel-Differentation aus einem Magmaozean liefern. Zur Bestimmung der Oxidationszustände und Koordinationen wird die Elektronen-EnergieverlustSpektroskopie (EELS) genutzt werden. Messungen an Referenzproben und Modellierungen mittels der Dichtefunktionaltheorie sollen ein vertieftes Verständnis und eine quantitative Auswertung der Ti L32- und Cr L32-EELS-Spektren ermöglichen. Mit Strukturverfahren (Röntgen- und Elektronenbeugung, HRTEM) soll auch geklärt werden, ob eine Substitution von Si dur Ti3+ oder Cr3+ im Silikat-Perowskit unter Bildung von Leerstellen erfolgt und die zu Überstrukturen führen kann. Diese Fragestellung ist für das Verständnis der physikalischen Eigenschaften des unteren Erdmantels bedeutend.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Daniel J. Frost; Dr. Gerd Steinle-Neumann