Fe-Ti-Oxide assemblages in the basal parts of the Central Alpine Brenner Mesozoic,Tyrol/Austria

Summary Pseudorutile in the cores of strongly zoned ilmenite aggregates surrounded by titanhematite and rutile occurs in a metamorphic paleoweathering horizon locally covering the Austroalpine Oetztal-Stubai crystalline complex. Pseudorutile is believed to develop during early diagenetic alteration of ilmenite due to the incursion of marine groundwater. The accompanying Fe-Ti-oxide assemblages (magnetite, rutile, ilmenite, hematite) are subdivided into allothigenic, authigenic, diagenetic and metamorphic formations. The overlying clastic sediments (Upper Scythian) contain enrichments of magnetite which are interpreted as marine beach placers with reworked material of the paleoweathering horizon.

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Fe- Ti-Oxid-paragenesen an der basis des Brennermesozoikums, Tirol/Österreich

Zusammenfassung In einer das ostalpine Ötztal-Stubaikristallin lokal bedeckenden metamorphen Verwitterungszone wurde Pseudorutil im Kern von zonierten Ilmenit-Aggregaten nachgewiesen, die von einem Saum aus Ilmenithämatit und Rutil umgeben werden. Pseudorutil entstand wahrscheinlich durch eine frühdiagenetische Umwandlung von Ilmenit im Einflußbereich mariner Grundwässer. Die begleitenden Fe-Ti-Oxidparagenesen (Magnetit, Rutil, Ilmenit, Hämatit) wurden in allothigene, authigene, diagenetische und metamorphe Bildungen untergliedert. Magnetit-Anreicherungen in den überlagernden klastischen Sedimenten des Oberskyth können größtenteils als marine Strandseifenablagerungen durch Aufarbeitung von Material des Verwitterungshorizontes interpretiert werden.

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With 7 Figures     

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.     

Zur Gefügeisotypie von Hämatit,Korund, Kalzit und Quarz

Inhalt Zunächst werden die bisher aus der Literatur bekannten und durch eigene Untersuchungen gewonnenen Gefügetypen der vier untersuchten Mineralarten untereinander hinsichtlich der Gefügeisotypie verglichen. Die quantitativen, mathematischen Zusammenhänge, die bei der Verformung von Hämatit, Korund, Kalzit und Quarz eine Rolle spielen, zeigen, weshalb im Falle von Kalzit ein Rhomboeder und im Falle von Hämatit und Korund die Basis in oder in der Nähec des Gefüges eingeregelt isl; dort liegen nämlich die Werte für größte Orientierungs- und Längenänderungen.Mit 1 Textabbildung     

Beitrag zur Petrographie der Tanner Grauwaeken

Zusammenfassung Mit dem Ziel einer möglichst genauen qualitativen und quantitativen Bescshreibwig wurden drei verschiedenkörnige Proben der Tanner Grauwacken aus den Scharzfelder Brüchen untersucht und die Ergebnisse untereinander und mit anderen Grauwacken verglichen.Die Proben wurden quantitativ-chemisch analysiert. Die Mineral- und Gesteinskomponenten wurden bestimmt und beschrieben. Mittels einer den Besonderheiten des Gesteins angepaßten Modifizierung desRosiwalschen Verfahrens wurde der quantitative Bestand der Komponenten in Dünnschliffen bestimmt. Die Ergebnisse wurden in den chemischen Bestand umgerechnet und mit den Analysenergebnissen verglichen. Ferner konnten Angaben über die Gesteinsgruppen des Liefergebietes gemacht werden. Die für die Beurteilung der Entstehung wichtigen Gefügeeigenschaften wurden festgestellt: die Korngrößenverteilung des Gesamtgesteins und der Hauptkomponenten; die Korngestalt mit den Angaben über Rundung und Achsenverhältnis, die Einregelung der länglichen Körner und schließlich Druckwirkungen. Die bestehenden Vorstellungen über die mutmaßliche Entstehungsweise wurden auf Grund der Untersuchungsergebnisse diskutiert und das aus den Einzeluntersuchungen sich ergebende Gesamtbild der Tanner Grauwacken mit den in neuerer Zeit gegebenen Definitionen von Grauwacken verglichen.     

