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oder Fluiden kristallisiert eher Magnetit, der
zwei- und dreiwertiges Eisen enthält, und bei
sehr reduzierten Bedingungen kann sich sogar
elementares Eisen bilden. Auch andere Über-
gangsmetalle wie Kupfer, Blei, Mangan oder
Vanadium können verschiedene Oxidationsstu-
fen annehmen, die vom Oxidationsgrad des
Systems abhängen. Auf die Bedeutung des Re-
doxzustands eines Systems für den Fraktionie-
rungstrend von Basalten wurde in Kasten 3.23
bereits hingewiesen.
Nun wurde allerdings festgestellt, dass dieselbe
Menge und Fugazität von Sauerstoff bei hohen
Temperaturen mit sehr reduzierten Mineralver-
gesellschaftungen im Gleichgewicht steht, bei
niedrigen Temperaturen aber mit sehr oxidier-
ten. Offenbar hat also die Temperatur einen
großen Einfluss auf den Oxidationsgrad des
Systems (Abb. 3.95). Da somit die absolute Zahl
der Sauerstofffugazität ohne Temperaturan-
gabe nicht wirklich aussagekräftig ist, gibt man
häufig die Oxidiert- oder Reduziertheit eines
Systems relativ zu einer Referenzreaktion an,
die als Sauerstoffpuffer wirkt (Abb. 3.95). In
Kasten 3.24 ist erläutert, was eine
Pufferreak-
tion
ist und wie diese
Referenzreaktionen
ver-
wendet werden.
Wie kann man die Sauerstofffugazität in einer
Schmelze oder in einem Fluid messen? Die di-
rekteMessungistingeologischenSystemen
meist nicht möglich, und so muss man sich
wieder auf die Untersuchung von Gesteinen
verlegen, die aus der untersuchten Schmelze
auskristallisiert sind oder mit dem zu untersu-
chenden Fluid im Gleichgewicht standen. Die
Phasenbeziehungen der Fe-Ti-Oxide Ilmenit
und Magnetit sind hierbei von besonderer Be-
deutung, denn sie spiegeln, wie in Abb. 3.96 ge-
zeigt, in ihrer Zusammensetzung die Bedin-
gungen wider, die zu der Zeit herrschten, als
sie zum letzten Mal miteinander im Gleichge-
wicht standen („
Oxybarometrie
“). Dies beruht
darauf,dasssowohlIlmenitalsauchMagnetit
Mischkristalle bilden können: Ilmenit-Hämatit
(FeTiO
3
-FeFeO
3
) dM i -Ul i ll
(Fe
2
FeO
4
-Fe
2
TiO
4
). Ilmenit und Ulvöspinell ent-
halten nur zweiwertiges Eisen, Hämatit nur
3.95
Wichtige Sauerstoffpufferreaktionen in ab-
soluten Sauerstofffugazitäts-Angaben (oben) und
im Unterschied zur FMQ-Pufferreaktion (unten)
bei 1 bar. Siehe Kasten 3.24 für Erklärungen. Nach
Frost (1991).
