Geologische Wissenschaften, FU Berlin
Eigenschaften der Magmen: Fluide
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Wasserdampf ist der überwiegende Bestandteil (ca. 90 %) der Gasphase. Daneben kommen CO2 und N2 und untergeordnet HCl, H2S, H2, CO, SO2, Cl2, F2, HF, SiF4, CH4, NH3, Ar und andere Edelgase vor. Beim Aufstieg der Schmelze in Richtung Erdoberfläche werden die Gase durch Abnahme des lithostatischen Druckes freigesetzt. Der lithostatische Druck ist allseitig und hängt von der Mächtigkeit der Auflast ab.
Es ist außerordentlich schwierig, die Gasgehalte von Magmen zu bestimmen, da das Einfangen der Gase aus der heißen Lava kaum möglich ist. Und wenn Lava an die Oberfläche tritt, ist der größte Teil der vorhandenen Gase bereits entwichen. Dagegen sind Messungen z.B. aus Gaseinschlüssen in Mineralen der magmatischen Gesteine sehr viel effizienter (Olivineinsprenglinge in Olivinbasalten). In der Abbildung sind die idiomorphen Olivineinsprenglinge im Peridotit Lherzolith zu sehen.
Man beachte, dass Wasser unter Atmosphärenbedingungen erst ab 100°C in nennenswerten Mengen gasförmig ist. Ab einem Druck von 225 bar und einer Temperatur ab 374°C ist Wasser überkritisch, d.h. es gibt keinen Unterschied mehr zwischen Gas- und Flüssigphase, man nennt diesen Zustand fluide Phase. Analog verhalten sich Gase wie CO2 (31.1°C), H2S (100.4°C) und HCl (51.4°C). Ihre Anwesenheit erniedrigt die kritische Temperatur des Fluidgemisches.
