Die rezenten Sedimente im Golf von Neapel

Zusammenfassung Die sich hauptsächlich aus den vulkanischen Tuffen der den Golf von Neapel umrandenden 3 Vulkangebiete Ischia, Phlegräische Felder und Vesuv ableitenden rezenten Sedimente des Golfes zeigen starke Veränderungen im Mineralbestand und Chemismus, die in der Hauptsache auf der teilweisen Umwandlung der Glassubstanz der Tuffe durch das Meerwasser beruhen.Der Umwandlungsgrad der Glassubstanz hängt von der Korngröße der Tuffpartikel ab: Je kleiner der Korndurchmesser, desto stärker die Umwandlungserscheinungen.Als Neubildungsprodukte treten Quarz und Chalcedon, Kaolinit, Illit und Analcim im Verhältnis von etwa 1:2:2:0,5 auf. Opal ist ebenfalls mit größter Wahrscheinlichkeit vorhanden.Neben dem aus der Umwandlung von Tuffen ableitbaren Quarzgehalt tritt noch zoogener Quarz sowie Quarz und Chalcedon aus Flysch- und Kalksedimenten der südöstlichen Golfumrandung in den Sedimenten auf.Sofort nach ihrer Entstehung unterliegen die Neubildungsprodukte, insbesondere der Quarz und Chalcedon in der Kornfraktion <2 µ, der teilweisen Auflösung durch das SiO₂-untersättigte Meerwasser. Ein großer Teil des neugebildeten Quarzes wird so dem Sediment entzogen und führt, verstärkt durch den bei der Verwitterung in Lösung gegangenen Alkali-Anteil, zu einer starken Anreicherung des Al₂O₃-Gehaltes in den zersetzten Sedimenten.Beträchtliche Lösungswanderungen und Umkristallisationen im Sediment werden durch neugebildete Quarz- und Chalcedonaggregate und authigene Kaolinit-und Hydromuskovitbildung angezeigt.Von den Einsprenglingen der Tuffe wird nur der Leucit durch das Meerwasser teilweise in Analcim umgewandelt.In 2 Sedimentproben konnten Veränderungen der Glassubstanz durch submarine solfatarische Exhalationen unter Neubildung von Alunit, Quarz und Schwefel nachgewiesen werden.Die Umwandlung der glasigen Tuffsubstanz setzt bereits in den vom Meerwasser bespülten anstehenden Tuffen der Golfumrandung ein.Mit 12 TextabbildungenTeil 1. Die rezenten Sedimente des Golfes von Pozzuoli. Geol. Rdsch.47, 117 (1958) und Pubbl. Staz. Zool. Napoli31, 1 (1959).     

Diatomeen als Fazies-Fossilien

Zusammenfassung Nach einem kurzen zusammenfassenden Überblick über die heutigen Lebensbedingungen der Diatomeen wird an Hand einiger Beispiele ihre Bedeutung für die Klärung sedimentologischer Probleme erläutert. Bei dem untersuchten Material handelt es sich um interglaziale und postglaziale Sedimente aus Bohrungen im Küstengebiet der Nordsee. Nach Erläuterung der Unterschiede zwischen oligotrophen und eutrophen limnischen Ablagerungen des letzten Interglazials werden an einem Bohrprofil aus dem Raum von Borkum die sich aus der Diatomeenführung ergebenden Änderungen des Salzgehaltes im postglazialen Nordseeklei beschrieben. Die verschiedene Zusammensetzung der Diatomeenflora in Gezeiten-, Watt- und Haff-Ablagerungen wird an Sedimenten des letztinterglazialen Eem-Meeres gezeigt.     

Petroloy of the Taga Volcano Group,Izu Peninsula,Central Japan

The Taga Volcano Group of the Izu Peninsula is divided into four volcanoes: Older Taga, Atami, Shimo-Taga and Himenosawa. Each volcano consists of basalt-andesite lavas and volcaniclastic sediments, mainly of low alkali tholeiite composition.The activity of the Shimo-Taga Volcano is divided into three stages (early, middle and later). Rocks of the first two stages consist of lavas and volcaniclastic sediments of olivine basalt, phyric and aphyric basaltic andesite. The later stage rocks consist of volcaniclastic sediments which were erupted as mudflow deposits.Basalts and andesites of the first two stages are considered to have been derived from a zoned magma chamber. They were produced by fractional crystallization, which involved the gravitational separation of plagioclase, olivine and/or pyroxene crystals. Eruption of aphyric and phyric basaltic andesite from the upper part of the chamber occurred first, followed by olivine basalt from lower parts of the chamber.

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Zusammenfassung Die Taga-Vulkan Gruppe besteht aus dem älteren Taga, dem Atami, dem Shimo-Taga und dem Himenosawa Vulkan. Jeder dieser Vulkane wird aus basaltisch-andesitischen Laven und vulkano-klastischen Sedimenten, hauptsächlich subalkalisch tholeiitischer Zusammensetzung, aufgebaut.Die Eruptionstätigkeit des Shimo-Taga Vulkans läßt sich in drei Phasen, eine Früh-, Mittel- und Spätphase untergliedern. Laven und vulkanoklastische Sedimente der ersten beiden Phasen bestehen aus Olivinbasalten, sowie aus basaltischen Andesiten mit porphyrischem und nichtporphyrischem Gefüge. Während des letzten Stadiums wurden vulkanoklastische Sedimente in Form von vulkanoklastischen Schlammströmen eruptiert.Die Basalte und Andesite der ersten beiden Stadien werden als Produkte einer zonierten Magmenkammer gedeutet. Sie entstanden durch fraktionierte Kristallisation und durch die gravitative Abtrennung von Plagioklas, Olivin und/oder Pyroxenkristallen. Der Eruption der porphyrischen und nichtporphyrischen basaltischen Andesite aus dem obersten Teil der Magmakammer folgte die Eruption von Olivinbasalten aus dem tieferen Teil der Magmakammer.

     

Maturation of organic matter in neogene sediments from the Aderklaa oilfield,Vienna Basin,Austria

Summary Poil- and gas-producing horizons in the Tertiary section of the Vienna Basin are intercalated with calcareous shales. In this study, the shales are examined in view of their source rock potential.36 shales from 780 to 2812 m of six inch well cores from Aderklaa 78 hole were analysed for organic carbon by coulometric titration method. Organic C values vary from 0.22 to 2.04% with a mean value of 0.81%. A slight increase in the lower parts of the hole reflects initial differences in organic carbon content. Total bitumen extracts vary between 1.2 and 70.2 mg/100 g shale with a mean value of 270 ppm bitumen compared to a mean of 2480 ppm for average calcareous shale source rock.Aderklaa bitumen largely consists of unaltered material, perhaps being derived early from lipids. Only the deepest bitumen (2812 m) has higher saturated hydrocarbon content which is regarded as contamination from the underlying reservoir. Investigation of the Aderklaa kerogens from 9 shale samples suggests that they are type III kerogens, consisting almost entirely of vitrinite in the deepest sample examined. From vitrinite reflectance (R ₀=0.36 to 0.53, increasing downhole from 820 to 2703 m) it is obvious that kerogens are insufficiently mature to have produced major amounts of hydrocarbons. Plots of the atomic H/C versus O/C ratios corroborate the type III, terrigenous, plant-derived characteristic of Aderklaa kerogens.These investigations of the nature and state of preservation of the Neogene organic matter indicates that the petroleum window lies within pre-Tertiary basement, and that the temperatures were not sufficient for significant degradation of the Neogene Type III kerogen. However, the high hetero-compound content of numerous Vienna crudes suggests contamination with bitumens from this Tertiary organic matter.

