The geology,mineralogy and geochemistry of the broomstock gold deposit,Kwekwe Greenstone Belt,Zimbabwe; Some implications for gold mineralization in jaspilite iron formations

Summary At Broomstock Mine, three types of gold mineralization have been identified: (i) jaspilite-hosted ore, (ii) ore confined to shear zones within meta-basalts, and (iii) supergene ore. The present study, which is focused on the jaspilite-hosted ore, revealed that areas carrying economic gold grades are characterized by fracturing, brecciation and abundant arsenopyrite-pyrite mineralization. The mineralization was introduced by hydrothermal fluids which used dilatant fractures in the jaspilites as channelways. Deposition of gold and sulfides occurred in response to changing P-T conditions and through chemical reactions of the fluids with the iron-rich jaspilites. Gold and accompanying elements may either originate from processes of intraformational remobilization, or they were derived from external, distant sources.

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Geologie, Mineralogie und Geochemie der Goldlagerstätte Broomstock im Kwekwe Greenstone Belt, Zimbabwe: Bedeutung für Goldvererzung in jaspitischen Eisenformationen

Zusammenfassung In der Broomstock Mine treten drei Typen von Goldmineralisationen auf: (i) Vererzungen in Jaspiliten, (ii) Vererzungen in Scherzonen, die Metabasalte durchsetzen, und (iii) supergene Vererzungen.Die vorliegende Untersuchung befaßt sich vornehmlich mit den Vererzungen der Jaspilite. Kartierungen und Beprobungen zeigten, daß ökonomische Goldgehalte an Be-reiche der Jaspilite gebunden sind, die tektonisch zerbrochen und brekziiert sind. Zudem treten in diesen Bereichen Arsenkies und Pyrit in hohen Konzentrationen auf. Die Mineralisation stellt den Absatz hydrothermaler Lösungen dar, die dilatante Bruchzonen innerhalb der Jaspilite als Zufuhrkanäle benutzten. Der Absatz der Sulfide und des Goldes erfolgte aufgrund sich ändernder P-T-Bedingungen und durch chemische Reaktionen zwischen den Lösungen und den eisenreichen Jaspiliten. Als Modell zur Herkunft des Goldes und der begleitenden Elemente wird entweder eine intraformationale Umlagerung, oder eine Zufuhr aus externen, entfernteren Quellen angenommen.

     

The Kakun igneous cumulate magnetite deposit,SW Nigeria

Summary Field and mineralogical information concerning a Precambrian iron deposit in Kakun, southwestern Nigeria is presented and a genetic model is advanced. The Kakun deposit consists of titaniferous magnetite concentrated at the base of an amphibolite sheet within a large-scale banded metasediment-orthogneiss suite of Eburnean (ca. 2000 Ma) age. The suite is truncated by concordant and discordant Pan-African (ca. 600 Ma) granitic to dioritic intrusives including pegmatites and aplites. The ore-grade zone is marked by preferential concentration of early formed heavy minerals as well as cumulate and ophitic textures, while the host amphibolite exhibits preferred mafic mineral alignment and triple junction mosaic of its felsic mineral matrix. These relationships are here explained in a two-stage model comprising an Eburnean synkinematic magmatic phase and a Pan-African deformation-metamorphic phase. The first stage involved the intrusion of a gabbroic magma as a sill into pre-existing rocks under high grade metamorphic conditions; mineral segregation of the sill into an ore-rich base by crystal settling during consolidation; followed by a post-consolidation pulse of anorthosite melt injection into the ore zone. The second stage occurred under conditions of medium grade metamorphism and heterogeneous deformation. Competence, difference and localised access of water during this stage led to preferential shearing and amphibolitisation of the ore-poor upper part of the sill.

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Die magmatische Cumulat-Magnetit Lagerstatte von Kakun, SW Nigeria

Zusammenfassung Es werden feldgeologische und mineralogische Informationen von einer präkambrischen Eisenlagerstätte in Südwest-Nigeria präsentiert, und ein genetisches Model vorgestellt. Die Kakun Lagerstätte stellt eine Ti-Magnetit Mineralisation dar, die an der Basis einer Amphibolitabfolge konzentriert ist. Die Amphibolite gehören zu einer im Groß-Maßstab gebänderten Metasediment-Orthogneis Serie von Eburnean-Alter (ca. 2000 m.y.). Diese Serie wird von konkordanten und diskordanten granitischen bis granodioritischen Intrusionen und inkludierten Pegmatiten und Apliten (ca. 600 m.y.) durchbrochen. Die vererzte Zone ist durch Konzentration von frühgebildeten Schweremineralien, Cumulat- und ophitischen Texturen gekennzeichnet; die Amphibolitabfolge zeigt Einregelung der mafischen Mineralkomponenten, und ein tripple junction Mosaik der felsischen Gemengteile. Diese Charakteristika der Erz-Zone und der Amphibolite werden mit einem zweiphasigen Model erklärt: eine Eburnean synkinematische, magmatische Phase und eine Pan-Afrikanische, deformative metamorphe Phase. Die erste Phase umfaßt die Intrusion eines gabbroischen Sills unter hochgradigen Metamorphosebedingungen, Mineralsegregation innerhalb des Sills in eine erzreiche Basis, verursacht durch Kristall-Absinken während der Konsolidierung, und schließlich die Injektion eines anorthositischen Magmenpulses in die Erzzone im post-Konsolidierungsstadium. Die zweite Phase hat unter mittelgradigen Metamorphosebedingungen und heterogener Deformation stattgefunden. Kompentenz-Unterschiede und das stellenweise Eindringen von Wasser hat in dieser Phase zu Scherung und Amphibolitisierung des erzarmen, hangenden Anteils des Sills geführt.

