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

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

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

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

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With 5 Figures     

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.     

Dehydration-melting of solid amphibolite at 10 kbar: Textural development,liquid interconnectivity and applications to the segregation of magmas

Summary Anisotropic crystal structures and rock texture control liquid morphology and distribution during dehydration-melting at 10 kbar in solid cylinders of lineated amphibolite (mode: hornblende 70%, plagioclase 30%), sealed in gold capsules, in piston-cylinder runs ranging from 21 days at 850 °C to 4 days at 1000 °C. The shapes of most liquid pockets are crystallographically-controlled, with many corners having angles greater than 60°. Few crystal/liquid triple junctions develop the interfacial energy-controlled dihedral angles (), which form in experiments using finely-ground powders of minerals with poor cleavage. Liquid interconnectivity probably is attained at 875 °C with only 2% liquid, indicating that dihedral angles less than 60° may not be necessary to achieve interconnectivity in partially melted metamorphic rocks. The surfaces between elongated grains in lineated rocks can become pathways for the migration of liquid or the diffusion of components. By 850 °C, hornblende begins to dehydrate at internal nucleation sites, producing a texture of hornblende rims and clinopyroxene cores (generally attributed to hydration of clinopyroxene). Within the temperature interval of 850–900 °C, transient vapor generates layers of low viscosity, H₂O-saturated, granitoid liquid between hornblende and plagiocase crystal faces, potentially capable of segregation if time-temperature relationships are suitable. At higher temperatures the increased liquid fraction is H₂O-undersaturated, with viscosity too high to permit segregation. There is a prospect that segregation of initially hydrous liquids could contribute to the dehydration of low-potassium amphibolites and effectively remove incompatible trace elements during the transition from amphibolite-facies to granulite-facies. Further experiments are needed to study the effects of time and temperature on textures in anisotropic rocks, particularly lineated amphibolites.

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Dehydrations-Schmelzen von Amphiboliten bei 10 kbar: Texturelle Entwicklung, Interkonnektivität der Schmelze und Anwendungen auf die Segregation von Magmen

Zusammenfassung Die texturelle Entwicklung von festen Zylindern von Amphibolit (Hornblende 70%, Plagioklas 30%) in Goldkapseln versiegelt, wurde w:rend Dehydrations-Schmelzen bei 10 kbar in einem Piston-Zylinder-Apparat bei Temperaturen von 850°C bis 1000°C für 21 bis 4 Tage untersucht. Die anisotropen Mineralstrukturen und die Gesteinstextur kontrollieren die Morphologie und Verteilung der Schmelze. Diese Parameter sowie der Anteil an Schmelze, bestimmen die Interkonnektivität der Schmelze. Im Gegensatz zu Experimenten, die fein gemahlene Pulver von fast isotropen Mineralen (z.B. Olivin oder Quarz) benützen, scheinen hier die Energieverhältnisse der Kristallstruktur die Energiebeziehungen zwischen den Kristall-Schmelzoberflächen während der texturellen Entwicklung der amphibolitischen Gesteine zu dominieren. Wenige Kristall-Schmelze Triple-Junetions entwickeln zwischen Flächen energie-kontrollierte dihedrale Winkel (). Die Formen der meisten Schmelzeinschlüsse sind kristallographisch kontrolliert und viele Ecken zeigen Winkel, die größer als 60° sind. Die Interkonnektivität der Schmelze wird jedoch eindeutig bei 875° C mit nur 2% Schmelze erreicht und könnte möglicherweise auch bei niedrigeren Temperaturen zustande kommen. Das Vorkommen von dihedralen Winkeln, die kleiner als 60° sind, muß nicht notwendig sein, um Interkonnektivität in teilweis aufgeschmolzenen metamorphen Gesteinen zu erzeugen. Die Oberflächen zwischen gelängten Körnern in Amphiboliten mit Lineation können Wege für die Migration von Schmelzen oder für die Diffussion von Komponenten während teilweisen Aufschmelzens werden. Bei 850° C begann die Dehydration der Hornblende an internen Nukleations-Stellen, unabhängig vom Rest des Gesteins. Zwischen 850° C und 900 °C entsteht so eine Textur von Klinopyroxenen mit Hornblenderändern. Die nicht im Gleichgewicht befindliche Dampfphase, die dabei entsteht, führt zur Bildung von Lagen von wassergesättigter granitoider Schmelze zwischen Hornblende und Plagioklasflächen, mit einer berechneten Viskosität, die gerade niedrig genug ist, um Segregation durch Kompaktion zu ermöglichen. Bei höheren Temperaturen und während längerer Zeiten, wobei mehr Schmelze entsteht, löst sich die Dampfphase in wasseruntersättigter Schmelze, mit einer Viskosität, die zu hoch ist um Segregation in geologisch realistischen Zeiten zu ermöglichen. Die Entwässerung von kalium-armen Gesteinen durch Segregation von ursprünglich wässrigen Schmelzen, die sich in dieser Weise gebildet haben, dürfte beim Amphiboht-Granulit-Übergang eine Rolle spielen.[/ p]

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With 10 Figures     

Amphiboles and biotites of the hornblende gneisses in an area to the North-East of the fjord Qagssit,Frederikshåb district,South-West Greenland

Summary The chemical characteristics of coexisting biotites and hornblendes and host rocks are examined and discussed. The field data indicate that biotite derives from hornblende at decreasing metamorphism. A chemical equilibrium has been reached for Fe²⁺, Mg and Mn and approached, but not reached, for tetrahedral ions, Fe³⁺, Al^vi and Ti. The disequilibrium is mainly dependent on biotite and is tentatively ascribed to the oxidizing conditions of the environment, at the time of biotite crystallization. The composition of biotite is thus partly related to that of hornblende and partly to the environment, while intracrystalline variations of hornblende are related to the chemical composition of the host rock and to varying metamorphic grade.

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Amphibole und Biotite der Hornblendegneise in einem Gebiet nordöstlich des Qagssit-Fjordes, Frederikshåb-Distrikt, Südwest-Grönland

Zusammenfassung Der Chemismus koexistierender Biotite und Hornblenden sowie von deren Muttergesteinen wird untersucht und diskutiert. Die Felddaten weisen darauf hin, daß der Biotit aus Hornblende bei abnehmender Metamorphose entsteht. Ein chemisches Gleichgewicht wurde für Fe²⁺, Mg und Mn erreicht; für die tetraedrisch koordinierten Ionen sowie Fe³⁺, Al^vi und Ti fand eine Annäherung in seine Richtung statt, es wurde aber nicht erreicht. Das Ungleichgewicht hängt im wesentlichen mit dem Biotitgehalt zusammen, und es wird versuchsweise den Oxidationsbedingungen der Umgebung bei der Biotitkristallisation zugeschrieben. Die Zusammensetzung des Biotits hängt folglich teilweise mit jener der Hornblende und teilweise mit der Umgebung zusammen, während die intrakristallinen Variationen der Hornblende von der chemischen Zusammensetzung des Muttergesteins und dem variierenden Metamorphosegrad abhängen.

