Mineralogy and fluid inclusion studies of the Au-Cu quartz veins in the Hamash area, South-Eastern Desert, Egypt

Summary Field relations, petrographic observations and fluid inclusion data are used to characterize the mineralizing fluids of gold-copper bearing quartz veins, which are spatially associated with a granite-porphyry, metavolcanics and metagabbro in the Hamash area, South Eastern Desert of Egypt. Four generations of genetically related quartz veins occur in the Hamash mine area. Two types of alteration are developed in vicinity of quartz veins; i.e., sericite-quartz-pyrite and chlorite-epidote-pyrite-sericite alteration. Fe-Cu sulfides in the veins were precipitated in two stages, early pyrite (PI) and chalcopyrite were altered to secondary chalcocite, bornite and digenite and a second generation of pyrite (PII and PIII). PI pyrite and quartz contain inclusions of gold as well as remobilized gold along cracks and microfractures. Two types of fluid inclusions are distinguished: 1) primary H₂O-CO₂-CH₄-NaCl inclusions (type I) and 2) primary and secondary aqueous inclusions (type II). Type II is further subdivided by the inclusions occurrence within different vein types. Type I inclusions entrapped the endmembers of an unmixed fluid which consists of an aqueous phase and a CO₂-rich gas phase, respectively. The entrapment conditions of approximately 250°C and 200 bars were estimated by intersecting the isochores of the two coexisting aqueous and CO₂-rich fluids and indicate a shallow crustal level. The salinity of type IIa inclusions is generally low (< 9 wt.% NaCl_eq), they homogenize above 234°C and included heterogeneous and homogeneous fluids over a wide pressure range. Homogenization temperatures of type IIb inclusions vary between 102° and 284 °C, their assumed entrapping temperatures are 200°C and 110°C, respectively. The four generations of quartz veins are related with different inclusion types. The metals including primary gold were probably transported as bisulfide complexes and precipitated due to wallrock sulfidation, fluid mixing and phase separation. The Hamash Au-Cu mineralization shows a combination of porphyry- and epithermal-deposits characteristics.

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Mineralogie und Flüssigkeitseinschlußuntersuchungen an Au-Cu Quarzgängen im Hamash Gebiet, Südöstliche Wüste, Ägypten

Zusammenfassung Geländebeziehungen, petrographische Beobachtungen und Untersuchungen an Flüussigkeitseinschlüssen erlauben die Charakterisierung der mineralisierenden Fluide in Gold-Kupfer-führenden Quarzgängen, die mit einem Porphyr-Granit und einem Gabbro im Hamash Gebiet der südöstlichen Wüste von Ägypten assozüert sind. Vier Generationen von Quarzgängen kommen im Gebiet der Hamash Mine vor. Zwei Alterationstypen sind in der Nähe der Quarzgänge ausgebildet: Serizit-Quarz-Pyrit und Chlorit-Epidot-Pyrit-Serizit Alteration. Die Fe-Cu-Sulfide in den Gängen wurden in zwei Etappen ausgefällt, früh kristallisierter Pyrit (PI) und Kupferkies wurden zu sekundärem Chalkosin, Bornit und Digenit sowie einer zweiten Generation von Pyrit (PII und PII) umgewandelt. PI Pyrit und Quarz enthalten sowohl Gold-Einschlüsse als auch remobilisiertes Gold entlang von Spalten und Mikrobrüchen. Zwei Typen von Flüssigkeitseinschlussen wurden unterschieden: 1) primäre H₂O-CO₂-CH₄-NaCl Einschlusse (Typ 1), 2) primäre und selcundäre wäßrige Einschlusse (Typ II). Typ I Einschlusse schlossen die Endglieder eines entmischten Fluides ein, das aus einer wässrigen bzw. einer CO₂-reichen Gasphase bestand. Die Einschlußedingungen von ungefähr 250°C und 200 bar wurden durch den Schnittpunkt der Isochoren der beiden koexistierenden Fluide bestimmt und zeigen einen seichten Krustenbereich an. Die Salinität von Typ Ila Einschlussen ist generell niedrig (<9 Gew.% NaCl_eq), sie homogenisieren uber 234 °C und schlossen heterogene und homogene Fluide über einen großen Druckbereich ein. Die Homogenisationstemperaturen von Typ IIb Einschlussen variieren zwischen 102° und 284°C, ihre angenommenen Einfangtemperaturen liegen bei 200 °C bzw 110 °C. Die vier Generationen von Quarzgängen stehen in Zusammenhang mit den verschiedenen Typen von Flussigkeitseinschlussen. Die Metalle, einschließlich des primaären Goldes, wurden wahrscheinlich als BisulphidKomplexe transportiert und auf Grund von Sulfidisierung der Nebengesteine, Fluidmischung und Phasenseparation ausgefällt. Die Hamash Au-Cu Mineralisation zeigt eine Kombination von Porphyr- und Epithermal-Lagerstätten Charakteristika.

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With 6 Figures     

Petrogenesis of rare-element pegmatites in the Olary Block, South Australia, part 2. Fluid inclusion study

Summary Fluid inclusions were investigated in quartz, beryl, apatite and triplite from the border and intermediate zones and core of pegmatites within the Proterozoic Olary Block, South Australia. Three compositionally distinct types of inclusions were recognized including pure CO₂ inclusions, mixed H₂O-CO₂ inclusions, and aqueous inclusions with some of them containing a solid phase. Three fluid events occurred during pegmatite formation and subsolidus alteration. Initial fluids are characterised by a low to intermediate salinity (4.1 to 23.4wt% NaCl equivalent), and a composition of about 10 mole% CO₂, 4.2 mole% NaCl equivalent, and 85.6 mole% H2O. Fluids were trapped as homogeneous H₂O-CO₂ phases. The second pulse of fluids was of intermediate to high salinity at 11 to 33 wt% NaCl equivalent. These fluids were most likely trapped as separated CO₂ and H₂O phases. Finally, intermediate to high salinity fluids of post-pegmatite origin with approximately 15 to 30 wt % NaCl equivalent were introduced. The P-T regime for the three fluid events has been estimated at 520° to > 650 °C and 2 to 5 kbars, 400° to 650 °C and 1.8 to 3.3 kbars, and 380° to 480°C and 2.0 to 2.6 kbars, respectively. These conditions indicate a declining pressure path implying a tectonic uplift of the Olary Block during successive fluid emplacements.

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Petrogenese von Seltenelementpegmatiten im Olary Block, Südaustralien, Teil 2. Untersuchung der Flüssigkeitseinschlüsse

Zusammenfassung Flüssigkeitseinschlüsse wurden in Quarz, Beryll, Apatit und Triplit von Rand-, Zwischen- und Kernzonen in Pegmatiten des proterozoischen Olary Blocks, Südaustralien, untersucht. Drei Typen von Flüssigkeitseinschlüssen mit verschiedenen Zusammensetzungen wurden erkannt: reine CO₂ Einschlüsse, gemischte H₂O-CO₂ Einschlüsse und wässerige Einschlüsse, wobei einige von diesen feste Einschlüsse aufweisen. Drei Fluid Ereignisse sind den Stadien der Pegmatitbildung und Subsolidus-Alteration zuzuordnen. Die erste Fluidgeneration ist durch geringe bis intermediäre Salinität(4.1 bis 23.4 Gewichts% NaCI Äquivalent) und eine Zusammensetzung von ungefähr 10 Mol % CO₂, 4.2 Mol% NaCl Äquivalent und 85.6 Mol% H₂O charakterisiert. Diese Fluide wurden als homogene H₂O-CO₂ Phasen eingeschlossen. Der zweite Puls von Fluiden war von intermediärer bis hoher Salinität (11 bis 33 Gewichts.% NaCI Äquivalent). Diese Fluide wurden wahrscheinlich als entmischte H₂O und CO₂ Phasen eingeschlossen. Zum Schluß wurden Fluide postpegmatitischen Ursprungs mit intermediärer bis hoher Salinität zugeführt (15 bis 30 Gewichts% NaCI Äquivalent). Der P-T Bereich für die drei Fluid-Ereignisse ist mit 520° bis > 650 °C und 2 bis 5 kbar, 400° bis 650 °C und 1.8 bis 3.3 kbar, und 380° bis 480°C und 2.0 bis 2.6 kbar abgeschätzt worden. Dies weist auf abnehmenden Druck hin und deutet damit eine tektonische Hebung des Olary Blocks während sukkzessiver Fluid-Platznahmen an.