     

Das Klima des Permzeitalters

Zusammenfassung Die glazialen Ablagerungen am Rande des Gondwanakontinentes sind mit marinen Transgressionen eng verbunden, deren frühpermisches Alter durch Funde von typischen Ammonoideen in Westaustralien feststeht. Gleichzeitig lebte in den Meeren der Tethys eine ausgesprochene Warmwasserfauna mit Korallen und Fusulinen. Diese Warmwasserfaunen stießen nach N bis 80° n. Br. (Spitzbergen) und nach S bis 20° s. Br. (Anden) vor. Die Klimazonen waren also zu Beginn des Perm gegenüber ihrer heutigen Lage nach N verschoben. Der Nordpol kann daher zu Beginn des Perm keine Eiskappe getragen haben, während die Antarktis sehr wahrscheinlich von einer solchen bedeckt war. Die Vereisungen des Gondwanakontinentes dürften aber von lokalen Zentren in alten hohen Gebirgen ausgegangen sein; bei ihrer Erklärung muß man mit der großen Ausdehnung des damaligen Festlandes auf der Südhalbkugel Rechnung halten.     

Faltung und Klüftung im Nordteil des Rheinischen Schiefergebirges

Zusammenfassung Die Ergebnisse von Untersuchungen der Kleintektonik in Grauwacken und Kalken im Nordteil des Rheinischen Schiefergebirges lassen darauf schließen, daß die Klüfte zu Beginn der Faltung aufrissen und ursprünglich senkrecht auf der Schichtfläche standen.Unter dieser Voraussetzung lassen die Klüfte als Vorzeichnung die Deformation der Bänke während der Faltung erkennen und ermöglichen eine zeitliche Einordnung der Vorgänge bei der Faltung. Es ergibt sich für die Faltung folgendes Bild:Mit der ersten leichten Verbiegung der Schichten bilden sich zwei Kluft-systeme aus, das eine symmetrisch zur Kraft, die die Faltung bewirkte, das zweite symmetrisch zum Biegungsfließen. Beide Systeme konnten sich entwickeln, ohne daß sie sich gegenseitig störten. Man muß also schließen, daß der Kluftabstand erst nach und nach verringert wurde und beide Systeme, im ganzen gesehen, gleichzeitig entstanden. Aus dem frühen Auftreten des Biegungsfließens, dessen Richtung dem heutigen Faltenbild entspricht, geht hervor, daß schon bei Beginn der Faltung das heutige Faltungsbild im großen und ganzen angelegt war und daß Faltung nicht nur Verbiegung der Schichten um die Faltenachse, sondern auch Verbiegung der Faltenachse bedeutet.Solange die Neigung der Schichten 20° bis 30° nicht überschritt, konnten die meisten auftretenden Spannungen durch das Biegungsfließen ausgeglichen werden. Bei der weiteren Faltung übernahm der Faltungsvorschub die Rolle des Biegungsfließens. Die Richtung des Faltungsvorschubes wurde durch Verwerfungen bestimmt, die also älter als der Faltungsvorschub sein müssen. Außerdem ließ sich feststellen, daß der Faltungsvorschub teilweise eine selbständige Bewegung ist, die aus dem Faltenmechanismus allein nicht erklärt werden kann.Das hier Aufgeführte ist das Ergebnis einer Anfangsstudie. Sie war Gegenstand einer Dissertation unter Leitung von Herrn Professor Dr.Hans Cloos. Ihm möchte ich dafür danken, daß er mich zur kleintektonischen Betrachtungsweise angeregt und mir in vielen Stadien der Arbeit geraten und geholfen hat. Den Herren Professor Dr.Bruno Sander, Professor Dr.Georg Knetsch, Dr.Sigismund Kienow, Dr.Gerhard Oertel und Dr.Herbert Karrenberg verdanke ich wertvolle Hinweise. Nicht zuletzt möchte ich an dieser Stelle meine Frau nennen, die sowohl bei den Geländemessungen als auch bei der Fertigstellung des Manuskriptes mich immer unterstützt hat.     

Saxonische Schichtenaufbiegung und kretazisch-alttertiäre Landoberfläche in Südwestdeutschland

Zusammenfassung Die erste Heraushebung Südwestdeutschlands aus dem Jurameer schloß sich an die Hebung der mitteldeutschen Schwelle an. Am höchsten herausgehoben wurde, wie die nach N immer größer werdende Schichtlücke an der Basis des Eozäns-Oligozäns zeigt, der NW. Das Gebiet von Schwarzwald und Vogesen wurde nur sehr schwach gehoben und daher auch in Kreide und Alttertiär verhältnismäßig wenig abgetragen. Etwa längs der Achse Weißenburg-Wiesloch-Eberbach entstand eine flexurartige Schichtenaufbiegung, und es kam nördlich dieser Linie in Kreide und Alttertiär zur Ausbildung einer Schichtstufenlandschaft mit nach NW gewendeten rasch aufeinanderfolgenden Landstufen, die vermutlich bis zum Beginn des Oligozäns wieder eingerumpft war. Im Laufe des Oligozäns begannen sich Schwarzwald und Vogesen relativ zum Rheintaltrog herauszuheben, die Vogesen stärker als der Schwarzwald. Vor dem Oligozän bildete der S eine verkarstete Kalktafel von Malm und Dogger. Die Kraichgaumulde war in der heutigen Form noch nicht vorhanden. Das heutige tektonische Bild und die heutige Oberflächengestaltung sind das Ergebnis jüngerer im Obermiozän und hauptsächlich Pliozän einsetzender und im Diluvium weitergehender Krustenbewegungen in Form einer Großfaltung, die eine völlige Reliefumkehr und eine Neugestaltung des Landschaftsbildes bewirkten. Die Großfaltung war mit starker Bruchbildung und mit sekundärer Undation verbunden.     

