Metamorphogenic barite-pyrite (Pb-Zn-Ag) veins at pollone, apuane alps, tuscany: vein geometry, geothermobarometry, fluid inclusions and geochemistry

Summary The barite-pyrite-(Pb-Zn-Ag) deposit of Pollone is located in the southernmost tip of the Apuane Alps metamorphic core complex, and is hosted by a siliciclastic formation of pre-Norian age. The southern sector of the deposit mainly consists of stratiform, supposedly syngenetic, barite-pyrite orebodies, whereas the northern area is characterized by a barite-pyrite-(Pb-Zn-Ag) vein system. Vein geometry in the northern area is controlled by a shear zone, developed during the greenschist facies metamorphism which affected the Apuane Alps core complex between 27 and 8 Ma, that was responsible for fluid focusing and vein emplacement. At Pollone, arsenopyrite and chlorite geothermometers show broadly comparable results, and suggest local metamorphic peak temperatures between 320 and 350°C. Phengite geobarometry indicates minimum pressures of about 3.5 kbar. Fluid inclusion data and mineral equilibria suggest that the mineralizing fluids were initially hotter than the country rocks (about 450°C at 3.5–4.0 kbar). Rocks in direct contact with the orebodies are depleted in Rb and enriched in Sr in comparison to similar rocks elsewhere in the area. This is attributed to the presence of Rb-poor muscovite and Sr-rich barite. Rb-depleted muscovites suggest mineral-fluid interaction in a rock reservoir characterized by a different (modal) mineralogical composition than the Pollone host rocks. The progressive decrease of Sr in barite with increasing distance from the orebodies may be explained with a temperature decrease along the infiltration paths of mineralizing fluids (i.e., from the vein into the wall rocks). The similar O-isotope composition of quartz from veins and host rocks is explained with the overall homogeneous O-isotope composition of the Alpi Apuane basement rocks. This indicates a limited interaction between mineralizing fluids and the rocks exposed at Pollone. Remobilization of syngenetic orebodies was conceivably of minor importance in the production of metamorphogenec veins. Fluid cooling along a major tectonic lineament is thought to be responsible for barite deposition.

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Die metamorphogenen Baryt-Pyrit (Pb-Zn-Ag) Gänge von Pollone, Apuanische Alpen, Toskana: Geometrie der Gänge, Geothermobarometrie, Flüssigkeitseinschlüsse und Geochemie

Zusammenfassung Die Baryt-Pyrit (Pb-Zn-Ag) Lagerstätte von Pollone liegt im südlichsten Ende des metamorphen Kern-Komplexes der Apuanischen Alpen, und sitzt in einer siliziklastischen Formation prä-Norischen Alters auf. Der südliche Sektor der Lagerstätte besteht hauptsächlich aus stratiformen, wahrscheinlich syngenetischen Baryt-Pyrit-Erzkörpern, während der nördliche Teil des Gebietes durch ein Baryt-Pyrit (Pb-Zn-Ag) Gangsystem charakterisiert wird. Die Geometrie der Gänge im Nordteil wird durch eine Scherzone kontrolliert, die während einer grünschieferfaziellen Metamorphose entstanden ist, die den Kernkomplex der Apuanischen Alpen zwischen 27 und 8 Ma betroffen hat. Diese Scherzone war auch für die Zufuhr der Fluide und die Platznahme der Gänge verantwortlich. In Pollone zeigen Arsenopyrit- und Chlorit-Geothermometrie weithin vergleichbare Ergebnisse und weisen auf lokale Maximaltemperaturen der Metamorphose zwischen 320 und 350°C hin. Phengit-Geobarometrie läßt Minimal-Drucke von ungefähr 3,5 kbar erkennen. Fluidflüssigkeitseinschluß-Daten und Mineral-Gleichgewichte zeigen, daß die erzbringenden Fluide ursprünglich heißer als die Wirtsgesteine waren (ca. 450 °C für P von 3,5 bis 4 kbar). Gesteine, die im direkten Kontakt mit den Erzkörpern sind, zeigen eine Anreicherung an Rb und eine Anreicherung an Sr, im Vergleich mit ähnlichen Gesteinen, die im Gebiet anzutreffen sind. Dies wird auf das Vorkommen von Rb-armen Muscovit und Sr-reichen Baryt zurückgeführt. An Rbabgereicherte Muscovite legen Mineral-Fluid-Reaktionen nahe, die in einem Gesteinsreservoir abliefen, das durch eine andere mineralogische Zusammensetzung als die Wirtsgesteine von Pollone charakterisiert war. Der zunehmende Verlust von Sr im Baryt mit zunehmender Entfernung von den Erzkörpern, kann durch einen Temperaturabfall entlang der Infitrations-Pfade der erzführenden Lösungen erklärt werden (d.h. von Gang in die Nebengeseine). Die ähnliche Sauerstoff-Isotopen-Zusammensetzung für Quarz aus den Gängen und den Nebengesteinen läßt sich auf die allgemein homogene Sauerstoffisotopen-Signatur des Basements der Apuanischen Alpen zurückführen. Dies weist auf beschränkte Wechselwirkung zwischen erzführenden Lösungen und den in Pollone anstehenden Gesteinen hin. Die Remobilisation von syngenetischen Erzkörpern in Pollone war nur von geringer Bedeutung für die Entstehung der metamorphogenen Gänge. Abkühlung der Fluide an einem wichtigen tektonischen Lineament gilt als Ursache für den Absatz von Baryt.

     

Accuracy limits of palaeomagnetic chronology

The paper deals with palaeomagnetic chronology as a statistical method. Using R. Fisher's statistics, the author derived the mean virtual pole positions, beginning with the Quaternary up to the Devonian, from data published in different countries and laboratories for the Eurasian continent up to the end of the year of 1966. From the mean pole positions the divergence of palaeomagnetic directions was computed and its value for Central Europe versus time was plotted. — Palaeomagnetic research into biostratigraphically dated rocks and mineral deposits in the Bohemian Massif has reached a stage, where it is possible to study the tectonic development of mineral deposits in relation to tectonic development of various basins, grabens and rock blocks. With respect to tectonic deformations, to the natural scattering of palaeomagnetic directions and to the accuracy in deriving the mean values of palaeomagnetic divergence, it is possible to achieve an accuracy in palaeomagnetic dating within the limits of a geological period, i.e. some tens of millions of years. Some other parameters may be used in special instances to reach a higher degree of accuracy.