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With 7 Figures     

Die niehtkarbonatisehen Bestandteile des Göttinger Musehelkalkes mit besonderer Berücksichtigung der Mineralneubildungen

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

Der Einfluß der mechanischen Zerkleinerung auf den Kalium-Gehalt von Biotitfraktionen

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, daß durch das Vermählen und Zerreiben von Biotiten Korngrößenfraktionen mit sehr unterschiedlichen Kaliumgehalten entstehen. Zuerst ist mit abnehmender Korngröße ein leichter Anstieg der Kaliumwerte in den Fraktionen 300–100 m ø zu verzeichnen, dann fallen sie in den Siebfraktionen unterhalb 100 m ø sehr stark ab.Die am stärksten differierenden Werte wurden beim Biotit des Granits von der Kösseine beobachtet, bei welchem die Fraktion 200–100 m ø einen Kaliumgehalt von 7,11±0,08 Gew.-% und die Fraktion <25 m ø einen Wert von 4,39±0,05 Gew.-% aufweist. Gerade dieser Biotit besitzt ein besonders starkes Defizit in der Schicht der 12-koordinierten Alkaliionen. Diese Schicht ist im Mittel nur mit 1,67 positiven Valenzen pro Elementarzelle besetzt, was einem Unterschuß von 16,5% entspricht.Es ist naheliegend, daß bei mechanischen Beanspruchungen die Glimmerschichten bevorzugt in den Bereichen solcher Fehlordnung und schwächerer chemischer Bindung auseinanderreißen. Stärker gestörte Gitterteile werden also schneller und leichter zerkleinert und gelangen beim Sieben in die feinen Kornfraktionen. Daher ergeben die stärker von ihren fehlerhaften Schichten befreiten mittleren Korngrößen die höchsten Kaliumwerte. Die großen, von der mechanischen Zerlegung noch nicht so intensiv erfaßten Kristalle haben ein wenig niedrigere Kaliumgehalte, während in den feinsten Fraktionen als Sammelplatz der instabileren Teilchen die niedrigsten Werte beobachtet werden.Die Untersuchungsergebnisse lassen vermuten, daß sich für andere Elemente, wie z.B. Na, Rb, Pb und Sr, ähnliche Fraktionierungseffekte durch die mechanische Aufbereitung, Korngrößenklassierung und Separation von Biotiten ergeben.

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As a result of grinding the potassium values of the divers size fractions of biotite were found to be very different. The fractions between 300 and 100 m grain size show the highest potassium contents. Below 100 m grain size K decreases very strong.The structural formulas of these biotites indicate deficits in alkali ion positions of mica lattice up to 16,5%. This might suggest that the smaller mechanic stability of a part of the biotite components is related to disordering of lattice domains. After grinding these disordered particles are concentrated in the fractions of minor grain sizes.

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Herrn Dr. W. Harre, Hannover, danke ich für zahlreiche Diskussionen und die Anfertigung der Kaliumanalysen.     

High-pressure marble at Yangguantun,Rongcheng County,Shandong Province,eastern China

Summary Four generations of minerals have been confirmed in an eclogite-bearing impure marble located at Yangguantun, Rongcheng county, eastern Shandong province, China in the eastern part of the collision zone between the Sino-Korean and Yangtze cratons.(1) Early stage: high-Al-P-F titanite, pure zoisite and jadeite-bearing diopside occur as rounded aggregates surrounded by main stage amphiboles and titanites. (2) The main stage assemblage is characterized by hornblende (I), titanite (II), calcite, dolomite and phlogopite; they are intergrown with each other or occur as corona around the primary diopside, zoisite or titanite. (3) Earlier retrogression stage: hornblende (I) is replaced by hornblende (II) which occurs around hornblende (I). (4) Later retrogression stage: hornblende (II) is replaced by tremolite, chlorite and albite.The early stage is correlated with the eclogitic facies, but the main, earlier retrogression and later retrogression stages reflect retrogressions of eclogitic marble at different depth during decompression. The high pressure evidence and the metamorphic evolution of the marble studied, whose precursor was of crustal sedimentary affinity, indicate that the marble was subducted from the surface to great depth and then uplifted into the country rock gneiss, together with ultra-high-pressure eclogite and ultramafic rocks.

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Hochdruck-Marmore in Yangguantun, Rongcheng, Shangdong Provinz, Ostchina

Zusammenfassung Vier Mineralgenerationen werden in unreinen, Eklogit-führenden Marmoren aus Yangguantun, Rongcheng, in der östlichen Shangdong Provinz Chinas unterschieden. Diese Gesteine sind im östlichen Teil der Kollisionszone zwischen dem Sino- koreanischen und dem Yangtze Kraton aufgeschlossen.(1) Frühes Metamorphosestadium: Hoch-Al-P-F-Titanit, reiner Zoisit und Jadeitführender Diopsid kommen als rundliche Aggregate, die von Amphibolen der Hauptphase und Titanit umwachsen werden, vor. (2) Die Paragenese der metamorphen Hauptphase ist durch Hornblende (I), Titanit (II), Calcit, Dolomit und Phlogopit charakterisiert. Diese Minerale sind eng miteinander verwachsen und bilden Koronartexturen um primären Diopsid, Zoisit und Titanit. (3) Frühes retrogrades Metamorphosestadium: Hornblende (I) wird von Hornblende (II), die sich um Hornblende (I) ausbildet, verdrängt. (4) Spätes retrogrades Metamorphosestadium: Hornblende (II) wird durch Tremolit, Chlorit und Albit verdrängt.Das frühe Stadium wird mit der Eklogitfazies, das Haupt- und die anschließenden retrograden Stadien werden mit der retrograden Metamorphose dieser eklogitischen Marmore in unterschiedlichen Tiefen infolge von Dekompression korreliert. Die hohen Drucke und die Entwicklungsgeschichte der untersuchten Marmore, die sich von krustalem sedimentären Material ableiten, belegen, daß die Subduktion dieses Materials von der Oberfläche in große Tiefen und der anschließende Uplift in die umgebenden Gneise, gemeinsam mit der Ultra-Hochdruckmetamorphose der Eklogite und ultramafischer Gesteine erfolgt sein muß.

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With 6 Figures     

Sub-greenschist facies assemblages of metabasites from south-eastern Peloritani range (NE-Sicily)

Summary Pre-Hercynian magmatic rocks are widespread in the Palaeozoic basement of the Peloritani range. The metabasites of the Mongiuffi-Melia and Gallodoro areas represent the largest and the most important lower-Ordovician magmatic products of this range. These rocks were metamorphosed during the Hercynian event and preserve relict igneous minerals and textures. A detailed study of the metamorphic assemblages has allowed the identification of two stages of metamorphic crystallisation; they are mainly distinguished by the differentXCO₂ of the fluid phase. The first metamorphic event produced three calcite-free sub-greenschist facies assemblages that contain ubiquitous quartz+albite+titanite+chlorite+epidote along with pumpellyite or prehnite or actinolite. The second metamorphic episode produced a Calcite+Chlorite assemblage, non-diagnostic to evaluate P-T conditions of metamorphism. The first stage assemblages are only preserved in small domains of the rock. As even very low amounts of CO₂ in the fluid phase drastically inhibit the formation of diagnostic sub-greenschist facies calc-silicate assemblages, it appears that a more CO₂-rich fluid must have been introduced during the second event. We suggest that this introduction of more CO₂-rich fluid occurred during the development of S₂ crenulation cleavage.