The relationship of silver and gold in the basal reef of the Witwatersrand System,South Africa

Ag/Au ratios of individual gold particles and of ore-samples obtained from the Basal Reef conglomerate horizon of the Upper Witwatersrand System in the Orange Free State Goldfield (South Africa) are discussed. The Ag/Au values of individual gold grains were found to be exceptionally constant at about 0.0812, whereas the Ag/Au ratios of the ore-samples have markedly higher values and show a large variation. These values indicate that the detrital gold has been homogenized during transportation and sedimentation and that part of the original silver content has been redistributed. It is likely that the first refining of detrital gold particles occurred in streams which eventually drained into the Witwatersrand basin. Further redistribution of the silver relative to the gold took place in the littoral zone of the basin, where the conglomerates were reworked by wave action and erosion. It is contended that supergenic enrichment of gold might also have taken place close to the original shore-line. These processes are believed to account for an increase in the Ag/Au values of ore-samples towards the northwest in the area investigated. Finally, the gold has been homogenized during the metamorphic period of the Witwatersrand System, when pseudohydrothermal transport and redeposition of certain constituents took place. It is suggested that the main portion of the silver content of the original alloy, which was redistributed during the various processes outlined above, is now present as finely dispersed silver minerals. The hypothesis of an elevation control of the Ag/Au values has been found to be improbable.

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Es werden Ag/Au Verhältnisse von Goldkörnern und von Erzproben aus dem Basal Reef-Konglomerathorizont des Oberen Witwatersrand-Systems im Oranje-Freistaat-Goldfeld mitgeteilt. Die Ag/Au-Werte der Goldkörner sind außerordentlich konstant und bewegen sich um 0,0812, während die Ag/Au-Verhältnisse der Erzproben merklich höher sind und starken Schwankungen unterliegen. Das detritische Gold muß daher während seines Transportes und während seiner Ablagerung homogenisiert worden sein und dabei einen Teil seines ursprünglichen Silbergehaltes verloren haben. Eine erste Raffinierung des Goldes geschah wahrscheinlich während des Flußtransportes der Partikel in den Sedimentationsraum. Weitere Umlagerungen von Silber relativ zu Gold fanden in der Küstenzone des Witwatersrand Beckens statt, im Bereich starker Wellenbewegung und intensiver Aufbereitung des Sedimentmaterials. Es wird zudem angenommen, daß in der Nähe der ehemaligen Küste deszendente Prozesse aktiv waren, welche Gold anreicherten. Diese Silberumlagerungen werden als Grund dafür betrachtet, daß im Untersuchungsgebiet die Ag/Au-Werte von Erzproben in der Haupttransportrichtung gegen Nordwesten hin zunehmen. Schließlich wurde das Gold im Gefolge der Metamorphose der Witwatersrand-Sedimente pseudohydrothermal über kurze Distanzen umgelagert und dabei weitgehend homogenisiert. Es wird angenommen, daß die Silbergehalte, welche bei den verschiedenen Umlagerungsprozessen freigesetzt wurden, heute größtenteils in Form fein verteilter Silbermineralien vorliegen. Eine Abnahme der Ag/Au-Werte mit zunehmender Teufe konnte nicht bestätigt werden.

     

Beobachtungen in der libyschen Sahara

Zusammenfassung Vom Westrand der Großen Syrte zieht sich eine grabenartige tektonische Senke in SSO-Richtung bis zu den Djofra-Oasen, die in einer Ausweitung dieses Systems liegen. Begleitender Vulkanismus liefert neben Einzelvulkanen auf tektonischen Linien vom Eozän bis ins Alluvium ausgedehnte Deckenergüsse. Diese gehören genetisch zum Graben und liegen südlich der Senke der Djofra-Oasen. Noch weiter südlich verläuft die Störungszone parallel zum Graben des Roten Meeres bis zu dem vulkanbesetzten Tibestigebirge. Auf halbem Wege liegen alluviale Einzelvulkane. Die klimatische Entwicklung zeigt seit dem Tertiär mindestens fünf deutliche Pluvialzeiten, deren jüngste wahrscheinlich dem Capsien, die zweitjüngste vielleicht etwa dem Acheul entspricht. Die Grundwässer liegen in zwei Stockwerken und stammen teils aus dem Tibestigebirge, teils aus örtlichen Niederschlägen (des letzten Pluvials). Das heutige Grundwasser ist ein Rest.Die Beobachtungen stammen aus Wüstenfahrten in den Jahren 1941 und 1942. Da durch die Zeitumstände ein großer Teil der Bilder, Gesteine und Fossilien sowie viele Aufzeichnungen verloren gegangen sind, bleibt die Darstellung etwas skizzenhaft.     

Versuch einer Skizze der paläogeographischen Beziehungen Südamerikas

Zusammenfassung In der im vorhergehenden auseinandergesetzten Weise glaubt Verf. die Hypothese eines bis Südamerika von Osten her reichenden Gondwanalandes durch eine annehmbarere ersetzt zu haben. Die hier aufgestellte Annahme einer Verbindung Südamerikas mit SO-Asien durch die australische Region erklärt nicht nur die auffallenden Verhältnisse der Landfaunen, sondern ist auch durch eine große Menge von geologischen Ereignissen und Zuständen gestützt, die nicht Hypothesen, sondern Tatsachen sind. Am Schluß des Paläozoikums ist der hier nicht genauer aufgeführte Parallelismus der geologischen Geschehnisse in Südafrika und in Südamerika ein auffallender, er reicht auch noch ins Mesozoikum hinein. Faunistische Beziehungen sind durch die Mesosaurier unleugbar gegeben, aber im Mesozoikum fehlen sie schon fast ganz. Im Laufe des Mesozoikums tritt ein ebenso starker Parallelismus des geologischen Geschehens zwischen Australasien und Südamerika ein. Aber die Erforschung der Lebewelt sowohl Südamerikas in vergangener Zeit als auch Australasiens besonders muß noch große Fortschritte machen, bis ein volles Bild dieser Vorgänge vor uns liegt; bis jetzt besteht es fast nur aus einer Reihe von Lücken. Diese Zeilen wollen neue Arbeit wecken, die Kenntnis zu erhöhen.     

