Glimmer der regionalmetamorphen Skarne Westmährens

Zusammenfassung Es wurden 28 Glimmerproben und 6 Proben anderer mit ihnen assoziierter Minerale aus westmährischen Skarnen chemisch untersucht. Die Glimmerproben stammten aus Skarngesteinen (Mg-Skarne, Amphibol-Biotit-und Cummingtonit-Biotit-Skarne, Almandin-Biotit-Schiefer der Randzonen der Skarnkörper) sowie aus Gneisen der Skarnhüllen und aus Pegmatiten, die die Skarne durchsetzen. Die Mg-Skarne enthalten Phlogopit, die anderen untersuchten Gesteine vorwiegend Siderophyllit-Eastonit. Almandinarme Assoziationen, wie Mg-Skarne und Cummingtonit-Skarne, enthalten aluminiumarme Glimmer, während sich die mit Al übersättigten Gesteine (mit Sillimanit oder Spinell) durch aluminiumreiche Glimmer auszeichnen. Der empfindlichste Indikator, der auf die Assoziation, aus welcher der Glimmer stammt, schließen läßt, ist Titan. Die größte Variabilität unter den Hauptkomponenten der Glimmer weist Fluor auf, und zwar sogar in Glimmern aus derselben Assoziation. Die wichtigste Assoziation mit Biotitführung in westmährischen präkambrischen Skarnen, nämlich die Almandin-Biotit-Schiefer der Ränder der Skarnkörper, entstand durch Austauschreaktionen während der Regionalmetamorphose aus Glimmerschiefern und tonerdereichen glimmerschieferähnlichen Gesteinen, unter Zufuhr von Fe, Mg und Mn aus den Skarnen. Die Glimmer westmährischer Skarngesteine werden mit Skarnglimmern anderer präkambrischer Gebiete der Welt verglichen.

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Micas of the metamorphic skarns in Western Moravia

Summary The author has investigated 28 mica specimens and 6 specimens of minerals associated with micas which were all recovered from West-Moravian Precambrian skarns, from their host rocks as well as from pegmatites which intersect the skarns. The magnesium skarns contain phlogopite, whereas the other skarn types, such as amphibole-biotite skarns, cummingtonite-biotite skarns, and almandite-biotite schists, as well as gneisses and pegmatites, contain siderophyllites-eastonites. The constituent micas of assemblages poor in aluminium, such as the magnesium skarns and cummingtonite skarns, are low in aluminium, whereas those associated in rocks with sillimanite and spinel are, on the other hand, rich in aluminium. Titanium is among all the main mica components most sensitive to the character of the assemblage, from which the mica was recovered. Fluorine, again, displays a relatively very broad range of concentrations, even in mica samples originating from the same assemblage. The most important assemblage containing micas are the almandite-biotite schists bordering those skarn bodies, which are situated in aluminium-rich mica schists. They developed in the course of regional metamorphism at the expense of mica schists by the action of iron, magnesium and manganese imported from the skarn. The micas of the West-Moravian skarns are compared with the micas of other Precambrian regions of the world.

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Mit 11 Abbildungen     

Trace elements distribution and mineralogical composition in the < 2-μm size fraction of shales from the Southern Apennines,Italy

Summary Mineralogical composition and trace elements distribution in the < 2-m size fraction of Late Cretaceous-Oligocene shales from the Southern Apennines (Italy) are presented.The clay mineral assemblage consists of illite, smectite, kaolinite and minor chlorite. Analytical evidence points to a detrital micaceous precursor for illite and smectite. Accessory phases were also found. Chemical data, normalized with respect to the Post-Archean Australian Shales (PAAS), indicate depletion of Ba, Rb, Y, Zr and enrichment of Nb. PAAS-normalized REE-patterns exhibit a positive Eu anomaly and HREE depletion. A kaolinite-rich sample has high REE contents in contrast to smectite-rich fractions. A REE-pattern without appreciable Eu anomaly is displayed by the illite-rich sample.Statistical data processing indicates a link between Ti, P, Y, Zr, Nb and Yb, suggesting that accessory phases may play a role in controlling HREE and that the observed LREE/HREE fractionation may also be due to hydraulic sorting of these phases. An important La-kaolinite relationship accounts for the capability of this phase to host LREE. Smectite and, thus, adsorption mechanisms, appear to exert a limited role in distributing REE. The Eu anomaly is a source inherited feature, probably not determined solely by clay minerals.

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Spurenelement-Verteilung und mineralogische Zusammensetzung der < 2m Fraktion von Schiefern aus dem südlichen Appenin (Italien)

Zusammenfassung Die mineralogische Zusammensetzung und die Verteilung der Spurenelemente in der < 2 m Fraktion von spät-kretazischen-oligozänen Schiefern aus dem südlichen Appenin (Italien) werden in Übersicht gebracht. Die Tonmineral-Vergesellschaftung besteht aus Illit, Smectit, Kaolinit und kleineren Mengen von Chlorit. Analytische Daten weisen darauf hin, daß Illit und Smectit aus einem detritischen Glimmermineral hervorgegangen sein dürften. Auch akzessorische Phasen kommen vor. Chemische Daten zeigen gegenüber post-Archaischen australischen Schiefern (PAAS) eine Verarmung in Ba, Rb, Y, Zr und eine Anreicherung von Nb. PAAS-normalisierte SEE-Verteilungsmuster zeigen eine positive Eu Anomalie und eine Verarmung an HSEE. Eine Kaolinit-reiche Probe zeigt hohe Gehalte an gesamten SEE im Gegensatz zu einer Smectit-reichen. Die Illit-reiche Probe zeigt ein SEE-Verteilungsmuster ohne deutliche Eu Anomalie.Statistische Verarbeitung der Daten läßt eine Verbindung zwischen Ti, P, Y, Zr, Nb und Yb erkennen; dies weist darauf hin, daß akzessorische Phasen einen Einfluß auf die HSEE-Verteilung haben und daß die beobachtete LSEE/HSEE Fraktionierung auch auf hydraulische Sortierung dieser Phasen zurückgehen könnte. Es gibt eine bedeutsame Beziehung zwischen La und Kaolinit und diese unterstreicht die Fähigkeit des Kaolinits für die Aufnahme von LSEE. Smectit und Adsorptionsmechanismen scheinen eine geringe Rolle für die Verteilung der SEE zu spielen. Die Eu Anomalie ist eine Erscheinung, die auf die Quelle der sedimentären Minerale zurückgeht und wahrscheinlich nicht ausschließlich durch Tonminerale bestimmt wird.

     

Mineralogische Untersuchungen an zwei Gipsvorkommen der Werraserie (Zechstein)

Zusammenfassung Es wurden zwei Gipsvorkommen des Zechsteins aus der Umgebung von Göttingen mineralogisch untersucht.Die Minerale Quarz, Albit, Dolomit, Kalkspat, Cölestin, Talk, Corrensit, Chlorit und Montmorillonit, die im Gips von Hundelshausen ge unden wurden, sind synsedimentär oder diagenetisch entstanden.Die beidseitig ausgebildeten Hundelshäuser Quarze mit den zahlreichen Anhydriteinschlüssen sind Neubildungen. Sie entstanden noch vor der Umbildung Anhydrit Gips.Kohlenstoffanalysen an verschiedenen Gesamtgipsproben und an Hundelshäuser Quarzen ergaben einen Zusammenhang zwischen Farbe und Kohlenstoffgehalt.Im Gips von Osterode sind die Minerale Talk, Dolomit und Magnesit ebenfalls synsedimentär der diagenetisch entstanden. Die dunkelgefärbten Schichten im Gips zeichnen sich durch einen hohen Kohlenstoffgehalt aus.In der Diskussion werden beide Vorkommen verglichen. Die Entstehung der Minerale wird kurz besprochen.     

Über die mineralischen,nichtkarbonatischen Bestandteile des Cenoman und Turon der mitteldeutschen Kreidemulden und ihre Verteilung

Zusammenfassung Die nichtkarbonatischen Bestandteile von 26 Kalkproben aus dem Cenoman und Turon der westfälischen und niedersächsischen Oberkreideablagerungen wurden qualitativ wie auch quantitativ auf ihre mineralische Zusammensetzung hin untersucht.Hierzu wurde der karbonatische Anteil in verdünnter Salzsäure gelöst und der unlösliche Rückstand mit Sieb, Atterberg-Zylinder und zum Teil auch mit der Zentrifuge in mindestens 6 Korngrößenklassen zerlegt. Diese wurden nun einzeln mit optischen, röntgenographischen und chemischen Verfahren untersucht; zur Erhärtung der Ergebnisse ist auch die Differentialthermoanalyse hinzugezogen worden. Weiterhin wurde diskutiert, ob sich der ursprüngliche Mineralbestand eventuell durch die Säurevorbehandlung verändert haben könnte und diesbezügliche Versuche ausgeführt.Die optischen Untersuchungen an den gröberen Fraktionen ergaben, daß diese verhältnismäßig eintönig aus - Quarz, Muskovit, Organismenresten und daneben zurücktretend aus Feldspat, Glaukonit und Limonit zusammengesetzt sind. Bei den röntgenographischen Untersuchungen der feinen Tonfraktionen wurde in allen Proben neben Quarz und Glimmer noch Montmorillonit oder Kaolinit gefunden, häufig auch beide Tonminerale zusammen. Allgemein jedoch ist der Montmorillonit weitaus reichlicher vertreten, die montmorillonitreichste Probe enthält 34% vom Kalkrückstand, während der Kaolinit im höchsten Falle etwa 6% erreicht. Einige Proben vom westlichen Eggegebirgsrand enthielten Wechsellagerungsstrukturen zwischen Illit und Montmorillonit.Eine qualitative Untersuchung von 2 Mergeln aus, dem Emscher und dem Mukronatensenon ergab als wesentlichen Anteil der feinsten Korngrößen ebenfalls Montmorillonit. In einem Grünsandstein der küstennahen Turonfazies am Haarstrang in Westfalen wurde dagegen; als Hauptkomponente der feinsten Fraktionen und als färbender Bestandteil ein eisenreicher Chlorit gefunden.Eine vergleichende Untersuchung der verschiedenen Proben ergab, daß für den genauer untersuchten Bereich Altenbeken-Neuenbeken-Lichtenau am Eggegebirgsrand zwar das Auftreten einer bestimmten Tonmineralfazies charakteristisch für einen stratigraphischen Horizont sein kann, in einem größeren Raum aber jede stratigraphische Beständigkeit der Tonmineralanteile aufhört. Nach rein mineralogischen Merkmalen lassen sich dagegen die hier untersuchten Sedimentationsräume des Cenoman und Turon unterscheiden. So zeichnen sich die Ablagerungen am Eggegebirge durch das fast völlige Fehlen von Feldspat, Biotit und Montmorillonit aus, weiterhin durch den relativ hohen Kaolinitgehalt und die niedrige Lichtbrechung ihrer Muskovite. Alle Proben aus den niedersächsischen Kreidemulden dagegen zeigen hohe Montmorillonit- und (mit einer Ausnahnie) sehr niedrige Kaolinitanteile; die Feldspäte sind hier ebenso wie die an sich in der oberen Kreide nur sehr seltenen Biotite am häufigsten und am besten erhalten. Die Proben aus der Umgebung von Lengerich am Nordostrand des Westfälischen Beckens weisen in vieler Hinsicht die Eigenschaften beider Ausbildungen auf. So kommt hier stets Kaolinit neben Montmorillonit vor, doch beide in relativ geringen Mengen. Der Feldspat ist in diesen Proben zwar nicht annähernd so selten wie in denen vom Eggegebirge, erreicht jedoch im allgemeinen auch nicht die Häufigkeit der Feldspäte in den niedersächsischen Kreidemulden.     

Das Migmatitgebiet des „Winnebachgranits” (Ötztal-Tirol) als Beispiel einer petrotektonischen Analyse

Zusammenfassung Eine petrotektonische Untersuchung des Migmatits und Granits vom Winnebach und seiner Rahmengesteine ergibt, daß die flächigen und linearen Parallelgefüge im Granitisationsbereich Amplatzgefüge sind, die sich von denen des Rahmens lediglich durch weitere Ausgestaltung unterscheiden (z. B. statt flachwelliger Faltung in den Rahmengesteinen polytrope Migmatitfalten nach gleichorientierten B-Achsen), wobei die im Migmatit erfolgte Umkristallisation von Quarz, Feldspat und Glimmer insofern Abbildungskristallisation ist, als schon im Rahmengestein vorhandenes s erhalten bleibt. Vier verschiedene Deformationspläne werden unterschieden, die im gesamten Untersuchungsbereich immer wieder zu begegnen sind, während die einzelnen Homogenbereiche in bezug auf jeweils einen Plan sehr klein sind. Der bei Betrachtung der einzelnen Kleinbereiche nicht einen einheitlichen abc-Plan abbildenden, aber sehr symmetriekonstanten Formung von Hülle und Granit, steht die anhaltende Gefügebildung nach sämtlichen Einzelplänen in der Zeitspanne der Migmatisation gegenüber. Für einen Plan (P 1) wird eine zeitlich-räumliche Gliederung der Migmatisation wahrscheinlich gemacht. In Einzeluntersuchungen wird z. B. auf die Ermittlung von mit Glimmer besetzten Flächen in Quarz (S. 53 ff.) und auf bestimmtes, für tektonische Entmischung sprechendes Verhalten von Glimmer (S. 58 ff.) eingegangen.Mit 20 Textabbildungen, 7 Tafeln und 1 Kartenbeilage     

Mineralogisch-petrographische Untersuchungen an den Sedimenten (Schichtflutfanglomeraten) des Oberrotlieegenden von Schramberg

Zusammenfassung Die Sedimente des Oberrotliegenden von Schramberg bestehen aus Gesteinsbruchstücken und Quarz-, Feldspat- und Glimmerkörnern. Außer bei den selten vorkommenden Sandlagen überwiegen die Gesteinsbruchstücke.Die im Sediment auftretenden Gesteinsarten (Granit, Gneis, Quarzporphyr, Granitporphyr) stimmen mit den heute in der Nähe anstehenden Gesteinsarten des Grundgebirges überein, weshalb die nähere Umgebung als Ursprungsgebiet angesehen werden muß. Die größte Entfernung (ca. 10 km) hat vermutlich der Gneis zurückgelegt. Im Grundgebirge der Schramberger Gegend scheinen während des Oberrotliegenden keine anderen Gesteisarten mehr angestanden zu haben, als heute dort anstehen.Die prozentuale Verteilung und die Kornverteilungen der Minerale in den Gesteinsbruchstücken der Hauptgesteinsart (Granit) und bei den Einzelmineralkörnern stimmen überein. Hieraus ergibt sich, daß Einzelmineralkörner und Gesteinsbruchstücke dem selben Ursprungsort entstammen. Das einzige beobachtete Tonmineral ist aus den Ursprungsgesteinen stammender Muscovit.Hämatit überkrustet fast alle Körner des Sediments. Er kann aus eisenhaltigen Mineralien, und zwar nur bei tief liegendem Grundwasserspiegel und einer mittleren Jahrestemperatur von mehr als 15° C gebildet worden sein.Die frei vorhandenen Schweremineralien stammen aus den gleichen Ursprungsgesteinen wie die anderen Bestandteile des Sediments. Granat ist nur in den Gesteinsbruchstücken, nicht jedoch in Form von freien Körnern erhalten geblieben. Rutil wurde sowohl in Form freier Körner als auch in den Gesteinsbruchstücken überwiegend in Anatas umgewandelt.Die Beobachtungen der Gesteinsschichtung lassen auf Wassertransport in Form von Schichtfluten mit rascher Abnahme von Turbulenz und Geschwindigkeit mit anschließendem vollständigem Versickern schließen.Die Untersuchung von Kugeligkeit und Rundung der Körner ergab zwei Maxima, und zwar bei 0,2–0,6 mm und > 4 mm Korndurchmesser. Das feinkörnige Maximum wird als Folge von Windtransport (wobei nicht Transport in das endgültige Lager gemeint ist), das grobkörnige durch Wassertransport gedeutet. Die Tatsache der Zurundung der Kornklassen > 4 mm schließt Transport in Form von Schlammströmen aus. Ein Vergleich der gemessenen Rundung mit der Rundung eines rezenten Sedimentes ergibt übereinstimmend mit den Ergebnissen der lithologischen Untersuchung einen Transportweg der Größenordnung 10 km.Mit Ausnahme der Sandlagen zeigen die Sedimente bimodale Kornverteilung, die folgendermaßen gedeutet wird: Das Ursprungsgestein (hauptsächlich Granit) unterlag physikalischer Verwitterung. Zusätzlich wurden durch Windeinwirkung kleinere Gesteinsbruchstücke zerstört, sodaß im entsprechenden Korngrößenbereich ein Defizit, und im Korngrößenbereich der Einzelmineralkörner ein Mazimum entstand, da durch Wind an Einzelmineralkörnern keine Zerstörung, sondern nur Abrundung stattfinden kann. Abtransport duch Wasser und vollständige, plötzliche Ablagerung bedingen die Begrenzung der Kornverteilungshistogramme auf der grobkörnigen Seite. Die Transportfähigkeit des Wassers wid demnach durch diese Begrenzung ausgedrückt.Ws wird die zusammenfassende genetische Bezeichnung Schichtflutfanglomerate vorgeschlagen.Die vorliegenden Untersuchungen bestätigen die bisherige Ansicht über die Entstehung der Sedimente des Oberrotliegenden im Schwarzwald.     