     

Flüssigkeitseinschlüsse mit Gasblasen als geologische Thermometer

Zusammenfassung Es wird unterschieden zwischen Einschlüssen, auf dieSorbys Grundannahme zutrifft, daß eine homogene Phase, wie Wasser, Salzlösung oder CO₂, eingeschlossen wurde, die Blasen also von dem Gas der eingeschlossenen Flüssigkeit gebildet werden, und solchen Einschlüssen, in denen fremdes Gas mit eingeschlossen wurde.Sorby-Einschlüsse können zur Temperaturbestimmung herangezogen werden, wenn entweder der Druck am Bildungsort bekannt ist oder sein Einfluß vernachlässigt werden kann, weil der Füllungsgrad so hoch ist, daß die Libelle schon bei niederen Temperaturen verschwindet. Ist fremdes Gas in der Flüssigkeit gelöst eingeschlossen worden und erst beim Abkühlen frei geworden, so ist der Schluß von der Füllungstemperatur auf die Bildungstemperatur noch unsicherer als bei Sorby-Einschlüssen, weil über den zu erwartenden großen Einfluß des Druckes noch nichts bekannt ist.Ist fremdes Gas als Gasblase eingeschlossen worden, so kann die Füllungstemperatur sehr weit von der Bildungstemperatur abweichen und beim Erwärmen sogar zuerst größer werden. Solche Nicht-Sorby-Einschlüsse sind zu erkennen durch Messung des Füllungsgrades und Vergleich der zugehörigen Füllungstemperatur mit der von Wasser bzw. CO₂ bei gleichem Füllungsgrad.Die Frage, aus was die Einschlüsse bestehen, ist nicht nur für die Temperaturbestimmung von Wert, sondern auch für viele Fragen der Gesteinsbildung und -umbildung. Es wird auf die schon vonBrewster 1826 angegebene Methode der Bestimmung der Brechungszahl mit Hilfe der Totalreflexion hingewiesen.Alle diese Bemerkungen gelten sowohl für primäre wie für sekundäre Einschlüsse.Die Dekrepitationsmethode kann weder primäre und sekundäre Einschlüsse unterscheiden noch die Natur des Einschlusses, noch auch den Füllungsgrad berücksichtigen.     

Platinum-group minerals from the Troodos ophiolite,Cyprus

Summary Platinum-group minerals have been identified in chromitites from the Troodos ophiolitic complex of Cyprus. The host chromitites occur as podiform bodies within the basal harzburgite of the ophiolite, as occasional discontinuous layers in the dunites at the base of the overlying cumulate sequence and rarely as minor schlieren in clinopyroxene dunites at higher levels. Podiform chromitites are generally highly deformed and frequently brecciated while those from the cumulate sequence are well-preserved and display cumulate textures. Chromite grains from bodies at all levels host a broad and mineralogically complex assemblage of inclusions including silicates, platinum-group minerals, base metal sulphides and fluid inclusions, all of which have been studied in detail. The platinum-group minerals (PGM) and base metal sulphides (BMS), which are described here, are modally much less abundant than the silicate inclusions and generally small in size (< 50 µm). PGM comprise sulphides and alloys and are dominated by laurite (RuS₂). Other sulphides are Ru-poor. Alloys include iridosmine, osmian ruthenium and Ru-Fe alloys. Two generations of PGM are believed to be present, the first having been trapped during chromite formation, the second (including most of the alloys) having been formed during serpentinization. The base metal sulphides include common small Ni-Fe sulphides, sometimes associated with silicate inclusions, and larger Cu-rich inclusions, some of which are almost pure chalcopyrite. The origin of the latter is of genetic significance.

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Minerale der Platin-Gruppe aus denn Troodos-Ophiolith, Zypern

Zusammenfassung Minerale der Platin-Gruppe wurden in verschiedenen Chromititen des Troodos Ophiolithes, Zypern, nachgewiesen. Die Chromitite kommen als podiforme Körper in den basalen Harzburgiten, als gelegentlich unregelmäßige Lagen in den Duniten an der Basis der Kumulat-Abfolge, und selten als Schlieren in den Klinopyroxen-Duniten in höheren Bereichen vor. Podiforme Chromitite sind im allgemeinen intensiv deformiert und häufig brekziiert, während jene aus der Kumulat-Abfolge gut erhalten sind und Kumulat-Texturen zeigen. In Chromiten aus allen Niveaus des Ophiolithes kommt eine umfangreiche, und mineralogisch komplexe Assoziation von Einschlüssen vor; diese umfassen Silikate, Platingruppen-Minerale, Buntmetallsulfide und FlüssigkeitsEinschlüsse. Die Platingruppen-Minerale (PGM) und Buntmetallsulfide (BMS) die hier beschrieben werden, sind modal weniger verbreitet als die Silikateinschlüsse, und sind meist sehr feinkörnig ( < 50 µm). Die PGM umfassen Sulfide, einerseits dominiert von Laurit (RuS₂), aber auch Ruthenium-arme Sulfide, und Legierungen, bestehend aus Iridosmin, Osmium-führendes Ruthenium und Ruthenium-Eisenlegierungen. Die PGM können zwei Generationen zugeordnet werden. Die erste wurde während der Bildung der Chromite eingeschlossen, die zweite (und hierzu gehören die meisten Legierungen) wurden während der Serpentinisierung gebildet. Die Buntmetallsulfide unfassen die bekannten Nickel-Eisen-Sulfide, die manchmal mit Silikateinschlüssen vergesellschaftet sind, und größere Kupfer-reiche Einschlüsse, die zum Teil reiner Kupferkies sind. Die Entstehung dieser Einschlüsse ist von Bedeutung für die Genese.

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With 13 Figures     

Platinum-group minerals and other solid inclusions in chromite of ophiolitic complexes: Occurrence and petrological significance

Summary Platinum-group mineral, silicate and other solid and fluid inclusions occur in disseminated and massive chromite in a variety of lithologies from ophiolitic and other mafic-ultramafic complex-types. The inclusions are small (<250 microns) and randomly distributed throughout their host. Silicate inclusions are modally more abundant than the other inclusion types. Platinum-group mineral phases are ruthenium-rich sulphides and PGE alloys are osmium-rich. Mafic silicates (olivine, pyroxenes, pargasitic-amphiboles, micas) are magnesium-, titanium-, and alkali-rich and felsic silicates are sodium-rich (albite, nepheline).The intimate association of these inclusions with chromite suggests that their origin must be considered within a chromite crystallization model. A hypothesis of origin is suggested wherein the platinum-group minerals and silicates are trapped as discrete, crystalline euhedral phases and silicate liquid during the precipitation of chromite. The similarity of physical characteristics, modal mineralogy and chemical compositions indicates that this model may be applicable to all mafic-ultramafic complex-types.

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Minerale der Platin-Gruppe und andere feste Einschlüsse in Chromiten aus Ophiolit-Komplexen: Vorkommen und petrologische Bedeutung

Zusammenfassung Minerale der Platin-Gruppe, Silikate und andere feste und flüssige Einschlüsse kommen in disseminierten und massiven Chromiten in einer Vielzahl von Gesteinen in ophiolitischen und anderen mafisch-ultramafischen Komplexen vor. Die Einschlüsse sind klein (<250 microns) und unregelmäßig im Chromit verteilt. Silikat-Einschlüsse sind modal weiter verbreitet als andere Arten von Einschlüssen. Minerale der Platin-Gruppe sind durch Ruthenium-reiche Sulfide und Osmium-reiche Legierungen vertreten. Mafische Silikate (Olivin, Pyroxen, pargasitische Amphibole, Glimmer) sind Magnesium-, Titan- und Alkali-reich; felsische Silikate sind Natrium-reich (Albit, Nephelin).Die ausgeprägte Assoziation dieser Einschlüsse mit Chromit weist darauf hin, daß ihre Herkunft im Zusammenhang mit einem Kristallisations-Modell für Chromit zu sehen ist. Ein genetisches Konzept wird vorgelegt, wobei die Platin-Gruppen-Minerale als gut ausgebildete, idiomorphe kristalline Phasen, und die Silikate als Silikatschmelze während des Ausfallens des Chromites eingeschlossen werden. Die Ähnlichkeit der physikalischen Eigenschaften, der modalen mineralogischen Zusammensetzung und der chemischen Zusammensetzung weisen darauf hin, daß dieses Modell auf alle mafisch-ultramafischen Komplexe anzuwenden ist.