Ein Beitrag zum Problem der Tiefseesande im westlichen Teil des äquatorialen Atlantiks

Zusammenfassung Es wurden in vorliegender Arbeit die Ergebnisse der sedimentpetrographischen Untersuchung von 5 Albatross -Lotkernen dargestellt, die aus dem westlichen äquatorialen Atlantik stammen und in denen zahlreiche Sandschichten auftreten. Die mineralogische Zusammensetzung des Sedimentmaterials ist allein von seiner kornmäßigen Zusammensetzung abhängig. Gleiche Korngrößenfraktionen sind gleich zusammengesetzt. Der Schwermineralgehalt der untersuchten Proben war ebenfalls qualitativ und quantitativ derselbe. Die Proben aus der Amazonasmündung enthielten eine andere Schwermineralverteilung.In den drei am meisten südöstlich gelegenen Lotkernen tritt je eine Schicht auf, die aus sehr gleichförmigem roten Ton-Blauschlick besteht, der von einer foraminiferenreichen Sandschicht unterlagert wird. In dieser Sandschicht wiesPhleger benthonische Flachwasserforaminiferen nach. Es wird angenommen, daß es sich in allen drei Lotkernen um dieselbe Schicht handelt. Aus der Mächhtigkeitsänderung der Tonschicht und der Änderung der Korngröße des darunterlagernden Sandes wird geschlossen, daß Sand und Ton durch Suspensionsströme transportiert wurden. Als Herkunftsgebiet des Sandmaterials wird der südamerikanische Kontinent angenommen.Herrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Grain-size variations of cumulus plagioclase in the upper critical zone of the Bushveld Complex

Summary Due to the slow equilibration rate of feldspar, its zoning pattern is likely to be of primary origin. Initial studies of zoning patterns of cumulus feldspar within the interval between the UG2 chromitite and the Merensky Reef have shown postcumulus growth to affect only the outermost rims of grains. Therefore, present-day grain sizes of plagioclase are considered to resemble the original cumulus grain sizes. A correlation between grain size of plagioclase and its composition and zoning pattern has been established: larger, complexly zoned grains correlate with more calcic compositions. It is inferred that the residence time of neutrally buoyant plagioclases within a periodically replenished host liquid determined their size and zoning pattern. Older and more calcic grains are larger and more complexly zoned, whereas finer grain sizes, which are associated with relatively primitive (Mg-rich) orthopyroxenes, are the result of partial resorption of plagioclase. Grain sizes of plagioclase, furthermore, show regional variation: grains are larger in the vicinity of Union Section than in the southeastern parts of the Western Bushveld Complex, which is interpreted as a consequence of the increasing distance from a putative feeder zone located near Union Section.

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Variationen in der Korngröße von Kumulus-Plagioklas in der Upper Critical Zone des Bushveld Komplexes

Zusammenfassung Aufgrund der hohen Reaktionsträgheit von Feldspat ist dessen Zonierung höchstwahrscheinlich primärer Natur. Einführende Untersuchungen über Zonierungsmuster in Kumulus-Plagioklas im Interval zwischen der UG2 Chromitit-Lage und dem Merensky-Reef zeigten, daß Postkumulus-Wachstum nur den äußeren Rand der einzelnen Körner kennzeichnet. Demzufolge wird angenommen, daß die hier beobachteten Korngrößen den ursprünglichen Kumulus-Korngrößen entsprechen. Eine Korrelation zwischen der Korngröße von Plagioklasen und deren Chemismus und Zonierungs-muster konnte etabliert werden: größere, komplex zonierte Plagioklase haben einen höheren Anorthit-Gehalt. Diese Beziehung erklärt sich aus der relativ niedrigen Dichte von Plagioklas, die ein gravitatives Absinken verhindert. Demzufolge wurden Korngröße und Zonierungsmuster der in Schwebe befindlichen Plagioklase von der Verweildaner innerhalb einer sich periodisch ernenernden Schmelze bestimmt. Ältere, Ca-reiche Plagioklase sind relativ groß und komplex zoniert, während feinere Korngrößen, die zusammen mit relativ primitiven (Mg-reichen) Orthopyroxenen auftreten, das Ergebnis partieller Assimilation sind. Regionale Unterschiede existieren insofern, als daß Plagioklas in der Nähe einer postulierten Magmen-Zufuhrzone im Bereich von Union Section grobkörniger ist als in den südöstlichen Bereichen des westlichen Bushveld Komplexes.

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With 9 Figures     

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.     

