Entwicklung neuer Oxybarometer für silizische Magmen

• Antragsteller: Dr. Andreas Audétat
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261400976

Die Sauerstoffugazität von intermediären bis felsischen Magmen wird vorzugsweise mittels Magnetit-Ilmenit-Thermobarometrie bestimmt. Viele Gesteine enthalten jedoch keinen Ilmenit oder andere mafische Mineralien welche zur Bestimmung von fO2 benutzt werden könnten, und in vielen Proben, in denen solche Phasen ursprünglich vorhanden waren, sind diese nachträglich durch hydrothermale Prozesse zerstört oder re-equilibriert worden. Das Ziel des vorliegenden Projektes ist die Entwicklung dreier neuer Mineral-Schmelze Oxybarometer welche sowohl bei vulkanischen wie auch bei langsam abgekühlten, intrusiven Gesteinen angewendet werden können. Das Projekt ist in drei unabhängige Subprojekte unterteilt welche sich mit dem Fraktionierungsverhalten dreier verschiedener Elemente mit multiplen Oxidationszuständen befassen: (1) die Fraktionierung von Vanadium zwischen Magnetit und Silikatschmelze, (2) die Fraktionierung von Uran zwischen Zirkon (oder Apatit) und Silikatschmelze, und (3) die Fraktionierung von Eisen zwischen Feldspat und Silikatschmelze. Jedes dieser Gleichgewichte wird zuerst experimentell unter kontrollierten Temperatur- und fO2-Bedingungen untersucht, und die daraus resultierenden Kalibrationen nachfolgend an natürlichen Proben welche unter bekannten T-fO2 Bedingungen entstanden sind, getestet. Letzteres geschieht mittels Laserablation-ICP-MS Analyse von Schmelzeinschlüssen und Mineraleinschlüssen in magmatischen Quarz-Phänokristallen. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass die eingschlossenen Phasen vor nachträglicher hydrothermaler Überprägung geschützt waren, und dass Entmischungsprozesse, welche während langsamer Abkühlung innerhalb der Einschlüsse stattfanden, bei der LA-ICP-MS Analyse ganzer, sich unter der Probenoberfläche befindlichen Einschlüsse "rückgängig" gemacht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen