Tourmaline rocks associated with Stratabound Scheelite Mineralization in the Austroalpine Crystalline Complex,Austria

Summary This contribution demonstrates, for the first time, the close genetic relationship of concordant tourmaline rocks (tourmalinites) to stratabound tungsten mineralization and their wide regional distribution within the polymetamorphic Austroalpine Crystalline Complex of the Eastern Alps. The occurrences investigated are located in parts of the Austroalpine Crystalline Complex consisting of metavolcanoclastic and metacalcareous sequences of probable Lower Paleozoic age. Tourmalinites composed of tourmaline, quartz, plagioclase, ± almandine-rich garnet, ± muscovite, ± biotite, and minor ilmenite, rutile, graphite,- ± pyrite and, rarely, scheelite are of pre- to synmetamorphic origin. Tourmalines from the tourmalinites have been identified as intermediate members of the dravite-schorl solid solution series with minor amounts of other tourmaline end members. They can be compared to tourmalines from massive sulphide and stratabound tungsten deposits. Tourmalines from pegmatoids, on the contrary, plot close to the schorl end member. Tourmalinites are interpreted as metamorphosed products of elastic sedimentary material which has reacted with boronrich solutions of probable exhalative-hydrothermal origin. These exhalative processes are genetically connected to the transport of B and W and to the formation of syngenetic/syndiagenetic tungsten mineralization. Metamorphic mobilization of these primary concentrations led, during the Variscan and the Alpine metamorphic events, to the formation of scheelite-bearing quartz-tourmaline-, quartz-plagioclase-tourmaline mobilizates and pegmatoids.

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Turmalingesteine und schichtgebundene Scheelitvererzungen im polymetamorphen Kristallin der Ostalpen, österreich

Zusammenfassung Erstmals konnte auch in den Ostalpen die enge genetische Beziehung und weite Verbreitung schichtiger Turmalingesteine (Turmalinite) zu schichtgebundenen Wolframvererzungen gezeigt werden. Die bearbeiteten Vorkommen liegen in Teilen des polymetamorphen ostalpinen Kristallins, eingeschaltet in eine bunte metavulkanoklastisch-, metakarbonatisehe Abfolge, wahrscheinlich altpaläozoischen Alters. Turmalinite setzen sich mineralogisch aus Turmalin, Quarz, Plagioklas, t almandinreichem Granat, ±Muskowit, ± Biotit, untergeordnet Ilmenit, Rutil, Graphit, ± Pyrit und selten Scheelit zusammen und sind prä- bis synmetamorph gebildet worden. Die Turmaline aus den Turmaliniten sind als intermediäre Glieder der Dravit-Schörl-Mischkristallreihe mit untergeordneter Beteiligung anderer Turmalinendglieder bestimmt worden, sie sind in ihrem Mineralchemismus vergleichbar mit Turmalinen aus massiven Sulfid-, und schichtgebundenen Wolframlagerstätten. Turmalin aus Pegmatoiden steht hingegen dem Schörlendglied nahe. Die Turmalinite werden als metamorphe Produkte klastischer Sedimente, die mit borreichen Lösungen, wahrscheinlich exhalativ-hydrothermaler Herkunft, reagiert haben, gedeutet. Diese exhalativen Prozesse stehen mit der Zufuhr von Bor und Wolfram und der Bildung syngenetischer/syndiagenetischer Wolframverer zungen in enger Verbindung. Im Zuge der variszischen und alpinen Orogenesen wurdendiese Ausgangsgesteine mehreren Metamorphosen unterworfen, während der es zur Bildung von scheelitführenden Quarz-Turmalin-, Quarz-Plagioklas-Turmalin-Mobilisaten und Pegmatoiden kam.

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With 6 Figures     

Stratiform tourmalinites in the Archaean tungsten province of West Greenland

Summary In the Archaean Malene supracrustal rocks of West Greenland different types of stratiform tourmalinites have been found. The present article describes schistose anthophyllite-rich tourmalinites hosted in anthophyllite-cordierite schists. It is shown that the boron is of submarine exhalative origin and was absorbed from seaweater by clay minerals. Tourmaline was formed at an early stage of metamorphism up to staurolite grade. At higher metamorphic grades staurolite became unstable and porphyroblasts of cordierite and tourmaline were formed. The boron is suggested to be from the same brines which supplied tungsten for the extensive stratabound scheelite occurrences found in banded amphibolites and in some tourmalinites in the Malene supracrustal belt.

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Stratiforme Turmalinite in der archaischen Wolfram-Provinz von West-Grönland

Zusammenfassung In den archaischen suprakrustalen Gesteinen Westgrönlands kommen verschiedene schichtgebundene Turmalinite vor. Schiefrige anthophyllitreiche Turmalinite, die in Anthophyllit-Cordierit-Schiefern auftreten, sind der Gegenstand dieser Untersuchung. Das Bor stammt aus submarinen Exhalationen und wurde an Tonmineralen absorbiert. Turmalin wurde bereits in einem frühen Stadium der Metamorphose bis hin zur Staurolith-Fazies gebildet. Mit steigender Metamorphose bildeten sich Cordierit- und Turmalin-Porphyroblasten auf Kosten von Staurolith. Es wird angenommen, daß das Wolfram in den weitverbreiteten schichtgebundenen Scheelitvorkommen der suprakrustalen Gesteine des Malene-Gürtels ebenso wie das Bor aus submarinen Exhalationen stammt.