Quantitative estimation of illite-smectite mixed phases formed during burial diagenesis

Summary With reference to the previously published papers byReynolds andHower (1970) andPerry andHower (1970) pelitic sediments from bore hole samples from the Tertiary sequence of the Vienna Basin have been studied to investigate the layer silicate assemblages and to carry out a quantitative estimation of the mixed-layering in the illitesmectite mixtures. Beside these problems one of the primary purposes of this paper is to indicate how interfering reflections from detrital layer silicates can be handled and resolved from diffraction patterns. The samples correspond to clayey silts. Within the less than 0.2 micron fractions they essentially contain mica, kaolinite and illite-smectite as expandable phase. Dependent on depth the composition of these mixtures is intermediate between an interstratified mixed layer phase consisting of about 75 percent smectite layers and 25 percent illite and an ordered mixture which contains about 20 percent smectite and 80 percent illite layers.Since the mineral components maintain essentially constant portions throughout the samples, mica and kaolinite do not enter the illitization reaction. The necessary potassium and aluminum ions were derived from the nonclay constituents.

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Quantitative Abschätzung versenkungsdiagenetisch gebildeter Illit-Smektit Mischphasen

Zusammenfassung In Anlehnung an die vonReynolds undHower (1970) sowie vonPerry undHower (1970) aufgezeigten Untersuchungsmethoden wurden an Beispielen von bohrproben tertiärer Feinkornsedimente aus dem Wiener Becken Untersuchungen zur Identifizierung und quantitativen Erfassung von Illit-Smektit Mixed-Layer-Phasen durchgeführt, wobei die Behandlung bzw. Ausschaltung von Störeffekten durch detritäre Mineralanteile im Rahmen dieser Methoden in den Vordergrund der Arbeit gestellt wird. Die durchwegs tonigen Silten entsprechenden Proben enthalten in der Fraktion kleiner 0,2 Mikron im wesentlichen Glimmer, Kaolinit und als quellfähige Phase Illit-Smektit, die mit zunehmender Teufevon einer Mischphase mit zufälliger Ordnung und 75% Smektit-bzw. 25% Illitanteilen zu einer geordneten Mixed-Layer-Bildung von 20% Smektit und 80% Illit überleitet.Da die Zusammensetzung der Proben hinsichtlich der Verbreitung von Illit-Smektit, Glimmer und Kaolinit keine Veränderungen aufweist, können Beeinflussungen der beiden zuletzt genannten Phasen im Zuge des Illitisierungsprozesses ausgeschlossen werden. Die zur Illitbildung erforderliche Zufuhr von Kalium und Aluminium erfolgte demnach auf Kosten der Nicht-Ton-Minerale.

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With 4 Figures     

Platinum-group mineral occurrence associated with flow top amygdule sulfides in komatiitic basalt,Abitibi Greenstone Belt,Ontario

Summary Platinum-group mineral (PGM)-bearing amygdule Fe-Ni(±Cu) sulfide has been discovered in samples of amygdaloidal basalt and underlying olivine spinifex-textured basalt from the flow top of Fred's Flow, Munro Township, Ontario. The amygdules are rounded to slightly elongate in shape, up to 10 mm in diameter, filled by chlorite + quartz ± carbonate ± sulfide, and rimmed by relict igneous chromite and clinopyroxene. The sulfide occurs as masses that line and are embedded in the margins of the amygdules. Detailed electron microprobe studies indicate that the sulfide masses are fairly constant (21±4 mol% NiS) in bulk composition and consist of pyrrhotite and pentlandite (Ni-rich) ± minor chalcopyrite rare PGM. The sulfide phases show lamellar intergrowth and are embayed against chlorite. The PGM observed are grains of merenskyite (PdTe₂), kotulskite (PdTe), and sperrylite (PtAs₂) that are up to 10 m in size, multi-faceted against sulfide, and embayed against chlorite. Whole-rock analyses of the amygdaloidal basalt host rock show strong enrichments in platinum-group elements (PGE + Au = 330 ppb), Ni, Cu, S, and Cr.The textures and spatial associations indicate a genetic relationship between the PGM-bearing sulfide masses and the amygdules. Density considerations, the very close spatial association with the amygdules (vesicles), and the marked enrichment in PGE and related metals and S in the amygdaloidal basalt host rock contradict formation of the sulfide masses as droplets of immiscible sulfide liquid separated from silicate melt. The alteration of the sulfide masses, their association with the vesiculation structures rather than with the pervasive hydrothermal alteration phase assemblage, and lack of evidence for enrichment of Cu and chalcopyrite relative to Ni and Fe-Ni sulfide are inconsistent with formation of the sulfide masses by hydrothermal alteration processes. Alternatively, the mineralogical, textural, spatial association, and whole-rock compositional features can be explained by an igneous degassing-metal diffusion model. It is suggested that prior to emplacement, sulfurous vapor separates from the lava to form vesicles, which float upward to the flow top. Diffusion of PGE and related metals from the lava toward the vesicles as they float upward and reaction of the metals with S within the vesicles forms Fe-Ni-Cu sulfide liquid on the vesicle walls. On quenching, vesicles are trapped in the flow top and the sulfide liquid within them solidifies and sulfide phases and PGM exsolve in the subsolidus.

