La Schistosité et sa Répartition

Zusammenfassung Diese Arbeit stellt einen Überblick über die Arbeiten und Vorstellungen von Prof. Fourmarier dar. Zuerst werden einige Definitionen der benützten Ausdrücke gegeben sowie eine Übersicht über die Faktoren, welche die Schieferung bedingen; die Schlüsse, welche man aus der räumlichen Begrenzung dieser Erscheinung und der damit verwandten Phänomene ziehen kann, werden etwas eingehender behandelt und zum Schlusse wird ihre Anwendung an den Westalpen gezeigt.

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Herr Prof.Fourmarier war so liebenswürdig, die Niederschrift selbst durchzulesen und einige Anmerkungen vorzuschlagen, wofür ich ihm meinen besten Dank ausdrücke.     

Warum kristallisiert Korund in einer Struktur,welche die 3. Paulingsche Regel verletzt?

Zusammenfassung Es wird für einen theoretischen A₂B₃-Typ und den Sc₂S₃-Typ, die beide aus AB₆-Oktaedern mit Verknüpfung nur über Kanten aufgebaut sind und die folglich beide die 3. Paulingsche Regel nicht verletzen, gezeigt, daß sie vom Standpunkt der elektrostatischen Gitterenergie deutlich ungünstiger sind als der Korund-Typ. Es liegt hier also ein Fall vor, wo die Befolgung der 3. Paulingschen Regel nicht elektrostatisch günstigen Anordnungen entspricht.

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Why does the atomic arrangement in corundum violate Pauling's third rule?

Summary It is shown that a theoretically derived A₂B₃ type of structure and the Sc₂S₃ type of structure, which are both built from AB₆-octahedra by edge sharing only and which, therefore, do not violate Pauling's third rule, are considerably less favorable than the corundum type from the point of view of electrostatic lattice energy. This is an example where the obedience to Pauling's third rule does not correspond to electrostatically favorable arrangements.

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Mit 6 Abbildungen     

Differential-Thermo-Analyse einiger bei sehr hohen Temperaturen zerfallender Karbonatminerale

Zusammenfassung Für die drei über 1000° C zerfallenden Karbonat-Minerale Strontianit, Witherit und Norsethit werden zum ersten Male vollständige DTA-Kurven angegeben. Mit Hilfe der Abhängigkeitskurven der Zerfallstemperaturen von der Probenmenge wird eine halbquantitative Bestimmung der Minerale mit der DTA beschrieben und für drei Strontianitproben angewandt. Weiterhin werden die bei diesen Mineralen auftretenden Gitterumwandlungen diskutiert, dabei wird auf die Besonderheit der Abhängigkeit der Ausschlags-Intensität von der Teilchengröße und auf die Eignung dieser Abhängigkeit als Kriterium zum Erkennen einer Gitterumwandlung in der DTA hingewiesen.

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For three carbonate minerals, which decompose at temperatures above 1000° C, i.e. Strontianite, Witherite, and Norsethite, complete DTA-curves are given for the first time. With the help of dependence curves of decomposition temperatures, on the amount of material used, a method of half-quantitative determination of minerals with the DTA is proposed and applied to three Strontianite samples. Further the lattice changes that take place in these minerals are discussed. At the same time the fact that the intensity of deflexion is dependent on the particle size (in grounded material) is pointed out. It is also referred to that this dependence provides a suitable criteria for the recognition of a lattice change in DTA.

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Die verwandte Apparatur ist bereits früher eingehend beschrieben worden (Smykatz-Kloss, 1964). Als Probenhalter wurde ein Nickelblock verwendet, die Thermoelemente bestanden aus Pt/Pt₍₉₀₎ Rh₍₁₀₎; die Aufheizgeschwindigkeit betrug 12°/min, die Genauigkeit der Temperaturbestimmung war ±1° C.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. C. W. Correns danke ich für sein Interesse an dieser Arbeit, Herrn Prof. Dr. H. Harder, dem Direktor des Sedimentpetrographischen Instituts, für die sehr guten Arbeitsmöglichkeiten in diesem Institut. Herr Dr. F. lippmann aus dem Mineralogischen Institut der Universität Tübingen stellte freundlicherweise den Norsethit zur Verfügung; dafür und für die Erlaubnis zur Veröffentlichung der DTA-Daten des Norsethits danke ich ihm.     