     

Geometrie und Geologie von Kreuzschichtungs-Körpern

Zusammenfassung Im Raster-Meßverfahren werden Kreuzschichtungs-Gefüge objektiv und vollständig erfaßt. Die Gefüge-Axen dienen zur geometrischen Beschreibung der angeschnittenen Körper. Aus ihrem Profil-Anschnitt wird die räumliche Ablagerungsform und Anordnung der Kreuzschichtungs-Körper rekonstruiert. Es ist danach möglich, fossile Kreuzschichtungs-Gefüge unter sich und mit rezenten Schüttungskörpern exakt zu vergleichen. Kreuzschichtungs-Körper in Flußablagerungen und in Gezeitenablagerungen unterscheiden sich; sie zeigen also Bildungsbedingungen an. Es ergeben sich Ansätze für eine natürliche Gliederung der Kreuzschichtung.Diese Untersuchungen an Kreuzschichtungs-Gefügen waren Gegenstand einer Doktorarbeit. Sie entstand 1954–56 am Geologischen Institut in Bonn auf Anregung von Prof. Dr. R.Brinkmann. Zur Arbeit beigetragen haben die Herren Prof. Dr. G.Wagner, Prof. Dr. P.Woldstedt, Prof. Dr. J.Frechen, Prof. Dr. W.Bierther, Prof. Dr. E.Seibold, Doz. Dr. R.Hoeppener, Dr. W.Niehoff, Dr. J.Hülsemann, Dr. G.-H.Tischer und mein Vater. Die Studienstiftung des deutschen Volkes förderte die Arbeit.     

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.     

Über die Herkunft der ostalpinen Vererzung

Zusammenfassung Die Erörterung beschränkt sich unter Ausschaltung anderer Vorkommen auf Lagerstätten der alpinen Metallogenese im Sinne von W.Petrascheck. Sie werden als genetisch zusammengehörige, in Metallzonen gegliederte Abfolge betrachtet, deren Bildung jünger ist als die großen Deckenbewegungen und etwa ins ältere bis mittlere Tertiär zu stellen ist. Zeitlich, nur für Teile der Vererzung auch räumlich, ist eine Ableitung vom Magmatismus der periadriatischen Intrusiva und der Andesite des Südostens möglich, die Gesamtanordnung weist aber auf ein Herdgebiet in der durch die Hohen Tauern bezeichneten Gebirgsachse hin. Hier bestehen engste Beziehungen der Lagerstätten zu den Bildungen der alpidischen Metamorphose und deren Stoffwanderungen. Ein Teil des Stoffbestandes der Lagerstätten ist aus dem Stoffwechsel der Metamorphose ableitbar, der andere mit größerer Wahrscheinlichkeit von magmatischer Abkunft. Weder nur der Magmatismus noch nur die Metamorphose kann heute als zureichende Quelle der Gesamtvererzung der Ostalpen angesehen werden, sondern diese steht offenbar mit beiden in Beziehung und kann nur zusammen mit diesen beiden Erscheinungen und neben diesen als Auswirkung der Tiefenvorgänge der alpidischen Orogenese begriffen werden.     

Some major concepts of metallogeny

These notes, which summarize part of over ten years of laboratory work, aim to clarify and inter-relate three fundamental concepts of current Metallogeny: consanguinity, heritage, province. — 1. The concept of consanguinity: its criteria, limits and graduations, are first presented; 2. They are illustrated by the analysis of a complex example: the lead-zinc mineralisations in Trias around the Cévennes (South of the French Massif Central); 3. The likelihood of consanguinity for various strata-bound mineralisations, particularly misappreciated and misinterpreted, is then shown: — tungsten in the Cévennes — gold at Passagem (Brazil), about which microstructural and geochemical arguments are especially employed — cobalt at Bou Azzer (Marocco); 4. From consanguinity in a sedimentary environment, the authors turn to the crustal phenomena cycle, during which the heritages of the cations succeed one another. Examples of heritages, linked with sedimentation-volcanism: Sierra de Carthagena (Spain) — metamorphism — granitisation, are rapidly examined or referred to in literature. Particular attention has been paid to heritage by secretion, illustrated by the antimony lodes of the French Massif Central. Consequently, it may be understood how the successive heritages involve geochemical permanences and determine the geochemical provinces going back to ancient times in which the mineral provinces were built up. 5. In a last section the transformist guide line is compared with other concepts and tools of Metallogeny: lineaments and isotopic ratios. — In conclusion, the intra-crustal heritages still remain under-estimated and badly deciphered and are not sufficiently taken into consideration in mineral exploration.