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Der Reifegrad organischer Substanz in neogenen Sedimenten des Ölfeldes Akerklaa im Wiener Becken

Zusammenfassung Seit 1930 wird aus tertiären Abfolgen des Wiener Beckens Öl und Gas gefördert. Zwischen tertiäre Speichergesteine sind kalkige Schiefer eingeschaltet, die von früheren Autoren als mögliche Muttergesteine angesehen werden. In dieser Arbeit wird der Reifegrad des organischen Materials in den Schiefern untersucht.Organischer Kohlenstoff wurde in 36 Schieferproben (780 bis 2812 m) aus der Aderklaa 78 Bohrung durch coulometrische Titration bestimmt. Die Werte schwanken zwischen 0,22 und 2,04% C_org und weisen einen Mittelwert von 0,81% auf. Leichte Variation der Werte im unteren Teil der Bohrung sind auf unterschiedliche Anteile des ursprünglichen organischen Materials zurückzuführen.Bitumen-Extrakte ergaben zwischen 1,2 und 70,2 mg/100 g Schiefer mit einem Mittelwert von 270 ppm, im Vergleich zu 2480 ppm Mittelwert für kalkige Schiefer als Muttergestein. Die Bitumen bestehen aus wenig degradiertem, möglicherweise aus Lipiden stammenden organischen Material. Der relativ große Gehalt an gesättigten Kohlenwasserstoffen in Bitumen aus der tiefsten Probe (2812 m) ist wahrscheinlich auf Kontamination durch ein unterliegendes Reservoir zurückzuführen.Untersuchungen des Kerogens an 9 Proben ergab Typ III Kerogen, welches in der tiefsten Probe fast ausschließlich aus Vitrinit besteht. Vitrinit-Reflexionsmessungen (R ₀=0,36 bis 0,53, zunehmende Werte von 820 bis 2703 m) deuten einen geringen Reifegrad an der ausschließt, daß dedeutende Mengen Kohlenwasserstoffe abgespaltet worden sind. Eine Betrachtung der HC- und O/C-Elementverhältnisse gibt weitere Hinweise auf terrigenes, pflanzliches, Typ III Kerogen in den Aderklaa-Proben.Aus der Gesamtheit der Daten über die Zusammensetzung und den Reifegrad des neogenen organischen Materials wird geschlossen, daß keine bedeutende Degradation stattgefunden hat, und daß das petroleum window in prä-tertiären Schichten liegen muß. Der Gehalt an Hetero-Verbindungen in den geförderten Ölen deutet jedoch an, daß es zu Kontaminationen durch das neogene organische Material gekommen ist.

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With 8 Figures     

The Machangqing copper-molybdenum deposits, Yunnan, China — an example of Himalayan porphyry-hosted Cu-Mo mineralization

Summary The Machangqing copper-molybdenum deposits occur in the Shanjian fold belt, Yunnan Province, China. Two types of ores are distinguished: (1) Cu-Mo quartz veinlets in magnetite-series granite porphyry; and (2) Cu-Mo skarns occurring at the contact between the Ordovician sedimentary sequence and the granite porphyry. With decreasing temperature and of hydrothermal fluids initially in equilibrium with K-feldspar, the following alteration patterns developed within the porphyry, from the center outwards: silicification, K-silicate, phyllic and argillic alteration. The paragenetic sequence of alteration minerals observed in the Cu-Mo skarns resulted from decreasing temperature and/or increasing of the hydrothermal fluids initially in equilibrium with grandite garnet. Fluid inclusions in quartz suggest boiling during the mineralization. The mineralization temperatures based on filling temperatures and salinities of quartz are in the following ranges: about 265° to 400 °C and 5.0 to 14.6 wt.% NaCl eq. for the Cu-Mo veinlets; and 200° to 500 °C and 10.2 to 42.0 wt.% NaCl eq. for the Cu-Mo skarns. As is evident from log fo₂-pH diagrams, ores of the early stage of mineralization in the Cu-Mo skarns, characterized by the assemblage magnetite + pyrite + rare pyrrhotite + K-feldspar + quartz, were deposited from highly alkaline and high temperature fluids. With decreasing temperature and fo₂, the pH of the ore fluids was shifted towards slightly alkaline to neutral, with the resultant formation of the main stage ores, characterized by the assemblage chalcopyrite + pyrite + molybdenite + sphalerite + K-feldspar +sericite (muscovite) + epidote + uartz. Very minor amounts of ore minerals, including matildite, bismuthinite and electrum, are associated with a late stage of ore formation.In the case of the Cu-Mo veinlets, it can be stated roughly that both fs₂ and fo₂ conditions were in the stability field of pyrite, with pH of the ore fluids buffered by the assemblage sericite + K-feldspar +quartz ± calcite. K-Ar age determinations were made on the granite porphyry, biotite phenocrysts and hydrothermal biotite in the Cu-Mo skarns, giving ages of 42.5 to 34.6 Ma, 52.3 Ma, and 39.2 to 26.4 Ma, respectively.It is concluded that the Cu-Mo mineralization at Machangqing shows a close spatial and temporal association with the Himalayan felsic magmatism of the magnetite-series type.