Zur Kristallstruktur des Bismuthinits,Bi2S3

Zusammenfassung Es wurde eine Bestimmung der Kristallstruktur des Bismuthinits Bi₂S₃, die bisher nur als Analogie der Antimonitstruktur bekannt war, durchgeführt. Es zeigte sich, daß die Kristallstruktur des Bismuthinits weitgehend mit der von Antimonit übereinstimmt. Die Koordinationspolyeder sind allerdings regelmäßiger als beim Sb₂S₃ und bei einem der beiden kristallographisch unabhängigen Bi-Atome zeigt sich bei genauer Betrachtung ein deutlicher Unterschied, so daß die Koordination von diesem als 3+3+1 gegenüber 3+2+1 beim Antimonit bezeichnet werden kann.

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The crystal structure of bismuthinite

Summary The crystal structure of bismuthinite Bi₂S₃ was determined. It showed that the analogy to the structure of stibnite is correct in general. The coordination polyhedra are more regular compared to those in Sb₂S₃. One of the crystallographic independent Bi-atoms shows a distinct difference in coordination, 3+3+1, compared to the equivalent atom in antimonite, 3+2+1.

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Mit 1 Abbildung     

Schwefelisotopenzusammensetzung von Baryten aus den Ost- und Südalpen

Zusammenfassung Die Schwefelisotopenzusammensetzung von 91 Barytproben von 47 Vorkommen in den Ost- und Südalpen wurde gemessen. Es ergab sich, daß die Baryte der meisten schichtgebundenen Lagerstätten die Isotopenzusammensetzung des Meerwassers der Epoche, die man für die Sedimentation annehmen kann, aufweisen. Daraus folgt, daß das Sulfat der Baryte im allgemeinen aus altpaläozoischem, devonischem, karbonitischem, permischem und triadischem Meerwasser stammt. Nur ausnahmsweise wurden die Isotopenhäufigkeiten durch anorganische oder bakterielle Fraktionierung nennenswert beeinflußt.

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Sulphur Isotope Composition of Barites from the Eastern and Southern Alps

Summary The isotopic compositions of 91 barite samples originating from 47 occurrences of the Eastern and Southern Alps have been investigated. Barites of most strata-bound deposits reflect the isotopic composition of the sea-water sulfate at the time of deposition. In general, it can be shown that the sulphur in barites of strata-bound Alpine deposits has been derived from lower Paleozoic, Devonian, Carboniferous, Permian or Triassic sea water sulfate. Only in a few cases has the isotopic composition been changed significantly by inorganic or bacterial fraction processes.

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Mit 1 Abbildung     

Geochemische Bedeutung des Sr und Ba beim Studium tertiärer Kalksteine

Zusammenfassung Die Untersuchung einiger eozäner und tortoner Kalksteine aus dem Siebenbürgischen Becken ergibt, daß sich Sr und Ba in den Kalksteinbänken derselben Fundstelle in der vertikalen Richtung nach gewissen Regelmäßigkeiten verteilen. Auf Grund einer Regelmäßigkeit der Verteilung von Sr und Ba in der Vertikalen können Kalksteine, welche sich unter ähnlichen oder gleichen Bedingungen gebildet haben, identifiziert werden. Ebenfalls mit Hilfe des Studiums der Kalksteinbänke in der Vertikalen kann man Angaben über die Migration des Sr im sedimentären Zyklus erhalten.

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The importance of the geochemistry of Sr and Ba in studies of tertiary limestones

Summary Investigation on Eocenian and Tortonian limestones from the Transsylvanian Basin showed in limestone-banks of the same occurence regularities in the vertical distribution of Sr and Ba. These regularities may be used for the identification of limestones formed under similar or identical conditions. The vertical study of limestone-banks also provides data concerning the migrations of Sr in the sedimentary cycle.

