Neue Funde von Uran-Vanadium-Kernen mit Entfärbungshöfen

Zusammenfassung Neue Funde von Entfärbungshöfen mit dunklen Kernen in roten Gesteinen des Karbons, Rotliegenden und Buntsandsteins lassen 2 Haupttypen von Kernen erkennen: Vanadium-Blei-Kerne und Kupferkerne. Die Kerne enthalten bis zu 66,4 kg/t Uran, außerdem V, Pb, Cu und zahlreiche Spurenmetalle in bis zu 100facher Anreicherung gegenüber dem Muttergestein. Träger des U-Gehaltes ist in vielen Fällen vermutlich ein kolloidales U-Hydroxyd, das aus Verwitterungslösungen ausgefällt wurde. Die Hofbildung ist ein rein chemischer Prozeß und hat nichts mit der Strahlung zu tun.     

Geochemistry of newly discovered quaternary Shiribeshi Volcano,Northeast Japan Sea

Summary Shiribeshi Seamount is located to the east of the Okushiri Ridge, in the northeast Japan Sea. Whole rock K-Ar age of olivine-augite andesite dredged from the Seamount was determined to be 0.9 ± 0.2 Ma (Tsuchiya et al., 1989), indicating that Shiribeshi Seamount is a Quaternary volcano in the back-arc region off the junction of the Northeast Japan and Kurile arcs. Shiribeshi volcano is composed of basalt to rhyolite, which show a typical island arc calc-alkaline nature on the basis of petrographical characteristics of 95 samples dredged from four sites. Abundances of incompatible elements including K, Rb, Sr, Nb, P, Ti, Y and Zr in 16 representative rocks are discussed, together with those in the Quaternary volcanic rocks from the NE Japan and Kurile arcs in terms of compositional variation across the arcs. The estimated composition of the primary magma of Shiribeshi volcano is characterized by higher incompatible element contents and a higher Zr/Y ratio than primary magmas in the volcanic front side. Based on HFS element concentrations the degree of partial melting for three primary magmas of Oshima-Oshima, Shiribeshi and Rishiri volcanoes in the northeast Japan Sea may decrease gradually with increasing distance from the volcanic front. However, LIL element contents, especially K and Rb are lower in the primary magma of Rishiri volcano located far from the volcanic front than in the remaining two primary magmas, which would imply that LIL/HFS ratios (or degree of contribution of LIL elements originating from the subducted oceanic crust) become minimal at Rishiri volcano. One basalt and three andesites from Shiribeshi volcano have the restricted range of low⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of 0.70297–0.70300, which indicates that the magma source for Shiribeshi volcano may be slightly more enriched in Sr isotopic compositions than theN-type MORB source.

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Geochemie des neuentdeckten quartären submarinen Vulkans Shiribeshi im Nordöstlichen Japanischen Meer

Zusammenfassung Der Shiribeshi Seamount liegt östlich des Okushiri Rückens im nordöstlichen Japanischen Meer. Gesamtgesteins K-Ar Alter von Olivin-Augit-Andesiten von diesem Seamount ergeben Werte von 0,9 ± 0,2 Ma (Tsuchiya et al., 1989), und weisen darauf hin, daß Shiribeshi ein quartärer Vulkan im back-arc Bereich nahe dem Kreuzungspunkt des nordostjapanischen und des Kurilen-Inselbogens ist. Er besteht aus Gesteinen, deren Zusammensetzung von Basalt bis Rhyolit reicht. Petrographische Daten von 25 Proben, die von vier submarinen Lokationen durch Dredging aufgesammelt wurden, weisen auf eine typische kalk-alkalische Inselbogenzusammensetzung hin. Die Verbreitung von inkompatiblen Elementen, die unter anderem K, Rb, Sr, Nb, P, Ti, Y und Zr umfassen, in 16 representativen Proben wird zusammen mit denen von quartären vulkanischen Gesteinen aus dem nordöstlichen Japanischen und den Kurilen-Inselbogen diskutiert; dabei wird Variationen der Zusammensetzung über die Bögen hinweg besondere Beachtung geschenkt. Die so ermittelte Zusammensetzung des primären Magmas des Shiribeshi Vulkans wird durch höhere inkompatible Elementgehalte und höhere Zr/Y Verhältnisse charakterisiert, wenn man sie mit primären Magmen an der vulkanischen Stirn des Inselbogens vergleicht. HFS Element-Konzentrationen lassen erkennen, daß der Grad teilweiser Aufschmelzung für drei primäre Magmen von Oshima-Oshima, Shiribeshi und Rishiri im nordöstlichen Japanischen Meer graduell mit zunehmender Entfernung von der vulkanischen Stirm abnimmt. Die Gehalte an LIL Elementen und besonders an K und Rb sind in dem primären Magma des Rishiri Vulkans, der weit von der vulkanischen Front entfernt liegt, höher als in den zwei anderen primären Magmen. Dies weist darauf hin, daß LIL/HFS Verhältnisse (oder der Beitrag von LIL Elementen, die aus subduzierter ozeanischer Kruste stammen) am Rishiri Vulkan ein Minimum erreichen. Ein Basalt und drei Andesite von Shiribeshi zeigen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Verhältnisse von 0,70297 bis 0,70300; dies läßt erkennen, daß die Quelle des Magmas für Shiribeshi etwas mehr an⁸⁷Sr angereichert war, als dieN-Typ Quelle.

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With 7 Figures     

Elbaite pegmatites in the Moldanubicum: a new subtype of the rare-element class

Summary A new subtype of complex rare-element granitic pegmatites, the elbaite subtype, is proposed to designate pegmatites in which most of Li is stored in tourmaline. Elbaite pegmatites are widespread in the Bohemian and Moravian parts of the Moldanubicum. Internal structure commonly is simple, progressing from a granitic border unit through a graphic unit to local pods of blocky K-feldspar. Patches of an albitic unit are associated with the blocky pods or pockets developed in the central parts of some dikes. A very low proportion of micas is typical. Tourmaline (schorl to elbaite) is an omnipresent subordinate to accessory phase. Elbaite is found at and within the pockets, or associated with albite ± lepidolite in massive pegmatite. Hambergite, danburite, datolite and boromuscovite have been found at some localities. Elbaite from the elbaite pegmatites is apparently enriched in Mn and F, and shows low vacancies in the X-site, relative to elbaite from the lepidolite subtype. Lepidolite from elbaite pegmatites is close to polylithionite, whereas lithium micas from pegmatites of the lepidolite subtype show highly variable compositions from lithian muscovite to lepidolite with a substantial amount of the trilithionite (up to polylithionite) component.Paragenesis and composition of the elbaite pegmatites indicate conditions of consolidation that are rather different from those of other subtypes of the complex pegmatites: high activity of B, increased alkalinity of the parent medium, and reduced activity of P.

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Elbait-Pegmatite im Moldanubikum: Ein neuer Subtyp der Selten-Element Pegmatite

Zusammenfassung Um Pegmatite zu kennzeichen, in denen Li hauptsächlich an Li-führende Turmaline gebunden ist, wird ein Elbait Subtyp komplexer granitischer Selten-Element Pegmatite vorgeschlagen. Zusammen mit dem häufigeren und üblicherweise stärker Li-angereicherten Lepidolith-Subtyp, sind Elbait-Pegmatite im Moldanubikum Böhmens und Mährens weitverbreitet. Die Internstruktur ist allgemein einfach, beginnend mit einer granitischen Randzone, gefolgt von einer schriftgranitischen Zone mit Nestern mit blockigem K-Feldspat. Albit-reiche Zonen die sich im zentralen Teil der Pegmatitgänge entwickelten, sind mit diesen Nestern verbunden. Ein geringer Glimmeranteil ist typisch. Turmalin (Schörl bis Elbait) ist untergeordnet bis akzessorisch allgegenwärtig. Elbait kommt in den Taschen, oder vergesellschaftet mit Albit ± Lepidolith in den massigen Pegmatiten vor. Hambergit, Danburit, Datolith und Boromuscovit sind gelegentlich gefunden worden. Sie stellen späte Drusen-Minerale dar. Der Elbait aus den Elbait-Pegmatiten ist an Mn und F angereichert, und zeigt im Vergleich zum Elbait aus dem Lepidolith-Subtyp, wenig Leerstellen auf den X-Positionen. Lepidolith aus Elbait-Pegmatiten ähnelt Polylithionit, während Li-Glimmer aus Pegmatiten des Lepidolith-Subtyps sehr variable Zusammensetzungen von Li-betontem Muscovit bis Lepidolith mit erheblichen Anteilen von Trilithionit (bis Polylithionit) enthalten.Die Paragenese und Zusammensetzung der Elbait-Pegmatite verweisen auf Bildungsbedingungen, die sich erheblich von denen anderer Subtypen komplexer Pegmatite unterscheiden. hohe B-Aktivität, erhöhte Alkalinität der Fluidphase und niedrige P-Aktivität.

