Alpine-type gabbros within the Krivaja-Konjuh ultramafic massif in the ophiolite zone of the Dinarides,Yugoslavia

Summary Gabbros of two kinds, one related to dolerite and the other related to peridotite, are widespread in the Dinaride ophiolite zone. Gabbros within the Krivaja-Konjuh peridotite massif, along the Gostovii River and near Romanovac Mountain, exemplify the second kind. The gabbroic rocks range from feldspathic wehrlite and feldspathic dunite through troctolite and olivine gabbro to olivine-free gabbro, all of which are more or less serpentinized or uralitized.The gabbro is characterized by foliation and layering in which cumulus textures are well shown. Peridotite and gabbro intergrade and are interlayered, but in places feldspar seems to have been introduced metasomatically into peridotite along gabbro dikes. The gabbro masses, like their internal structures, parallel layering in the surrounding peridotite. Intrusive relations, however, are indicated by gabbro dikes in peridotite, and xenoliths of peridotite in gabbro. Absence of gabbro dikes in the surrounding Jurassic rocks shows that the gabbro was intruded into peridotite before both were emplaced tectonically.Chemically, the gabbros are typically alpine, with high ratios of CaO: Na₂O, high MgO: FeO ratios, and low K₂O and TiO₂. Plots of chemical composition suggest a close affinity between gabbro and olivine tholeiite and olivine basalt.It is proposed that a primary magma of olivine tholeiite composition was produced by partial melting of the upper mantle material below an ancient Jurassic(?) Mid-oceanic ridge at a depth of 35 to 70 km. The melt was moved to higher levels and it was intruded into the peridotites moving upwards and crystallization began at a depth below 30 km. The trends of differentiation processes have been disscused in detail.

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Alpinotype Gabbros innerhalb des Ultramafit-Massivs von Krivaja-Konjuh in der Ophiolith-Zone der Dinariden, Jugoslawien

Zusammenfassung In der Ophiolith-Zone der Dinariden kommen verbreitet Gabbros zweierlei Art vor: die eine steht zu Doleriten in Beziehung, die andere zu Peridotiten. Gabbros innerhalb des Peridotit-Massivs von Krivaja-Konjuh, längs des Flusses Gostoviéi und nahe dem Berg Romanovac sind Beispiele für die zweite Art. Die gabbroiden Gesteine variieren von Feldspat-führenden Wehrliten und Feldspat-führenden Duniten über Troktolithe und Olivin-Gabbros bis zu Olivin-freiem Gabbro; sie sind alle mehr oder weniger serpentinisiert oder uralitisiert.Der Gabbro ist durch Faltung und Bänderung, in der Cumulus-Texturen gut erkennbar sind, charakterisiert. Peridotit und Gabbro gehen ineinander über und zeigen Wechsellagerung, aber an manchen Stellen scheint der Feldspat längs Gabbrogängen metasomatisch in den Peridotit eingedrungen zu sein. Die Gabbromassen liegen ebenso wie ihre internen Strukturen parallel zur Schichtung der umgebenden Periodotite. Gabbrogänge in Peridotit und Xenolithe von Peridotit in Gabbro zeigen indessen intrusive Beziehungen an. Die Abwesenheit von Gabbrogängen in den umgebenden jurassischen Gesteinen zeigt, daß der Gabbro in den Peridotit vor deren gemeinsamen tektonischen Platznahme intrudierte.Vom chemischen Standpunkt aus sind die Gabbros typisch alpin, mit großen (CaO: Na₂O)- und (MgO: FeO)-Verhältnissen und kleinen TiO₂-und K₂O-Werten.Es wird vorgeschlagen, daß ein primäres Magma von olivintholeiitischer Zusammensetzung durch partielle Aufschmelzung von Material des Oberen Mantels unterhalb einer alten jurassischen(?) mittelozeanischen Schwelle in einer Tiefe von 35–70 km entstand. Die Schmelze wurde in höhere Niveaus bewegt und in die sich aufwärts bewegenden Peridotite intrudiert; die Kristallisation begann in einer Tiefe von unter 30 km. Die Tendenzen der Differentiationsprozesse werden im Detail diskutiert.

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With 7 Figures     

Fluorine-bearing phases in lamproites

Summary The distribution of F between phlogopite, amphibole, apatite, and glass has been determined for 261amproites from Leucite Hills, Wyoming; West Kimberley, Western Australia; Smoky Butte, Montana; Prairie Creek, Arkansas; and Gaussberg, Antarctica. The F contents of these phases are inconsistent in different lamproite localities, with distinct variations, for example, between the Leucite Hills and West Kimberley lamproites. Fluorine commonly occurs in greatest abundance in phlogopite and apatite. Evolved glass in some lamproites may have no detectable F. With increasing evolution of lamproites, F tends to decrease in whole rocks, amphibole and glass. Fluorine also shows a variety of relationships with BaO in phlogopite and apatite. Based on plots of F/(F + OH) in apatite and phlogopite, apatite and amphibole, and phlogopite and amphibole, the distribution of F is variable in different lamproites and hence determination of partition coefficients is not possible. The F distribution patterns are affected by lack of mutual equilibrium between F-bearing phases, possible removal of F in a fluid phase during magma degassing, variations in physical conditions between different phases during crystallization of the magma, and other causes. This study suggests that F preferentially enters solid rather than liquid phases. Hence, on partial melting of a F-rich mantle source, the F entering melts is unlikely to be sufficient to produce high F-bearing lamproites.

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Fluor führende Phasen in Lamproiten

Zusammenfassung Die Verteilung von Fluor zwischen Phlogopit, Amphibol, Apatit und Glas wurde für 26 Lamproite aus den Leucite Hills, Wyoming; West Kimberley, West-Australien, Smokie Butte, Montana; Prairie Creek, Arkansas; und Gaussberg, Antarktis, bestimmt. Der Fluorgehalt dieser Phasen schwankt in verschiedenen Lamproitvorkommen, und besonders Kimberley. Fluor kommt im allgemeinen besonders reichlich in Phlogopit und Apatit vor. Das Glas in manchen Lamproiten führt keine nachweisbaren Fluorgehalte. Mit zunehmender Evolution von Lamproiten tendiert F in den Gesamtgesteins-analysen, wie auch in Amphibol und im Glas abzunehmen. Fluor zeigt auch Beziehungen zu den BaO Gehalten in Phlogopit und Apatit. Auf der Basis von Plots von F/(F + OH) in Apatit und Phlogopit, Apatit und Amphibol, und Phlogopit und Amphibol, läßt sich erkennen, daß die Verteilung von F in verschiedenen Lamproiten variabel ist und daher eine Bestimmung von Verteilungskoefizienten nicht möglich ist. Die F-Verteilungsmuster werden von dem Mangel an gegenseitigem Euqilibrium zwischen F-führenden Phasen, möglichem Wegtransport von F in einer fluiden Phase während MagmaEntgasung, Variationen in den physikalischen Bedingungen zwischen verschiedenen Phasen bei der Kristallisation des Magmas, und durch andere Ursachen beeinflußt. Diese Untersuchung zeigt, daß F vorzugsweise in festen und nicht in flüssigen Phasen untergebracht wird. Daher wird das Fluor, das in Schmelzen bei der teilweisen Rufschmelzung von fluor-reichen Mantelgesteinen untergebracht wird, kaum ausreichen, um fluor-reiche Lamproite zu erzeugen.

     

Sm-Nd and Rb-Sr isotopic systematics of the East Antarctic Manning Massif alkaline trachybasalts and the development of the mantle beneath the Lambert-Amery rift

Summary Rb-Sr and Sm-Nd isotopic investigations have been carried out on samples forming a sequence from the bottom to the top of a suite of K-rich olivine trachybasalts from the Manning Massif in the northern Prince Charles Mountains, East Antarctica. Several separate flows, each 3.5-6.5 m thick, occur as individual small outcrops and are related to the Lambert-Amery rift. Nd-Sr isotopic features of the volcanics are similar to those for lherzolite xenoliths from the Mesozoic alkaline ultramafic rocks of the adjacent Jetty Peninsula area, but the trace element abundances and patterns are consistent with the occurrence of minor phases such as apatite, amphibole, ilmenite and perovskite in the source region. According to Nd-Sr isotopic characteristics (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0.512026-0.512269;⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.707765-0.708046), the trachybasalts were generated from an enriched mantle source. These features are suggested here to result from isotopic mixing between peridotite wall-rocks similar to the Jetty Peninsula xenolith samples and melts derived from ultramafic veins in the lithosphere. A synthesis from isochron and model ages on volcanics and xenoliths indicates formation of the lithosphere at about 1.2 Ga, followed by two episodes of subsequent enrichment at 0.91.0 Ga and ca. 0.6 Ga. The¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd values for the volcanics show a wide range, but are more enriched for the bottom part of the suite, becoming more depleted towards the top. This may be explained by a steadily decreasing vein/wall-rock ratio from 35% to 10% due to progressive heating of the source region. This variation in ENd is not accompanied by a corresponding increase in⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, which constrains both vein and wall-rock characteristics quite closely: the wall-rock was an enriched peridotite, whereas the vein assemblage comprised dominantly clinopyroxene and amphibole with a lesser, but essential, amount of phlogopite. REE-rich accessory phases such as apatite and perovskite were present in the vein, but were rare, so that the vein as a whole had high Sr/Nd. Rb-Sr age determination on Manning Massif bulk rocks gives an apparent isochron age of 40±1.2 Ma (I_Sr = 0.70762), although the age is probably falsified by the mixing processes during melting.

