Petrology and geotectonic significance of salic rocks preceding ophiolites in the Eastern Vardar Zone,Greece

Summary In the eastern Vardar Zone of Greece, Na-dominant salic rocks are intimately associated with ophiolites, constituting a NW-trending, about 8 km thick belt along the western margin of the Serbomacedonian Massif. Though of different ages and metamorphic histories, both contrasted lithologic units display similar lateral variations. The salic rocks vary from a hypabyssal tonalite-trondhjemite series in the NW into granophyres and submarine volcanics in the SE. The juxtaposed ophiolites change in the same direction from tectonite peridotites overlain or intruded by mafic-ultramafic cumulates into sheeted dykes and submarine volcanics. The salic rocks were formed by multi-staged fractional melting of a mafic source and correspond chemically to the low-K andensite rhyolite series. The geological and chemical evidence points at an immature island-are setting for the salic rocks above a NE-dipping subduction zone. The lateral variations in their mode of occurrences probably reflect progressive attenuation of the continental crust. The corresponding variations displayed by the juxtaposed ophiolites may have resulted from a change in the plate motion from conservative in the NW to constructive in the SE.

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Petrologie und geotektonische Bedeutung der den Ophiolithen vorausgegangenen salischen Gesteine in der östlichen Vardar-Zone, Griechenland

Zusammenfassung In der östlichen Vardar-Zone von Griechenland bilden Na-betonte salische Gesteine und Ophiolithe einen NW-streichenden, ca. 8 km mächtigen Gürtel entlang des westlichen Randes des Serbomazedonischen Massivs. Trotz verschiedenen Alters und unterschiedlicher metamorpher Beanspruchung zeigen die beiden lithologischen Einheiten gleiche laterale Variationen. Die salischen Gesteine wechsein von Tonaliten und Trondhjemiten im NW zu Granophyren und submarinen Vulkaniten im SE. Die tektonisch angrezenden, etwas jügeren Ophiolithe variieren in der gleichen Richtung von Tektonit-Peridotiten und den überlagrenden oder intrudierenden mafisch-ultramafischen Kumulaten zu einem Gangstockwerk und submarinen, vorwiegend basischen Vulkaniten. Die salischen Gesteine sind durch ein mehrphasiges fraktioniertes Aufschmelzen mafischen Materials entstanden und entsprechen chemisch der K-armen Reihe von basischem Andesit bis Rhyolith. Als Bildungsort weisen die geologischen und chemischen Kriterien auf einen inmaturen Inselbogen oberhalb einer nach NE gerichteten Subduktionszone während des Mittleren Juras hin. Veränderungen in den Ausbildungsformen der salischen Gesteine gehen offensichtlich auf ein progressives Verdünnen der kontinentalen Kruste zurück. Entsprechende Veränderungen in den gegenübergestellten Ophiolithen lassen sich durch Veränderungen in der Plattenbewegung von konservativ im NW zu konstruktiv im SE erklären.

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With 12 Figures     

Contrasts between platinum group element contents and biotite compositions of Duluth Complex troctolitic and anorthositic series rocks

Summary This paper presents new data on sulfide assemblages, platinum group elements (PGE's) and halogen contents of biotites in anorthositic series rocks from the Duluth Complex. The data are contrasted with similar data from troctolitic series rocks. Sulfides occur in only trace amounts in anorthositic series rocks as interstitial grains, inclusions in plagioclase, and veinlets cutting olivine. These textures and the sulfide assemblage (pyrrhotite, pentlandite and chalcopyrite) are similar to the sulfide mineralization in troctolitic series rocks. However, the sulfide assemblage is dominated by chalcopyrite in anorthositic rocks. The highest concentration of PGE's in anorthositic series rocks found to date is 163 ppb Pt, with the bulk of the data at limits of detection. PGE contents of troctolitic series rocks range from 100=200 ppb Pt + Pd to an anomalously high 14 ppm Pt + Pd over a one meter interval. The variation of F/Cl ratios with Fe-Mg compositions of Duluth Complex magmatic biotites may be interpreted to imply equilibration with a fluid phase of constant composition. We have no definitive interpretation of the significance of the distinctly different biotite compositions reported from the Stillwater and Bushveld Complexes.

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Unterschiede der PGE-Gehalte und der Biotitzusammensetzung troktolitischer und anor thositischer Gesteinsserien des Duluth-Komplexes

Zusammenfassung Diese Arbeit stellt neue Ergebnisse über die Sulfidparagenesen, die Platingruppenelemente (PGE) und die Gehalte an Halogeniden in Biotit aus den anorthositischen Gesteinsserien des Duluth Komplexes vor. Sie werden mit Daten aus den Troktoliten verglichen. Sulfide treten nur im Spuren in den anorthositischen Gesteinen in Form von interstitialen Körnern, von Einschlüssen im Plagioklas und von Olivin durchsetzenden Rissen auf. Diese Texturen und die Sulfidparagenese (Magnetkies, Pentlandit und Kupferkies) sind mit Sulfidmineralisationen in den troktolitischen Gesteinen zu vergleichen. Kupferkies ist allerdings das dominierende Sulfid in den anorthositischen Gesteinen. Die höchsten bis jetzt bekannten PGE-Konzentrationen von 163 ppb Pt sind ebenfalls an diese Gesteine geknüpft. Der Grossteil der Proben zeigt Gehalte im Bereich der Nachweisgrenze. Die PGE-Gehalte der troktolitischen Gesteine schwanken im Bereich von 100–200 ppb Pt und Pd mit über ein Intervall von einem Meter abnormal hohen Gehalten von 14 ppm Pt und Pd.Die Schwankungen der F/Cl Verhältnisse mit den Fe-Mg Gehalten magmatischer Biotite des Duluth-Komplexes können als Hinweise auf Gleichgewichtsbedingungen mit einer fluiden Phase konstanter Zusammensetzung interpretiert werden.Die Bedeutung dieser im Vergleich zum Stillwater- und Bushveldkomplex eindeutig verschiedenen Biotitzusammensetzungen ist noch unklar.

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With 11 Figures     

The Jaala-Iitti rapakivi complex. An example of bimodal magmatism and hybridization in the Wiborg rapakivi batholith,southeastern Finland

Summary The dyke-like 1.63 Ga Jaala-Iitti rapakivi complex forms a 25 km long and up to 2 km wide intrusive body at the northwestern margin of the Wiborg rapakivi batholith cutting both the granites of the batholith and the surrounding 1.9 Ga Svecofennian crust. The subvolcanic-epizonal Jaala-Iitti complex consists of silicic (quartz-feldspar porphyry) and basic (diabase) rocks as well as more abundant intermediate hornblende-bearing hybrid rocks.The hybrid rocks are characterised by: 1) diabase pillows and enclaves that commonly contain quartz and feldspar xenocrysts, 2) quartz megacrysts mantled by amphibole coronas, and 3) large, (up to 10 cm) rounded alkali feldspar megacrysts mantled by shells of micrographic plagioclase-quartz intergrowths. The observed data indicate that hybridization is caused by: 1) mixing of basic and silicic magmas, 2) incorporation of megacrysts from one of the interacting magmas into the another, and 3) assimilation and disaggregation of xenoliths and xenocrysts. It is proposed that the hybridization took place mainly before eruption deep in the crust where basic mantle-derived magmas and silicic crust-derived magmas interacted.