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With 4 Figures     

The zircon-thorite mineral group in metasomatized granite,Ririwai, Nigeria 2. zoning,alteration and exsolution in Zircon

Summary Zircon in the Ririwai biotite granite, and its albitized and greisenized varieties, is described by reflected-light and backscattered-electron (BSE) microscopy, and electron-microprobe analysis. The three rock-types show different features in their zircons. In biotite granite, some grains are corroded, and a patchy alteration is found which also affects zircons in greisenized rocks. Dark (low-reflectance) patches are enriched in minor elements (up to 7.9 wt% ThO₂, 4.0 UO₂ and 4.8 Y₂O₃). They are inferred to be metamict, from a combination of analytical evidence (low totals) and dark appearance in BSE images. The latter effect indicates the presence of submicroscopic voids. The dark patches are also inferred to contain hydroxyl anions. Albitized rocks have distinctive zircons with U-enriched cores (up to 6.1 wt% UO₂), and Hf-enriched margins (up to 14.0wt% HfO₂) with fine-scale growth-zoning of their Hf content. These grains are unaltered and are thought to have grown from the metasomatizing fluids, which the mineralogy indicates were fluorine-bearing. Fluoride complexing was probably important in the transport of the elements. A new interpretation proposed here, for numerous small inclusions of thorite in some parts of grains, is exsolution (following metastable growth of Th, U-rich zircon).

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Die Zirkon-Thorit Mineralgruppe im metasomatisierten Granit von Ririwai, Nigeria. 2. Zonierung, Alteration und Entmischungen im Zirkon

Zusammenfassung Zirkon aus dem Ririwai-Biotit-Granit und aus seinen albitisierten und vergreisten Varietäten wurde mit Auflicht-Mikroskopie, Backscatter Mikroskopie (BSE) und Mikrosonde untersucht. Die drei Gesteinstypen zeigen unterschiedliche Zirkonarten. Im Biotit-Granit sind manche Zirkonkörner korrodiert. Fleckige Alteration tritt sowohl bei Zirkonen aus dem Biotit-Granit wie auch in vergreisten Gesteinen auf. Dunkle (niedrig reflektierende) Flecken sind an Spurenelementen angereichert (bis zu 7,9 Gew.% ThO₂, 4,0% UO₂ und 4,8% Y₂O₃). Aus den analytischen Daten (niedrige Totale) und ihrem dunklen Erscheinen im BSE-Bild kann vermutet werden, daß sie metamikt sind. Dies deutet weiters auf das Vorhandensein von submikroskopischen Leerstellen hin. Die dunklen Flecken führen vermutlich auch Hydroxyl-Anionen. Die albitisierten Gesteine führen Zirkone mit U-angereicherten Kernen (bis 6,1 Gew.-% UO₂), Hf-reichen Rändern (bis 14,0 Gew.-%1 HfO₂) und mit einer feinen Wachstumszonierung des Hf-Gehaltes. Es handelt sich hierbei um unveränderte Körner, welche aus metasomatischen Fluida entstanden sind. Mineralogische Daten weisen darauf hin, daß die Fluida fluorführend waren. Fluorid-Komplexe haben wahrscheinlich eine große Bedeutung für den Transport der Elemente. Zahlreiche kleine Thorit-Einschlüsse in bestimmten Teilen der Zirkonkörner werden hier als Entmischungen (gefolgt von metastabilem Wachstum von Th, U-reichem Zirkon) interpretiert.

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With 7 figures     

Untersuchungen zum Stabilitätsbereich von Chloritoid und Staurolith

Zusammenfassung Zur experimentellen Erfassung der natürlichen Bildungsbedingungen von Chloritoid und Staurolith wurde zunächst das Auftreten dieser beiden Minerale in der Natur untersucht. An Hand von chemischen Analysen aus Literaturangaben wurde der Zusammensetzungsbereich chloritoidführender und staurolithf ührender Gesteine ermittelt. Diese weisen im Vergleich zu tonigen und sandigen Sedimenten bzw. deren metamorphen Äquivalenten häufig folgende Unterschiede auf: geringere Alkaligehalte, geringere Ca-Gehalte, geringere Werte für das Verhältnis MgFe, höhere Al-Gehalte. Die Unterschiede sind bei chloritoidführenden Gesteinen größer als bei staurolithführenden Gesteinen. Eine Folge davon ist, daß Staurolith bei der progressiven Metamorphose nicht nur aus chloritoidführenden Paragenesen hervorgeht, sondern auch aus der Paragenese Quarz + Muskovit + Biotit + Chlorit. Die Bildung von Staurolith aus dieser Paragenese, welche in natürlichen Gesteinen der Grünschieferfazies verbreitet vorkommt, bedingt offenbar auch das häufigere Auftreten von Staurolith, verglichen mit Chloritoid.Aus den Naturbeobachtungen ergibt sich, daß chloritoidführende Gesteine überwiegend folgende Paragenese aufweisen: Chloritoid + Quarz + Muskovit + Chlorit±Akzessorien. Almandin und Disthen bzw. Andalusit treten manchmal zusätzlich auf. Einige Minerale, welche häufig bei der Metamorphose toniger und sandiger Sedimente gebildet werden, treten in chloritoidführenden Gesteinen nicht auf. Es sind dies: Stilpnomelan, Kalifeldspat und Albit. Biotit tritt im größten Teil des Stabilitätsbereiches von Chloritoid ebenfalls nicht mit diesem zusammen auf. Das Auftreten dieser Minerale in Gesteinen der Grünschieferfazies kann als Hinweis gewertet werden, daß ein für die Bildung von Chloritoid ungeeigneter Chemismus vorliegt.Staurolithführende Gesteine weisen meist folgende Paragenese auf: Staurolith + Quarz + Muskovit + Biotit + Almandin + Plagioklas±Akzessorien. Disthen, Sillimanit oder Andalusit können zusätzlich auftreten. Dagegen kann das Auftreten von Kalifeldspat und von Cordierit in muskovitführenden Gesteinen der unteren Amphibolitfazies als Hinweis gewertet werden, daß Staurolith infolge eines ungeeigneten Chemismus nicht gebildet wurde.Der Druckbereich, innerhalb dessen Chloritoid nach bisherigen Naturbeobachtungen gebildet wird, reicht von niedrigen Drucken, entsprechend der Kontaktmetamorphose, bis zu hohen Drucken, entsprechend der glaukophanitischen Grünschieferfazies der Regionalmetamorphose. Für Staurolith ist auf Grund von Naturbeobachtungen ein ähnlich großer Druckbereich anzunehmen, welcher von den entsprechenden Drucken der Kontaktmetamorphose bis zu den hohen Drucken der Regionalmetamorphose vom Barrow-Typ reicht. Der Temperaturbereich, innerhalb dessen Chloritoid in den häufigen natürlichen Paragenesen stabil ist, erstreckt sich zumindest über den Bereich der gesamten Grünschieferfazies; Staurolith ist in den häufigen natürlichen Paragenesen zumindest über den unteren Teil der Amphibolitfazies stabil. In natürlichen Gesteinen können viele Mineralreaktionen unter Beteiligung von Chloritoid oder Staurolith ablaufen, häufig dagegen dürften nur wenige von ihnen sein, und zwar: Chlorit + Kaolinit = Chloritoid + Quarz + Wasser Chloritoid + Chlorit + Quarz = Staurolith + Almandin + Wasser Chloritoid + Muskovit = Staurolith + Biotit + Almandin + Wasser Chlorit + Muskovit = Staurolith + Biotit + Quarz + Wasser Staurolith + Muskovit + Quarz = Al- Silikat + Biotit + Wasser Experimentell konnten diese oben angeführten Reaktionen noch nicht vollständig beobachtet werden; weitere Versuche dazu sind im Gange. Dagegen konnte der Ablauf einer Reaktion Chloritoid + Al-Silikat = Staurolith + Quarz + Wasser im Bereich von 4000–8000 Bar bei 545±20° C reversibel nachgewiesen werden. Diese Reaktion wird zwar infolge des Mineralbestands chloritoidführender Gesteine in der Natur relativ selten stattfinden; jedoch ist mit ihrer experimentellen Durchführung erstmalig eine Reaktion unter Beteiligung von Chloritoid und Staurolith nachgewiesen worden, welche in dem von Winkler (1965) angegebenen p, T-Bereich für die Grenze Grünschieferfazies/Amphibolitfazies abläuft. Die Phasengrenze der in der Natur häufiger ablaufenden Reaktion, wobei Staurolith + Biotit gebildet und Chlorit + Muskovit abgebaut werden, dürte nach bisherigen Ergebnissen von zur Zeit laufenden Versuchen ebenfalls in diesem p, T-Bereich liegen. Die Lage der Phasengrenzen dieser Reaktionen stimmt daher gut mit petrographischen Beobachtungen an Gesteinen des Grenzbereiches Grünschieferfazies/Amphibolitfazies überein. Eine weitere Bestätigung der experimentellen Ergebnisse lieferten Untersuchungen von Althaus (1966a, b, c) über die Stabilitätsbereiche von Andalusit, Sillimanit, Disthen und Pyrophyllit. Danach kann Chloritoid stabil zusammen mit Disthen, Andalusit oder Pyrophyllit auftreten, dagegen nicht mit Sillimanit. Diese Schlußfolgerung wird durch die natürlichen Paragenesen bestätigt.Die für die obere Stabilitätsgrenze von Staurolith angegebene Reaktion Staurolith + Quarz = Almandin + Al-Silikat + Wasser (Turner u. Verhoogen, 1960; Winkler, 1965), konnte in der eigenen Untersuchung nicht nachgewiesen werden. Nach Versuchen von Newton (schrift. Mitt., 1966) liegt diese Phasengrenze im Bereich 10000–20000 Bar um 700° C, d.h. in einem Temperaturbereich, welcher bei den eigenen Experimenten nur wenig untersucht wurde. Auf Grund von petrographischen Beobachtungen dürfte jedoch der Abbau von Staurolith in natürlichen Gesteinen meist nach einer anderen Reaktion, nämlich nach der Gleichung Staurolith + Muskovit + Quarz = Al-Silikat + Biotit + Wasser vor sich gehen. Über die Lage der Phasengrenze dieser Reaktion ist noch nichts bekannt.Aus der Untersuchung ergab sich ferner, daß entgegen der Annahme von Winkler (1965) Chloritoid kein geeigneter Indikator für die Druckbedingungen einer Metamorphose ist, da dieses Mineral nur in Gesteinen mit einem speziellen Chemismus auftritt und nach bisherigen Naturbeobachtungen über einen weiten Druckbereich hinweg gebildet werden kann. Aus den gleichen Gründen kann auch Staurolith nicht als geeigneter Druckindikator angesehen werden. Es muß vermutet werden, daß die Bereiche chemischer Gesteinszusammensetzungen innerhalb derer Chloritoid bzw. Staurolith gebildet werden können eine Abhängigkeit von Druck und Temperatur zeigen, und zwar in ähnlicher Weise wie dies nach Chinner (1962) für die Bildung von Almandin zutreffen soll. Diese Bereiche geeigneter Gesteinszusammensetzungen dürften bei relativ niedrigen Drucken beschränkter sein als bei hohen Drucken, und zwar als Folge einer stetigen Änderung des Chemismus koexistierender Minerale mit wechselnden p, T-Bedingungen.