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Platingruppenminerale mit Flowtop Sulfiden in komatiitischem Basalt, Abitibi Greenstone Belt, Ontario

Zusammenfassung Platingruppenmineral (PGM)-führende Sulfide sind in Blasenräumen von Basaltman delsteinen and darunterliegendem Basalt mit Spinifex-Olivin des Fred's Flow, Munro Township, Ontario beobachtet worden. Die Mandeln sind rundlich bis leicht länglich, haben bis zu 10 mm Durchmesser und Bind mit Chlorit + Quarz ± Sulfid ± Karbonat gefüllt und zeigen einen Rand von reliktischem, magmatischem Chromit und Klinopyroxen. Die Sulfide kommen als Massen, die die Ränder der Mandeln bedecken und in these eingebettet sind, vor. Detaillierte Mikrosondenuntersuchungen zeigen, daß die Gesamtzusammensetzung der Sulfide ziemlich konstant ist (21 ± 4 mol % NiS), und daß she aus Magnetkies und nickelreichen Pentlandit ± Chalcopyrit ± seltene PGM bestehen. Die Sulfidphasen zeigen lamellare Verwachsungen und Einbuchtungen gegen Chlorit. Folgende PGM wurden beobachtet: Merenskyit (PdTe2), Kotulskit (PdTe) and Sperrylit (PtAs2), die bis zu 10 gm groß sind, vielflächig gegen die Sulfide, und eingebuchtet gegen den Chlorit erscheinen. Gesamtgesteinsanalysen des basaltischen Muttergesteins zeigen starke Anreicherungen der Platingruppenelemente (PGE + Au = 330 ppb), Ni, Cu, S, und Cr.Die Texturen und räumlichen Assoziationen weisen auf eine genetische Beziehung zwischen den PGM-führenden Sulfidmassen und den Mandeln hin. Die Dichte, die sehr enge räumliche Assoziation mit den Mandeln, und die deutliche Anreicherung von PGE and verwandten Metallen, Bowie von Schwefel, in den basaltischen Muttergesteinen, sprechen gegen eine Bildung der Sulfidmassen als Tröpfchen einer entmischten Sulfidschmelze, die von der Silikatschmelze abgetrennt wurde. Die Umwandlung der Sulfide, ihre Assoziation mit den Mandeln und nicht mit der umfangreichen hydrothermalen Umwandlungsassoziation und fehlende Hinweise für eine Anreicherung von Cu und Kupferkies relativ zu Ni und Fe-Ni Sulfiden, lassen sich nicht mit einer Bildung der Sulfide durch hydrothermale Umwandlungsprozesse vereinbaren.Die mineralogische, texturelle und raumliche Assoziation und die Zusammensetzung der Muttergesteine kann viel eher durch das Modell magmatischer Entgasung mit Metalldiffusion erklärt worden. Wir regen an, daß vor der Platznahme schwefelreiche Dämpfe von der Lava abgetrennt worden sind und Blasen gebildet haben, welche aufwärts bis zum Top des Basaltergusses migrierten. Diffusion der PGE und verwandter Metalle aus der Lava zu den in Bewegung begriffenen Blasen und Reaktion der Metalle mit Schwefel innerhalb der Hohlräume, führte zur Entstehung einer Fe-Ni-Cu-Schwefel-Schmelze an den Wänden der Mandeln. Bei Abkühlung wurden die Hohlräume in dem oberen Teil des Flows fixiert, die Sulfidschmelze verfestigt sich und Sulfidphasen and PGM entmischen sich im Subsolidus.

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With 7 Figures     

Die Entwicklung der Orogene der Südamerikanischen Kordillere während des Mesozoikums

Zusammenfassung Die den südamerikanischen Kontinent im NW, W und SW umsäumende Gebirgskette ist nicht aus einem einheitlichen Orogen entstanden. In der eigentlichen Cordillera de los Andes, entlang der Westküste des Kontinentes, wurden die mesozoischen Sedimente durch Transgressionen des Pazifischen Ozean über den alten Gebirgsrumpf der paläozoischen Kordillere in einer besonders labilen Zone am Westrand des Kontinentes abgelagert, sie sind meist nur schwach gefaltet. Die Orogene der im N und S nach E umbiegenden Gebirgsteile sind dagegen durch ihre geologische Entwicklung und den Zeitpunkt ihrer Entstehung von der Kordillere im W wesentlich verschieden. Nur bei ihnen handelt es sich um Orthogeosynklinalen mit den für diese typischen Merkmalen.     

Polymetamorphic normal-, reverse-zoned,and unzoned garnets from the Darakht-Bid aureole,Mashhad, Iran

Summary Thermal metamorphism and later retrogression of low metamorphic grade garnet-bearing pelites has produced diverse patterns of garnet zoning. In the narrow thermal aureole, fibrolite, staurolite and biotite are present and commonly are retrogressed to assemblages containing sericite, chlorite and chloritoid. In the thermal aureole, garnet contains inclusions of quartz, biotite, fibrolite, ilmenite, chlorite and muscovite and underwent relatively rapid growth from pre-existing low to medium grade regionally metamorphosed rocks. Garnet was armoured from breakdown reactions by fibrolite which nucleated on garnet. The grain size of poikiloblastic garnet, the volume of zones of inclusions in the garnet and the size of the inclusions all decrease with increasing distance from the contact. In the thermal aureole, normal compositional zoning is common and rare reversezoned garnets probably result from the partitioning of Mn from ilmenite during thermal metamorphism. Garnet grains in the thermal aureole have a peripheral enrichment in Mn in the outermost 200 m as a result of diffusion of Fe from garnet into the matrix during incipient retrogression. Coarse retrograde garnet in schists is unzoned and richer in Fe than the normal- and reverse-zoned prograde garnet in hornfelses suggesting that relatively large scale local diffusion in retrograde schists was operative during retrogression but not effective enough to completely remove the relic prograde zoned garnets in the hornfelses.

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Polymetamorphe normal-, invers- und nicht-zonierte Granate aus dem Kontakthof von Darakhd-Bid, Mashhad, Iran

Zusammenfassung Thermometamorphose und spätere retrograde Metamorphose bei niederen P/T-Bedingungen hat eine Vielfalt von Zonar-Texturen in Granaten pelitischer Gesteine erzeugt. In dem schmalen Kontakthof kommen Fibrolit, Staurolit und Biotit vor, die häufig retrograd zu Paragenesen mit Serizit, Chlorit, und Chloritoid umgewandelt wurden. Granate in der Aureole enthalten Einschlüsse von Quarz, Biotit, Fibrolit, Ilmenit, Chlorit und Muskovit; sie sind durch relativ rasches Wachstum in präexistierenden niedrig- bis mittelgradigen Metamorphiten charakterisiert. Fibrolit-Ränder schützten den Granat vor Zerfallsreaktionen. Die Korngröße poikiloblastischer Granate, das Volumen einschlußreicher Zonen im Granat und die Größe der Einschlüsse nehmen mit zunehmender Entfernung vom Kontakt ab. Im Bereich des Kontakthofes ist normaler Zonenbau in Granaten verbreitet; seltene invers-zonierte Granate gehen wahrscheinlich auf das Freiwerden von Mn aus Ilmenit während der Metamorphose zurück. Granatkörner im Kontakthof zeigen randliche Mangananreicherungen in den äußeren 200 m als Resultat der Diffusion von Fe aus Granat in die Matrix während beginnender retrograder Metamorphose. Grobkörniger retrograder Granat in den Schiefern ist nicht zoniert und enthält höhere Eisengehalte als die normalen und invers-zonierten prograden Granate in Hornfelsen. Dies weist darauf hin, daß in den retrograder Metamorphose ausgesetzten Schiefern Diffusion in relativ großem Ausmaße stattgefunden hat; diese war jedoch nicht ausreichend, um sämtliche prograden zonierten Relikt-Granate in den Hornfelsen zu entfernen.

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With 9 Figures

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Text of paper presented at the 26th International Geological Congress, Paris, July 1980.     

