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handen ist, und wie viel maximal darin gelöst
sein könnte, wenn genug Wasser vorhanden
wäre. Den Maximalwert bezeichnet man als
maximale Löslichkeit oder
Sättigung
.Diese
hängt hauptsächlich von Druck und Tempera-
tur, untergeordnet auch von der chemischen
Zusammensetzung der Schmelze ab (Abb. 3.94).
Esistleichteinsichtig,dassbeihohemDruck
mehr Wasser in der Schmelze gelöst werden
kann, da es sozusagen „hineingepresst“ wird,
während bei hoher Temperatur das freie Wasser
mit seiner hohen Entropie bevorzugt ist, also
nurwenigWasserinderSchmelzegelöstwird.
Eine wassergesättigte Schmelze steht im Gleich-
gewicht mit einem wässrigen Fluid, es liegen
also zwei flüssige Phasen (oder eine flüssige
und eine gasförmige Phase) stabil nebeneinan-
der vor, wobei eine davon die Schmelze ist.
Die Wassersättigung hat große Bedeutung ins-
besondere für verschiedene Typen von Erzla-
gerstätten, da Wasser verschiedene Elemente
aus der Schmelze „herauszieht“ und anreichert,
diespäterinLagerstättenausgeschiedenwer-
den können. Es gibt also genauso einen Vertei-
lungskoeffizienten für jedes Element zwischen
dem wässrigen Fluid und der Schmelze wie es
einen Verteilungskoeffizienten zwischen einem
Mineral und einer Schmelze gibt (Abschnitt
3.9.2). Die Verteilung von Elementen zwischen
Schmelzen, Mineralen, Fluiden und Gasen ist
Gegenstand intensiver Forschung. Sie ist von
enormer Bedeutung, um Stoffkreisläufe, die
Mobilität und Anreicherungen von Elementen
zu verstehen.
Aus einer Schmelze können wasserhaltige und
wasserfreie Minerale auskristallisieren, also
z. B. aus einer granitischen Schmelze Biotit und
Feldspat.Intuitivisteseinsichtig,dassesetwas
mit dem Wassergehalt der Schmelze zu tun hat,
ob aus einer Schmelze mehr wasserfreie oder
mehr wasserreiche Minerale gebildet werden.
Die Konzentration von Wasser in der Schmelze
wird thermodynamisch korrekt aber durch die
Aktivität
beschrieben (Kasten 3.3). Diese Akti-
vität wird in einer kristallisierenden Granit-
schmelze z. B. durch folgende Mineralreaktion
bestimmt:
3.94
Wasserlöslichkeit in einer granitischen
Schmelze definierter Zusammensetzung in Ab-
hängigkeit von Druck und Temperatur (oben) und
in Abhängigkeit vom molaren Al/Alkalien-Ver-
hältnis (unten). Aus Johannes & Holtz (1996).