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Zusammenfassung Die Arbeit behandelt die paläomagnetische Chronologie als statistische Methode im Hinblick auf die Erforschung von Lagerstätten. Mit der statistischen Methode von R. Fisher berechnet der Verfasser die mittleren Lagen der virtuellen Pole vom Quartär bis zum Devon; zur Berechnung wurden die paläomagnetischen Daten ausgenutzt, die für den eurasischen Erdteil bis 1966 veröffentlicht wurden. Von den mittleren Pollagen wurde die Divergenz der paläomagnetischen Richtungen für Mitteleuropa abgeleitet und ihr Wert wurde als Zeitfunktion graphisch dargestellt. Auf diese Weise wurde durch eine objektive Methode eine chronologische Vergleichskala ermittelt, die sich auf ein umfangreiches statistisches Material vom gesamten eurasischen Erdteil stützt. — Die paläomagnetische Erforschung der biostratigraphisch datierten Gesteine und Lagerstätten von Mineralrohstoffen auf dem Gebiet des Böhmischen Massivs ist so weit fortgeschritten, daß es möglich ist, die tektonische Entwicklung der Lagerstätten mit Bezug auf die tektonische Entwicklung verschiedener Becken, Gräben, ganzer Gesteinsblöcke usw. zu untersuchen. Mit Rücksicht auf die tektonischen Deformationen, auf den natürlichen Streubereich der paläomagnetischen Richtungen und auf den Genauigkeitsgrad der Ableitung der mittleren Werte der paläomagnetischen Divergenz besteht die Möglichkeit, bei der paläomagnetischen Datierung die Genauigkeit im Bereich von einigen zehn Millionen Jahren zu erreichen. In speziellen Fällen ist es zweckmäßig, auch andere Parameter zum Erreichen eines höheren Genauigkeitsgrades zu benützen.

     

Seismotektonik im Bereich Junger Orogene

Zusammenfassung Es wird einleitend kurz über die Mechanik und Dynamik von Erdbeben berichtet, die als deutlichster Ausdruck rezenter Tektonik aufgefaßt werden. Neue seismologische Methoden gestatten es, die kinematischen Parameter des Herdvorgangs zu bestimmen. Die theoretischen Möglichkeiten zur dynamischen Deutung dieser kinematischen Parameter werden aufgezeigt. - Das nordwestpazifische Randgebiet zum asiatischen Kontinent wird als Beispiel eines Bereichs seismotektonisch aktiver junger Orogene behandelt. Es werden die von verschiedenen Autoren gewonnenen kinematischen Herdparameter dieses Gebietes kurz erläutert. Trotz der guten Übereinstimmung mit den geologischen Verhältnissen ist die von den Japanern gegebene dynamische Deutung der Parameter wegen der Zweideutigkeit der Lösungen noch nicht als endgültig zu betrachten. Im Lichte des Aktualitätsprinzips muß man den Untersuchungen über den Herdmechanismus eine Bedeutung für das Studium der Orogenbildung beimessen.Vortrag auf der Jubiläumstagung der Geologischen Vereinigung e. V. vom 11. bis 14. März 1960 in Würzburg.Veröffentlichung Nr. 81 des Instituts f. angewandte Geophysik der Bergakademie Freiberg/Sa. Direktor Prof. Dr. O.Meisser.     

Sandstone-hosted lead-zinc mineral deposits and their relation to the tectonic mobilization of the baltic shield during the Caledonian orogeny—a reinterpretation

Summary Sandstone-hosted lead-zinc impregnation deposits in Scandinavia occur in Vendian to Cambrian and, locally, Ordovician sandstones that rest unconformably on the deeply eroded Baltic Shield. The sandstones are overthrust by the Caledonian nappes or form part of the lowermost Caledonian thrust units. Sandstone-hosted lead-zinc deposits, that occur along the present erosional front of the Caledonides, contain galena and sphalerite cementing fractures and pore space. The deposits formed by fluid-mixing processes in the sandstones. Early ore genetic models considered the ore-hosting sandstones, because of the positive correlation between ore grade and palaeo-permeability, as main aquifer for the metalliferous fluids that were interpreted to be either ground-waters or hot basinal brines driven out from geosynclinal sediments during the Caledonian orogeny.It is suggested here that the distribution of sandstone-hosted lead-zinc deposits is controlled by Caledonian reactivated basement structures, as the ores overlay faults and lithologic discontinuities in the basement. The geographic distribution of the Scandinavian sandstone-hosted lead-zinc deposits coincides with areas that show both extensive thrust sheets of the Lower Allochthon unit at the front and basement culminations in the interior of the Caledonian orogen. These areas are characterized by deeper thrusting levels and probably more intense reactivation of basement faults, which made the basement more susceptible to large-scale fluid migration. Metalliferous fluids emerging from Caledonian reactivated basement faults mixed with fluids in the sedimentary cover, which resulted in metal precipitation. The lead-zinc deposits in sandstones that formed by these processes occur selectively in the lowermost permeable cover.

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Zusammenfassung Entlang der erosiven Front der kaledonischen Decken treten Bleiglanz- und Zinkblendeimprägnierungen in wendischen bis kambrischen, sowie teilweise ordovizischen, Sandsteinen auf, welche auf dem tief erodierten proterozoischen Baltischen Schild abgelagert und von den kaledonischen Decken überschoben worden sind. Die Bleiglanz- und Zinkblendeimprägnierungen waren infolge der Mischung von zwei hydrothermalen Lösungen in den Sandsteinen gebildet worden. ältere erzgenetische Modelle betrachteten die vererzten Sandsteine infolge der positiven Korrelation zwischen den Erzgehalten und der Faläopermeabilität als hautpsächlichen Zufuhrsweg für die vererzenden Fluide. Die Erzlösungen wurden entweder als Grundwässer und frühdiagenetische Lösungen oder als während der kaledonischen Deckenüberschiebung aus geosynklinalen Sedimenten ausgepreßte Lösungen interpretiert.Es wird hier vorgeschlagen; daß die Bildung der Vererzungen, welche Verwerfungen und Gesteinskontakte im Grundgebirge überlagern, von Strukturen im kaledonisch reaktivierten Grundgebirge kontrolliert wurde. Die geographische Verbreitung der Blei Zinkvererzungen in den Sandsteinen fällt sowohl mit mächtigen Überschiebungsdecken des Unteren Allochthons an der Gebirgsfront als auch mit Grundgebirgsaufwölbungen im Gebirgsinnern zusammen, welche beide einen tieferen Abscherungshorizont und eine möglicherweise damit zusammenhängende kräftigere Verschuppung des Grundgebirges bedingen. Eine lokal intensivere tektonische Beanspruchung des Grundgebirges resultierte in einer erhöhten großräumigen Durchlässigkeit für hydrothermale Lösungen. Aus dem Grundgebirge austretende Fluide mischten sich mit in der Überlage vorhandenen Fluiden und fällten dadurch ihren Metallgehalt aus. Das selektive Auftreten von Blei-Zinkvererzungen in den Sandsteinen ist durch deren Lage als unterste auf dem Grundgebirge abgesetzte fluidführende lithologische Einheit bedingt.

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With 3 Figures     

Zur Erdölgeologie Südamerikas Insbesondere des pazifischen Raumes

Zusammenfassung Es wird kurz die Ausdehnung der alten Massive und die umrahmende Kordillere besprochen, bei der die ältere Faltung scharf von der pliocänen und quartären Hebung und Zerbrechung zu trennen ist, die das heutige physiographische Bild als Gebirge bestimmt. Nach einer stratigraphischen Übersicht werden die öllagerstätten Südamerikas in 14 Erdölprovinzen eingeteilt.Bei der Schilderung von 3 Erdölprovinzen des pazifischen Raumes wird in Bolivien die Stratigraphie, das 3000 m mächtige devonische Muttergestein, die hangenden devonischen Speichergesteine und die Gondwana-Formation mit sekundären Lagerstätten beschrieben, sowie der tektonische Bau der Lagerstätten in der subandinen Zone erörtert, in der das öl durch den tektonischen Druck der Überschiebungen aus den devonischen Schiefern ausgepreßt und einer natürlichen Destillation unterworfen ist. Je tiefer die tektonische Lage, desto leichter ist das öl.In der Erdölprovinz des peruanisch-ecuadorianischen Amazonas-Beckens werden die ausgedehnten biohermen permischen Kalke, die jurassischen oder älteren Salzdurchbrüche sowie die weite unterkretazische Transgression nach der nevadischen orogenen Phase beschrieben, und die bisher nur in dem kretazischtertiären epikontinentalen Becken, das sich zwischen dem Brasilianischen Schild und der Kordillere erstreckte, bekannten öllagerstätten erwähnt.Endlich wird in der Erdölprovinz des tertiären Schelfes des Pazifik, der von Peru Über Ecuador und Kolumbien bis Panama erhalten ist, die Stratigraphie und Tektonik der eozänen Lagerstätten in Peru und Ecuador kurz geschildert.     

Über Stromgeschwindigkeiten und Strommengen in der atlantischen tiefsee

Zusammenfassung Aus den Meteor-Querprofilen (1925/27) hat der Verfasser (1955, 1957) mittels dynamischer Verfahren (nachBjerknes, Defant u. a.) die meridionalen Stromgeschwindigkeiten und Strommengen in der Atlantischen Tiefsee berechnet und ist in brauchbaren Approximationen zu quantitativen Teillösungen des Zirkulationsproblems, besonders zwischen 5° S und 35° S, gelangt. Die meridionale Verfrachtung der Wassermassen ist gewaltig (20–40 Millionen m³/sec im Nordatlantischen Tiefenstrom) und weist in der Tiefsee — unterhalb einer praktisch bewegungslosen Schicht (der sog. Bezugsfläche in durchschnittlich 1400 m) - auf der Westseite des Brasilianischen und des Argentinischen Beckens eine erhebliche Verstärkung auf, welche der Schichtung in der ganzen Ozeanbreite den Stempel aufdrückt. Für die Meeresgeologie bemerkenswert sind die unerwartet hohen Stromgeschwindigkeiten, die sich in den Stromstrichen des Bodenstroms und des Tiefenstroms dicht oberhalb des Tiefseebodens nahe dem Südamerikanischen Kontinentalabfall ergeben haben: in etwa 4500 m Tiefe innerhalb des Antarktischen Bodenstroms mittlere Stromgeschwindigkeiten von 7 cm/sec und maximale von 13 cm/sec (nach N), in etwa 3000 m Tiefe innerhalb des Nordatlantischen Tiefenstroms 9 bzw. 17 cm/sec (nach S). Solche Spitzenwerte, die infolge der Gezeitenströmungen periodisch auf etwa 20–25 cm/sec anwachsen können, bedeuten, daß in den Stromstrichen Sedimente transportiert und Erosionen ausgelöst werden können und daß auch die vertikalen Vermischungsvorgänge um eine Zehnerpotenz größer sind als bisher angenommen. Selbst in den Tiefseebecken, wo — wie in der Ostatlantischen Längsmulde — die berechneten Stromgeschwindigkeiten kleiner als 3 cm/sek. sind, kann daher nicht von einer Stagnation der Wassermassen gesprochen werden.     

High temperature telescoped tungsten-antimony mineralization,Guatemala

In the course of a geologic mapping project in northwestern Guatemala an area of unusual stibnite and scheelite mineralization was encountered near Ixtahuacan. The ore is localized along two intersecting faults in the upper part of the Pennsylvanian-Permian Tactic shale and is apparently a telescoped xenothermal deposit. The source of the hydrothermal tungsten-antimony-bearing solutions is uncertain, but field evidence suggests that the fluids could have been associated with a volcanic center less than 4 km to the south. On the basis of the estimated temperature of deposition and experimentally-determined factors controlling scheelite and stibnite solubility, it is suggested that this deposit formed at 400 to 500°C by an extremely rapid reaction between an alkaline hydrothermal solution and Chochal limestone or calcareous layers in the upper Tactic shale. This result contrasts with those for similar deposits which contain minerals thought to form at lower temperatures by a rapid decrease in temperature. Strontium isotopic evidence on Guatemalan volcanic rocks related to those thought to have been the source of the Ixtahuacan metallization suggests that the metals had their source in the upper mantle or basaltic lower crust.