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Sub-grünschieferfazielle Mineralvergesellschaftungen in Metabasiten der südöstlichen Peloritani Range (NE Sizilien)

Zusammenfassung Prähercynische magmatische Gesteine sind weitverbreitet im paläozoischen Basement der Peloritani Range. Die Metabasite aus dem Mongiuffi-Melia und dem Gallodoro Gebiet sind die größten und wichtigsten magmatischen Produkte des unteren Ordoviziums in diesem Gebiet. Sie wurden während der hercynischen Orogenese metamorphisiert und sie bewahren reliktische magmatische Minerale und Strukturen. Eine Detailstudie der metamorphen Mineralvergesellschaftungen erlaubt die Identifikation von zwei metamorphen Kristallisationsstadien, die sich hauptsächlich im XCO₂ der fluiden Phase unterscheiden. Das erste Ereignis resultierte in der Bildung von drei Calcit-freien sub-grünschieferfaziellen Mineralvergesellschaftungen, die verbreitet Quarz+Albit+Titanit+Chlorit+Epidot mit Pumpellyit oder Prehnit oder Aktinolith führen. Die zweite metamorphe Episode führte zur Bildung der Vergesellschaftung Calcit+Chlorit; diese ist für die Abschätzung der P-T Bedingungen der Metamorphose ungeeignet. Die erste Vergesellschaftung ist nur in kleinen Domänen in den Gesteinen erhalten geblieben. Da bereits sehr geringe Mengen an CO₂ in der fluiden Phase die Bildung der diagnostischen sub-grünschieferfaziellen kalk-silikatischen Mineralassoziation verhindern, scheint es, daß das CO₂-reiche Fluid während des zweiten Stadiums zugeführt wurde. Wir meinen, daß die Zufuhr dieser CO₂-reichen Fluide während der Entwicklung der S2 Krenulationsschieferung erfolgt sein muß.

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With 6 Figures     

The significance of the Vredefort Dome for the thermal and structural evolution of the Witwatersrand Basin, South Africa

Summary The Vredefort Dome represents an area of significant ( 10 km) structural uplift within the central parts of the economically important Witwatersrand Basin. Its rocks experienced higher grades of metamorphism than the equivalent stratigraphic horizons exposed around the periphery of the basin. Recent studies of this medium- to high-grade metamorphism, as well as new evidence concerning the origin of the dome, have contributed to a metamorphic model for the Witwatersrand Basin as a whole. This evidence shows that the gold-bearing strata experienced at least two metamorphic events at ca. 2 Ga. The unusually high strain rate and shock deformation features exposed in the rocks of the dome rule out an endogenous origin by tectonic or diapiric processes. Recent work on these features has shown that the dome is best explained as the central uplift of a large, 250–300 km diameter, 2023±44 Ma old meteorite impact structure, the extent of which closely correlates with the present-day limits of the Witwatersrand Basin. Impact-related deformation features in the Vredefort rocks facilitate the separation of metamorphic textures developed during a pre-impact event associated with the 2.05–2.06 Ga Bushveld magmatism, and textures developed during a slightly lower-grade, post-impact, static overprint. The post-impact overprint decreases in intensity outwards from the dome. It is attributed to the massive disturbance of the thermal structure of the crust by impact-induced exhumation, and to shock heating of the rocks as a consequence of the impact event.

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Die Bedeutung des Vredefort-Domes für die thermische und strukturelle Entwicklung des Witwatersrand-Beckens, Südafrika

Zusammenfassung Der Vredefort Dom ist ein Gebiet von signifikantem (ca. 10 km), strukturellem Uplift im Zentralbereich des wirtschaftlich bedeutungsvollen Witwatersrand-Beckens. Die Ges-teine des Doms haben höhere Metamorphosebedingungen erfahren als die stratigraphisch äquivalenten Lagen, die im Randbereich des Beckens aufgeschlossen sind. Kürzlich durchgeführte Untersuchungen dieser mittel-bis hochgradigen Metamorphose und neueste Ergebnisse zur Entstehung des Domes haben einen Beitrag zu einem Metamorphose-Modell für das gesamte Witwatersrand-Becken geleistet. Diese neuen Befunde zeigen, daß die Gold-hältigen Gesteinsschichten zumindest zwei metamorphe Ereignisse vor ca. 2 Ga erfahren haben. Die ungewöhnlich hohen Beanspruchungsraten und die Stoßwellendeformationsstrukturen, die in den Gesteinen des Doms belegt sind, sprechen gegen einen endogenen Ursprung durch tektonische oder diapirische Prozesse. Neuere Arbeiten an diesen Phänomenen haben gezeigt, daß der Dom am besten als die zentrale Struktureinheit (Zentralberg) einer sehr grossen, 250–300 km weiten und 2023±4 Ma alten Meteoriteneinschlagsstruktur verstanden werden kann, deren Ausmaß eng mit den jetzigen Grenzen des Witwatersrand-Beckens übereinstimmt. Die Gegenwart von Impakt-bezogenen Deformationsstrukturen in Vredefort-Gesteinen erlaubt es, die metamorphen Texturen, die während eines hochgradigen, mit dem 2.05–2.06 Ga Bushveld Magmatismus korrelierten, metamorphen Stadiums vor dem Impaktereignis entstanden sind, von den Texturen zu trennen, die ein statisch metamorphes Ereignis von etwas geringerer Stärke, das nach dem Impakt stattfand, produzierte. Die Spuren des post-Impakt Ereignisses nehmen in ihrer Stärke zum Rand des Domes ab. Dieser Effekt wird durch eine massive Störung der thermischen Krusten-Struktur erklärt, die als Resultat einer Kombination von Impakt-induzierter Exhumierung, von Schock-Aufheizung der Krustengesteine, und von Erwärmung durch einen gewaltigen, jetzt erodierten Impaktschmelzgesteinskörper gesehen wird.

     

Geochemical and structural evolution of micas in the Rožná and Dobrá Voda pegmatites,Czech Republic

Summary The chemistry, structural parameters, polytypism, optical properties and Rb-Sr isotopes were examined in 11 to 60 samples of biotite, muscovite and lepidolite from the pegmatites at Roná (the type locality of lepidolite; 323 ± 4Ma) and Dobrá Voda (306 ± 9Ma) in western Moravia. At both localities, early endocontact biotite is followed inwards by muscovite and lepidolite, which is concentrated in and around the core. At Roná, a 1M lepidolite follows after 2M₁ muscovite but all later generations of lepidolite are 2M₂, close to Tri₅₀ Ply₅₀ and in part associated with muscovite 2M₁. At Dobrá Voda, all lepidolite types are 1M and free of muscovite, and the late varieties approximate Tri₃₀ Ply₇₀. At both localities, a trend of increasing HF is indicated during the progress of mica crystallization, culminating in precipitation of topaz. Polytypism of lepidolite is not correlatable with any compositional or growth feature, or their combination. Throughout the mica crystallization, Rb/Cs decreases but K/Rb becomes reversed after an initial decrease. Boron is partitioned preferentially into muscovite (up to 1.10 wt.% B₂O₃) but Be, Zn, Mn and Sc are enhanced in lepidolite. A slight increase in Fe, Ba and Cl in the last generation of lepidolite might be possibly due to mixing of residual pegmatite fluids with metamorphic pore solutions.