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Compared with the bulk chemical composition of the shales, sandstones and their metamorphic equivalents, chloritoid- and staurolite-bearing rocks have a restricted chemical composition; they are poorer in alkalies and CaO, have comparatively lower MgFe ratio and higher Al₂O₃-content than most of the metamorphic rocks devoid of these two minerals. Further, the bulk composition of the chloritoid bearing-rocks is more restricted than that of the staurolithe-bearing ones. Consequently, in course of a progressive metamorphism, staurolite is produced not only at the cost of the assemblage chloritoid+quartz+muskovite + chlorite but also at the cost of the assemblage quartz+muskovite+biotite+chlorite. This explains why staurolite is more frequent than chloritoid. From empirical petrographical observation it is known that chloritoid and staurolite are found both in contact as well as in regional metamorphic areas. This fact as well as the special bulk composition necessary for their formation make them unsuitable as indicators of pressure acting during the metamorphism.The lower stability limit of chloritoid could not be worked out by hydrothermal experimentation. However the phase transition chloritoid+Al-silicate=staurolite+quartz+water was observed around 545±20° C at pressures between 4000–8000 bars. The reversal of the reaction was also successful. The p, T conditions of this reaction, therefore, compare favourably with the greenschist/amphibolite facies boundary given by Winkler (1965). Tentative results show that another reaction, namely the formation of staurolite in the assemblage chlorite+muskovite+quartz also takes place at the same p, T conditions of that facies boundary. The upper stability limit of staurolite could not yet been established experimentally in our laboratory. Petrographic observations show that in natural assemblages, staurolite breaks down more probably through reactions with muskovite + quartz rather than through the more simple reaction staurolite + quartz to Al-silicate + almandine.

     

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

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

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

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

     

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     

Mafic microgranular enclaves from the Xanthi pluton (Northern Greece): An example of mafic-felsic magma interaction

Summary Petrographic, geochemical and isotopic data are reported for the mafic microgranular enclaves occurring in a calc-alkaline Oligocene pluton outcropping near Xanthi town in northern Greece. The intrusion is composed of dominant granodiorites with minor tonalites and quartz diorites. Mafic enclaves occur in large swarms concentrated near the margins of the pluton. They have fine-grained porphyritic textures and contain the same minerals as their granodioritic and tonalitic host rocks (Pl, Qtz, Bt, Hb1, Kfs ± Ap, Zrn, Mt, Spn) but in totally different modal proportions. Chemical compositions range from mafic to intermediate and are characterized by higher abundance of Na₂O) and lower contents of CaO and Sr with respect to an average basaltic magma with a similar SiO₂ content. The initial Sr isotopic ratios, ranging from 0.7061 to 0.7063, are similar to those of the enclosing rocks (0.7062-0.7063). Field evidence, as well as petrographic and geochemical data, suggests that the analyzed enclaves derived from disruption of synplutonic intrusions of cogenetic mafic magma. The Xanthi pluton could represent ascent of a zoned magma body, with a silicic cap (granodiorite, tonalite, quartz diorite) having intruded first followed by the deeper more mafic levels as syn-intrusive dikes.

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Mafische mikrogranulare Enklaven aus dem Xanthi Pluton, Nord-Griechenland: Ein Beispiel von mafisch-felsischer Magma-Wechselwirkung

Zusammenfassung Petrographische, geochemische und Isotopen-Daten für mafische mikrogranulare Enklaven in einem kalk-alkalischen oligozänen Pluton, der in der Nähe der Stadt Xanthi in Nord-Griechenland aufgeschlossen ist, werden präsentiert. Die Intrusion besteht hauptsächlich aus Granodioriten mit untergeordneten Tonaliten und QuarzDioriten. Mafische Enklaven kommen in großen Schwärmen, besonders an den Rändern des Plutons vor. Sie zeigen feinkörnige prophyritische Texturen und enthalten diesselben Minerale wie ihre granodioritischen und tonalitischen Wirtsgesteine (P1, Qtz, Bt, Hb1, Kfs ± Zrn, Mt, Spn), aber in vollkommen verschiedenen modalen Verhältnissen. Chemische Zusammensetzungen schwanken von mafisch bis intermediär und werden durch höhere Gehalte an Na₂O und niedriger Gehalte von CaO und Sr, verglichen mit durchschnittlichem Basaltmagma mit ähnlichem SiO₂-Gehalt, gekennzeichnet. Die Strontium-Initiale schwanken von 0,7061 bis 0,7063, und sind denen der umgebenden Gesteine (0,7062-0,7063) ähnlich. Geländebefunde, wie auch petrographische und chemische Daten, zeigen, daß die analysierten Enklaven auf das Aufbrechen von synplutonischen Intrusionen cogenetischen mafischen Magmas zurückgehen. Der XanthiPluton könnte dem Aufstieg eines zonierten Magmenkörpers zuzuordnen sein, mit einem Si-reichen Dach (Granodiorite, Tonalite, Quarzdiorite), das zuerst intrudiert ist, gefolgt von den tiefer angesiedelten, mehr mafischen Gesteinen als syn-intrusive G:ange.