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Sm-Nd und Rb-Sr Isotopenuntersuchungen an alkalischen Trachybasalten des ostantarktischen Manning Massivs: Entwicklung des Mantels unter dem Lambert-Amery Rift

Zusammenfassung Sm-Nd- und Rb-Sr-Isotope wurden in einer Abfolge von K-reichen OlivinTrachybasalten im Manning Massiv in den nördlichen Prince Charles Mountains, Ost-Antarktis, untersucht. Proben wurden systematisch von mehreren sich überlagernden Lavaströmen genommen, die Mächtigkeiten von 3,5 bis 6,5 m erreichen und dem Lambert-Amery Rift zugeordnet werden. Nd-Sr Isotopenzusammensetzung der Vulkanite sind ähnlich wie in Iherzolithischen Mantelxenolithen aus alkalischen Ultramafiten der Jetty Halbinsel. Allerdings deuten die Spurenelementgehalte sowie die Spurenelementverteilungen auf die Anwesenheit von Apatit, Amphibol, Ilmenit und Perowskit in der Quellenregionhin. Nd-Sr Isotope der Trachybasalte (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd= 0.512026–0.512269;⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.707765–0.708046) weisen auf eine angereicherte Mantelzusammensetzung hin. Für die hier gefundenen Werte wird ein Mischungsmodell zwischen einem Peridotit-Nebengestein ähnlich wie in den Jetty Halbinsel Xenolithen und einer Schmelze vorgeschlagen, die aus ultramafischen Gängen innerhalb der Lithosphäre stammte. Die Kombination aus Isochronenalter und Modellalter der Vulkanite und der Xenolithe zeigt, daß nach der Bildung vor 1.2 Ga die Lithosphäre zwei Anreicherungsereignisse vor 0.9-1.0 Ga und 0.6 Ga erfahren hatte. Trotz der hohen Variation der¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd Verhältnisse ergeben sich für die unteren Lavaströme höhere Werte, während die oberen Bereiche an¹⁴³Nd verarmt sind. Dies kann auf eine stetige Abnahme des Gang/Peridotit Verhältnisses von 35% auf 10% zurückgeführt werden, das auf eine fortschreitende Aufheizung der Quellenregion hinweist. Die Variation im¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd System wird aber nicht von einem Anstieg des⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Verhältnisses begleitet, was mit ähnlichen Werten sowohl für die Gänge als auch für den angrenzenden Peridotit erklärt werden kann: das Nebengestein bestand aus einem angereicherten Peridotit, während die Gänge hauptsächlich aus Klinopyroxen und Amphibol zusammengesetzt waren. SEE-reiche Phasen wie Apatit und Perowskit kamen in so geringen Mengen vor, daß die Gesamtzusammensetzung der Gänge hohe Sr/Nd-Verhältnisse hatte. Rb-Sr Altersbestimmungen an Gesamtgesteinen der Manning Massiv-Vulkanite ergeben eine scheinbare Isochrone von 40±1.2 Ma (I_Sr = 0.70762), obwohl diese Altersinformation vermutlich durch die Mischungsprozesse während des partiellen Schmelzens verfälscht ist.

     

Al-spinels in primitive arc volcanics

Summary Al-rich spinels (100Cr/(Cr + Al) < 5, Al₂O₃ > 50 wt%) are common in alpine peridotites, both terrestrial and lunar mafic and ultramafic cumulates, and in certain metamorphic rocks, but they are apparently rare in terrestrial volcanic rocks. Here we describe the occurrence of Al-rich spinel inclusions in olivine phenocrysts in island arc volcanic rocks from five new localities: Bukit Mapas (Sumatra) and eastern Bali in the Sunda arc, and Epi, Merelava, and Ambrym islands in the Vanuatu arc. More commonly, relatively Cr-rich spinels also occur as inclusions in the saine olivine phenocrysts, and it appears that the Cr-poor aluminous spinels must be in disequilibrium with the host basaltic melts. In the rocks studied, Al-rich spinels also coexist with trapped silicate glasses and highly aluminous clinopyroxene in melt inclusions in olivine. This paragenesis suggests an origin involving contamination by localized Al-rich melt pockets as opposed to a xenocrystic origin. Two mechanisms to produce this high-Al melt in basaltic magma chambers are suggested: (1) localized high-Al melt production by complete breakdown of assimilated lower crustal gabbroic rocks. In this model the high-Al melt may crystallise Al-rich spinels which are subsequently trapped as solid inclusions by phenocryst phases of the host basaltic melt or may be trapped as melt inclusions in which Al-rich spinels and Al-rich clinopyroxene crystallise as daughter phases, and (2) in congruent breakdown of amphibole in amphibole-rich cumulates in sub-arc, or sub-OIB volcano magma chambers. The latter reaction produces a melt with 20–22% of Al₂O₃, aluminous clinopyroxene, Al-rich spinel and olivine. Mixing between these amphibole breakdown products and host basaltic melt may occur throughout the evolution of a magmatic system, but particularly during recharge with hot magnesian basalt batches. Aluminous spinels and aluminous clinopyroxene produced during amphibole breakdown, or perhaps crystallised from aluminous melt produced in the saine reaction, are incorporated into the magma during recharge, and subsequently trapped, together with the coexisting Cr-spinels, by crystallising olivine and clinopyroxene.

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Al-Spinelle in primitiven Inselbogen-Vulkaniten

Zusammenfassung Al-reiche Spinelle (100Cr/(Cr + Al) < 5, Al₂O₃ > 50 Gew.%) sind in alpinen Peridotiten, in terrestrischen und lunaren mafischen und ultramafischen Kumulaten und in manchen metamorphen Gesteinen weit verbreitet, aber sie scheinen in terrestrischen, vulkanischen Gesteinen selten zu sein. Wir beschreiben hier das Vorkommen von Al-reichen Spinell-Inklusionen in Olivinkristallen von Inselbogen-Vulkaniten von 5 neuen Lokalitäten: Bukit Mapas (Sumatra) und Ost-Bali im Sunda-Bogen und die Inseln Epi, Merelava und Ambrym im Vanuatu-Bogen. Relativ Cr-reiche Spinelle kommen häufiger auch als Einschlüsse in denselben Olivin-Kristallen vor, und es scheint, daß Chrom-arme Aluminiumspinelle im Ungleichgewicht mit ihren basaltischen Mutterschmelzen stehen. In den untersuchten Gesteinen kommen Al-reiche Spinelle zusammen mit Silikatgläsern und Aluminium-reichen Klinopyroxenen in Schmelzeinschlüssen in Olivinen vor. Diese Assoziation weist auf einen Ursprung hin, der Kontamination durch lokalisierte Al-reiche pockets von Schmelze involviert; dies steht im Gegensatz zu einem Ursprung als Xenokristalle. Wir schlagen zwei Mechanismen vor, die diese Aluminium-reiche Schmelze in basaltischen Magmakammern erzeugen können: (1) lokalisierte Produktion von Aluminium-reicher Schmelze durch vollkommene Auflösung von assimilierten gabbroischen Gesteinen aus der unteren Kruste. In diesem Modell kann die Aluminium-reiche Schmelze Al-reiche Spinelle kristallisieren, die dann anschließend als feste Einschlüsse von Phenokristallen in der basaltischen Mutterschmelze eingefangen werden oder als Schmelzeinschlüsse, in denen Al-reiche Spinelle und Al-reiche Klinopyroxene als Tochterphasen kristallisieren. (2) Inkongruenter Zerfall von Amphibol in Amphibol-reichen Kumulaten in Magmakammern unter Inselbögen oder unter OIB-Vulkanen. Die letztgenannte Reaktion erzeugt eine Schmelze mit ungefähr 20–22% Al₂O₃, Aluminium-haltigen Klinopyroxen, Al-reichen Spinell und Olivin. Mischung zwischen diesen Produkten des Zerfalls von Amphibol und basaltischer Mutterschmelze kann während der ganzen Evolution eines magmatischen Systems stattfinden, aber besonders während der Zufuhr neuer heißer Magnesium-reicher Basalte. Aluminium-haltige Spinelle und Klinopyroxene, die während des Zerfalls von Amphibol entstanden sind oder vielleicht aus einer Aluminium-haltigen Schmelze in derselben Reaktion produziert wurden, werden während der Neuzufuhr in das Magma inkorporiert und im Anschluß daran, zusammen mit den koexistierenden Cr-Spinellen, von kristallisierendem Olivin und Klinopyroxen eingefangen.

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With 6 Figures     

Spinel-peridotite xenoliths from Kapfenstein (Graz Basin,Eastern Austria): A geochemical and petrological study

Summary Ultramafic xenoliths from the basaltic tuff of Kapfenstein (Graz Basin) are mainly protogranular and protogranular- to- porphyroclastic spinel lherzolites. In addition to these common rocks, a coarse-grained spinel harzburgite and a heterogeneous spinel peridotite consisting of a clinopyroxene-poor harzburgite and a clinopyroxene-rich lherzolite have been found. Interstitial amphiboles (pargasite and kaersutite) are present in most xenoliths. The magmatic activity which brought these xenoliths to the surface is part of the Plio-Pleistocene extension-related alkali basalt volcanism which took place in the Carpatho-Pannonian Region, post-dating the subduction-related calc-alkaline volcanism which formed the Inner Carpathian arc.Mineralogical and bulk geochemical data for Kapfenstein xenoliths are similar to those for other sub-continental shallow mantle xenolith suites. Correlation diagrams for major and trace elements indicate that their chemical variations are related to different degrees of partial melting due to the extraction of mafic melts. Rare earth element (REE) patterns of separated clinopyroxenes from the xenoliths are generally light rare earth element (LREE)-depleted, although LREE-enriched and more complex patterns have also been found.⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and¹⁴³Nd/.¹⁴⁴Nd isotopic ratios of separated clinopyroxenes vary between 0.70193 and 0.70330 (^Sr, = – 36.4 to –17.0) and 0.512824 and 0.513589 (_NdNd = 4.2 to 18.l), respectively. The highest⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and lowest¹⁴⁴³Nd/¹⁴⁴Nd.Nd ratios occur in those samples which have the most refractory character and also have the most unusual REE patterns. REE determined by ion microprobe on separated interstitial amphibole grains indicate equilibrium with the host peridotite in most of the xenoliths but disequilibirum conditions have been observed, including some extreme LREE enrichments.Striking textural and some geochemical and isotope geochemical similarities have been recognised between Kapfenstein xenoliths and those from the Eastern Transylvanian Basin, both of which are situated on the edges of the diapiric upwelling located in the central part of the Pannonian Basin. The deformation, depletion and enrichment processes which occurred in these two areas are thought to be similar. The LREE-enriched interstitial amphiboles and the presence of cross-cutting amphibole veins suggest that the shallow depleted lithospheric mantle beneath the Graz Basin has been affected by metasomatising events related to the mafic alkaline host magmas rather than by subduction-related fluids or melts.