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Der Jaala-Iitti Rapakivi Komplex: Beispiel eines bimodalen Magmatismus und einer Hybridisierung im Wiborg Rapakivi Batholith, Südost-Finnland

Zusammenfassung Der gangförmige, 1.63 Mia alte Jaala-Iitti Rapakivi Komplex stellt einen 25 km langen und bis zu 2 km breiten Intrusionskörper am Nordwestrand des Wiborg Rapakivi Batholithes dar, der sowohl die Granite des Batholithes, wie auch die umgebende 1.9 Mia alte svekofennische Kruste durchschneidet. Der subvulkanische, epizonale Jaalalitti Komplex besteht aus sauren (Quarz-Feldspat-Porphyr) und basischen (Diabase) Gesteinen und aus häufig vorkommenden, intermediären, hornblendeführenden, hybriden Gesteinen.Die hybriden Gesteine sind durchfolgende Charakteristika gekennzeichnet: 1) Diabas-Pillows und Enklaven, die überwiegend aus Quarz- und FeldspatXenokristallen bestehen, 2) Quarz-Megakristalle, die einen kronenartigen Amphibolsaum zeigen, und 3) große (bis 10 cm), runde Alkalifeldspat-Megakristalle, die von mikrographisch verwachsenem Quarz-Feldspat umrandet sind. Die beobachteten Erscheinungen deuten an, daß die Hybridisierung durch 1) Mischung von basischen und sauren Magmen, 2) Inkorporation von Megakristallen von einem in das andere der beiden sich mischenden Magmen, und 3) Assimilation und Disaggregation von Xenolithen und Xenokristallen, verursacht ist. Es wird angenommen, daß die Hybridisierung tief in der Kruste, vor der Eruption entstanden ist, dort, wo basische, aus dem Mantel stammende mit sauren, aus der Kruste stammenden Magmen in Wechselwirkung getreten sind.

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With 5 figures     

K,U and Li abundances in ultramafic rocks of the Tethyan ophiolites

Summary K, U and Li have been determined in 28 ultramafic rocks of the Tethyan ophiolites from the Northern Apennines (Italy), the Hellenides (Greece) and the Dinarides (Yugoslavia). The analyzed rocks show a variable degree of serpentinization, which leads to an increase in the content of these elements. The behaviour of U during alteration of the ultramafic rocks differs from that of K and Li. The average original content of K, Li and U in the ultramafic rocks was about 15 ppm, 0.91 ppm, and <10 ppb.

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K-, U- und Li-Häufigkeiten in ultramafischen Gesteinen der Tethys-Ophiolithe

Zusammenfassung In 28 ultramafischen Gesteinen von Tethys-Ophiolithen aus dem nördlichen Appenin (Italien), den Helleniden (Griechenland) und den Dinariden (Jugoslawien) wurde K, U und Li bestimmt. Die analysierten Gesteine zeigen unterschiedliche Serpentinisierung, die zu einem Anstieg des Gehaltes an diesen Elementen führt. Das Verhalten des U während der Umwandlung der ultramafischen Gesteine unterscheidet sich von dem des K und Li. Der ursprüngliche Durchschnittsgehalt an K, Li und U in den ultramafischen Gesteinen war ungefähr 15 ppm, 0,91 ppm und <10 ppb.

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With 2 Figures     

Petrogenesis of sulphide-bearing reaction zones in the Coolac ultramafic belt,New South Wales,Australia

The Coolac ultramafic belt consists dominantly of variably serpentinised harzburgite and contains a diversity of tectonic inclusions. Reaction zones of chlorite-, talc- and Ca-Al silicate-rich rocks are commonly developed between serpentinites and either tectonic inclusions or country rocks. The chlorite-and talc-rich parts of the reaction zones typically contain sparsely disseminated to rarely massive Cu- and Fe-bearing sulphides, variable sphalerite, and minor Ni- (-Co-Fe) sulphides, arsenides and sulpharsenides, Pb and Bi minerals. The reaction zones have formed concomitantly with the serpentinisation of the harzburgite at temperatures of 100°–350°C and at pressures of <6 kb. Migration of Ca, Al, Ti, V, Sc, Cu and Zn has occurred from the ultramafic rocks to the reaction zones. The sulphur content of the ultramafic rocks increased during serpentinisation, but decreased markedly in the final stage of the process owing possibly to rising oxygen fugacity. The availability of sulphur during serpentinisation may have enabled sulphide minerals to form from the concentration of base metals in the reaction zones.

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Zusammenfassung Der ultrabasische Gürtel von Coolac besteht vorwiegend aus unterschiedlich serpentinisiertem Harzburgit und weist mannigfaltige tektonische Einschlüsse auf. Reaktionszonen Chlorit-, Talk-, und Ca-Al-Silikat-reicher Gesteine sind gewöhnlich entwickelt im Kontaktbereich zwischen serpentinisiertem Harzburgit und entweder tektonischen Einschlüssen oder Gesteinen der Umgebung. Die Chlorit- und Talk-reichen Partien der Reaktionszone enthalten typischerweise fein verteilte, seltene Konzentrationen von Cu- und Feführenden Sulphiden, mit wechselndem Zinkblendegehalt, und untergeordnet Ni(-Co-Fe) Sulphide, Arsenide und Schwefel-haltige Arsenide, sowie Pb-und Bi-haltige Mineralien. Die Reaktionszonen entstanden zusammen mit der Serpentinisierung des Harzburgits bei Temperaturen von 100°–350°C und unter einem Druck von <6 Kb. Migration von Ca, Al, Ti, V, Sc, Cu und Zn verlief von den ultrabasischen Gesteinen zu den Reaktionszonen. Der Schwefelgehalt der ultrabasischen Gesteine nahm während der Serpentinisierung zu, verringerte sich jedoch auffällig im letzten Stadium des Prozesses, möglicherweise wegen der zunehmenden Verflüchtigung des Sauerstoffes. Das Angebot von Schwefel während der Serpentinisierung mag der Grund für die Bildung von Sulphiden aus Schwermetallkonzentration in den Reaktionszonen gewesen sein.

     

Plutonic inclusions and olivines in high-K volcanics from Ulreung island,Korea

Summary Major and trace element data are presented for four alkali gabbroic inclusions, two monzonitic inclusions, and nine syenitic inclusions from Ulreung island, Korea. Analytical results are also given for the mineral constituents. Although the major element chemistry suggests that the plutonic inclusions are comagmatic with the associated volcanic rocks, the trace element data demonstrate that they do not represent a simple liquid line of descent. In addition, the mineralogical data indicate that they are not likely to represent cumulates on the floor of the magma chamber from which the observed volcanic rocks have been derived. Titanbiotite crystallization preceded kaersutite crystallization in the plutonic rocks but that order was inverse in the volcanic rocks. The trachytic-phonolitic rocks contain Fe-rich olivine phenocrysts, whereas the plutonic inclusions do not. These discrepancies can be accounted for by the assumption that the investigated plutonic rocks represent some cumulus parts of intrusive bodies solidified at shallower depth than the magma reservoir beneath the island. Petrographic features of the gabbroic inclusions are suggestive that olivine was probably in a reaction relationship with liquid to form titanbiotite. Comparison with petrological data of the volcanic rocks also implies that olivine was in a reaction relationship with an intermediate alkalic magma in both the intruded magmas at shallow depth and in the magma chamber at great depth. This is the cause of the olivine compositional gap in the high-K volcanic suite. Titanbiotite is a major reaction product.