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Die Machangqing Kupfer-Molybdän-Lagerstätten, Yunnan, China — Ein Beispiel für prophyrische Cu-Mo Vererzung im Himalaya

Zusammenfassung Die Kupfer-Molybdän-Lagerstätten von Machangqing treten im Shanjian Faltengürtel in der Provinz Yunnan, China, auf. Zwei Erztypen sind unterscheidbar: (1) Cu-Mo Quarzgängchen in einem porphyrischen Granit der Magnetit-Serie; (2) Cu-Mo-Skarne am Kontakt zwischen der ordovizischen Sedimentabfolge und dem porphyrischen Granit. Mit Abnahme der Temperatur und des Verhältnisses der hydrothermalen Fluide, die ursprünglich mit Alkalifeldspat im Gleichgewicht waren, entwickelten sich in diesem Porphyrstock vom Zentrum randwärts folgende Alterationszonen: Silizifizierung, K-silikatische, phyllische und argillische Alteration. Die paragenetische Abfolge der Alterationsminerale, die in den Cu-Mo Skamen zu beobachten sind, sind das Resultat abnehmender Temperatur und/oder einer Zunahme des -Verhältnisses der hydrothermalen Fluide, die ursprünglich mit Grandit-Granat im Gleichgewicht waren. Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz weisen auf Siedeprozesse während der Mineralisation hin. Die aus den Einschlußtemperaturen und Salinitäten in Quarz bestimmten Mineralisationstemperaturen liegen für die Cu-Mo-Gängchen zwischen 265–400 °C und zwischen 5–14.6 Gew.% NaCI Äquiv. und zwischen 200–500 °C und 10.2–42 Gew.% NaCI Äquiv. für die Cu-Mo Skarne. Wie aus log fo₂-pH Diagrammen hervorgeht, ist die im Frühstadium der Cu-Mo Skamvererzung entstandene Vergesellschaftung von Magnetit +Pyrit+selten Magnetkies + Alkalifeldspat + Quarz durch Ausfällung aus sehr alkalischen und hochtemperierten Fluiden entstanden. Mit Temperatur- und fo₂-Abnahme wurde der pH der Lösungen leicht alkalisch bis neutral. Dies resultierte in der Bildung der Erze des Hauptstadiums, das durch Chalcopyrit + Pyrit + Molybdänit + Sphalerit + Alkalifeldspat + Serizit (Muscovit) + Epidot + Quarz charakterisiert ist. Sehr geringe Mengen an Erzmineralen inklusive Matildit, Bismuthinit und Elektrum sind dem Spätstadium der Vererzung zuzuordnen. Für die Cu-Mo-Gängchen läßt sich etwas verallgemeinernd feststellen, daß fo₂ und fs₂ im Stabilitätsbereich von Pyrit lagen, wobei der pH der Erzfluide durch die Paragenese Serizit+Alkalifeldspat+Quarz+Calcit gepuffert wurde. K-Ar Altersbestimmungen wurden am porphyrischen Granit, an Biotit-Phänokristallen und an hydrothermal gebildetem Biotit der Cu-Mo Skarne durchgeführt. Sie ergaben Alter von 42.5–34.6, 52.3 bzw. 39.2-26.4 Ma.Die Cu-Mo Vererzung von Machangqing zeigt eine räumliche und zeitliche Assoziation mit dem sauren Magmatismus der Magnetit-Serie im Himalaya.

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With 12 Figures     

Artificial diagenesis in quartz sand and carbonate rocks

Diagenetic changes in carbonates and sand can be produced in the laboratory through injection of sea water. These changes are comparable to those found in the natural environment and are shown on photomicrographs. Artificial sea water of known composition under a partial pressure of carbon dioxide was injected through a composite lithology representing a shallow marine shelf. After passage of water for several days, the diagenetic alterations in the sediments were studied under a petrographic microscope. The study includes (1) the interrelation of the chemistry of the water in sediments and the mineralogy of the sediments, (2) the factors which control the processes of calcite and silica precipitation, (3) the processes responsible for transforming sediments into hard rock and, (4) the sequence of these processes.

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Zusammenfassung Diagenetische Veränderungen in Karbonaten und Sanden können im Laboratorium durch Injektionen von Seewasser experimentell nachgeahmt werden. Die beobachteten Veränderungen sind mit denen natürlicher Vorkommen vergleichbar, was anhand von Mikrophotographien demonstriert wird. Künstliches Seewasser bekannter Komposition und definiertem CO₂-Partialdruck wurde in eine Mischung injiziert, die den Sedimentverhältnissen des Flachschelfbereiches entspricht. Nach tagelangem Wasserdurchfluß wurden die Veränderungen in diesem künstlichen Sediment mikroskopisch untersucht. Die Untersuchungen enthielten (1) die Beziehungen des Chemismus des Wasser im Sediment zur Mineralogie desselben, (2) die Faktoren, die die Ausfällung von Silikaten und Karbonaten kontrollieren, (3) die Prozesse, die für die Umwandlung von Sedimenten in Gesteine verantwortlich sind und (4) die Abfolge dieser Prozesse.

     

Illite diagenesis in the Vienna Basin,Austria

Summary The fine clay fractions less than 0.2 micron isolated from Tertiary shales of the Vienna Basin, Austria, were characterized mineralogically and chemically (including c.e.c.). Over the depth (885–2802 m) and temperature (45–120 °C) intervals represented mixed layer smectite-illites change from 74/26 to 20/80, the deeper samples showing IM ordering. Inhibition of illitization at about 2700 m is attributed to unusually high Mg content of pore solutions at this depth.Utilizing a chemical-statistical approach, the illite component of each smectite-illite mixed-layer phase has been characterized as to magnitude of interlayer charge, and octahedral and tetrahedral substitutions. The illite compositions fall neatly within the normal illite field defined by Köster.During the initial stage of illitization, smectite to illite transformation proceeds toward phengitic compositions. As illitization continues (greater depth and T), the illite component progressively changes composition with loss of Mg toward that of ideal 50/50 allevardite.

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Illit-Diagenese im Wiener Becken

Zusammenfassung Feintonproben (kleiner 0,2 Mikron) aus neogenen pelitischen Sedimenten aus dem Wiener Becken wurden mineralogisch und chemisch (einschließlich Ionenaustauschkapazität charakterisiert. Die im Teufenbereich zwischen 885–2802 m und Temperature zwischen 45–120 °C angetroffenen Smektit-Illit Mischphasen haben eine Zusammensetuzung von 74/26 bis 20/80, wobei im untersten Teufenbereich IM-Entwicklung vorliegt. Eine verzögerte Illitisierung bei ca. 2700 m wird lokal ungewöhnlich hohen Mg-Konzentrationen der Porenwässer zugeschrieben.Durch Anwendung eines chemisch-statistischen Näherungsverfahrens konnte die illitische Komponente der Smektit-Illit Mischphasen hinsichtlich Zwischenschichtladung sowie oktaedrischen und tetraedrischen Substitutionen charakterisiert werden. Die Zusammensetzungen der Illite liegen innerhald des Illitfeldes nach Köster.Die Umformung Smektit zu Illit zeigt außerdem zu Beginn des Illitisierungsprozesses phengitische Zusammensetzungen der Phasen. Mit zunehmender Tiefe und Temperatur ist weiterhin eine Neubildung von Allevardit zu beobachten.