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Spinel-peridotit Xenolithe von Kapfenstein (Grazer Becken, Ostösterreich): Eine geochemische und petrologische Studie

Zusammenfassung Die ultramafischen Xenolithe aus dem Basaltuff von Kapfenstein (Grazer Becken) bestehen großteils aus protogranularem und porphyroklastischem Spinell-Lherzolith. Abgesehen von diesen weitverbreiteten Gesteinen wurden auch ein grobköringer Spinell-Harzburgit und ein heterogener Spinell-Peridotit, der aus einem Klinopyroxen-armen Harzburgit und einem Klinopyroxen-reichen Lherzolith besteht, gefunden. Interstitielle Amphibole (Pargasit und Kaersutit) sind in den meisten Xenolithen vorhanden. Die magmatischen Prozesse, die diese Xenolithe an die Erdoberfläche befördeten, stehen mit dem mit Extension assoziierten Alkali-Basalt-Vulkanismus, der während des Pliozän/ Pleistozäns dem durch Subduktion ausgelösten Kalk-alkalischen Vulkanismus des inneren Karpathenbogens folgte, in Zusammenhang.Die mineralogischen und geochemischen Vollanalysen der Kapfensteiner Xenolithe sind mit den Daten von anderen Gruppen von subkontinentalen Xenolithen des oberen Mantels vergleichbar. Korrelationsdiagramme für Haupt- und Spurenelemente zeigen, daß die chemische Variation auf verschiedene Grade von Teilschmelzbildung zurück-zuführen ist. Die Verteilungsmuster der Seltenen Erden in Klinopyroxenen der Xenolithe sind generall LREE-verarmt, aber LREE angereichte und kompliziertere Verteilungsmuster kommen vor. Die⁸⁷Sr/⁸⁶Sr und¹⁴³Nd/1⁴⁴Nd Isotopenverhältnisse der Klinopyroxene schwanken zwischen 0.70193 und 0.70330 (_Sr = von – 36.4 bis –17.0), beziechungsweise zwischen 0.512854 und 0.513589 (_Nd=von –4.2 bis 18.l). Die höchsten⁸⁷Sr/⁸⁶Sr und niedrigsten¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd Isotopenverhältnisse treten in den Proben mit dem stärksten refraktären Charakter und den ungewöhnlichsten REE-Verteilungsmustern auf. Die mittels Zonensonde ermittelten Gehalte an REE der interstitiellen Amphibole deuten ein Gleichgewicht mit dem Wirt-Peridotit an, obwohl auch Anzeichen von gestörtem Gleichgewicht, unter anderem extreme Anreicherungen an LREE, beobachtet wurden.Ein Vergleich der Kapfenstein-Xenolithe mit denen aus dem östlichen Transsylvanischen Becken zeigt bemerkenswerte strukturelle und einige geochemische und isotopengeochemische Ähnlichkeiten. Beide Gegenden befinden sich am Rande des Erdmantel diapirs, im Zentrum des Pannonischen Beckens. Die Deformationen und Verarmungsund Anreicherungsprozesse, die in beiden Gebieten stattfanden, sind vergleichbar. Die an LREE angereicherten interstitiellen Amphibole und das Auftreten von diskordanten Amphibolgängen legen nahe, daß der obere verarmte lithosphärische Mantel unter dem Grazer Becken von, mit den mafischen alkalischen Grund-Magmen verwandten, metasomatischen Prozessen erfaßt worden ist, und nicht von mit Subduktion assoziierten Flüssigkeiten oder Schmelzen.

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With 7 Figures     

Über Spaltbarkelt und Kristallstruktur

Zusammenfassung Die Zusammenhänge zwischen Spaltbarkeit und Kristallstruktur werden aufgezeigt. Es werden dieverschiedenen Spalebarkeitsgrade einiger Kristallarten gedeutet, wodurch die bei der Spaltbarkeit wirksamen Faktoren sich zu erkennen geben. Die Vorstellung, daß die dichtest besetzte Netzebéne als beste Spaltfläche auftritt, gilt nicht allgemein und ist nicht ursächlich richtig. Vielmehr hängt Verlauf und Güte der Spaltbarkeit von zwei Faktoren ab: l. Diejenige Netzebene ist die beste Spaltfläche zwischen deren paralleler Schar schwächste Kräftearten (heterodesmische Kristalle) bzw. geringste Anzahl von Bindungen je Flächeneinheit wirksam sind (homodesmische Kristalle). 2. Bei allen nicht stark anisometrischen Kristallen, wenn ihre Bausteine einen — wenn auch nur geringen — heteropolaren Bindungscharakter tragen, muß stets die Bedingung erfüllt sein, daß durch geringe Verschiebung eines Gitterteiles gegenüber dem anderen gleichnamige Ionen einander auf kürzest möglichen Abstand genähert werden können. Dadurch erfolgt elektrostatische Zersprengung des Kristalls parallel einer Ebene. Diese HypotheseJ. Starks wird hier bewiesen, und es wird gezeigt, daß bei Gleichheit der Größe der Bindungskräfte, welche zwischen parallelen Netzebenen im ungestörten Kristall wirksam sind, die Güte der Spaltbarkeit dann am besten ist, wenn nicht nur die nächst-benachbarten sondern auch die übernächsten gleichnamigen Ionen nach Verschiebung des einen Kristallteiles gegenüber dem anderen in Abstoßungsstellung gebracht worden sind.     

Some petrological features of Bosnian peridotitegabbro-complexes in the Dinaride zone of Yugoslavia

Summary The ophiolite zone of the Dinarides is part of the long gabbro-peridotitebelt stretching from the Alps to the Himalajas. It comprises plutonic rocks. ranging from peridotite to albite granite which intrude sediments of Jurassic (?) age (Diabase-Hornstein Formation) and are unconformably overlain by coarse-grained clastic sediments of Tithonian age.The principal plutonic rocks are alpine-type peridotite, represented by gneissic lherzolite and banded lherzolite with alternating olivinite and pyroxenite bands. Contacts between ultramafics and country rocks are distinctly tectonic and no contact phenomena have been detected. The banding of the ultramafics is dicordant with the long dimension of the larger rock units. It is presumed that the ultramafics were intruded into the Jurassic rocks as solid masses.Gabbro is about 5 percent as abundant as peridotite. It appears to be of two kinds, one related to peridotite, and the other related to dolerite. Feldspathic peridotite, troctolite, olivine gabbro and subordinate diallage gabbro are interlayered with, and grade into, feldspar-free peridotite. Compositional variations in the gabbro are obscure on a small scale and banding is not as easily recognized as in the ultramafic rocks.Gabbro related to dolerite forms distinct sill-like bodies in Jurassic sediments, frequently unrelated to ultramafic rocks. Rocks intruded by the sills are metamorphosed, unlike those along contacts with peridotite-related gabbro. The sills consist, predominantly of more or less amphibolized gabbrodolerite with subordinate gabbro-diorite, oligoclasite, albitite, albite syenite, and albite granite. The degree and trends of differentiation vary in different gabbro-dolerite masses.Amphibolites are as abundant as gabbro and occur mostly along contacts between ultramafics and Jurassic rocks. They appear to be of two kinds which can be correlated with the two kinds of gabbroic rocks.The two intrusive associations cannot be explained by a single magmatic process as proposed by the classical ophiolite hypothesis. All the relations suggest that the peridotite and associated gabbro were intruded in a nearly, if not quite solid state. They may have been derived from the basement of the Jurassic eugeosyncline made up of old Paleozoic formations or from the upper mantle.The gabbroic rocks associated with dolerite are cumulates formed by gravitational crystal settling from a primary tholeiite magma. The associated albite-containing rocks might be considered as final products of this fractionation, which also may have produced flows of spilite and subordinate keratophyre in the Jurassic sediments. It seems possible, however, that the soda-rich rocks could be a separate group formed from a hydrous spilitekeratopyre melt complementary to primary tholeiite magma. The gabbrodolerite rocks have been transformed into amphibolite of epidote amphibolite and low amphibolite facies by regional metamorphism.The interlayering of the amphibolite of higher metamorphic facies, containing labradorite and bytownite, with peridotite, suggests that they once were layered gabbro. This interlayering indicates a common origin. The relations of the banding and foliation indicate a good deal about the character of the flowage processes both in the amphibolite and in the ultramafics.

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Einige petrographische Züge bosnischer Peridotit-Gabbro-Komplexe der Dinariden-Zone Jugoslawiens