Untersuehungen an den Sedimenten der Tongrube von Willershausen

Zusammenfassung Nach der Profilaufnahme sind die Sedimente der Tongrube der Ziegelei von Willershausen in zwei Gruppen einzuteilen : A. Die unteren hellen Schichten, B. die oberen dunklen Schichten.Die unteren hellen Schichten bestehen aus Sandsteinen, Sanden, tonigen Sanden und Grobtonen, welche Quarz, Feldspäte und Glimmer als Hauptminerale und in geringeren Mengen Illit, Chlorit und manchmal Montmorillonit füren. Als Schwerminerale dieser Sande und Sandsteine treten der Häufigkeit nach Apatit, Zirkon, Granat, Anatas, Rutil, Turmalin und Opakminerale auf.Die oberen dunklen Schichten bestehen hauptsächlich aus mm-rhythmisch geschichteten Tonen mit Einschaltung einzelner Mergelbänke und toniger Sandschichten. Dioktaedrischer Illit ist das häufigste Tonmineral, dann folgen Chlorit und in geringeren Mengen in feinen Fraktionen Montmorillonit. Die Chlorit-Reflexe verschwinden bereits bei Erhitzung auf 450° C. Chemisch handelt es sich um die dem Pennin naheliegenden Diabantite.Die Unterschiede in Beschaffenheit und Menge der Quarze, Feldspäte und Glimmer, die unterschiedliche Verteilung der Schwerminerale sprechen dafür, daß die hellen Schichten wahrscheinlich zum Mesozoikum, vielleicht zum Buntsandstein gehören.Von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Georg-August-Universität zu Göttingen genehmigte Dissertation.     

A secondary clinopyroxene-chlorite-spinel assemblage in clinopyroxenite of the Mann complex, Abitibi Belt, Ontario: An unusual hydrothermal alteration suite

Summary Small dispersed patches (< 1 cm) of chlorite + secondary clinopyroxene ± spinel occur within a unit of clinopyroxenite in a mafic/ultramafic complex located in Mann Township, approximately 47 km NE of Timmins, Ontario. Prior to hydrothermal alteration that resulted in formation of the chlorite patches, clinopyroxenite was a homogeneous, medium-grained clinopyroxene adcumulate. The abundances of major and trace lithophile elements and the compositions of magmatic clinopyroxene (augite, with average Mg number of 84.3, = 1.1, n = 80) are uniform across the section sampled. The most altered portions of clinopyroxenite consist of a total of 30 to 40% chlorite plus secondary diopsidic pyroxene with traces of spinel. Chlorite patches are, to some extent connected by very thin veins. Multiple generations of chlorite are inferred from cross-cutting relationships and variations in chlorite chemistry. Adjacent to chlorite patches, the magmatic clinopyroxene is occasionally converted to diopside. The secondary clinopyroxene is typically zoned from diopside to salite, and is characterized by very low minor element concentrations and a positive MnO-FeO correlation. Spinel in chlorite patches is iron-rich chromite. Magmatic chromite and iron-rich chromite are commonly zoned with outer rims of either ferrochromite or Cr magnetite or both. Occasionally trace amounts of copper-rich sulphides accompanied by platinum-group minerals occur only with the chlorite-clinopyroxene-spinel alteration assemblage. A proposed paragenetic sequence for the secondary minerals is based on reaction of magmatic clinopyroxene with a hydrothermal fluid during subsolidus cooling of the intrusion. The assemblage secondary clinopyroxene + chlorite ± iron-rich chromite suggests a fluid with maximum temperature of approximately 500°C.

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Eine sekundäre Klinopyroxen-Chlorit-Spinell Paragenese in Klinopyroxeniten, Mann Complex, Abitibi Belt, Ontario: Eine ungewöhnliche hydrothermale Alterationsabfolge

Zusammenfassung Kleine, dispers verteile Nester (< 1 cm) von Chlorit + sekundärem Klinopyroxen ±Spinell kommen in Klinopyroxeniten eines mafisch/ultramafischen Komplexes in Mann Township, ca. 47 km NE von Timmins, Ontario, vor. Vor der Alteration, die in der Bildung der Chloritnester resultierte, handelte is sich bei diesen Gesteinen um homogene mittelkörnige Klinopyroxen-Adkumulate. Die Verteilung der Haupt- und lithophilen Spurenelemente und die Zusammensetzung der magmatischen Klinopyroxene (Augit, mg 84.3, = l. l, n = 80) sind entlang des beprobten Profils einheitlich. Die am stärksten alterierten Klinopyroxenite bestehen aus 30-40% Chlorit plus sekundärem Diopsid und Spuren von Spinell. Die Chloritnester stehen über sehr dünne Gängchen miteinander in Verbindung. Auf Grund der Texturen und des Mineralchemismus sind mehrere Chloritgenerationen zu unterschieden. In der Nähe der Chloritnester wandelt sich magmatischer Klinopyroxen fallweise in Diopsid um. Der sekundär gebildete Klinopyroxen ist zonar gebaut (Diopsid zu Salit), weist sehr geringe Gehalte an Nebenelementen auf und ist durch eine positive Korrelation von FeO mit MnO charakterisiert. Der Spinell in den Chloritnestern ist Fe-reicher Chromit. Magmatischer und Fe-reicher Chromit sind normalerweise zoniert mit Rändern von Ferrochromit oder/und Cr-Magnetit. Spuren von Cu-reichen Sulfiden, die von PGM begleitet werden, kommen vereinzelt mit der Chlorit-Klinopyroxen-Spinell Alterationsgesellschaft vor. Die vorgeschlagene paragenetische Abfolge wird durch Subsolidus-Reaktion magmatischer Klinopyroxene mit hydrothermalen Fluiden im Zuge der Abkühlung der Intrusion erklärt. Die Vergesellschaftung von sekundärem Klinopyroxen + Chlorit ± Fe-reicher Chromit läßt auf ein Fluid mit ca. 500°C Maximaltemperatur schließen.

     

Mineralogische Untersuchungen an Lösungsrückständen eines württembergischen Keupergipsvorkommens

Zusammenfassung Die untersuchten Proben stammen aus einem Abbau im unteren Gipskeuper bei Kayh, Kreis Böblingen, Württemberg, Deutschland. Die unlöslichen Rückstände wurden durch Auflösung des Gipses mit NaCl-Lösung gewonnen. Die mineralogische Untersuchung mit dem Mikroskop und mit Hilfe der Röntgenbeugung ergab, daß die Lösungsrückstände überwiegend aus Mineralneubildungen bestehen.In den mikroskopischen Fraktionen herrscht Dolomit vor. Daneben enthalten alle Proben authigene Quarze und Kalifeldspäte. Diese sind im Innern monoklin mit sanidinähnlicher Optik. Auf die (010)-Flächen sind außen trikline Lamellen mit mikroklinartiger Optik aufgewachsen.In allen Tonfraktionen kommt Illit vor, der jedoch in den meisten Proben mengenmäßig von Corrensit übertroffen wird. Aus dem Vorkommen von Pseudomorphosen aus Corrensit nach Glimmer in einer der Proben kann man schließen, daß der Corrensit durch Einwirkung magnesiumreicher Lösungen auf Glimmer entstanden ist. Es ist wahrscheinlich, daß das bei dieser Reaktion freiwerdende Kalium die Neubildung der Kalifeldspäte bewirkt hat. Jedenfalls würde eine solche Reaktion das Fehlen von authigenem Albit erklären.

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Mineralogical study of insoluble residues of gypsum from the Keuper

Summary The samples come from a gypsum quarry situated in the lower part of the gypsum bearing Keuper near Kayh, Württemberg, Germany. The insoluble residues were obtained by dissolving the gypsum in an aqueous solution of NaCl. The mineralogical study with the microscope and with X-ray diffraction has shown that the residues consist almost entirely of authigenic minerals.Dolomite is the prevailing mineral of the microscopic grain size fractions. All samples contain euhedral quartz and potash feldspars which have formed in the sediment after deposition. The latter have optical properties similar to sanidine in the interior of the crystals whereas lamellar overgrowths on the (010) faces exhibit oblique extinction similar to microcline.All of the clay fractions contain illite. In most samples, however, corrensite is the predominant clay mineral. From the occurrence of pseudomorphs of corrensite after a micaceous mineral in one of the samples it may be concluded that corrensite originated by the reaction of mice with solutions rich in magnesium. It is inferred that the potassium liberated by this reaction caused the neoformation of the potash feldspars. This mechanism would explain the total absence of authigenic albite.

