Sediment-Peridotit-Wechselwirkungen in einem Temperaturgradienten: der Transport von Spurenelementen und das Wachstum von Diamanten

• Antragsteller: Professor Dr. Alan Butler Woodland
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277898631

Die chemischen und thermischen Strukturen von Subduktionszonen sind sehr komplex. Die Unterschiede führen schlussendlich zu einem Massenaustausch zwischen der kälteren, subduzierenden Platte mit ihren auflagernden Sedimenten und dem darüberliegenden, heißeren Erdmantelkeil. Dieser Massentransports führt zur Bildung von Magmen oberhalb der Suvbduktionszonen und ist ein essentieller Teil des Elementaustausches mit der tiefen Erde. Wir untersuchten in einem früheren Pürojekt den Effekt eines thermischen Gradienten auf Sediment-Peridotit-Wechselwirkungen im Druckbereich zwischen 7.5-10 Gpa. Eine ganze Reihe systematischen Änderungen der Petrologie und der Zusammensetzung der Hauptelemente wurden als Funktion des Temperaturgradienten und von Zeit beobachtet. Das hier vorgeschlagene Projekt ist eine Ausweitung des Themas um die Untersuchung des Massentransports von Spurenelementen in den verschiedenen Lagen, die in den Experimenten im Temperaturgradienten entstanden. Es sollen eine Reihe von neuen Experimenten mit der Sedimentmischung (K-GLOSS) allein in einem Temperaturgradienten durchgeführt werden, die uns bessere Rahmenbedingungen für die Modellierung des Elementtransports liefern sollen. Diese Zusammensetzung entspricht der von subduzierenden Sedimenten und enthält H2O, Karbonat und Graphit zusammen mit einer ganzen Reihe von Spurenelementen, die mit LA-ICP-MS analysiert werden sollen. Mit einigen weiteren Experimenten soll die Nukleation und das Wachstum von Diamant in einem komplexen chemischen und thermischen Gradienten untersucht werden. Unsere jüngsten Erfahrungen haben gezeigt, dass etwas höhere Temperaturen als bisher notwendig sind, um die spontane Nukleation von Diamant und sein Wachstum in der Kapsel zu erzeugen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Gerhard Peter Brey, Ph.D.