Hydrothermaler Transport von Sn und W: in-situ Bestimmung der Fluidzusammensetzung und Metallkomplexe am Übergang zwischen magmatischen und hydrothermalen Systemen.

• Antragstellerin: Professorin Carmen Sanchez-Valle, Ph.D., seit 3/2022
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 441268927

Magmatisch-hydrothermale Prozesse bzw. Hochtemperaturfluide magmatischen Ursprungs (T > 400 °C) werden mit der Metallanreicherung in der Erdkruste in Verbindung gebracht. Dies schließt auch die Bildung von Cu-Au-Mo-Ag Porphyr, epithermalen, Sn-W-Mo Greisen oder Seltenerdelement- (REE-) Lagerstätten ein.Die Modellierung von magmatisch-hydrothermalen Prozessen und ihrer Rolle bei der Anreicherung von Cu, Au, Sn, W oder REE erfordert ein besseres Verständnis darüber, wie Metalle aus abkühlenden Magmakörpern extrahiert und später zu ihrem Lagerstättenhorizont/Erzhorizont/ihrer Lagerstätte transportiert werden. Dafür ist insbesondere eine Quantifizierung sowohl der ursprünglichen Zusammensetzung, als auch der Veränderungen durch Druck, Temperatur, pH oder Redoxbedingungen notwendig, da diese die ursprüngliche Zusammensetzung und die Eigenschaften der Fluidphase stark beeinflussen können (z. B. F- und B-Gehalt; Speziation von C und S usw.). Dies kann wiederum die Elementverteilung im Fluid bzw. der Schmelze, sowie den hydrothermalen Transport von Erzmetallen kontrollieren. Es wurden bereits erhebliche Anstrengungen unternommen, um Elementverteilung für Fluide bzw. Schmelzen, sowie die Löslichkeiten und Speziation bestimmter Metalle (Cu, Au, REE) zu beschreiben. Jedoch gibt es nur eine sehr geringe Zahl an Experimenten, die sich mit der Zusammensetzung der Volatilen Elemente oder der Stabilität von Metallkomplexen in F, B, P-reichen Fluiden im Zusammenhang mit der hydrothermalen Anreicherung von Sn, W und Mo auseinandersetzt. Dieser grundsätzliche Mangel an experimentellen Referenzdaten ist ein großes Hindernis für die Weiterentwicklung thermodynamischer Modelle zur Bildung von Adern- und Greisen (Sn, W, Mo) in Erzlagerstätten.Dieser Projekt möchte ein besseres Verständnis des Sn- und W-Transports in magmatisch-hydrothermalen Systemen durch neuartige experimentelle in-situ Ansätze zu entwickeln. Insbesondere schlage ich dazu die Installation eines neuen Raman-Setups an der WWU Münster für die Charakterisierung von Volatilen Element Speziationen in H2O-CO2-NaCl (+F, B, P, S) Fluiden bei bis zu 700 °C und 150 MPa vor. Zusätzliche in-situ Röntgenabsorptionsspektroskopie(XAS)-Messungen an den DESY- und ESRF-Synchrotrons werden verwendet, um die Auswirkungen von Fluidzusammensetzung, Druck und Temperatur auf Sn- und W-Hydrothermalkomplexe zu identifizieren.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2238: Dynamik der Erzmetallanreicherung - DOME
• Ehemalige Antragstellerin: Marion Louvel, Ph.D., bis 3/2022