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Mit 9 Abbildungen     

LREE distribution in perovskite,apatite and titanite from South West Ugandan xenoliths and kamafugite lavas

Summary In-situ microprobe LREE analyses of perovskite and titanite (La, Ce, Nd), and apatite (La, Ce), from SW Ugandan clinopyroxenite xenoliths and kamafugite lavas indicate that LREE distribution in these minerals is determined by a number of factors related to their different parageneses: In particular LREE content is affected by whether the LREE-bearing minerals have crystallised from metasomatic carbonate or from silicate (i.e. metasomatic or magmatic) melts in the mantle. In this situation LREE partition favours carbonate over silicate melts. Distribution of LREE in perovskite and apatite crystallised from magmatic mantle melts or mantle-derived lavas is chiefly determined by preference of LREE for perovskite > apatite > titanite. LREE zoning in perovskite is influenced by changes in melt structure: increasing melt polymerisation enhancing mineral_LREE/melt_LREE partition into perovskite rims in magmatic xenoliths; decreasing melt polymerisation depleting LREE in lava perovskite rims. This zoning is reinforced by perovskite competition with apatite for LREE: perovskite (cores/rims) co-crystallising with apatite is reduced in LREE. There are 37 instances of perovskitewith Ce below detection while La and Nd levels are normal. These occur in both xenoliths and lavas; in grain zones or whole grains. Likewise Ce alone of the LREE is below detection in six out of ten titanite analyses. These observations are interpreted as evidence for increased f_{O 2}, Ce⁴ + being excluded from these mineral structures. Recognition of these various processes can elucidate the interpretation of bulk rock and bulk mineral LREE signatures in kamafugite volcanism.

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LREE Verteilung in Perovskit, Apatit und Titanit aus Xenolithen und kamafugitischen Laven Südwest-Ugandas

Zusammenfassung In-situ LREE Analysen von Perovskit und Titanit (La, Ce, Nd) und Apatit (La, Ce) aus Klinopyroxenit-Xenolithen und kamafugitischen Laven Südwest-Ugandas zeigen, daß die LREE Verteilung in diesen Mineralen durch eine Vielzahl von Faktoren, die mit Unterschieden in den Paragenesen zusammenhängen, bestimmt wird: Der LREE-Gehalt wird im besonderen davon bestimmt, ob die LREE-führenden Minerale aus metasomatischen Karbonat- oder aus (metasomatischen oder magmatischen) Silikatschmelzen im Mantel auskristallisierten. Dabei erfolgt die LREE Fraktionierung zu Gunsten der Karbonatschmelzen. Die LREE-Verteilung von Perovskit und Apatit, die aus magmatischen Mantelschmelzen oder -laven kristallisierten, wird vorrangig durch den bevorzugten Einbau der LREE in Perovskit > Apatit > Titanit kontrolliert. Der LREE Zonarbau von Perovskit wird durch die Änderungen der Schmelzstruktur beinflußt: Verstärkte Schmelzpolymerisation führt zu verstärkter Mineral_LFEE/Schmelze_LREE Fraktionierung in den Perovskiträndern magmatischer Xenolithe, eine Abnahme der Schmelzpolymerisation hingegen resultiert in einer Abreicherung der LREE in den Perovskiträndern. Diese Art der Zonierung wird durch den Wettbewerb von Perovskit mit Apatit um die LREE verstärkt. Perovskit (Kerne/Ränder), der mit Apatit gemeinsam auskristallisierte, ist ärmer an LREE. 37 Fälle, in denenCe nicht nachweisbar war, La und Nd aber in normaler Konzentration auftreten, wurden sowohl in den Xenolithen als auch in den Laven gefunden; und zwar entweder in Kornbereichen oder in ganzen Körnern. Vergleichsweise liegt Ce nur in sechs von zehn Titanitproben unterhalb der Nachweisgrenze. Diese Beobachtungen werden als Hinweise auf erhöhte SauerstoffFugazitäten, bei denen Ce^4– aus der Mineralstruktur ausgeschlossen wird, angesehen.Ein Verständnis dieser verschiedenen Prozesse kann zur besseren Interpretation von LREE Gesamtgesteins- und Gesamtmineral-Signaturen in Kamafugiten beitragen.

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With 3 Figures     

Mineralogy and petrology of the rauhaugites of the Mt Weld carbonatite complex of Western Australia

Summary The circa 2.06 Ga Mt Weld carbonatite complex of Western Australia intrudes an Archean greenstone sequence dominated by basic and ultrabasic metamorphosed igneous rocks. Carbonatites form the core of the complex and are surrounded by glimmerites. The dominant carbonatite is sövite and is intruded by rauhaugites and carbonate-rich veins. The present investigation examines the mineral chemistry and petrology of the layered rauhaugites. They are essentially composed of ferroan dolomite, mica, magnetite and apatite, with accessory amounts of pyrochlore, ilmenite, sphalerite, baddeleyite, pyrite, galena and minerals enriched in the REE. The micas consist of titan-phlogopite, low-Ti phlogopite and tetraferriphlogopite. It is proposed that the parental magma of the Mt Weld complex was a potassic, aillikitic lamprophyre.

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Mineralogie und Petrologie der Rauhaugite des Karbonatit Komplexes von Mt. Weld, West-Australien

Zusammenfassung Der circa 2,06 Ga alte Mt. Weld Karbonatit in West-Australien intrudiert eine archaische Grüngestein-Sequenz, die von metamorphosierten basischen und ultrabasischen Magmatiten dominiert wird. Karbonatite bilden die Kernzone des Komplexes und werden von Glimmeriten umgeben. Das am weitesten verbreitete Gestein des Karbonatites ist Sbvit, der wiederum von Rauhaugiten und Karbonat-reichen Gängen intrudiert wird. Diese Untersuchung befaßt sich mit der Mineralchemie und Petrologie der geschichteten Rauhaugite. Sie sind im wesentlichen aus eisenreichem Dolomit, Glimmer, Magnetit, und Apatit zusammengesetzt; dazu kommen als Akzessorien Pyrochlor, Envenii, Zinkblende, Baddeleyit, Pyrit, Bleiglanz und an seltenen Erden angereicherte Minerale. Die Glimmer bestehen aus Titan-Phlogopit, Phlogopit mit niedrigen Titange halten sowie Tetraferriphlogopit. Ein Kali-reicher ailikitischer Lamprophyr ist als Ausgangsmagma für den Mt. Weld-Komplex zu sehen.

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With 6 Figures     

Platinum-group minerals in the chromitites from the Great Serpentinite Belt,NSW, Australia

Summary Occurrences of platinum-group minerals (PGM) from chromitites of the Great Serpentinite Belt of New South Wales are reported for the first time in this study. On the basis of their major components, these minerals are classified into various groups, including sulphides, sulpharsenides, arsenides, antimonides, amalgams, and alloys of Os-Ir-Ru-(Fe Ni), Pd Cu Sn, Ni-Fe-Pt-Pd, Pd-Pb-Cu, and Rh-Sn-Cu. They are present: (i) as inclusions within chromite, (ii) in interstitial silicates, (iii) in ferritchromite and (iv) along fractures in chromite. Ir-subgroup (Ir, Os, Ru) minerals (IPGM) dominate podiform chromitites hosted by upper mantle serpentinised harzburgite, whereas Pdsubgroup (Pd, Pt, Rh) minerals (PPGM) characterise banded chromitites in cumulates of the overlying magmatic series. A highly brecciated podiform chromitite, however, is distinguished by abundant disseminated PPGM containing Sb ± Cu. Primary magmatic PGM in podiform chromitite comprise IPGM sulphides, sulpharsenides, and alloys, whereas hydrothermal PGM are characterised by PPGM alloys with Hg, Sb, and Cu. Dominantly hydrothermal PGM in the banded chromitites formed by remobilisation of primary magmatic PGM during serpentinisation. The contrast in PGM association is related to the crystallisation of the host chromitites; IPGM crystallised early from the parental magma along with podiform chromitite, but PPGM formed later at lower temperatures during crystallisation of banded chromitite.[