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Mit 3 Abbildungen     

Metamorphe Basalte und Tuffe des Stavanger-Gebietes

Zusammenfassung Eine Reihe von kaledonischen Metamorphiten wurde mikroskopisch und chemisch untersucht. Die Lagerungsverhältnisse, makroskopischen und mikroskopischen Strukturmerkmale dieser Gesteine zeigen, daß es sich um metamorphe Basalte, Tuffe und Tuffite des kaledonischen Geosynklinalvulkanismus handelt, die jetzt in Grünschiefer- und Amphibolitfazies vorliegen. Die chemischen Analysen, CIPW-Normen und AFM-Koordinaten der Metabasalte liegen im Bereich ummetamorpher Basalte. Die Niggli-Werte entsprechen dem femischen bis schwach femischen Charakter von gabbroiden bis lenkogabbroiden Magmen der Kalkalkalireihe.Auf den basaltischen Ursprung solcher Gesteine des Boknfjords hatte bereits Goldschmidt (1921) hingewiesen.Ferner wurde eine ausgewählte Reihe von Metatuffen und -tuffiten, die dem basaltischen Vulkanismus entstammen, vergleichend untersucht: Eine im Felde nicht sehr häufig vertretene Gruppe von Metatuffen besitzt annähernd identische mineralogische und chemische Zusammensetzung mit den Metabasalten. Bei einer anderen Gruppe bestätigen sich die bereits bei der Kartierung gemachten Beobachtungen, daß das tuffogene Material zum großen Teil umgelagert wurde und einer Fraktionierung in dunkle schwere Minerale und helle leichte unterlag. Eine dritte am weitesten verbreitete Gruppe von Metatuffiten enthält mehr oder weniger bedeutende Anteile gewöhnlichen klastischen Verwitterungsmaterials, welches aus der Abtragung präkambrischer Mikroklingranite stammt.Die Untersuchungen zeigen, daß die von Oftedahl (1968) mitgeteilte Karte über die Verbreitung von unterordovizischen Grünsteinen ergänzt werden kann. Die Grenze des Verbreitungsgebietes verschiebt sich von der Insel Karmøy nach SE über den Boknfjord und das Gebiet von Strand hinaus.

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Metamorphic rocks of basaltic origin of the Stavanger-district

A metamorphic series of Cambro-Silurian sediments and granitic rocks in the Boknfjord area (SW-Norway) have been described in some earlier papers. In the upper division of the Boknfjord series metamorphic basalts and associated tuffs are the most important rocks. In the present paper chemical and mineralogical compositions of metabasalts and metatuffs have been investigated. Niggli values and CIPW norms demonstrate the basaltic origin of the samples. The original effusive rocks were transformed to amphibolites and greenstones by Caledonian metamorphism. Main part of the tuffs was found to be mixed with clastic sediments.

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Mein Dank gilt den Herren Professoren Dr. T. F. W. Barth, Oslo, und Dr. F. Karl, Kiel, für ihre tatkräftige Förderung meiner Untersuchungen sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg, für die Bewilligung finanzieller Mittel.     

Andalusite in granulites of the bohemian massif

Summary In granulites of South-Bohemia not only the usually occurring Al₂SiO₅ polymorphs, kyanite and sillimanite, were found but also andalusite. Its presence indicates that the metamorphic development of these granulites is characterized by a high PT-gradient. The granulitic rocks of the Bohemian Massif can be regarded as a facies series ranging from the granulite facies through the amphibolite facies to the hornblende-hornfels facies. The lower limit of the PT-conditions of this series should be placed below the position of the triple point of Al₂SiO₅.

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Andalusit in Granuliten der Böhmischen Masse

Zusammenfassung In den Mineralparagenesen der südböhmischen Granulite wurde neben den üblicherweise auftretenden Al₂SiO₅-Modifikationen, Disthen und Sillimanit, auch Andalusit gefunden. Seine Anwesenheit weist darauf hin, daß die metamorphe Entwicklung der erwähnten Granulite durch einen ausgeprägten PT-Gradienten gekennzeichnet wurde. Die Granulitgesteine der Böhmischen Masse kann man als eine Faziesserie ansehen, die von der Granulitfazies über die Amphibolitfazies bis in die Hornblende-Hornfelsfazies reicht. Die untere Grenze der PT-Bedingungen dieser Serie ist unter die Lage des Tripelpunktes von Al₂SiO₅ zu setzen.

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With 5 Figures     

Crystal chemistry and thin film epitaxy of sulfides and Bi-Sb-sulfosalts and their geological application

Summary Metal substitution studies of the stability, structure and chemical bonding of sulfides and sulfosalts lead to significant results, which can be applied to natural parageneses and crystal chemical systematics. Comparison of experiments on stable and metastable phases with thin films provides data, which exceed known geometrical criteria of the sulfosalt systematics. Synthetic and natural phases have been studied with respect to their substitution, bonding chemistry and temperature dependent metal distribution as well as to the structure and orientation of thin films.