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Zusammenfassung Während einer geologischen Kartierung in Nordwestguatemala wurde ein Gebiet ungewöhnlicher Antimonit- und Scheelitvererzung vorgefunden. Das Erzvorkommen befindet sich an zwei sich kreuzenden Verwerfungen im oberen Teil der permokarbonen Tacticschiefer und stellt wahrscheinlich eine Teleskop-artige xenothermale Ablagerung dar. Der Ursprung der hydrothermalen Wolfram- und Antimon- führenden Lösungen steht nicht fest, aber Beobachtungen im Gelände deuten auf einen Zusammenhang mit einem vulkanischen Zentrum hin, das etwa 4 km südlicher liegt. Temperaturschätzungen der Ablagerung und experimentell festgestellte Faktoren, die die Löslichkeit von Stibnit und Scheelit beherrschen, deuten darauf hin, daß diese Lagerstätte bei 400–500°C durch schnelle chemische Reaktion einer hydrothermalen Alkalilösung mit den Chochalkalken oder kalkigen Schichten in den oberen Tacticschiefern entstand. Diese Resultate stehen im Gegensatz zu denjenigen von Lagerstätten mit Tieftemperaturmineralen, die sich unter schneller Abkühlung bildeten. Strontiumisotopmessungen weisen auf eine Herkunft der Lösungen aus dem oberen Erdmantel oder der unteren Basaltschale hin.

     

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.     

Sur quelques concentrations plombo-zinciferes du devonien inferieur du massif schisteux rhenan

Zusammenfassung The Lower Devonian of the Rhine Schist Massif is characterized by a fine detrital sedimentation which reflects a coastal plain environment located between the Old Red Sandstone continent in the N and the marine Bohemian Facies in the SE. Mineralisations are located within these coastal-plain sediments, especially in fractured horizons topped by pelitic and floored by sandy sediments of Sieg Emsian age. The mineralised localities occur in three zones: the districts of Bensberg, Eitorf and Mayen. The Lüderich locality (Bensberg) is the most important having approximately one million tons of Zn and Pb metal. It is localised within a zone having marked sedimentary characteristics since the Siegenian. Mineralisation occurs as penecontemporaneous lenses, fracture fillings etc, formed at abnormal contacts between lithological units having different competance during Siegenian and Lower Emsian deformation. However, locally there is lateral transition between the upper units of the sandy channel series and the lower units of the pelitic swamp facies. Vertical extension of mineralisations is strictly limited to the tectonic contact zone between the Odenspiel Sandstone and the Bensberg pelites. Study of mineralisations at various levels (mapping, morphology, structure, paragenetic and geochemical) leads to the formulation of a genetic model requiring complex fracturation at the contact between contrasting lithologies and preferential drainage through these fractured zones; metals are trapped on the sandstone floor, the pelitic roof trapping the vadose hydrothermal solutions. These basic controls seem to apply throughout the Bensberg, Eitorf and Mayen districts. On a more regional scale the age variations of the gangue sediments reflects a lateral displacement of red/grey facies limits due to coastal evolution. Thus one may demonstrate a type of mineral occurrence whose model may be that of epigenetic reconcentration within fractures affecting syngenetic geochemical anomalies.Zusammenfassung Das Unterdevon des Rheinischen Schiefergebirges wird durch eine feinkörnige detritische Sedimentation gekennzeichnet. Die Verteilung dieser detritischen Sedimente widerspiegelt eine flache Küstenlandschaft zwischen dem Kontinent des Unterrotliegenden im Norden und des Meeres mit der Böhmischen Fazies im Südosten. In diesen Schichten befinden sich gangförmige Vererzungen, die in Bruchzonen auftreten, die ein pelitisches Hangendes und ein sandsteinreiches Liegendes vom Siegen-Ems Alter haben. Die Lagerstätten kommen in drei Bezirken vor: Der Bensberger Bezirk, der Bezirk Eitorf und der Bezirk Mayen. Die Lagerstätte Lüderich (Bensberger Revier) ist die größte (ungefähr eine Million Tonnen Metall Zink+Blei). Sie befindet sich in einer Zone, in der schon in der Siegen-Stufe bemerkenswerte sedimentäre Strukturen auftreten. Die Vererzung tritt als penekonkordante Linsen, Gänge, Stockwerke in tektonischen Kontaktzonen auf. Diese Kontaktzonen befinden sich zwischen 2 verschiedenen sedimentären Einheiten, deren Gesteinseigenschaften sehr verschieden sind. Es handelt sich um Pelite mit Sandstein-Einschaltungen einerseits, die zur unteren Emsstufe gehören sollen und um fluviatile Sandsteine andererseits, die zur oberen Siegenstufe gehören sollen. Lokal ist ein lateraler Übergang durch Faziesänderung von den oberen Sandsteinen in die unteren Pelitschichten jedoch nicht unmöglich. Die Sandsteine vertreten einen fluviatilen Sedimentationsbereich, die Pelite einen sumpfigen Sedimentationsbereich. Die Vererzung (mit einer vertikalen Ausdehnung ungefähr von 300 m) tritt nur im Bereich der Kontaktzone zwischen den Odenspieler Sandsteinen und den Peliten der Unteren Bensberger Schichten auf. Die Resultate der Kartographie, der morphologischen Studie der Erzkörper, der Struktur und der Paragenese führen zu einem genetischen Modell. Dabei spielt die Anwesenheit einer Bruchstruktur an der Grenze zwischen 2 Bereichen mit verschiedenen lithologischen Eigenschaften eine Hauptrolle für die Konzentration der im Hangenden fein verteilten Metalle. Die hydrothermalen Lösungen kommen demnach nicht von der Teufe, sondern aus dem Nebengestein. Im ganzen Bensberger Erzrevier wie in der Gegend von Eitorf und in der Gegend von Mayen finden wir dieselben Leitfäden für die Vererzung in den Lagerstätten und Vorkommen. Beobachtet man die ganze Provinz, dann merkt man, daß die Altersverschiedenheiten in den Nebengesteinen der verschiedenen Lagerstätten eine geographische Wanderung der Faziesgrenze zwischen rot und grau in dieser küstennahen Ebene Widerspiegeln. Die verschiedenen Vorkommen und Lagerstätten treten immer in unmittelbarer Nähe dieser Grenze auf. Die Eigenschaften dieser Lagerstätten weisen auf eine Bildung durch eine epigenetische Umlagerung in eine gangförmige Bruchstruktur hin.     