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Plutonische Einschlüsse und Olivine in Kalium-reichen Vulkaniten von Ulreung Island, Korea

Zusammenfassung Haupt- und Spurenelementdaten von vier alkalischen gabbroiden, zwei monzonitische Haupt- und Spurenelementdaten von vier alkalischen gabbroiden, zwei monzonitische und neun syenitischen Einschlüssen von Ulreung Island, Korea, sowie analytische Daten der Mineralkomponenten werden vorgelegt. Obwohl der Hauptelementchemismus andeutet, daß die plutonischen Intrusionen und die vergesellschafteten vulkanischen Gesteine comagmatisch sind, zeigen die Spurenelementdaten, daß diese nicht eine einfache Magmenlinie darstellen. Außerdem zeigen die mineralogischen Daten an, daß die Gesteine wahrscheinlich keine Kumulate vom Boden der Magmenkammer sind, von welcher die beobachteten vulkanischen Gesteine herstammen. In den plutonischen Gesteinen kristallisierte Titan-Biotit früher als der Kaersutit. In den vulkanischen Gesteinen ist diese Reihenfolge jedoch umgekehrt. Die trachitischen/phonolitischen Gesteine enthalten im Gegensatz zu den plutonischen Einschlüssen Fe-reiche Olivin-Phenokrysten. Diese Unterschiede können durch die Annahme erklärt werden, daß die untersuchten plutonischen Gesteine bestimmte Kumulate eines intrusiven Körpers sind, der in geringerer Tiefe als das Magmenreservoir unterhalb der Inseln erstarrte. Petrographische Kennzeichen von gabbroischen Einschlüssen deuten darauf hin, daß der Olivin wahrscheinlich mit der Schmelze reagiert hat und Titan-Biotit bildete. Ein Vergleich der petrographischen Daten der vulkanischen Gesteine Vergleich der petrographischen Daten der vulkanischen Gesteine läßt ebenfalls den Schluß zu, daß Olivin mit einem intermediären alkalischen Magma in beiden, dem intrudierten Magma in geringer Tiefe und der Magmakammer in großer Tiefe, reagierte. Dies ist der Grund für die Lücke in der Olivinzusammensetzung in der Kalium-reichen vulkanischen Suite. Titan-Biotit ist ein Hauptreaktionsprodukt.

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With 9 Figures     

Zur Spilitbildung

Zusammenfassung Spilite sind Gesteine, die bei ihrer primären Platznahme starke Veränderungen erfahren haben. Eine wesentliche Rolle spielt dabei wahrscheinlich das Meerwasser. Die Metamorphose ist ein späterer Vorgang. Sie kann aus Spiliten wie normalen basischen Gesteinen die gleichen Produkte erzeugen.Je ein Beispiel grüner Gesteine aus den Kaledoniden und den Kareliden werden in ihrem petrographischen Aufbau kurz beschrieben. Auf Grund der allgemeinen geologischen Verhältnisse ist es wahrscheinlich, daß es sich um metamorphisierte Spilite handelt. Petrographisch kann dies jedoch nicht mit Sicherheit nachgewiesen werden.     

Polygenetic tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG) magmatism in the Smartville Complex, Northern California with a note on LILE depletion in plagiogranites

Summary Tonalite, trondhjemite, and granodiorite (TTG) occur in dikes, plugs and tabular to equant plutons within the intrusive core of the Smartville Complex, a late Jurassic rifted arc. Two groups of TTG are recognized. A high-K group consisting of calc-alkaline tonalite to granodiorite is enriched in LILE and Th and depleted in Na, Y and HREE with respect to a more tholeiitic and trondhjemitic low-K group. Within the high-K group, Th, LIL, La, and La / Lu show a regional southward increase from biotite tonalite plutons in the north to granodiorite intrusions in the south. These regional chemical variations parallel regional chemical variations in older metavolcanic rocks and massive metadiabase that form the bulk of the basement into which the Smartville TTG were intruded. The geochemical and geological characteristics of most high-K group rocks are consistent with an origin by low-pressure (< 5 kb) partial melting of arc basement rocks. Some high-K group rocks, however, are strongly depleted in Y and HREE, suggestive of melting in the garnet stability field at P > 10 kb. Thus, the basement probed by the high-K group may be vertically, as well as laterally, extensive. A low-K group of largely tholeiitic tonalite to trondhjemite intrusions has lower LIL, Th, and La/Lu and higher Na, Y and HREE than the high-K group. Within this group, Y, Ga, and Na all increase to the west towards the Smartville sheeted dike complex. The westernmost intrusives in the low-K group have the chemical characteristics (e.g. high Y, Y/Nb and (Y+Nb)/Rb) of ocean ridge granites. The low-K group is best modeled by crystal fractionation of coeval, basaltic and andesitic magmas, although crustal assimilation also appears to be important in one of the intrusions.Like most oceanic tonalites (e.g. plagiogranites), the low-K group rocks are overdepleted in LIL elements. The over-depletion appears to be an intrinsic property of the low-K intrusives, unrelated to post-magmatic hydrothermal effects. It is proposed that LIL elements are lost from low-K rocks because they evolve a vapor phase prior to the fixing of LIL elements by crystallization of a phase such as biotite. The relative order of LIL over-depletion (Rb > K > Ba) is consistent with this interpretation. Polygenetischer Tonalit-Tronhjemit-Granodiorit (TTG)-Magmatism.us im Smartville Komplex, Nord-Kalifornien, mit einer Notiz Über LILE Verarmung

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Polgenetischer Tonalit-Tronjemit_Granodiorit (TTG)-Magmatismus im Smartville Komplex, Nord-kalifornien, mit einer Notiz über LILE Verarmung

Zusammenfassung Tonalit, Trondhjemit und Granodiorit (TTG) kommen als Gänge, Schlote und flächige Plutone im intrusiven Kern des Smartville Komplexes, einem spät-Jurassischen Riftbogen vor. Zwei Gruppen von TTG liegen vor: eine K-reiche Gruppe, die aus Kalk-alkalischen Tonaliten bis Granodioriten besteht, ist LILE und Th angereichert, jedoch an Na, Y und HREE, verglichen mit der mehr tholeiitischen und trondhjemitischen K-armen Gruppen, verarmt. Innerhalb der K-reichen Gruppe zeigen Th, LIL, La und La/Lu eine Zunahme von Biotit-Tonalit-Plutonen im Norden zu Granodiorit-Intrusionen im Süden. Diese regionalen chemischen Variationen in älteren, metavulkanischen Gesteinen sind mit jenen in massiven Metadiabasen parallel. Letztere bilden den Großteil des Basements, in welches die Smartville TTG intrudierten. Die geochemischen und geologischen Charakteristika der K-reichsten Gruppe sind in Übereinstimmung mit einem Ursprung durch teilweise Aufschmelzung unter niedrigem Druck (< 5 kb) der Basement Gesteine des Bogens. Einige K-reiche Gesteine sind jedoch stärker an Y und HREE angereichert, was auf Aufschmelzung in Stabilitätsfeld von Granat bei P > 10 kb hinweist. Das Basement, von dem Teile in die K-reiche Gruppe aufgenommen wurden, dürfte daher sowohl vertikal wie lateral ausgedehnt sein. Eine K-arme Gruppe von großteils tholeiitischen Tonalit bis Trondhjemit-Intrusionen hat niedrige LIL, Th und La/Lu und höhere Na, Y und HREE als die K-reiche Gruppe. Innerhalb dieser nehmen Y, Ga und Na nach Westen gegen den Smartville sheeted dike Komplex zu. Die westlichsten Intrusiva in der K-armen Gruppe haben chemische Charakteristika (z.B. hohes Y, Y/Nb und (Y + Nb)/Rb) von Graniten ozeanischer Rücken. Die K-arme Gruppe läßt sich am besten durch Kristallfraktionierung gleich alter, basaltischer und andesitischer Magmen modellieren, obwohl Assimilation von Krustenmaterial in einer der Intrusionen auch von Bedeutung zu sein scheint.Wie die meisten ozeanischen Tonalite (Plagiogranite) sind auch die Kali-armen Gesteine besonders an LIL-Elementen verarmt. Diese besondere Verarmung scheint eine charakteristische Eigenschaft von Kali-armen Intrusiven zu sein, die nicht in Beziehung zu postmagmatischen, hydrothermalen Erscheinungen steht. Wir nehmen an, daß LIL-Elemente von den Kali-armen Gesteinen in einer Dampfphase entfernt werden, bevor sie durch Kristallisation von Mineralen wie Biotit fixiert werden können. Die relative Ordnung der intensiven Abreicherung der LIL (Rb > K > Ba) stimmt mit dieser Interpretation überein.