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Zusammenfassung Die Untersuchung der Stabilität, Struktur und chemischen Bindung von Sulfosalzen führt zu aussagekräftigen auf natürliche Paragenesen sowie auf die Systematik dieser Verbindungen anwendbaren Resultaten, wenn systematische Substitutionsexperimente angesetzt werden. Diese liefern im Vergleich von stabilen und metastabilen Phasen sowie durch Vergleich mit dünnen Schichten Ergebnisse, die wesentlich über bekannte strukturgeometrische Ansätze zur Sulfosalzsystematik hinausgehen. Es werden synthetische und natürliche Verbindungen bezüglich ihrer Substitution, Bindungschemie und temperaturabhängigen Metallordnung sowie die Orientierung und Struktur von dünnen Schichten diskutiert.

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With 13 Figures

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In memoriam Prof. Dr. V. Kupcik ( 1990)     

Untersuchungen über die Bildung von Analcim aus natürlichen Silikaten

Zusammenfassung Im Temperaturbereich zwischen 100–180° C wurde experimentell die Umwandlung einiger natürlicher Silikate und silikatischer Gesteine in Analcim untersucht. Der Analcim bildete sich im alkalischen Milieu nach Abbau der einzelnen Ausgangssubstanzen direkt und ohne das Auftreten irgendeiner Zwischenphase. Die Entstehung des Analcims zeigte sich dabei abhängig von der Art und der Konzentration der einwirkenden Lösungen, von der Temperatur und von den Ausgangssubstanzen. Bei geringeren Konzentrationen der Lösungen war die Reaktion bedeutend langsamer als bei größeren. Der Analcim bildete sich nur in einem bestimmten Konzentrationsbereich der alkalischen Lösungen, wobei dieser für die einzelnen Substanzen unterschiedlich war. In Abhängigkeit von der Ausgangssubstanz entstanden bei geringeren Alkalikonzentrationen an Stelle des Analcims Zeolithe und bei größeren Alkallkonzentrationen SiO₂-Mineralien.

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Investigations on the formation of analcite from natural silicates

The transformation of some natural silicates and silicatic rocks into analcite was experimentally investigated over a temperature range of 100° C to 180° C. Analcite was directly formed in alkaline surroundings after reduction of the various starting substances without any intermediate phases. The formation of analcite depended on the kind and concentration of the reacting solutions, on the temperature and on the starting substance. At lower concentrations of the solutions the reaction was considerably slower than at higher ones. Analcite was formed only within a certain concentration range of the alkaline solutions, this range being different for the different substances. Depending on the starting substance, zeolites were formed at lower alkali concentrations. At higher alkali concentrations SiO₂ minerals were formed.

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Herrn Prof. Dr. H. Heritsch danke ich für sein dauerndes Interesse an dieser Arbeit, für Ratschläge und kritische Bemerkungen sowie für die Zurverfügungstellung der Mittel des Institutes für Mineralogie und Petrographie der Universität Graz.

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Herrn Prof. Dr. C. W. Correns möchte ich auch an dieser Stelle für die Möglichkeit, die experimentelle Technik in Göttingen kennenzulernen, meinen Dank sagen.     

Gitterenergetische Berechnungen an Zirkon. Ein Beitrag zur Ladungsverteilung in der Silikatgruppe

Zusammenfassung Gitterenergetische Berechnungen an Zirkon, wobei die experimentall ermittelte Struktur unter Konstanthaltung der Si–O- und Zr–O-Abstände deformiert wurde, ergeben, daß unter Annahme rein ionarer Bindung zwischen Zirkonium und der Silikatgruppe die Ladung des Siliziums über 1+liegen muß. Nimmt man als untere Grenze für die effektive Ladung des Zirkoniums (wegen partiell kovalenter Bindung) 2+ an, so erniedrigt sich die untere Schranke für die Ladung von Si auf 1/2+. Die Annahme eines Siliziums mit der Ladung Null oder gar einer negativen Ladung führt zu schweren Widersprüchen mit der Erfahrung. Wahrscheinlich liegt die effektive Ladung von Si zwischen 1+ und 2+.

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Summary Lattice energies were calculated for a series of geometrical deformations of the structure of zircon, leaving constant the experimental interatomic distances Si–O and Zr–O. Assuming a purely ionic binding force between zirconium and the SiO₄-group, it can be shown that the charge of the silicon must be greater than 1+. If 2+ is taken as lower limit of the effective charge of zirconium (because of partial covalency), the lowest possible value of the charge of silicon diminishes to 1/2+. The assumption of a neutral silicon or even more of a silicon with negative charge leads to definite contradictions with experimental facts. The effective charge of silicon probably has a value between 1+ and 2+.

