Sauerstoffisotopen-Fraktionierung (SPP 'Experimentelle Studien über Elementverteilungen zwischen Mineralen, Schmelzen und Gasphasen in geowissenschaftlich relevanten Systemen')

Projektleitung und Mitarbeiter

Mittelgeber DFG allgemein

Projektbeginn : 01 10.1991

Projektende : 30 09. 1993

Tel./ Fax.:

Projektbeschreibung

Das Projekt ist eine experimentelle Untersuchung zur Fraktionierung von Sauerstoffisotopen ( 1 8O) zwischen Biotit und Wasser. Das primaere Ziel besteht darin, eine gut abgesicherte Beziehung zu finden, welche die T-Abhaengigkeit der Fraktionierung beschreibt und damit fuer verschiedene geologische Anwendungen verfuegbar waere.Im experimentellen Ansatz wird eine reine Isotopenaustauschreaktion angestrebt, bei der jeder merkbare chemische Umsatz fehlt. Der vorgesehene P-T-Bereich fuer die Versuche erstreckt sich von 450 o - 900 oC bei Druecken (P_H_2_0=P_t_o_t_a_l) von 100 bis 500 MPa (konventionelle Hydrothermalapparatur), bzw. bis 100 0C bei 1 - 2 GPa Druck (Piston-Zylinder-Apparatur). Um die Stabilitaet der zu verwendenden Ausgangsminerale (Phlogopit bzw. Biotit mit 4,38 bzw. 63 Mol-% Annitkomponente) zu gewaehrleisten, wird die Sauerstoffugazitaet mit Ni-NiO, Fe_2O_3-Fe_3O_4 oder FeO-Fe_3O_4 gepuffert. Neuerdings in den Ausgangsmineralen bestimmte O_2-Diffusionsgeschwindigkeiten koennen dazu benutzt werden, die fuer die Gleichgewichtseinstellung notwendigen Versuchszeichen zu berechnen. Fuer Korngroessenfraktionen im Bereich von 10 - 27 um und Temperaturen hoeher als 700 oC ist mit Zeiten von einigen Tagen bis Wochen zu rechnen. Bei niedrigeren Temperaturen muss die Technik der Gleichgewichtsannaeherung angewendet werden.

Publikationen

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