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Kasten 4.18 Die Leichtelemente Lithium, Beryllium und Bor
Die Elemente Li, Be und B und die stabilen
Isotope von Li und B ( 6 Li,
tit) verhalten sich demnach die beiden Ele-
mente Be und B stark inkompatibel
( D Be Peridotit/Schmelze
B,
siehe dazu auch in Abschn. 4.8.3.9) werden
als wichtige Tracer für viele geochemische
Fragestellungen eingesetzt, bei denen es u.a.
um die Interaktion von Fluiden und Festpha-
sen (und bisweilen auch Schmelzen) geht.
Die Verteilung von Li, Be und B zwischen
Festphasen und Schmelzen wurde in ver-
schiedenen Systemen untersucht. Bei partiel-
lenSchmelzprozessenimoberenErdmantel
(Spinell- und/oder Granat-führender Perido-
7
Li,
7
Be,
10
B,
11
D B Peridotit/Schmelze
e 0,01), das
Element Li dagegen nur mäßig inkompatibel
( D Li Peridotit/Schmelze
e 0,2). Dagegen wird Be zu-
mindest in basaltischen Systemen etwas bes-
ser in Plagioklas und Amphibol eingebaut
als B und Li. Auch in rhyolithischen Systemen
verhaltensichLi,BeundBüberwiegendin-
kompatibel, doch scheinen in peralumischen
wassergesättigten granitischen Systemen
alle drei Elemente kompatibel in Muskovit
3500
Ca-Amphibole
3000
Na-Ca-Amphibole
Na-Amphibole
2500
Na-Amphibole in Pegmatiten
und hydrothermalen Adern
2000
1500
1000
500
0
Differentiationsgrad
4.69 Beispiel für die Veränderung der Li-Konzentration in Amphibolen während der magmati-
schen Fraktionierung des Granit-Syenit-Komplexes von Ilımaussaq, Südgrönland. Man beachte,
dass wohl nicht nur der Anstieg der Li-Konzentration in der Schmelze, sondern auch die Verände-
rung der Kristallchemie der Amphibole dazu führt, dass die späteren Amphibole Li-reicher sind.
NachMarksetal.(2007).
wurde. Die Details dieser Prozesse sind noch
ungenügend verstanden und für das Verständ-
nis von Mischungs-, Auflösungs- und Ausfäl-
lungsprozessen in Grund- und Tiefenwässern
Gegenstand aktueller Forschung. Gerade in Be-
zug auf die tiefe Geothermie, die damit zu
kämpfen hat, dass das erwünschte heiße Was-
ser beim Aufstieg große Mengen an gelösten
StoffenausfälltunddamitdieFließwegever-
stopft, sind Fragestellungen zur Herkunft von
Lösungen und zur Massenbilanz von Ausfäl-
lungsreaktionen von großem Interesse.
In sehr tief temperierten Lösungen ( X 50 °C)
liegt Cer häufig überwiegend als Ce 4+
vor, das
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