On the source of the iron in the Lahn ore deposits

A brief summary on the geology and the iron ore deposits of the Devonian Lahn Geosyncline (West Germany) is followed by the examination of the iron variation in the eruptive rocks in this area and in analogous magmatic associations elsewhere. A major strong point is the sporadic appearance of xenolithic inclusions of hematite in some keratophyres of the Lahn area. As a result, analytical, mineralogical and textural evidence is against dependence of the iron in the ore deposits on the contemporaneous femic rocks, whereas, in the keratophyre, another source of that iron is indicated. Thus two periods of magmatic events are derived. Special attention is called to the effects and conditions in the earlier period, and it may be suggested that three magmatic units corresponding to keratophyre, weilburgite and iron ore, owe their origin to the specific hydromagmatic conditions of a spilitic differentiation process in that early period.

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Zusammenfassung Im Anschluß an einen kurzen Überblick über die geologischen Verhältnisse und über die Eisenerzlagerstätten im Devon der Lahnmulde wird die Variation des Eisens in den Eruptivgesteinen an der Lahn und in anderen petrographisch vergleichbaren Gebieten untersucht. Besonders aufschlußreich ist in einer Anzahl der Lahn-Keratophyre das sporadische Auftreten xenolitischer Hämatit-Akkumulate. Chemische, mineralogische und strukturelle Merkmale sprechen gegen die Herleitung des Eisens in den Lagerkomplexen aus den gleichaltrigen femischen Eruptivgesteinen, wohingegen sich in den Fremdeinschlüssen von Hämatit im Keratophyr eine andere Quelle für dieses Eisen anzeigt. Im magmatischen Geschehen zeichnen sich zwei Perioden deutlich voneinander ab. Vornehmlich berücksichtigt sind die der Frühperiode zugehörigen Hinweise und Vorgänge, und vermutlich lassen sich Keratophyr, Weilburgit und Eisenerz als drei magmatische Einheiten auf die spezifischen hydromagmatischen Bedingungen spilitischer Differentiation zurückführen.

     

Die rezenten Sedimente im Golf von Neapel 1. Die sedimente des Golfes von Pozzuoli

Zusammenfassung Im Golf von Pozzuoli wurden 30 Sedimentproben entnommen und mechanisch, chemisch und mineralogisch untersucht.Die Sedimentation zeigt eine regelmäßige Abfolge: Am Strand werden grobkörnige, relativ gut sortierte Sedimente abgelagert, nach der größeren Wassertiefe hin wird die Korngröße stetig kleiner, der Sortierungsgrad schlechter. Die Zerlegung in verschiedene Korngrößen bedingt gleichzeitig eine Differenzierung in mineralogischer Hinsicht. Über 90% des Sedimentmaterials entstammt den einsprenglingsreichen Tuffen der den Golf von Pozzuoli umrandenden Phlegräischen Felder, daneben ist die leuzittephritische Vulkanprovinz des Vesuvs besonders in den feinkörnigen Sedimenten deutlich vertreten.     

Der Eukrit von Stannern

Zusammenfassung Die Beobachtungen beim Fall des Meteoriten von Stannern am 22. Mai 1808 werden zusammenfassend dargestellt. Der Eukrit von Stannern besitzt eine Porosität von 15 % und besteht nach mikroskopischen Beobachtungen aus ophitischen und brecciösen Partien, welche 33 Vol.-% Bytownit (An₈₄),11 Vol.-% Hypersthen (Fs₅₅), 49 Vol.-% Pigeonit (Fs₅₅En₃₅Wo₁₀), etwa 5 Vol.-% Quarz und geringere Mengen von Ilmenit, Troilit und Chromit enthalten. Alle these Mineralien werden näher beschrieben. Eine neue chemische Analyse wird mitgeteilt, die mit dem mikroskopischen Befund gut übereinstimmt. Aus einer Schmelze bildeten sick zuerst Bytownit und Hypersthen in nahezu eutektischem Mengenverhältnis. Danach wurde der Hypersthen unter gleiehzeitiger starker mechanischer Beanspruchung des ganzen Gesteins (Breccienbildung) zum größten Teil in Pigeonit umgewandelt und es kam zusätzlicher Pigeonit zur Abscheidung. Nach Abschluß der Breccienbildung entstanden als letzte Bildungen Quarz, Ilmenit und Troilit. In den letzten Phasen der Bildung spielten möglicherweise flüchtige Bestandteile eine Rolle, die heute nicht mehr im Meteoriten vorliegen. Die chemische Zusammensetzung des Eukrits von Stannern und die der übrigen Careichen Achondrite wird mit der der Chondrite und irdischen Basalte verglichen und es werden mögliche genetische Zusammenhänge diskutiert. Jedenfalls können Eukrite und Howardite nur auf nicht zu kleinen planetarisehen Körpern entstanden sein, wo Kristallisationsdifferentiation und lanusame Abkiihlung möglich waren. Die in der Atmosphäre gebildete Schmelzrinde der Steine von Stannern enthält viele Blasen, die durch des Sieden der Silikatschmelze erzeugt wurden. Aus dem Dampf schlug sick bei der Abkühlung in den Blasen und auf der Außenseite der Steine Wollastonit ab. Im Glas entstanden geringe Mengen Enstatit oder Klinoenstatit.     