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Platingruppen-Minerale in den Chromititen aus dem Great Serpentinite Belt, NSW, Australien

Zusammenfassung In dieser Studie wird zum ersten Mal über das Vorkommen von PlatingruppenMineralen (PGM) in Chromititen der Great Serpentinite Belt berichtet. Die auftretenden Mineralphasen umfassen Sulfide, Sulfarsenide, Arsenide, Antimonide, Amalgam und Legierungen von Os-Ir-(Fe-Ni), Pd-Cu-Sn, Ni-Fe-Pt-Pd, Pd-Pb-Cu and Rh-Sn-Cu. Sie treten als i) Einschlüsse im Chromit, ii) in Silikaten der Grundmasse, iii) Im Ferritchromit und iv) in Frakturen des Chromit auf. Mineralphasen der Ir-Untergruppe (IPGM = Ir, Os, Ru) dominieren in podiformen Chromititen, die in serpentinisierten Harzburgiten des oberen Mantels auftreten. Minerale der Pd-Untergruppe (PPGM = Pd, Pt, Rh) charakterisieren gebänderte Chromitite, die innerhalb der über der Mantelsequenz liegenden Kumulatabfolge vorkommen. Ein deutlich brekzierter podiformer Chromitit unterscheidet sich von den übrigen podiformen Chromititen durch häufiges Auftreten von disseminierten PPGM, die auch Sb ± Cu führen. Primär magmatisch gebildete PGM in podiformen Chromititen umfassen IPGM in Form von Sulfide, Sulfarsenide und Legierungen, während PPGM als Legierungen mit Hg, Sb und Cu hydrothermale Phasen darstellen. Die hydrothermalen PGM in den gebänderten Chromititen wurden überwiegend durch Remobilisation aus primär magmatischen PGM während der Serpentinisierung gebildet. Der markante Unterschied in den während der Serpentinisierung gebildet. Der markante nterschied in den PGM-Assoziationen steht mit der Kristallisation des jeweiligen Chromitit in Verbindung: Während IPGM früh aus dem Magma zusammen mit den podiformen Chromititen kristallisierten, wurden PPGM später unter niedrigeren Temperaturen während der Kristallisation der gebänderten Chromitite gebildet.[

     

Luna 16 microbreccia lithic fragments: Samples of an early basalt filling of mare fecunditatis

Summary Thirty five microbreccia fragments from Mare Fecunditatis recovered by the Luna 16 unmanned mission were studied inPTS by optical microscopy. Bulk compositions were determined by scanning electron beam analysis, and microbreccia constituents (pyroxene, olivine, plagioclase, spinel-group minerals, glasses) were analyzed with the electron microprobe. Results: Microbreccia fragments have bulk and mineral compositions distinctly different from those of aluminous basalt fragments from the same site: FeO, alkalis and FeO/MgO are lower and Cr₂O₃ is higher in the microbreccia fragments. Furthermore, microbreccia fragments are predominantly olivine-normative, whereas the basalt fragments are predominantly quartz-normative. In addition, in the microbreccia fragments, pyroxene compositions cover the range typical of pyroxenes from Luna 16 basalts but extend to more Mg-rich and Ca-poor compositions. Pyroxferroites found in aluminous basalt fragments were not observed in the microbreccia fragments. Plagioclase populations cluster at ) An₉₅ in the microbreccia fragments as compared to ) An₉₀ in the basalt fragments. Compositions of basaltic glasses from within the microbreccia fragments are similar to those from the soil. Conclusions: We found evidence that at the Luna 16 site, two major basalt types are present. One is represented by the 3.42 b.y. old aluminous basalt fragments, the other by the dominant component in the microbreccia fragments and basaltic glasses. The microbreccia fragments and basaltic glasses represent a here tofore unknown lunar basalt type for which we calculate a flatREE pattern with abundances approximately 10× chondritic, thus making it one of the most primitive basalt types known from the Moon. We suggest that this basalt type formed by a relatively high degree of partial melting of a plagioclase bearing source rock at about 60–100 km depth. We further suggest that this basalt type represents older mare fillings now largely covered by younger flows. These younger flows are represented by the aluminous basalt fragments, a rock type that may have formed from a similar source rock by a relatively low degree of partial melting.

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Luna 16 mikrobrekzien fragmente: proben eines frühen basaltes aus dem mare foecunditatis

Zusammenfassung 35 Mikrobrekzien-Fragmente aus der Bodenprobe von Mar Foecunditatis, die von der unbemannten Sonde Luna 16 aufgesammelt wurde, sind in polierten Dünnschliffen mikroskopisch und mittels Elektronenstrahl-Mikrosonde untersucht worden. Pauschalzusammensetzungen der Mikrobrekzien-Fragmente wurden mittels integrierender Elektronen-Raster-Technik und die zusammensetzungen der Komponenten (Pyroxen, Olivin, Plagioklas, Minerale der Spinell-Gruppe und Gläser) mittels konventioneller Elektronenstrahl-Mikroanalyse bestimmt. Resultate: Die Mikrobrekzien-Fragmente unterscheiden sich in ihrer Pauschalzusammensetzung deutlich von den Aluminiumreichen Basaltfragmenten derselben Bodenprobe: FeO- und Alkaligehalte und das FeO/ MgO-Verhältnis sind niedriger und der Cr₂O₃-Gehalt ist höher in den Mikrobrekzien-Fragmenten. Weiters sind die Mikrobrekzien-Fragmente meist Olivin-normativ, während die Basaltfragmente meist Quarz-normativ sind. Auch die Pyroxenzusammensetzungen in den Mikrobrekzien-Fragmenten unterscheiden sich deutlich von jenen der Basaltfragmente durch einen hohen Anteil an Mg-reichen und Ca-armen Pyroxenen, die in den Basaltfragmenten nicht vorkommen. Weiters konnten Pyroxferroite, die typisch für die Luna 16 Basaltfragmente sind, in den Mikrobrekzien-Fragmenten nicht gefunden werden. Die Plagioklas-Zusammensetzungen in den Mikrobrekzien-Fragmenten zeigen ein ausgeprägtes Häufigkeitsmaximum bei ) An₉₅, wogegen das Maximum der Plagioklase in den Basaltfragmenten bei ) An₉₀ liegt. Die Zusammensetzung der Gläser in den Mikrobrekzien-Fragmenten und in den Bodenproben außerhalb der Fragmente ist identisch. Schlußfolgerungen: Die analytischen Daten zeigen, daß an der Luna 16 Landestelle zwei Basalttypen weit verbreitet sind. Der eine Typ ist durch die 3.42×10⁹ Jahre alten Aluminium-reichen Basaltfragmente vertreten, der andere durch die Hauptkomponente der Mikrobrekzienfragmente und basaltischen Gläser. Letzterer repräsentiert einen bisher nicht bekannten Basalttyp vom Mond, der Olivin- und Plagioklas-reich ist und einen niedrigen Spurenelementgehalt hat. Die errechnete Häufigkeit der Seltenen Erden ist etwa 10× chondritische Häufigkeit und weitesgehend unfraktioniert. Dieser neue Basalttyp scheint somit einer der primitivsten zu sein, den wir bisher vom Monde kennen. Er repräsentiert wahrscheinlich eine Schmelze, die durch einen hohen Grad von partieller Aufschmelzung eines plagioklasführenden Ausgangsgesteins in einer Tiefe von etwa 60–100 km entstand. Dieser Basalttyp stellt wahrscheinlich ältere Füllungen des Mare Foecunditatis dar, welche später durch jüngere Basaltergüsse größtenteils bedeckt wurden. Diese jüngeren Basalte sind durch die Basaltfragmente repräsentiert und sind durch hohe Spurenelementgehalte charakterisiert. Die Zusammensetzung der jüngeren Basalte kann durch eine relativ geringe und jene der älteren (Brekzien-) Basalte durch einen hohen Grad partieller Aufschmelzung eines ähnlichen Ausgangsgesteines erklärt werden.