Zusammenfassung Die Ophiolith-Zone der Dinariden bildet einen Teil des langen Gabbro-Peridotit-Bogens, der sich von den Alpen bis zum Himalaya erstreckt. Sie umfaßt von Peridotit bis Albit-Granit reichende Erstarrungsgesteine, welche in Sedimente jurassischen (?) Alters intrudieren (Diabas-Hornstein-Formation) und welche diskordant von grobklastischen thitonen Sedimenten überlagert werden.Die verbreitesten Erstarrungsgesteine sind alpinotype Peridotite, die durch gneisartige Lherzolithe und gebänderte Lherzolithe mit abwechselnden Olivinit-und Pyroxenit-Bändern vertreten werden. Die Kontakte zwischen den Ultramfiten und den Rahmengesteinen sind eindeutig tektonisch—es wurden keinerlei Kontakterscheinungen gefunden. Die Bänderung der Ultramafite liegt diskordant zur Längserstreckung der größeren Gesteinseinheiten. Es wird angenommen, daß die Ultramafite als feste Massen in die jurassischen Sedimente intrudiert wurden.Die Gabbros machen mengenmäßig etwa 5 Prozent der Peridotite aus. Es scheint zwei Arten zu geben: Die eine hat Beziehungen zu den Peridotiten, die andere zu den Diabasen. Feldspat-führende Peridotite, Troktolithe, Olivingabbros und untergeordnete Diallaggabbros wechseln lagenweise mit Feldspat-freiem Peridotit und gehen in diesen über. In kleinem Maßstab sind Wechsel in der Zusammensetzung der Gabbros undeutlich, und die Bänderung ist nicht so leicht zu erkennen wie bei den ultramafischen Gesteinen.Die Gabbros, welche Beziehungen zu den Doleriten zeigen, bilden getrennte Lagergang-ähnliche Körper in jurassischen Sedimenten; sie zeigen häufig keine Beziehungen zu ultramafischen, Gesteinen. Im Gegensatz zu den Kontakten von Peridotit-verwandten Gabbros zeigen Gesteine, in welche Lagergänge intrudierten, Metamorphoseerscheinungen. Die Lagergänge bestehen hauptsächlich aus mehr oder weniger amphibolisierten Gabbro-Doleriten mit untergeordneten Gabbro-Dioriten, Oligoklasiten, Albititen, Albit-Syeniten und Albit-Graniten. Ausmaß und Richtung der Differentiation variieren in den verschiedenen Gabbro-Dolerit-Massen.Amphibolite sind ebenso häufig wie Gabbros und kommen meist an den Kontakten zwischen Ultramafiten und jurassischen Gesteinen vor. Es scheint zwei Arten zu geben, welche den beiden Arten gabbroider Gesteine zugeordnet werden können.Die zwei intrusiven Assoziationen können nicht durch einen einzigen magmatischen Prozeß erklärt werden, wie dies durch die klassische Ophiolith-Hypothese versucht wurde. Alle Beziehungen weisen darauf hin, daß die Peridotite und die damit assoziierten Gabbros im fast, wenn nicht sogar völlig festen Zustand intrudiert wurden. Sie können vielleicht aus der Basis der jurassischen Eugeosynklinale, die aus altpaläozoischen Formationen aufgebaut ist, oder aus dem oberen Mantel stammen.Die mit Doleriten verknüpften gabbroiden Gesteine sind Anreicherungen, die durch gravitative Kristallabsonderung aus einem primären tholeiitischen Magma entstanden sind. Die zugehörigen Albit-führenden Gesteine könnten als Endprodukte, dieser Fraktionierung, welche auch Ströme von Spilit und untergeordnet Keratophyr in den jurassischen Sedimenten erzeugt haben könnten, betrachtet werden. Es scheint indessen möglich, daß die Natriumreichen Gesteine eine eigene Gruppe bilden könnten, die aus einer zum primären tholeiitischen Magma komplementären, wasserreichen Spilit-Kerato-phyrschmelze entstanden. Die Gabbro-Dolerit-Gesteine wurden durch Regionalmetamorphose in Amphibolite der Epidot-Amphibolit-und der unteren Amphibolitfazies umgewandelt.Die Wechsellagerung der höher metamorphen Amphibolite, die Labrodor und Bytownit enthalten, mit Peridotit weist darauf hin, daß sie früher gebänderter Gabbro waren. Diese Wechsellagerung zeigt, einen gemeinsamen Ursprung an. Die Beziehungen zwischen Bänderung und Schieferung geben sowohl in den Amphiboliten wie in den Ultramafiten starke Hinweise über den Charakter der Strömungsprozesse.

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With 14 Figures     

Synthesis of Pt- and Pd-sulphides in low temperature (85°C) solutions buffered by clay minerals and graphite: Preliminary results

Summary Some recent investigations of black shales reveal platinum-group element (PGE) concentrations in the ppm range. The low temperature nature of these mineralized sediments and their composition stimulated this first attempt to synthesize Pt- and Pd-phases in solutions at temperatures below 100°C under reducing conditions with H₂S flow through the solution. Experiments under controlled Eh-pH with montmorillonite presaturated in Pd and Pt in different chloride solutions resulted in the formation of Pt- and Pd-sulphides. PtS- and PdS-stability fields are very close to each other in Eh-pH values (400mV, 9). These data are in good agreement with those determined for some base metal sulphides synthesized at similar temperature by other researchers.The results may support the role of clay minerals as possible concentrators for PGE in the sedimentary environment.

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Synthese von Pt- und Pd-Sulfiden in gepufferten und mit Tonmineralen gesättigten Tieftemperaturlösungen (85°C)

Zusammenfassung Neuere Untersuchungen der Schwarzschiefer ergeben Konzentrationen an Platingruppenelementen (PGE) in ppm-Bereich. Niedrigtemperatur-Bedingungen und die Zusammensetzung der mineralisierten Sedimente gaben den Anlaß zur erstmaligen Synthese von Pt- und Pd-Phasen in H₂S-haltigen reduzierenden Lösungen bei Temperaturen unterhalb von 100°C. Bei Experimenten, die unter kontrollierten Eh-pH-Werten in unterschiedlichen Lösungen mit an Pd und Pt vorgesättigtem Montmorillonit durch-geführt wurden, konnte die Ausfällung von Pt- und Pd-Sulfiden nachgewiesen werden. Die Stabilitätsfelder der gebildeten PtS und PdS liegen nahe beieinander, bei Eh = 400 mV und pH = 9. Diese Bedingungen sind in Übereinstimmung mit den von anderen Autoren für einige Buntmetallsulfide bestimmten Daten unter ähnlichen Temperaturen.Die gewonnenen Ergebnisse bekräftigen die Rolle von Tonmineralen beim Absatz von PGE in sedimentärem Milieu.

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With 3 Figures     

Loveringite from the koitelainen layered intrusion,Northern Finland

Summary Conditions favouring the crystallization of loveringite, (Ca, REE) (Ti, Fe, Cr)₂₁ 0₃₈ in Koitelainen were sustained from the base of the lower zone to the upper part of the main zone. Loveringite is most common in rocks with much intercumulus quartz, potassium feldspar, and phlogopite, and is accompanied by accessories such as zircon, chlorapatite, baddeleyite and thorite. It is particularly common among pyroxene cumulates in the upper part of the lower zone. Here, and apparently also in plagioclaseorthopyroxene-clinopyroxene cumulates of the main zone, loveringite occurs as a cumulus phase. The presence of Cr in the intercumulus liquid is not essential to the stability of loveringite; instead, petrographic evidence and the presence of incompatible elements (Zr, Hf, REE, U, Th) contained in loveringite point to the crucial role of crustal contaminants. Loveringite crystallized in parts of the magma chamber heavily contaminated by acid crustal anatectic melt, and eventually settled from density flows loaded with cumulus crystals. Postcumulus reactions produced concentric ilmenitezircon mantles around loveringites and thus contributed to the compositional heterogeneity of the mineral. We suggest that much of the loveringite that once crystallized in layered intrusions may have been consumed through postcumulus reactions. Loveringite is easy to detect under the reflected light microscope and can be readily distinguished from rutile, chromite and ilmenite, but not from some other members of the crichtonite group. The composition of the Koitelainen loveringite is comparable to that of other occurrences. The spectral reflectance values are 2–3% lower as compared to ilmenite. The reflectance data indicate that the mineral is anisotropic. The VHN₁₀₀ values, 792–933, are significantly higher than those published heretofore.[/p]

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Loveringit aus dem Intrusiv-Komplex von Koitelaineen, Nordfinland

Zusammenfassung In der Koitelainen-Intrusion waren während der magmastichen Etwitcklung der Gesteine der älower zone" und ämain zone" die Bedingungen für die Bildung von Loveringit, (Ca, REE) (Ti, Fe, Cr)₂₁ O₃₈, erfüllt, der in Gesteinen mit Quarz, Kalifeldspat und Phlogopit als Interkumulus, häufig auftritt. Sein Vorkommen ist eng verknüpft mit akzessorischen Mineralen wir Zirkon, Chlorapatit, Baddeleyit und Thorit. Ebenso häufig wurde Loveringit in den Pyroxen-Kumulaten der älower zone" und in PlagioklasOrtho-und Klinopyroxen-Kumulaten der ämain zone" als Kumulus-Phase gefunden. Die Anwesenheit von Cr in der Interkumulus-Schmelze ist kein wesentlicher Faktor für die Stabilität des Loveringits. Vielmehr zeigen petrologische Hinweise und die Konzentration der inkompatiblen Elemente (Zr, Hf, seltene Erden, U, Th) in Loveringit die entscheidende Rolle der krustalen Kontamination des Magmas bei seiner Bildung an. Es kristallisierte in Teilbereichen der Magmenkammer, die durch krustale anatektische Schmelze stark kontaminiert war. Reaktionen während der Postkumulusphase führten zur Bildung von konzentrischen Ilmenit-Zirkon-Säumen um Loveringitkristalle und bewirken eine chemische Inhomogenität sowie teilweise Aufläsung des Minerals. Aufgrund dieser Beobachtungen wird vermutet, daß ein großer Teil der in älayered intrusions" einmal kristallisierten Loveringite bei Reaktionen in der Postkumulusphase von der Schmelze wieder konsumiert wurde. Die chemische Zusammensetzung des Loveringits von Koitelainen ist mit der aus anderen Vorkommen vergleichbar. Mikroskopisch läßer sich anhand seiner Reflexionsdaten ohne weiteres von den Begleitmineralen Rutil, Chromit und Ilmenit unterscheiden. Die spektrale Reflexion von Loveringit ist 2–3% niedriger als bei Ilmenit. Die VHN_1OO-Werte mit 792–933 sind im Vergleich zu den bisher publizierten Daten wesentlich höher.

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With 7 Figures     

Geochemistry and petrology of the late cenozoic alkali basalts of the western Carpathians (Czechoslovakia)

Summary Miocene to Quaternary alkali volcanism in the Western Carpathians followed calcalkali volcanism in the same region. The alkali volcanics have restricted composition ranging from alkali basalts and basanites to rare trachyandesites. They contain ultramafic xenoliths, megacrysts and xenocrysts of olivine, pyroxene and amphibole. Pyroxene xenocryst cores differ in color compared to pyroxene phenocrysts. Alkali basaltic rocks are enriched in LILE, LREE (La_n/Yb_n = 10–19) and HFS elements. Based on major and trace element distribution and Nd, Sr and Pb isotopic composition, we suggest that metasomatically-enriched manlte peridotite was the source material of the alkali magmas. The range in composition of rocks and their minerals was probably controlled by (1) inhomogenities in the mantle-source and/or different degrees of melting, and (2) metasomatism associated with infiltration of alkali basalt magma through peridotite during ascent through the subcontinental lithosphere. The origin of fluids metasomatically enriching the mande is unclear. Their derivation from the subducted slab cannot be excluded.