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With 7 Figures     

The Mt. Vulture volcanic complex (Italy): evidence for distinct parental magmas and for residual melts with melilite

Summary New data of mineral compositions, whole-rock major and trace element contents are presented for lava flows and dykes of Mt. Vulture volcano (southeastern Roman Magmatic Province). The dominant rock series ranges from basanite, through tephrite and foidite, to phonolite. Diopsidic to Fe-salitic (hedenbergitic) clinopyroxene is the major phenocryst phase, and shows a very strong Ti- and Al-enrichment trend (up to 5 wt% TiO₂ and 12 wt% Al₂O₃). Phonolites have Fe-rich pyroxenes low in Ti and Al, as a consequence of fractionation of Ti-magnetite and/or melanite garnet.Feldspar ranges in composition from bytownite to Ba- and Sr-rich anorthoclase (up to 7 wt % BaO and 4 wt % SrO); the latter is present in the groundmass of mafic and intermediate rocks. Phonolites are characterized by anorthoclase and sanidine with Ba-rich cores, and with Ba-depleted rims.Subordinate melilite-bearing rocks are also present, and are characterized by melilite with a very large compositional variation, Ca-rich nepheline (up to 8 wt% CaO) and lack of feldspar and amphibole. Some of them also show calcite-rich ocellar structures, possibly due to liquid immiscibility. They have also major and trace element contents different from those of the feldspar-bearing rocks. This all indicates distinct parental magmas for feldspar-bearing and melilite-bearing rocks. These latter were likely generated by differentiation processes starting from olivine- and melilite-bearing ultramafic parental magmas.Mineral compositions and suitable phase diagrams indicate that the Melfi haüynophyre, which is the most MgO-poor melilite-bearing rock of Mt. Vulture, is close to a residual melt analogous to phonolite, but in petrogenetic systems with melilite and without feldspar.The high- to very high-titanium content of most of the ferromagnesian phases, despite a relatively low TiO₂ of primitive Mt. Vulture rocks, is absent in other rocks of similar degree of evolution in the Roman Province. It resembles that found in anorogenic magmas and gives further indications for a within-plate signature in this particular volcanic complex.

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Der Mt. Vulture Vulkankomplex (Italien): hinweise für unterschiedliche Ausgangsmagmen und Residualschmelzen mit Melilith

Zusammenfassung Es werden neue Daten über Mineralzusammensetzungen sowie Haupt- und Spurenelemente des Gesamtgesteins für Lavaflüsse und Gänge des Mt. Vulture Vulkans (südöstliche Römische Magmatische Provinz) vorgestellt. Die auftretenden Gesteinsabfolgen reichen von Basaniten über Tephrite und Foidite zu Phonolithen. Diopsidischer bis Fe-salitischer (hedenbergitischer) Klinopyroxen stellt die hauptsächlichen Einsprenglinge und zeigt starke Ti- und Al-Anreicherungen (bis zu 5 Gew% TiO₂ und 12 Gew% Al₂O₃). Phonolite weisen als Konsequenz der Fraktionierung von Ti-Magnetit und/oder Melanit-Granat Fe-reiche Pyroxene mit niedrigen Ti- und Al-Gehalten auf.Der Feldspat reicht in seiner Zusammensetzung von Bytownit zu Ba- und Si-reichem Anorthoklas (bis zu 7 Gew%/o BaO und 4 Gew% SrO), der letztgenannte findet sich in der Grundmasse mafischer und intermediärer Gesteine. Phonolithe werden durch das Auftreten von Anorthoklas und Sanidin mit Ba-angereicherten Kernen und Ba-abgereicherten Rändern charakterisiert.Untergeordnet treten auch Melilith-führende Gesteine auf. Sie sind durch Melilithe mit einer großen kompositionellen Variation, durch Ca-reichen Nephelin (bis 8Gew% CaO) und durch das Fehlen von Feldspat und Amphibol gekennzeichnet. Einige dieser Melilithe zeigen auch Calcitreiche ocellare Strukturen, die möglicherweise aufgrund der Nicht-Mischbarkeit der Schmelzen entstanden sind. Sie weisen auch Gehalte an Haupt- und Spurenelementen auf, die von jenen Feldspat-führender Gesteine abweichen. All dies zeigt verschiedene Ausgangs-Magmen für Feldspat-führende und Melilith-führende vulkanische Gesteinean. Die Melilithgesteine entstanden wahrscheinlich durch Differentiationsprozesse aus Olvin- und Melilith-führenden ultramafischen Magmen.Mineralzusammensetzung und die entsprechenden Phasendiagramme zeigen, daß der Melfi Haüynophyr, welcher das MgOärmste Melilith-führende Gestein des Mt. Vulture ist, nahe an einer Ausgangschmelze analog zu einem Phonolith liegt, allerdings in einem petrogenetischen System mit Melilith und ohne Feldspat.Der hohe bis sehr hohe Titan-Gehalt der meisten ferromagnesischen Phasen fehlt, trotz des niedrigen TiO₂-Gehaltes primitiver Mte. Vulture Gesteine, in anderen Gesteinen ähnlicher Entwicklung in der Römischer Magmatischen Provinz. Dies ähnelt anorogenen alkalischen Magmen und ist ein weiterer Hinweis auf eine Intra-Platten Signatur für diesen besonderen vulkanischen Komplex.

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With 7 Figures     

Chemical composition of pargasite and hornblende in low to High grade metamorphic rocks of the Rhodope zone,Xanthi, Greece

Summary The chemistry of amphiboles from schists, quartzofeldspathic gneisses and migmatites ranging in metamorphic grade from greenschist to amphibolite facies has been determined by electron microprobe. Intercalated amphibolites suggest that some of the rocks retrograded from the eclogite stability field; others were never metamorphosed above greenschist facies. Rocks which contain other mineralogical evidence for an original high pressure assemblage have amphiboles with high Na/K, low Fe and relatively low Ti. Other high-grade rocks contain amphibole of broadly pargasitic composition. The pargasites from more Ca-rich bulk compositions have less substitution of Na for Ca in the M4 site than do those from Ca-poor bulk compositions. A lower grade assemblage of amphiboles ranges from hornblende through actinolitic hornblende to actinolite; this is retrograde in the gneisses and migmatites, but may be prograde in the schists. In contrast, the high-grade assemblage shows almost constant high K with variable Na and quite different trends for edenite-type substitution (^IVAl variation with A site occupancy) and variation of^IVAl with Fe/(Fe + Mg) and with Ti.