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With 12 Figures     

Sedimentpetrologische Untersuchungen an den jungtertiären Tonmergelserien der Molassezone Oberösterreichs

Zusammenfassung Die Oligozänen und Miozänen Tonmergel der Molassezone Oberösterreichs sind flachmarine und limnisch-fluviatile Feinkornsedimente. Als überwiegend alpine Abtragungsprodukte wurden sie vornehmlich in der Sedimentationshauptphase der Molasse abgesetzt, die mit dem marinen Schichtkomplex der Tonmergelstufe im Rupel ihren Anfang nimmt und über die tektonisch stärker beeinflußten Ablagerungen im Chatt und Aquitan bis ins Helvet andauert, wo sie mit den pelitischen Sedimenten der Innviertler Serie einen Abschluß findet.Die Tonmergel sind Silten nahestehend: Ihre Mittelwerte im Bereich von Mittel- und Feinsilten, die durchwegs schlechte Sortierung und überwiegend positive Schiefen in Verbindung mit den Einstufungen nach der CM-Norm sind Hinweise auf flachmeerische Sedimentationsbedingungen und den bewegten Uferfernbereich, in dem Ablagerungen aus gleichförmig zusammengesetzten Suspensionen überwiegen.Der Mineralbestand der Proben umfaßt an Tonmineralien bevorzugt Muskovit (Illit), dann Chlorit, Montmorillonit und Kaolinit, die mit untergeordneten mixed-layer-Phasen in Abhängigkeit von der Position im Molassebecken und den lokalen Überlagerungsmächtigkeiten verbreitet sind. Dazu kommen an Karbonaten Calcit und Dolomit in wechselnden Anteilen, sowie Quarz, Faldspäte und der Schwermineralbestand, die insgesamt auf das alpine Orogen als Einzugsbereich der Sedimente verweisen und mit dem Verlauf der Erosionstätigkeit im Alpenraum in Übereinstimmung stehen.Eine Betrachtung zur Verbreitung von Seltenen Elementen in den Tonmergeln wurde den Untersuchungen angeschlossen.

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Sedimentological investigations of the tertiary shale complex of the Molasse zone, upper Austria

Summary The shales of the Upper Austrian Molasse, Oligocene and Miocene in age, represent fine-grained sediments of shallow marine and limnic-fluviatile environments. As products of Alpine erosion they have largely been deposited during the main sedimentary process of the Molasse. This main process was initiated by the deposition of the Rupelian shales and went through Chattian and Aquitanian, both characterized by tectonically influenced sediments, and lasted until the Helvetian deposition of pelitic sediments of the Innviertel formation.The shales are close to silts: their mean sizes lie in the range of medium—to fine-grained silts. The constantly bad sorting, as well as the predominantly positive skewness in connection with a classification according to the CM-standard are indications of the conditions of sedimentation in shallow marine environment, where sediments of uniform suspensions prevail.The mineral content of muscovite (illite), chlorite, montmorillonite and kaolinite, with subordinate mixed-layers is dependant upon the position within the Molasse basin and on the local superimposition. In addition there are calcite, dolomite in varying ratios, quartz, felspars and heavy minerals which shed light upon the area of Alpine erosion.The distribution of minor elements within the shales is discussed.

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Mit 11 Abbildungen     

Mineralbestand und Entstehung des „Porzellanjaspis” von Epterode (Nordhessen)

Zusammenfassung Es wurden Lagerung, Mineralbestand und Genese eines Gesteins untersucht, das bei Epterode, Nordhessen, auf kleinem Raum vorkommt und den Namen Porzellanjaspis führt.Das in bunten Farben aufgeschlossene, meist sehr harte und feinkörnige Material ist, im Gegensatz zu früheren Annahmen, primär gelagert und verdankt seinen Mineralbestand — Quarz, Cristobalit, Cordierit, Mullit, Spinell, Korund und Glasphase — einer Erwärmung oligozäner Sedimente in situ auf mindestens 1000° C. Einige kleine Halden an der Südseite sind erst später aus schon gebranntem Material entstanden. Seitliche Übergänge in unveränderten oligozänen Ton und Sand sind vorhanden. Der Mineralbestand dieser Tone (Quarz, Illit, Kaolinit, möglicherweise auch Montmorillonit) läßt sich mit den Hochtemperaturphasen und der chemischen Analyse des untersuchten Gesteins in Einklang bringen.Die Entstehung ist nicht, wie z. T. bisher angenommen, auf Alaunbereitung zurückzuführen, da der Haldencharakter entfällt, sondern auf einen Schwelbrand liegender tertiärer Kohle vor der Abtragung der oligozänen Sedimente. Der dabei entstandene Härtling widerstand der Abtragung besser als die flankierenden normalen Tone und Sande. Mit dieser Deutung läßt sich die aus dem Gesamtbild der tertiären Ablagerungen der Umgebung herausfallende morphologische Stellung des Vorkommens erklären.Herrn Prof. Dr.Carl W. Correns zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Beitrag zur Petrographie desmittleren Muschelkalkes Süddeutschlands

Zusammenfassung Der primare klastische Anteil des mittleren Muschelkalks besitzt ein Maximum in den Korngrößen von 6–20, Ø , das über weite Strecken konstant bleibt. Der Mineralgehalt besteht aus Quarz, Feldspat, Glimmer und vielleieht Kaolinit.Bei der Diagenese warden Quarz und Feldspat teils korrodiert, teils wurden Quarz und Albit neu gebildet. In Randgebieten entstand Glaukonit vermutlich aus Glimmern.Durch Grundwassereinwirkung bildete rich ein zweites Maximum zwischen 0–2 Ø aus. Dabei ist in diesen Korngrößen eine Zunahme an Illit und Kaolinit und das Neuauftreten von Montmorillonit zu verzeichnen.Bei der Verwitterung verschwand das Maximum zwischen 6–20 Ø zugunsten eines Maximums zwischen 0–2 Ø . Damit verschwand auch der primäre Mineralgehalt fast völlig. Die Fraktionen unter 2 Ø setzen sich aus einem illitähnlichen Mineral zusammen.Durch Grundwassertätigkeit und Oberflächenverwitterung wurde also nicht nur der lösliche Anteil des mm ausgelaugt, sondern es sind auch deutliche Veränderungen des klastischen Anteils wahrzunehmen.Herrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Paragenetic evolution in Peejay Field,British Columbia,Canada

Triassic sediments from the Halfway Formation of Peejay Field in British Columbia, Canada, are described here with special reference to the mineral alterations during diagenesis. These sediments were deposited along the irregular coastline during the middle Triassic transgression. The vertical lithologic succession is complex and considerably altered. The major lithologies concerned are silty sandstones, dolarenite, dololutite, sporadic coquinoid, and accumulated shell debris largely composed of pelecypods, which have been diagenetically altered to dolomite. Evaporites were either introduced through solution and precipitation or by replacement. In certain sandstone units, intense corrosion to complete replacement of clastic quartz as well as matrix by dolomite is observed. The introduction or removal of minerals in the sediments during diagenesis may result from physico-chemical changes in the equilibrium between sediments and the interstitial fluid caused by burial. Hence, the study of diagenetic minerals and paragenesis may be an important tool for interpreting the environment of deposition and the postdepositional history.