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Mit 9 Textabbildungen

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Herrn Professor Dr. F.Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Das System NaAlSi3O8-BaAl2Si2O8-H2O bei 1 Kbar

The system albite-celsian-water was investigated at isothermal sections of 670, 760, 800, 900, 1000 and 1100° C at 1 Kbar. At temperatures above about 950° C the existence of a solid solution series could be shown. In the condensed part of the 930° C/1 Kbar section the partition of barium between melt and coexisting crystals was measured using an electron probe microanalyzer. The barium content of crystals grown in equilibrium with a melt is always higher than the barium content of the starting composition, so albite-celsian shows an ascending type solid solution series at low total water pressures. In the subsolidus region two types of solvi are existent, which show different ways of phase unmixing. The relatively low barium contents of natural albites are interpreted as being due to geochemical reasons rather than crystalchemical reasons.

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Meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. K. Jasmund, danke ich für sein lebhaftes Interesse während der Durchführung dieser Arbeit und für die kritische Durchsicht des Manuskripts. Mein Dank gilt ferner Herrn Dr. H. A. Seck für die Einarbeitung in die experimentellen Methoden der Hydrothermalsynthese und für kritische Anmerkungen zum Manuskript. Fräulein Dr. M. Corlett danke ich für wertvolle Informationen zur Messung mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde.

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Die Untersuchung wurde mit Hilfe von Personal- und Sachmitteln durchgeführt, die Herrn Professor Dr. K. Jasmund von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt worden waren.     

Metamorphism of the variegated sequence at Kallithea,Samos, Greece

Summary The variegated sequence at Kallithea, westernmost part of the island of Samos, consists of pure dolomitic marbles, siliceous marbles, calc-silicate rocks and amphibolites. It was formed from a volcano-sedimentary series by a regional metamorphism under amphibolite facies conditions. Assuming a total fluid pressure of 5 kb, temperature may have reached 700°C. In the siliceous marbles, a retrogressive evolution is documented. The intrusion of the Kallithea igneous suite which took place about 10 Ma ago hardly affected the regional metamorphic sequence. The only exception are small veins of wollastonite in a silicate marble. In contrast to the other tectonic units which form the major part of Samos, no traces of high pressure minerals could be detected in the Kallithea metamorphics, suggesting a different geological history. The age and geotectonic position of the variegated sequence is unknown so far.

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Zusammenfassung Die bunte Serie von Kallithea (westlichster Teil der Insel Samos), bestehend aus reinen Dolomitmarmoren, Silikatmarmoren, Kalksilikatfelsen und Amphiboliten, geht auf eine vuikano-sedimentäre Folge zurück, die durch eine Regionalmetamorphose unter amphibolitfaziellen Bedingungen geprägt wurde. Hierbei dürften Temperaturen um 700°C erreicht worden sein, wenn man einen Gesamtdruck (P _fl ) von 5 kb annimmt. In den Silikatmarmoren ist eine Abfolge retrograder Mineralreaktionen dokumentiert. Vor etwa 10 Millionen Jahren intrudierten in die regionalmetamorphe Serie dioritische bis granitische Magmen ohne das Nebengestein kontaktmetamorph zu überprägen. Eine Ausnahme bilden kleine Wollastonitäderchen in einem Silikatmarmor. Im Gegensatz zu den übrigen tektonischen Einheiten, die den größten Teil der Insel aufbauen, lassen sich in den Metamorphiten von Kallithea keine Anzeichen einer Hochdruckmetamorphose nachweisen, was auf eine abweichende geologische Geschichte hindeutet. Alter und geotektonische Stellung der bunten Serie von Kallithea sind bislang noch unbekannt.

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With 5 Figures

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Herrn Professor Dr. Siegfried Matthes zum 70. Geburtstag gewidmet     

Glaucophane problems

Summary Contrary to common belief, common natural glaucophane may need considerable pressure for its formation, as does lawsonite. In this case the names blueschist facies and glaucophanitic greenschist facies are superfluous, while the names lawsonite-glaucophane facies or glaucophane-lawsonite-schist facies are only useful as a comprehensive term for the original glaucophane-schist facies in combination with the lawsonite-albite facies.Lattice deformation and fluid overpressure of tectonic origin may play a role in the production of the characteristic minerals of the glaucophaneschist facies. These minerals were formed in subduction or obduction zones of alpine-type (high-pressure) orogenic belts. Their restriction to the younger ones among these belts is easily explained by the secular decrease of radioactive heat generation.