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Chemische Zusammensetzung von Pargasit und Hornblende in niedrig- bis hoch-gradig metamorphen Gesteinen der Rhodope-Zone, Xanthi, Griechenland

Zusammenfassung Die Chemische Zusammensetzung von Amphibolen aus Schiefern, Quarz-Feldspat-Gneisen, und Migmatiten, deren metamorpher Grad von Grünschiefer- bis zur Amphibolitfazies reicht, wurde mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde bestimmt. Zwischengeschaltete Amphibolite legen die Vermutung nahe, daß einige der Gesteine durch retrograde Metamorphose aus dem Eklogit-Stabilitatsfeld hervorgegangen sind; andere jedoch hatten niemals in ihrer Entwicklung einen höheren Grad als den der Grünschie-ferfazies erreicht. Gesteine, die andere mineralogische Hinweise für eine ursprungliche Hochdruck-Paragenese führen, enthalten Amphibole mit hohem Na/K, niedrigen Eisen und relativ niedrigen Ti. Andere high-grade Gesteine enthalten Amphibol von pargasitischer Zusammensetzung. Die Pargasite aus mehr Kalzium-reichen Gesteinen zeigen geringere Substitution von Natrium für Kalzium an den M4 Plätzen als jene aus Kalzium-armen Gesteinen. Eine niedriger-gradige Paragenese von Amphibolen umfaßt Zusammensetzungen von Hornblende über aktinolitische Hornblende bis zu Aktinolit; diese ist in den Gneisen und Migmatiten retrograd, durfte in den Schiefern jedoch prograd sein. Im Gegensatz dazu zeigt die hochgradige Paragenese fast durchwegs konstant hohe Kalium-Gehalte mit variablem Natrium und einen anderen Trend für Edenit-artige Substitution (^IVAl Variation mit Besetzung der A Plätze) und eine Variation von^IVAl mit Fe/(Fe + Mg) und mit Ti.

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With 4 Figures     

Inverse modeling approach for obtaining kinetic parameters of diffusion-controlled metamorphic reactions in the Kharlovo Contact Aureole (South Siberia, Russia)

Summary A new approach for deriving kinetic parameters of diffusion-controlled metamorphic reactions is described. It is based on comparison of models of temperature field evolution near a cylindrical intrusion and observable chemical changes in biotite at the contact aureole of the Kharlovo massif. Unlike other methods used to construct quantitative models of reactions which produce distinctly expressed zoned microtextures, the proposed approach allows better understanding of the processes occurring in texture-homogeneous rocks, where complete consumption of some reactant mineral phases prevent accurate reconstruction of the metamorphic process. The calculations yielded estimates of the effective rates of metamorphic reactions (10⁻¹² s⁻¹) and the effective diffusion coefficient (5.29 × 10⁻¹⁶ cm² s⁻¹). These values are consistent with experimentally and theoretically derived estimates of solid-state diffusion, including grain-boundary diffusion.

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Zusammenfassung Inverse Modellierung zur Bestimmung kinetischer Parameter diffusionskontrollierter metamorpher Reaktionen in der Kontaktaureole von Kharlovo (Südsibirien, Ru?land) Ein neuer Ansatz zur Herleitung kinetischer Parameter diffusionskontrollierter metamorpher Reaktionen wird beschrieben. Er basiert auf einem Vergleich der Modelle für die Temperaturentwicklung um eine zylindrische Intrusion mit beobachtbaren ?nderungen im Chemismus von Biotit in der Kontaktaureole des Kharlovo Massivs. Im Unterschied zu anderen Methoden, die quantitative Modelle von Reaktionen mit deutlich zonierten Mikrotexturen verwenden, erlaubt dieser Ansatz ein besseres Verst?ndnis der Prozesse in texturell homogenen Gesteinen, in denen die vollst?ndige Reaktion einiger Reaktanden (Mineralphasen) sonst die Rekonstruktion des Metamorphoseprozesses verhindert. Die Berechnungen erlauben eine Absch?tzung der metamorphen Reaktionsraten und des effektiven Diffusionskoeffizienten . Diese Werte sind mit experimentell und theoretisch ermittelten Werten der Diffusion in Festk?rpern, einschlie?lich der Diffusion entlang von Korngrenzen, konsistent.

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Received July 14, 1998; revised version accepted June 28, 2000     

Plagioclase morphologies in assimilation experiments. Implications for disequilibrium melting in the generation of granodiorite rocks

Summary Assimilation experiments have been performed using a crustal contaminant and several basaltic compositions in order to study the morphologies of plagioclase crystals produced in the course of the assimilation reactions. A Crd-Bt anatectic gneiss was used as a crustal contaminant. Both a synthetic basaltic glass, with the composition of a high-Al ocean tholeiite, and a natural Hb gabbro were used as basaltic compositions. Experiments were carried out at temperatures in the range 900–1100 °C and at pressures of 4, 5 and 10 kbar. Plagioclase crystals with skeletal and honeycomb morphologies are produced in the assimilation experiments. These morphologies result from destabilisation of the crystal-melt interface caused by the disequilibrium production of a Ca-rich melt. The production of the Ca-rich metastable melt is the result of reaction between two compositionally dissimilar systems, pelite and basalt. This interpretation, based on the kinetics of plagioclase and melt production, may be applied to granodiorite rocks characterised by plagioclase with Ca-rich, skeletal cores.

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Zusammenfassung Plagioklas-Morphologie und Assimilations-Experimente: Die Bedeutung von Ungleichgewichts-Schmelzvorg?ngen bei der Entstehung von Granodioriten Assimilations-Experimente mit einer krustalen Komponente und verschiedenen basaltischen Zusammensetzungen wurden durchgeführt, um die Morphologien von Plagioklas-Kristallen, die im Laufe von Assimilations-Reaktionen entstehen, zu studieren. Ein CRD-PT anatektischer Gneis wurde als krustale Beimengung benützt. Ein synthetisches basaltisches Glas mit der Zusammensetzung eines Al-reichen ozeanischen Tholeiites und ein natürlicher Hb-Gabbro wurden als basaltische Zusammensetzungen verwendet. Die Experimente wurden bei Temperaturen zwischen 900 und 1.100° und bei Drucken von 4, 5 und 10 kb durchgeführt. Plagioklas-Kristalle mit skelettartigen und Bienenwaben-f?rmigen Morphologien entstehen bei den Assimilations-Experimenten. Diese Morphologien sind das Ergebnis der Destabilisation der Kristall-Schmelze-Kontaktfl?che, die durch die Entstehung einer im Ungleichgewicht befindlichen Ca-reichen Schmelze gef?rdert wird. Die Entstehung von Ca-reichen metastabilen Schmelzen geht auf die Reaktion zwischen zwei in der Zusammensetzung verschiedenen Systemen, Pelit und Basalt, zurück. Diese Interpretation, die auf der Kinetik von Plagioklas und Schmelz-Entstehung basiert, kann auf granodioritische Gesteine angewendet werden, die durch Plagioklasse mit Ca-reichen, skelettf?rmigen Kernen gekennzeichnet sind.

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Received December 7, 1999; revised version accepted April 14, 2000     

Beitrag zur Geochemie des Chroms

Chromium has been determined in 227 rocks and minerals by means of the diphenylcarbazido colorimetric method, which was modified for this purpose. The mean error of the method, expressed as the difference between duplicate determinations, is ±2%, and chromium contents down to 1 p.p.m. can be measured.

The analyses show that chromium is concentrated in the basic and ultrabasic rocks, while the granites investigated generally contained only about 1 p.p.m. Cr. In the basic rocks, the chromium is present in specific chromium minerals such as chromite and picotite, and also in magnetites and pyroxenes. The felspar contains almost no chromium.

The chromium content of volcanic rocks decreases steadily with increasing SiO₂ content. Thus, the melilite basalt of Gotzenbruhl with 34·7% SiO₂ contains 1380 p.p.m. Cr, while the Aar granite with 77% SiO₂ contains but 1 p.p.m. Cr.