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.     

Grundlagen Einer Systematik Tektonischer Gefüge

Zusammenfassung Die Art der Deformation von Körpern wird im wesentlichen von den Kräften und den Reaktionen des Materials bestimmt. Da die von den äußeren Kräften im Körper erzeugten Beanspruchungen nur bestimmte Symmetrieeigenschaften haben und die Reaktionsarten des Materials begrenzt sind, ergibt sich aus der Kombination der beiden Faktorengruppen eine verhältnismäßig geringe Zahl von Gefügetypen, die sich nach der Symmetrie und den sie zusammensetzenden Gefügeelementen unterscheiden. Die Vielfalt der tektonischen Formen in der Natur ist auf die Inhomogenität des Materials und die wechselnde Beanspruchung ein und desselben Bereiches in der Zeit zurückzuführen.     

Das Alter des großen mittelrheinischen Bimssteinausbruchs und sein Verhältnis zu den jüngsten Rheinterrassen

Zusammenfassung In den als Niederterrasse bezeichneten Aufschüttungen des Rheins zwischen Remagen—Unkel und Rheinbrohl sowie in einigen entsprechenden Terrassenflächen des Neuwieder Beckens finden sich Gerölle von Auswürflingen, die jünger sind als der große mittelrheinische Bimssteinausbruch. Wegen der Überlagerung der Magdalenienstation von Andernach in Verbindung mit den Pflanzenfunden im Traß wird jedoch die Altersbestimmung des Bimssteinausbruchs als alluvial bestätigt. Infolgedessen müssen diese Terrassenflächen, die bisher zur jungdiluvialen Niederterrasse gerechnet wurden, trotz annähernd gleicher Höhenlage mit dieser jüngsten Diluvialterrasse ihre Entstehung alluvialen Aufschüttungen bezw. Umlagerungen aus einer Zeit während oder kurz nach der Kiefern-Birkenperiode in Norddeutschland verdanken.     

Die rezenten Sedimente im Golf von Neapel

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

Sedimentologische Untersuchungen an Grimmelfinger Graupensanden

Zusammenfassung Die Untersuchung von Korngrößenverteilung und Rundungsgrad der Grimmelfinger Graupensande an zwei durch 150 km Transportweg unterschiedenen Aufschlüssen gibt Hinweise auf die Einwirkungen auf das verfrachtete Sedimentmaterial unter gleichförmigen, fluviatilen Bedingungen.Am Anfang des untersuchten Rinnenabschnittes besteht das Sediment überwiegend aus je einer Modalfraktion im Mittelsandbereich, Grobsandbereich und Feinkiesbereich¹.Auf dem Transport wird die Mittelsandfraktion — vermutlich infolge der Schlagwirkung des Feinkieses — aufgerieben und fortgeführt. In den beiden gröberen Fraktionen wird am Ende des untersuchten Abschnittes keine Korngrößenabnahme und damit verbunden auch keine Rundungsgraderhöhung beobachtet. Dieses Ergebnis wird verglichen mit den in der Literatur mitgeteilten Untersuchungen in Abriebmühlen und Feldbeobachtungen. Danach dürfte der Rundungsgrad in der Feinkiesfraktion seinem unter den gegebenen Umständen erreichbaren Grenzwert sehr nahe sein und sich auch bei weiter fortgesetztem Transport kaum noch ändern. In der Grobsandfraktion wird der Anteil, dessen Rundung verbessert wird, infolge der damit verbundenen höheren Kugeligkeit bevorzugt fortgeführt.Die Untersuchungen bestätigen, daß die Abrundungseffekte an Sedimentmaterial in strömendem Wasser in Abhängigkeit von der Korngröße betrachtet werden müssen.

