Halogene und Halogenisotope in magmatischen Systemen

01.12.2018 bis 30.11.2020

Das beantragte Projekt stellt eine systematische Studie zur Halogenverteilung, Halogenfraktionierung and Halogen-Isotopenfraktionierung in magmatischen Systemen dar, die auf Cl und Br fokussiert. Die Studie wird peralkaline Gesteine untersuchen da diese halogen-reich sind und deutliche Mengen an Sodalit sowie Eudialyt (den beiden wichtigsten Cl- und Br-Trägern in solchen Systemen) enthalten. Unsere bisherigen Daten deuten an, dass (i) Cl und Br während magmatischer Differentiation voneinander fraktioniert werden können und (ii) dass die Menge und der Zeitpunkt von Sodalitfraktionierung diese Entwicklung ganz entscheidend beeinflusst. Daher werden Sodalit und Eudialyt aus vier bisher gut bearbeiteten peralkalinen Gesteinskomplexen, die viel orthomagmatischen Sodalit und Eudialyt (Ilímaussaq), wenig orthomagmatischen aber viel spätmagmatischen Sodalit und Eudialyt (Khibina), wenig spätmagmatischen Sodalit und Eudialyt (Tamazeght) oder lediglich Eudialyt als Hauptchlorträger (Norra Kärr) enthalten, auf ihre Halogengehalte (F, Cl, Br, I) und Halogen-Isotopenzusammensetzung (δ37Cl and δ81Br) hin untersucht und verglichen.
Dieses Projekt stellt eine erste Studie zum Verhalten von Chlor- (und Br-) Isotopen in magmatischen Systemen dar und wird untersuchen, inwiefern diese beiden Isotopensysteme geeignet sind, magmatische und hydrothermale Prozesse (z.B. Differentiation und Fluidentmischung) zu unterscheiden. Die Kombination von Halogengehalten und Halogen-Isotopenzuammensetzungen der vier zu untersuchenden Lokalitäten mit Massenbilanz- und Rayleighberechnungen, die die relativen Effekte von Sodalit- bzw. Eudialyt-Fraktionierung mit einbeziehen, wird es außerdem ermöglichen, Heterogenitäten in den jeweiligen Mantelquellen für die Gesteine in Bezug auf Halogenkonentrationen und Halogen-Isotopenzusammensetzungen zu erfassen. Dies wird helfen, die Größenordnungen (räumlich und kompositionell) von Mantelheterogenitäten im Bezug auf Halogene abzuschätzen, für die es bereits sowohl im Bezug auf Konzentrationen als auch auf Cl-Isotopenzusammensetzungen Hinweise gibt.