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Zusammenfassung Diese Veröffentlichung, die einen Teil der während eines Jahrzehnts in einem Laboratorium ausgeführten Arbeiten kurz behandelt, hat die Aufgabe, drei Grundbegriffe der gegenwärtigen Metallogenese klarzustellen und miteinander zu verknüpfen: Familiarität (Verwandtschaft), Vererbung und Provinz. — 1. Der Begriff der Verwandtschaft sowie seine Kriterien, Grenzen und Nuancen werden zuerst auseinandergesetzt. 2. Dann wird dieser Begriff anhand der Analyse eines komplizierten Beispiels veranschaulicht, und zwar der Blei-Zink-Mineralisationen in der Trias am Rand der Cevennen, im Süden des französischen Zentralmassivs gelegen; 3. Anschließend wird die Wahrscheinlichkeit der Verwandtschaft für verschiedene schichtgebundene, besonders verkannte und falsch interpretierte Mineralisationen aufgezeigt. Es handelt sich einerseits um das Wolfram der Cevennen sowie das Kobalt von Bou Azzer (Marokko) und andererseits um das Gold von Passagem (Brasilien), zu dessen Erklärung insbesonders mikrostrukturelle und geochemische Argumente herangezogen werden; 4. So gelangt man in den Kreislauf der Krustalerscheinungen, währenddessen Vererbungen von Kationen aufeinanderfolgen. Beispiele von Vererbungen, die an Sedimentation, Vulkanismus (Sierra von Cartagena, Spanien), Metamorphose und Granitisierung gebunden sind, werden kurz untersucht oder anhand von Literaturangaben erwähnt. Besondere Erwähnung verdient die Sekretionsvererbung, die am Beispiel der Antimonerzgänge des französischen Zentralmassivs veranschaulicht wird. Somit wird verständlich, wie die aufeinanderfolgenden Vererbungen geochemische Beständigkeiten bedingen. Sie bestimmen ebenfalls geochemische, auf das hohe Altertum zurückgehende Provinzen, auf denen sich die Mineralprovinzen aufbauen; 5. Zum Schluss wird diese transformistische Leitrichtung mit anderen Konzepten und Arbeitsmitteln der Metallogenese verglichen: den Lineamenten und Isotopenverhältnissen. — Es wird der Schluß gefolgert, daß die intrakrustalen Vererbungen immer noch unterschätzt, schlecht entziffert und bei der Lagerstättenforschung ungenügend in Betracht gezogen werden.

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Illustrated by Examples

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Laboratory associated with the C.N.R.S. (n^o 65). Contributors to this paper: P. Routhier (former Director of the Laboratory at present Director in the B.R.G.M.) and P. Brouder, R. Fleischer, (at present in the Penarroya C⁰), J. C. Macquar, Melle M. J. Pavillon, G. Roger and H. Rouvier.     

Ein Lateritprofil auf klastischen Sedimenten des Mittelmiozäns von Neyveli (Madrasstate — Indien)

Zusammenfassung Mittelmiozäne Deltasedimente aus kaolinitischen Quarzsanden, in die sich Kaolinitlagen, Lignit-Linsen und Lateritoidhorizonte einschalten, werden als Aufarbeitungsdetritus des praemiozän lateritisierten Grundgebirges gedeutet. An ihrer Oberfläche befindet sich ein postmittelmiozäner Laterithorizont. Unter Auflösung von Quarz und Zerstörung eines Teiles der Schwerminerale und Tonminerale wurden Eisen-Konkretionen, Kaolinit und Spuren von AI-Hydroxiden und -Oxidhydraten neu gebildet.Diese hier ausgebildete Delta-Fazies — Verknüpfung von lateritischem Umlagerungsschutt mit autochthonen Lateritisierungsvorgängen — kann verglichen werden mit den Bauxiteinschaltungen in klastische Coastal-plain-Serien von Guiana und Queensland und schließlich mit Sidérolitique- und Wealdenfazies.Als ähnliche klastische Serie ist die Tambo Group der Cape York-Halbinsel in Queensland, die nach Evens (1959) ins Tertiär gestellt wird, zu betrachten. Durch Lateritisierung und Bauxitisierung der kaolinitischen Sandsteine (Loughnan u. Bayliss, 1961) bildeten sich hier die wichtigsten derartigen Verwitterungslagerstätten der Welt.Zahlreiche ähnliche Sedimentserien — vorwiegend aus dem Tertiär (Sidérolitique), aber auch aus der Unterkreide (Wealden) und dem Karbon (Millstone grit. Schottlands) werden von Millot (1964, p. 170–183) in dem Kapitel Faciès sidérolitique sehr anschaulich geschildert.

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Middle miocene deltaic sediments forming kaolinitic quartz sands with intercalations of kaolinitic clay layers, lignite lenses and lateritoid horizons are interpreted as reworked detritus of premiocene lateritic soils on the cristallin basement. On top of this series a lateritic horizon of post middle miocene age is developped. The neoformation of iron concretions, kaolinite and traces of Al- hydroxides and -oxidhydrates is accompanied by solution of quartz and destruction of heavy minerals and clay minerals.This deltaic facies — demonstrating a combination of reworked lateritic detritus with autochthonous lateritic soil formation is compared with bauxite intercalations in clastic coastal plain series of Guiana and Queensland and last not least with Sidérolithique and Wealden facies.

