Chlorisotope II

Chlorisotopen-Fraktionierung in alkalinen magmatischen Systemen

01.01.2021 bis 31.12.2022

Das beantragte Projekt stellt eine systematische Studie dar, die das Verhalten des Cl-Isotopensystems in alkalinen magmatisch-hydrothermalen Systemen und Mantelheterogenitäten bezüglich Cl-Isotopen untersuchen soll. Alkaline Magmen entstammen meist dem lithosphärischen Mantel und sind generell halogen-reich. Sie sind daher wichtig, um den Halogentransport zwischen Mantel und Kruste und Halogenbudgets während der Platznahme, Differentiation und Fluidentmischung bzw. Entgasung magmatischer Systeme besser zu verstehen. Die Probensammlung, an der dieses Projekt arbeiten soll, umfasst plutonische, vulkanische und metamorphisierte Alkaligesteine von mehr als 40 Lokalitäten weltweit.
Basierend auf unseren vorläufigen Daten sollen in diesem Projekt die folgenden drei Hypothesen getestet werden: 1. Magmatische Prozesse wie z.B. fraktionierte Kristallisation und Fluidentmischung bzw. Entgasung verursachen Cl Isotopen Fraktionierung. 2. Alkaligesteine eignen sich als Monitor für Mantelheterogenitäten bezüglich Cl-Isotopen. 3. Deformation und Fluid-Gesteins-Wechselwirkung während der Metamorphose von Alkaligesteinen führen zu keinen großen Änderungen der Cl-Isotopie.
Das Projekt wird Cl-Isotopendaten (ICP-MS, SIMS), Halogen-(F, Cl, Br, I) und Schwefelkonzentrationsdaten (EPMA, CIC) sowie O und S Isotopendaten nutzen, die mit Massenbilanz- und Rayleigh-Fraktionierungsberechnungen kombiniert werden. Dadurch wird es möglich sein, (1.) Anwendungen des Cl-Isotopensystems für magmatische und hydrothermale Prozesse zu entwickeln, und (2.) Globale kompositionelle Heterogenitäten des Mantels im Bezug auf Halogenverhältnisse (z.B. F/Cl, Cl/Br, Cl/I) und Cl-Isotopenzusammensetzung zu erfassen, wofür es bereits Hinweise gibt.