Ergebnisse und Aussichten der Gefügeforschung im pommerschen Diluvium

Zusammenfassung Die Bewegungsrichtungen der diluvialen, nordischen Inlandeismassen können mit ihren Veränderungen des Nachschubes auf Grund ihres Geschiebeinventars in. Norddeutschland festgestellt werden. Derartige Eisstromstriche im großen stehen mit den lokalen Lagerungsverhältnissen diluvialer Schichtpakete des Jungmoränengebietes sehr oft im Widerspruch. Besonders ist das im küstennahen Gebiet Norddeutschlands der Fall. Selten sind genügend große Aufschlüsse vorhanden, die aus der Art der Schichtenlagerung die bis 90^° betragenden Abweichungen von der normalen Bewegungsrichtung des Inlandeises erkennen lassen. Es wird daher das Kleingefüge der Geschiebemergel zum Erkennen dieser Abweichungen benutzt. Im allgemeinen wurden die Geschiebe im Eis als Stromlinienkörper bewegt, so daß für Pommern eine Karte beigegeben ist, die eine Glazialschrammenkarte ersetzt. Sie läßt die stärkeren lokalen Schwankungen im küstennahen Gebiet deutlich erkennen. Weitere Einregelungsstudien in fluvioglazialen Sedimenten führten besonders bei Osern zur Möglichkeit, ehemalige Stromrichtungen und -stärken festzustellen. Als Darstellungsmethode werden Gefügediagramme empfohlen, wie sieSander, Rüger u. a. vorwiegend bei Schmelztektoniten benutzten. Die Urstromtäler und großen radialen Rinnen in Norddeutschland bergen noch Probleme, die voraussichtlich mit Einregelungsstudien zu lösen sind.     

Primary distribution of silver and copper in native gold from six deposits in the Western United States

Electron-microprobe analyses and mineragraphic studies of native gold demonstrate considerable variations in the primary intergrain and intragrain distribution of silver. The gold grains have from 1–55 weight percent silver; copper is present in grains from only one locality and ranges from 0.1–0.6 weight percent. Some gold grains have strong zoning of silver whereas others have no detectable zoning. Gold grains from some deposits show remarkable intergrain homogeneity of silver and/or copper content, but others exhibit extreme heterogeneity. We believe that the inhomogeneities and variations in silver content recognized and emphasized here are features of primary deposition. We also recognize low-silver rims with sharp boundaries bordering many of the grains examined but believe these are developed in a relatively oxidizing, low-temperature environment and are not primary lode features. Opaque mineral inclusions of primary origin in gold grains are common in some deposits, scarce in many, and virtually absent from others. These inclusions may be of value in characterizing some gold deposits. For the majority of gold crystals from Copper Basin, Arizona, the lowest silver content observed was in the central portion of each grain and the highest silver content was in the rim. This is believed to be due an increase in the proportion of silver to gold in solution during growth of the crystals. Analysis of sized fractions of 331 gold grains from Pennsylvania Mountain, Colorado, shows no systematic correlation of grain size with silver content. Electron microprobe step-scanning of gold from Alder Gulch, Montana, suggests more than one mineralization event took place. Pyrite and acanthite inclusions less than 0.05 mm in the largest dimension, are present in some grains from this deposit. Inclusions of pyrite, pyrrhotite, chalcopyrite, and an isotropic Co-As-S mineral are present in the low-silver, copper-bearing gold from Ninemile Creek, Montana. The presence of copper and the low silver content in this gold is not typical of the gold-quartz-pyrite association which is common in the Western United States.

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Zusammenfassung Untersuchungen von Zusammensetzungen von Einzelkörnern und benachbarten Körnern mit der Mikrosonde und durch erzmikroskopische Studien an gediegenem Gold weisen beträchtliche Variationen in der primären Verteilung von Silber auf. Die Goldkörner enthalten von 1–55 Gewichtsprozent Silber; Kupfer ist gegenwärtig in Körnern von nur einer Gegend zwar in Mengen von 0,1–0,6 Gewichtsprozent. Manche Goldkörner sind stark zonar mit Silber während andere keine bemerkbaren Zonen aufweisen. Goldkörner aus einigen Ablagerungen zeigen eine bemerkenswerte Homogenität von Silberund/oder Kupfergehalt, andere aber sind durch extreme Inhomogenität gakennzeichnet. Wir glauben, daß die festgestellten Inhomogenitäten und Variationen des Silbergehaltes Merkmale von primären Ablagerungen sind. Zusätzlich wurden an vielen von den von uns untersuchten Körnern scharfbegrenzte Randzonen mit niedrigem Silbergehalt beobachtet. Wir glauben, daß sich die Randzonen in einer verhältnismäßig oxidierenden Umgebung von niedriger Temperatur entwickelten und daß sie nicht Merkmale primärer Erzadern sind. Opake Mineraleinschlüsse von primärem Ursprung in Goldkörnern kommen in manchen Ablagerungen vor, selten in vielen und sind virtuell abwesend in anderen. Für einige Goldablagerungen können diese Einschlüsse als charakteristische Kennzeichen von Wert sein. Der niedrigste Silbergehalt für die meisten Goldkristalle, aus dem Copper Basin, Arizona, war in der Mitte der Körner und der höchste Silbergehalt war in den Randzonen der Körner gegenwärtig. Es wird angenommen daß dieses auf eine Zunahme in den Proportionen von Silber zu Gold in der Lösung während des Wachstums der Kristalle zurückzuführen ist. Analysen von Größensortierungen von 331 Goldkörnern aus den Pennsylvania Mountain, Colorado, zeigen keine systematische Korrelation der Korngrößen mit den Silbergehalten. Mikrosonde — Scanninganalysen an Gold aus dem Alder Gulch, Montana, weisen auf mehr als einen Mineralisationsvorgang hin. Pyrit- und Akanthiteinschlüsse von weniger als 0,05 mm in den größten Dimensionen sind in einigen Körnern dieser Ablagerung enthalten. Einschlüsse von Pyrit, Pyrrhotin, Chalcopyrit und von einem isotropen Co-As-S-mineral finden sich in dem silberarmen, kupferhaltigen Gold von Ninemile Creek, Montana. Der Kupfergehalt und der niedrige Silbergehalt in diesem Gold sind nicht typisch für die in dem westlichen Teil der USA übliche Gold-Quarz-Pyrit Assoziation.

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Publication authorized by the Director, U. S. Geological Survey.     