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Glaukophan-Probleme

Zusammenfassung In Gegensatz zu der üblichen Auffassung braucht gewöhnlicher natürlicher Glaukophan wahrscheinlich beträchtlichen Druck zu seiner Bildung. In diesem Fall würden die Namen Blauschieferfazies und glaukophanitische Grünschieferfazies überflüssig sein, und die Namen Lawsonit-Glaukophan-Fazies oder Glaukophanlawsonitschieferfazies nur von Nutzen sein als zusammenfassende Bezeichnung für die ursprüngliche Glaukophanschieferfazies zusammen mit der Lawsonit-Albit-Fazies.Gitterdeformation und fluider Überdruck tektonischen Ursprungs dürfen eine wichtige Rolle spielen bei der Bildung der charakteristischen Mineralien der Glaukophanschieferfazies. Diese Mineralien wurden gebildet in Subduktions-oder Obduktionszonen alpinotyper (Hochdruck-)Gebirgsgürtel. Ihre Beschränkung auf die jüngeren unter diesen Gürteln ist einfach zu erklären als Folge der säkularen Verringerung der radioaktiv generierten Wärmemenge.

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Condensed translation of lecture in honour of the sixty-fifth birthday of Prof.Hans Wieseneder.

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With 2 Figures     

Laborversuche zum Abbau von Biotit

Zusammenfassung Laborversuche zum Abbau von Biotit und Umbau zu Montmorillonit, Vermiculit oder einer Vermiculit-Chlorit-Wechsellagerung wurden bei pH-Werten von 3,0, 6,0 und 9,8 durchgeführt, wobei sowohl im reduzierenden als auch im oxidierenden Milieu gearbeitet wurde. Aus den Untersuchungsergebnissen kann geschlossen werden, daß durch einen stärkeren Abbau der Oktaeder-Schicht im Verhältnis zum Gesamt-Abbau in saurem Milieu gegenüber basischem die Bildung von Vermiculit bis Chlorit-Vermiculit-Wechsellagerungen gefördert wird. Verstärkt wird dabei die Tendenz zur Chlorit-Bildung durch eine Durchströmung des Biotits. Die Entstehung eines Montmorin-Minerals (eines trioktaedrischen Beidellits) ist nur im basischen Milieu bei stagnierenden Lösungen möglich. Ein Einfluß reduzierender Bedingungen auf den Abbau von Biotit war nur im sauren Bereich festzustellen. In diesem Falle wurde der Abbau erheblich verstärkt. Als eine Hauptursache für die unterschiedliche Auflösung des Biotits unter den verschiedenen Bedingungen kann die Bildung oder das Fehlen einer Eisenhydroxid-Schutzschicht angesehen werden. Durch das Entstehen einer solchen Schicht kann der Abbau behindert werden. Wichtig ist weiterhin die Anwesenheit von Kationen, die den Kalium-Austausch fördern. In verdünnten Lösungen von Ca, Mg und Al konnte in einmonatigen Versuchen aus Hydrobiotit ein Montmorin-Mineral hergestellt werden.Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen stimmen gut mit den bisher gemachten Beobachtungen an Biotitumwandlungen in Böden überein.

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Laboratory experiments on weathering phenomena in biotite

Treatment of biotite with solutions of different pH (3.0; 6.0; 9.8) in oxidizing environs showed, that under more acid conditions with good drainage of the solution through the biotite the alteration to vermiculite or even a vermiculite-chlorite interlayer is favoured, while the formation of montmorillonite from biotite can only take place in stagnant basic solutions. An accelerating influence of reducing environs in respect to the dissolution of biotite could only be stated at low pH. The more or less complete formation or the absence of Fe(OH)₃layers, which can help to protect the biotite from being dissolved, is regarded as one reason for the different alterations of biotite.Montmorillonite was easily prepared from hydrobiotite by treatment with 0.02 — n solutions of Ca, Mg and Al.

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Herrn Professor Dr. Dr. hc. C.W. Correns und Herrn Dozent Dr. E. Althaus, Karlsruhe danke ich für Anregungen und Diskussionen. Frau E. Bayer, Karlsruhe, danke ich für die Anfertigung der chemischen Analysen, Herrn Dr. R. Emmermann, Petrographisches Institut der Universität Karlsruhe, für die Überlassung des Biotits aus dem Albtal-Granit mitsamt der chemischen Analyse und Herrn Dr. W. Lücke, Petrographisches Institut der Universität Karlsruhe, für die Atomabsorptions-Bestimmungen.     

