FOR 2125: "Structures, properties and reactions of carbonates at high temperatures and pressures"
Coordinator
Professor Dr. Björn Winkler
Grant period
2015 - 2025
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)242495784
Note: Das Verständnis der Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften der Übergangszone und des unteren Erdmantels sowie der Prozesse, die ihr Verhalten bestimmen, ist eine der großen Herausforderungen der modernen Geowissenschaften. Insbesondere ist die Rolle der Karbonate im Erdmantel unbekannt. Es ist durchaus möglich, dass sich über 90 % des Kohlenstoffs der Erde in der tiefen Erde befindet. Es wird geschätzt, dass jährlich 0.9 – 1.8 Tmol Kohlenstoff, hauptsächlich als Karbonat, subduziert wird. Karbonate sind schon lange in Magmen aus Tiefen von mehr als 150 km Tiefe nachgewiesen und als Einschlüsse in Diamanten aus großen Tiefen (mehr als 660 km) gefunden worden. Die Interpretation von Daten und Modellen, die aufgrund von Untersuchungen natürlicher Proben gewonnen bzw. erstellt wurden, ist schwierig, da Experimente unter wohldefinierten Bedingungen, mit denen man die Schlüsse überprüfen könnte, aufgrund von technischen Schwierigkeiten bisher nur selten durchgeführt wurden. In der ersten Förderperiode (2015-2017) wurden im Rahmen der DFG-Forschergruppe 2125 Methoden entwickelt, mit denen Experimente, die für ein tieferes Verständnis von Phasenbeziehungen, Kristallchemie, physikalischen Eigenschaften und Reaktionen von Karbonaten bei Bedingungen, die für die Übergangszone und den unteren Mantel relevant sind, durchgeführt werden können. In der zweiten Förderperiode sollen diese Methoden weiter eingesetzt werden, um im Rahmen von neun Projekten Reaktionen von Carbonaten mit Silikaten und Oxiden, die Bildung von Carbonaten mit tetraedrisch koordiniertem Kohlenstoff, die Synthese von neuen Hochdruckphasen sowie strukturelle, elektronische und physikalische Eigenschaften von Carbonaten unter Mantelbedingungen zu untersuchen. In der regional verteilten Forschergruppe, an der Gruppen aus Frankfurt, Bayreuth, Berlin/Potsdam, Dortmund, Freiberg, Köln und Hamburg/Schenefeld beteiligt sind, ergänzen sich die vorhandene Ausstattung und Expertise optimal.
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