     

Neue Beobachtungen an Radioaktiven HÖfen in Verschiedenen Mineralien mit Kritischen Bemerkungen zur Auswertung der Höfe zur Altersbestimmung

Zusammenfassung Die physikalische Methodik der absoluten Altersbestimmung an radioaktiven Höfen wird vielfach an Objekten angewendet, die von Natur aus ungeeignet scheinen; das gilt ebenso für die strahlenden, wie für die verfärbten Minerale. Fehlerquellen liegen u. a. in der jeweiligen Größe der färbenden Körnchen, im Unterschied ihrer Aktivität, die bei zonarem Aufbau im Mineral selber verschieden sein kann, im Alter der strahlenden Minerale relativ zu dem sie enthaltendem Gestein, in der Belichtungszeit des gefärbten Materials und in seinem Schicksal.Altersbestimmungen mit Hilfe von radioaktiven Höfen können also wesentlich wegen ungenügender Reinheit der mineralogischen Objekte nur mit größter Vorsicht betrachtet werden.     

Zusammenhänge zwischen Lagerstättenbildung,Magmatismus und Geotektonik

Zusammenfassung Aufbauend auf der Gliederung der Erdkruste nach petrologischen und geophysikalischen Gesichtspunkten wird die Konzeption von H.Stille ausgebaut, daß der sialische orogene und subsequente Magmatismus palingener Entstehung ist, dabei aber nur ein sialisches Intermezzo bedeutet innerhalb des juvenilen simatischen Magmatismus, welcher initial und final auftritt und mit basaltischem Chemismus in über 60 km Erdkrustentiefe beheimatet ist. — Weiterhin werden die Zusammenhänge der wichtigsten Lagerstättentypen in Verknüpfung mit juvenil-basaltischem Magmatismus einerseits und mit sialisch-palingenen Aufschmelzungsprodukten andererseits gekennzeichnet. Die geotektonischen Konsequenzen für das Auftreten beider Arten von Magmatismus werden einführend und am Schluß eingehender erörtert. Tiefreichende Zerrungszonen führen zum Aufstieg basaltischer Magmen. Tiefversenkung von Sial unter mehr als 20–25 km Krustentiefe führt zur Mobilisation palingener Magmen, die meist rückwärtig aufsteigen. Die Magma-Schmierung solcher Aufstiegsbahnen ermöglicht in der geosynklinalen Oberkruste den Paroxysmus der Faltung. Sialwurzeln der Gebirge können nicht existieren. Dagegen bedingen die sauren Restschmelzen basaltischer Magmen während jeder Orogenese eine wesentliche Zufuhr von Sial in der Oberkruste.     

Zur Lagerstättengenetischen Deutung der Isotopenverhältnisse am Blei und Schwefel

Zusammenfassung Es werden einige der Voraussetzungen untersucht, unter denen sich aus den Isotopenverhältnissen von Blei, Schwefel und anderen am Aufbau einer Lagerstätte beteiligten Elementen Aussagen über die Bildungsbedingungen und genetischen Zusammenhänge herleiten lassen.Am Blei interessiert in diesem Zusammenhang in erster Linie die Anomalie gegenüber demHolmes-Houtermanschen Bleimodell, während das Absolutalter nur zur Kontrolle bzw. zum Einhängen in das geologische Zeitschema benötigt wird. Auf die Entstehungsursachen der Anomalien wird im Abschnitt B eingegangen.Bei den leichteren Elementen — wie z. B. H, C, O und S — treten im Verlaufe geochemischer Prozesse Isotopen-Trenn-Effekte auf, und man kann daher aus den Isotopenverhältnissen bspw. auf eine voraufgegangene Teilnahme am exogenen Kreislauf schließen. Derartige Messungen sollen möglichst vollständig in die Untersuchungen einbezogen werden und wurden im vorliegenden Programm bereits für den Schwefel des Bleiglanzes (PbS) durchgeführt (Abschnitt C).Im Abschnitt D wird kurz auf die Meßtechnik eingegangen, und Abschnitt E gibt einen Überblick auf die Meßergebnisse an Lagerstätten des Westharzes (Oberharz, St. Andreasberg, Rammelsberg). Die Auswertung der Blei-Messungen (Abschnitt F) und Schwefel-Messungen (Abschnitt G) bringt für das gewählte Modell-Arbeitsgebiet interessante Ergänzungen der bekannten genetischen Zusammenhänge, so daß die Übertragung der Untersuchungstechnik auf andere Lagerstättengebiete nützlich erscheint.Die Messungen wurden größtenteils im Massenspektrometer-Laboratorium der Bundesanstalt für Bodenforschung, Hannover, durchgeführt. Das Probenmaterial stammt aus eigenen Aufsammlungen sowie aus den Sammlungen der Herren Berging. E.Bock, St. Andreasberg, Dr. E.Kraume, Goslar, und Prof. Dr. H.Rose, Hamburg. Außerdem wurden die ersten Teilergebnisse eines gemeinsam mit Herrn Dr.-Ing. H.Hüttenhain, Clausthal, begonnenen Untersuchungsprogramms verwertet.Ich möchte an dieser Stelle allen im Text genannten Herren für die Überlassung von Untersuchungsmaterial und für fruchtbare Anregungen danken, vor allen Dingen aber auch meinem bisherigen Kollegen, Herrn Dipl.-Phys. H.Lenz, sowie den Damen M.Fassbender, U.Rätsch und U.Römer für die Durchführung der zahlreichen Analysen und Auswertungen.     