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With 7 Figures     

Fission-track dating of the south-eastern Bohemian massif (Waldviertel,Austria): thermochronology and long-term erosion

Apatite fission-track thermochronology was applied to the outcropping Variscan basement of the south-eastern Bohemian massif in order to resolve its post-Variscan cooling and denudation history. Nineteen samples could be dated by the grain-population method. The ages range from 235 to 90 Ma (Middle Triassic to Middle Cretaceous). Neglecting some local variations, they show a decrease from the western edge of the Moravian Thaya window towards the west and the south. Fission-track length histograms mainly exhibit broad distributions with arithmetic means between 12.3 and 13.4 µm, and standard deviations between 1.5 and 2.0 µm. Thermochronological model calculations of the measured data demonstrate that the apatite fission-track memory of the samples reaches back until the begin of the Cretaceous, and for some samples even until the Permian. The regional fission-track cooling pattern is not related to the limitations and the internal structure of the Moravian Thaya window, which appears to be an elder—probably Late Carboniferous to Permian—tectonic feature. Also the Vitis fault does not delimit areas of different thermochronological behaviour. Therefore, significant vertical offset on that fault can be excluded for the Cretaceous and Cenozoic. Thermochronological model calculations of fission-track ages and length data are consistent with the assumption of regional sedimentary reburial during the Late Cretaceous. The amount of reburial could have attained 1 km. The Cenozoic bulk denudation was in the order of 1 to 3 km.

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Zusammenfassung Die postvariszische Abkühlungs- und Denudationsgeschichte der südöstlichen Böhmischen Masse wurde mittels Apatit-Spaltspuranalyse untersucht. Neunzehn Proben wurden mit der Kornpopulationsmethode datiert. Die Spaltspuralter liegen zwischen 235 und 90 Ma (mittlere Trias bis mittlere Kreide). Abgesehen von kleinen lokalen Abweichungen, nehmen die Alter von der Westecke des Thayafensters in Richtung Süden und Westen ab. Nahezu alle Histogramme der Spurenlängen zeigen relativ breite Verteilungen mit arithmetischen Mittelwerten zwischen 12,3 und 13,4 µm, und mit Standardabweichungen zwischen 1,5 und 2,0 µm. Thermochronologische Modellberechnungen mit den gemessenen Daten zeigen, daß das Apatit-Spaltspurgedächtnis aller Proben mindestens bis zum Beginn der Kreide, für manche Proben sogar bis ins Perm zurückreicht. Die regionale Verteilung der Spaltspurdaten zeigt keine Übereinstimmung mit den Grenzen und dem inneren Bau des Thayafensters, welches eine offenbar ältere—wahrscheinlich oberkarbonische bis permische—tektonische Struktur darstellt. Auch an der Vitisstörung tritt keine sprunghafte Änderung des thermochronologischen Verhaltens der Gesteine auf. Daher kann ein bedeutender kretazischer oder känozoischer Vertikalversatz an dieser Störung ausgeschlossen werden. Thermochronologische Modellberechnungen der Apatit-Spaltspurdaten unterstützen die Annahme einer regionalen Wiederversenkung infolge oberkretazischer Sedimentbedeckung. Die Mächtigkeit der oberkretazischen Sedimente über dem Grundgebirge könnte bis ca. 1 km betragen haben. Der känozoische Gesamtabtrag lag zwischen 1 und 3 km.

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Composition and total-Pb model ages of monazite from high-grade paragneisses in the Abu Swayel area, southern eastern desert, Egypt

Summary Monazites from high-grade metapelitic paragneisses from the southern Eastern Desert of Egypt (Abu Swayel area) were analysed with the electron microprobe mainly in an attempt to broadly constrain the metamorphic ages of the rocks by means of chemical Th(U)-Pb dating. Two samples were investigated, one showed weak signs of a greenschist facies overprint, the other one did not. For each sample, weighted average ages were calculated from long-time analyses of 18 (16) individual grains with a 5 m beam placed in the grain centres. The average ages were almost the same (636± 10 Ma, 633±10 Ma). The monazites appeared chemically fairly uniform and homogeneous in both samples with ThO₂ contents of ca. 3.3-4.5 wt.%, UO₂ 0.4-1.2 wt.%, La₂O₃ 12–13 wt.%, Nd₂O₃ 11-13 wt.%, Y₂O₃ 1.8-2.6 wt.%. Some larger grains displayed a weak concentric zoning in the BSE image with increasing brightness near the rims. A microprobe traverse was laid across a zoned monazite from the slightly retrogressed sample. It was found that the U and Y contents were somewhat higher in the outer growth shell. The high Y contents at the rims argue for crystal growth under prograde temperature conditions and against a retrograde overgrowth. There appeared to be a tendency that the model ages become slightly younger towards the crystals rim (645±15 Ma in the core section versus 633±16 Ma in the rim section of the profile). However, the observed differences are interpreted as equivocal due to the limited resolution of EMP monazite dating. Clearly, the results do not support previous hypotheses, according to which Abu Swayel gneisses should belong to pre-Panafrican, mid-Proterozoic metamorphic sequences. Instead, the data accord with other 600-650 Ma metamorphic ages recently recognized near the contact of the East Sahara Craton and the Arabian Nubian Shield. The best interpretation is that high-grade metamorphism at that time occurred in connection with collisional crustal thickening, when a Panafrican terrane assembly was attached to the east Sahara Craton from the (present day) east. This event appears to be distinct from an earlier phase of high-grade regional metamorphism between ca. 700 and 750 Ma, which has been documented in other parts of the Arabian Nubian Shield.

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Zusammensetzung und gesamtblei-Modellalter von Monazit aus hochgradig metamorphen Paragneisen der Abu swayel Region, südliche Ostwüste, Ägypten

Zusammenfassung Monazite aus amphibolitfaziellen metapelitischen Paragneisen der Abu Swayel Region in Südägypten (SW Eastern Desert) wurden mit der Mikrosonde analysiert, unter anderem um die Metamorphosealter der Gesteine auf dem Weg einer chemischen Th(U)-Pb Datierung annäherungsweise zu bestimmen.Zwei Proben wurden untersucht, eine davon wies eine lei Überprägung unter grünschieferfaziellen Bedingungen auf. In jeder Probe wurden 18 bzw. 16 Monazite, jeweils in den Kornzentren, mit langer Zählzeit und mit auf 5 gm defokussiertem Strahl analysiert. Die aus den Analysen errechneten mittleren Th(U)-Pb Alter waren in beiden Proben praktisch gleich (636 10 Ma, 633 ± 10 Ma). Auch die Chemismen der Monazite erwiesen sich in beiden Proben als sehr ähnlich und ziemlich homogen (ThO₂ 3.3-4.5 wt.%, UO₂ 0.4-1.2 wt.%, La₂O₃ 12-13 wt.%, Nd₂O₃ 11–13 wt.%, Y₂O₃ 1.8-2.6 wt.%). Nur einzelne größere Körner ließen im BSE-Bild einen ganz schwachen konzentrischen Zonarbau mit größerer Helligkeit am Rand erkennen. Durch ein solches Korn aus der leicht retrograden Probe wurde ein chemisches Profil gelegt urn den Zonarbau zu quantifizieren bzw. die Altershomogenität zu testen. Die Randzone wies dabei leicht erhöhte Gehalte an U and Y auf. Die hohen Y Werte sprechen für eine Kristallisation unter hohen Temperaturen und gegen ein retrogrades Weiterwachsen. Die chemischen Modellalter waren im Kornzentrum im Schnitt etwas höher als am Kornrand (645±15, 633±16 Ma). Allfällige Zeitdifferenzen im Wachstum oder Bleiverlusteffekte waren allerdings innerhalb des methodischen Fehlers nicht sicher auflösbar. Die untersuchten Paragneise wurden bisher meist als Reste eines mittelproterozoischen, prä-panafrikanischen Kristallins angesehen. Die chemischen Modellalter für die Monazite bestätigen diese Ansicht aber nicht, sondern passen vielmehr gut zu anderen Metamorphosealtern von etwa 600 bis 650 Ma, welche in der letzten Zeit mehrfach entlang der Grenzzone zwischen dem Ostsahara-Kraton und dem ArabischNubischen Schild dokumentiert wurden. Die wahrscheinlichste Erklärung ist, daß diese Regionalmetamorphose durch das Andocken panafrikanischer Terrane an den Kraton verursacht wurde.