     

Fluid inclusions related to Variscan and Alpine metamorphism in the Austroalpine Ötztal Basement, Eastern Alps

Summary The Austroalpine Ötztal Basement (AOB) was affected by three metamorphic events during the Caledonian (ca. 450 Ma), Variscan (ca. 320 Ma) and Eo-Alpine (ca. 90 Ma) orogeny. The Variscan and Alpine events are clearly distinguished in terms of pressure and temperature evolution. Significant differences were observed between textures and densities of fluid inclusions of Variscan and Alpine age. Microthermometric and Raman spectroscopic investigations were done on fluid inclusions entrapped in garnet, apatite and quartz. Apatite hosts fluid inclusions of Variscan age which re-equilibrated during the Alpine overprint. Variscan garnets from metasedimentary rocks contain fluid inclusions, which were entrapped during isothermal decompression after the Variscan amphibolite facies temperature peak. The crystallinity of graphite coatings on the walls of fluid inclusions in Variscan garnets from orthogneisses as determined by Raman spectrosocopy indicates formation temperatures in excess of 550 °C. Superdense CO₂ inclusions in quartz indicate isobaric cooling after the Alpine metamorphic temperature peak. The textures and the high density of late aqueous inclusions suggest their entrappment during the Alpine event. Raman spectra from hydrohalite and antarcticite support the presence of Na and Ca in the Variscan metamorphic fluid. Metasomatic reactions involving feldspars lead to the enrichment of these two elements in the fluid phase. The similarities of the chemical compositions of the metamorphic fluids within Variscan and Alpine inclusions suggest minor compositional changes with time and corroborate efficient rock buffering of the fluids. The combination of data from fluid inclusions, petrographic observations and published geothermobarometric data yields an improved and more detailed picture of the Variscan and Alpine metamorphic P-T evolution.

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Flüssigkeitseinschlüsse im Zusammenhang mit variszischer und alpidischer Metamorphose im Ötztalkristallin (Ostalpen)

Zusammenfassung Das Ötztalkristallin wurde von drei Metamorphoseereignissen während der kaledonischen (ca. 450 Ma), variszischen (ca. 320 Ma) und alpidischen (ca. 90 Ma) Gebirgsbildung Beeinflußt. Die variszischen und alpidischen Ereignisse sind in Bezug auf ihre Druck- und Temperaturentwicklung eindeutig unterscheidbar. Deutliche Unterschiede wurden in den Texturen und den Dichte variszischer und alpidischer Flüssigkeitseinschlüsse beobachtet. Mikrothermometrische und Raman-spektroskopische Untersuchungen wurden an in Granat, Apatit und Quarz eingeschlossenen Flüssigkeitseinschlüssen durchgeführt. Apatit führt variszische Flüssigkeitseinschlüsse, die während der alpidischen Überprägung reequilibrierten. Varizischer Granat aus metasedimentären Gesteinen enthält Flüssigkeitseinschlüsse, die während der isothermalen Druckentlastung nach dem variszischen amphibolitfaziellen Temperaturhö-hepunkt eingefangen wurden. Die Kristallinität von Graphitausfdllungen an den Wänden von Flüssigkeitseinschlussen in variszischen Orthogneis-Granaten wurde mit Raman Spektroskopie bestimmt und zeigt Bildungstemperaturen über 550°C an. Hochdichte CO₂-Einschlfisse in Quarz zeigen isobares Abkühlen nach dem alpidischen Metamorphosehöhepunkt an. Die Texturen und die hohe Dichte von späten wässrigen Einschlussen legen deren Einfangen während des alpidischen Ereignisses nahe. RamanSpektren von Hydrohalit und Antarcticit unterstützen das Vorhandensein von Na und Ca im variszisch metamorphen Fluid. Metasomatische Reaktionen unter Beteiligung von Feldspat führten zur Anreicherung dieser beiden Elemente in der fluiden Phase. Die Ähnlichkeiten den chemischen Zusammensetzung des metamorphen Fluides in variszischen und alpidischen Einschlussen legt eine geringe zeitliche Änderung der Zusammensetzung nape und bestätigt eine effiziente Bufferung den Fluide durch das Gestein. Die Kombination von Flüssigkeitseinschlußdaten, petrographischer Beobachtung und Geothermobarometrie aus der Literatur liefert ein verbessertes und detailiertes Bild der variszischen und alpidischen metamorphen P-T Entwicklung.

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With 8 Figures     

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     

Kornerupine-quartz symplectites in paragneiss, Lac Ste-Marie, Quebec, Canada: pseudomorphic replacement of a hexagonal phase, probably osumilite

Summary Kornerupine has been reported from several localities in the Grenville Province. It is most abundant and accessible within quartz - sillimanite - K-feldspar - tourmaline -Fe/Ti-oxides - garnet paragneiss, forming a 300m by 1500m lens in diopside- and chondrodite-bearing marble at Hinck's bridge along the Gatineau river near Lac Ste-Marie. Biotite-rich zones within the lens contain six-sided prisms, up to 7 cm in diameter and 30 cm long. These prisms consist of symmetrically zoned (coarse rim and finer grained centre) symplectitic intergrowths of kornerupine-quartz overgrowing the biotite foliation, with minor sillimanite (as fibrolitic inclusions in kornerupine), K-feldspar, and scattered trails of ilmenite.The kornerupine-quartz symplectite in the six-sided prism appears to be a replacement of an early single hexagonal phase. Habit and bulk composition of the prism point to osumilite as the precursor. Boron-bearing fluids during amphibolite- to granulite-grade metamorphism stabilised tourmaline-quartz intergrowths which crystallized by pseudomorphic replacement of osumilite. Numerous dark green tourmalines are found as relict inclusions in quartz (rare in kornerupine) in core and margin of a prism. In a later stage, kornerupine-quartz symplectites were formed by replacement of the tourmaline with loss of alkalis. On the margin of the prisms kornerupine is in turn partially in contact with (replaced by) fine-grained, light green, euhedral tourmaline. The inferred miner4l assemblages may reveal an early portion of the P-T-t path for the region. Kornerupine — quartz assemblages are not often described, whereas granite pegmatites commonly contain tourmaline — quartz symplectitic intergrowths.

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Kornerupine - Quarz Symplektite in Paragneis, Lac Ste-Marie, Quebec, Kanada: pseudomorpher Ersatz einer hexagonalen Phase, möglicherweise Osumilith

Zusammenfassung Kornerupin ist in der Grenville Province an mehreren Orten gefunden worden. An der Hinck's-Brücke am Gatineau Fluß, nahe dem Ste-Marie See, kommt Kornerupin in hoher Konzentration in einer 300 m x 1500 m Paragneis-Linse mit Quarz, Sillimanit, Kalifeldspat, Turmalin, Fe/Ti-Oxid und Granat vor, die von Diopsid- und Chondroditführendem Marmor eingeschlossen ist. In dieser Linse treten in Biotit-reichen Zonen sechseckige Prismen mit Durchmessern bis 7 cm und Längen bis 30 cm auf. Die Prismen sind symmetrisch vom Rand (grobkörnig) zum Zentrum (feinkörnig) zoniert und bestehen aus symplektitischen Kornerupin-Quarz Verwachsungen mit geringen Mengen an feinkörnigem Sillimanit (fibrolitische Einschlüsse in Kornerupin), Kalifeldspat und Ilmenit-Ketten.Die Kornerupin-Quarz-Verwachsung im sechseckigen Prisma ist an Stelle einer älteren hexagonalen Phase entstanden. Habitus und Gesamtchemismus des Prismas weist auf Osumilith als erste frühe Phase hin. Bor-führende Fluide stabilisierten während einer amphibolit- bis granulit-faziellen Metamorphose die Turmalin-Quarz-Verwachsung, die pseudomorph Osumilith ersetzte. Viele dunkelgrüne Turmaline sind als Relikteinschlüsse im Quarz und selten auch im Kornerupin im Zentrum und am Rand des Prismas zu finden. In einem späteren Stadium wurde Kornerupin-Quarz Symplektit durch Verdrängung von Turmalin mit Abgabe von Alkalien gebildet. Am Rand des Prismas ist Kornerupin teilweise in Kontakt mit (oder ersetzt durch) feinkörnigem, hellgrünen, idiomorphen Turmalin. Die abgeleiteten Mineralvergesellschaftungen entsprechen einem frühen Teil des P-T t Pfades für diese Region. Kornerupin-Quarz Paragenesen sind selten, wogegen in Granit-Pegmatiten Turmalin-Quarz Verwachsungen häufig auftreten.[/ p]

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With 4 Figures     

Alteration and the role of fluids in Ni,Cu and platinum-group element deposition,Sudbury Igneous Complex contact,Onaping-Levack area,Ontario

Summary A variety of alteration styles is associated with Cu, Ni and platinum-group element deposition in the Onaping-Levack area of the North Range of the Sudbury Structure. Two significant alteration assemblages are amphibole (actinolite) + epidote + chlorite + quartz ± albite ± K-feldspar ± calcite adjacent to Cu-rich veins in the Deep Copper Zone of Strathcona mine and the nearby Barnet property, and amphibole (actinolite to ferro-actinolite) + epidote + titanite + pentlandite + pyrite ±quartz ± magnetite in the Fraser mine Epidote Zone. The concentrically zoned Epidote Zone alteration has been further subdivided into facies that range from epidotized Footwall Breccia through actinolite-bearing rocks with few vestiges of original Footwall Breccia textures, to the most intensely altered magnetite-rich facies. Higher Fe³⁺ content in epidote in the most intensely altered rocks is compatible with the evolution of more oxidized fluids with time. Fe and Ni, in addition to Cu and PGE, have been mobilized. The 2- (L + V) and 3- (L + V + SC) phase fluid inclusions are similar in each of the deposit locations. Temperatures of first ice melting range from –64.9 to -42.3°C, indicating that the trapped fluids may be modelled in the system H₂O-NaCl-CaCl₂. Average salinities are high, between 20.8 to 34.4 NaCl wt.% eq., and show considerable overlap for each deposit. Isochores calculated from these data show a decrease in temperature range from the Epidote Zone (230 to 340°C) through Barnet (210 to 295°C) to the most distal Deep Copper Zone (175 to 280°C). The Cl-rich fluids deposited Cu and platinum-group elements in the Deep Copper Zone as a result of this thermal gradient. The high salinity fluid inclusions of the Sudbury North Range are similar to those from other high and intermediate temperature Cu-Ni-PGE deposits, and suggest that they were the result of late-stage hydrothermal activity within contact units of the Sudbury Igneous Complex.

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Alteration und die Rolle von Fluiden beim Absatz von Ni, Cu und Platingruppen-Elementen im Kontakt des Sudbury KOmplexes, Onaping-Levack-Gebiet, Ontario

Zusammenfassung Platingruppen-Elementen im Onaping-Levack-Gebiet der North Range der Sudburystruktur verbunden. Zwei signifikante Mineralassoziationen sind Amphibol (Aktinolith) und Epitot + Chlorit + Quarz + Albit ± K-Feldspat ± Calcit in der Nähe kupferreicher Gänge der Deep Copper Zone der Stratcona Mine und dem nahegelegenen BarnetVorkommen. In der Epidot-Zone der Fraser-Mine kommen Amphibol (Aktinolith -Ferroaktinolit) + Epidot + Titanit + Pentlandit + Pyrit + Quarz + Magnetit vor. Die konzentrisch zonierte Alteration der Epidotzone wurde weiter unterteilt in Facies, die von der epidotisierten Liegend-Brevkzie über Aktinolith-führende Gesteine mit Resten entsprechend der Entwicklung zunehmend oxidierter Fluide. Fe und Ni sind zusätzlich zu Cu und PGE mobilisiert worden. Die 2- (L + V) und 3- (L + V + SC) Fluid-Einschlüsse sind in jeder Lokalität ähnlich. Die Temperaturen des ersten Schmelzens von Eis schwanken von –64.9 bis –42.3 °C, und dies weist darauf hin, daß diese Fluide dem System H₂O-NaCl-CaCl₂ angehören. Die durschnittlichen Salinitäten sind hoch, zwischen 20.8 und 34.4 NaCl wt.% und zeigen beträchtliche Überschneidungen für jede Lagerstätte. Isochoren, die aus diesen Daten berechnet wurden, zeigen eine Abnahme der Temperaturen von der Epidot-Zone (230–340°C) durch Barnet (210–295°C) zu der am weitesten entfernten Deep Copper Zone (175–280°C). Die Cl-reichen Fluide lagerten, durch diesen thermalen Gradienten bestimmt, Kupfer-und Platingruppenelemente in der Deep Copper Zone ab. Die Fluid-Einschlüsse mit hoher Salinität der Sudbury North Range sind denen von anderen Kupfer-Nickel-PGE-Lagerstätten, die bei hohen bis intermediären Temperaturen gebildet wurden, ähnlich. Dies weist darauf hin, daß sie das Ergebnis von später hydrothermaler Aktivität in den Kontaktzonen des Sudbury-Komplexes sind.

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With 5 Figures     

Large pseudomorphous trapezohedra of analcime and pumpellyite after leucite,Aghda area,Central Iran

Summary Spectacular large (3 cm) euhedral trapezohedra composed of single crystals of analcime or aggregates of pumpellyite occur in three stratigraphically adjacent phonolitic lavas from Aghda. The trapezohedra contain concentrically arranged inclusions of plagioclase, pyroxene, titanomagnetite and apatite which are fresh in the analcime but extensively altered in the pumpellyite. The analcime crystals are remarkably homogeneous in composition and are interpreted as having formed by ion-exchange pseudomorphous replacement of primary leucite. In the lower phonolite, however, the analcime became unstable and was replaced by pumpellyite which has a wide compositional range, reflecting variable input of Fe, Mg, Ca and Al from the precursor analcime and alteration of inclusions. The occurrence of analcime and pumpellyite at Aghda is indicative of zeolite facies conditions with low f_{CO 2}and H₂O activity and probably high P_fluid.

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Große pseudomorphe Trapezoeder von Analcim im Pumpellyit nach Leuzit, Aghda-Gebiet Zentraliran

Zusammenfassung Ungewöhnlich große idiomorphe Trapezoeder, die aus einzelnen Kristallen von Analcim oder aus Aggregaten von Pumpellyit bestehen, kommen in drei stratigraphisch benachbarten phonolitischen Lagen von Aghda vor. Die Trapezoeder enthalten konzentrisch verteilte Einschlüsse von Plagioklas, Pyroxen, Titanomagnetit und Apatit, die im Analcim frisch, im Pumpellyit jedoch intensiv umgewandelt sind. Die Analcim-Kristalle sind von bemerkenswerter Homogenität in ihrer Zusammensetzung und werden auf pseudomorphe Verdrängung von primärem Leucit durch Ionenaustausch zurück-geführt. Im unteren Phonolit ist der Analcim jedoch instabil geworden, und wurde durch Pumpellyit ersetzt, der ein weites Spektrum von Zusammensetzungen erkennen läßt und auf variierende Zufuhr von Fe, Mg, Ca, and Al vom Vorläuferanalcim und auf Umwandlung von Einschlüssen hinweist. Das Vorkommen von Analcim und Pumpellyit bei Aghda ist ein Hinweis auf Zeolithfazies-Bedingungen mit niedrigen f_{CO 2} und H₂O und hohem P_fluid.

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With 5 Figures     

The fluid phase in eclogites,glaucophane-bearing rocks and amphibolites from the central tauern window as deduced from fluid inclusion studies

Summary Fluid inclusions in rock forming quartz and in quartz from veins and Alpine fissures from eclogites and glaucophane bearing rocks of the southern Grossvenediger area as well as from amphibolitized eclogites and calcareous mica schists from the Grossglockner area (Austria) have been studied by microthermometry. The oldest fluid inclusions in the eclogites contain only CO₂ and are characterized by a very high density up to 1.15 g/cm³. From eclogite forming temperatures in the range of 500 to 550°C a trapping pressure of about 8 kb results for these inclusions. This pressure is in good agreement with that derived from the eclogite-forming mineral reactions. The amphibolites formed by retrogressive metamorphism from the eclogites show fluid inclusions containing H₂O and CO₂, the densities of the CO₂ being much lower compared to those of the fluid inclusions from the unaltered eclogites.