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Geochemie und Petrologie jungkänozoischer Alkali-Basalte der Westkarpaten (Tschechoslowakei)

Zusammenfassung Der miozäne bis quartäre alkalische Vulkanismus der Westkarpaten folgt in Raum und Zeit auf den Kalk-Alkali-Vulkanismus. Die Zusammensetzung der alkalischen Vulkanite verändert sich nur in einem begrenzten Ausmaß von überwiegend alkalischen Basalten und Basaniten zu seltenen Trachyandesiten. Die Vulkanite enthalten ultramafische Xenolithe, Megakriste und Xenokriste von Olivin, Pyroxen und Amphibol. Die Pyroxen-Xenokriste bilden Kerne abweichender Farbe in einigen Pyroxen-Phenokristen. Die alkalischen Basaltgesteine sind an LILE, LREE (La_n/Yb_n = 10–19) und HFS Elementen angereichert. Aufgrund der Haupt- und Spurenelementverteilung, sowie der Isotopen-Zusammensetzung von Nd, Sr un Pb kann angenommen werden, daß das Ursprungsmaterial der alkalischen Magmen ein metasomatisch angereicherter Mantel-Protolith war. Die in der Zusammensetzung der Gesteine und Minerale beobachtete Variabilität ist wahrscheinlich das Resultat der (1) Inhomogenität des Ursprungsmaterials und/oder des unterschiedlichen Aufschmelzungsgrades und (2) metasomatischen Erscheinungen in Verbindung mit der Infiltration des alkalibasaltischen Magmas in Mantel-Peridotite während ihres Emporsteigens durch die subkontinentale Lithosphäre. Der Ursprung des Fluids, welches den Mantel metasomatisch angereichert hat, ist unklar. Eine Herkunft aus der subduzierenden Platte kann nicht ausgeschlossen werden.

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With 6 Figures     

Reaktionen zwischen festen,insbesondere ozeanischen Salzen

Zusammenfassung Nach einigen einleitenden Zeilen über Reaktionen zwischen festen Stoffen im allgemeinen und zwischen Salzen im besonderen werden die vonLeonhardt und Mitarbeitern ausgeführten Synthesen mitgeteilt. Hierbei werden im Anschluß an dieIdeschen Versuche der Bewässerung und Entwässerung von MgSO₄ die Kieseritausblühungen in Salzbergwerken als feste Salzumwandlungen erwähnt.Es wird gezeigt, daß bei einigen der Synthesenbeispiele vonLeonhardt und Mitarbeitern während der Reaktion H₂O zusätzlich entsteht. Da der weitere Reaktionsablauf also bei Gegenwart von Laugenspuren vor sick gehen könnte — dieses muß von Fall zu Fall entschieden werden — sollte man derartige Reaktionen als laugenfrei einsetzende bezeichnen. —Leonhardt undBerdesinski machten wahrscheinlich, daß die laugenfreien Reaktionen unter dem katalytischen Einflusse von H₂O-Dipolfilmen auf den Kristalloberflächen begünstigt vor sich gehen, die Gitterbausteine reagieren direkt miteinander, und dieses ist ein neuer Weg des Zusammenschlusses von Ionen zu einer neuen Verbindung.Da in der Praxis, sowohl in den natürlichen Rohsalzen als auch den Düngesalzprodukten, die Salze außer H₂O-Dipolfilmen stets noch mit Laugenspuren in Form mikroskopisch sichtbarer Einschlüsse behaftet rind, kann man bei Betrachtung der festen Reaktionen in bezug auf natürliche Salze nicht an einer Überprüfung des Einflusses von solchen Laugenspuren vorübergehen. Es wird auseinandergesetzt, daß Laugenspuren Keime des Reaktionsproduktes bilden und als Überträger der Ionen zwischen scheinbar fest reagierenden Salzen wirken können in genau derselben Weise wie bei Gegenwart von viel Lauge zwischen Bodenkörpern, und daß die theoretischen Stabilitätsbedingungen, die zwischen Bodenkörpern in Lösungsgleichgewichten bestehen, auch für das feste Salzgemisch gelten müssen. Allerdings können die aus Bodenkörperumsetzungen enter Lauge bekannten Reaktionen im festen laugenfreien Zustande unterbleiben (Bestehen falscher Paragenesen) bzw. bei Gegenwart von Laugenspuren verzögert vor sich gehen. Es werden hierfür Beispiele und eventuelle Reaktionsmöglichkeiten nach den Lösungsgleichgewichten gegeben. Die im Salzgebirge und in der Kaliindustrie sich abspielenden festen Salzreaktionen sind unter diesen Gesichtspunkten zu betrachten. Sie gehören in das Grenzgebiet von Reaktionen zwischen festen Stoffen und Laugenumsetzungen, d. h. sind als Bodenkörperumsetzungen mit derLaugenmenge nahezu gleich Null auffaßbar.Eine Charakterisierung von natürlichen, in diesem Sinne fest reagierten Salzvorkommen steht noch aus und wird sehr schwierig sein. Es kann aus den Reaktionsmöglichkeiten und Bedingungen wahrscheinlich gemacht werden, daß die Zahl derverschiedenen natürlichen (d. h. im Salzgebirge) festen Salzreaktionen nicht sehr groß sein wird.Der Einfluß des Druckes wird sich erst bei sehr hohen Werten (um 10000 Atm) in einer wesentlichen Verschiebung der Stabilitätsverhältnisse, die aus den enter Atmosphärendruck ausgearbeiteten Lösungsgleichgewichten bekannt sind, auswirken. Nach den neuesten Forschungen muß bezweifelt werden, daß derartig hohe Drucke im Salzgebirge allgemein geherrscht haben.Herrn Prof. Dr.Jean d'Ans zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Late caledonian lamprophyre dyke swarms of South-Eastern Scotland

Summary Cale-alkaline lamprophyre (minette) dykes in the eastern Southern Uplands of Scotland form part of a swarm nearly parallel to the inferred Iapetus Suture, stretching from the Ards Peninsula of Northern Ireland to St. Abbs Head in the east. The dykes are clustered close to several small granitoid bosses, but appear to be younger than the plutons and their associated porphyrite-porphyry dykes. Mica- (minette and kersantitic-minette) and hornblende-lamprophyres are present further west near Hawick where no intermediate-acid plutons or dykes occur. The lamprophyres have enrichments in LILE and LREE and relative depletions of HFS elements typical of subduction-related ultrapotassic magmas. These incompatible element enrichments are present in rocks with high Mg number and Ni and Cr contents, which combined with experimental constraints, their fine-grained nature and presence of chilled margins, imply a near-primary status for the least evolved varieties. High values of LREE, LILE, La/Nb, La/Yb, s Sr and low Nd imply derivation from a previously metasomatised source. The minettes were probably derived from a source containing garnet and phlogopite, and the hornblende varieties from a shallower source in the stability field of amphibole. The minettes of the eastern Southern Uplands have not provided a parental component to the 410 Ma. granitoids which were derived from a more depleted source. The similarity of the lamprophyres to those in the Lake District south of the Iapetus Suture is taken to indicate underthrusting of Lake District lithosphere beneath the Southern Uplands. Emplacement of lamprophyre dyke swarms is likely to be structurally controlled, and the presence of the main swarm in the Southern Uplands may indicate the sub-surface trace of the Iapetus Suture.

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Spätkaledonische Lamprophyrgänge in SE Schottland

Zusammenfassung Kalk-alkalische Lamprophyrgänge (Minette) im östlichen Teil der südlichen schottischen Uplands sind Teil eines Gangscharensystems, das fast parallel zu der vermuteten lapetus-Suturzone, die sich von der Halbinsel von Ards in Nordirland bis nach St. Abbs Head im Osten erstreckt, verläuft. Die Gänge konzentrieren sich um kleinere Granitoidkörper, scheinen aber jünger zu sein als die Plutone und ihre assoziierten Porphyrit-Porphyry Dikes. Glimmer- (Minette und kersantitische Minette) sowie Hornblende-Lamprophyre kommen westlich von Hawick vor, wo keine intermediären bis sauren Plutone oder Dikes anzutreffen sind. Die Lamprophyre sind an LIL- und LRE-Elementen an- bzw. an HFS-Elementen abgereichert, was typisch für subduktionsbezogene ultrapotassische Magmen ist. Diese Anreicherung an inkompatiblen Elementen ist in Gesteinen mit hohen Gehalten von Mg, Ni und Cr beobachtbar, was in Verbindung mit experimentellen Untersuchungen, der feinkörnigen Natur der Gesteine und dem Auftreten von gefritteten Intrusionskontakten einen nahezu primären Zustand der am wenigsten entwickelten Varietäten impliziert. Hohe LREE-, LILE-, La/Nb-, La/Yb-, Sr- und niedrige Nd-Werte belegen die Herkunft aus einer ursprünglich metasomatschen Quelle. Die Minetten stammen vermutlich aus einer granat- und phlogopitführenden, die hornblendeführenden Gesteine aus einer seichteren im Stabilitätsbereich von Amphibol liegenden Quelle. Die Minetten lieferten keinen Beitrag zu den 410 Ma Granitoiden, die aus einer stärker verarmten Quelle stammen müssen. Die Ähnlichkeit der schottischen Lamprophyre zu jenen im Lake District südlich der lapetus-Sutur zeigt ein Unterschieben der Lake Distric Lithospäre unter die südlichen Uplands an. Die Platznahme der Lamprophyrgänge ist sehr wahrscheinlich strukturell kontrolliert und die Anwesenheit der Gangsysteme könnte den Verlauf der Iapetus-Sutur in der Tiefe nachzeichnen.

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Deceased

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With 10 Figures     

Metasomatic depletion of Ni-Cu-Fe sulphides,Vammala Mine,Finland

Summary Migmatite-derived granitic melt dilationally intruded a 1.89 Ga Ni-Cu-Fe sulphide-bearing peridotite layer. A reduction of in situ ore grade resulted from the 5–15% volume increase. Alteration zones of amphibole-phlogopite, after peridotite, separate the once-granitic dykes from the now-serpentinized peridotite. The mass-gains and -losses of the peridotite-to-zonereal transition are studied in terms of the serpentinized peridotite-to-zoneapparent transition. Ni, Cu, FeO and S were overall mass-loss components during the metasomatic exchange between the peridotite and the granitic melt. However, the components were retained but redistributed (internally remobilised) in the outer zones, but transferred into the dyke from the innermost zone (externally remobilised). Because theextent of theexternal remobilisation was on the scale of centimetres to metres, sulphides were not lost from the volume encompassing the peridotite and dykes. In contrast to dilation, remobilisation did not adversely influencein situ ore grade at stopeor mine-scales.

