Detailseite
Projekt
Das thermodynamische und kinetische Verhalten von CO2 in Silikatschmelzen
Antragsteller
Professor Dr. Marcus Nowak
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Förderung
Förderung von 2001 bis 2006
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5342446
CO2 ist neben H2O die wichtigste gelöste volatile Komponente in terrestrischen Magmen. Erste Abkühlraten abhängige Experimente und Temperversuche nahe der Glastransformationstemperatur (Tg) mit CO2-haltigen Aluminosilikatschmelzen und -gläsern bei 0.5 GPa deuten darauf hin, dass zum einen die CO2-Speziation (molekulares CO2 und CO32-) nahe Tg eingefroren wird. Zum anderen nimmt im Gegensatz zum bisherigen Kenntnisstand in NaAlSi3O8 (Ab) + 2.14 Gew% Na2O Schmelze der Anteil an molekularem CO2 mit zunehmender Temperatur zu. Diese Experimente sollen systematisch durchgeführt werden, um erstmalig einen quantitativen Zugang zu der Temperaturabhängigkeit der CO2-Speziation und somit zu den thermodynamischen Größen Enthalpie und Entropie für die Gleichgewichtsreaktion CO2 + O2- = CO32- in Silikatschmelzen zu erhalten. Eigene CO2-Diffusionsexperimente in Ab + nNa2O Schmelzen und in Schmelzen mit vereinfachten natürlichen Zusammensetzungen belegen im Gegensatz zu bisherigen Annahmen eine deutliche Abhängigkeit der CO2-Diffusion von der Schmelzzusammensetzung. Daher sollen weitere CO2-Diffusionskoeffizienten in einer Reihe von trockenen und wasserhaltigen Silikatschmelzen bestimmt werden. Die CO2-Speziation und die CO2-Diffusionsdaten sind fundamentale Größen für die Modellierung von Blasenbildungs- und Fluidfraktionierungsprozessen beim Magmenaufstieg bis hin zu explosiven Vulkaneruptionen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