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Zusammenfassung Triassische Sedimente der Halfway-Formation des Peejay Fields in British-Columbia, Canada, werden unter Berücksichtigung der Mineralumwandlungen während der Diagenese beschrieben. Diese Sedimente wurden während der Mittel-Triassischen Transgression entlang der unregelmäßigen Küstenlinie abgelagert. Die lithologische Folge ist komplex und beträchtlich verändert. Die Hauptgesteinsfolge besteht aus tonigen Sandsteinen, Dolareniten, Dololutiten, sporadischen Koguinoiden und Schalentrümmern, die meistens von Pelecypoden stammen und diagenetisch in Dolomit umgewandelt worden sind. Evaporite entstanden entweder durch Lösungszufuhr und Ablagerung oder Verdrängung. In einigen Sandsteinhorizonten weisen sowohl klastische Quarzkörner als auch die Grundmasse intensive Korrosionserscheinungen auf, die bis zur vollständigen Verdrängung durch Dolomit führen können. Das Eindringen oder Verschwinden von Mineralien in den Sedimenten während der Diagenese kann durch physikochemische Änderungen des Gleichgewichts zwischen Sedimenten und der miteingeschlossenen Porenlösung durch Sedimentüberdeckung verursacht werden. Somit kann die Untersuchung diagenetischer Mineralien und ihrer Paragenese ein wichtiges Mittel zur Deutung des Ablagerungsmilieus und der Geschichte nach der Ablagerung sein.

     

Crustal assimilation versus subducted sediment input in west Sunda arc volcanics: An evaluation

Summary New geochemical and Sr, Nd, and Pb isotopic analyses of Quaternary to Cretaceous sediments from the northeastern Indian Ocean are used to estimate the composition of the sedimentary material subducted along the Sunda Trench, and to evaluate the effects of crustal contamination versus subducted sediment input in the Quaternary volcanics of the west Sunda arc. Two sediment endmember components are identified: siliceousclastic (SS) and calcareous-organogenic (CS); the latter can be regarded as SS strongly diluted by organogenic material, mainly CaCO₃. Siliceous-clastic sediments are characterised by a component isotopically and geochemically similar to typical average upper crust. Consequently, LILE and LREE concentrations, LILE/LILE and LILE/LREE values, and Sr, Nd, and Pb isotopic ratios in West Sunda arc volcanics cannot easily distinguish between assimilation of crustal material by uprising magmas and contamination of their mantle source by bulk sediments. Post-Miocene siliceousclastic sediments sampled in the vicinity of the Sunda arc are largely derived from the arc itself, and therefore should not be used to evaluate the extent of sediment contamination of Indonesian arc volcanics. In addition, geophysical evidence suggests that post-Miocene sediments are largely accreted rather than subducted, and existing¹⁰Be isotopic data imply that post-Miocene sediments are not recycled by present-day volcanism. As the least contaminated arc volcanics occur in the eastern section of the west Sunda arc, where the highest sediment fluxes have been calculated, subduction of pre-Miocene northeastern Indian Ocean sediments or incorporation of fluids released from them into the sources of west Sunda are volcanics seem unable to reproduce the range and spatial distribution of Sr, Nd, and Pb isotopic values in the arc volcanics. By contrast, assimilation of crustal material by uprising melts derived from Indian Ocean-type mantle wedge, up to a maximum of approximately 10% for the most contaminated arc volcanics, seems better able to account for the Sr, Nd, and Pb isotope systematics of the arc volcanics, and is consistent with the variations in crustal thickness and composition along the arc, and with the spatial distribution of Sr, Nd, and Ph isotope values in mafic arc volcanics. These conclusions are also supported by the low¹⁰Be coupled with high B/Be values, and by the positive B/Be-SiO₂ and B/Be-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr correlations in calc-alkaline Sunda arc volcanics.

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Krustenassimilation versus Subduktions-bedingter Sedimenteintrag im westlichen Sunda-Vulkanbogen: eine Evaluation

Zusammenfassung Neue geochemische und Sr-, Nd-, und Pb-Isotopenanalysen von quartären und kretazischen Sedimenten des nordöstlichen Indischen Ozeans werden dazu herangezogen, um die Zusammensetzung des entlang des Sunda-Tiefseegrabens subduzierten Sedimentmaterials und die Effekte von Krustenassimilation versus Subduktionsbedingtem Sedimenteintrag in die quartären Vulkanite des westlichen Sundabogens zu evaluieren. Zwei sedimentäre Endglieder wurden identifiziert: eine silikatischklastische (SS) und eine karbonatisch-organische (CS) Komponente, letztere kann als durch organisches Material, insbesondere durch CaCO₃. stark verdünnte SS-Komponenete betrachtet werden. Silikatisch-klastische Sedimente sind durch eine Komponente charakterisiert, die isotopisch und geochemisch ähnlich der typischen durchschnittlichen Oberkruste ist. Daher erlauben LILE und LREE Konzentrationen, LILE/LILE und LILE/LREE Werte, sowie Sr-, Nd-, und Pb-Isotopenverhältnisse von Vulkaniten des West-Sundabogens keine einfache Unterscheidung zwischen Assimilation von Krustenmaterial durch aufsteigende Magmen und Kontamination ihrer Mantelquelle durch Sedimente. Post-miozäne silikatisch-klastische Sedimentproben, die in der Nähe des Sunda-Bogens genommen wurden, stammen großteils selbst vom Inselbogen und sollten daher nicht für eine Abschätzung des Ausmasses der Sedimentkontamination im indonesischen Vulkanbogens verwendet werden. Ferner gibt es geophysikalische Evidenz, die eher für Akkretion als Subduktion dieser Sedimente spricht und auch die¹⁰Be Isotopendaten zeigen, daß post-miozäne Sedimente nicht vom derzeitigen Vulkanismus rezykliert werden. Da die am geringsten kontaminierten Vulkanite im Ostabschnitt des Sunda-Bogens, von wo der höchste Sediment-Flux berechnet worden ist, zu finden sind, scheint die Subduktion prämiozäner Sedimente des nordöstlichen Indischen Ozeans oder die Beteiligung von aus diesen in die Quelle der Vulkanite Westsundas freigesetzten Fluiden, nicht auszureichen, um den Streubereich und die räumliche Verteilung von Sr-, Nd-, und Pb-Isotopenwerten in den Vulkaniten zu reproduzieren. Im Gegensatz dazu scheint Assimilation von Krustenmaterial - bis zu 10% für die am stärksten kontaminierten Vulkanite — durch aufsteigende Schmelzen, die aus dem Indischen Ozean-Typ Mantelkeil stammen, die Sr-, Nd- und Pb-Isotopensystematik der Vulkanite besser zu erklären. Sie ist auch konsistent mit der Variation der Krustendicke und Zusammensetzung entlang des Vulkanbogens und mit der räumlichen Verteilung der Sr-, Nd-, und Pb-Werte in den mafischen Vulkaniten. Diese Schlußfolgerungen werden durch die niedrigen¹⁰Be, gekoppelt mit hohen B/Be Werten und durch die positive B/Be-SiO₂ und B/Be-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Korrelationen in den kalk-alkalischen Sunda-Vulkaniten, untermauert.