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Die fluide Phase in den Eklogiten, den glaukophanführenden Gesteinen und den Amphiboliten des zentralen Tauernfensters abgeleitet aus der Untersuchung der Flüssigkeitseinschlüsse

Zusammenfassung Es wurden die Flüssigkeitseinschlüsse von Gesteins- und Kluftquarzen aus den Eklogiten und glaukophanführenden Gesteinen des südlichen Großvenedigergebietes und aus Granatamphiboliten und Kalkglimmerschiefern aus dem Bereich des Großglockners (Österreich) mikrothermometrisch untersucht.Die ältesten Flüssigkeitseinschlüsse der Eklogite bestehen nur aus CO₂ mit einer sehr hohen Dichte bis 1.15 g/cm³. Aus dieser Dichte und den Temperaturen der eklogitbildenden Mineralreaktionen kann für diese nur CO₂ enthaltenden Einschlüsse ein Einschließungsdruck von etwa 8 kb errechnet werden, der mit den aus den Mineralreaktionen in den Eklogiten abgeleiteten Druckwerten übereinstimmt.Die aus Eklogiten durch Diaphtorese hervorgegangenen Amphibolite aus dem Gebiet des Großglockners enthalten keine CO₂-Einschlüsse hoher Dichte mehr. Es treten dort ausschließlich CO₂- und H₂O-führende Einschlüsse auf. Das CO₂ dieser Einschlüsse hat eine deutlich niedrigere Dichte als das CO₂ der Einschlüsse in den Eklogiten.

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With 2 Figures     

Gold mobilizing fluids in the Witwatersrand Basin: composition and possible sources

Summary Crush-leach data were obtained, using High Performance Gradient Ion-Chromatography and Capillary Electrophoresis, on individual generations of aqueous fluid inclusions in hydrothermal quartz from three different auriferous conglomerate horizons (reefs) in the late Archaean Witwatersrand Basin, South Africa. These data, supplemented by oxygen isotope analyses of hydrothermal quartz and in combination with microthermometric analyses, help to constrain the chemical composition, pH, temperature of formation and the possible source of the mineralizing fluid which, in places, was capable of mobilizing some of the primarily detrital gold in the fluvial Witwatersrand sediments. The dominant cations in the aqueous fluid inclusions are Na⁺ and Ca²⁺, with Cl^– or HCO ₃ ^– being the dominant anion, whereas K⁺, Mg²⁺, and SO ₄ ^2– are subordinate. Most fluid inclusions have elevated NH ₄ ⁺ concentrations which are directly correlated with those of N03. In a number of samples small amounts of organic acids (formate, propionate, and acetate) were also detected.A largely meteoric source is inferred for the gold-mobilizing fluids in the Witwatersrand reefs because of a lack of Br in the fluid, a composition distinctly different from that of seawater, the presence of organic acids, and ¹⁸O_fluid values around O%o. The fluids are ascribed to hydrothermal infiltration triggered by the 2020 Ma Vredefort impact which also created a secondary permeability in the form of a dense network of micro-fractures preferentially in the conglomerate beds of the already metamorphosed Witwatersrand rock sequence. This fluid differs from the regional metamorphic fluid in the basin by having a considerably higher pH (5.7–7.2). The difference in pH might explain why the older, fairly acidic metamorphic fluid was apparently less capable of mobilizing the gold as gold solubility reaches its peak at the pH calculated for the fluid ascribed to the impact.

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Gold-mobilisierende Fluide inn Witwatersrand Becken: Zusammensetzung und mögiche Herkunft

Zusammenfassung Einzelne Generationen von wäßrigen Flüssigkeitseinschlüssen in hydrothermalem Quarz von drei verschiedenen Gold-haltigen Konglomerathorizonten (Reefs) im spät-Archaischen Witwatersrand Becken, Südafrika, wurden mittels Ionenchromatographie und Kapillarelektrophorese untersucht. Weiters bestimmten wir die Sauerstoffisotopen-Verhältnisse hydrothermaler, zum Teil Gold-führender Quarze. Zusammen mit mikrothermometrischen Ergebnissen helfen die neu gewonnenen Daten, die chemische Zusammensetzung, pH-Wert, Bildungstemperatur und mögliche Herkunft der Gold-mobilisierenden Fluide zu rekonstruieren. Die dominierenden Kationen und Anionen in den wäßrigen Einschlüssen sind Na⁺ und Ca²⁺ beziehungsweise Cl^– und HCO ₃ ^– . In geringeren Mengen fanden sich K^-, Mg²⁺ und SO ₄ ^2– . In den meisten Einschlüssen wurden erhöhte Konzentrationen von NH ₊ ⁴ festgestellt, welche direkt mit denen von NO _- ³ korrelieren. Weiters konnten in etlichen Einschlüssen auch organische Säuren (Formfiat, Propionat und Azetat) nachgewiesen werden.Auf Grund des Mangels an Br^–, einer Zusammensetzung, die stark von Meerwasser abweicht, der Anwesenheit organischer Säuren und ¹⁸O_fluid-Werten um 0%o ist eine meteorische Herkunft der Gold-mobilisierenden Fluide im Witwatersrand Becken wahrscheinlich. Die Zirkulation dieser Fluide wird durch das 2020 Ma Vredefort Impakt-Ereignis erklärt, welches durch Bildung einer sekundären Permeabilität in Form eines feinen Netzwerkes von Mikrospalten, vor allem in den Konglomeratlagen, die bereits metamorph geprägten Gesteine des Witwatersrandes für die hydrothermale Infiltration vorbereitet hat. Diese Fluide unterscheiden sich von den älteren, regionalmetamorphen Fluiden durch einen wesentlich höheren pH-Wert (5.7–7.2), bei dem Gold seine maximale Löslichkeit unter den gegebenen physikalisch-chemischen Bedingungen besitzt. Dieser Unterschied im pH-Wert mag erklären, warum die relativ sauren regionalmetamorphen Fluide im Vergleich zu den Impakt-Fluiden kaum in der Lage waren, die ursprünglich detritischen Goldkörner zu mobilisieren.

     

A comparison of fluids causing post-depositional hydrothermal alteration in Archaean basement granitoids and the Witwatersrand Basin

Summary Some Archaean granitoids occurring along the north-western and western edge of what is classically known as the Witwatersrand Basin have been hydrothermally altered in two different styles. Both styles - pervasive and vein-controlled alteration - are characterised by sulphide mineralisation as well as by thorium-, uranium-, gold- and REE-rich nodules of carbonaceous material (fly-speck carbon). All of the granitoids displaying these characteristic alteration styles are associated with secondary moderate-to high-salinity, Ca-rich fluid inclusions with low homogenisation temperatures in magmatic quartz and quartz veins. C-isotopes of the fly-speck carbon and the fluid composition of the associated fluid inclusions are typical of modified basin brines. Similar types of Ca-rich fluid inclusions were found in authigenic quartz and hydrothermal quartz veins from gold-bearing, hydrothermally altered sediments of the Witwatersrand Basin, although the salinities of the fluids in the basement granitiods are somewhat higher. The moderate- to high salinity of this inclusion fluid and its present composition is considered to be the result of modifications by fluid-rock interaction during transport and subsequent metamorphism within the Witwatersrand Basin. Available age data on the hydrothermally derived minerals in these granitoids range between 2.7 and 2.0 Ga indicating several fluid pulses, with fluids repeatedly expelled during the dewatering of the Witwatersrand Basin. These data are consistent with the conclusion that major parts of the alteration are the result of sediment dewatering which affected both the granitoids and the gold-bearing strata within the Witwatersrand Basin.

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Ein Vergleich zwischen Formationswässern in archaischen Granitoiden und dem Witwatersrand Becken

Zusammenfassung Einige archaische Granitoide, die am nordwestlichen und westlichen Rand des Witwatersrand Beckens vorkommen, zeigen zwei Arten von hydrothermaler Überprägung. Beide Arten, pervasiv und gangförmig, sind mit einer Sulfidmineralisation und Thorium-, Uran-, Gold-, und SEE-reichen Knollen aus kohliger Substanz assoziiert. Alle Granitoide, die sich durch diese spezielle hydrothermale Überprägung auszeichnen, besitzen sekundäre moderat- bis hochsalinare, Ca-reiche Fluideinschlüsse mit niedrigen Homogenisierungstemperaturen in magmatischen und hydrothermalen Quarzen. Diese Fluide werden als modifizierte Beckenwässer gedeutet. Ähnliche Ca-reiche Fluideinschlüsse wurden in authigenen und hydrothermalen Quarzen in goldführenden, hydrothermal veränderten Sedimenten des Witwatersrand Beckens beobachtet, obwohl die Salinitäten der wässrigen Fluide in den Granitoiden noch höher sind. Die moderate bis hohe Salinität und die derzeitige Zusammensetzung der Einschlußfluide wird als eine Konsequenz aus der Fluid-Gesteinswechselwirkung, die während des Transportes im Becken stattfand, und der nachfolgenden Metamorphose angesehen. Vorläufige Altersdaten von den hydrothermal gebildeten Mineralen weisen auf mehrere hydrothermale Ereignisse während einer Zeitspanne zwischen 2.7 und 2.0 Ga hin. Während dieser Zeitspanne kam es durch Beckenentwässerung zu wiederholten Fluidschüben aus dem Becken in die Granitoide aufgrund lokaler tektonischer Ereignisse. Diese Daten deuten an, daß ein großer Teil der hydrothermalen Überprägung sowohl der Granitoide als auch der goldführenden Sedimente durch Formationswässer aus dem Witwatersrand Becken gebildet worden ist.