     

Geology,geochemistry and age of a Cu-Mo-bearing granite at Kabeliai,southern Lithuania

Summary A Cu-Mo-bearing granitoid belonging to the concealed Precambrian crystalline basement of Lithuania has been dated by the U-Pb zircon method and investigated geochemically. chemically. The granitoid is located at Kabeliai in southernmost Lithuania and forms part of a granitoid complex recognized as the Marcinkonys batholith. The Kabeliai granite is composed of quartz, plagioclase, microcline and biotite and shows a granitic to adamellitic peralummous/metaluminous composition with dominantly I-type chemistry. U-Pb dating of zircon yields an age of 1505 ± 11 Ma, which is considered to reflect the crystallization age of the granite.The Kabeliai granite displays several similarities in terms of geological setting, chemistry and age with certain granitoids in northeastern Poland (Mazury complex) and northwestern Belorussia (Mostovsky, Kamensky and Vydgodsky plutons), which are considered rapakivi-like in the literature. It is, however, uncertain whether proper rapakivi granites really exist in these areas as none of these granitoids displays the common characteristics of rapakivi granites (A-type chemistry, wiborgitic textures, associated Sn-Be-Pb-Zn-Cu mineralizations). We speculate that the 1.4-1.5 Ga granites southeast of the Baltic Sea rather might be correlated with granites of comparable age and geochemical character in southwestern Sweden. Another possible alternative is that the granitoids in Lithuania may not be correlated with any part of the Fennoscandian Shield.Zusammenfassung Ein Cu-Mo-führender Granitoid, der zum präkambrischen, kristallinen Grundgebirge Litauens gehört, wurde mittels der U-Pb Methode an Zirkonen datiert und geochemisch untersucht. Der Granit repräsentiert einen Teil des Marcinkonys Batholithes, und tritt in Kabeliai, im südlichsten Litauen auf. Der Kabeliai Granit besteht aus Quarz, Plagioklas, Mikroklin und Biotit und zeigt adamellitische, peraluminöse/metaluminöse Zusammensetzung mit vorwiegend 1-Typ Charakter auf. U-Pb Datierung der Zirkone ergibt ein Alter von 1505 ± 11 Mio Jahren, das als Kristallisationsalter anzusehen ist.In seinem geologischen mit Granitoiden im nordöstlichen Polen (Mazury Komplex) und Grant Ånlichkeiten mit Granitoiden im nordöstlichen Polen (Mazury Komplex) und Grant Ånlichkeiten mit Granitoiden im nordöstlichen Polen (Mazury Komplex) und im nordwestlichen Weißrussland (Mostovsky, Kamensky und Vydgodsky Plutone), die in der Literatur als Rapakivi-ähnlich angesehen werden. Es ist jedoch unischer ob echte Rapakivi-Granite in diesen Regionen existieren. Keiner dieser Granite zeigt nämlich die für Rapakivi-Granite typischen Kennzeichen (A-Typ Chemie, Wiborgit Texturen, assoziierte Sn-Be-Pb-Zn-Cu-Mineralisationen). Wir vermuten, daß die 1.4 1.5 Mia Jahren alten Granite südöstlich der Ostsee eher mit Graniten ähnlichen Alters und von ähnlichem geochemischen Charakter im südwestlichen Schweden zu vergleichen sind. Eine weitere Alternative wäre, daß die Granitoide Litauens mit keinem Granit im Fennoskandischen Schild korreliert werden können.

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Geologie, Geochemie und Alter des Cu-Mo führenden granites von Kabeliai, südliches Litauen

     

Age,origin and geodynamic significance of a polymetamorphic felsic intrusion in the Ötztal Crystalline Basement,Tirol, Austria

Summary A multi-method approach was applied to derive the age and origin of an orthogneiss body located in the central Kaunertal, western Ötztal Crystalline Basement (ÖCB). The Tieftal orthogneiss body is an internally differentiated, polymetamorphosed epizonal intrusion, embedded in amphibolites. It comprises leucocratic hedenbergite-hornblende-, hornblende- and biotite-hornblende-gneisses, but also some melanocratic rock types. The leucocratic Tieftal gneisses are granitic, have a near eutectic melt composition and share some features of A-type granites, such as high Na₂O+K₂O(8.07 to 8.58wt%), Zr (379 to 554ppm) and Y (58 to 79ppm) contents. The REE-patterns are rather flat ((La/Yb)_N=2.4 to 3.7), with distinct negative Eu anomalies. Single zircon evaporation dating of two samples and Sm-Nd dating of relict magmatic titanite resulted in ages of 487±7, 484±3 and 487±5Ma, respectively. The weighted mean of 485±3Ma is interpreted as the primary crystallization age of the Tieftal orthogneiss body. Rb-Sr whole rock dating results in a well defined regression line, corresponding to an age of 411±9Ma. This age clearly documents at least a partial resetting of the whole rock Rb-Sr system, which is most probably due to subsequent metamorphic overprint. The leucocratic Tieftal gneisses are isotopically rather primitive with an Nd _CHUR ^{485 Ma} value of +1.7 and a calculated magmatic initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio of 0.7047. These data suggest a major mantle contribution. Most probably, they originated through fractionation of the magmatic precursors of the accompanying tholeiitic metabasites. The more primitive isotopic composition of ÖCB metabasites and some late Archean/early Proterozoic and Cambrian inheritance in Tieftal gneiss zircons suggest some involvement of old crustal rocks, too. The amount of crustal contamination can be calculated to be in the range of 10 to 40%. The Tieftal gneisses and the accompanying metabasites are interpreted as remnants of igneous rocks related to an early Ordovician rifting and incipient formation of new oceanic crust, an event which can be traced throughout the central and western European Variscan and Alpine terranes.

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Alter, Genese und geologische Bedeutung einer polymetamorphen felsischen Intrusion im Ötztalkristallin, Tirol, Österreich

Zusammenfassung Ein Vielzahl von Methoden wurde angewandt, um das Alter und die Genese eines Orthogneiskörpers im mittleren Kaunertal, westliches Ötztalkristallin, abzuleiten. Der Tieftal-Orthogneiskörper ist eine in Amphiboliten eingeschaltete, intern differenzierte, polymetamorph überprägte, epizonale Intrusion. Er umfaßt sowohl leukokrate Hedenbergit-Hornblende-, Hornblende- und Biotit-Hornblende-Gneise als auch untergeordnet melanokrate Gesteine. Die leukokraten Tieftal-Gneise besitzen einen granitischen, beinahe einer eutektischen Schmelze entsprechenden Chemismus; einige Parameter wie hohe Na₂O+K₂O(8.07 bis 8.58Gew%), Zr(379 bis 554ppm) und Y(58 bis 79ppm) Gehalte weisen auf eine A-Typ Affinität hin. Die SEE-Spektren sind nur gering fraktioniert ((La/Yb)_N=2.3 bis 3.7) und weisen eine markante negative Eu-Anomalie auf. Einzelzirkon-Evaporationsdatierungen an 2 Proben und eine Sm-Nd Datierung von reliktischem magmatischem Titanit ergeben Alter von 487±7, 484±3 und 487±5Ma. Der gewichtete Mittelwert von 485±3Ma wird als das primäre magmatische Kristallisationsalter des Tieftal-Orthogneiskörpers interpretiert. Eine Rb-Sr Gesamtgesteinsdatierung ergibt eine gut definierte Regressionsgerade mit einem Alter von 411±9Ma. Dieses Alter beweist eine postmagmatische Störung des Rb-Sr Gesamtgesteinssystems, die durch die metamorphen überprägungen verursacht wurde. Die leukokraten Tieftal-Gneise besitzen eine relative primitive isotopische Zusammensetzung mit einem Nd _CHUR ^{485 Ma} a Wert von +1.7 und einem zurückgerechneten magmatischen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Initialverhältnis von 0.7047. Diese Daten machen eine große Beteiligung von Mantelmaterial wahrscheinlich. Am ehesten entstanden die leukokraten Tieftal-Gneise durch magmatische Fraktionierungsprozesse aus den Ausgangsgesteinen der begleitenden tholeiitischen Metabasite. Die noch primitivere isotopische Zusammensetzung der Metabasite im Ötztalkristallin und spätarchaische/frühproterozoische sowie kambrische Komponenten in den Zirkonen der leukokraten Tieftal-Gneise weisen aber auch auf die Beteiligung alten krustalen Materials hin. Der Anteil der krustalen Komponente liegt im Bereich von 10 bis 40%. Der Tieftal-Orthogneiskörper und die begleitenden Metabasite werden als Relikte magmatischer Gesteine, die während eines frühordovizischen Riftings und der beginnenden Bildung neuer ozeanischer Kruste entstanden sind, gedeutet. Zeugen dieses Vorganges sind in allen variszisch und alpidisch geprägten Gebieten Westund Mitteleuropas zu finden.

