Zusammensetzung und Struktur von Silikatschmelzen des Unteren Erdmantels

Das Schmelzverhalten des Unteren Mantels unterscheidet sich wesentlich von dem des Oberen Mantels. Die Druckabhängigkeit der Mg-Si- und Ca-Si-Perowskite ist sehr viel stärker, die des Magnesiowüstit dagegen geringer als die der Minerale des Oberen Mantels. Dies führt zu einer Änderung der eutektischen Zusammensetzung mit der Tiefe, und dies könnte erklären, warum der Obere Mantel ein deutlich höheres Mg/Si-Verhältnis hat als Chondrite. Auch die neuerdings beobachteten sehr niedrigen seismischen Geschwindigkeiten an der Kern-Mantelgrenze wären durch eine solche Schmelze erklärbar. Die chemische Zusammensetzung partieller Silikatschmelzen soll bei Drücken und Temperaturen des unteren Erdmantels gemessen werden. Die chemische Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien soll bezüglich des Eisen- und Siliziumgehaltes variiert werden. Durch die Verwendung von Laser-beheizten Diamantstempel-Apparaturen und neuen mikroanalytischen Methoden kann der Druckbereich gegenüber bisherigen Experimenten in Multi-Anvil-Apparaturen ohne Verlust an Genauigkeit erheblich erweitert werden. Weiterhin sollen Ramanspektroskopische Untersuchungen an Schmelzen und Gläsern Aufschlüsse über druckabhängige strukturelle Änderungen geben.

DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme

Teilprojekt zu SPP 1055:  Bildung, Transport und Differenzierung von Silikatschmelzen