Vulkanite im Untergrund der Molassezone Niederösterreichs

Zusammenfassung Die metamorphe Basis der Molassezone in Ostösterreich nördlich der Donau ist mit mesozoischen Sedimenten bedeckt. Innerhalb des Doggers wurden 7 autometamorphe Diabaslagen nachgewiesen, deren stratigraphische Stellung eine Korrelation mit den Prasiniten und Grünschiefern der oberen Schieferhülle des Penninikums nahelegt. In einer zweiten Bohrung folgt über dem Kristallin eine vermutlich paläozoische Serie, die gleichfalls autometamorphe Diabase, aber auch Quarzporphyrtuffite enthält. Die Metadiabase wurden nach unserer Auffassung in der Juraperiode als Sills injiziert. An Hand einer chemischen Analyse wird die Spilit-Diabas-Frage diskutiert.

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Summary The metamorphic basement of the molasse zone in Eastern Austria is covered by Mesozoic sediments. Within clastic sediments of the Dogger a drill hole penetrates 7 layers of autometamorphic diabases which are described in these lines. Their correlation to the Jurassic prasinites and green schistes of the Penninic Zone of the Alps is outlined. In a second drill hole the basement is overlain by sedimentary rocks of presumably Paleozoic age. These also contain autometamorphic diabases as well as rhyolitic tuffites. It is suggested that both types of metadiabases intruded as sills in Jurassic time. A chemical analysis is presented and the spilite-diabase problem is discussed.

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Mit 5 Textabbildungen

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Herrn Professor Dr.F. Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Electron microprobe analysis of some minor- and accessory components in mesosiderites

Summary Analyses of chromite, ilmenite, whitlockite, farringtonite, schreibersite, and tridymite from four mesosiderite specimen were made using electron microprobe techniques. These minerals are chemically homogeneous with the exception of chromite, which exhibits slight zoning and grain to grain compositional variation in the same specimen. It can be assumed that schreibersite, troilite, and phosphates formed by solid state nucleation from -NiFe or solid state reactions between mixed metal and silicate fragments at temperatures of approximately 600–700°C during a stage of thermal metamorphism. Chromite was associated with the silicate fraction before metal and silicate fragments have mixed. It is shown that the results of this work are consistent with the theory of mesosiderite genesis evolved byPowell (1969, 1971).

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Elektronenstrahlmikroanalyse einiger Nebenbestandteile und Akzessorien in Mesosideriten

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird über Mikrosondenanalysen von Chromit, Ilmenit, Whitlockit, Farringtonit sowie Schreibersit und Troilit in vier Mesosideriten berichtet. Mit Ausnahme von Chromit, der leichten Zonarbau und geringe Unterschiede in der Zusammensetzung in derselben Probe zeigt, sind alle Minerale homogen. Für die Bildung von Schreibersit, Troilit und den Phosphaten können Ausscheidungsreaktionen im festen Zustand aus -NiFe oder Reaktionen — ebenfalls im festen Zustand — zwischen metallischen und silikatischen Fragmenten in einem Gemenge bei Temperaturen von etwa 600–700°C während einer thermischen Metamorphose angenommen werden. Chromit war schon vor der Mischung der silikatischen und metallischen Anteile mit dem Silikat assoziiert. Die Ergebnisse stehen mit einer bereits vorliegenden Theorie über die Entwicklung der Mesosiderite vonPowell (1969, 1971) in gutem Einklang.

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With 3 Figures

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Dedicated to Professor Dr.F. Hecht on the occasion of his 70th birthday.     

Sulfatreduzierende Bakterien in Schwefel- und Grulbenwässern Deutschlands und Österreichs

The sulphate-reducing bacteria Desulfovibrio desulfuricans have been identified in 25 different samples from diverse German and Austrian sulphur springs as well as in 42 samples of connate water from the Carboniferous of the Ruhr basin. From 33 of these samples, the bacteria were cultivated and tests were conducted to establish their tolerances to the salt content, pH and temperature. Further studies demonstrated a considerable tolerance for certain metal ions. The ecological conditions of Desulfovibrio desulfuricans are described and their importance in the diagenesis of connate water and the genesis of the sulphur springs is pointed out.