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With 9 Figures     

Sulphur isotope studies of the Mount Gunson copper deposits,Pernatty Lagoon,South Australia

The Mount Gunson copper deposits occur in essentially unmetamorphosed gently-folded Upper Proterozoic sediments, far from any known igneous intrusions. They consist of a number of small ore bodies which can be divided into two groups on the basis of differences in location, texture and mineralogy. The groups are here termed the off-lagoon deposits, which are extensively oxidized and occur in low hills to the west of Pernatty Lagoon, and the lagoon deposits, which are not significantly oxidized and occur in basins of permeable bedrock under the lagoon floor. The topography and drainage of this region appear to have altered little since the Tertiary. This paper presents the results of a sulphur isotope ratio study of sulphide minerals, groundwaters and gypsum samples from the mineralized areas. The isotope ratios recorded for the lagoon sulphides provide an example of the pattern predicted for metal sulphide precipitation due to bacterial reduction of sulphate in an environment with limited replenishment of sulphate. This finding is in accord with the suggestion that the copper sulphides were precipitated during recent geological times in groundwater traps in the permeable bedrock under the lagoon. However, sulphate from groundwater and gypsum in the lagoon is not enriched in the S³⁴ isotope, and hence it is concluded that no significant bacterial reduction of sulphate is occurring in the areas examined at the present time. The isotope ratios recorded for the off-lagoon sulphides, in contrast, fall in a narrower range. They can be interpreted to reflect metal sulphide precipitation by bacterial reduction of sulphate in a fairly open system, with considerable replenishment of sulphate, but they provide no information concerning the time of this precipitation. Mineralogical studies of the sulphide samples show that individual samples contain a mixture of sulphide minerals and that one mineral is usually dominant. It appears, for samples with co-existing chalcopyrite and djurleite, that S³⁴ is preferentially enriched in the chalcopyrite.

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Zusammenfassung Die Mount Gunson-Kupferlagerstätten finden sich in im wesentlichen nicht metamorphisierten, schwach gefalteten ober-proterozoischen Sedimenten, weit entfernt von irgendwelchen bekannten Intrusiven. Sie bestehen aus einer Reihe kleiner Erzkörper, die sich auf Grund ihrer Unterschiede in bezug auf ihren Fundort, ihr Gefüge und ihre Mineralogie in zwei Gruppen unterteilen lassen. Diese beiden Gruppen werden hier als Off-Lagoon-Lagerstätten, die weitgehend oxidiert sind und in niedrigen Hügeln westlich von der Pernatty Lagoon vorkommen, beziehungsweise als Lagoon-Lagerstätten, die nicht significant oxidiert sind und in Becken permeablen Gesteins unter dem Lagunenboden gefunden werden, bezeichnet. Die Topographie und die Abflußverhältnisse scheinen sich in dieser Region seit dem Tertiär nur wenig verändert zu haben. Diese Arbeit zeigt die Ergebnisse einer Analyse der Schwefelisotopen-Verhältnisse von Sulfiden, Grundwasser- und Gips-Proben aus den mineralisierten Bereichen. Die für die Lagunen-Sulfide registrierten Isotopenverhältnisse sind ein Beispiel der für die Metallsulfid-Ausfällung auf Grund von bakterieller Sulfatzufuhr zu erwartenden Verteilung. Dieser Befund stimmt mit der Vorstellung, daß die Kupfersulfide während rezenter geologischer Zeiten in Grundwasserspeichern innerhalb des permeablen Gesteins unter der Lagune ausgefällt worden sind, überein. Die Sulfate aus dem Grundwasser und Gips der Lagune sind jedoch nicht mit dem Isotop S³⁴ angereichert, woraus der Schluß gezogen wird, daß in den untersuchten Gebieten gegenwärtig keine wesentliche bakterielle Reduktion von Sulfaten stattfindet. Im Gegensatz dazu fallen die für die Off-Lagoon-Lagerstätten-Sulfide registrierten Isotopen-Verhältnisse in einen engeren Streuungsbereich. Sie können als Darstellung von Metall-Sulfid-Ausfällung durch bakterielle Reduktion von Sulfaten in einem ziemlich offenen System mit erheblichem Sulfat-Nachschub gedeutet werden, geben aber keine Auskunft über den Zeitpunkt dieser Präzipitation. Mineralogische Untersuchungen der Sulfid-Proben zeigen, daß die einzelnen Proben eine Mischung von Sulfid-Mineralien enthalten und daß gewöhnlich ein Mineral überwiegt. In Proben, die sowohl Kupferkies als auch Djurleit enthalten, scheint S³⁴ vorzugsweise im Kupferkies angereichert zu sein.

     

Diagenesis of Tertiary marlstones in the Vienna Basin

Summary To investigate the diagenetic changes of Tertiary pelitic sediments in the Vienna Basin a suite of drill core samples from the OeMV-bore-hole Aderklaa 78 has been studied using mineralogical and chemical methods.The sediments generally correspond to shales and cover a section from 780–2812 m depth. Their mineralogical composition is complex and variable and mainly due to the initial variation in detrital constituents at the time of sedimentation and the local sedimentary environments. Quartz, feldspars (sodic-plagioclase, K-feldspar), carbonates (calcite, dolomite, siderite), phyllosilicates (mica, chlorite, kaolinite, illite-smectite mixed-layers), and pyrite to a minor extent are the essential components of the shales.The analytical data of bulk samples and the less than 0.2 micron fractions point out that mechanical compaction of the sediments was accom inied by isochemical changes within the shale sequence. The diagenetic overprint of the mineral constituents is revealed by a decrease with depth of K-feldspar and an increase of quartz respectively, but especially by the gradual illitization of smectite via mixed-layer intermediates. Burial diagenesis in this Vienna Basin profile therefore can be expressed by the mineral reaction: K-feldspar+smectiteillite+quartz.A local reversal in all these trends in the basal Tertiary section can be explained by unusually high magnesium contents of the pore waters which inhibited illitization by promoting the stability of smectite relative to illite.

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Diagenetische Veränderungen an neogenen tonigen Sedimenten des Wiener Beckens

Zusammenfassung Zur Feststellung diagenetischer Veränderungen an den neogenen pelitischen Sedimenten des Wiener Beckens wurde eine Serie von Tonmergeln der ÖMV-Tiefbohrung Aderklaa 78 dem Teufenbereich zwischen 780–2812 m entnommen und mineralogisch sowie chemisch untersucht.Der Mineralbestand der Proben ist primär vom Einzugsgebiet und dem Ablagerungsmilieu der Sedimente geprägt. Quarz, Feldspäte (Albit-reicher Plagioklas, Alkalifeldspat), Karbonate (Calcit, Dolomit, Siderit) und Schichtsilikate (Glimmer, Chlorit, Kaolinit, Illit-Smektit Mischphasen) sowie untergeordneter Pyrit sind die wesentlichen Gemengteile der Ablagerungen.Die Untersuchungsergebnisse der Gesamtproben und der Fraktionen kleiner 0,2 Mikron zeigen, daß die mechanische Kompaktion der Sedimente von isochemischen Umwandlungsprozessen begleitet wird. Die diagenetische Überprägung des Mineralbestandes äußert sich mit zunehmender Tiefe in der Abnahme des Alkalifeldspates und der Zunahme des Quarzes, vor allem aber in der fortschreitenden Illitisierung des Smektits, die über Mixed-Layer Zwischenbildungen verschiedenen Ordnungsgrades abläuft.Die Mineralreaktion Alkalifeldspat+SmektitIllit+Quarz entspricht der versenkungsdiagenetischen Entwicklung dieses Bereiches.Eine lokale Trendumkehr der mineralogisch-chemischen Veränderungen im Nahbereich zur mesozoischen Basis des Neogens ist mit einer extremen Zusammensetzung der Porenwässer zu erklären, deren hoher Mg-Gehalt eine kontinuierliche Entwicklung des Illitisierungsprozesses verhindert.

     

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