     

Understanding Vesuvius magmatic processes: evidence from primitive silicate-melt inclusions in medieval scoria clinopyroxenes (Terzigno Formation)

Summary Microthermometric investigations of silicate-melt inclusions and electron microprobe analyses were conducted on experimentally homogenized silicate-melt inclusions and on the host clinopyroxenes from 4 scoria samples of different layers from the Mt. Somma-Vesuvius medieval eruption (Formazione di Terzigno, 893 A.D.). The temperature of homogenization, considered the minimum trapping temperature, ranges from 1190 to 1260 ± 5 °C for all clinopyroxene-hosted silicate melt inclusions.The major and minor-element compositional trends shown by Terzigno scoria and matrix glass chemical analysis are largely compatible with fractional crystallization of clinopyroxene and Fe-Ti oxides. Sulfur contents of the homogenized silicate-melt inclusions in clinopyroxene phenocrysts compared with that in the host scoria show that S has been significantly degassed in the erupted products; whereas, Cl has about the same abundance in the inclusions and in host scoria. Fluorine is low (infrequently up to 800 ppm) in the silicate-melt inclusions compared to 2400 ppm in the bulk scoria.Electron microprobe analyses of silicate-melt inclusions show that they have primitive magma compositions (Mg# = 75-91). The composition of the host clinopyroxene phenocrysts varies from typical plinian-related (Mg#85) to non plinian related (Mg#85). The mixed source of the host clinopyroxenes and primitive nature of the silicate-melt inclusions implies that these phenocrysts, in part, may be residual and/or have a polygenetic origin. The similar variation trends of major and minor-elements between homogenized silicate-melt inclusions from the Terzigno scoria, and silicate-melt inclusions in olivine and diopside phenocrysts from plinian eruptions (Marianelli et al., 1995) suggest that the trapped inclusions represent melts similar to those that supplied the plinian and sub-plinian magma chambers. These geochemical characteristics suggest that the Vesuvius magmatic system retained a vestige of the most recent plinian event.

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Primitive Silikatschmelz-Einschlüsse in Klinopyroxenen aus mittelalterlichen Schlaken der Terzigno Formation — Ein Beitrag zum besseren Verständnis der magmatischen Prozesse des Vesuvs

Zusammenfassung Mikrothermometrische Untersuchungen von Silikatschmelz-Einschlussen und EMS Analysen wurden an experimentell homogenisierten Silikatschmelz-Einschlussen und an Klinopyroxenen von vier Schlackenproben durchgeführt. Die Proben stammen aus verschiedenen Lagen der mittelalterlichen Mt. Somma-Vesuv Eruption (Terzigno Formation, 893 n. chr.). Die Homogenisierungstemperaturen, sie werden als die minimalen Einschlußtemperaturen interpretiert, reichen von 1190–1260±5 °C.Die Trends der Haupt- and Spurenelemente der Terzigno Schlacken and des MatrixGlases sind weitgehend mit fraktionierter Kristallisation von Klinopyroxen und Fe-TiOxiden kompatibel. Der Vergleich der Schwefel-Gehalte der homogenisierten Einschlüsse in den Klinopyroxen-Phdnokristallen mit denen der Schlacken zeigt, daß beträchtliche Mengen an Schwefel in den Eruptionsprodukten durch Entgasung verlorengingen. Chlor hingegen zeigt in etwa die gleiche Verteilung in den Einschlüssen und in der Wirtsschlacke. Die Fluorgehalte in den Einschlüssen (selten bis zu 800 ppm) Bind im Vergleich zu den Schlacken (2400 ppm) niedrig.EMS-Analysen der Silikatschmelz-Einschlüsse belegen eine primitive Schmelzzusammensetzung (#Mg = 75–91). Die Zusammensetzung der Klinopyroxen-Phänokristalle variiert zwischen plinianischen Typen (#Mg 85) und nicht-plinianischen (#Mg85). Die heterogene Quelle der Klinpyroxene and die primitive Natur der Einschlüsse lassen vermuten, daß die Phänokristalle residualen und/oder polygenetischen Ursprungs sind. Ähnliche Haupt- und Spurenelementtrends der untersuchten Einschlüsse mit jenen von Einschlüssen in Olivin- und Diopsid-Phänokristallen aus plinianischen Eruptionen (Marianelli et al., 1995) legen die Vermutung nahe, daß die Einschlüsse ähnliche Schmelzen repräsentieren, wie jene, die die plinianischen und die sub-plinianischen Magmenkammern versorgt haben. Diese geochemischen Charakteristika belegen, daß das magmatische System des Vesuvs eine Spur des jüngsten plinianischen Ereignisses bewahrt hat.

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With 11 Figures     

Zircon U/Pb and Pb/Pb geochronology of the Rastenberg granodiorite,South Bohemian Massif,Austria

Summary A combined zircon typology, zircon Pb-Pb evaporation, and conventional U-Pb study of the late- to post-tectonic Rastenberg granodiorite yields the following results: Typological investigations show two distinguishable zircon populations. Type l: subtype S24 ofPupin, colourless to slightly pink, clear to turbid, often with cores, few to abundant inclusions, long prismatic; type 2: subtype S4 ofPupin, colourless to reddish or slightly pink, clear to slightly turbid, no visible cores, abundant inclusions, tabular habit, short prismatic.At least 4 different zircon-forming events can be distinguished: Inherited cores with ages around 623±22Ma and single ages > 1206Ma from type 1 zircons imply the reworking of rocks derived from Cadomian and Proterozoic to Archean crust. Ages around 353±9Ma from type 1 zircons are interpreted as timing a first magma formation or the onset of a long-lasting magma-generating event during the Variscan plutonism in the South Bohemian pluton. The actual intrusion of the granodioritic magma into the middle crust took place around 338±2Ma (type 2 and rims of type 1 zircons).Only type 1 zircons are found as inclusions in large K-feldspar phenocrysts providing evidence that these phenocrysts have grown before the 338Ma event and may be as old as 353 Ma.[]

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Zirkon U/Pb und Pb/Pb Geochronologie des Rastenberger Granodiorits, südliche Böhmische Masse, Österreich

Zusammenfassung Zirkon-typologische Untersuchungen, Einzelzirkon Pb-Pb-Evaporations- und konventionelle U-Pb-Altersbestimmungen an Gesteinen des spät- bis postkinematischen Rastenberger Granodiorits geben folgende Resultate: Typologisch lassen sich zwei Zirkonpopulationen unterscheiden: Typ 1: S24 Subtyp vonPupin, farblos bis leicht rosa, klar bis getrübt, häufig mit Kernen, wenige bis viele Einschlüsse, lang prismatisch; Typ 2: S4 Subtyp vonPupin, farblos bis rötlich oder leicht rosa, klar bis leicht getrübt, keine sichtbaren Kerne, viele Einschlüsse, flachtafeliger Habitus, kurzprismatisch.Mindestens 4 unterschiedliche Altersgruppen lassen sich unterscheiden: Ererbte Kerne von Typ 1 Zirkonen mit Altern um 623±22Ma und einzelnen Altern > 1206Ma sprechen für die Aufarbeitung von Gesteinen, die von cadomischen und proterozoischen bis archaischen Gesteinen im Krustenbereich des Südböhmischen Plutons abstammen könnten. Alter um 353±9Ma von Typ 1 Zirkonen werden einer ersten magmatischen Phase oder dem Beginn der Krustenaufschmelzung im Zuge der Bildung der variszischen Plutonite zugeordnet. Die eigentliche Intrusion des Granodiorits um 338±2Ma wird mit Typ 2 und mit Randpartien von Typ 1 Zirkonen erfaßt.In den großen K-Feldspat-Phänokristallen finden sich nur Zirkone vom Typ 1. Dies deutet darauf hin, daß die Phänokristalle vor dem 338Ma Ereignis gebildet wurden, eventuell also bis 353Ma alt sein können.