Ein Beitrag zur Petrographie Melilith-führender Olivinnephelinite aus dem Gebiet Fritzlar—Naumburg (Nordhessen)

Zusammenfassung Tertiäre Olivinnephelinite aus dem Gebiet zwischen Naumburg und Fritzlar südwestlich des Habichtswaldes bei Kassel wurden optisch, röntgenographisch und chemisch untersucht. Die Basalte gehören dem Stamm der Alkali-Olivin-Basalte an und zeigen bis auf Vorkommen im Nordteil des Untersuchungsgebietes ein in den Hauptgemengteilen petrographisch einheitliches Bild.Im Norden des Gebietes treten Limburgite sowie Basalte mit der Paragenese Analcim + Alkalifeldspat + Nephelin auf.Tuffe Bind nur im mittleren Teil des Untersuchungsgebietes aufgeschlossen, welches infolge seiner Morphologie als ein Haupteruptionszentrum anzusehen ist.In einem Teil der Basalte trio (örtlich im Bereich weniger m) Melilith stellen-Weise mit sanduhrförmig eingelagertem Pyroxen auf. Häufig ist der Melilith pseudomorphosiert zu Karbonat und Zeolith oder einer nicht näher bestimmbaren Tonmineralkomponente.Aus dem einheitlichen Bild dieser Basalte wird geschlossen, daß in sämtlichen Vorkommen außer im nördlichen Teil des Gebietes Melilith hätte gebildet werden können. Eine solche Möglichkeit lassen die in der Literatur angegebenen experimentellen Untersuchungen der jeweiligen Systeme zu. Gegen die Bildung von SiO₂-untersättigten Schmelzen durch Assimilation von Sedimenten werden petrographische und geochemische Beobachtungen angeführt. Die Frage nach der Bildung solcher Schmelzen kann jedoch an Hand des Untersuchungsmaterials nicht beantwortet werden. Es werden Reaktionen von Olivin, Pyroxen und Magnetit mit der Sehmelze beobachtet, die denen in experimentell untersuchten Systemen entsprechen.Für das sporadische Auftreten des Melilithes bzw. seiner Pseudomorphosen werden Reaktionen mit Restschmelzen angenommen. Ein Abquetschen dieser Restschmelzen vom Ort ihrer Entstehung kann für die Bildung von Analeim-Basalten im Norden des Untersuchungsgebietes verantwortlich sein.

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Tertiary olivine-nephelinites from the region between Naumburg and Fritzlar, southwest of the Habichtswald near Kassel were investigated by optical, x-ray, and chemical methods. The basalts belong to the alkali-olivine-type. They are petrographically uniform in terms of major constituents, except a few occurrences of limburgites and analcite-basalts in the northern part of the area. The latter contain the paragenesis analcite + alkali feldspar + nepheline. Pyroclastics are only exposed in the central part of the area. Because of its morphology this part may be considered as the main eruption center. Several of the basalt-masses contain melilite, locally in patches of a few meters in extent. Hour glass-shaped inclusions of pyroxene are observed in some of them. In many rocks melilite is replaced by carbonates and zeolites or a clay mineral which could not be precisely identified. It is concluded from the uniform character of these basalts that in all occurrences except the northern part of the area melilite could have been formed. This assumption is in accordance with the experimental results of the systems related to our problem (literature data). Petrological and geochemical observations in this area do not favour the formation of undersaturated liquids from the assimilation of sediments (hypothesis ofDaly andShand). Reactions are observed between the liquid and the minerals olivine, pyroxene and magnetite corresponding to those in experimentally investigated systems. The sporadic occurrence of melilite and its alteration products is derived from reactions with residual liquids. The analcite-basalts in the northern part of the area may originate from a separated residual liquid squeezed off its place of origin.

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Mit 18 Textabbildungen     

Die Kaolinlagerstatte von Geisenheim (Rheingau)

Zusammenfassung Das Kaolinvorkommen von Geisenheim besteht aus einem in Phyllite des Gedinne eingeschalteten wechselnd stark kaolinisierten Quarzkeratophyrkörper von mehrfach verzweigter zungenförmiger Gestalt. Als Ursache der Kaolinisierung wurden im bisherigen Schrifttum einerseits tertiäre Oberflächenverwitterung (F. Michels), von anderer Seite hydrothermale Lösungszufuhr (W. Wagner) angenommen. Die von uns durchgeführten Untersuchungen erbrachten weitere Hinweise auf eine Kaolinisierung durch hydrothermale bis thermale Lösungszufuhr. Der Kaolinisierung geht voraus eine durch die tektonische Einschlichtung und mechanische Durchbewegung unter seicht-epizonalen Bedingungen verursachteSericitisierung eines Teiles der Feldspatkomponente. Durch chemische, röntgenographische and mikroskopische Mineralbestandsbestimmungen an Proben von verschiedenem Kaolinisierungsgrad konnte der zunehmende Abbau des Feldspatanteiles zu Kaolinit verfolgt werden. Da mit sinkendem Na₂O-Gehalt and Feldspatanteil eine Zunahme von Kaolinit feststellbar ist, muß angenommen werden, daß der Kaolinit in erster Linie auf Kosten von Albit gebildet wurde. Weitere kaolinitische Minerale treten nicht auf.Der im Schrifttum häufig erwahnte Bentonit von Geisenheim (Rheingau) stammtnicht von der hier behandelten Lagerstätte.     