Distribution of gold,silver, copper,lead and zinc in the productive Marysville stock,Montana

125 whole rock samples from the productive Marysville, Montana, granodiorite and the surrounding metamorphic rocks were analyzed by neutron activation analysis for gold and silver, and by atomic absorption for copper, lead and zinc. In the vicinity of known gold veins, anomalous values for gold and silver were found in both types of bedrock. Anomalies for the base metals were much less pronounced. The results indicate that systematic analysis of igneous bodies could be useful in exploration for hydrothermal ore deposits.

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Zusammenfassung 125 Gesteinsproben des sogenannten produktiven Granodiorits in Marysville (Montana) wurden durch Neutronenaktivierungsanalyse auf Gold und Silber und mittels Atomabsorptionsanalyse auf Kupfer, Blei und Zink analysiert. In der Nähe bekannter Goldadern wurden in beiden Gesteinsarten ungewöhnlich hohe Gold- und Silber-Werte gefunden. Anomale Werte für Kupfer, Blei und Zink waren seltener. Die Ergebnisse zeigen, daß eine systematische Untersuchung magmatischer Gesteinskomplexe bei der Suche nach hydrothermalen Erzlagerstätten von Nutzen sein kann.

     

Bau und Entwicklung des Harznordrandes bei Bad Harzburg

Zusammenfassung Konglomeratische Oberkreidesandsteine im Raum Bad Harzburg wurden auf ihren Geröll- und Leitmineralgehalt hin untersucht. Aus der Leitmineralverteilung ergibt sich die stratigraphische Stellung der Emscher- und Senonvorkommen zueinander; aus der Geröllführung geht hervor, daß der Brockengranit bereits im Oberemscher im Erosionsniveau lag und die Aufrichtungszone mesozoischer Gesteine am Harznordrand auch im Schimmerwaldgebiet bis zum Quadratensenon übertage vorhanden war, obwohl sie heute hier nicht mehr zu finden ist. Ursache dieser Erscheinung ist ein Schollenabbruch aus dem Dach des Ilsenburggranits, der an der Wende Granulaten-Quadratensenon erfolgte und zu einer lokalen Überfahrung der Aufrichtungszone geführt hat. Die geologische Neuaufnahme des Paläozoikums nördlich des Ilsenburggranites stellt die heutigen Lagerungsverhältnisse dieses Gebietes klar; sie werden bei der Rekonstruktion der ursprünglichen Lagerung und des Bewegungsvorganges zugrunde gelegt, dessen Ergebnis die teilweise Überdeckung des Vorlandes ist. Ein ähnlicher Vorgang liegt auch am benachbarten Okervorsprung der Harznordrandlinie vor.Unter Berücksichtigung der Ergebnisse neuer Tiefbohrungen im Subherzyn wird eine Auffassung von Ablauf und Ursachen tektonischer Vorgänge in diesem Raum entwickelt, die der herrschenden Meinung in zahlreichen Punkten widerspricht:Eine echte Faltung des Subherzyns im Mesozoikum, die bisher vermutete starke Nordbewegung der Harzscholle und eine ausschließliche Bindung tektonischer Vorgänge in diesem Gebiet an orogene Phasen wird abgelehnt.Auslösender Vorgang aller tektonischen Erscheinungen im Subherzyn ist eine vertikale Differentialbewegung der Harz- und Vorlandscholle, die sich seit Ausgang des Paläozoikums gleichsinnig, aber mit örtlich und zeitlich wechselnder Intensität, abspielt.     

Petrology and geochemistry of sphalerite from the Cambrian VHMS deposits in the Rosebery-Hercules district,western Tasmania: Implications for gold mineralisation and Devonian metamorphic-metasomatic processes