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The mechanical effects of fluvial transport over a distance of 150 km were studied by means of size frequency distributions and analysis of roundness in a Tertiary flow channel in Southern Germany filled by sand mixed with fine gravel.When entering the-channel the deposited material shows characteristic trimodal size frequency distributions. During transport the finer modal fraction (0.2...0.63 mm) is destroyed — probably through breakage by the gravel — and removed, while the sizes of the two coarser fractions remain unaffected. The roundness of the coarser fractions also remains unchanged by transport. This suggests that the roundness of the gravel material has approached its limiting roundness which is the optimum that can be achieved under the prevailing conditions. That part of the coarse sand fraction which becomes better rounded by transport may be removed preferably, because the grains getting higher sphericity by being rounded are transported more easily.Grain sizes have to be considered when abrasion effects are studied.

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Herrn Professor Dr. H. Aldinger danke ich für die Möglichkeit, die vorliegende Arbeit im Geologisch-Paläontologischen Institut der Technischen Hochschule Stuttgart anzufertigen, Herrn Dr. D. Elwert, Kiel, für die Überlassung von Probenmaterial.     

Zn-Mn ilmenite in the Kuiqi granite from Fuzhou,Fujian province,East China

Summary Zn-Mn ilmenite occurs as a principal constituent of the miarolitic cavities in the Kuiqi granite from Fuzhou. In the cavities potassium feldspar, albite, quartz, fluorite, aegirine and arfvedsonite also occur with accessory zircon, magnetite, hematite and sphalerite. Zn-Mn ilmenite forms a trigonal platy euhedral crystal up to 30 mm in length. Its chemical composition ranges from 37.3 to 63.8 mol.% FeTiO₃ (ilmenite molecule), 61.1 to 22.4 mol.% MnTiO₃ (pyrophanite molecule) and 0.6 to 15.3 mol.% ZnTiO₃ (Znmetatitanate molecule). ZnO content ranges from 0.34 wt.% to 7.63 wt.%. Zonal structure is noticeable in the Zn-Mn ilmenite. FeTiO₃ and ZnTiO₃ molecules increase towards the crystal rim, while MnTiO₃ molecule decreases towards the rim. Unit cell parameters of the rim and the core area = 5.092(6)Å,c = 14.08(2)Å,V = 316.1ų anda = 5.106(7)Å,c = 14.02(3)Å,V = 316.6ų, respectively. Coexisting minerals, except for arfvedsonite and sphalerite, are very low in ZnO content. It is suggested that complete isomorphous replacement between FeTiO₃ MnTiO₃ and ZnTiO₃ may be possible. Oxygen fugacity conditions for crystallization of Zn-Mn ilmenite are considered to be in the vicinity of the magnetite-hematite and quartz-fayalite-magnetite buffers.

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Zn-Mn Ilmenit in dem Kuigi-Granit aus Fuzhou in der Provinz Fujian, Ostchina

Zusammenfassung Zn-Mn Ilmenit ist ein grundsätzlicher Bestandteil in miarolitischen Hohlräumen in den Kuiqi Graniten aus Fuzhou. Daneben treten Kalifeldspäte, Albit, Quarz, Fluorit, Ägirin und Arfvedsonit sowie akzessorisch Zirkon, Magnetit, Hämatit und Sphalerite in den Hohlräumen auf.Zn-Mn Ilmenit bildet idiomorphe, tabular trigonale Kristalle mit bis zu 30 mm Länge aus. Die chemische Zusammensetzung variiert zwischen 37,3 und 63,8 Mol.% FeTiO₃ (Ilmenit) 61,1 und 22,4 Mol.% MnTiO₃ (Pyrophanit) sowie zwischen 0,6 und 15,3 Mol.% ZnTiO₃ (Zn-Metatitanat-Molekül). Die ZnO-Gehalte schwanken von 0,34 Gew.% bis 7,63 Gew.%. In dem Zn-Mn Ilmenit wurden Zonierungen beobachtet. FeTiO₃ und ZnTiO₃ Moleküle nehmen zum Rand des Kristalls hin zu, MnTiO₃ Moleküle hingegen ab.Die Parameter der Elementarzelle sind am Randa = 5,092(6)Å,c = 14.08(2)Å,V = 316.1ų und im Kerna = 5,106(7)Å,c = 14.02(3)Å,V = 316,6ų. Mit Ausnahme von Arfvedsonit und Sphalerit sind die ZnO Gehalte in koexistierenden Mineralen sehr niedrig.Es wird daher angenommen, daß zwischen FeTiO₃, MnTiO₃ und ZnTiO₃ ein vollständiger isomorpher Ersatz möglich ist. Die Sauerstoff-Fugazitäten die während der Kristallisation von Zn-Mn Ilmenit herrschten, bewegten sich zwischen MagnetitHämatit und Quarz-Fayalit-Magnetit.