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Metasomatische Verarmung von Ni-Cu-Fe Sulfiden, Vammala Mine, Finnland

Zusammenfassung Eine granitische Schmelze aus Migmatiten intrudierte eine 1.89 Ga alte Ni-Cu-Fe Sulfid-führende Peridotitlage. Die Volumenzunahme von 5 bis 15% führte zu einer Reduktion derin situ Erzgehalte. Umwandlungszonen von Amphibol-Phlogopit, die aus dem Peridotit hervorgegangen sind, trennen die ehemals granitischen Gänge von dem jetzt serpentinisierten Peridotit. Massengewinne und -verluste der realen Übergangszonen werden auf Basis der serpentinisierten scheinbaren Übergänge untersucht. Ni, Cu, FeO and S waren Massenverlust-Komponenten wdhrend des metasomatischen Austausches zwischen dem Peridotit und der granitischen Schmelze. Die Komponenten wurden jedoch behalten aber umverteilt (intern remobilisiert) in den äußeren Zonen, aber in den inneren Zonen wurden sie in den Gang transferiert (externe Remobilisation). Weil das Ausmaiß der externen Remobilisation im Maßstab von Zentimetern bis Metern lag, wurden Sulfide aus dem Volumen der Peridotite und Gänge nicht abgeführt. Im Gegensatz zu Aufweitung hat Remobilisation keinen negativen Einfluß auf denin situ Erzgehalt auf dem Maßstab von Abbauen oder ganzen Bergwerken.

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With 4 Figures     

MinIdent: An application to the identification and classification of amphiboles

Summary Amphibole data in the MinIdent database (Smith andLeibovitz, 1986) were initially entered using species names quoted in the original source. The database has been updated by reclassifying these early data using the program AMPHTAB supplied by N. M. S. Rock and by adding supplemental data from the more recent literature, with the species names again checked using AMPHTAB. Associated MinIdent mineral identification software was utilized to determine which minerals in the database most closely resemble a series of unknown specimens chemically, as expressed in the Chemical Matching Index, CM, a relative figure-of-merit. Chemical data fromMogessie and Tessadri (1982) and Hawthorne (1983) were used to check the agreement between MinIdent and AMPHTAB for the classification of 221 unknown amphiboles.With 450 amphibole analyses entered and compiled in MinIdent, the name assigned by AMPHTAB showed the highest value of CM in MinIdent for 127 of the 221 unknown amphiboles (57.5°/x) and the second highest value for another 32 (14.5%). A chemically adjacent amphibole field had the highest value of CM for 59 of the 221 unknowns (26.7%), where chemically adjacent refers to a change in one chemical parameter. The greatest discrepancy between the two programs occurred in the hornblendes, with an agreement of just 20%, although for 58% of the unknowns the species with the highest CM in MinIdent was in a chemical field adjacent to the species name assigned by AMPHTAB. In many cases the disagreement between MinIdent and AMPHTAB could be ascribed to a lack of data in MinIdent.A comparison of the two programs suggests that the assignment of a single name to an unknown amphibole by AMPHTAB with no direct indication of its reliability may be; misleading. Standard analytical errors are frequently sufficient to overlap the arbitrary boundaries between amphibole species fields. In such cases it may be preferable to use a program such as MinIdent which, rather than assigning an arbitrary amphibole name, presents a list of 20 amphiboles with the degree of similarity between them and the unknown amphibole indicated. MinIdent offers the additional benefit of allowing input of other than chemical data and bases the match between unknown and standard data upon all input data. This will become more of an advantage as instruments such as automated refractometers become available for routine use.

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Zusammenfassung Ausgangspunkt war das Amphibol-Datenmaterial (Smith und Leibovitz, 1986) mit den dort verwendeten Artnamen. Diese Basisdaten wurden vervollständigt und erneuert durch Reklassifizierung mittels des AMPHTAB Programms, ergänzt durch N. M. S. Rock, und durch Hinzufügung weiterer Daten aus der neuesten Literatur, deren Speciesnamen wiederum mit AMPHTAB überprüft wurden. Außerdem wurde eine MinIdent Mineralidentifizierungs-Software verwendet, um die Minerale zu bestimmen, die in ihrem Chemismus am ehesten einer Serie von unbekannten Amphibol-Species entsprechen, wie sie im Chemical Matching Index (CM) aufscheinen. Zur Klassifikation von 221 unbekannten Amphibolen wurden chemische Daten von Mogessie und Tessadri (1982) verwendet um die Übereinstimmung zwischen MinIdent und AMPHTAB zu überprüfen.Unter den 450 in MinIdent zusammengestellten und eingegebenen Amphibolanalysen zeigen die bei AMPHTAB angegebenen die höchsten CM Werte, nämlich 127 von 221 unbekannten Amphibolen (57,5%) und weitere 32 (14,5%) die zweithöchsten Werte. Innerhalb eines chemisch benachbarten Amphibolfeldes hatten 59 der 221 unbekannten Amphibole (26,7%) die höchsten CM Werte, wobei unter achemisch benachbart die Änderung eines chemischen Parameters zu verstehen ist. Die größten Unterschiede zwischen den beiden Programmen traten bei den Hornblenden auf. Die Übereinstimmung lag bei nur 20%, obwohl bei 58% der unbekannten Amphibole die Species mit dem höchsten CM Wert in MinIdent in ein chemisches Feld zu liegen kamen, welches zu den bei AMPHTAB angegebenen Speciesnamen eine benachbarte Position einnimmt. Die Unterschiede zwischen MinIdent und AMPHTAB könnten in vielen Fällen auf ein Fehlen von Daten in MinIdent zurükzuführen sein.Ein Vergleich beider Programme deutet an, daß die Angabe eines Einzelnamens für ein unbekanntes Amphibol im AMPHTAB Programm ohne Angaben über die Zuverlässigkeit zu Mißverständnissen führen kann. Normale analytische Fehler können bereits dazu führen, daß die Grenzen zweier willkürlicher Amphibolfelder überlappen. In derartigen Fällen emphiehlt sich die Anwendung des MinIdent Programmes, welches eben nicht einen willkürlichen Amphibolnamen angibt, sondern eine Liste von 20 Amphibolen mit dem Grad ihrer Ähnlichkeit, und einem Hinweis auf den unbekannten Amphibol. MinIdent bietet den zusätzlichen Vorteil, daß man außer chemischen auch andere Daten eingeben kann, und stellt dann sämtliche Daten des unbekannten Amphibols den Standard Daten gegenüber. Dieser Klassifizierungsvorgang wird mit der zunehmenden Routineanwendung von automatischen Refraktometern verstärkte Anwendung finden.

     

A granulite facies kalsilite-leucite-hibonite association from Punalur,Southern India

Summary Kalsilite, leucite and hibonite occur together with spinel, corundum, sphene, perovskite, Ti-phlogopite and K-feldspar in a granulite facies gneiss in the Punalur district in Kerala, southern India. Kalsilite-leucite-perovskite-phlogopite and kalsilite-hibonite-spinelcorundum formed distinct, texturally equilibrated assemblages during the granulite facies metamorphism. Sphene occurs as coronas on perovskite suggesting the retrograde breakdown of the perovskite-leucite association; leucite is partially altered to symplectites of K-feldspar and kalsilite, while hibonite shows partial replacement by corundum and perovskite in spinel-rich domains. Unlike other terrestrial hibonites the majority of the Punalur hibonites contain no significant rare earths (REE < 0.01 atoms per 190), with a composition approximated by Ca_0.85Ti_0.9Mg_0.25Fe_0.25Ali_10.4O₁₉ although a few zoned hibonites have REE rich cores with REE > 0.6 atoms per 19 O. Garnet-hypersthene granulites from Punalur and garnet-charnockites from elsewhere in Kerala suggest metamorphism at 700–800°C and 3.5–6.5 kbars; consistent with experimentally determined stability limit of leucite of low a(H₂O). The metamorphic conditions recorded by the Punalur assemblages testify to relatively low pressure conditions for a granulite facies terrain but are by no means unique. The scarcity of potassium feldspathoid in the metamorphic record must therefore be attributed to the exceptional compositional requirements of extreme silica undersaturation combined with low Na/K ratios.

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Eine Kalsilit-Leucite-Hibonit Paragenese in Granulit Fazies von Punalur, Süd-Indien

Zusammenfassung Kalsilit, Leuzit, and Hibonit kommen zusammen mit Spinell, Korund, Titanit, Perovskit, Ti-Phlogopit and K-Feldspat in einem granulitfaziellen Gneiss des Punalur-Distriktes in Kerala, Süd-Indien vor. Kalsilit-Leuzit-Perovskit-Phologopit and Kalsilit-Hibonit-Spinell-Korund bildeten wdhrend der Granulit-Fazies-Metamorphose deutliche Paragenesen, die texturell im Gleichgewicht sind. Titanit kommt als Koronas aufPerovskit vor und dies weist auf den retrograden Zerfall der Perovskit-Leuzit Paragenese hin. Leuzit ist teilweise zu Symplektiten von K-Feldspat und Kalsilit umgewandelt, während Hibonit Verdrängung durch Korund und Perovskit in spinellreichen Domänen zeigt. Im Gegensatz zu anderen terrestrischen Hiboniten, führt die Mehrzahl der Hibonite von Punalur, mit einer ungefähren Zusammensetzung von Ca_0.85Ti_0.9Mg_0.58Fe_0.25Ali_10.4O₁₉, keine wesentlichen Seltenen-Erd-Gehalte (SEE < 0.01 Atome per 19 0). Trotzdem gibt es einige wenige zonierte Hibonite, deren Kerne reich an SEE sind mit ESEE > 0.6 Atome per 19 O. Granat-Hypersthen Granulite aus Punalur and Granat-Charnockite von anderen Teilen Kerala's weisen auf eine Metamorphose bei 700–800°C und 3.5–6.5 kbar hin; dies ist in guter Übereinstimmung mit der experimentell bestimmten Stabilitätsgrenze von Leuzit bei niederigen a(H₂O). Die metamorphen Bedingungen, die die Punalur-Paragenesen dokumentieren, zeigen relativ niedrige Druckbedingungen für ein Granulit-Fazies Terrain an; das ist aber keineswegs einmalig. Die Seltenheit von Kali-Feldspathoiden während der metamorphen Entwicklung muß deshalb auf die ungewöhnlichen Erfordernisse extremer Silizium-Untersättigung, zusammen mit niedrigen Na/K-Verhältnissen, zurückgehen.