Summary Sphalerite is the major ore mineral in the Zn-rich, volcanic-hosted massive sulphide deposits of western Tasmania. These deposits have been affected by regional metamorphism to upper greenschist facies, and associated tectonic deformation related to the Devonian Tabberabberan Orogeny. The southern end of the Rosebery deposit has undergone metasomatic replacement related to a post-orogenic Devonian granite intrusion.Sphalerite from VHMS deposits in the Rosebery district varies widely in colour, grain size and texture. Compositional variation of the sphalerites was studied for three purposes (1) to investigate effects of the Devonian overprinting, (2) to provide pressure (depth) estimates at the time of Fe-S-O replacement during the Devonian, and (3) to deduce the effect ofa _FeS(a _{S 2}) on gold deposition and subsequent remobilisation.Sphalerite from the Rosebery deposit shows an FeS range from 2.0 to 20.0 mole%, with a bimodal distribution; a mode of 16.0 mole% FeS was noted for the F(_J) lens where Devonian metasomatism prevailed, whereas a mode of 2.4–4.0 mol% FeS was found for the other lenses. Sphalerite from the Hercules deposit has a range of 2.0–10.0 mole% FeS, whereas sphalerite from the South Hercules deposit ranges from 4.0-12.0 mole% FeS. VHMS sphalerites also contain minor copper, manganese and cadmium.The bimodal distribution of FeS content in Rosebery sphalerite suggests that the primary VHMS mineralisation underwent at least two periods of post-depositional re-equilibration. The FeS content in sphalerite in equilibrium with hexagonal pyrrhotite and pyrite indicates that the Devonian replacement occurred at a pressure off 3.0 ± 0.5 kb, corresponding to 8.0 ± 0.1 km depth.The relationship between FeS content in sphalerite and gold grades at Rosebery, Hercules and South Hercules displays complex patterns that reflect either variations in the initial depositional conditions an the seafloor (pH, temperature anda _{S 2}), or later Devonian metamorphic and metasomatic recrystallisation.Zusammenfassung Zinkblende ist das dominierende Erzmineral in den Zn-reichen, in vulkanischen Gesteinen beheimateten, massiven Sulfidlagerstätten West-Tasmaniens. Diese Lagerstätten sind von einer Regionalmetamorphose der oberen Grünschieferfazies und einer assoziierten Deformation, die der devonischen Tabberabberan Orogenese zuzuschreiben ist, überprägt worden. Das Südende der Rosebery Lagerstätte ist von einer metasomatischen Verdrängung, die mit einer post-orogenen, devonischen Granitintrusion im Zusammenhang steht, erfaßt worden.Die Zinkblende von VHMS Lagerstätten des Rosebery Distriktes variiert weitgehend in ihrer Farbe, Korngröße und Textur. Die Variation der chemischen Zusammensetzung der Zinkblende wurde aus drei Gründen untersucht: (1) um die Effekte der devonischen Überprägung zu studieren, (2) um zu Abschätzungen des Druckes (Tiefe) zur Zeit der Fe-S-O Verdrängung während des Devons zu gelangen, und (3) um die Auswirkung von^aFeS (^aS2) auf die Goldablagerung und folgende Remobilisation abzuleiten.Der FeS Gehalt der Zinkblende der Rosebery Lagerstätte reicht von 2.0 bis 20.0 Mol%, mit einer bimodalen Verteilung; ein Maximum bei 16.0 Mol% FeS ist für die F(_J) Linse charakteristisch, wo devonische Metasomatose vorherrscht, während ein zweites Maximum bei 2.0–4.0 Mol% FeS bei den anderen Linsen festgestellt wurde. Der FeS Gehalt der Zinkblende der Süd-Hercules Lagerstätte reicht von 4.0 bis 12.0 Mol%. Die VHMS Zinkblenden führen auch untergeordnet Kupfer, Mangan und Cadmium.Die bimodale Verteilung des FeS Gehaltes in der Rosebery Zinkblende läßt vermuten, daß die VHMS Mineralisation, nach ihrer Bildung, von mindestens zwei Perioden der Reequilibrierung erfaßt worden ist. Der FeS Gehalt in der Zinkblende im Gleichgewicht mit hexagonalem Pyrrhotin und Pyrit weist darauf hin, daß die devonische Verdrängung bei einem Druck von 3.0 ± 0.5 kb, vergleichbar mit 8.0 ± 0.1 km Tiefe, stattgefunden hat.Der Zusammenhang des FeS Gehalt in der Zinkblende mit den Goldgehalten in Rosebery, Hercules und Süd-Hercules ist komplex und spiegelt entweder unterschiedliche, primäre Bildungsbedingungen am Meeresboden (pH, Temperatur und^aS₂), oder spätere, devonische metamorphe und metasomatische Rekristallisation wider.

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Petrologie und Geochemie der Zinkblende aus der kambrischen VHMS Lagerstätte im Roseberry-Hercules Distrikt, West-Tasmanien: Hinweise für Goldmineralisation und devonische, metamorphe-metasomatische Prozesse

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With 14 Figures     

Alter und Entstehung des Planetensystems

Schluß Die hier gegebene Übersicht ist hauptsächlich aus astronomischen Daten gefolgert. Sie zeigt, daß es augenblicklich die Möglichkeit gibt, die verschiedenen Daten ineinem Bild über das Entstehen des Planetensystems zusammenzufassen. Einem der folgenden Schritte wird es bestimmt sein müssen, dieses Bild mit den Ergebnissen, die Geologen und Mineralogen aus ihren Untersuchungen der Erde gefolgert haben, in Einklang zu bringen. Darauf wird man eine Theorie über das Entstehen der Erde aufsetzen können, die natürlich im Einklang sein muß mit der Theorie über das Entstehen des Planetensystems. Eine kennzeichnende Schwierigkeit aller Theorien über das Entstehen der Erde ist die, daß sie, insofern sie von Geologen und Mineralogen aufgesetzt worden sind, erst etwa dort anfangen, wo die Erde schon ihre heutige Gestalt hatte. Die Astronomen hingegen beenden ihre Theorien dort, wo die Urplaneten sich entwickelt haben und die weitere Kondensation anfängt. Eines der außerordentlich wichtigen Probleme, von dem noch nicht die Rede gewesen ist und das in der astronomischen Literatur bis jetzt auch noch nicht endgültig besprochen wurde, ist die Frage, ob die Erde in der Kontraktionsphase, als sie sich also in einem Stadium zwischen der Urwolke und der schließlich festen Erde befand, auch eine flüssige Phase durchgemacht hat. Dieses Problem, das- wenn auch annähernd — bestimmt gelöst werden kann, ist noch nicht in quantitativer Weise besprochen worden. Ich bin der Meinung, daß eine engere Zusammenarbeit von Astronomen und Geologen in dieser Hinsicht fruchtbar und für die Wissenschaft erfolgreich sein kann.     

Neue Ergebnisse der Geschiebeforschung im norddeutschen Diluvium (kristalline Geschiebe)

Zusammenfassung Die neuen Geschiebeuntersuchungen bestätigen die Erfahrung, daß jede Vereisung ihren besonderen Geschiebeinhalt besitzt. Für die Elster-Vereisung spielen ostfennoskandische, für die Saale-Vereisung westfennoskandische Geschiebe die Hauptrolle. Im jüngeren Diluvium sind alle Geschiebegruppen etwa gleich stark an der Zusammensetzung des Geschiebeinhaltes beteiligt. Das Ostseebecken tritt besonders in der Warthe-Vereisung als Hauptlieferant von Geschieben auf. Von der Pommerschen Phase ab ergeben sich stark differenzierte Geschiebeverhältnisse.Von einer Gleichartigkeit des Geschiebebestandes von Holland bis Ostpreußen, wieKummerow meint, kann man demnach nicht sprechen. Scharf abgetrennte Sonderungen des Geschiebeinhaltes nach Gesteinsprovinzen oder sogar noch kleineren Heimatgebieten haben sich für kristalline Geschiebe in Norddeutschland nicht ergeben. Sie waren nach den mehrfach richtungswechselnden Gletscherbahnen und bei der Rolle des norddeutschen Diluviums als Randbildung einer großen fennoskandischen Eismasse auch nicht zu erwarten. Die Unterschiede in der Beteiligung von 4 großen Geschiebegruppen genügen aber, um das Alter von Diluvialablagerungen an ihren Geschieben zu erkennen. Die Durchführung derartiger stratigraphischer Aufgaben ist durch die Heranziehung von 80 neuen kristallinen Leitgeschieben verbessert. Auf der verbreiterten Grundlage ist natürlich auch eine verfeinerte Analyse der Gletscherbahnen und des Vereisungsmechanismus überhaupt im großen und kleinen Maßstabe möglich. Man darf sich allerdings dabei nicht verhehlen, daß nun zwar die Grundzüge, aber noch längst nicht die Einzelgeschehnisse des Eiszeitalters geklärt sind. An dieser Aufgabe mitzuwirken, ist auch die Geschiebeforschung berufen und in vielen, oben dargetanen Fällen durch keine andere Forschungsart zu ersetzen. Daß Untersuchungen kristalliner Geschiebe je nach Neigung nebenbei oder hauptsächlich petrographisch, paläogeographisch oder rein sammlungsmäßig-heimatkundlich dankbare Objekte abgeben, dafür sind aus den Arbeiten der letzten 5 Jahre ebenfalls einige Beispiele angeführt.     