Among the sedimentary rocks, high chromium contents are found in bauxites and in sedimentary iron ore deposits. In the bauxites this is due to relative (secondary) enrichment of chromium, while in the iron ores chromium may be associated with the iron in a colloidal state.

Pelitic sediments show a very uniform chromium content. Of 40 samples investigated, 24 contained between 70 and 110 p.p.m. Cr., while the remainder were also fairly close to these values.

For the most part, the chromium in sediments is concentrated in the micas and clay minerals, particularly in illite.

Zusammenfassung

Nach der kolorimetrischen Methode mit Diphenylcarbazid, die für diesen Zweck modifiziert wurde, sind an 227 Gesteinen und Mineralen Chrombestimmungen durchgeführt worden. Der mittlere Fehler der Methode, mit der man Chrommengen bis zu 1 p.p.m. nachweisen kann, beträgt bei je zwei Bestimmungen ±2%.

Die Analysen zeigen, dass das Chrom in den basischen und ultrabasischen Gesteinen angereichert ist, während die untersuchten Granite gewöhnlich nur 1 p.p.m. Cr enthielten. In den basischen Gesteinen steckt das Chrom in eigenen Chrommineralen, wie Chromit und Picotit, in den Magnetiten und in den Pyroxenen. Der Feldspat enthält fast kein Chrom.

Der Chromgehalt der Eruptivgesteine nimmt mit steigendem SiO₂-Gehalt kontinuierlich ab. So enthält der Melilithbasalt von Götzenbrühl 34,7% SiO₂ und 1380 p.p.m. Cr, der Aaregranit 77% Si0₂ und dementsprechend nur 1 p.p.m. Cr.

Bei den Sedimenten findet man hohe Chromgehalte in den Bauxiten und auch in manchen sedimentären Eisenerzlagerstätten. In den Bauxiten handelt es sich um eine relative Anreicherung des Chroms, in die Eisenerzlagerstätten kann es kolloidal mit dem Eisen gelangen.

Einen sehr gleichmässigen Chromgehalt weisen die Pelite auf. Von 40 untersuchten Proben liegen 24 zwischen 70 und 110 p.p.m. Die restlichen Proben liegen nahe um diese Werte herum.

Das Chrom der Sedimente steckt zum allergrössten Teil in den Glimmern und Tonmineralen und da vor allem im Illit. Die Mobilität des Chroms bei der Metamorphose ist sehr gering. Deshalb kann man mit Hilfe des Chromgehalts in manchen Fällen entscheiden, ob ein bestimmter Amphibolit ein Orthooder ein Paragestein ist.

Der durchschnittliche Chromgehalt für die Sedimente wurde zu 92 p.p.m. Cr berechnet. Der Chromgehalt der Eruptivgesteine konnte nicht genau berechnet werden. Es wurde angenommen, dass er nicht allzusehr vom mittleren Chromgehalt der Sedimente abweicht, so dass sich ein mittlere Chromgehalt der Erdruste von etwa 90 p.p.m. Cr ergibt.     

Zur Bildung und Zusammensetzung der brennbaren Gesteine

Zusammenfassung Vorbedingung für die Bildung von Brennsteinlagerstätten ist die Bildung von Hohlformen der Erdoberfläche. Als solche kommen in erster Linie orogene Vortiefen und Zwischensenken, sowie epirogene Senken in Frage. Je nach Schnelligkeit und Vollständigkeit der Abdichtung bleiben u. U. auch leichter zersetzliche Stoffe erhalten; dementsprechend entstehen aus meerischen Gyttjen unter zunächst oxydativen Bedingungen Brennsteine von der Art des Kuckersits, aus meerischen Sapropelen polybituminöse Gesteine und Erdöl. Festländisch bilden sich die Kohlen, zu denen auch Unterwasserablagerungen (Bogheads=Algengyttjen; Cannels = Dy, Sapropel, Gyttja; beide stets mit Dy-Grundmasse) gehören. Porphyrine und Metallgehalte gestatten eine Unterscheidung der Haupttypen der Brenngesteine und eine Zuweisung des Erdöls zu den Sapropelgesteinen.Bei der Kohlenbildung spielt das Lignin die Hauptrolle, die Zellulose wird im Torf und während früher Braunkohlenstadien abgebaut. Bei der Bildung der Kerogengesteine werden die Eiweißstoffe zersetzt, Fette und Kohlehydrate spielen wohl die Hauptrolle. Nur bei der Bildung der Sapropelite einschl. des Erdöls spielen außer Kohlehydraten (und den geringen Mengen von Fetten und Ölen) die Eiweißstoffe eine wesentliche Rolle. Die erstentstehenden Öle sind Alkane. Oberflächeneinflüsse (z. B. Tiefenstandwasser mit Sauerstoffsalzen) bewirken die Naphtenisierung; infolge der damit verbundenen Temperaturerhöhung entstehen die Aromaten, die sich später wieder in Naphtene zurückbilden.Die qualitative Geochemie verbindet die Anreicherung von Elementen und Molekülen in Gesteinen mit den Vorgängen, die im Ablagerungs- und Umbildungsraum herrschen (Fazies, Diagenese usw.). Sie führt zur Kennzeichnung der Ablagerungs- und Umbildungsräume durch typische Elemente oder Moleküle, bzw. durch deren Vergesellschaftung oder Mengenverhältnis.     

Das Serpentinit-Gabbro-Vorkommen von Wurlitz und seine Mineralien (Grúnschieferzone der Münchberger Gneismasse)

Zusammenfassung Der Gesteinsbestand des Serpentinit-Gabbro-Komplexes von Wurlitz wird bezüglich seines Ausgangsmaterials auf ein mindestens basisches einheitliches Magma zurückgeführt, das sick innerhalb des betrachteten Bereiches in ultrabasische und gabbroide Teile mit alien Übergängen differenzierte. Die späteren metamorphen Gesteinsumformungen werden mit der varistischen Orogenese des Gebiets in Zusammenhang gebracht, deren einzelue Phasen in den Gesteinen in Erscheinung treten, vor allem im Serpentinit, dessert Umlagerungsfähigkeit ihn besonders als Indikator für die Umwandlungsphasen geeignet erscheinen läßt.Mit dem Eindringen wahrscheinlich saueren Materials, das rich in Wechselwirkung mit dem ultrabasischen Nebengestein zu einem Biotit-Hornblendefels metamorphosierte, gelangen neue Stoffe, vor allem Ca und Si, und reichlich hydrothermale Lösungen in den Serpentinit-Gabbro-Komplex, die zusammen mit einer tektonisch metamorph bedingten Stoffmobilisation eine Tremolitisierung und Chloritisierung hervorrufen und schließlich posttektonisch die Kluftmineralbildung verursachen.Die Untersuchung der akzessorischen Elemente (Nickel, Kobalt, Chrom, Mangan, Scandium, Vanadium und Titan) in den Gesteinen und Mineralien liefert einen Beitrag zur Geochemie der genannten Elemente in basischen und ultrabasischen Gesteinen eines örtlich abgegrenzten Bereiches und läßt im Verhalten der genannten Akzessorien bei metamorphen Gesteinsumwandlungen bestimmte Gesetzmäßigkeiten erkenuen. Die Gehalte der Elemente in einzelnen Umwandlungsserien stehen in Übereinstimmung wit dem petrographischen Befund und lassen in manchen Fallen eine Anwendung der Akzessorien als Leitelemente im SinueV. M. Goldschmidts zu.Vorliegende Arbeit wurde in den Jahren 1940 und 1945–1948 am Mineralogischen Institut der Technischen Hochschule München ausgeführt. Dem Leiter des Instituts, Herrn Prof. Dr.H. Steinmetz wird für die vielseitige wissenschaftliche Anregung und Hilfe an dieser Stelle der Dank ausgesprochen. Der Verfasser dankt ferner dem Besitzer des Steinbruchs an der Wojaleite,Herrn P. Hess für seine Unterstützung bei den häufigen Geländearbeiten undHerrn A. Scholz (Regensburg) für die Zurverfügungstellung seines reichhaltigen Sammlungsmaterials aus Wurlitz.     