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With 4 Figures     

Beitrag zur Kenntnis indischer Laterite

Zusammenfassung Es wurden zwei indische Lateritprofile untersucht. Die Lateritproben wurden soweit unverfestigt, in Korngrößenklassen zerlegt. Mit röntgenographischen. differentialthermoanalytischen und optischen Methoden wurde der Mineralbestand quantitativ bestimmt. Die Änderungen des Mineralbestandes und die Änderungen der Mineralverteilung wurde in den Lateritprofilen verfolgt.Die Lateritprofile sind auf quarzhaltigen Gesteinen, einem grobkörnigen Granit und einem feinkörnigen Quarz-Glimmer-Sandstein, entstanden. Als Ursache der Lateritbildung ist bei beiden Profilen die Verwitterung und Kaolinisierung des Ausgangsgesteins anzusehen. Bei dem Granit wurden die Feldspäte sowie die Hornblende und der Biotit, bei dem Sandstein wurde der Muskowit kaolinisiert. Der Quarz wurde mehr oder weniger stark korrodiert.Durch die Anreicherung von oxydischen und hydroxydischen Eisenmineralen in bestimmten Zonen der Verwitterungsprofile kam es zur Ausbildung typischer Lateritprofile mit konkretionsführenden bzw. pisolithischen Horizonten. Die Anreicherung von Eisenmineralen in diesen Horizonten ist durch Zufuhr von Eisen aus Verwittrungslösungen erfolgt. Das Eisen entstammt bei dem ersten Profil den verwitternden eisenhaltigen Mineralen des Granites, der Hornblende und dem Biotit. Bei dem zweiten Profil ist die Herkunft des Eisens aus verwitternden hämatitreichen Rindern des Sandsteines abzuleiten. An hydroxydischen Aluminiummineralen sind in beiden Lateritprofilen nur geringe Mengen Diaspur vorhanden.Auflösung von Kaolinit, Wanderung der Kaolinsubstanz und Neubildung von Fireclaymineral wurde in beiden Profilen nachgewiesen.     

Über das Verhältnis der Gesteinszusammensetzung der Moräne zum Felsgrund in den Gebieten der Kartenblätter von Ylitornio und Rovaniemi im nördlichen Finnland

Zusammenfassung Die Abtragung durch den Gletscher ist im Untersuchungsgebiet so gering gewesen, daß ihr Einfluß im Relief des Felsgrundes nicht zu spüren ist. Die frühere Bewegungsrichtung des Eises verläuft von NW nach SO und die letzte, in den Schrammen häufiger zu erkennende, von W nach O sowie weiter nördlich von WNW nach OSO. Im nördlichen Teil des Untersuchungsgebietes ist der Eisrand noch im Abschmelzstadium aktiv gewesen.Die Wirkung der früheren Bewegungsrichtung zeigt sich in der Blockzusammensetzung der Moräne im nördlichen Teil des Untersuchungsgebietes, wo der Oberflächenteil der Moräne einige Prozent des Materials umfaßt, das aus außerhalb des Kartenblattes gelegenem Gebiet aus nordwestlicher Richtung über eine weite Strecke gekommen ist. Sein Hauptteil besteht im allgemeinen überall aus vom eigenen Felsgrund herrührendem Material, das durch das Eis in der durch die letzten Schrammen bezeichneten Richtung verschoben worden ist. Im nordwestlichen Teil des Untersuchungsgebietes hat der aktive Eisrand mehr Moräne verfrachtet und vom Muttergestein weiter verschoben als im südlicheren, wo die Steine der oberen Moränenschicht großenteils von dem sie unterlagernden Felsgrund stammen, wie die Steinzählungen auf basischem und dolomitischem Felsgrund erweisen. Je größer das der Moräne als Unterlage dienende, aus gleichem Gestein bestehende Felsgrundgebiet ist, in um so größerer Menge sind die von ihm ausgegangenen Steine in der örtlichen Moräne anzutreffen. In den Gebieten der verschiedenen Gesteine wechselt die Steinhäufigkeit je nach der Beschaffenheit derselben. Granit und Gneis haben am meisten, Glimmerschiefer am wenigsten Steine an die Moräne abgegeben. Die Menge des letzteren ist im feinen Material der örtlichen Moräne größer als unter den Steinen, deren Betrag bald in der Bewegungsrichtung des Gletschers abnimmt. Als bei der Bearbeitung widerstandsfähiges Gestein im Untersuchungsgebiet erweist sich der Quarzit, dessen Steine in der Oberflächenmoräne weither gekommenes Material vertreten.     