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Geochemische und strukturelle Entwicklung der Glimmer in den Pegmatiten von Roná und Dobrá Voda, Tschechische Republik

Zusammenfassung In 11 bis 60 Proben von Biotit, Muskovit und Lepidolith aus den Pegmatiten von Roná (Typlokalität des Lepidoliths; 323 ± 9 Ma) in Westmähren wurden Chemie, Struktur-parameter, Polytypie, optische Eigenschaften und Rb-Sr-Isotopie untersucht. An beiden Lokalitäten wird früher Biotit an Endokontakten nach Innen von Muskovit und Lepidolith gefolgt, letzterer ist in und um den Kern konzentriert. In Roná folgt 1M-Lepidolith auf 2M₁-Muskovit, aber alle späteren Lepidolithgenerationen sind 2M₂, nahe Tri₅₀Ply₅₀ und zum Teil mit 2M₁-Muskovit vergesellschaftet. In Dobrá Voda sind alle Lepidolithe vom Typ 1M und frei von Muskovit, die späten Varietäten kommen Tri₅₀Ply₅₀ nahe. An beiden Lokalitäten ist während des Fortschreitens der Glimmerkristallisation eine Tendenz von steigendem HF angezeigt, die in der Ausfällung von Topas ihren Höhepunkt findet. Die Polytypie des Lepidoliths kann nicht mit irgendeiner Eigenheit der Zusammensetzung oder des Wachstums korreliert worden, auch nicht mit einer Kombination von diesen. Während der ganzen Glimmerkristallisation nimmt Rb/Cs ab, aber die Tendenz von K/Rb ändert sich nach anfänglichem Abfall. Das Bor verteilt sich bevorzugt auf den Muskovit (bis zu 1.10 Gew. -% B₂O₃), aber die Be-, Zn-, Mn- und Sc-Gehalte sind im Lepidolith erhöht. Ein leichter Ansteig von Fe, Ba und Cl in der letzten Lepidolithgeneration könnte vielleicht durch eine Mischung von pegmatitischen Restlösungen mit metamorphen Porenlösungen verursacht sein.

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With 9 Figures     

A window to the operation of microplate tectonics in the Tethys Ocean: the geochemistry of the Samothrace granite,Aegean Sea

Summary The island of Samothrace, northeastern Aegean Sea, consists of five main geological units: (i) A basement unit consisting of low grade metamorphic rocks (metapelites, marbles, metavolcanic rocks, and a metaconglomerate); (ii) an ophiolitic complex with K-Ar hornblende date of 154 ± 7 and 155 ± 7 Ma; (iii) A granite intrusion with biotite K-Ar dates of 14.5 ± 0.3 and 14.5 ± 0.5 Ma, and a contact metamorphic event dated at 40.9 + 2.2 Ma; (iv) a unit of Cenozoic volcanic rocks: orogenic volcanism apparently occurred in two cycles with Upper Eocene tholeiitic to calc-alkaline volcanic rocks and post-Eocene high-K andesites to trachytes. (v) Quaternary clastic sedimentary rocks which occur around the peripheral parts of the island. The granitic intrusion is predominantly a hornblende-biotite granite, granodiorite or quartz monzonite, with porphyritic variants and mafic enclaves. The pluton is cut by granophyre, aplite and rare granodioritic veins. All lithological units of the Samothrace intrusion show smooth and continuous major element trends and similar chondrite- and Ocean Ridge Granite-normalized incompatible element profiles. ORG-normalized incompatible element contents of Hf, Zr, Sm are explained with fractionation close to the normalizing values Y and Yb contents combined with high K/Yb ratios; Rb and Th are significantly enriched relative to Nb and Ta. In Y-Nb and Rb-SiO₂ space most samples of the Samothrace granite, plot in the volcanic arc and the syn-collisional granite fields. In Y + Nb-Rb space they are equally distributed within and transgress these two domains. The geochemical and regional data suggest a subduction or collision environment but biotite mineral data do not support a collisional setting for magma genesis. The Samothrace granite was probaby associated with a post-collisional domain after the closure of the Axios section of the Tethys Ocean.

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Ein Einblick in das Wirken von Mikroplattentektonik in der Tethys—Die Geochemie des Samothrake Granites, Agäisches Meer

Zusammenfassung Die Insel Samothrake in der nordöstlichen Ägäis besteht aus fünf geologischen Haupteinheiten: (i) einem schwach metamorphen Basement (Metapelite, Marmore, Metavulkanite und Metakonglomerate); (ii) einem ophiolithischem Komplex, der mit K-Ar Datierungen an Hornblende ein Alter von 154 ± 7 und 155 ± 7 Ma ergab; (iii) ein granitischer Intrusionskörper mit K-Ar Altern an Biotit von 14.0 ± 0.3 und 14.5 ± 0.5 Ma und einem kontaktmetamorphen Ereignis, das mit 40.9 ± 2.2 Ma datiert ist; (iv) eine Abfolge känozoischer Vulkanite, wobei der orogene Vulkanismus offensichtlich in zwei Zyklen ablief mit tholeiitischen bis kalkalkalischen Vulkaniten im oberen Eozän und high-K Andesiten bis Trachyten im post-Eozän; (v) quartären klastischen Sedimentgesteinen, die im Randbereich der Insel auftreten. Die Granitintrusion setzt sich hauptsächlich aus Hornblende-Biotitgraniten, Granodioriten oder Quarzmonzoniten mit teilweise porphyrischen und mafischen Enklaven enthaltenden Varietäten zusammen. Der Pluton wird von Granophyren, Apliten und seltener von granodioritischen Gängen durchschlagen. Alle lithologischen Einheiten der Samothrake Intrusion zeigen kontinuierliche Hauptelementtrends und ähnliche Chondrit und ORG-normalisierte inkompatible Elementprofile. Die Gehalte an den inkompatiblen Elementen Hf, Zr, Sm sind sehr ähnlich denen von ozeanischen Graniten (ORG). Die niedrigen Y und Yb-Gehalte und die hohen K/Yb Verhältnisse werden durch Fraktionierung erklärt. Rb und Th sind signifikant angereichert im Vergleich zu Nb und Ta. In Y-Nb und Rb-SiO₂ Diagrammen plotten die meisten Proben des Samothrake Granites im Feld der vulkanischen Inselbogen- und Synkollisionsgranite. Im Y + Nb-Rb Diagramm zeigt sich eine gleichmäßige und überlappende Verteilung. Die geochemischen und regionalen Daten weisen auf einen Subduktions- oder Kollisionsbereich hin, obwohl die Biotitzusammensetzungen nicht für eine Bildung der Magmen in einem Kollisionsbereich sprechen. Die Bildung des Samothrake Granites steht möglicherweise mit post-Kollisionstektonik nach dem Schließen der Axioszone in der Tethys in Zusammenhang.

