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3.85
Liquidusparagene-
sen in tholeiitischen Ba-
salten nach Fujii & Kus-
hiro (1977). Je nachdem,
bei welchen Drucken
(also in welchen Tiefen)
Schmelzen isobar abküh-
len, können unterschied-
liche Mineralabfolgen in
Basalten beobachtet
werden: bei höheren
Drucken ist Klinopyro-
xen, bei niedrigen Olivin
die erste Liquidusphase.
Schmelze geschieht, wenn sie ihren Liquidus
überschreitet, also abkühlt. Olivin fällt aus und
kann entweder gleichmäßig verteilt in der
Schmelze schweben (wenn Schmelze und Oli-
vindieselbeDichtehaben)oderertrenntsich
von der Schmelze und bildet ein Kumulat. Die
meisten plutonischen Gesteine sind Kumulate.
Was beobachtet man also? Wenn sich olivinrei-
che Gesteine bilden, so bleiben Schmelzen zu-
rück,dieandenimOlivineingebautenKom-
ponenten verarmt sind (Abb. 3.86). Je nach-
dem, wie viel Olivin abgezogen wurde, reichern
sich bestimmte, im Olivin inkompatible Kom-
ponenten in der Restschmelze an, z. B. CaO,
TiO
2
und SiO
2
(rechts vom grauen Balken der
Abb. 3.86). Im Olivin kompatible Komponenten
wie FeO, MgO oder auch NiO (nicht gezeigt)
verarmen dagegen in der Schmelze und rei-
chern sich im olivinreichen Gestein an (links
vom grauen Balken der Abb. 3.86). Die Zusam-
mensetzung des olivinreichen Gesteins wird
zwischen der Zusammensetzung des reinen
Olivins und der Ursprungsschmelze liegen, je
nach dem Anteil von zwischen den Olivinkris-
tallen eingefangener, so genannter interstitiel-
ler Schmelze.
Nach einiger Zeit wird die Schmelzzusammen-
setzung sich soweit verändert haben und die
Schmelze soweit abgekühlt sein, dass eine wei-
tere Phase kristallisieren kann - im Falle von
MORBs Plagioklas (Abb. 3.85). Bei weiterer
Fraktionierung werden nach und nach weitere
Minerale auskristallisieren und manche der
früh kristallisierten Phasen auch nicht mehr
weiter ausgefällt werden, bevor die Schmelze
endgültig erstarrt ist (siehe auch Abschnitt
3.9.2.1). Auf diese Weise werden in den letzten
wenigen Prozent oder Zehntelprozent der
Schmelze die Elemente angereichert sein, die in
allen kristallisierten Mineralen am inkompati-
belsten waren. Bei der Kristallisation von ba-
saltischen Schmelzen sind dies z. B. Kalium,
3.86
Bei der Fraktionierung einer Basalt-
schmelze entstehen aus einer Anfangsschmelze,
deren Zusammensetzung auf dem grauen Balken
liegt, Mg-reiche Olivinkumulate (ganz links), Oli-
vin-Schmelz-Gemische (links vom grauen Balken)
und Mg-arme Restschmelzen (rechts vom grauen
Balken). Nach Murata & Richter (1966)