Zur Frage quartärer Krustenbewegungen im Alpen- und Voralpengebiet des Isartalbereichs

Zusammenfassung Im Untergrund des Isartalbereichs sind durch Tiefbohrungen und geophysikalische Untersuchungen (H.Reich, 1954) jüngst neue Kenntnisse gewonnen worden. Bis 200 und mehr Meter mächtige Schotter und Seetone über einem präglazialen Talprofil weisen darauf hin, da\ die VorstellungenPencks über die Verbiegung älterer eiszeitlicher Ablagerungen nicht befriedigen. Kippungen oder Wölbungsbewegungen in der Alpenrandzone sind an den heute nachweisbaren Seeton-Horizonten nicht eindeutig festzustellen. Das Gefälle der frühquartären Isar-Felssohle (5) lä\t keine Verbiegung erkennen. Sie liegt rund 100 m unter der heutigen Flu\sohle: es mu\ mit einer jungquartären Absenkung gerechnet werden. Jüngste gro\räumige (epirogene) Krustenbewegungen sind bisher im Alpenvorland geodätisch nachgewiesen. - Die Kartreppe der Soierngruppe ist nicht auf Hebungsvorgänge, sondern auf selektive Abtragung des gefalteten Untergrundes zurückzuführen.     

Talksynthesen im Hinblick auf semisalinare Bedingungen

Zusammenfassung Vor einigen Jahren wurde Talk als Begleitmineral in Salzlagerstän erstmalig gefunden, und zwar in den amerikanischen Salzlagerstätten in Texas und Neu-Mexiko (Balley), in dem englischen Kalisalzvorkommen bei Eskdale in Ost-Vorkshire (Stewart), sowie im Hallstätter Salzberg des alpinen Haselgebirges (Mayrhofer undSChauberger). Auch in Deutschland wurde kürzlich bei der Erdgasbohrung Frenswegen 3 im Emsland in den oberen Lagen des Zechsteinanhydritprofils ein talkantiges Mineral identifiziert (Füchtbauer undGold-Schmidt). Die drei erstgenannten Talkvorkommen zeigen in der Art des Auftretens wesentliche gemeinsame Züge, aus denen man schließen kann, daß sie in der Lagerstätte selber entstanden sind, nicht aber dadurch, daß Talk als Verunreinigung in die Lagerstätte gelangte. Bei näherer Betrachtung bietet sich die Auffassung an, daß der Talk semisalinar (Leonhardt undBerdesinski) gebildet wurde, durch die Einwirkung Mg²⁺-haltiger Reaktionslösungen auf SiO₂-haltige Substanzen, die durch Zuflüsse usw. in die Lagerstätte gelangten. Von diesen Überlegungen ausgehend war zu prüfen, ob sich Talk wirklich bildet bei der Einwirkung von Mg-Laugen auf SiO₂, und zwar bei milden Metamorphosebedingungen, d. h. bei möglichst niedriger Temperatur und niedrigem Druck, entsprechend den wahrscheinlichen Bedingungen in den Salzlagerstätten. Bei den Versuchen wurden MgCl₂-haltige und Carnallit-Lösungen verwandt und stark gealtertes SiO₂-Gel, Quarz feinkristallin, Na₂Si₂O₅ · 2H₂O und Wasserglas als Bodenkörper gewählt. Die Reaktionsprodukte wurden vorwiegend röntgenographisch nach dem Debye-Verfahren untersucht und dann mit, abnehmendem Bildungsgrad in die 3 Gruppen: 1. Talk, 2. Talkprodukt, 3. Hinbildung zum Talk bzw. nur geringe Umbildung eingestuft.Um weitere, differenziertere Aussagen machen zu können, wurden typische Proben mit einer Talkvergleichssubstanz nach der Guiniermethode mit zweigeteilter Kamera untersucht; es wurden auch chemische Analysen und Anfärbtests durchgeführt und von bestimmten Synthesebildungen die mittleren Brechungsindizes bestimmt.Versuche mit SiO₂-Gel als Bodenkörper führten bei einer Reaktionstemperatur von 150° C noch zu guten Talkprodukten. Die 100° C-Versuche sind noch nicht abgeschlossen; ihre Ergebnisse bleiben einer späteren Veröffentlichung vorbehalten. Aber ein Versuch ergab bereits eine Hinbildung zum Talk. Die Synthesen mit Quarz als Bodenkörper erforderten wesentlich längere Reaktionszeiten, führten aber auch bis herab zu 150° C zur Hinbildung zum Talk. Bei Wasserglas (gallertig-dickflüssig) und Na₂Si₂O₅ · 2 H₂O waren diese Hinbildungen bis herab zu einer Reaktionstemperatur von 135° C zu verfolgen. So kann man feststellen, daß sich SiO₂-Substanzen semisalinar, bei milden Umwandlungsbedingungen zum Talk hin umsetzen lassen.     