Pleistocene Shore-lines

Zusammenfassung Die Arbeit bringt eine kritische Übersicht über neuere Untersuchungen an quartären Küstenlinien. Methoden der Bestimmung des ursprünglichen Meeresspiegels, der Einfluß tektonischer Bewegungen und die Bildungsart besonderer Typen quartärer Strandlinien werden erörtert. Nach Ausschaltung offensichtlich gestörter Gebiete und solcher, in denen die bisherigen Beobachtungen ungenau oder unzureichend sind, bleibt eine verhältnismäßig große Zahl von Gebieten übrig, in denen die Höhenlagen der quartären Meeresspiegel einigermaßen verläßlich bekannt sind. Diese zeigen eine Regelmäßigkeit der Abfolge, die kaum als zufällig angesehen werden kann; gewisse Niveaus können daher gewissen Phasen des Quartärs zugeordnet werden, wie aus anliegender Tafel zu ersehen ist. Es ergibt sich, daß der Meeresspiegel in den ältesten Interglazialen und im Prä-Pleistozän höher lag als später. Dies kann nicht durch glaziale Eustasie erklärt werden, vielmehr sind die eustatischen Schwankungen einem viel großartigeren Prozeß des langsamen Absinkens des Niveaus des Ozeans überlagert.     

Der Pyroxentuff vom Heilsberg im Hegau

Zusammenfassung Das Tuffvorkommen vom Heilsberg bei Gottmadingen im Hegau wurde neu kartiert und mineralogisch untersucht. Die Korngrößenverteilung zeigt ein deutliches Maximum bei 0,6–1,2 mm. Der Tuff besteht aus 40% magmatogenem Material und 60% Bestandteilen des durchschlagenen Untergrundes. Die magmatogenen Komponenten sind 17% Einzehnineralien, 10% Grundmasse und 13 % Auswürflinge. Unter den Einzelmineralien wiegt der Pyroxen (Fassait) vor, daneben kommen Amphibol, Biotit und Magnetit, ferner Apatit und Analcim sowie einige seltenere Mineralien vor. Für Pyroxen, Amphibol, Biotit und Magnetit werden chemische Analyse und optische Eigenschaften mitgeteilt. Die größte Menge der magmatogenen Auswürflinge sind kugelförmige Lapilli, die hinsichtlich ihrer Entstehung genauer untersucht und chemisch analysiert wurden. Seltener sind grobkristalline, dunkle und belle Bomben, deren Mineralgehalt und chemische Zusammonsetzung genauer beschrieben werden. Sic stellen wahrscheinlich Differentiate des Heilsbergmagmas dar. Die ehemals glasige, magmatogene Grundmasse des Tuffs liegt heute als ein Gemenge von Montmorillonit und Calcit vor.Aus den nichtmagmatogenen Bestandteilen kann auf den Untergrund im Bereich des Heilsbergvulkans geschlossen werden. Aus dem Deckgebirge wurden Tertiär, Mahn, Dogger, Jura, Keuper und Muschelkalk nachgewiesen. Das Grund-gebirge besteht hauptsächlich aus granodioritischen bis granitischen Gesteinen und enthält auffallenderweise nur wenig Gneise. Der Herd der Eruption dürfte mindestens 4000 m tief liegen.Der Chemismus des Heilsbergmagmas ist hornblenditisch. Es ist dem Magma der Melilithite verwandt und leitet zu den Phonolithen des Hegau über. Das Gestein ist als hornblenditischer Pyroxen-Analcim-Tuff zu bezeichnen.Zwei unabhängige Bestimmungen nach der K-Ar-Methode ergaben für den Biotit des Tuffs ein obermiozänes Alter von 14,0 bzw. 14,5 Mill. Jahren.Mit 2 Textabbildungen