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With 7 Figures     

Rapakivifeldspäte in moldanubischen Graniten

Zusammenfassung In drei Graniten des ostbayerischen Moldanubikums (Naabgranit, Neunburger Granit, Kristallgranit II) sind die Kalifeldspäte häufig von einem Plagioklassaum umgeben. Der Kalifeldspat ist stets Orthoklas, der Plagioklas des Saumes ist Oligoklas. Der Kalifeldspat wird im magmatischen Stadium ummantelt. Die Ummantelung erfolgt auch noch zu dem Zeitpunkt, als die Kristallisation des Hauptquarzes einsetzt, der anfangs vom Plagioklassaum als Tropfenquarz umschlossen wird. Am Ende des magmatischen Stadiums wird der Plagioklassaum vom Kalifeldspatkern verdrängt, wodurch die ovale Form des Kernes entsteht. Im deuterischen Stadium bilden sich im Kalifeldspat und an der Grenze von Kern und Saum des Rapakivifeldspates Langquarze, während im Kalifeldspat Girlandenquarze entstehen. Die Serizitisierung und Einlagerung feiner Hämatitschuppen am Ende des deuterischen Stadiums bewirkt eine intensive Rotfärbung der Plagioklase.

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Summary In three granites of the moldanubic region of Eastern Bavaria, potash feldspars frequently are mantled by plagioclase. Potash feldspars always appears as orthoclase and the plagioclase of the mantle is oligoclase. Potash feldspar is mantled in the magmatic stage of the crystallisation of granite. The mantling proceeds when the crystallisation of the main-quartz begins. Main-quartz first is enclosed by the plagioclase mantle as drop-quartz. At the end of the magmatic stage the plagioclase mantle is replaced by the potash of the nucleus, by which the oval form of the nucleus is caused. In the deuteric stage longquartzes appear in plagioclase and at the contact of plagioclase and potash feldspar. In the potash feldspar deuteric quartz has the form of garlandquartz. At the end of the deuteric stage clouding and the introduction of haematite cause the red colour of the plagioclase-mantles.

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Mit 7 Textabbildungen     

Light-rare earth element-rich minerals associated with platinum-group element mineralization in the Archean Boston Creek Flow,Ontario

Summary A variety of LREE-rich minerals are associated with late magmatic-stage platinum-group element (PGE) mineralization [(PGE + Au) = 300 ppb) in unsheared clinopyroxenite and gabbro proximal to sheared amphibolite in the Boston Creek Flow (BCF) Al-depleted komatiitic basalt, Archean Abitibi greenstone belt, Ontario. The LREE-rich minerals are LREE-rich apatite (La₂O₃ + Ce₂O₃ 1.5 wt%), LREE-rich epidote (Ce, La: 12 wt% REE), and bastnaesite [(Ce,La)(CO₃)(F,OH)]. The LREE-rich apatite forms rare zones in altered apatite grains and discrete, multifaceted micrometric-sized grains. LREE-rich epidote forms large (up to 100 ,m), compositionally zones grains in amphibolitized plagioclase. Bastnaesite forms areas marginal to and veinlets within the LREE-rich epidote and analyses are characterized by up to 0.4 wt% Cl. Compared to other unsheared rocks from the flow, the REE-rich mineral host rocks contain: intermediate REE contents (REE = 38 to 71 ppm), Ba contents (up to 240 ppm), and U/Th values (0.3 to 7.2); variable Cl contents (21 to 60 ppm); and slightly elevated ³⁴S values (up to 3.3). In contrast, the sheared amphibolite is characterized by low contents of REE (REE = 25 ppm), Cl (15 ppm), Ba (20 ppm), U (0.5 ppm), and Th (0.4 ppm), and a distinctive chondrite-normalized whole-rock REE pattern profile [(La/Sm)_n = <2 and (Tb/Yb)_n = < 1).The restricted occurrence, textures and chemical compositions of the LREE-rich minerals are interpreted as the result of mobilization and localized concentration of the LREE by hydrothermal fluids during greenschist facies contact metamorphism. LREE-rich epidote represents LREE redistribution accompanying the breakdown of plagioclase during abnormally intense amphibolitization and shear deformation within the flow at the peak of greenschist facies contact metamorphism. LREE-rich apatite and bastnaesite represent LREE mobilization and very localized reprecipitation during later stage, retrogressive amphibolitization. The low chlorine contents of the LREE-rich minerals and their host rocks suggest that complexing with Cl was only of minor importance in the concentration of LREE.The spatial association of the LREE-rich minerals with the PGE mineralization reflects concentration of shear deformation and amphibolitization at this stratigraphic level within the flow. The attendant hydrothermal fluid activity induced limited mobilization and reconcentration of PGE in veinlets and fractures within the mineralization. The low Cl suggests that complexing with Cl was not of importance in the PGE mobilization, nor in the late magmatic-stage mineralization process.

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Seltene Erd-Minerale in Assoziation mit Platinvererzung im Archaischen Boston Creek Flow, Ontario

Zusammenfassung Verschiedene LSEE-reiche Minerale kommen zusammen mit spätmagmatischer Platinvererzung (PGE + Au = 300 ppb) in Klinopyroxeniten und Gabbro, in engster Nachbarschaft mit zerschertem Amphibolit im Al-verarmten, komatiitischen Basalt des Boston Creek Flow (BCF), im archaischen Abitibi Grünstein-Gürtel, Ontario, vor. Die LSEE- reichen Minerale sind LSEE-reicher Apatit (La₂O₃ + Ce₂O₃ > 1.5 Gew.%), LSEE-reicher Epidot (Ce, La: 12 Gew.% SEE), und Bastnaesit ((Ce, La) (CO₃)(F, OH)). Der LSEE-reiche Apatit bildet Zonen in umgewandelten Apatitkörnern und auch individuelle, flächenreiche Körner, die einige Mikron groß sind. LSEE-reicher Epidot bildet große (bis zu 100 m) Körner mit zonierter Zusammensetzung in amphibolitisierten Plagioklasen. Bastnaesit bildet randliche Bereiche von, und Gängchen in LSEE-reichem Epidot. Analysen zeigen bis zu 0.4 Gew.%. Cl. Verglichen mit anderen unzerscherten Gesteinen aus dem BCF, enthalten die Wirtsgesteine der SEE-reichen Minerale: intermediäre SEE-Gehalte (SEE = 38 bis 71 ppm), Ba-Gehalte von bis zu 240 ppm und U/Th-Werte von 0.3 bis 7.2. Wechselnde Cl-Gehalte (21 bis 60 ppm) und etwas erhöhte ³⁴S-Werte (bis zu 3.3). Im Gegensatz dazu zeigt der zerscherte Amphibolit niedrige Gehalte von SEE (SSE = 25 ppm), Cl (15 ppm), Ba (20 ppm), U(0.5 ppm), und Th (0.4 ppm), sowie charakteristische Chondrit-normalisierte SEE-Verteilungsmuster ((La/Sm)_n = <2 und (Tb/Yb)_n = < 1).Das beschränkte Vorkommen, die Texturen und die chemische Zusammensetzung der LSEE-reichen Minerale werden als Ergebnis der Mobilisierung und örtlichen Konzentration von LSEE durch hydrothermale Fluide während einer Kontaktmetamorphose unter Bedingungen der Grünschiefer-Fazies interpretiert. LSEE-reicher Epidot ist das Ergebnis von LSEE Umverteilung im Zusammenhang mit dem Zerfall von Plagioklas während besonders intensiver Amphibolitisierung und Scherungsdeformation innerhalb des Basalt-Ergusses zum Höhepunkt der Kontaktmetamorphose. LSEE-reicher Apatit und Bastnaesit gehen auf LSEE-Mobilisierung und sehr lokale Wiederausfällung während retrograder Amphibolitisierung während eines späteren Entwicklungsstadiums zurück. Die niedrigen Chlorgehalte der LSEE-reichen Minerale und ihrer Wirtsgesteine weisen darauf hin, daß die Bildung von Chlorid-Komplexen bei der Konzentration von LSEE nur eine geringe Rolle gespielt hat.Die räumliche Verbindung von LSEE-reichen Mineralen mit der PGE-Vererzung dürfte auf die Verbindung von Scher-Deformationen und Amphibolitisierung in diesem stratigraphischen Niveau innerhalb des Basaltes zurückgehen. Die begleitende hydrothermale Fluid-Aktivität führt zu beschränkter Mobilisierung und Anreicherung von PGE in Gängen und Sprüngen innerhalb der Vererzung. Die niedrigen Chlorgehalte weisen darauf hin, daß Chlorid-Komplexe weder bei der PGE-Mobilisierung, noch bei der spätmagmatischen Vererzung von Bedeutung gewesen sind.