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With 6 figures     

Thermal evolution of the mantle underneath the Mid-German crystalline rise: Evidence from mantle xenoliths from the Rhön area (Central Germany)

Summary A suite of ultramafic xenoliths (spinel peridotites, one olivine-clinopyroxene hornblendite, and one spinel pyroxenite) from Tertiary basalt vents and lava flows of the Rhön area (Central Germany) were investigated petrologically and geochemically. With regard to P-T estimates two distinct groups of peridotite xenoliths can be discriminated: (I) A low- to intermediate-temperature group of spinel lherzolites and wehrlites mainly displaying coarse equant textures yielded temperature estimates in the range of 840–1050 °C at rather variable pressures of 11–24 kbar. The strong variability of the P-T estimates is attributed to mineral chemical disequilibria and different diffusion rates of the elements used for geothermometry and geobarometry. Spinel-pyroxene symplectites within part of these xenoliths point to a former position in the stability field of garnet lherzolite. These xenoliths are variably depleted in the basaltic component by partial melt extraction. They often show an enrichment in LREE and MREE which is due to a later overprinting by cryptic metasomatism. (II) A high-temperature group of xenoliths, which mainly consists of porphyroclastic and subordinate coarse equant spinel lherzolites and harzburgites, experienced temperatures of 1190–1270 °C at 19–26 kbar. The P-T values for these xenoliths fall close to a geothermal gradient of about 90 mW/m² and illustrate intense heating processes in the mantle which were often coupled with ductile deformation caused by lithospheric stretching. The thermal disturbance which led to the reequilibration of these peridotites must have occurred during the Tertiary magmatic event as indicated by the absence of retrograde mineral zoning, missing textural reequilibration, and the presence of partial melting phenomena in clinopyroxene. Unlike sheared xenoliths from other locations, the porphyroclastic high-temperature peridotites from the Rhön are depleted in basaltic component, in HREE, Y, and Sc. An olivine-clinopyroxene hornblendite is classified as some kind of basaltic cumulate which - according to its P-T estimate of about 1150 °C at 9 kbar - originates from hte transition zone between the lower crust and the upper mantle.⁴⁰Ar-³⁹Ar dating of kaersutite from this sample indicates an age of about 25 Ma which is in accordance with the beginning of Tertiary volcanism in the Rhön area. These investigations show that part of the lithospheric mantle underneath the Rhön area experienced a thermal reequilibration during the Tertiary magmatic event while other parts give evidence of an older history, i.e. a cryptic metasomatism and a transition from the garnet- to the spinel-lherzolite field. A possible geotectonic scenario for the transition could be the post-Variscan crustal reequilibration.

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Thermische Entwicklung des Mantels unter der Mitteldeutschen Kristallinschwelle abgeleitet aus Mantelxenolithen der Rhön

Zusammenfassung Eine Reihe von ultramafischen Xenolithen (Spinell-Peridotite, ein Olivin-KlinopyroxenHornblendit und ein Spinell-Pyroxenit) aus tertiären Basalten der Rhön wurde petrologisch and geochemisch untersucht. Zwei Gruppen von Peridotiten können hinsichtlich ihrer Äquilibrierungstemperaturen unterschieden werden: (I) Spinell-Lherzolithe and -Wehrlite mit niedrigen und mittleren Temperaturen von 840–1050 °C bei Drucken von 11-24 kbar zeigen zumeist granulare Gefüge. Die große Schwankungsbreite dieser P-T-Abschätzungen ist durch mineralchemische Ungleichgewichte und unterschiedliche Schließungstemperaturen der Geothermometer und Geobarometer bedingt. Spinell-Pyroxen-Symplektite, die in einigen dieser Xenolithe auftreten, weisen auf eine vormalige Position im Stabilitätsfeld von GranatLherzolith hin. Diese Xenolithe sind durch partielle Schmelzextraktion unterschiedlich stark depletiert. Häufig zeigen she eine Anreicherung der leichten and mittleren Seltenerdelemente, was durch eine spätere kryptometasomatische Überprägung bedingt ist. (II) Eine Gruppe hochtemperierter, vorwiegend porphyroklastischer und untergeordnet granularer Spinell-Lherzolithe und -Harzburgite wurde unter Temperaturen von 1190–1270 °C bei Drucken von 19–26 kbar überprägt. Die P-T Werte für diese Xenolithe liegen auf einem geothermischen Gradienten von über 90 mW/m², was auf intensive Aufheizprozesse im Mantel hinweist. Oftmals wurde these Aufheizung von einer duktilen Deformation begleitet, deren Ursache eine Dehnung der Mantellithosphäre war. Aufgrund der fehlenden Gleichgewichtstexturen, der Abwesenheit von retrograden Mineralzonierungen und partieller Schmelzprozesse bei den Klinopyroxenen dieser Xenolithe müssen ihre Deformation and Hochtemperaturüberprägung während des tertiären Magmatismus stattgefunden haben. Die porphyroklastischen, hochtemperierten Xenolithe zeigen die stärkste Abreicherung an basaltischer Komponente, den schweren Seltenerdelementen sowie an Y and Sc. Bei dem Olivin-Klinopyroxen-Hornblendit handelt es sich um ein basaltisches Kumulat, welches aufgrund seiner P-T Abschätzung (um 1150 °C bei 9 kbar) aus dem Übergangsbereich von unterer Kruste zu oberem Mantel stammt. Eine⁴⁰Ar-³⁹Ar Datierung von Kaersutiten dieser Probe weist auf ein Alter von etwa 25 Ma, was in Übereinstimmung mit dem Beginn des tertiären Vulkanismus in dieser Region ist. Diese Untersuchungen verdeutlichen, daß ein Teil des lithosphärischen Mantels unter der Rhön eine thermische Äquilibrierung während des tertiären magmatischen Ereignisses erfuhr. Dagegen zeigen andere Teile noch Relikte einer älteren Geschichte, speziell eine kryptische Metasomatose and den Übergang vom Stabilitätsfeld des Granat-Lherzoliths zum Spinell-Lherzolith. Ein mögliches geotektonisches Szenario für diesen Transfer könnte die postvariscische Krustenreäquilibrierung sein.

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With 7 Figures     

Subduction-related Late Permian shoshonites of the Sydney Basin, Australia

Summary The Late Permian shoshonitic province of the southern Sydney Basin consists of lavas and intrusions confined to a 140 km long coastal belt, but geophysical and sedimentological data indicate that the province once had a length of at least 340 km. Both petrographic and geochemical data indicate shoshonitic affinities for these Late Permian rocks and, although the compositional range is from 48.4 to 60.6% SiO₂, all units except an andesite lava have <55% SiO₂. Subduction-related attributes of the province include enrichment in Al₂O₃ and LILE (Rb, K and LREE), depletion in HFSE (Nb, Ta, Zr, Hf and Ti), low Nb/U, and Sr/Nd of 30–35. Initial (at 250 Ma)⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ranges from 0.70294 to 0.70440 whereas _Nd values range from +5.11 to +2.14 and plot almost exclusively in the mantle array. Low MgO and mg-numbers (maximum 7.37% and 64.5, respectively) demonstrate that none of the shoshonites represent primary magmas in equilibrium with mantle peridotite. Isotopic data and elemental contents are not supportive of a model in which crustal contamination is the dominant process in magma petrogenesis, but do not exclude contamination with Sr-rich material having a low⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and high _Nd values.A temporal correlation between igneous rocks from the southern Sydney Basin, Dampier Ridge, New England and Tasmania indicates a widespread magmatic event which was, at least in part, shoshonitic in character and which developed in response to subduction along the east coast of Gondwanaland. The geochemical similarity between the Dampier Ridge and Sydney Basin samples does not support a model for spatial compositional variation across a subduction-related magmatic belt but, coupled with the variations in isotopic ratios, implies heterogeneity in the source.

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Spät-permische Schoschonite des Sidney Beckens in Australien

Zusammenfassung Die spät-permische Schoschonit Provinz des südlichen Sidney Beckens besteht aus Laven und Intrusionen, die in einem 140 km langen Gürtel längs der Küste auftreten. Geophysikalische und sedimentologische Daten weisen darauf hin, daß diese Provinz ursprünglich eine Länge von mindestens 340 km hatte. Sowohl petrographische wie geochemische Daten weisen auf schoschonitische Affinität dieser spät-permischen Gesteine hin. Obwohl die SiO₂ Gehalte von 48.4 bis 60.6% schwanken, haben alle Einheiten mit Ausnahme einer andesitischen Lava < 55%. Auf Subduktion weisen u.a. Anreicherungen an Al₂O₃ und LILE (Rb, K and LREE), die Verarmung an HFSE (Nb, Ta, Zr, Hf and Ti) niedrige Nb/U und Sr/Nd von ungefähr 30–35 hin. Die⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Initiale, berechnet für 250 Ma, liegen zwischen 0.70294 und 0.70440 und die _Nd-Werte zwischen +5,11 und +2,14 und fallen fast ausschließlich in den Mantel-Bereich. Niedrige MgO und mg-Zahlen (Maximal 7,37% bzw. 64,5) zeigen, daß die Schoschonite nicht primäre Magmen, die mit Mantelperidotiten im Gleichgewicht sind, darstellen. Isotopendaten und Elementgehalte weisen nicht auf ein Modell hin, bei dem Krusten-Kontamination bei der Magmen-Genese eine wichtige Rolle spielte, aber eine Nichtkontamination mit Material, das niedrige⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Werte und hohe _Nd Werte hat, ist nicht auszuschließen. Eine zeitliche Beziehung zwischen den magmatischen Gesteinen des südlichen Sydney-Beckens, dem Dampier Ridge, Neuengland und Tasmanien weist auf ein weit verbreitetetes magmatisches Ereignis hin, das zumindest teilweise schoschonitischen Charakter hatte und das auf Subduktion längs der Ostküste von Gondwanaland zurückführbar ist. Die geochemische Ähnlichkeit von Proben des Dampier Ridge und des Sydney Beckens weist nicht auf räumliche Variationen in der Zusammensetzung über einen subduktionsbezogenen magmatischen Gürtel hin, sondern läßt eher, zusammen mit den Variationen der Isotopendaten, heterogene Quellen für diese Gesteine vermuten.