Determination of refractory gold distribution by microanalysis, diagnostic leaching and image analysis

Summary Samples of drill core, ore and concentrates from the Proterozoic Suurikuusikko Au deposit, Kittilä, Central Lapland were studied by optical microscopy, image analysis, Secondary Ion Mass Spectrometer (SIMS), trace gold analysis by electron microprobe, and diagnostic leaching techniques to characterize the mode of occurrence of the gold. The main ore minerals are pyrite, arsenopyrite and gersdorffite, and the minor ore minerals include chalcopyrite, sphalerite, tetrahedrite, galena, bournonite and rutile. Graphite is found in all samples as microcrystalline grains. Pyrite, arsenopyrite and occasionally gersdorffite occur as disseminated intimately intergrown grains and as large grain aggregates. Diagnostic leaching tests show that an average of only 4.1% of the gold is in cyanide leachable form i.e. free gold, whereas on average 57% of the gold is bound to pyrite and arsenopyrite as inclusions or as lattice gold. The weight percentage of arsenopyrite and pyrite in the concentrate determined with image analysis on backscattered electron images is 65.2 and 34.7, respectively. Trace Au analyses done with EPMA using the Australian CSIRO-TRACE program from the drill core samples and concentrates show that the average gold content in pyrite is 46 ppm (192 analyses) and in arsenopyrite 279 ppm (136 analyses). The CSIRO-TRACE microprobe analyses correspond favourably to SIMS analyses, e.g. 69 ppm for pyrite (16 analyses) and 217 ppm for arsenopyrite (22 analyses). The distribution of gold in concentrates was calculated as free gold 4.1%, gold in pyrite 22.7%, and gold in arsenopyrite 73.2%. Both arsenopyrite and pyrite show strong zoning when treated for 1–2 min with KMnO₄ dissolved in sulphuric acid, and trace Au microprobe analyses show that the zonal bands reflect different concentrations of gold in the minerals. Free gold was not found by optical microscopy, but a rare mineral search technique using TURBO-SCAN runs on the drill core samples and concentrates located 111 gold grains. The grains have a large compositional variation from silver-bearing gold to electrum and Au-Ag-amalgam.

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Bestimmung der refraktären Goldverteilung durch Mikroanalyse, diagnostisches Leaching und Bildanalyse

Zusammenfassung Proben von Bohrkernen, Erzen und Konzentraten aus der proterozoischen Goldlagerstätte Suurikuusikko, Kittilä, Zentrallappland, wurden mittels optischer Mikroskopie, Bildanalyse, Sakundär ionen messenspektrographie (SIMS), Gold-Spurenanalyse mit der Elektronen-Mikrosonde (EMS) und mit diagnostischen Lösungsverfahren untersucht, um die Art des Auftretens des Goldes zu charakterisieren. Die Haupterzminerale sind Pyrit, Arsenopyrit und Gersdorffit. Nebengemengteile sind Chalcopyrit, Zinkblende, Tetrahedrit, Bleiglanz, Bournonit sowie Rutil. Graphit kommt in allen Proben in Form mikrokristalliner Körner vor. Pyrit, Arsenkies und gelegentlich auch Gersdorffit treten als Imprägnation in engster Verwachsung und in Form größerer Kornaggregate auf. Diagnostische Lösungsversuche haben gezeigt, daß durchschnittlich nur 4.1% des Goldes von Cyanid gelöst wird, i.e. als Freigold vorliegt, während 57% des Goldes an Einschlüsse und in dem Gitter von Pyrit und Arsenkies gebunden ist. Mittels Bildanalyse an BSE- Bildern konnte der Anteil von Arsenkies in den Konzentraten mit 65.2, der Anteil von Pyrit mit 34.7 Gew.% ermittelt werden. Spurenanalyse auf Gold an Bohrkernproben und Konzentraten mit der EMS, unter Benützung des australischen CSIRO-TRACE Programmes, zeigen, daß der durchschnittliche Goldgehalt von Pyrit bei 46 ppm (192 Analysen), jener von Arsenkies bei 279 (136 Analysen) liegt. Die CSIRO-TRAGE Mikrosondenanalysen stimmen bevorzugt mit SIMS Analysen überein; z.B. Pyrit: 69 ppm (16 Analysen), Arsenkies: 217 ppm (22 Analysen). Die Berechnung der Goldverteilung in den Konzentraten ergibt 4.1% freies Gold, 22.7% Gold in Pyrit, und 73.2% Gold in Arsenkies. Sowohl Arsenkies als auch Pyrit zeigen starken Zonarbau, nachdem sie für 1–2 min mit in Schwefelsäure gelöstem KMnO₄ behandelt wurden. Die Mikrosondenanalysen auf Gold belegen, daß die einzelnen Wachstumszonen mit unterschiedlichen Goldkonzentrationen korrelieren. Freies Gold konnte nicht mittels normaler optischer Mikroskopie gefunden werden, aber mit dem Programm TURBO-SCAN für das automatische Suchen nach seltenen Mineralen an Bohrkernproben und Konzentraten konnte man 111 Goldkörner lokalisieren. Die Körner zeigen eine große Variation in ihrer Zusammensetzung, die von silberführendem Gold über Elektrum bis hin zu Au-Ag-Amalgamreicht.