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With 4 Figures     

Mineral chemistry of Monte Vulture volcanics: petrological implications

Summary Two distinct periods of volcanic activity are distinguishable at Monte Vulture volcanic complex: the first activity started with tephritic and foiditic volcanics, documented by xenoliths in the phonotrachytic (Ph-T) ignimbrites, lava blocks in a basal explosion breccia deposit beneath the Ph-T ignimbrites, sandy lenses rich in volcanic components in fluviatile conglomerates, and ended with emplacement of phonotrachytic deposits (Ph-T ignimbrites and lava domes); whereas subsequent activity produced deposits of foiditic and tephritic composition which built up the central volcano. The volcanics of the two periods do not fit a simple evolutionary model on the basis of geochemical signatures.New whole-rock and microprobe analyses of mafic minerals from volcanics of the first period are presented here, together with the published data on M. Vulture volcanics, to give a more comprehensive picture of the magma evolution.Principal features can be summarized as follows: (i) melanitic garnet occurs as a stable phase only in the volcanics of the first period of activity; (ii) olivine and diopside occur only in the cone building deposits; (iii) pyroxenes from the volcanics of the first stage crystallized under different physico-chemical conditions with respect to those occurring in volcanics of the central edifice; (iv) the analyzed lavas occurring as blocks in the explosion breccia deposit of the first stage display diversities with respect to the lavas of the central volcano, and it is likely that diverse parental magmas fed the first and the subsequent activities. During the first stage, crystal/liquid fractionation processes determined the evolution from the mafic parental magmas towards phonotrachytic compositions, as with the foidite-tephrtte sequence of the second stage (cone building deposits). Mineralogical evidence of mixing processes is present in the volcanics of the sequences of the two stages.

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Die Mineralchemie der Monte Vulture Vulkanite: Petrologische Konsequenzen

Zusammenfassung Zwei Stadien vulkanischer Aktivität sind im Monte Vulture Komplex zu unterscheiden. Das erste Stadium ist durch tephritische und foiditische Vulkanite, die als Xenolithe in den phonotrachytischen (Ph-T) Ignimbriten erhalten sind, durch Lava Blöcke in einer basalen Explosionsbrekkzie im Liegenden der Ph-T Ignimbrite und durch Sandlinsen in fluviatilen Konglomeraten, die reich an vulkanogenen Komponenten sind, gekennzeichnet. Es endet mit der Eruption der Phontrachyte (Ph-T Ignimbrite und Lava Kuppen). Während des zweiten Stadiums wurden vulkanogene Ablagerungen foiditischer und tephritischer Zusammensetzung, die heute den Zentralteil des Vulkans aufbauen, eruptiert. Die Geochemie der Vulkanite läßt sich nicht mit Hilfe eines einfachen Bildungsmodelles erklären. Neue Gesamtgesteins- und Mikrosondenanalysen von Vulkaniten des Erststadiums und deren mafischer Minerale werden gemeinsam mit bereits publizierten Daten über die Vulkanite des Monte Vulture präsentiert, um ein zusammenfassendes Bild seiner Magmenentwicklung zu geben.Grundsätzlich kann folgendes festgehalten werden: (i) Granat tritt als stabile Phase nur in den Vulkaniten des ersten Stadiums auf. (ii) Olivin und Diopsid sind auf die Vulkanschlote beschränkt. (iii) Die Pyroxene der Vulkanite des Frühstadiums kristallisierten unter anderem physikalisch-chemischen Bedingungen, als die im Zentralteil des Vulkans. (iv) Die untersuchten Laven, die als Blöcke in der basalen Explosionsbrekkzie auftreten, unterscheiden sich ebenfalls von denen des zentralen Teiles. Wahrscheinlich sind sie von unterschiedlichen Ausgangsmagmen abzuleiten. Durch Fraktionierung entstanden während des ersten Stadiums aus einem ursprünglich mafischen ein phonotrachytisches Magma und während des zweiten die foiditisch-tephritische Abfolge der Vulkanschlote. Hinweise auf Mischungsprozesse liegen vor.

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With 6 Figures     

Zusammenhänge zwischen Lagerstättenbildung,Magmatismus und Geotektonik

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

Über Zersetzungsprodukte von Olivin-Feldspatbasalten

Zusammenfassung Es wurden die am Kontakt zum Nebengestein, in gangartigen Zersatzzonen und als Zersatzrinden an Basaltblöcken auftretenden Umwandlungserscheinungen von vier Olivin-Feldspat-Basalten optisch, röntgenographisch chemisch und differentialthermoanalytisch untersucht. Die Zersetzung der Minerale erfolgt in der Reihenfolge Olivin, Glas, An-reiche Plagioklase, Pyroxen, Abreiche Plagioklase, K-Analbite, Apatit, Biotit, Erz. Im Anfangsstadium der Zersetzung werden Mg- und Fe-reiche Montmorinminerale gebildet. Bei stärkerer Zersetzung entstehen Kaolin- und Mg- und Fe-reiche Montmorinminerale. Die Kaolinmineralbildung scheint dabei besonders begünstigt zu werden, wenn gute Möglichkeiten einer Wegfuhr von in Lösung gegangenen Elementen vorhanden sind. Außer den Tonmineralen wird noch Goethit neugebildet. Bei der Zersetzung der Pyroxene werden in diesen keine Mineralneubildungen, sondern nur Lösungserscheinungen beobachtet. Im Anfangsstadium der Zersetzung fällt besonders eine starke Oxydation von Fe⁺⁺ zuF+++ und eine deutliche Abnahme des MgO-Wertes auf, während Calcium erst bei stärkerer Zersetzung wegtransportiert wird. Die Alkalien werden bei leichter Zersetzung relativ angereichert. Die stärkste relative Anreicherung wird beim Titan beobachtet. Auch der Al₂O₃-Wert steigt mit zunehmender Zersetzung. Die Änderungen des SiO₂-Wertes sind im Vergleich zu den anderen Elementen gering. Die Zersetzung der untersuchten Basalte erfolgte wahrscheinlich durch mehr oder weniger saure Lösungen. Im Zusammenhang mit der Basaltzersetzung wurde ein Vorkommen von Chloropal untersucht.     