On the genesis problem of thermal sedimentary iron ore deposits

The author unites deposits, the material of which had been supplied as thermal solutions and deposited predominantly on the sea floor, under the name of thermal-sedimentary. It is assumed that the iron of such deposits had been extracted as Fe²⁺ from rocks by waters heated by the subterranian heat. The ferruginous precipitates producing thermal-sedimentary iron ores are formed, in the author's opinion, at discharge points of thermal solutions. Iron contained in them is precipitated as ferrihydrite (2.5Fe₂O₃·4.5H₂O), which spontaneously transforms into hematite.

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Zusammenfassung Der Autor faßt unter dem Begriff thermalsedimentär Lagerstätten zusammen, deren Stoffbestand in Thermallösungen zugeführt und hauptsächlich auf dem Meeresboden abgelagert wurde. Es wird angenommen, daß das Eisen derartiger Lagerstätten durch zirkulierende Wässer, die ihre Erwärmung dem unterirdischen Kreislauf verdanken, als Fe²⁺ aus den durchflossenen Gesteinen herausgelöst worden ist. Die eisenhaltigen Ablagerungen, die die thermal-sedimentären Eisenerze bilden, werden nach Ansicht des Autors an den Austrittsstellen der Thermallösungen gebildet. Das Eisen, das in ihnen enthalten ist, fällt als Ferrihydrit aus, welches unmittelbar in Hämatit übergeführt wird.

     

Die Bedeutung der Solifluktion für die Erklärung deutscher Landschafts- und Bodenformen

Zusammenfassung Auch in den nicht zur Diluvialzeit vergletscherten Gebieten Deutschlands und somit auch Frankreichs und anderer mitteleuropäischen Länder muß das Klima der Vereisungsperioden einen starken Einfluß auf die Formen und die Lagerung der obersten lockeren Bodenmassen gehabt haben. Die heute fast nur aus den polaren und subpolaren Gebieten bekannten Erscheinungen des Bodenfließens (= Solifluktion) über einer Tjäle haben sich damals auch bei uns geltend gemacht. Unsere Felsenmeere verdanken ihre Entstehung zu einem erheblichen Teile nicht der Gegenwart, sondern dem diluvialen Bodenfließen. Sie entsprechen J. G.Anderssons Blockströmen. Aber auch ein Teil von dem, was wir nachGötzingers Untersuchungen als Wirkung des recenten Gekriechs aufzufassen pflegten, dürfte dieselbe Entstehung haben und in Wirklichkeit eine fossile Erscheinung sein. Genauere Erforschung dieser Vorgänge hat also ein hohes theoretisches, ja selbst praktisches Interesse.Klar ist es auch, daß sich diejenigen geologischen Landesanstalten ein großes Verdienst um die Lösung der hier berührten Fragen erwerben, die wie die neue württembergische Landesaufnahme eine besonders sorgfältige Untersuchung und Darstellung der Schuttbildungen vornehmen. Aber auch die Forstämter könnten durch gründliche Beobachtung und Messung des Gekriechs an Wegeinschnitten der Unterscheidung von Gekriech und Solifluktion wesentliche Dienste leisten.     

Über das Strömen von Flüssigkeiten durch Sandsteine

Zusammenfassung Die Untersuchung des Fließens verschiedener Flüssigkeiten durch Sandsteine mit Tongehalten von 1–5% ergibt, daß dieDarcysche Beziehung für Luft, Tetrachlorkohlenstoff und Cyclohexan gilt. Benzol verhält sich vielleicht etwas abweichend. Wasser und Elektrolytlösungen strömen langsamer als es ihrer Viskosität und der Luftdurchlässigkeit entspricht. Außerdem besteht für Wasser und Elektrolytlösungen keine lineare Proportionalität zwischen Druckgefälle und Fließgeschwindigkeit. Bei NaCl-Lösungen hängt die Fließgeschwindigkeit vom NaCl-Gehalt ab. Sie ist für denselben Sandstein um so größer je höher die Salzkonzentration ist.Die Ungültigkeit derDarcyschen Beziehung für Wasser und Elektrolytlosungen wird so erklärt, daß in diesem Fall zwischen Porenwänden und Flüssigkeit eine Wechselwirkung besteht, derzufolge die letztere beim Passieren der engen Porenkanäle gehemmt wird. Es ist anzunehmen, daß these Erscheinung bei Wasser und wäßrigen Losungen so zu erklären ist, daß an der Oberfläche der Tonminerale Wasser auf Grunt von Dipolkräften und von osmotischen Gleichgewichten (Donnangleichgewichte) gebunden wird. Die Wasserbindung reiner Tonminerale wurde in besonderen Versuchen gemessen.Die Messungen wurden in unserem Laboratorium zu einem Teil von Herrn Dipl.-Ing. P.Farahmand im Rahmen seiner Clausthaler Dr.-Dissertation durchgeführt und Bind dort ausführlicher beschrieben. Wir danken HerrnFarahmand für seine Teilnahme an dieser Untersuchung. Wir danken ferner dem Chefgeologen unserer Gesellschaft, Herrn Dr. A.Roll, für die Ermöglichung dieser Arbeit.Herrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Zur Genese der kretazischen Eisenerze von Auerbach (Oberpfalz)

Zusammenfassung Die kretazischen Auèrbacher Eisenerze sind in Erosionsrirmän in Malmkalk bzw. -dolomit überwiegend syngenetisch-sedimentär durch, Ausfällung von Fe⁺⁺-und HCO₃ -Ionen enthaltenden Lösungen als Siderit bzw. — nach Oxydation des Eisens - als Nadeleisenerz zur Ablagerung gelangt. Ein Teil der heute vorliegenden Nadeleisenerze ist auch auf spätere Oxydation von primärem Eisenkarbonat zurückzuführen. Wesentliche Hinweise auf die Genese geben — außerden Lagerungsverhältnissen — vor allem der geringe Aluminiumgehalt der hochprozentigen Erze und der hohe Kohlenstoffgehalt der Weißerze; daneben werden auch andere Elemente, wie Bor, Yttrium, Phosphor, Mangan, Titan usw. zur Dentung herangezogen.Den Herren der Maxhütte möchten wir für die Förderung der Arbeit und die Erlaubnis zur Veröffentlichung und Herrn Prof. Dr. C. W.,Correns für seine vielseitige Unterstützung aufrichtig danken, außerdem auch Herrn Prof. Dr. Tx. ERNST, in dessen Institut ein Teil der abschließenden Arbeiten durchgeführt wurde. Herrn Dr. H.Tilliviann (Bayer. Geol, Landesamts danken wir für zahlreiche, freundliche Hinweise und die Überlassung von Proben.     