     

Über die Fazies des Hunsrückschiefers

Zusammenfassung Einleitend wird auf die vielfältige Problematik des Hunsrückschiefers hingewiesen. Hinsichtlich der Petro-Fazies ergibt sich ein Vorwalten der feinsandigen Komponente mit einem Feldspaltgehalt von durchschnittlich 10–13%. Die. Ergebnisse spektroskopischer und autoradiographischer Untersuchungen werden mitgeteilt. Die Mächtigkeit scheint in der SE-Eifel am größten zu sein und zum SE-Rand des Schiefergebirges hin ständig abzunehmen. Die Bio-Fazies wird vor allem hinsichtlich der sehr häufigen Fress-Bauten und Kriechspuren von Würmern behandelt, welche ein reiches Bodenleben im Hunsrückschiefer-Meer beweisen. Die Ansicht, daß der Hunsrückschiefer hauptsächlich aus Sedimenten eines Flach- und Wattenmeeres besteht, wurde bestätigt.     

Die Sedimentation in der Romanche-Tiefe (Ein Beitrag zur Erklärung der Entstehung des Tiefseesandes im Atlantischen Ozean)

Zusammenfassung An Hand von Tatsachen, die sich bei der sedimentologischen Untersuchung der von der Schwedischen Albatross-Tiefseeexpedition aus der Romanche-Tiefe gehobenen Lotkerne ergaben, werden Betrachtungen über den Sedimentationsverlauf in dieser Tiefe angestellt. Besondere Aufmerksamkeit wird dem in diesen Sedimenten vorkommenden Sand geschenkt. Es wird versucht, wahrscheinlich zu machen, daß die tektonisch bedingten Bewegungen des Ozeanbodens, die zeitlich und räumlich zu großen Tiefenunterschieden führen können, als eine der wesentlichsten Ursachen der Sandanhäufungen in den Sedimenten der Tiefsee zu betrachten sind. Teile des Ozeanbodens, wie z. B. der Atlantische Rücken, haben über dem Meeresspiegel hervorgeragt. Der Sand muß durch subaerische und nur z. T. durch subaquatische Verwitterung entstanden sein und danach durch Rutschungen und/oder Suspensionsströme Verlagerung auf eine relativ kurze Strecke erlitten haben. Die Möglichkeit eines allzu langwegigen horizontalen Transportes der grobklastischen Sedimente entlang dem Tiefseeboden wird in Frage gestellt.     

Beitrag zur Kenntnis des Oberkreide-klimas in Polen

Zusammenfassung Einer der wichtigsten Temperatur-Hinweise im Paläoklima der Oberkreide in Polen sind die Reste der kontinentalen Floren aus dem Alb, Cenoman, Turon, Coniac, Campan und Maastricht. Diese Florenreste treten überwiegend in marinen Sedimenten auf und sind durch marine Faunen datiert. Das Vorkommen der für das gemä\igte Klima typischen Formen wie Pappeln, Weiden, Buchen und Nadelbäume neben den Eukalypten, Feigenbäumen, Lauraceen und anderen für warmes Klima charakteristischen Pflanzen weist auf den warmen, doch nicht tropischen Charakter des damaligen Klimas hin. Zahlreiches Auftreten von Coccolithophoridae und Radiolarien bei gleichzeitiger Armut an Diatomeen bezeugt ebenfalls, da\ das Kreide-Meer warm war. Die Reptilienreste, die in den Alb-, Campan- und Maastricht-Sedimenten angetroffen werden, weisen im gleichen Ma\ auf warmes Klima hin. Für nicht tropischen Charakter des Klimas spricht die Tatsache, da\ das Gebiet von Polen sich zu jener Zeit au\erhalb des Siedlungsbereiches von Riffkorallen und wärmeliebenden Muschel- und Schnekken-Arten (Rudistae und Nerinacea) befand.Die langlebigen Muschel- und Schnecken-Arten, welche sowohl in der Oberkreide Polens als auch in den heutigen Meeren vorkamen, können als Anzeiger der thermischen Zonen dienen. Die Verzahnung der wärmeliebenden und der für kältere Gewässer typischen Formen bei gleichzeitigem zahlreichen Auftreten von Formen, die in den gemä\igten Zonen vorherrschend sind, weist auf eine gemä\igte Temperatur des Oberkreide-Meeres hin. Auf gewisse thermische Wechsel in der Oberkreide-Zeit können vielleicht änderungen in der Schalenstärke der Inoceramen hindeuten. Die obigen Daten — in Form eines Diagramms zusammengestellt — ähneln dem Temperatur-Diagramm, das von R.Bowen (1961) an Hand der Isotopen-Untersuchungen verfertigt wurde. Der Schalenstärke nach könnte man von thermischen Maxima im Oberturon, im Coniac und im Santon sprechen.Aus dem Polnischen übersetzt von S.Smoleski.     

Die niehtkarbonatisehen Bestandteile des Göttinger Musehelkalkes mit besonderer Berücksichtigung der Mineralneubildungen

Zusammenfassung Die mineralogische und chemische Zusammensetzung des Säurerückstandes von 32 Gesteinsproben des Göttinger Muschelkalkes wurde untersucht. Die Röntgenanalysen der feinsten Schlämm- und Zentrifugenfraktionen ergaben Illit, Quarz und geringe Mengen von Kaolinit. Für den Illit wurde durch Vergleich von mineralogischer und chemischer Analyse die Formel errechnet. Die verschiedenen Stadien der Glimmerzersetzung, die schließlich zum Illit führt, ließen sich mikroskopisch beobachten. In den Fraktionen > 2 Ø fanden sich mikroskopisch Quarz; Feldspat (Orthoklas, Mikroklin, Albit, Oligoklas) und Glimmer (Muskovit, Biotit, Zersetzungsprodukte). Quarz und Feldspat kommen als Neubildungen vor. Der authigene Kalifeldspat ist triklin und hat einen optischen Achsenwinkel von 2V = 43° gegenüber 69° für magmatischen Orthoklas Der authigene Albit hat einen Achsenwinkel von 2V = 85–90° gegenüber 77° für magmatischen Albit. Vergleichsweise wurden auch andere Vorkommen untersucht; die dieselben Resultate lieferten.Neben die Hoch- und Tief temperatur-feldspate der Effusiv- bzw. Intrusivgesteine treten demnach die Niedrigtemperaturfeldspate der kalkigen Sedimentgesteïne. Diese Feldspate entsprechen weitgehend den reinen Komponenten KAlSi₃O₈ und NaAlSi₃O₈. Die Beobachtungen lassen vermuten, daß die Albitisierung bereits vor der Sammelkristallisation und völligen Erhärtung des Gesteines stattfand, während die Kalifeldspatisierung erst während oder nach der Diagenese geschah. Der SiO₂-, Al₂O₃- und K₂O-Bedarf wurde wahrscheinlich von den Zersetzungsprodukten der Glimmer gedeckt, der Na₂O-Bedarf vom Meerwasser. Während die Leichtmineralzufuhr im Muschelkalkmeer des untersuchten Gebietes zeitlich und räumlich konstant blieb, schwankte die authigene Feldspatbildung von vorwiegender Kalifeldspatisierung im untersten und im mittleren Muschelkalk zu überwiegender Albitisierung im oberen Muschelkalk. Die eigelben Gesteine des unteren Muschelkalkes sind durch die Zersetzungsprodukte der Magnetitkörner gefärbt. Die Schwerminerale wurden nur qualitativ untersucht.     