Ein magnetisches Profil durch Vorpommern

Zusammenfassung Ein auf Grund von Messungen von Prof.Schlomka und Dr.Schmücking konstruiertes Profil der magnetischen Vertikalintensität durch Vorpommern (Stahlbrode—Treptow a. d. Toll.) wird mit dem geologischen Profil verglichen. wobei eine gute überein-stimmung erzielt wird. Es bestätigt sich das vonSchuh und K.Richter schon entworfene Bild herzynischer Achsen, die von NO-streichenden Querstörungen (Peenetal) durchsetzt werden. Ein Vergleich mit dem westlich anschlie\enden Bereich derSchuh-schen Isanomalenkarte von Mecklenburg ergibt indessen eigenartige Abweichungen, deren mögliche Ursachen besprochen werden. Von drei Möglichkeiten entscheidet sich der Verfasser für die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins stärker magnetisierbarer plattenförmiger Intrusivkörper im Unterbau, welche einseitig einfallen und daher an den Querstörungen horizontal versetzt erscheinen. Jedenfalls ergibt das die beste Deutung der Störungen zweiter Ordnung, während die Störungen dritter Ordnung auch andere Ursachen haben könnten.     

Zur Frage der Beziehungen zwischen Tektonik und Landformung

Zusammenfassung Das Problem der Beziehungen zwischen Tektonik und Landformung beinhaltet die zeitliche und die genetische Verknüpfung der tektonischen Zyklen in der Erdgeschichte mit dem Ablauf des geomorphologischen Geschehens, Fragestellungen, welche besonders in Europa von verschiedenen Forschungsrichtungen (Geologie, physische Geographie) behandelt werden und welche einen Vergleich der erzielten Ergebnisse sehr nahelegen. Die Großformen der Erdrinde werden in erster Linie durch die endogenen, tektonischen Kräfte geschaffen. Die Landformung erscheint aber außerdem durch das Wirken der jeweiligen klimatischen Faktoren (Büdel, J., 1948) und durch den Stand des Meeresspiegels, des letzteren als der maßgeblichen, zeitlich wechselnden Erosionsbasis, beeinflußt; Umstände, auf welche, der Zielsetzung entsprechend, in diesem Aufsatz nicht näher eingegangen werden soll. Die morphologischen und die tektonischen Entwicklungen spiegeln sich in den Sedimentationen der jeweiligen Zeiträume der jüngeren geologischen Vergangenheit, unter Berücksichtigung der durch eine Filterwirkung bedingten Unterdrückung der Abbildung sekundärer Vorgänge (E.Wegmann, 1948), in großen Zügen wider, so daß auch diese zur Klärung der Erscheinungen heranzuziehen sind.Im folgenden sollen die einschlägigen Fragestellungen, hauptsächlich an Hand der jüngsttertiären Entwicklungsgeschichte der Alpen und ihrer weiteren Umrahmung, einschließlich der östlichen Randbecken, geprüft werden, wobei insbesondere eine Stellungnahme zu strittigen tektonischen Problemstellungen erfolgen muß, welch letztere für den Ablauf der Landformung von grundsätzlicher und maßgeblichster Bedeutung erscheinen.     

Geophysikalische Beiträge zur Erforschung des Tieferen Untergrundes des Rheinischen Gebirges

Zusammenfassung Magnetische Messungen zeigen im Bereich des Siegerländer Gewölbes und seiner SSW-lichen Verlängerung eine geringe Erniedrigung der Störungswerte gegenüber den Randgebieten. Diese magnetische Depression kann unter grö\eren Vorbehalten als Auswirkung sauerer Intrusionen gedeutet werden.Refraktionsseismische Untersuchungen erbrachten im Siegerland den Nachweis eines seismischen Horizontes mit hoher Geschwindigkeit unter dem devonischen Deckgebirge. Die wahre Geschwindigkeit der seismischen Welle in diesem Tiefenhorizont beträgt nach neueren Beobachtungen wahrscheinlich etwa 6,18 km/sec. Sie kann granitischem Material zugeordnet werden, das im Bereich des Siegen-Wieder-Sattels seine Höchstlage (etwa 1,5 km u. F.) aufweist und an seinen Flanken bis zu 4 km Tiefe hinabreicht. Bei dieser Deutung würden die magnetischen und seismischen Ergebnisse sich gegenseitig nicht ausschlie\en.Gravimetrische Messungen stellten über dem Siegerländer Gewölbe eine variszisch streichende positive Anomalie von etwa 4 mgl fest, deren geologische Deutung unsicher ist. Die Anomalie kann sowohl durch einen in der Tiefe lagernden Intrusivkörper als auch durch eine Höherlage des Basements und durch die bekannte Sedimenttektonik des Gebietes hervorgerufen sein.Nach einem Vortrag auf der Tagung der Geologischen Vereinigung am 11. März 1956 in Göttingen.     