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With 6 Figures     

Platinum-group minerals in chromitites from the ojen lherzolite massif (Serrania de Ronda,Betic Cordillera,Southern Spain)

Summary Chromitites (Cr ores) of the Ojen lherzolite massif (Serranía de Ronda, Betic Cordillera, Southern Spain) were found to contain platinum-group minerals (PGM) as discrete inclusions in the chromite and in the associated silicates. The PGM mineralogy consists of sulfides [laurite, erlichmanite, malanite, unnamed (Ni-Fe-Cu)₂ (Ir, Rh) S₃, unidentified Pd-S], sulfarsenides (irarsite, hollingworthite, ruarsite, and osarsite), arsenides [sperrylite, unidentified (Pd, Ni)-As], one unidentified Pd-Bi compound, and native platinum group elements (PGE) consisting of Ru and Pt-Fe alloys. Textural considerations suggest that the PGE chalcogenides with S and As were formed in the high-temperature magmatic stages, as part of the chromite precipitation event (primary PGM), in contrast with the native PGE, which originated during the low-temperature serpentinization of the ultramafic host of the chromitites (secondary PGM).The primary PGM inclusions in the Ojen chromite are unusual compared with PGM inclusions in chromitites from tectonitic upper-mantle of ophiolites and other alpine-type complexes in that i) they display a great variety of mineral species sulfides, sulfarsenides and arsenides, and ii) comprise specific phases of all six PGE. The singularity of the primary PGM mineralization probably reflects high activities of both S and As during chromite precipitation at Serrania de Ronda to be related with particular physico-chemical conditions during uplifting of sub-continental, astenospheric mantle.The nature, composition, and paragenetic association of secondary PGM at Ojen confirm the relatively-high mobility of the PGE at low temperature, and indicate that remobilization can be selective under appropriate redox conditions causing separation and redistribution of the PGE in the rocks as a result of the alteration process.

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Platingruppen-Minerale in chromititen aus dem ojen-lherzolithmassiv (Serranía de Ronda, Betische Kordillere, Süd-Spanien)

Zusammenfassung Platingruppen-Minerale in Chromititen aus dem Ojen-Lherzolithmassiv (Serranía de Ronda, Betische Kordillere, Süd-Spanien) In den Chromititen (Cr-Erzen) aus dem Ojen-Lherzolithmassiv (Serranía de Ronda, Betische Kordillere, Süd-Spanien) warden Platingruppen-Minerale (PGM) als einzelne Einschlüsse im Chromit and in den begleitenden Silikaten gefunden. Die Mineralogie der PGM setzt sich aus Sulfiden [Laurit, Erlichmanit, Malanit, einem unbenannten (Ni-Fe-Cu)₂ (Ir, Rh)S₃ und einem nicht identifizierten Pd-S], Sulfarseniden (Irarsit, Hollingworthit, Ruarsit und Osarsit), Arseniden [Sperrylit, einem nicht identifizierten (Pd, Ni)-As], einer nicht identifizierten Pd-Bi-Verbindung sowie gediegenen Platingruppen-Elementen (PGE) bestchend aus Ru and Pt-Fe-Legierungen, zusammen. Texturelle Untersuchungen haben ergeben, daß die PGE-Chalkogenide mit S und As im Zuge der Chromitfällung (primäre PGM) in den hochtemperierten, magmatischen Stadien gebildet warden, während die gediegenen PGE während der niedriggradigen Serpentini sierung des ultramafischen Nebengesteins der Chromitite (sekundäre PGM) gebildet warden.Die primären PGM-Einschlüsse in den Ojen-Chromiten sind im Vergleich zu PGM-Einschlüssen in Chromititen aus dem tektonisierten oberen Mantel in Ophiolithen und anderen alpinotypen Komplexen ungewöhnlich: i) Einerseits zeigen sie eine große Vielfalt an Mineralarten aus der Gruppe der Sulfide, Sulfarsenide und Arsenide. ii) Andererseits enthalten sie spezifische Phasen aller sechs PGE. Die Einzigartigkeit der primären PGM-Mineralisation könnte hohe Aktivitäten von S and As während der Chromit-Fällung in Serranía de Ronda widerspiegeln, die mit besonderen physiko-chemischen Bedingungen während der Hebung des subkontinentalen, asthenosphärischen Mantels zusammenhängen.Die Art, die Zusammensetzung and die paragenetische Vergesellschaftung von sekundären PGM in Ojen bestätigen die relativ hohe Mobilität der PGE bei niedriger Temperatur und zeigen, daß die Remobilisierung unter geeigneten Redox-Bedingungen selektiv wirken kann, wodurch eine Trennung und Neuverteilung der PGE in den Gesteinen als Ergebnis des Alterationsprozesses bewirkt wird.

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With 7 Figures     

Plutonic inclusions and olivines in high-K volcanics from Ulreung island,Korea

Summary Major and trace element data are presented for four alkali gabbroic inclusions, two monzonitic inclusions, and nine syenitic inclusions from Ulreung island, Korea. Analytical results are also given for the mineral constituents. Although the major element chemistry suggests that the plutonic inclusions are comagmatic with the associated volcanic rocks, the trace element data demonstrate that they do not represent a simple liquid line of descent. In addition, the mineralogical data indicate that they are not likely to represent cumulates on the floor of the magma chamber from which the observed volcanic rocks have been derived. Titanbiotite crystallization preceded kaersutite crystallization in the plutonic rocks but that order was inverse in the volcanic rocks. The trachytic-phonolitic rocks contain Fe-rich olivine phenocrysts, whereas the plutonic inclusions do not. These discrepancies can be accounted for by the assumption that the investigated plutonic rocks represent some cumulus parts of intrusive bodies solidified at shallower depth than the magma reservoir beneath the island. Petrographic features of the gabbroic inclusions are suggestive that olivine was probably in a reaction relationship with liquid to form titanbiotite. Comparison with petrological data of the volcanic rocks also implies that olivine was in a reaction relationship with an intermediate alkalic magma in both the intruded magmas at shallow depth and in the magma chamber at great depth. This is the cause of the olivine compositional gap in the high-K volcanic suite. Titanbiotite is a major reaction product.

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Plutonische Einschlüsse und Olivine in Kalium-reichen Vulkaniten von Ulreung Island, Korea

Zusammenfassung Haupt- und Spurenelementdaten von vier alkalischen gabbroiden, zwei monzonitische Haupt- und Spurenelementdaten von vier alkalischen gabbroiden, zwei monzonitische und neun syenitischen Einschlüssen von Ulreung Island, Korea, sowie analytische Daten der Mineralkomponenten werden vorgelegt. Obwohl der Hauptelementchemismus andeutet, daß die plutonischen Intrusionen und die vergesellschafteten vulkanischen Gesteine comagmatisch sind, zeigen die Spurenelementdaten, daß diese nicht eine einfache Magmenlinie darstellen. Außerdem zeigen die mineralogischen Daten an, daß die Gesteine wahrscheinlich keine Kumulate vom Boden der Magmenkammer sind, von welcher die beobachteten vulkanischen Gesteine herstammen. In den plutonischen Gesteinen kristallisierte Titan-Biotit früher als der Kaersutit. In den vulkanischen Gesteinen ist diese Reihenfolge jedoch umgekehrt. Die trachitischen/phonolitischen Gesteine enthalten im Gegensatz zu den plutonischen Einschlüssen Fe-reiche Olivin-Phenokrysten. Diese Unterschiede können durch die Annahme erklärt werden, daß die untersuchten plutonischen Gesteine bestimmte Kumulate eines intrusiven Körpers sind, der in geringerer Tiefe als das Magmenreservoir unterhalb der Inseln erstarrte. Petrographische Kennzeichen von gabbroischen Einschlüssen deuten darauf hin, daß der Olivin wahrscheinlich mit der Schmelze reagiert hat und Titan-Biotit bildete. Ein Vergleich der petrographischen Daten der vulkanischen Gesteine Vergleich der petrographischen Daten der vulkanischen Gesteine läßt ebenfalls den Schluß zu, daß Olivin mit einem intermediären alkalischen Magma in beiden, dem intrudierten Magma in geringer Tiefe und der Magmakammer in großer Tiefe, reagierte. Dies ist der Grund für die Lücke in der Olivinzusammensetzung in der Kalium-reichen vulkanischen Suite. Titan-Biotit ist ein Hauptreaktionsprodukt.