Zur Klimaschichtung der Tiefseesedimente Im äquatorialen Atlantischen Ozean

Zusammenfassung Genaue Untersuchungen der Foraminiferenfauna in drei Sedimentkernen aus dem Tiefseeboden des äquatorialen Atlantischen Ozeans von der Schwedischen Tiefsee-Expedition an Bord des M. S. Albatroß 1947/48 haben die Ergebnisse über die Schichtung der Tiefseeablagerungen an Hand des Materials von der Deutschen Meteor-Expedition 1925/27 nicht nur bestätigt, sondern in vielen Punkten stark erweitert.Die allgemein übliche stratigraphische Gliederung des jüngeren Quartärs kann in den Tiefseesedimenten des äquatorialen Atlantischen Ozeans durch die Schwankungen der pelagischen Foraminiferenfauna einwandfrei nachgewiesen werden. In alluvialem Material ist das Klimaoptimum (s. Kern 227 auf Abb. 3) deutlich zu erkennen, in den Ablagerungen der letzten Eiszeit (Würm) die Untergliederung in die drei Stadien (WI, II, III) und die dazwischenliegenden Interstadiale möglich. Die Grenze Würmeiszeit/Letztes Interglazial kann klar festgelegt werden (s. Abb. 3), und der 9,09 m lange Kern 227 aus dem Gebiet der Kapverdischen Inseln reicht vielleicht bis in die Sedimente aus dem zweiten Interglazial. Durch die wechselnde Zusammensetzung der pelagischen Foraminiferenfauna sind somit innerhalb der Tiefseeabsätze deutlich die Klimaschwankungen der jüngsten Vergangenheit erkennbar; d. h. die Stratigraphie der jungquartären Tiefseesedimente ist im wesentlichen durch Klimaänderungen bedingt.     

Pre-orogenic sedimentation in the carpathian geosyncline

From the analysis of facies- and thickness distribution, and from the mapping of current directions in the flysch of the Polish Carpathian Mountains the following conclusions can be made.Source areas of detrital deposits were situated at first near the borders of the geosyncline, but at later stages a more important role was played by intrageosynclinal sources. The position of the marginal and intrageosynclinal sources was shifted during the sedimentary history of the basin from the west toward the east. Concurrently with the shift of the source areas also zones of maximal thickness were shifted. The detrital material was supplied in several sedimentary megarhythms, each beginning with coarse deposits and terminating with fine-grained sediments. This suggests intermittent sudden uplifts of source areas.The appearance and migration of the source areas is tentatively explained as not due to compressional stress but to the movements of the subcrustal material provoked by subsidence and isostatic readjustment.

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Zusammenfassung Aus der Analyse von Faziesanordnung, Mächtigkeitsverteilung und Strömungsrichtungen im Flysch der polnischen Karpaten kann man folgende Schlüsse ziehen.Die Herkunftsgebiete der klastischen Sedimente lagen zunächst nahe den Rändern der Geosynkline. Später aber spielten intrageosynklinale Liefergebiete eine bedeutendere Rolle. Die Lage der randlichen und der intrageosynklinalen Liefergebiete verschob sich während der Ablagerungsgeschichte des Beckens von Westen nach Osten. Gleichlaufend wanderten die Gebiete größter Sedimentmächtigkeit. Das Abtragungsmaterial wurde in mehreren Sedimentations-Megarhythmen angeliefert, wovon jeder mit grobkörnigen Sedimenten beginnt und mit feinkörnigen endet. Das deutet intermittierende rasche Hebungen der Liefergebiete an.Es wird versucht, das Hervortreten und die Wanderung der Liefergebiete nicht durch Einengungstektonik zu erklären, sondern durch subkrustale Massenbewegungen, die durch Trogsenkung und isostatischen Ausgleich hervorgerufen wurden.

     

A garnet-cordierite granite porphyry containing rapakivi feldspars in the Cabeza de Araya batholith (extremadura,spanish Hercynian belt)

Summary The garnet-cordierite granite porphyry is a large dyke associated with the Cabeza Araya batholith. The batholith shows S typology but with intermediate characteristics between the aluminous granite series, spatially and genetically related to the Hercynian regional metamorphism, and the calc-alkaline series of the Iberian massif. The granite porphyry is rich in megacrystic alkali feldspar often with rapakivi texture. Its mineralogy consists mainly of quartz + plagioclase + alkali feldspar + biotite I + cordierite I + garnet + biotite 11 + cordierite II ± muscovite + chlorite.Cordierite-garnet thermobarometry and stability relationships of ternary feldspars are used to estimate the T-P conditions of crystallization and the evolution of these rocks. The equilibrium temperature obtained from the cordierite-garnet pair is about 800°C (4 ± 0.5 Kb). This shows the xenocrystic origin of cordierite and garnet, in accordance with other geological and textural evidence. Garnet transformation, the genesis of Cordierite II and the formation of mantled textures are interpreted as the result of an isothermal decompression accompanying the emplacement of the porphyry.

