Integrierte Analyse mehrerer Mineralreaktionen

Die in magmatischen und/oder metamorphen Gesteinen vorhandenen Minerale und ihre unter dem Mikroskop beobachteten Mikrostrukturen und Texturen bieten einen wichtigen Einblick in die tiefen Bereiche der Erdkruste und des Erdmantels, in denen diese Gesteine gebildet werden, und die uns ansonsten nicht zugänglich sind. In diesem Zusammenhang ist es von entscheidender Bedeutung, die in den die Gesteine aufbauenden Mineralen einschließlich ihrer chemischen Zusammensetzung sowie ihrer Mikrostrukturen und Texturen enthaltene Information zu lesen. Gesteinsbildende Silikatminerale enthalten oft zahlreiche ultrafeine, mikro- bis submikrometergroße Mikroeinschlüsse von Oxidmineralen, die ihnen ein staubiges, "wolkiges" Aussehen verleihen. Bisherige Arbeiten weisen auf komplexe Entstehungswege von Trübungen hin, die wichtige Informationen über die Entwicklung des Gesteins enthalten. In diesem Projekt wird die Trübung von zwei der am häufigsten vorkommenden gesteinsbildenden Minerale, Plagioklas und Orthopyroxen, durch Spinell in einem präkambrischen Gestein aus dem Dharwar-Kraton in Indien untersucht. Neben der Trübung weist das Gestein auch ein reiches Inventar an metamorphen und magmatischen Mineralreaktionsmirkostrukturen auf. Dies bietet die einzigartige Möglichkeit, die Trübung in Verbindung mit anderen Mikrostrukturen zur Bestimmung der relativen zeitlichen Abfolge, der absoluten Geschwindigkeit und des potenziellen Zusammenspiels zwischen den verschiedenen Mineralreaktionen zu nutzen, die für Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit geologischer Prozesse in der tiefen Kruste von zentraler Bedeutung sind. Die Proben werden einer integrierten mineralogischen, kristallographischen und petrographischen Untersuchung unterzogen. Dazu gehören die optische Mikroskopie, die Rasterelektronenmikroskopie einschließlichder Analyseder Kristallorientierung durch Elektronenrückstreuung, die Transmissionselektronenmikroskopie, der Elektronenstrahlmikrosondenanalytik und die Laserablation mit induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie. Dies wird wichtige Informationen über die Mineralogie, die Haupt- und Spurenelementzusammensetzung und der kristallographischen Orientierung der im Gestein vorhandenen Minerale im Submikrometerbereich liefern. Der gewonnene Datensatz wird für Massenbilanzrechnungen, theoretische Analysen und numerische Simulationen verwendet. Dies wird die physikalisch-chemischenBedingungen (Druck-Temperatur- Oxidationszustand-Fluidzusammensetzung) und die Raten, unter denen geologische Prozesse in den tiefen Teilen der präkambrischen Erdkruste abliefen, aufklären und quantifizieren.