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With 13 Figures     

The upper mantle beneath Kapfenstein and the Transdanubian volcanic region,E Austria and W Hungary: A comparison

Summary A representative suite of ultramafic xenoliths from Kapfenstein, Austria, has been investigated petrographically. Textures and mineral chemistries are compared with published data on Hungarian xenoliths and discussed within the framework of the hypothesis of a mantle diapir beneath the Transdanubian Volcanic Region (TVR) of E Austria and W Hungary. We succeeded in recognizing important differences which seem to support the TVR mantle diapir concept. Below the external part of the TVR (Kapfenstein) the upper mantle seems to be essentially untectonized and lithologically rather monotonous (e.g., Type II clinopyroxenites are absent). In contrast, both deformed (equigranular) and undeformed (protogranular) peridotite xenoliths occur in the internal part (Balaton area) where Type II clinopyroxenite xenoliths as well as Type I/Type II composite rocks are present. It is remarkable that at Gérce (Hungary), situated approximately mid-way between the internal and external regions, almost exclusively porphyroclastic xenoliths occur.The undeformed xenoliths from Kapfenstein are largely unfractionated. A small proportion exhibits depletions in basaltic component or some mild influence of mantle metasomatism. Several mineral chemical parameters, such asmg-number of olivine, Al₂O₃ content of spinel and clinopyroxene, apparent pyroxene equilibration temperature, etc., show a narrow distribution with a pronounced maximum in the undeformed Kapfenstein xenoliths. By contrast, the deformed xenoliths from the internal TVR show a much broader range of values with no distinct maximum, attesting to a more complex chemical and physical evolution. Thus a direct relationship between deformation and chemistry seems to be confirmed. The deformed rocks can be extreme in two ways: they can either be strongly depleted or strongly enriched as documented by the high contents of clinopyroxene in equigranular xenoliths from Szigliget. Tectonization apparently opens the way for mass transport in either direction.

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Der obere Mantel unterhalb Kapfenstein und der Transdanubischen Vulkanischen Region, E-Österreich und W-Ungarn: Ein Vergleich

Zusammenfassung Eine repräsentative Suite von ultramafischen Xenolithen von Kapfenstein, Steiermark, wurde petrologisch untersucht. Die Gefüge und Mineralchemismen werden mit publizierten Daten von ungarischen Vorkommen verglichen und im Rahmen der Mantel-Diapir-Hypothese für die Transdanubische Vulkanische Region (TVR) diskutiert. Der Vergleich ergab wesentliche Unterschiede, welche das TVR-Mantel-Diapir-Konzept unterstützen. Der Mantel unterhalb des äußeren Teiles der TVR (Kapfenstein) ist praktisch untektonisiert und lithologisch monoton (z.B. fehlen Typ II Klinopyroxenite). Im Gegensatz dazu finden sich im inneren Teil (Balaton-Region) sowohl deformierte (equigranulare) als auch nicht-deformierte (protogranulare) Xenolithe zusammen mit Typ II Klinopyroxeniten. Auch zusammengesetzte Xenolithe, bestehend aus Typ I und Typ II Gesteinen sind vorhanden. Bemerkenswert ist, daß bei Gérce (Ungarn), eine Lokalität, welche sich zwischen dem inneren und äußeren Teil der TVR befindet, fast ausschließlich nur porphyroklastische Xenolithe vorkommen.Die undeformierten Xenolithe von Kapfenstein sind größtenteils unfraktioniert. Einige wenige zeigen Verarmungen oder geringfügige metasomatische Anreicherungen. Histogramme mineralchemischer Parameter zeigen sehr deutlich die Unterschiede zwischen den undeformierten Kapfenstein Xenolithen und den deformierten der inneren TVR. Die Kapfenstein Xenolithe zeigen typischerweise regelmäßige Verteilungen mit einem deutlichen Maximum. Die Xenolithe der inneren TVR hingegen zeigen eine flache Verteilung und weisen damit auf eine wesentlich komplexere chemische Entwicklung hin. Unsere Daten scheinen einen direkten Zusammenhang zwischen Deformation und chemischer Veränderung aufzuzeigen. Die deformierten Gesteine können in dieser Hinsicht zwei Extreme annehmen: Sie können entweder stark verarmt oder stark angereichert sein. Letzeres wird z.B. beeindruckend durch die hohen Gehalte an Klinopyroxen der equigranularen Xenolithe von Szigliget dokumentiert. Tektonisierung scheint die Wege für Massen-Transporte in beiden Richtungen zu öffnen.

     

Textural and chemical evidence bearing on sulfide-silicate reactions in metasediments

Two textural relationships between pyrrhotite and ferromagnesian silicates were found to occur in a metamorphosed sandy pelite at the staurolite grade of metamorphism. (1) Increased grain size of silicates at the pyrrhotite-silicate boundary; (2) Oriented intergrowths of pyrrhotite in large grains of chlorite and biotite. Both textures were interpreted as resulting from sulfide-silicate reactions. Ferromagnesian silicates in these sulfidic rocks show higher Mg/Fe ratios than those in non-sulfidic rocks in the same area.

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Zusammenfassung In einem bis zur Staurolith-Fazies metamorphosierten ehemaligen sandigen Pelit werden zwei Gefügebeziehungen zwischen Magnetkies und Eisen-Magnesium-Silikaten festgestellt: (1) Eine Kornvergrößerung der Silikate an der Grenze Magnetkies—Silikate; (2) Eine orientierte Verwachsung von Magnetkies mit großen Kristallen von Chlorit und Biotit. Beide Gefüge werden als Reaktionsgefüge zwischen Sulfiden und Silikaten gedeutet. Die Eisen-Magnesium-Silikate zeigen in diesen Gesteinen reich an Sulfiden höhere Mg/Fe-Verhältnisse als in sulfidfreien Gesteinen desselben Gebietes.

     

Petrogenesis of the late-Delamerian gabbroic complex at Black Hill,South Australia: Implications for convective thinning of the lithospheric mantle

Summary A group of funnel-shaped gabbroic plutons at Black Hill, South Australia, consist of a lower series of layered peridotite, troctolite and olivine gabbro cumulates overlain by gabbronorites and potassic gabbronorites, the latter yielding a Sm-Nd isochron of 489 ± 39 Ma. Mineral assemblages in the gabbros record an olivine compositional hiatus (Fo_75-55) and a high temperature (1200-1000°C), low pressure (1 kbar), continental tholeiitic fractionation trend under moderate f_{O 2} (QFM) conditions. The liquid line of descent involved complex open system processes including recharge and crustal assimilation. In one pluton, fine-grained norites may reflect assimilation which resulted in an increaseda _SiO2 ^liquid causing orthopyroxene to crystallize prior to plagioclase.All the gabbros, including the most primitive peridotites, are LREE and incompatible element enriched. Moreover, the calculated parental magma composition in equilibrium with the most primitive troctolite has high La/Yb, La/Nb, Ti/Y and low Rb/Ba, similar to that of basaltic dykes which cut the gabbroic complex. Such compositions are untypical of melts derived from the asthenosphere suggesting that the incompatible element enrichment is not simply due to small degrees of melting. Given the isotopic constraints (Nd_i 3.4 to –4.6,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i 0.7038-0.7065), this enrichment is not easily reconciled by crustal contamination either, and instead it is inferred to reflect an enriched lithospheric mantle source. Published data on mantle xenoliths from local Tertiary volcanoes overlap the isotopic and geochemical array of the gabbros and dykes, supporting this hypothesis.In conjunction with A-type granites and minor volcanic rocks, the gabbroic plutons form part of a high temperature, bimodal magmatic suite which intruded the Adelaide fold belt just after the cessation of convergent deformation during the Cambro-Ordovician Delamerian Orogeny. The appearance of such magmas is problematic since thick orogenic lithosphere severely restricts the likelihood of decompression melting in the asthenosphere. One solution to this dilemma is that convective thinning of the lithospheric mantle beneath the orogen promoted melting of hydrated, enriched regions within the lithospheric mantle. Such a model can reconcile the strong lithospheric mantle signature in the gabbros with the observation that their intrusion was coincident with uplift and the cessation of deformation.