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.     

Sind die alpinotypen Peridotitmassen vielleicht tektonisch verfrachtete Bruchstücke der Peridotitschale?

Zusammenfassung Das Fehlen intensiver Mylonitisierung in vielen Olivingesteinen und die Häufigkeit ungestörter Maschenstrukturen in Serpentinen weisen darauf hin, da\ Flie\en in kristallinem Zustand und durch Wasserdampf erleichterte Gleitung von Kristallen keine allgemeingültige Erklärung für die Platznahme der alpinotypen Ultramafite darbieten.Die hier erörterte Deutung der alpinotypen Ultramafitmassen als tektonisch verfrachtete Bruchstücke der Peridotitschale würde eine einfache Erklärung ergeben für mehrere Phänomene, die sonst schwer zu verstehen sind; es ist aber noch zu überprüfen, ob sie tektonisch möglich ist. Die vorliegende Arbeit hat also einen vorläufigen Charakter und beabsichtigt nur, diese Deutung zur Erwägung zu empfehlen.Nach der hier erörterten Deutung erfolgte die Erstarrung der alpinotypen Peridotite vielleicht schon während einer sehr frühen Periode der Bildung des Erdmantels. Die in Peridotiten vieler Fundorte aufgefundene Gefügeregelung wäre aber möglicherweise auf nachträgliche Metamorphose in der Peridotitschale zurückzuführen: die alpinotypen Peridotite würden also vielleicht als metamorphe Gesteine zu deuten sein. Der Kissenlavenvulkanismus derSteinmann-Trinität wäre eine normale Begleiterscheinung der tektonischen Platznahme der Peridotitmassen; das betreffende Magma würde der Peridotitschale entstammen und während der Bewegung der oberen Teile dieser Schale hochgepre\t worden sein.Die hier erörterte Deutung der alpinotypen Ultramafitmassen würde eine einfache Erklärung darbieten für das augenscheinliche Fehlen sicherer Kontaktmetamorphose, für den immer wieder zu beobachtenden tektonischen Charakter der Ultramafitkontakte, für das übliche Fehlen von Gängen von alpinotypen Ultramafiten in nichtultramafischen Gesteinen und für die häufige Vergesellschaftung der Ultramafite mit offenbar der Unterlage der Geosynklinale entstammenden Massen von Amphiboliten und untergeordneten anderen kristallinen Schiefern. Solche amphibolitreichen Gesteinsmassen wären vielleicht als mitgerissene Bruchstücke der Bedeckung der Peridotitschale zu deuten; es wäre also möglich, da\ derartige Amphibolite usw, wenigstens einen Teil der sog. Basaltschale aufbauen.Es ist für die hier erörterte Hypothese entscheidend, ob sie tektonisch möglich ist. Es ist schon längst bekannt, da\ überschiebungsbahnen oft von Peridotiten oder Serpentinen markiert sind. Nach den Angaben in der bezüglichen Literatur wäre es aber nicht möglich, für alle alpinotypen Ultramafitmassen eine weite Verfrachtung durch überschiebung, Auspressung und Abgleitung anzunehmen. Die hier erörterte Hypothese hat weiter den Nachteil, da\ sie für mehrere Gebiete einen sehr gro\en Zusammenschub postuliert, grö\er als man gewöhnlich annimmt. Es gibt jedoch noch soviel Unstimmigkeit über die Tektonik vieler peridotit- und serpentinführender Gebiete, da\ es berechtigt erscheint, die hier erörterte Hypothese bei künftigen Ultramafitstudien zur Erwägung zu empfehlen.Am Ende dieser Arbeit machte ich den Herren Prof. E.Bederke, Dr. C. G.Egeler, Dr. E.Kundig, H.Koning und A. C.Tobi meinen herzlichen Dank aussprechen für ihre kritischen Bemerkungen beim Durchlesen des Manuskripts; es sei aber hervorgehoben, daB nur der Autor selbst für den Text verantwortlich ist.     

Mineralogische Untersuchungen über Gesteinszersetzung durch postvulkanische Aktivität in Island

Zusammenfassung Es wurden Vorgänge der Gesteinzersetzung durch thermale Aktivität untersucht und zwar einerseits die Zersetzung von Basalt and Liparit durch Fumarolen und anderseits die Zersetzung von Basalt durch eine heiße Quelle. Die Fumarole erzeugt in ihrer ndchsten Umgebung eine starke Schwefelsdurekonzentration der Lösungen, wdhrend das Wasser der heißen Quelle einen alkalischen Charakter hat.Bei der Zersetzung des Basaltes durch die Fumarole Bind zwei verschiedene Bereiche unterscheidbar. In einiger Entfernung vom Fumarolenaustritt Bind bei teilweiser Erhaltung des Muttergesteins Neubildungen von Calcit and Montmorillonit zu beobachten. In Fumarolennähe tritt dagegen unter vollstdndiger Auf lösung der ursprünglichen Basaltininerale Bowie der eben genannten Neubildungen eine Bildung von Kaolinit, Opal and Anatas ein. Das Ineinanderübergehen beider Bereiche ist im Zersetzungsprofil schrittweise zu verfolgen. Bei der Zersetzung von Liparit entsteht — unter teilweiser Erhaltung des Cristobalits und der Feldspate des Muttergesteins — als einziges Tonmineral Kaolinit.Die Zersetzung durch die alkalische heiße Quelle führt zu einer vollständiger Zerstörung sämtlicher Minerale des Basaltes. Als Neubildungen entstehen Montmorillonit and ein Zeolith, die auch bei den extremsten hier erreichten Zersetzungsverhdltnissen stabil bleiben.Die Wanderung der chemischen Elemente in den Zersetzungsvorgdngen wird unter der Annahme diskutiert, daß das Titan die geringste Transportfähigkeit der betrachteten Elemente aufweist. Es ergibt sich dabei eine starke Wegfuhr der meisten Elemente durch die sauren Lösungen wobei nur Titan, Zirkon and auch Niob relativ angereichert werden. Die Zufuhr beschränkt sich auf Schwefel (der als elementarer Schwefel, Sulfid and Sulfat auftritt) and Wasser. Bei der alkalischen Quelle ergibt sich dagegen eine Wegfuhr nur bei wenigen Elementen (Natrium, Erdalkalien). Kalium wird angereichert, wahrscheinlich durch eine starke Bindung an Montmorillonit. Der auch hier (neben Wasser) zugeführte Schwefelliegt als Sulfid and Suliat vor.     