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Wir danken den Herren Markscheidern der erwähnten Gruben und den zuständigen Herren der Bäderverwaltungen für Unterstützung bei der Probenahme, Herrn Universitäts-Professor Dr. F. Scheminzky, Innsbruck, für die Überlassung von Unterlagen über Geologie und Chemismus der österreichischen Schwefelquellen sowie Herrn Professor Dr. W. von Engelhardt, dem Direktor des Mineralogisch-Petrographischen Instituts der Universität Tübingen, für förderndes Interesse an dieser Arbeit. Die Entnahme der Proben erfolgte im Rahmen der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützten Schwefelisotopenuntersuchungen an Schwefelquellen Deutschlands und Österreichs.     

Der Stabilitätsbereich des Pyrophyllits unter dem Einfluß von Säuren

Zusammenfassung Die in Teil I dargestellten Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen über den Einfluß von Säuren auf den Stabilitätsbereich von Pyrophyllit werden in Teil II auf natürliche Paragenesen angewandt. In offenen Systemen ist im allgemeinen mit Assoziationen von zwei festen Phasen (z.B. Quarz + 1 Al-Silikat) zu rechnen, während in geschlossenen Systemen meistens Assoziationen von drei festen Phasen vorliegen werden (z.B. Quarz + 2 Al-Silikate). Mit wesentlich erhöhten Säurekonzentrationen in der fluiden Phase und starker Erniedrigung der Bildungstemperaturen von Pyrophyllit und Andalusit kann nur bei der Kontaktmetamorphose gerechnet werden, insbesondere dann, wenn gleichzeitig eine hydrothermale Tätigkeit stattfand. Bei der Regionalmetamorphose herrschten im allgemeinen wesentlich geringere Aciditäten; daher werden die Bildungstemperaturen von Pyrophyllit und Andalusit weniger stark herabgesetzt. Besondere Bedeutung haben die experimentellen Ergebnisse für die Genese von Pyrophyllit- und Andalusitlagerstätten; aus der Vielzahl der in der Literatur beschriebenen Vorkommen wurden drei ausgewählt und deren Genese mit Hilfe der Ergebnisse der Experimente diskutiert.

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The results of the experimental investigations of the influence of acids on the stability field of pyrophyllite, put forth in the first part of this paper, have been applied here on natural mineral assemblages. In general, assemblages with two solid phases (e.g. quartz and an aluminium silicate) are expected to occur in open systems, whereas in closed systems, usually three solid phases (quartz and two aluminium silicates) would be present. High acidity of the fluid phase, leading to a strong depression of the lower stability limits of pyrophyllite and andalusite, is liable to be encountered in contact metamorphism, especially when a notable hydrothermal activity was taking place simultaneously. In contradiction to that, the regional metamorphism is commonly characterized by an essentially lower acidity of the fluid phase, so that the temperatures of origin of pyrophyllite and andalusite were but slightly depressed. The results of the present experimental investigations are highly important in discussing the genesis of pyrophyllite and andalusite deposits. This has been demonstrated by applying them to three such cases chosen from the literature.

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Herrn Professor Dr. H. G. F. Winkler danke ich für sein Interesse and dieser Arbeit, für wertvolle Kritik und nützliche Ratschläge sowie für die Erlaubnis, die Experimente in Apparaturen durchzuführen, die ihm von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt wurden.

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I. Mitteilung: Diese Zeitschrift 13, 31–50 (1966).     

Eine pleistozäne Rutschung bei Kitzbühel/Tirol

ZusammenfassungEine pleistozäne Rutschung bei Kitzbühel/Tirol Bei einem Grabenaushub wurden in Grundmoräne zwei fossile Rutschkörper festgestellt. Ein Beispiel wird anhand von alten Bewegungsstrukturen beschrieben, die durch Oxydationsstreifen abgebildet wurden. Nach dem Geländeschnitt rissen z. T. die alten Schwächestellen infolge geringer Abweichungen der Scherfestigkeit des Materials wieder auf.

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SummaryA Pleistocene Landslide near Kitzbühel/Tyrol During excavation of a ditch two fossil landslides have been ascertained. One example is described the structures of which are copied by oxide bands. After excavating the old joints have opened again.

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RésuméUn glissement pléistocène près de Kitzbühel/Tyrol Pendant l'excavation d'un fossé deux glissements fossiles étaient constatés dans la moraine. Un glissement est décrit dont les structures sont illustrées par bandes d'oxydes. Les observations ont demontré que les fissures vieilles se sont ouvertes après l'excavation.

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Mit 1 Abbildung