Textures exhibited by feldspars in the Giant Mottled Anorthosite (GMA) of the bastard unit in the Upper Critical Zone,Western Bushveld Complex

Summary The Bastard Unit, overlying the Merensky Unit, is the uppermost and most complete of the cyclic units in the Upper Critical Zone and its upper contact is taken as the boundary between the Critical and Main Zones (as recommended by SACS, 1980). The Unit is different from underlying units for three reasons: it does not have a well-defined top contact (with an overlying unit); it is much thicker than the Merensky and Footwall Units; and it has an unusually thick sequence of mottled anorthosite at its top. This distinctive composite anorthositic sequence is termed the Giant Mottled Anorthosite (GMA) which is predominantly made up of poikilitic anorthosite. The GMA can broadly be subdivided into three distinct parts; the Lower Giant Mottled Anorthosite (LGMA), Giant Mottled Middling (GMM) and the Upper Giant Mottled Anorthosite (UGMA).Petrographic examination of 82 samples taken in the GMA from 11 borehole profiles around the western limb of the Complex revealed that the LGMA and GMM are essentially adcumulates while the UGMA is orthocumulate in character. By its very nature the dominant phase throughout the GMA is cumulus plagioclase feldspar ( 85%) with the balance being made up of intercumulus orthopyroxene and clinopyroxene and minor biofite — all of which constitute the darker mottles. Intercumulus inverted pigeonite occurs in the upper part of the GMM, throughout the UGMA and for c. 30 m into the Main Zone. K-feldspar also joins the paragenesis within the UGMA and occurs both as intercumulus orthoclase and antiperthite. Cumulus plagioclase grains, showing varying degrees of complex oscillatory-zonal growth are common in the upper part of the GMA. These grains are interpreted as records of growth episodes during earlier influxes of magma which were responsible for the development of the underlying cyclic units, but escaped incorporation into the cumulate pile.

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Feldspat-Texturen im Giant Mottled Anorthosite der Bastard-Einheit in der oberen kritischen Zone des westlichen Bushveld-Komplexes

Zusammenfassung Die Bastard-Einheit, die die Merensky-Einheit überlagert, ist die oberste und am besten entwickelte der zyklischen Einheiten in der oberen kritischen Zone; ihr oberer Kontakt gilt als die Grenze zwischen der Kritischen und der Main-Zone (entsprechend den Empfehlungen von SACS, 1980). Die Einheit unterscheidet sich aus drei Gründen von den Einheiten im liegenden: sie hat keinen gut definierten oberen Kontakt (mit einer darüberliegenden Einheit), sie ist wesentlich mächtiger als die Merensky und die Footwall-Einheiten, und sie hat eine ungewöhnliche mächtige Abfolge von Mottled Anorthosite als obersten Teil der Abfolge. Diese wohldefinierte anorthositische Abfolge wird als Giant Mottled Anorthosite (GMA) bezeichnet, und besteht hauptsächlich aus poikilitischem Anorthosit. Die GMA kann in 3 Teile, den unteren (LGMA), den mittleren (GMM) un den oberen (UGMA) unterteilt werden.Die petrographische Untersuchung von 82 Proben in der GMA aus 11 Bohrlöchern im Westteil des Bushveld-Komplexes zeigt, daß LGMA und GMM im wesentlichen Adkumulate sind, während die UGMA ein Orthokumulat darstellt. Die Hauptphase in der gesamten GMA ist Kumulus-Plagioklas ( 85 %); der Rest besteht aus Intercumulus-Orthopyroxen, Klinopyroxen, und geringen Mengen von Biotit. Diese sind die Komponenten der dunkleren mottles. Intercumulus invertierter Pigeonit kommt im oberen Teil der GMM, in der gesamten UGMA und in den unteren 30 Metern der Main-Zone vor. Innerhalb der UGMA tritt K-Feldspat hinzu, dieser kommt als Intercumulus Orthoklas und Antiperthit vor. Körner von Cumulusplagioklas mit verschiedenen Intensitäten komplexer Zonierung sind im oberen Teil der GMA verbreitet. Diese Körner werden als Hinweise auf Wachstumsepisoden während früherer Magmenzufuhr-Phasen interpretiert, die für die Entwicklung der zyklischen Einheiten im Liegenden verantwortlich waren, aber selbst nicht Teil der Cumulatabfolge wurden.

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With 5 Figures     

Tantalum mineralization in the apical part of the Cínovec (Zinnwald) granite stock

Summary Granite-hosted tantalum mineralization was studied in the apical part of the Cínovec (Zinnwald) granite stock (eastern Kruné hory, Czech Republic). Samples of granite and greisen from drill hole CS-1 (1596m deep), situated in the centre of the granite body were analysed chemically and examined by electron microprobe. The apical, mainly lepidolite granite with 24 to 212 ppm Ta contains Ta-rich Mn columbite, uranmicrolite and strueverite (tantalian rutile). During greisenization the contents of Ta decreased or remained the same, but the newly formed cassiterite has elevated contents of Ta, probably due to remobilization from albitized granites. Niobium and tantalum mineralization can be linked with both magmatic and postmagmatic stages of granite evolution. Ta-rich columbite formed as a result of albitization dominant at the top of the granite cupola, whereas magmatic Nb-rich columbite is present throughout the entire profile of the granite stock.The Cínovec granite stock is similar to some Palaeozoic Ta-bearing granite stocks in the Far East of Russia (Vosnesenka, Pogranichnyi) which are characterized by a vertical sequence of lepidolite, zinnwaldite and protolithionite granites. It shows minor similarities with Mesozoic amazonite-bearing granites in Transbaikalia (Etyka, Orlovka) and differs petrologically and mineralogically from the Palaeozoic lepidolite granite of Beauvoir (Échassieres) in France.

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Tantalvererzung im oberen Teil des Cínovec (Zinnwalder) Granitstocks

Zusammenfassung Eine granitgebundene Tantalvererzung wurde im oberen Teil des Cínovec (Zinnwalder) Granitstocks (östliches Erzgebirge, Tschechische Republik) untersucht. Granit- und Greisenproben aus der Mitte des Granitkörpers wurden chemisch und mittels Elektronenstrahl-Mikrosonde analysiert. Der apikale Lepidolitgranit mit 24-212 ppm Ta führt Ta-reichen Mangancolumbit, Uranmikrolit und Strueverit (Tantalrutil). Im Verlauf der Vergreisung wurden die Tantalgehalte erniedrigt oder blieben gleich. Nur der neugebildete Kassiterit zeigt, wahrscheinlich als Folge der Remobilisierung aus den albitisierten Graniten, erhöhte Tantalgehalte. Die Niob- und Tantalmineralisation ist an das magmatische und postmagmatische Stadium der Granitentwicklung gebunden. Tantalreiche Columbite wurden durch die Albitisierung im Apikalteil des Granitstockes gebildet, während die niobreichen Columbite des magmatischen Stadiums über das ganze Bohrprofil hinweg vorkommen.Der Zinnwalder Granitstock ist einigen paläozoischen Granitstöcken mit Tantalmineralisation im fernen Osten von Russland (Voznesenka, Pogranichnyi) ähnlich, welche durch eine vertikale Zonierung von Lepidolit-, Zinnwaldit- und Protolithionitgranit charakterisiert sind. Der Granitstock zeigt wenig ähnlichkeiten mit den mesozoischen Amazonitgraniten in Transbaikalien (Etyka, Orlovka) und unterscheidet sich petrologisch und mineralogisch vom paläozoischen Granit aus Beauvoir (Échassieres) in Frankreich.