Platinum mineralisation potential of the Longwood Igneous Complex,New Zealand

Summary The Longwood Igneous Complex is situated at the southern tip of the South Island of New Zealand. The Complex is 32 km long and up to 12 km wide and is part of a more extensive north-trending belt of late Paleozoic volcanic, volcaniclastic and intrusive rocks.The complex is comprised of an extensive series of layered gabbros (Pahia Layered Series) together with diorites, trondjhemite and granitoids.Exploration by Sigma Resources has located significant platinum-in-drainage anomalies which are derived from a 10 km x 1 km area of largely plagioclase-rich, olivinebearing cumulate rocks within the Pahia Layered series. Grains of platinum and palladium sulphide, arsenide and alloy minerals have been identified in placer deposits derived from this area. A total of 1,500 ounces of platinum was reported to have been recovered as a by-product of historic placer gold mining of these deposits. Platinumgroup element mineralisation in float rocks (up to 3.0 ppm Pt and 3.3 ppm Pd) and significant platinum-in-soil anomalies (peak value 0.47 ppm Pt) have been found within this area.The mineralised troctolite and olivine-gabbro float and adjacent exposures are broadly similar to the anorthosite-troctolite-olivine gabbro zones within the Banded Series of the Stillwater Complex. The mineralised rocks are leucocratic plagioclaseolivine adcumulates with minor clinopyroxene oikocrysts, primary amphibole and sparse (<0.5%) sulphide. Sulphide minerals are pyrrhotite, chalcopyrite, pyrite and secondary copper sulphides. The similarity of this mineralisation style and its host rocks to the JM Reef of the Stillwater Complex and AP and PV mineralisation of the Penikat Intrusion highlights the excellent potential for discovery of a large stratiform platinumgroup element deposit in the Pahia Layered Series.

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Das Platin Mineralisations Potential des Longwood Komplexes, Neuseeland

Zusammenfassung Der Longwood Igneous Complex liegt au der Südküste der der Südinsel Neuseelands. Er ist 32 km lang und 12 km breit und ist Teil eines Nord-Süd verlaufenden Gesteinsgürtels paläozoischer vulkanischer, vulkano-klastischer und intrusiver Gesteine. Der Komplex beinhaltet geschichtete Gabbros (Pahia Layered Series) gemeinsam mit Dioriten, Trondjhemiten und Granitoiden.Bedeutende Platinanomalien in Bachsedimenten, die aus einem ca. 10 x 1 km großen Gebiet mit Plagioklas-reichen, Olivin-führenden Kumulat-Gesteinen stammen, wurden von Sigma Resources lokalisiert. Platin- und Palladiumsulfide, -arsenide und -Legierungen wurden in Seifenlager-stätten, in diesem Gebiet nachgewiesen. Insgesamt wurden 1500 Unzen Platin während der historischen Bergbautätigkeit auf Gold in diesen Lagerstätten als Nebenprodukt gewonnen. PGE-Mineralisation (bis 3.0 ppm Pt und 3.3 ppm Pd) in Geschieben und bedeutende Pt-Bodenanomalien (max. 0.47 ppm Pt) wurden in diesem Gebiet entdeckt.Die mineralisierten Troktolit- und Olivin-Gabbro-Gerölle und benachbarte Aufschlüsse zeigen weitgehende Ähnlichkeit mit der Anorthosit-Troktolit-Olivin-GabbroAbfolge der Banded Series des Stillwater Komplexes.Die mineralisierten leukokraten Gesteine führen Plagioklas und Olivin als Kumulusphasen sowie untergeordnet Klinopyroxene, primäre Amphibole und geringe Mengen (< 0.5 %) an Sulfiden. Als Sulfide kommen Magnetkies, Kupferkies, Pyrit und sekundäre Kupfersulfide vor. Die Ähnlichkeit dieser Mineralisation und ihrer Nebengesteine mit dem JM Reef des Stillwater Komplexes und der AP und PV Mineralisation in der Penikat Intrusion läßt die Pahia Layered Series als geeignetes Gebiet für die Entdeckung großer stratiformer PGE-Lagerstätten erscheinen.

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With 5 Figures     

Cummingtonite in the amphibolites of the South-Alpine basement complex (upper Lake Como region,Italy): Its relationships with hornblende

Summary Cummingtonite and hornblende occur together in metamorphosed basic rocks interlayered with lower-amphibolite facies sillimanite-muscovite-bearing schists and gneisses in the upper Lake Como region, South-Alpine basement complex of the Alps. Textural, chemical and spectroscopic studies indicate that they do not represent equilibrium pairs, but that hornblende was overgrown by cummingtonite during a late stage of either temperature increase or, more likely, of isothermal pressure release, by a continuous reaction which also produced the reverse zoning of plagioclase.

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Cummingtonit in den Amphiboliten des südalpinen Grundgebirges (oberes Comosee-Gebiet, Italien): seine Beziehungen mit Hornblende

Zusammenfassung Im Gebiet des oberen Como-Sees, im südalpinen Basement-Komplex, kommen Cummingtonit und Hornblende zusammen in metamorphen, basischen Gesteinen mit Zwischenlagen von Sillimanit-Muskovit-führenden Schiefern und Gneisen der unteren Amphibolit-Fazies vor. Untersuchung der Texturen, der chemischen Zusammensetzung und Infrarot-Spektroskopie zeigen, daß diese nicht Gleichgewichts-Paare darstellen, sondern daß Hornblende während eines späten Stadiums, entweder bei zunehmender Temperatur, oder eher während isothermalen Druck-Nachlasses durch eine kontinuierliche Reaktion von Cummingtonit überwachsen wurde, die auch für die reverse Zonierung der Plagioklase verantwortlich ist.

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With 5 Figures     

Xonotlit und Pektolith aus basischen Gesteinen des Peridotitgabbrokomplexes im Zlatibor-Gebirge,Jugoslawien

Zusammenfassung Im westlichen Randgebiet des Zlatibor-Gebirges, im Tal des Flusses Lim, wurden in der Nähe des Ortes Bistrica in der Randzone einer kleineren Pyroxenitmasse gegen angrenzenden serpentinisierten Peridotit dünnere, milchweiße Adern gefunden. Sie bestehen aus Xonotlit und Pektolith. Der Xonotlit ist nach seinem äußeren Aussehen Chalcedon-ähnlich; von ihm werden die zentralen Teile der Äderchen eingenommen. Der Pektolith ist weiß und faserig; aus ihm bestehen die Ränder der Adern. Die Resultate der ausführlichen optischen, quantitativ chemischen, thermischen und röntgenographischen Untersuchungen sowie der Untersuchungen im infraroten Spektralgebiet stimmen mit bisher bestehenden Angaben für beide Minerale überein.Die Genesis dieser Minerale läßt sich auf die Umwandlung der basischen, primäre Calciumminerale enthaltenden Gesteine zurückzuführen. Es entstehen dabei in diesen Gesteinen aus Calciummineralen verschiedene sekundäre Minerale. Der Überschuß des Calciums und Siliciums wird unter den meso- bis katathermalen Umständen in der Form einfacher Adernparagenesen ausgeschieden.

