Fraktionierung von Re und Os zwischen Monosulfid und Sulfidschmelze

• Applicant: Professor Dr. Christian Gerhard Ballhaus
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2005 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5454588

Neue Experimente zur Verteilung von Re und Os zwischen kristallinem Sulfid und Sulfidschmelze zeigen, dass beide Elemente gleichermaßen kompatibel mit Monosulfid sind. Aus dieser Beobachtung, und aus dem Aufschmelzverhalten kristalliner (Fe,Ni,Cu)1- xS-Zusammensetzungen bei P-T Bedingungen des Oberen Mantels (bis 3 GPa), leitet sich ab, dass kristallines Sulfid bei decompression melting in der Regel keine residuale Phase ist. In chromitführenden Silikatschmelzen zeigen Metalle und Legierungen der refraktären PGE (Os, Ir, Ru) aber eine deutliche Neigung zur Epitaxie auf Chromitoberflächen, während Re diese Neigung nicht zeigt. Fraktionierung von Chromit, sei es als Liquidusphase in einer Silikatschmelze oder als residuale Phase oder Produkt inkongruenter Aufschmelzreaktionen bei partieller Anatexis im Erdmantel, reichert demnach die refraktären PGE in Silikatschmelzen relativ zu Re, Pt und Pd ab. Os liegt im Erdmantel zum Teil als refraktäre Legierung mit Ir in Chromit, zum Teil auch gelöst in Sulfid vor, während Re weitgehend an Sulfid gebunden ist. Statistisch hat die Sulfidphase damit eine radiogenere Os-lsotopie als der Gesamtmantel. Segregierende Silikatschmelze nimmt bevorzugt Sulfid auf, während Chromit und die mit Chromit verwachsenen Os-lr- Legierungen im Residuum verbleiben. Die Silikatschmelze übernimmt damit die Oslsotopie der Sulfidphase, hat also im Mittel radiogenere Os-lsotopenignaturen als die Mantelquelle.

• DFG Programme: Research Grants