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With 10 Figures     

Some characters of the bedded chromite deposits of Kalrangi,Cuttack district,Orissa, India

Mineralogy, size distribution of grains, and variation in chemical composition of chromitite occurring in four successive layers in serpentinite, near Kalrangi (85°45 E:21°0 N), Cuttack district, Orissa, have been studied to decipher the mode of formation of the ore bodies. The parent rocks are dunite-peridotite with olivine, olivine-enstatite and minor chromite, the minerals being completely altered to serpentine or talc-serpentine near the surface. The ore bodies are of bedded nature, composed entirely of chromite, and are confined to the top of the dunite-peridotite sheet. Grain-size variation of chromite in different layers in the vertical section shows straight line character which suggests accumulation of chromite grains by the process of magmatic sedimentation. The normal distribution of size variation of the chromite grains probably means that they are the products of a single magmatic cycle. Cr₂O₃ and MgO in chromitite decrease and FeO and Al₂O₃ increase in the vertical direction, which is expected when chromite crystallize from an ultrabasic magma in an undisturbed condition. Ideas of repeated injection and convection currents are negated by the absence of rhythmic layering and cyclic repetition of ultrabasics and chromite.

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Zusammenfassung Die Mineralogie, die Korngrößenverteilung und die Variation der chemischen Zusammensetzung der Chromititvorkommen in vier übereinanderliegenden Lagen im Serpentinit bei Kalrangi (85°45 E:21°0 N), Cuttack District, Orissa, wurden untersucht, um die Bildung der Erze zu verstehen. Die Muttergesteine sind Dunit-Peridotit mit Olivin, Olivin-Enstatit und wenig Chromit, wobei die Mineralien an der Oberfläche vollständig zu Serpentin oder Talk-Serpentinit verändert sind. Die Erzkörper sind geschichtet, bestehen fast völlig aus Chromit und sind auf den obersten Teil der Dunit-Peridotit-Platte beschränkt, die im Hangenden von präkambrischen Mahagiri-Quarziten einer itabiritischen Serie intrudiert ist. Die Korngrößenverteilung im Chromit in den verschiedenen Lagern des Profils zeigt geradlinigen Charakter, was auf die Anlagerung der Chromitkörner durch magmatische Sedimentation hinweist. Die lognormale Korngrößen-Häufigkeits-Verteilung der Chromitkörner spricht für einen einmaligen magmatischen Zyklus. Während Cr₂O₃ und MgO in den Chromititen systematisch nach oben abnehmen, nehmen FeO und Al₂O₃ zu, was zu erwarten ist, wenn die Chromitausscheidung in ungestörtem, ultramafischem Magma vor sich geht. Vorstellungen von wiederholten Injektionen und Konvektionsströmen sind zu widerlegen durch das Fehlen von rhythmischen Schichten und von zyklischen Wiederholungen der ultramafischen Gesteine und des Chromits.

     

Sub-greenschist facies assemblages of metabasites from south-eastern Peloritani range (NE-Sicily)

Summary Pre-Hercynian magmatic rocks are widespread in the Palaeozoic basement of the Peloritani range. The metabasites of the Mongiuffi-Melia and Gallodoro areas represent the largest and the most important lower-Ordovician magmatic products of this range. These rocks were metamorphosed during the Hercynian event and preserve relict igneous minerals and textures. A detailed study of the metamorphic assemblages has allowed the identification of two stages of metamorphic crystallisation; they are mainly distinguished by the differentXCO₂ of the fluid phase. The first metamorphic event produced three calcite-free sub-greenschist facies assemblages that contain ubiquitous quartz+albite+titanite+chlorite+epidote along with pumpellyite or prehnite or actinolite. The second metamorphic episode produced a Calcite+Chlorite assemblage, non-diagnostic to evaluate P-T conditions of metamorphism. The first stage assemblages are only preserved in small domains of the rock. As even very low amounts of CO₂ in the fluid phase drastically inhibit the formation of diagnostic sub-greenschist facies calc-silicate assemblages, it appears that a more CO₂-rich fluid must have been introduced during the second event. We suggest that this introduction of more CO₂-rich fluid occurred during the development of S₂ crenulation cleavage.

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Sub-grünschieferfazielle Mineralvergesellschaftungen in Metabasiten der südöstlichen Peloritani Range (NE Sizilien)

Zusammenfassung Prähercynische magmatische Gesteine sind weitverbreitet im paläozoischen Basement der Peloritani Range. Die Metabasite aus dem Mongiuffi-Melia und dem Gallodoro Gebiet sind die größten und wichtigsten magmatischen Produkte des unteren Ordoviziums in diesem Gebiet. Sie wurden während der hercynischen Orogenese metamorphisiert und sie bewahren reliktische magmatische Minerale und Strukturen. Eine Detailstudie der metamorphen Mineralvergesellschaftungen erlaubt die Identifikation von zwei metamorphen Kristallisationsstadien, die sich hauptsächlich im XCO₂ der fluiden Phase unterscheiden. Das erste Ereignis resultierte in der Bildung von drei Calcit-freien sub-grünschieferfaziellen Mineralvergesellschaftungen, die verbreitet Quarz+Albit+Titanit+Chlorit+Epidot mit Pumpellyit oder Prehnit oder Aktinolith führen. Die zweite metamorphe Episode führte zur Bildung der Vergesellschaftung Calcit+Chlorit; diese ist für die Abschätzung der P-T Bedingungen der Metamorphose ungeeignet. Die erste Vergesellschaftung ist nur in kleinen Domänen in den Gesteinen erhalten geblieben. Da bereits sehr geringe Mengen an CO₂ in der fluiden Phase die Bildung der diagnostischen sub-grünschieferfaziellen kalk-silikatischen Mineralassoziation verhindern, scheint es, daß das CO₂-reiche Fluid während des zweiten Stadiums zugeführt wurde. Wir meinen, daß die Zufuhr dieser CO₂-reichen Fluide während der Entwicklung der S2 Krenulationsschieferung erfolgt sein muß.

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With 6 Figures     

Clinopyroxenes from plagioclase peridotites (Zabargad Island,Red Sea) and comparison between high- and low-pressure mantle clinopyroxenes

Summary A detailed crystal-chemical study of clinopyroxenes from the peridotite-pyroxenite association from Zabargad Island (Red Sea) has been carried out to decline the intercrystalline relationships in mantle-derived clinopyroxenes equilibrated at low pressure conditions (plagioclase facies:Pl-Cpx).Pl-Cpx typically show larger cell volume (>437 °A3) compared with those from spinel and garnet-spinel peridotite nodules (Sp-Cpx). The larger cell volume is mainly achieved through higher Mgm, and louver Al^VI occupancies, which strongly increase the M l volume. Concurrently, overcharging on the O3 oxygens due te, the high Ca_M2 ( 0.828 atoms per formula unit, a.f.u.) and low Na_M2 (< 0.037 a.f.u.) occupancies requires lengthening of T-0 distances and increase of the T volume. Consequently: i) for the saine M 1 volume,Pl-Cpx have larger cell volume compared withSp-Cpx; ii) for a given trivalent cations (R³⁺) content in M1, Al^IV is higher inPl-Cpx than inSp-Cpx. Plots of cell volume vs Ml volume and of M1-O2 vs T-O_nbr bond lengths are a simple way to illustrate the complex intracrystalline relationships which control (Ca Na)_M2, (Si Al^IV)_T and (Mg R³⁺)_M1 substitutions, and thus permit sensitive qualitative discrimination of the pressure regimes of equilibration of mantle clinopyroxenes.

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Klinopyroxene aus Plagioklas-Peridotiten der Insel Zabargad (Rotes Meer) und Verqleich zwischen Hoch- und Tiefdruck-Klinopyroxenen des Mantels

Zusammenfassung Klinopyroxene aus der Peridotit-Pyroxenit-Assoziation der Insel Zabargad (Rotes Meer) wurden eingehend kristallchemisch untersucht, um die inter-kristallinen Bezie-hungen in aus dem Mantel stammenden Klinopyroxenen zu definieren, die unter niedrigem Druck (Plagioklas-Fazies,PI-Cpx) equilibriert wurden.PI-Cpx zeigen typisch ein größeres Zellvolumen (>437 ų) im Vergleich zu jenen aus Knollen von Spinell- und Granat-Spinell-Peridotiten (Sp-Cpx). Das größere Zellvolumen wird hauptsächlich durch größere Mg_M1- und kleinere Al^VI-Besetzungen erreicht, welche das M1-Volumen stark erhöhen. Gleichlaufend verlangt ein Ladungsüberschuß an den O3-Sauerstoffen durch hohe Ca_M2-Besetzungen (> 0,828 Atome pro Formeleinheit) und niedrige Na_M2-Besetzungen ( 0,037 Atome pro Formeleinheit) eine Verlängerung der T-O-Abstände und ein Anwachsen des T-Volumens. Folglich haben für das gleiche M1-Volumen diePl-Cpx ein größeres Zellvolumen gegenüber denSp-Cpx, und ferner ist für einen gegebenen Gehalt an dreiwertigen Kationen (R³⁺) auf M1 das Al^IV inPI-Cpx höher als inSp-Cpx. Diagramme von Zellvolumen gegen Volumen von M1, sowie von M1-O2 gegen T-O_nbr sind ein einfaches Mittel, um die komplexen interkristallinen Beziehungen aufzuzeigen, welche die Substitutionen (Ca Na)_M2, (Si AI_IV)_T und (Mg R³⁺)_M1 beherrschen, sie erlauben eine empfindliche qualitative Unterscheidung der Druckverhältnisse bei der Equilibrierung von Klinopyroxenen aus dem Mantel.

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With 6 Figures