Experimentelle Bildung von SiO2-Mineralien aus natürlichen Silikaten und silikatischen Gesteinen bei 180° C

Zusammenfassung Bei einer Temperatur von 180°C wurde die Umwandlung eines Trachyandesites sowie eines Serpentins in Quarz im alkalischen Milieu untersucht.Die Bildung der SiO₂-Mineralien erfolgte aus den silikatischen Gemengteilen dieser Gesteine, wie auch Versuche mit Alkalifeldspat, Plagioklas, Augit und Biotit zeigen.Unter dem Einfluß von verschiedenen KOH- und NaOH-Lösungen kam es zu einem Abbau der silikatischen Substanzen und zur Bildung von Cristobalit und dann erst von Quarz.Bei geringeren Alkalikonzentrationen bleibt der Cristobalit sehr lange erhalten; bei höheren Konzentrationen dagegen kommt es zu einer raschen Bildung von Quarz. Es zeigt sich dabei, daß die NaOH-Lösungen die Quarzbildung stärker beschleunigen als die KOH-Lösungen. Die experimentell zu SiO₂-Mineralien umgewandelten Trachyandesite konnten mit den natürlichen opalisierten Trachyandesiten verglichen werden.Auch aus Cristobalit und Alunit bestehende natürliche Zersetzungsprodukte des Trachyandesites konnten experimentell nachgebildet werden. Dies geschah durch die Einwirkung von alkalischen Lösungen und darauffolgend von Schwefelsäure auf den Trachyandesit.

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Experimental formation of SiO₂-minerals out of natural silicates and silicatic rocks at 180° C

The transformation of both trachyandesite and serpentine into quartz in alcalic surroundings at 180° C was investigated by experiments. The SiO₂-minerals were formed out of the silicatic components of the rocks (trachyandesite and serpentine), as was shown by experiments with potassium feldspar, oligoclase, augite and biotite. Under the influence of differing KOH and NaOH solutions the silicatic substances were dissolved, and cristobalite at first, and only afterwards quartz were formed. At low alcalic concentrations the cristobalite was preserved for a long time whereas higher alcalic concentrations led to a rapid formation of quartz. The NaOH-solutions speeded up the formation of quartz to a greater extent than KOH-solutions. The trachyandesite, experimentally transformed into SiO₂-minerals, could be compared with the naturally opalized trachyandesites. Products of natural alteration consisting of cristobalite and alunite could likewise be imitated in experiments, when the trachyandesite was transformed first by alcalic solutions and then by sulphuric acid.

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Herrn Professor Dr. H. Heritsch danke ich für sein dauerndes Interesse an dieser Arbeit, für Ratschläge und kritische Bemerkungen sowie dafür, daß die Experimente am Institut für Mineralogie und Petrographie der Universität Graz durchgeführt werden konnten. Herrn Professor Dr. C. W. Correns danke ich für wertvolle Hinweise und für die Möglichkeit, die experimentelle Technik in Göttingen anläßlich eines Studienaufenthaltes kennenzulernen. Ebenso gilt mein Dank Herrn Professor Dr. K. H. Wedepohl. Ferner danke ich Frl. Dr. A. Heydemann für anregende Diskussionen. Herrn Dr. F. Grasenick, dem Leiter des Forschungszentrums für Elektronenmikroskopie der Hochschulen in der Steiermark, verdanke ich die elektronenmikroskopischen Aufnahmen.     

Untersuchungen über die Bildung von Analcim aus natürlichen Silikaten

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

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Investigations on the formation of analcite from natural silicates