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Die Petrogenese eines spätdelamerischen Gabbrokomplexes von Black Hill, Südaustralien: Schlußfolgerungen zur konvektiven Ausdünnung des lithospharischen Mantels

Zusammenfassung Eine Gruppe von trichterförmigen, gabbroiden Plutonen von Black Hill, Südaustralien, setzt sich aus einer unteren Serie von geschichteten Peridotiten, Troktoliten and Olivin-Gabbro-Kumulaten, die von Gabbro-Noriten und potassischen Gabbros überlagert werden, zusammen; letzgenannte Gesteine ergaben ein Sm-Nd Isochronenalter von 489 ± 39 Ma. Die Mineralzusammensetzungen der Gabbros belegen eine Mischungslücke bei Olivin (Fo_75-55). Die Gesteine folgen einem kontinentalen, tholeiitischen Fraktionierungstrend und kristallisierten bei hohen Temperaturen (1200-1000°C), unter niedrigem Druck ( 1 kbar) and moderatem fo₂ ( QFM). Wiederholte Magmenzufuhr und Krustenassimilation sind weitere zu beriicksichtigende, komplexe Prozesse, die sich in einem offenen System abspielten. Feinkörnige Norite von einem der Plutone könnten durch Assimilationsprozesse - she äußern sich in einer Erhöhung desa _SiO₂ ^liquid liquid - entstanden sein. In diesen Gesteinen kristallisierte Orthopyroxen vor Plagioklas.Alle Gabbros, einschließich der primitivsten Peridotite, sind an LREE und inkompatiblen Elementen angereichert. Die berechnete Zusammensetzung des Ausgangsmagmas, das im Gleichgewicht mit dem primitivsten Troktolit steht, weist hohe La/Yb, La/Nb, Ti/Y and niedrige Rb/Ba auf. Basaltische Dykes, die die Gabbros durchsetzen zeigen ähnliche Elementverhältnisse. Derartige Zusammensetzungen sind untypisch für astenosphärische Schmelzen und belegen, daß die Anreicherung an inkompatiblen Elementen nicht einfach nur mit geringen Aufschmelzungsraten zu erklären ist. Auf Grund der Isotopendaten (Nd_i 3.4 to -4.6,⁸⁷Sr/⁸⁶ Sr_i 0.7038–0.7065) kann these Anreicherung auch nicht leicht mit Krustenkontamination erklärt werden. Vielmehr wird eine angereicherte, lithosphärische Mantelquelle vermutet. Publizierte Daten an Mantelxenolithen von tertiären Vulkanen zeigen sehr ähnliche isotopische und geochemische Zusammensetzungen and belegen these Hypothese.Gemeinsam mit A-Typ Graniten und untergeordnet, vorkommenden, vulkanischen Gesteinen sind die Gabbros Teil einer hochtemperierten bimodalen, magmatischen Serie, die den Adelaide Fold Belt postdeformativ, während der kambro-ordovizischen delamerischen Orogenese, intrudierten. Das Vorkommen solcher Magmen ist problematisch, da die Präsenz dicker, orogen gebildeter Lithosphäre die Möglichkeit der Dekompressions-Aufschmelzung der Astenosphäre stark vermindert. Eine mögliche Lösung dieses Dilemmas ist, daß konvektives Ausdünnen des lithosphärischen Mantels unterhalb der Orogenzone das Aufschmelzen von hydratisierten, angereicherten Regionen innerhalb der Lithosphäre förderte. Dieses Modell bringt die Beobachtungen, daß die Gabbros einerseits eine lithosphärische Signatur zeigen, andererseits aber während der Hebungsphase und am Ende des Deformationsgeschehens intrudierten, in Einklang.

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With 15 Figures     

Origin and implications of mafic xenoliths associated with Cenozoic extension-related volcanism in the Válencia Trough, NE Spain

Summary The Válencia Trough of northeastern Spain represents a poorly understood region of Cenozoic extension-related magmatism in western Europe. We present chemical data on mafic xenoliths and their host basalt from the Roca Negra cinder cone in the Catalán Volcanic Zone in the Válencia Trough. The xenoliths consist of augite+hornblende+ oxides±plagioclase±apatite±olivine::Lbiotitelorthopyroxene, and range from clinopyroxenites and hornblendites to gabbroic rocks. The major and trace element compositions of the xenoliths are compatible with formation as cumulates from a range of olivine tholeiitic to strongly alkaline magmas, and show a strong affinity to the Middle Miocene to Recent rift-related magmatism in the Cátalan Volcanic Zone. The xenoliths formed at temperatures of 1110–1180 °C, pressures of 2–7 kb (with 10 kb as the upper limit), and oxygen fugacities corresponding to 1–2 log units above the NNO oxygen buffer. The estimated pressure range implies formation in magma chambers within the crust, possibly also near the crust/mantle boundary (underplating). The presence of crustal cumulates indicates that the total volume of magmas emplaced into the crust in the Cátalan Volcanic Zone may be significantly larger than indicated by surface exposures. Isotopic compositions of the xenoliths are⁸⁷Sr/⁸⁶Sr: 0.703537–0.703647,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd: 0.512732–0.512766,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb: 18.097–19.106,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb: 15.522–15.579, and²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb: 37.850–38.794. This range suggests the involvement of two mantle source components. One of these may be the low-velocity component recognized in Cenozoic magmatism in the eastern Atlantic Ocean to central Europe and western Mediterranean. The other component, which differs from those involved in other domains of Cenozoic volcanism in Europe and adjacent areas, may be located in the lithospheric mantle underlying NE Spain, which was metasomatized during late Variscan to early Alpine deformation.

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Herkunft und Bedeutung mafischer Xenolithe aus känozoiscben Extensions-bezogenen Vulkaniten aus dem Valencia Trog, Nordost-Spanien

Zusammenfassung Der Válencia Trog in Nordost-Spanien stellt eine noch wenig verstandene Region mit känozoischen Extensions-bezogenern Magmatismus in Westeuropa dar. Wir geben hier chemische Daten über mafische Xenolithe und ihre basaltischen Muttergesteine aus dem Roca Negra Kegei in der vulkanischen Zone von Catalan im Valencia Trog. Die Xenolithe bestehen aus Augit+Hornblende+Oxiden±Plagioklas±Apatit±Olivin±Biotit±Orthopyroxen und reichen in ihrer Zusammensetzung von Klinopyroxeniten und Homblenditen his zu gabbroischen Gesteinen. Die Haupt- und Spurenelementzusammensetzung der Xenolithe entspricht einer Kumulatbildung aus Olivin-tholéitischen bis stark alkalischen Magmen and zeigt eine deutliche Affinität mit dem mittelmiozanen bis rezenten Rift-bezogenen Magmatismus in der vulkanischen Zone von Catalan. Die Xenolithe bildeten sich bei Temperaturen von 1.110 bis 1.180 °C und bei Drucken von 2–7 kb (mit 10 kb als Obergrenze) und bei Sauerstoff-Fugazitäten, die 1 bis 2 log Einheiten über dem NNO Sauerstoff-Puffer liegen. Die abgeschätzten Drucke weisen auf Bildung in Magmakammern innerhalb der Kruste bin, womölich auch in der Nähe der Kruste-Mantelgrenze (Underplating). Das Vorkommen von krustalen Kumulaten zeigt, daß das gesamte Volumen von Magma, das in die Kruste der vulkanischen Zone von Catalan eingedrungen ist, wesentlich größer ist als das, das man aus Oberflächen-Ausbissen entnehmen k6nnte. Die Isotopen-Zusammensetzung der Xenolithe sind⁸⁷Sr/⁸⁶Sr: 0.703537–0.703647,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd: 0.512732–0.512766,²⁰⁶Pb/204 Pb: 18.097–19.106,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb: 15.522–15.579, and²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb: 37.850–38.794. Dies läßt erkennen, daß es sich bier um zwei verschiedene Mantel-Quellen handelt. Eine davon könnte die Niedrig-Geschwindigkeitskomponente sein, die man in känozoiscben Magmatiten des östlichen Atlantischen Ozeans, sowie in Zentraleuropa und im westlichen Mittelmeer erkannt hat. Die andere Komponete unterscheidet sich von jenen, die in anderen Bereichen von känozoischem Vulkanismus in Europa und benachbarten Gebieten vorkommen. Sie könnte im lithosphärischen Mantel unterhalb von Nordost-Spanien liegen, der während der variszischen bis zur frühalpidischen Deformation metasomatisch beeinflußt wurde.