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Eine Rapakivi-Feldspat führender Granat-Codierit-Granitporphyr aus dem Cabeza de Araya Batholith (Extremadura, Hereynischer Gürtel, Spanien)

Zusammenfassung Der Granat-Cordierit-Granit stellt einen mit dem Cabeza Araya Batholith assoziierten, mächtigen Gang dar. Der Batholith zeigt S-Typ Charakter, jedoch mit bergangsmerkmalen zu aluminösen Granitserien, und steht räumlich und genetisch im Zusammenhang mit der hercynischen Regionalmetamorphose und den Kalkalkaliserien des iberischen Massivs. Der Granitporphyr führt häufig Megakristalle von Alkalifeldspat, die oft Rapakivitextur zeigen. Die Mineralogie des Granitporphyr besteht aus Quarz + Plagioklas + Alkalifeldspat + Biotit 1 + Cordierit 1 + Granat + Biotit II + Cordierit II ± Muscovit ± Chlorit. Die P-T Bedingungen der Kristallisation und die magmatische Entwicklung dieserDie wurde, P-T Bedingungen der Kristallisation und die magmatische Entwicklung dieser Gesteine wurde, unter Anwendung der Cordierit-Granat Thermobarometrie und den Stabilitätsbeziehungen der Feldspäte, ermittelt. Die Gleichgewichtstemperatur aus Cordierit-Granat-Paaren beträgt um 800°C (4 ± 0.5 Kb). Dies zeigt die Bildung von Cordierit und Granat als Xenokristalle, in Übereinstimmung mit anderen geologischen und texturellen Merkmalen. Die Transformation des Granat. die Genese von Cordierit II und das Entstehen von mantled Texturen, kann als Resultat einer isothermalen Dekompression interpretiert werden, die die Platznahme des Porphyrs begleitet hat.

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With 5 Figures     

Mikrosondenuntersuchungen von Saussuriten in Abhängigkeit vom Metamorphosegrad und vom geochemischen Milieu

Zusammenfassung In einem Profil ansteigender Metamorphose werden im Stavanger-Gebiet/SW-Norwegen zwei Gesteinstypen, repräsentiert durch 17 Meta-Arkosen und Quarz-Feldspat-Gneise, sowie 19 metamorphe Tuffe und Tuffite, modellhaft auf ihre Saussuritparagenesen hin analysiert.Mikroskopische und mikroanalytische Untersuchungen zeigen eine weitestgehende Eduktabhängigkeit der Saussuritparagenesen. In calcitarmen granitoiden Edukten bilden sich schon im sehr schwach-metamorphen Stadium folgende mit Ab-reichem Plagioklas koexistierende Saussuritmineralien: 4 An-reicher Plagioklas+K-Feldspat+4 Eisenhydroxid + H₂O 2 Fe(III)Al₂-Epidot+Muskovit+Hämatit+2 Quarz. In calcitführenden Meta-Arkosen gewinnt die Mineralreaktion: An-Plagioklas+K-Feldspat+2 Eisenhydroxid+CO₂Calcit+Muskovit+ Hämatit+Quarz an Bedeutung. Im reduzierenden geochemischen Milieu der Meta-Tuffe und -Tuffite tritt in diesem metamorphen Bereich als charakteristische Neubildung Biotit neben Muskovit auf. Auch in den calcitreichen tuffitischen Proben koexistieren die Saussuritkomponenten Calcit, Muskovit, Hämatit, Quarz und Biotit.Die mikroanalytisch untersuchten Saussuritmineralien Plagioklas und Epidot zeigen anhand von annähernd 800 chemischen Vollanalysen in der Entwicklung ihrer Chemismen während der Metamorphose für beide Sedimente gleiche Trends. Im niedrigtemperierten Bildungsstadium der Saussurite können die An-Gehalte der Feldspäte in Abhängigkeit vom Edukt und aufgrund unterschiedlich intensiver Rekristallisation der Sedimente relativ stark schwanken. Die Epidote sind je nach primärem Fe(III)-Angebot mehr oder weniger eisenreich. In Richtung ansteigender Metamorphose stellen sich in den Epidoten beim Übergang zu oligoklasführenden Paragenesen maximale Fe(III)-Gehalte ein, die in Form eines rhythmischen Zonarbaus die wechselnden -Bedingungen im Verlauf der Metamorphose widerspiegeln. Bereits hier setzt der retrograde Saussuritisierungsprozeß ein: es reagieren Fe(III)Al₂-Epidot, Muskovit, Quarz, Hämatit und Albit/Oligoklas zu anorthitreicherem Plagioklas, Biotit und Wasser. Zusätzlich bildet sich durch die Zersetzung des Al-reichen Epidots Mikroklin.Die Untersuchung zur Wechselbeziehung zwischen dem Eisengehalt des Eduktes und dem der Epidote ergibt, daß die Fe(III)-Einbaurate der Epidote in keiner Weise von den Fe(III)-Konzentrationen der Meta-Sedimente beeinflußt wird, vielmehr können eduktspezifische Intervalle für die Eisenanreicherung der Epidote nachgewiesen werden.

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Electron microprobe investigations of saussurites dependent on metamorphic stage and geochemical environment

In a profile of ascending metamorphism, the saussuritic parageneses of two characteristic rock types, 17 acid meta-arkoses and 19 basic meta-tuffs and meta-tuffites, were investigated by microscopical and microanalytical methods.Microscopic studies reveal that the specific saussurite mineral association is dependent on the petrographic substratum. In very low stage metamorphism, granitic rocks show the following saussurite minerals coexisting with albite-rich plagioclase: 4 An-rich plagioclase+K-feldspar +4 ironhydroxide+H₂O2 Fe (III) Al₂-epidote + muscovite + hematite + 2 quartz. Phyllitic and calciferous meta-arkoses exhibit predominantly the following saussurite reaction: An-plagioclase + K-feldspar + 2 ironhydroxide + CO₂ calcite + muscovite + hematite + quartz. In the reducing environment of the meta-tuffs and meta-tuffites, biotite is formed in addition to muscovite.The changing chemical composition of the saussurite minerals (plagioclase and epidote) at different stages of metamorphism was determined by 800 quantitative electron microprobe analyses. The changes found in both rock types are nearly the same. During low metamorphic stage, the An-content of the plagioclases depends on the substratum and the variable intensity of recrystallization. The Fe-content of the epidotes is dependent on the amount of iron available.The epidotes are enriched in Fe toward the transition to oligoclase-bearing parageneses. These Fe-contents cause rhythmical zoning, representing varying conditions during metamorphism. With increasing metamorphic grade the retrograde process of saussuritization is initiated. The reactants are Fe (III) Al₂-epidote, muscovite, quartz, hematite, and albite/ oligoclase. The decomposition of these minerals leads to An-rich plagioclase, biotite, microcline, and H₂O.

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Herrn Prof. Dr. G. Müller, Clausthal, danke ich für viele anregende Diskussionen sowie für die kritische Durchsicht des Manuskriptes.

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Mein Dank gilt auch Herrn Dr. A. Schneider, Geochemisches Institut der Universität Göttingen, der mir freundlicherweise das Rucklidge-Korrekturprogramm für Silikatanalysen zur Verfügung stellte. Zu danken habe ich auch Herrn Dr. F. Wurm, Geologisches Landesamt Baden-Württemberg, für sein großzügiges Entgegenkommen und die tatkräftige Unterstützung bei der ergänzenden Probennahme im Gebiet der nordwestlichen Inseln des Boknfjords.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft schulde ich Dank für die finanzielle Unterstützung dieser Arbeit.