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

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

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

Reaktionen zwischen festen,insbesondere ozeanischen Salzen

Zusammenfassung Nach einigen einleitenden Zeilen über Reaktionen zwischen festen Stoffen im allgemeinen und zwischen Salzen im besonderen werden die vonLeonhardt und Mitarbeitern ausgeführten Synthesen mitgeteilt. Hierbei werden im Anschluß an dieIdeschen Versuche der Bewässerung und Entwässerung von MgSO₄ die Kieseritausblühungen in Salzbergwerken als feste Salzumwandlungen erwähnt.Es wird gezeigt, daß bei einigen der Synthesenbeispiele vonLeonhardt und Mitarbeitern während der Reaktion H₂O zusätzlich entsteht. Da der weitere Reaktionsablauf also bei Gegenwart von Laugenspuren vor sick gehen könnte — dieses muß von Fall zu Fall entschieden werden — sollte man derartige Reaktionen als laugenfrei einsetzende bezeichnen. —Leonhardt undBerdesinski machten wahrscheinlich, daß die laugenfreien Reaktionen unter dem katalytischen Einflusse von H₂O-Dipolfilmen auf den Kristalloberflächen begünstigt vor sich gehen, die Gitterbausteine reagieren direkt miteinander, und dieses ist ein neuer Weg des Zusammenschlusses von Ionen zu einer neuen Verbindung.Da in der Praxis, sowohl in den natürlichen Rohsalzen als auch den Düngesalzprodukten, die Salze außer H₂O-Dipolfilmen stets noch mit Laugenspuren in Form mikroskopisch sichtbarer Einschlüsse behaftet rind, kann man bei Betrachtung der festen Reaktionen in bezug auf natürliche Salze nicht an einer Überprüfung des Einflusses von solchen Laugenspuren vorübergehen. Es wird auseinandergesetzt, daß Laugenspuren Keime des Reaktionsproduktes bilden und als Überträger der Ionen zwischen scheinbar fest reagierenden Salzen wirken können in genau derselben Weise wie bei Gegenwart von viel Lauge zwischen Bodenkörpern, und daß die theoretischen Stabilitätsbedingungen, die zwischen Bodenkörpern in Lösungsgleichgewichten bestehen, auch für das feste Salzgemisch gelten müssen. Allerdings können die aus Bodenkörperumsetzungen enter Lauge bekannten Reaktionen im festen laugenfreien Zustande unterbleiben (Bestehen falscher Paragenesen) bzw. bei Gegenwart von Laugenspuren verzögert vor sich gehen. Es werden hierfür Beispiele und eventuelle Reaktionsmöglichkeiten nach den Lösungsgleichgewichten gegeben. Die im Salzgebirge und in der Kaliindustrie sich abspielenden festen Salzreaktionen sind unter diesen Gesichtspunkten zu betrachten. Sie gehören in das Grenzgebiet von Reaktionen zwischen festen Stoffen und Laugenumsetzungen, d. h. sind als Bodenkörperumsetzungen mit derLaugenmenge nahezu gleich Null auffaßbar.Eine Charakterisierung von natürlichen, in diesem Sinne fest reagierten Salzvorkommen steht noch aus und wird sehr schwierig sein. Es kann aus den Reaktionsmöglichkeiten und Bedingungen wahrscheinlich gemacht werden, daß die Zahl derverschiedenen natürlichen (d. h. im Salzgebirge) festen Salzreaktionen nicht sehr groß sein wird.Der Einfluß des Druckes wird sich erst bei sehr hohen Werten (um 10000 Atm) in einer wesentlichen Verschiebung der Stabilitätsverhältnisse, die aus den enter Atmosphärendruck ausgearbeiteten Lösungsgleichgewichten bekannt sind, auswirken. Nach den neuesten Forschungen muß bezweifelt werden, daß derartig hohe Drucke im Salzgebirge allgemein geherrscht haben.Herrn Prof. Dr.Jean d'Ans zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Dolomitization and the genesis of the Woodcutters lead-zinc prospect,Northern Territory,Australia

The Woodcutters L. 5 lead-zinc prospect in the Northern Territory, Australia, occurs in the Golden Dyke Formation, a sequence of carbonaceous siltstone, dolomite, and greywacke forming part of the Lower Proterozoic Goodparla Group, which was deposited on an Archaean granitic basement. An attempt has been made to show how those factors which are considered to have been significant in the formation of dolomite were also important in the genesis of the Woodcutters deposit. These factors are: 1. An evaporitic environment which favoured dolomite formation concentrated lead and zinc in the overlying solutions. 2. The base metals were further concentrated, and fixed in the sediments, by co-precipitation with the precursors of dolomite, Mg-calcite and/or aragonite. 3. The formation of dolomite during diagenesis resulted in either a structural change if the precursor was aragonite, or an ordering if the precursor was Mg-calcite. The dolomite could not accommodate the relatively large amount of base metal associated with its precursors, and as a consequence, during dolomitization these were released to the pore solutions. The metals in the pore solutions possibly complexed with organic materials such as those from the degradation of algal protein, and so remained in solution during lithification. During folding, the metal-enriched solutions were transported to fractures, and metal sulphides precipitated when the organic complexes became unstable. After lithification the carbonate-quartz-sulphide veins were zones of weakness along which shearing took place, probably over a considerable period of time. This shearing, as well as slight rise in temperature, resulted in fracturing, recrystallization, and reaction between the first-formed simple sulphides to produce the ore in its present form.

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Zusammenfassung Die Woodcutters L. 5 Blei-Zink-Lagerstätte im Northern Territory, Australien, tritt in der Golden Dyke Formation auf, die aus kohlenstoffhaltigem Siltstein, Dolomit und Grauwacke besteht. Dieselbe bildet einen Teil der Unter-Proterozoischen Sedimente der Goodparla group, welche auf einem Archaischen Granit-Untergrund abgelagert wurden. In dieser Arbeit ist der Versuch gemacht worden, zu zeigen, wie diese Faktoren, welche also wichtig in der Bildung von Dolomit betrachtet werden, auch bedeutend in der Genesis der Woodcutters Lagerstätte waren. Diese Faktoren sind: 1. Die evaporitische Umgebung, welche die Bildung von Dolomit begünstigt, konzentriert ebenfalls Blei-Zink in den darüberliegenden Lösungen. 2. Die Metalle wurden weiter angereichert und mit den Sedimenten durch Co-Precipitation mit den Vorläufern des Dolomits, Mg-Calcit oder Aragonit, verbunden. 3. Die Bildung von Dolomit während der Diagenese führte entweder zu einem strukturellen Wechsel, wenn Aragonit der Vorläufer war, oder zu einem Einbau im Falle von Mg-Calcit. Der gut geordnete Dolomit war nicht in der Lage, die verhältnismäßig große Menge von Blei-Zink, verbunden mit seinen Vorläufern, zu behalten und demzufolge wurden diese während der Dolomitisierung an die Porenlösungen abgegeben. Die Metalle in den Porenlösungen, möglicherweise zusammengesetzt mit organischem Material, wie diejenigen von der Degradation von Algen Protein, verblieben löslich während der Konsolidation. Während der Faltung wurden die mit Metall angereicherten Lösungen zu Spalten transportiert und als Metall-Sulphide niedergeschlagen, als die organischen Komplexe instabil wurden. Nach der Verfestigung wurden die Karbonat-Quarz-Sulphid-Gänge Schwächezonen, entlang denen Scherung stattfand, wahrscheinlich über eine große Zeitspanne hinweg. Sowohl diese Scherung als auch ein leichter Temperaturanstieg verursachten Brüche, Rekristallisationen und Reaktion zwischen den zuerst geformten einfachen Sulphiden, um das Erz in seiner jetzigen Form zu bilden.

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Published by permission of the Director, Bureau of Mineral Resources, Geology and Geophysics, Canberra, Australia.