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Kasten 4.17
Die Rekonstruktion der Entwicklung eines
kristallisierenden Magmas
Es ist prinzipiell möglich, die Entwicklung ei-
nes kristallisierenden Magmas quantitativ
nachzuvollziehen, wenn man die Endzusam-
mensetzung des abgekühlten Plutons, Gan-
ges oder Lagerganges kennt und heute be-
proben kann. Dabei spielen sowohl Vertei-
lungskoeffizienten, als auch phasenpetrolo-
gische Ansätze (aus welcher Schmelzzusam-
mensetzung kristallisieren bei den gegebe-
nen Drucken und Temperaturen welche Mi-
nerale?) und die Aufsummierung von Kumu-
lathorizonten eine Rolle. Man geht dann
von einer Anfangsschmelzzusammenset-
zung aus (die man z.B. aus der Analyse eines
abgeschreckten Randes der Intrusion be-
stimmt hat, oder die in assoziierten Gängen
24
Kiglapait-Intrusion
95%
22
100%
20
40%
51%
18
85%
Skaergaard-Intrusion
87%
58%
16
14
33%
72%
Skaergaard-
Intrusion
(Basistoppen-Sill)
50%
12
0%
0%
10
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
62
64
SiO
2
(Gew.%)
4.59
Die Entwicklung des Eisen- und des Siliziumoxidgehaltes von Schmelzen während der frak-
tionierten Kristallisation in drei verschiedenen Intrusionen, nämlich der Kiglapait-Intrusion in La-
brador (nach Morse, 1981), in der Skaergaard-Intrusion in Ostgrönland (nach Hunter & Sparks,
1987, siehe auch Kasten 3.25) und im Basistoppen-Sill der Skaergaard-Intrusion (nach Naslund,
1989). Die Prozentzahlen geben den Anteil an bereits auskristallisierter Schmelze an. Mit zuneh-
mender Fraktionierung zeigen alle drei Schmelzen einen starken Anstieg des Eisengehaltes bei
konstantem bis leicht abnehmendem SiO
2
-Gehalt. Dies wird als
Fenner-Trend
bezeichnet.
diemittlereachtoderneun.EinestabileUnter-
schalenbesetzung erreichen alle REE in Form
ihrer dreiwertigen Kationen, in denen die mitt-
lere Unterschale mit acht Elektronen besetzt
und die äußere leer ist. Als Besonderheit kann
Cer bei extrem oxidierenden Bedingungen
(vornehmlich bei tiefen Temperaturen) vier-
wertiges Ce
4+
bilden, Europium bei reduzieren-
den Bedingungen Eu
2+
.AlleanderenREEliegen
ausschließlich als dreiwertige Kationen vor.
Die Häufigkeiten der REE variieren generell
über etwa zwei Größenordnungen von den
häufigeren leichten (LREE) zu den selteneren
schweren REE (HREE, von
heavy REE
)(siehe
dazu auch Tabelle 4.12). Selbst die seltenste Sel-
teneErde,Thulium,istallerdingsinderKruste
noch häufiger als Gold oder Platin - der Name
„Seltene Erden“ ist also nicht sehr glücklich ge-
wählt.SiestammtnochausderZeitihrerEnt-
deckung und beruht darauf, dass sie nur in sel-