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With 10 Figures     

Sulphur isotopes from the gruvåsen sulphide skarn deposit,Bergslagen, Sweden

Summary The Gruvåsen sulphide skarns in Western Bergslagen are hosted by a sequence of marbles and metacherts, intruded by a number of thin mafic sills and dykes of midProterozoic age. The sulphide skarns show a zonal distribution with Cu-Zn-Fesulphide-rich pyroxene skarns (± scheelite, molybdenite, cassiterite, bismuth) in the central, and Zn-Fe-Pb-As-sulphide-rich amphibole skarns in the peripheral zones of mineralization. The sulphide skarns in the central zone are closely related to a phase of local potassic alteration that affected the marbles, cherts and mafic intrusions. ³⁴S values of sulphides range between + 0.5 and + 1.3% for the central zone, and between-1.4 and + 1.5% for the peripheral zone. Sulphide-pair sulphur isotope geothermometry (Ohmoto and Rye, 1979) yields temperatures around 555°C corresponding with the temperature of 550–600°C estimated from silicate and sulphide parageneses. Although the Gruvâsen deposit is situated close to the Filipstad-type granitic intrusion, this granite is unlikely to have a genetic relationship with the sulphide mineralization, because the sulphide skarns were deformed at about 1,860 Ma, whereas the postkinematic Filipstad-type granite is dated at +- 1,640Ma (Oen, 1982). Hydrothermal fluids at estimated temperatures around 550°C, presumably heated by the coeval solidifying mafic sills and dykes, are considered responsible for the dissolution and transport of sulphur from the mafic rocks, and of metals from both mafic and felsic rocks underlying the Gruvåsen marbles, and for the redeposition of metals and sulphur in the Gruvåsen sulphide skarn deposit.

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Schwefelisotopen der Gruvåsen Sulfid-Skarnlagerstätte, Bergslagen, Schweden

Zusammenfassung Die sulfidischen Skarne von Gruvåsen, West-Bergslagen, sitzen in Mergeln and Metaquarziten auf, die von zahlreichen mitelproterozoischen, geringmächtigen mafischen Sills und Gängen durchdrungen werden. Die Sulfid-Skarne sind zoniert. Im zentralen Bereich der Mineralisation treten Cu-Zn-Fe-sulfidreiche Pyroxen-Skarne auf (+- Scheelit, Molybdenit, Cassiterit, Wismuth), während die Randzonen vorwiegend aus Zn-Fe-Pb-As-sulfidreichen Amphibol-Skarnen bestehen. Die zentralen Skarnanteile zeigen engen Zusammenhang mit einer lokalen K-Alteration der Mergel, Metaquarzite und mafischen Intrusionen. In der zentralen Zone liegen die ³⁴ S-Werte der Sulfide zwischen + 0.5 und + 1.3%, in der Randzone zwischen - 1.43 und + 1.5%. SchwefelisotopenGeothermometrie von Sulfidpaaren (Ohmoto & Rye, 1979) ergaben Temperaturen um 550°C. Diese stimmen mit den Temperaturen aus den Silikat- und Sulfidparagenesen von 550–600°C gut überein. Obwohl die Gruvåsen Lagerstätte nahe der FilipstadTyp Granitintrusion liegt, erscheint eine genetische Verbindung mit der Sulfidmineralisation unwahrscheinlich, da die Sulfid-Skarne ein Deformationsalter von 1860 Mio zeigen, während der postkinematische Filipstad-Typ Granit auf +- 1640 mio datiert ist (Oen, 19982). Es wird vermutet, daß hydrothermale Lösungen, die durch die erstarrenden mafischen Sills und Gänge auf etwa 550°C aufgeheizt worden sind, für die Vererzung verantwortlich sind. Der Schwefel kann aus den mafischen Gesteinen bezogen werden, die Metalle aus mafischen und felsischen Gesteinen, die die Gruvåsen Mergel unterlagern. Hydrothermale Aktivität verursachte Lösung, Transport und Umlagerung des Schwefels und der Metalle in die Gruväsen Sulfid-Skarn Lagerstätte.

     

Mafic inclusions in the silica-rich rocks of the Tolfa-Ceriti-Manziana volcanic district (Tuscan Province,Central Italy): Chemistry and mineralogy

Summary A chemical and mineralogical study of magmatic inclusions in the silica-rich rocks of the Tolfa-Ceriti-Manziana sector (Tuscan Province, Central Italy) shows that they can be grouped according to their degree of alkalinity. We distinguish: TCM latites (TCML) with an alkaline-potassic affinity; Ceriti latites (CL) with calc-alkaline affinity; and Manziana shoshonites and latites (MS-ML) with an affinity intermediate between alkaline and subalkaline. The latter are hybrid rocks originating from the mixing of two magmas with slightly different geochemical affinities.These magmas may represent liquids derived by partial melting of a heterogeneous mantle, metasomatized by a crustal source. The most alkaline magmas (TCML) are associated with the largest degree of metasomatism which, if more pronounced, could lead to the production of the potassic magmas of the Roman Province.

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Mafische Einschlüsse in den Si-reichen Gesteinen des vulkanischen Distriktes von Tolfa-Ceriti-Manziana (Toskanische Provinz, Zentralitalien): chemie und mineralogie

Zusammenfassung Eine chemische und mineralogische Untersuchung der magmatischen Einschlüsse in den sauren Gesteinen des Tolfa-Ceriti-Manziana Sektors (Toskanische Provinz, Zentralitalien) zeigt, daß sie nach dem Grad der Alkalinitdt unterteilt werden können. Wir unterscheiden TCM latite (TCML) mit einer Alkali-Kalium Affinität; Ceriti Latite (CL) mit einer kalkalkalischen Affinität und Manziana Shoshonite und Latite (MS-ML) mit einer Affinität die zwischen alkalisch und subalkalisch liegt. Die Letztgenannten sind Mischgesteine, die durch die Mischung zweier Magmen mit verschiedenen geochemischen Affinitäten entstanden sind.Diese Magmen, die genetisch nicht mit den Wirtsgesteinen in Beziehung stehen, dürften Schmelzen repräsentieren, die auf teilweise Aufschmelzung eines heterogenen Mantels, der durch eine krustale Quelle metasomatisiert wurde, zurückgehen. Die am meisten alkalischen Magmen (TCML) sind mit dem höchsten Grad der Metasomatose assoziiert, der wiederum, wenn noch stärker entwickelt, zur Entstehung der kalireichen Magmen der römischen Provinz führen könnte.

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With 9 Figures     

Zur Bildung marin-sedimentärer Eisen- und Manganerze in Verknüpfung mit spilitischen und keratophyrisch-weilburgitischen Gesteinsassoziationen

Zusammenfassung Die marin sedimentären Eisenerze vom Minette Typ und die Manganlagerstätten vom Schwarzmeer Typ (Tschiaturi, Nikopol etc.) haben keine Beziehung zu irgendwelchen magmatischen Vorgängen, sondern entstehen durch Auslaugung (und späteren Absatz) von Fe und Mn aus kontinentalem Detritus und marinen Sedimenten unter reduzierenden Bedingungen in CO₂-Zonen mehr oder minder abgeschnürter epikontinentaler Meeresbecken. In völligem Gegensatz hierzu entstehen die vulkano-sedimentären Eisenerze des Lahn-Dill-Typs und die Mangankonzentrationen in Verbindung mit Kieselschiefern und Spiliten durch Exhalationen und Thermalquellen, die am Meeresboden von Geosynklinalen austreten. Dabei sind die erzbringenden Lösungen die letzten Differentiationsprodukte eines initialen Magmatismus. Für diesen genetischen Typ sehr charakteristisch ist die enge Verbindung der Erzlager mit basaltischen bis quarzkeratophyrisch-weillburgitischen Laven und Tuffen. Die Eisen- und Manganerze ebenso wie die spilitischen Gesteinstypen müssen in Beziehung gesetzt werden zu der Anreicherung von Schwermetallen und flüchtigen Bestandteilen im Verlauf der Differentiationsprozesse von mehr oder minder tief sitzenden Intrusionen juvenil basaltischer Magmen unter Geosynklinalbereichen.

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The marine sedimentary iron ores of the Minette type and the manganese deposits of the Black Sea type (Tschiaturi, Nikopol etc.) have no connection with any magmatic processes but result from leaching (and later redeposition) of Fe and Mn out of continental detritus and marine sediments under reducing conditions in CO₂-zones of ± restricted epicontinental sea basins. In strong contrast, the volcanic-sedimentary iron ores of the Lahn-Dill type and the manganese concentrations of the chert-schist-spilite affiliation result from exhalations and thermal springs outpouring at the geosynclinal sea bottom. The ore-bearing solutions hereby are the last differentiation products of initial magmatism. Very characteristic for this genetic type is the ± narrow connection of the ore beds with basaltic till to quartz-keratophyric-weilburgitic lava and tuff associations. The Fe and Mn ores as well as the spilitic rock types have to be related to the enrichment of heavy metals and volatile constituents in the course of differentiation processes of ± deep seated intrusions of juvenile basaltic magmas below geosynclinal regions.