     

Beitrag zur Gliederung des Präkambriums in Minas Gerais

Zusammenfassung Aufnahmen im Kristallin südostwärts und südlich der EsphinhaÇo-Zone, ausgedehnt bis an die Südgrenze des Staates Minas Gerais, ergaben eine neue stratigraphische und tektonische Gliederung. Große Gebiete, die bisher als tiefstes Archaikum galten, erhielten ihre metamorphe Überprägung erst in der assyntischen Phase. Auch die vormetamorphe sedimentäre Substanz ist weithin algonkischen, wahrscheinlich neo-algonkischen Alters. Im Inneren besitzen diese Sedimente nur schwache epizonale Metamorphose und erlauben weitgehende stratigraphische Gliederung (Formationen Tiradentes, Carandaí, Barroso, Prados). Sie sind Überwiegend klastisch. Küstenwärts folgen die sedimentär-lithologisch gleichen, aber stärker (mesozonal) metamorphe Andrelandia-Serie und die katazonalen Juiz de Fora- bzw. Paraíba-Serien (Metamorphose charnockitisch bzw. mikroklingranitisch). Die Küstenzone stellt daher eine kristalline Zentralzone dar, von der aus die Bewegungen binnenwärts gerichtet sind. An der Westgrenze des Arbeitsgebietes erfolgt eine Virgation der Faltenzüge in Araxaiden und Paraibiden. Das ordovizische Alter der Füllung des Beckens des Rio SÃo Francisco (Bambuí) ist zu bezweifeln. Die EsphinhaÇo-Zone ist algomisch konsolidiert, die alt-algonkische Minas-Serie auf diese Zone beschränkt. Sie bildet, zusammen mit dem Bambuí-Becken, das Vorland der assyntischen Faltenzüge. Eine Aufgliederung des Archaikums ist begonnen; im bisher untersuchten Gebiet sind die archäischen Strukturen co-axial den jüngeren.     

Lagerstättenkundliche Untersuchungen zur Entstehung der Pyrit-führenden Blei-Kupfer-Zink-Lagerstätte Accesa (SW-Toskana)

Zusammenfassung Die Vererzung der Lagerstätte Accesa ist durch eine Entwicklung von bleireichen zu zinkreichen Erzen gekennzeichnet, an die sich wiederum Kupfer-Eisen-Erze anschließen. Den Abschluß der Entwicklung bilden Antimon-Wismut-Arsen-Erze. Die Vorphase des Blei-Zink-Stadiums bildet eine randliche Propylitisierung, die des Kupfer-Stadiums eine Eisen-Oxid-Silikat-Mineralisation. In einem Spätstadium werden dann die Erzminerale durch Carbonate und Sulfate verdrängt. Klüfte, Querstörungen und Schichtung des Deckgebirges und der Gangverlauf weisen auf eine Beeinflussung durch einen aufsteigenden Magmenkörper hin, der darüber hinaus die Elementmobilisation und die hydrothermale Vererzung verursacht haben könnte.

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The ore mineralization of Accesa is characterized by a sequence, running from lead-bearing ores to ores rich in zinc. After them copper-iron-ores form. The ore mineralization ends with the formation of antimony, bismuth and arsenic ores. Before the lead-zinc-ores have formed a propylitization situated near the wall to the country rocks has taken place, whereas the copper-mineralizing-stage begins after the formation of iron-oxydes and ironsilicates. During a later stage these ore minerales are replaced by carbonates and sulfates. Joints, transverse faults, bedding of the country rocks and the trend of the vein itself indicate the influence of an ascending igneous body, which furthermore might have caused the mobilisation of the base metals and the hydrothermal ore deposition.

     

Der Weinsberger Granit im südlichen österreichischen Moldanubikum

Zusammenfassung Der Weinsberger Granit, der älieste der moldanubischen Granite Österreichs, ist ein sehr grobkörniger porphyrischer Biotitgranit mit (Volum-%) 35 bis 37% Mikroklin, 33–35% Plagioklas, 19–22% Quarz und 9–13% Biotit. Die Mikrokline sind dicktafelig nach M, erreichen eine Länge von bis zu 18 cm, fübren häufig orientierte Plagioklas- und Biotiteinschlüsse und sind stark perthitisch. Die Zusammensetzung liegt um 80 Gew. % Or, die der entmischten Kalifeldspatphase um 88% Or. Charakteristisch sind noch die hohe Triklinität und der inverse Zonarbau. Die Plagloklase sind wesentlich kleiner, sind selten primär, jedoch immer sekundär verzwillingt und zeigen einen schwachen oszillatorischen oder progressiven Zonarbau. Die durchschnittliche Zusammensetzung liegt zwischen 27 und 31% An. Die Biotite sind rothraun, stark pleochroitisch und durchweg 1 M-Polymorphe. Die Zirkone magmatischen Ursprungs sind rötlich bis undurchsichtig, zonar und sehr groß (bis zu 0·8 mm). In den Randzonen finden sich vom Nebengestein übernommene Zirkone, welche etwas kleiner und farblos sind. Das häufigste Akzessorium ist der Apatit, sehr selten findet sich Magnetit. Sehr nahe am Kontakt tritt als Verunreinigung Almandin und Muskowit auf. Auf Grund der vorliegenden Untersuchung und der im Felde von verschiedenen Autoren und vom Verfasser gemachten Beobachtungen ist die Entstehung des Weinsberger Granites auf magmatische Vorgänge zurückzuführen. Die Intrusion, die wahrscheinlich in engem Zusammenhang mit der Metamorphose des Moldanubikums stand, erfolgte unter Bedingungen, die einem p-H₂O von zinka 5000 Bar enlaprechen, also in großer Tiefe und bei relativ niedriger Temperatur.Mit 6 Textabbildungen