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With 11 Figures     

Petrology, geochemistry and genesis of rift-related carbonatites of Ambadungar, India

Summary The Ambadungar (Amba Dongar) alkaline carbonatite complex is emplaced in the Deccan traps igneous province. A wide range of carbonatites and alkaline rocks are exposed around Ambadungar. The alkaline rocks have been classified as tinguaite, phonolite and/or phononephelinite, melanephelinite, and syenite and/or nepheline syenite whereas carbonatites vary from calcio-carbonatites to ferro- and silicocarbonatites. The enrichment in large-ion lithophile elements (LILE), P, and rare-earth elements (REE) in carbonatites is considered to result from fractionation of a mantle derived magmatic liquid, i.e. nephelinitic magma, by liquid immiscibility which also produced melanephelinite and/or phononephelinite with high field strength elements (HFSE) such as Ca, Mg, Fe, and Mn in the alkaline silicate liquid fraction. The La:Lu ratios of the carbonatites are typical of igneous rocks and vary between 590 and 1945, similar to many known magmatic carbonatites. The ¹³C concentration varies between –2 and –8 whereas ¹⁸O-values vary between 7.7 and 26.8. The ¹³C concentration is typical of primary igneous carbonatites but ¹⁸O enrichment is thought to be the result of post-magmatic processes such as interaction with meteoric water and re-equilibration with hydrous fluids at low temperatures.

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Petrologie, Geochemie und Genese der riftgebundenen Karbonatite von Ambadungar, Indien

Zusammenfassung Der Ambadungar (Amba Dongar) Alkalikarbonatit-Komplex liegt in der magmatischen Deccan Provinz. Er umfaßt eine Vielzahl von karbonatitischen und alkalischen Gesteinen, die in der Umgebung von Ambadungar aufgeschlossen sind. Die Alkaligesteine sind als Tinguaite, Phonolite und/oder Phononephelinite, Melanephelinite, Syenite und/oder Nephelinsyenite zu klassifizieren, die Karbonatite als Calcio-, bis Ferro- and Silicokarbonatite. Die Anreicherung an LIL-Elementen und Seltenen Erden in den Karbonatiten werden als das Ergebnis der Fraktionierung von Mantelschmelzen, i.e. eines nephelinitisches Magmas, infolge von Nichtmischbarkeit interpretiert. Melanephelinite und/oder Phononephelinite and hohe Gehalte an HFS-Elementen (Ca, Mg, Fe and Mn) in der alkalisch-silikatischen Schmelzfraktion sind ebenfalls das Ergebnis dieser Prozesse. Die La/Lu-Verhältnisse sind typisch für magmatische Karbonatite and variieren zwischen 590 and 1945. Die ¹³C Konzentrationen variieren zwischen -2 and -8 %o, die ¹⁸O Werte zwischen 7.7 and 26.8 %0. Während die ¹³C Konzentration typisch für primär magmatische Karbonatite ist, ist die ¹⁸O-Anreicherung mit postmagmatischen Prozessen, wie etwa die Interaktion mit meteorischen Wässern and die Reequilibration mit niedrig temperierten wäßrigen Fluiden, erklärbar.

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with 11 figures     

Geology and geochemistry of the Degana pluton—A proterozoic rapakivi granite in Rajasthan,India

Summary The Degana pluton hosts one of the few known tungsten deposits in India It is an epizonal, moderately high silica pluton emplaced during the Proterozoic in a posttectonic setting. Though homogeneous in composition, it displays textural heterogeneity from coarse-grained hypidiomorphic to fine-grained porphyritic to hypabyssal granite porphyry. Genetically related rhyolites are also present. Coherency of geochemical and mineralogical attributes in the Degana pluton can be explained by fractional crystallisation. Complex variety of hydrothermal and pneumatolytic features is also present. At shallow depths, emanation differentiation has led to progressive enrichment of Li, Rb, and W. Both the plutonic and volcanic phases of the magma show development of rapakivi texture and other diagnostic characteristics of the rapakivi granites.The Degana granite is a specialised granite and classified as an A-type intraplate anorogenic granite of mantle plume origin. The mineralogy and chemistry of the Degana pluton compares well with the various rapakivi granites of south-eastern Fennoscandia. Chemical and textural characteristics of the Degana pluton provide a constraint on the formation of the rapakivi texture when interpreted in terms of experimentally determined phase equilibria. The mantling process is interpreted as a result of pressure fluctuations due to escape and recharging of volatiles (e.g., H2O and F) accompanying the emplacement of the magma.

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Geologie und Geochemie des Degana-Plutons—ein proterozoischer Rapakivi Granite in Rajasthan, Indien

Zusammenfassung Der Degana Pluton enhält eine der wenigen in Indien bekannten Wolfram-Lagerstätten. Es handelt sich hier um einen epizonalen Pluton mit höheren Si-Gehalten, der während des Proterozoikums in ein posttektonisches Setting intrudiert wurde. Obwohl er in seiner Zusammensetzung homogen ist, zeigt er Heterogenität auf dem texturellen Bereich, die von grobkörnig hypidiomorph bis feinkörnig porphyritisch und schließlich bis zu hypabyssischen Granitporphyren reicht. Genetisch verwandte Rhyolite kommen im Untersuchungsgebiet auch vor. Übereinstimmende geochemische und mineralogische Parameter können auf fraktionierte Kristallisation zurückgeführt werden. Eine komplexe Vielfalt von hydrothermalen und pneumotolytischen Erscheinungen ist bemerkenswert. In geringen Tiefen hat die Emanations-Differentiation zu einer progressiven Anreicherung von Li, Rb und W geführt. Sowohl die plutonischen als auch die vulkanischen Erstarrungsprodukte des Magmas zeigen die Entwicklung von Rapakivi-Texturen und anderen diagnostischen Eigenschaften der Rapakivi-Granite.Der Degana-Granit ist ein spezialisierter Granit und ist als ein anorogener Intraplattengranit des A-Typs zu klassifizieren, der auf einen mantle plume zurückgeführt wird. Die Mineralogie und Chemie des Degana-Plutons läßt sich gut mit der verschiedener Rapakivi Granite im südöstlichen Fennoskandien vergleichen. Chemische und texturelle Eigenheiten des Degana Plutons ermöglichen eine Eingrenzung der Bildung von Rapakivi Texturen, sofern sie im Sinne experimentell bestimmter Phasen-Gleichgewichte interpretiert werden. Die Entstehung von Überwachsungen einzelner Kristalle wird als Resultat von Druckschwankungen interpretiert, die auf das Entweichen und die Neuzufuhr von volatilen Phasen (i.e. H₂O und F) im Gefolge der Platz nahme des Magmas zurückzuführen sind.