Zonierte Kristalle als Archive magmatischer Prozesse vor der Eruption

Wachstum und Wachstumsraten, Resorption und Zonierung in magmatischen Mineralen und ihre Steuerung durch Prozesse an der Grenzfläche zwischen Kristall und Schmelze

Projektleiter Wörner, zusammen mit Prof. A. Heumann
Finanzierung durch DFG

Wachstumszonierungen und Resorption magmatischer Minerale erlauben es, die chemische und thermische Geschichte und die komplexen Bildungsprozesse eines Magmas sowie kinetische Prozesse an der Grenze Kristall-Schmelze abzulesen. Zum Verständnis von Kristallwachstumsprozessen in Magmen gehört auch die Quantifizierung von Raten.

Folgende Fragen ergeben sich :

Wie schnell wachsen Kristalle in natürlicher magmatischer Umgebung?
Was sind die Differentiationsraten in Abhängigkeit der Zusammensetzung magmatischer Systeme ?
Wie schnell werden Kristalle resorbiert ?
Wie schnell diffundieren Spurenelemente in natürlichen Kristallen unter magmatischen Bedingungen?
Wie lassen sich Kristallisationsgeschichte und Eruptionsverhalten (und - vorhersage) aus Zonierungen ableiten ?

Um diese Frage zu beantworten sollen Einsprenglings- und Megakristalle aus Vulkaniten studiert werden. Hierzu gehört einerseits die Dokumentation der grundlegenden Zonierungsarten mittels der Mikrosonde, Laser ICPMS, Laser- Sauerstoff-Isotopenanalyse und die Rekonstruktion der Wachstumsbedingungen mit thermodynamischen Geothermobarometern und Fluid-Einschlüssen.