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With 9 Figures     

Seltene Mineralparagenesen in den Kalksteineinsehlüssen der Lava des Ettringer Bellerberges bei Mayen (Eifel)

Zusammenfassung Sechs metamorph veränderte Kalksteineinschlüsse aus verschiedenen Teilen der Lavaströme des Ettringer Bellerberges bei Mayen (Eifel) wurden optisch, chemisch und röntgenographisch untersucht. Sie setzen sich aus seltenen, z. T. erstmals in der Natur gefundenen Mineralen zusammen. Der Mineralbestand der Einschlüsse wird beschrieben. Er weicht von Probe zu Probe z. T. erheblich ab. Je nachdem in welchen Mineralen Fe und Al enthalten sind, lassen sich die Einschlüsse in 2 Gruppen einteilen: eine mit Brownmillerit, Mayenit, Larnit und eine 2. mit Wollastonit, Gehlenit, Magnetkies, Spinell.Am Aufbau aller Gesteine sind stets kristallwasserhaltige Minerale (Ettringet, Portlandit, Hydrocalumit) in z. T. ziemlich großen Mengen beteiligt. Diese Minerale kommen gelegentlich auch in Hohlräumen frei gewachsen vor.Eine völlig andere Zusammensetzung hat nur ein Teil aus dem Inneren eines Einschlusses. Er besteht nur aus Diopsid und Grossular.Soweit es die vorliegenden (noch nicht vollständigen) Untersuchungsergebnisse zulassen, werden mögliche Reaktionen, die zur Bildung dieser ungewöhnlichen Paragenese geführt haben könnten, diskutiert. Als Vergleich dienten nicht nur andere natürliche Kalkkontakte, sondern es wurden auch Erfahrungen der Zementforschung herangezogen.Die wasserfreien Minerale sind wahrscheinlich bei hohen Temperaturen und ziemlich niedrigen Drucken entstanden. Erst später; nachdem die Lava schon weitgehend abgekühlt war, können sich die kristallwasserhaltigen Minerale gebildet haben.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für das Bereitstellen von Geräten.

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Six metamorphic altered limestone inclusions from different parts of the lava flows of the Ettringer Bellerberg near Mayen (Eifel, Germany) have been investigated by optical, chemical, and X-ray methods. They are composed of rare minerals, two of them have been found the first time naturally. The mineral composition of the inclusions is not uniform. They may be divided into two groups, one with brownmillerite, mayenite, larnite, and another one with wollastonite, gehlenite, pyrrhotite, spinel. A small (inner) part of one inclusion consists only of diopside and grossularite.In all rocks there are minerals containing crystallized water (ettringite, portlandite, and hydrocalumite), sometimes in large amounts. These minerals are found occasionally well developed in cavities.Possible modes of formation of this unusual paragenesis are discussed as far as it is permitted by the results of this investigation.

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Herrn Prof. Dr.Carl W. Correns zum 70. Geburtstag gewidmet.     

The Machangqing copper-molybdenum deposits, Yunnan, China — an example of Himalayan porphyry-hosted Cu-Mo mineralization

Summary The Machangqing copper-molybdenum deposits occur in the Shanjian fold belt, Yunnan Province, China. Two types of ores are distinguished: (1) Cu-Mo quartz veinlets in magnetite-series granite porphyry; and (2) Cu-Mo skarns occurring at the contact between the Ordovician sedimentary sequence and the granite porphyry. With decreasing temperature and of hydrothermal fluids initially in equilibrium with K-feldspar, the following alteration patterns developed within the porphyry, from the center outwards: silicification, K-silicate, phyllic and argillic alteration. The paragenetic sequence of alteration minerals observed in the Cu-Mo skarns resulted from decreasing temperature and/or increasing of the hydrothermal fluids initially in equilibrium with grandite garnet. Fluid inclusions in quartz suggest boiling during the mineralization. The mineralization temperatures based on filling temperatures and salinities of quartz are in the following ranges: about 265° to 400 °C and 5.0 to 14.6 wt.% NaCl eq. for the Cu-Mo veinlets; and 200° to 500 °C and 10.2 to 42.0 wt.% NaCl eq. for the Cu-Mo skarns. As is evident from log fo₂-pH diagrams, ores of the early stage of mineralization in the Cu-Mo skarns, characterized by the assemblage magnetite + pyrite + rare pyrrhotite + K-feldspar + quartz, were deposited from highly alkaline and high temperature fluids. With decreasing temperature and fo₂, the pH of the ore fluids was shifted towards slightly alkaline to neutral, with the resultant formation of the main stage ores, characterized by the assemblage chalcopyrite + pyrite + molybdenite + sphalerite + K-feldspar +sericite (muscovite) + epidote + uartz. Very minor amounts of ore minerals, including matildite, bismuthinite and electrum, are associated with a late stage of ore formation.In the case of the Cu-Mo veinlets, it can be stated roughly that both fs₂ and fo₂ conditions were in the stability field of pyrite, with pH of the ore fluids buffered by the assemblage sericite + K-feldspar +quartz ± calcite. K-Ar age determinations were made on the granite porphyry, biotite phenocrysts and hydrothermal biotite in the Cu-Mo skarns, giving ages of 42.5 to 34.6 Ma, 52.3 Ma, and 39.2 to 26.4 Ma, respectively.It is concluded that the Cu-Mo mineralization at Machangqing shows a close spatial and temporal association with the Himalayan felsic magmatism of the magnetite-series type.

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Die Machangqing Kupfer-Molybdän-Lagerstätten, Yunnan, China — Ein Beispiel für prophyrische Cu-Mo Vererzung im Himalaya

Zusammenfassung Die Kupfer-Molybdän-Lagerstätten von Machangqing treten im Shanjian Faltengürtel in der Provinz Yunnan, China, auf. Zwei Erztypen sind unterscheidbar: (1) Cu-Mo Quarzgängchen in einem porphyrischen Granit der Magnetit-Serie; (2) Cu-Mo-Skarne am Kontakt zwischen der ordovizischen Sedimentabfolge und dem porphyrischen Granit. Mit Abnahme der Temperatur und des Verhältnisses der hydrothermalen Fluide, die ursprünglich mit Alkalifeldspat im Gleichgewicht waren, entwickelten sich in diesem Porphyrstock vom Zentrum randwärts folgende Alterationszonen: Silizifizierung, K-silikatische, phyllische und argillische Alteration. Die paragenetische Abfolge der Alterationsminerale, die in den Cu-Mo Skamen zu beobachten sind, sind das Resultat abnehmender Temperatur und/oder einer Zunahme des -Verhältnisses der hydrothermalen Fluide, die ursprünglich mit Grandit-Granat im Gleichgewicht waren. Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz weisen auf Siedeprozesse während der Mineralisation hin. Die aus den Einschlußtemperaturen und Salinitäten in Quarz bestimmten Mineralisationstemperaturen liegen für die Cu-Mo-Gängchen zwischen 265–400 °C und zwischen 5–14.6 Gew.% NaCI Äquiv. und zwischen 200–500 °C und 10.2–42 Gew.% NaCI Äquiv. für die Cu-Mo Skarne. Wie aus log fo₂-pH Diagrammen hervorgeht, ist die im Frühstadium der Cu-Mo Skamvererzung entstandene Vergesellschaftung von Magnetit +Pyrit+selten Magnetkies + Alkalifeldspat + Quarz durch Ausfällung aus sehr alkalischen und hochtemperierten Fluiden entstanden. Mit Temperatur- und fo₂-Abnahme wurde der pH der Lösungen leicht alkalisch bis neutral. Dies resultierte in der Bildung der Erze des Hauptstadiums, das durch Chalcopyrit + Pyrit + Molybdänit + Sphalerit + Alkalifeldspat + Serizit (Muscovit) + Epidot + Quarz charakterisiert ist. Sehr geringe Mengen an Erzmineralen inklusive Matildit, Bismuthinit und Elektrum sind dem Spätstadium der Vererzung zuzuordnen. Für die Cu-Mo-Gängchen läßt sich etwas verallgemeinernd feststellen, daß fo₂ und fs₂ im Stabilitätsbereich von Pyrit lagen, wobei der pH der Erzfluide durch die Paragenese Serizit+Alkalifeldspat+Quarz+Calcit gepuffert wurde. K-Ar Altersbestimmungen wurden am porphyrischen Granit, an Biotit-Phänokristallen und an hydrothermal gebildetem Biotit der Cu-Mo Skarne durchgeführt. Sie ergaben Alter von 42.5–34.6, 52.3 bzw. 39.2-26.4 Ma.Die Cu-Mo Vererzung von Machangqing zeigt eine räumliche und zeitliche Assoziation mit dem sauren Magmatismus der Magnetit-Serie im Himalaya.

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With 12 Figures     

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.