Beitrag zur Petrographie der Oberharzer Kulmgrauwacke

Zusammenfassung Mit dem Ziel einer moglichst genauen Beschreibung und Charakterisierung warden zwei Profile aus der Oberharzer Kulmgrauwacke untersucht. Es handelt sich dabei um Profile aus der ältesten und der jüngsten stratigraphisch gesicherten Grauwacke führenden Kulmstufe in diesem Gebiet (III 3 and III).Um eine möglichst große Allgemeingültigkeit der Aussagen zu sichern, wurden zusätzlich Proben aus sieben weiteren Aufschlüssen, die über das ganze Oberharzer Gebiet verteilt sind, zu Vergleichsuntersuchungen herangezogen.Die Mineral- und Gesteinskomponenten der Proben warden mikroskopisch bestimmt und beschrieben. Ihr Gehalt wurde quantitativ nach dem Punktzähl-verfahren vonGlagolev in Dünnschliffen bestimmt.Von verschiedenen charakteristischen Proben mit verschiedenem mittleren Korndurchmesser warden quantitative chemische Analysen durchgeführt, ihre Korngrößenverteilung ermittelt und die Korngestalt ihrer wichtigsten Komponenten beschrieben.Eine besondere — hauptsächlich röntgenographische Untersuchung — wurde an den, den Grauwacken zwischengeschalteten Tonschiefern und an den Tonschieferflatschen in den Grauwacken durchgeführt.Anhand der Untersuchungsergebnisse wurde eine Deutung der Entstehungsbedingungen versucht. Dabei warden Rückschlüisse auf die Zusammensetzung des Liefergebietes, sowie Fragen nach dem Abtragungs-, Transport- und Ablagerungsmechanismus dieser Grauwacken besonders berücksichtigt.     

Verbreitung und Entstehung Mangan-reicher Gesteine im Jura der Nördlichen Kalkalpen

Zusammenfassung Schichtgebundene Mn-Anreicherungen sind in den Nördlichen Kalkalpen nahezu ausschließlich auf feinschichtige Tonmergelsteine (Manganschiefer) des oberen Toarcian und unter-bis mitteljurassische Rotkalke beschränkt.Die primären Mn-Minerale in der Manganschiefer-Fazies sind Mischkarbonate der Reihe CaCO₃–MnCO₃–FeCO₃ und geringe Mengen von Braunit und Pyrolusit. Die Fe-Mineralisation charakterisiert eine Faziesreihe, die von schwach oxidierenden Ablagerungsbedingungen (Goethit, Hämatit) an der Basis der Mn-führenden Serie, zu reduzierenden (Siderit, Chamosit, Pyrit) führt. In den Rotkalken sind Pyrolusit und Goethit bzw. Hämatit in calcitreichen Knollen und Krusten konzentriert.Die chemische Zusammensetzung der Mn-reichen Gesteine ist bei hohen Ca- und SiO₂-Gehalten von korrelierbaren Mn- und Fe-Anteilen in gleicher Größenordnung bestimmt. Gegenüber der durchschnittlichen Zusammensetzung faziell vergleichbarer Schwarz- und Tonschiefer und marin-sedimentärer Mn-bzw. Fe-Lagerstätten sind auch die Spurenelement-Gehalte deutlich erhöht und zumindest im Falle des Co mit den Mn-Gehalten korreliert.Nach ihrer mineralogischen und chemischen Zusammensetzung sind die Manganschiefer zu den vulkanogen-sedimentären Lagerstätten zu rechnen. Unmittelbare Hinweise auf vulkanische Aktivität im oberen Lias sind in Form von Seladonit-führenden Tuffen, die mit Mn-Karbonaten wechsellagern, erstmals in den Nördlichen Kalkalpen aufgefunden worden.

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Distribution and genetic significance of jurassic manganese deposits in the Northern Limestone Alps

Summary In the Northern Limestone Alps strata-bound deposits of manganese are concentrated in laminated marls (manganese shales) of the lower Toarcian and lower to upper Jurassic red limestones.Carbonates of the system CaCO₃–MnCO₃–FeCO₃, and minor quantities of braunite and pyrolusite are the prevailing primary manganese minerals. Characteristically they are associated with sedimentary iron minerals (hematite, goethite, Mn-siderite, chamosite, pyrite) showing a vertical sequence leading from weakly oxidzing to anaerobic conditions. In the red limestones pyrolusite and goethite are concentrated in carbonate-rich nodules and crusts. The manganese shale facies besides its elevated contents of Ca and SiO₂ is characterized by Mn and Fe values which are closely correlated. In contrast to the average composition of comparable black shale and normal marine Mn and Fe deposits the trace element contents, partly correlated with manganese, are raised, as well.According to their mineralogical and chemical composition the manganese shales must be classed with volcanogenic sedimentary deposits. Volcanic activity during manganese deposition in the Northern Limestone Alps could be proved for the first time by celadonite-bearing tuffaceous layers in manganese carbonate sediments.

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Mit 8 Abbildungen     

Über die Rolle von Mikroorganismen bei der Entstehung und Zerstörung von Lagerstätten

Zusammenfassung Das Forschungsgebiet Geomikrobiologie wird als Grenzgebiet zwischen Mikrobiologie und Geowissenschaften charakterisiert. Allgemeine ökologische und biochemische Voraussetzungen im Bereich der geomikrobiologischen Forschung werden mit Hinweisen auf Möglichkeiten der praktischen Anwendung am Beispiel des geochemischen Kreislaufs von Schwefel und Eisen erörtert.

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In scientific research, geomicrobiology stands between microbiology and geological sciences. General ecological and biochemical conditions are discussed by pointing out the realm and practical applications of geomicrobiology shown on the example of the sulfur and iron cycle.

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Der Text entspricht dem Vortrag der im Februar 1970 vor dem Symposium des Lagerstättenausschusses der GDMB über Ores and Wallrock in Heidelberg gehalten wurde. Diese Arbeit ist Professor Paul Ramdohr zum 80. Geburtstag gewidmet.