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Ableitung von thermodynamischen Daten für Silikate und thermodynamische Berechnungen von Phasenbeziehungen, die für natürliche Gesteine von Relevanz sind

Die bei der Forschungszielen erwähnten Synthesen haben auch das Ziel, thermodynamische Größen für die synthetisierten (Mineral-) Phasen, die häufig zur Mischkristallbildung neigen, abzuleiten. Solche Daten, die auch von anderen mineralogischen Arbeitsgruppen in der Vergangenheit für verschiedene Oxide, Karbonate, Silikate etc. ermittelt wurden, können dazu herangezogen werden, um zu berechnen, wie sich ein Gestein mineralogisch verändert, wenn es in größere Tiefen (35 km Erdtiefe ~ 10 kbar) versenkt und damit höheren Temperaturen ausgesetzt wird (Abb. 4). Die berechneten Ergebnisse werden mit Beobachtungen an entsprechenden, früher tief versenkten, heute allerdings an der Oberfläche beprobten Gesteinen verglichen, so dass man den Werdegang dieser Gesteine rekonstruieren kann (Abb. 5). Daraus wiederum können geodynamische Entwicklungsmodelle abgeleitet werden.



Pseudoschnitt

Abb. 4: Mit Hilfe von thermodynamischen Daten errechnete Phasenbeziehungen (P-T Pseudoschnitt) im System Na-K-Ca-Mg-Fe-Mn-Al-Si-Ti-C-O-H für die chemische Zusammensetzung eines Sandsteins aus der Arbeit von Massonne (2010, Per. Mineral.). Der unterschiedliche Grauton der P-T Felder weist auf die Varianz der betreffenden Mineralparagenese hin (je dunkler, desto höher). Abkürzungen: An = Analcim, Ar = Aragonit, Bt = Biotit, Cam = Ca-Amphibol, Cc = Calcit, Ch = Chlorit, Cp = Klinopyroxen, Do = Dolomit, Ep = Klinozoisit-Epidot, Hm = Hämatit, Kf = K-Feldspat, Lm = Laumontit, Lw = Lawsonit, Mt = Magnetit, Nam = Na-Amphibol, Pa = Paragonit, Ph = Muscovit-Phengit, Pl = Plagioklas, Rh = Rhodonit-reiche Calcit-Rhodonit Mischkristallphase, Rt = Rutil, Sb = Stilbit, Sd = Siderit, St = Stilpnomelan, Tt = Titanit.





PT-Pfad

Abb.5: Über einen P-T Pseudoschnitt ermittelter P-T Pfad für einen Eklogit (durch P und T veränderter Basalt der ozeanischen Kruste) des Westerzgebirges sowie den maximalen, an Minerale gebundenen Wassergehalt (aus Massonne, Geolines im Druck). Aus diesem Diagramm läßt sich die Dehydratation des Gesteins und sein bei der Heraushebung vorhandenes Potential zur Hydratation ableiten.





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