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Xonotlite and pectolite from basic rocks of the peridotite-gabbro-complex in the Zlatibor-mountains, Yugoslavia

Summary In the Lim valley, at the western slope of Mount Zlatibor, near the village of Bistrica there is a minor pyroxenite mass surrounded by serpentinized peridotite. The border zone of pyroxenite contains milk-white viens composed of the rare minerals xonotlite and pectolite. Xonotlite is in its outer appearance similar to chalcedony and occupies the central parts of the veins. Pectolite is white and fibrous, and is confined to the outer parts of the veins.The results of detailed optical, quantitative chemical, thermal and x-ray examinations, and of infrared spectral analyses agree with the hitherto known data on both minerals.The origin of these minerals may be explained by alteration of basic rocks containing primary calcium minerals. Different secondary minerals can be formed from calcium minerals by such processes. The excess calcium and silica precipitate in the form of simple vein associations under the mesoto katathermal conditions.

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Mit 2 Abbildungen     

Garnet and diopside-bearing diamondites (framesites)

Summary ?Rocks consisting almost entirely of diamonds (diamondites) that contain minor amounts of silicates were analyzed for trace element abundances in the silicates by Laser Ablation ICP Mass Spectrometry for the first time. Diamondites, previously described as polycrystalline diamond “aggregates” and “framesite”, extend the range of monomineralic rocks known from the Earth’s upper mantle. Our samples are intergrowths of diamonds with abundant open cavities and some interstitial silicates. The most common silicate is pyrope which occurs in two different colors (and chemical compositions): orange and lilac similar to garnet inclusions in diamonds and garnets known from upper mantle eclogites and garnet peridotites, respectively. In our sample, the “peridotitic” garnet is accompanied by Cr-rich diopside whereas the “eclogitic” garnet is unaccompanied. Trace element abundances suggest that both types of garnet formed from upper mantle fluids of similar origin which were rich in a carbonatitic component. The diamondites likely formed from the same fluids. Diamonds precipitated first and – in smaller amounts – contemporaneously with the silicates. Major upper mantle minerals like olivine, orthopyroxene and omphacite are missing, possibly indicating that these minerals behaved as refractory phases and were not mobilized by fluids. The chemical composition of “eclogite” and “peridotite” garnets differ in Cr and high field strength elements contents but not in the moderately compatible elements. They also have the same low Fe/Mg ratio which indicates a peridotitic source for the fluids. The compositional difference in minor and trace elements appears to be the result of different fluid processing rather than of a different source, i.e., peridotite or eclogite.

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Zusammenfassung Granat- und Diopsid-führende Diamantite (Framesite) Silikat-führende Gesteine aus Diamanten (Diamantite) wurden erstmals mittels Laser Ablation ICP Massenspektrometrie auf ihre Gehaltean Spurenelementen analysiert. Diese ursprünglich als polykristalline Diamant-“Aggregate” und Framesite beschriebenen Diamantite werden den monomineralischen Gesteinen des Erdmantels zugeordnet. Unsere Proben sind Verwachsungen von Diamanten mit verbreitet offenen Hohlr?umen und wenig interstitialen Silikaten. Das verbreitetste Silikat ist Pyrop, welcher zwei verschiedene Farben und chemische Zusammensetzungen hat: orange und fliederfarben, ?hnlich den Granat-Einschlüssen in Diamanten und den Granaten aus Erdmantel-Eklogiten und Peridotiten. In unserer Probe ist der “peridotitische” Granat von Cr-Diopsid begleitet, der “eklogitische” Granat ist unbegleitet. Die Spurenelement-H?ufigkeiten in beiden Granaten machen es wahrscheinlich, da? diese von Erdmantel-Fluiden gebildet wurden, die reich an einerkarbonatitischen Komponente waren und aus ?hnlichen Quellen stammten. Die Diamanten wurden wahrscheinlich von denselben Fluiden gebildet. Diamanten wurden zuerst ausgef?llt und wuchsen – in geringerem Ausma?– auch gemeinsam mit den Silikaten. Hauptminerale des Erdmantels wie Olivin, Orthopyroxen und Omphazit fehlen. M?glicherweise verhielten sich diese Minerale refrakt?r und wurden von den Fluiden nicht mobilisiert. Die chemische Zusammensetzung von “eklogitischem” und “peridotitischem” Granat unterscheidet sich in den Gehaltenan Cr und den Elementen, welche lonen hoher Feldst?rke bilden, aber nicht in den moderat kompatiblen Elementen. Die beiden Granate haben auch das gleiche niedrige Fe/Mg-Verh?ltnis, welches auf eine peridotitische Quelle für die Fluide hinweist. Die Unterschiede in der H?ufigkeit von Neben- und Spurenelementen in den Granaten k?nnte auf verschiedene Entwicklung der Fluide zurückzuführen sein und wahrscheinlich nicht auf eine Herkunft der Fluide aus verschiedenen Quellen, wie Peridotiten oder Eklogiten.

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Received July 10, 1999;/revised version accepted November 8, 1999     

Lamproitic rocks from Cabezo Negro de Zeneta: Brown micas as a record of magma mixing

Summary Phlogopite and biotite coexist in the ultrapotassic rocks from Cabezo Negro de Zeneta (SE Spain). The compositional range of the early crystallizing phlogopite is comparable to other Spanish lamproitic occurrences, except that it is higher in Al₂O₃, probably reflecting the higher Al₂O₃ and/or different oxygen fugacity of the Zeneta magma. Magmatic Al-rich and metamorphic Al-poor biotites also occur in these rocks. The magmatic biotite probably crystallised from intermediate to silicic peraluminous magma(s), whereas the metamorphic type comes from crustal relics of metapelitic rocks entrained and dismembered into the lamproitic melt. It is concluded that the melt of Zeneta was generated through the mixing of a Mg-rich lamproitic component, quantitatively dominant, with a crustal-derived anatectic component, both already partially crystallised before mixing. The mixed melt attained chemical homogenization as suggested by the development of late overgrowths of similar composition on the two micas.

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Lamproitische Gesteine von Cabezo Negro de Zeneta: Braune Glimmer als Hinweis auf Magma-Mischung

Zusammenfassung Phlogopit und Biotit koexistieren in den ultrapotassischen Gesteinen von Cabézo Negro de Zeneta (Südost-Spanien). Die Zusammensetzung des frühkristallisierenden Phlogopits ist mit der anderer spanischer Lamproit-Lokalitäten vergleichbar, mit der einen Ausnahme, daß die Al₂O₃-Gehalte höher sind. Letzteres geht wahrscheinlich auf den höheren Al₂O₃-Gehalt, und/oder auf verschiedene Sauerstoff-Fugazität des Zeneta-Magmas zurück. Magmatische Al-reiche und metamorphe Al-arme Biotite kommen auch in diesen Gesteinen vor. Der magmatische Biotit kristallisierte wahrscheinlich aus intermediären bis sauren Al-reichen Magmen, während der metamorphe Typ auf krustale Relikte metapelitischer Gesteine in der lamproitischen Schmelze zurückgeht. So ergibt sich die SchluBfolgerung, daß die Schmelze von Zeneta durch Mischung eines Mg-reichen lamproitischen, und quantitativ dominierenden Magmas, mit einer anatektischen Komponente von Krusten-Herkunft entstanden ist. Beide dürften vor der Mischung bereits teilweise kristallisiert gewesen sein. Die gemischte Schmelze erreichte chemische Homogenisierung wie durch die Entwicklung späterer Überwachsungszonen von ähnlicher Zusammensetzung auf beiden Glimmertypen gezeigt wird.