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Granat in der Mantelquelle war, aus dem ein
Basalt ausgeschmolzen wurde, da Granat eben
die HREE zurückhält und die Schmelze daher
an schweren REE (HREE) verarmt ist. Sprich:
mankannmitHilfederREEunterscheiden,ob
ein Basalt aus dem Granat- oder dem Spinell-
Peridotit-Stabilitätsfeld stammt. Allerdings gilt
dies nur bei relativ kleinen Schmelzgraden
(Abb. 4.64).
In felsischen Schmelzen wie Graniten und Sye-
niten spielen auch nur in geringen Mengen ent-
halteneMinerale,wieZirkon,Monazit,Titanit,
Rutil, Xenotim, Allanit oder Apatit, eine Rolle,
die relativ hohe Konzentrationen von REE ein-
bauen können, da sie hohe Verteilungskoeffizi-
enten bis zu 2000 haben. Abb. 4.63 zeigt den
Einfluss von Apatit, der die mittleren REE be-
vorzugt einbaut, und von Monazit, der die
LREE bevorzugt. Im Endeffekt ist es eine reine
Massenbilanzfrage: Minerale in geringen Men-
gen mit hohen REE-Konzentrationen können
ähnlich große Effekte auf das REE-Muster
haben wie modal häufige Minerale mit ge-
ringen REE-Konzentrationen. Wichtige Ver-
teilungskoeffizienten der REE für basaltische
und rhyolithische Schmelzen sind in Abb. 4.65
gezeigt.
Neben der Verteilung, Abflachung oder Verbie-
gung der Seltenerd-Muster gibt es noch zwei
weitere Effekte, die im magmatischen Umfeld
von Bedeutung sind: die Ce- und die Eu-Ano-
malien. Da Ce als vierwertiges und Eu als zwei-
wertigesIonnebendennormalendreiwertigen
REE-Ionen auftreten kann, kommt es in Ab-
hängigkeit vom Ce
4+
/Ce
3+
-bzw.vomEu
2+
/Eu
3+
-
Verhältnis zu von den anderen REE deutlich
abweichenden Verteilungskoeffizienten (Abb.
4.66). Diese Verhältnisse wiederum hängen
einzig und allein vom
Redoxzustand
des Sys-
tems ab, da oxidierende Bedingungen Ce
4+
und
reduzierende Bedingungen Eu
2+
begünstigen.
In einem
f
O
2
-Zusammensetzungs-Diagramm
kann man demnach die Verhältnisse konturie-
ren (Abb. 4.66) und darstellen, bei welchen
Sauerstoff-Fugazitäten welche Eu
2+
/Eu
3+
-Ver-
hältnisse in einer Schmelze zu erwarten sind
(vgl. hierzu Abschn. 3.9.2.8).
Es zeigt sich, dass in normalen basaltischen
Systemen, deren Redoxzustand um den FMQ-
Puffer liegt, bei hohen Temperaturen viel Eu als
Eu
2+
vorliegt. Da dieses deutlich besser in Pla-
gioklaseingebautwirdalsEu
3+
und die restli-
chen REE (es kann ohne zusätzlichen Ladungs-
ausgleich Ca
2+
ersetzen), entsteht in Schmelzen,
die viel Plagioklas fraktionieren, eine negative
Eu-Anomalie (Abb. 4.67), während der Plagio-
klas eine positive Anomalie annimmt. Anor-
thosite sind beispielsweise Gesteine mit großen
positiven Europium-Anomalien, während die
meisten Granite negative Eu-Anomalien auf-
weisen. Andere Minerale haben keinen so gro-
ßen Effekt auf die Eu-Anomalie wie Plagioklas.
Wohlgemerkt: In oxidierenden Schmelzen, z. B.
in Andesiten, sind häufig keine Eu-Anomalien
zu beobachten, da dort Eu überwiegend oder
nur in dreiwertiger Form vorliegt, was kaum
anstelle von Ca
2+
eingebaut wird.
In manchen magmatischen Gesteinen werden
negative Ce-Anomalien beobachtet, deren Her-
kunft noch nicht wirklich verstanden ist, da
vierwertiges Ce eigentlich ein Niedertempera-
turphänomen ist. Allerdings ist bekannt, dass
bei magmatischen
Zirkonen
Ce-Anomalien
vorkommen können, doch haben diese nie ne-
gative,ganzseltenkeine(z.B.lunareZirkone
und solche aus Meteoriten) und daher typi-
scherweise positive, oft sogar sehr große posi-
tiveCe-Anomalien(Abb.4.66).ObwohlExperi-
mente dazu bislang fehlen, ist die derzeit ak-
zeptierte Interpretation, dass in der Schmelze
geringe Spuren von Ce
4+
vorhanden sind, die
dann natürlich wunderbar (und viel besser als
das größere Ce
3+
) ins Kristallgitter von Zirko-
nen hineinpassen und daher regelrecht „abge-
saugt“ werden.
Auch bei der Untersuchung von Tieftempera-
turphänomenen sind die REE nützlich. In hyd-
rotherma enLösungenzw chen100und
500 °C können sich ebenfalls positive oder ne-
gative Europium-Anomalien bilden und somit
Rückschlüsse auf Kristallisationsprozesse zu-
lassen. Sehr ausgeprägt negative Europium-
Anomalienbildensichz.B.inhochfraktionier-
ten Restschmelzen mit vorheriger Plagioklas-
