Alkaline lamprophyre and related dyke rocks in NE Transdanubia,Hungary: The Alcsutdoboz-2 (AD-2) borehole

Summary The Alcsutdoboz-2 (AD-2) core contains 12 magmatic dykes which belong to the Late Cretaceous lamprophyric-carbonatitic association of NE Transdanubia, Hungary. Petrographically, 11 dykes can be considered alkaline lamprophyre (mainly monchiquite), and the remainder might be called carbonatite. The lamprophyre dykes are similar to both alkaline lamprophyres and ultramafic lamprophyres in major element composition, whereas the carbonatite dyke has some features that are similar to carbonatites but others that are dissimilar. Nevertheless, both of the two types of AD-2 dykes possess higher LILE content than the ultramafc lamprophyres and kimberlites, but strongly differ from average carbonatite. Based on the REE pattern, crystal fractionation (mainly of olivine) and separation of a carbonate phase from the parental lamprophyric magma are proposed for genesis of the carbonatite dyke. These characteristics and the compositional zoning of clinopyroxene and mica suggest a complex crystallization history for these dykes. The likeliest origin for the parental lamprophyric melt is through a very small degree of partial melting of metasomatized mantle.

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Alkalische Lamprophyre und assoziierte Ganggesteine in Nordost-Transdanubien, Ungarn: die Bohrung Alcsutdoboz-2 (AD-2)

Zusammenfassung Der Kern der Bohrung Alcsutdoboz-2 (AD-2) enthält zwölf magmatische Gänge, die zu der jung-kretazischen Lamprophyr-Karbonatit-Assoziation des nordöstlichen Transdanubiens in Ungarn gehören. Petrographisch gesehen gehören elf Gänge zu den alkalischen Lamprophyren (hauptsächlich Monchiquit), und der Rest kann als Karbonatit bezeichnet werden. Die Lamprophyrgänge sind in ihrer Hauptelementzusammensetzung sowohl alkalischen Lamprophyren wie ultramafschen Lamprophyren ähnlich. Der Karbonatitgang hingegen zeigt Parameter, die denen von Karbonatiten teilweise, aber nicht durchwegs, ähnlich sind. Beide Typen der AD-2-Gänge zeigen höhere LILE-Gehalte als ultramafische Lamprophre und Kimberlite, unterscheiden sich aber deutlich vom durchschnittlichen Karbonatit. Auf der Basis der Seltenen ErdVerteilung, werden Kristallfraktionierung (hauptsächlich von Olivin) und Abtrennung einer Karbonatphase von lamprophyrischen Magma als Vorgänge gesehen, die für die Entstehung der Karbonatit-Gänge relevant sind. Diese Aspekte und die Zonierung der Zusammensetzungen von Klinopyroxen und Glimmer weisen auf eine komplexe Kristallisationsgeschichte dieser Gänge hin. Sehr wahrscheinlich ist die lamprophyrische Ausgangsschmelze durch eine geringfügige teilweise Aufschmelzung von metasomatisiertem Mantel entstanden.

     

Dolomitization and the genesis of the Woodcutters lead-zinc prospect,Northern Territory,Australia

The Woodcutters L. 5 lead-zinc prospect in the Northern Territory, Australia, occurs in the Golden Dyke Formation, a sequence of carbonaceous siltstone, dolomite, and greywacke forming part of the Lower Proterozoic Goodparla Group, which was deposited on an Archaean granitic basement. An attempt has been made to show how those factors which are considered to have been significant in the formation of dolomite were also important in the genesis of the Woodcutters deposit. These factors are: 1. An evaporitic environment which favoured dolomite formation concentrated lead and zinc in the overlying solutions. 2. The base metals were further concentrated, and fixed in the sediments, by co-precipitation with the precursors of dolomite, Mg-calcite and/or aragonite. 3. The formation of dolomite during diagenesis resulted in either a structural change if the precursor was aragonite, or an ordering if the precursor was Mg-calcite. The dolomite could not accommodate the relatively large amount of base metal associated with its precursors, and as a consequence, during dolomitization these were released to the pore solutions. The metals in the pore solutions possibly complexed with organic materials such as those from the degradation of algal protein, and so remained in solution during lithification. During folding, the metal-enriched solutions were transported to fractures, and metal sulphides precipitated when the organic complexes became unstable. After lithification the carbonate-quartz-sulphide veins were zones of weakness along which shearing took place, probably over a considerable period of time. This shearing, as well as slight rise in temperature, resulted in fracturing, recrystallization, and reaction between the first-formed simple sulphides to produce the ore in its present form.

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Zusammenfassung Die Woodcutters L. 5 Blei-Zink-Lagerstätte im Northern Territory, Australien, tritt in der Golden Dyke Formation auf, die aus kohlenstoffhaltigem Siltstein, Dolomit und Grauwacke besteht. Dieselbe bildet einen Teil der Unter-Proterozoischen Sedimente der Goodparla group, welche auf einem Archaischen Granit-Untergrund abgelagert wurden. In dieser Arbeit ist der Versuch gemacht worden, zu zeigen, wie diese Faktoren, welche also wichtig in der Bildung von Dolomit betrachtet werden, auch bedeutend in der Genesis der Woodcutters Lagerstätte waren. Diese Faktoren sind: 1. Die evaporitische Umgebung, welche die Bildung von Dolomit begünstigt, konzentriert ebenfalls Blei-Zink in den darüberliegenden Lösungen. 2. Die Metalle wurden weiter angereichert und mit den Sedimenten durch Co-Precipitation mit den Vorläufern des Dolomits, Mg-Calcit oder Aragonit, verbunden. 3. Die Bildung von Dolomit während der Diagenese führte entweder zu einem strukturellen Wechsel, wenn Aragonit der Vorläufer war, oder zu einem Einbau im Falle von Mg-Calcit. Der gut geordnete Dolomit war nicht in der Lage, die verhältnismäßig große Menge von Blei-Zink, verbunden mit seinen Vorläufern, zu behalten und demzufolge wurden diese während der Dolomitisierung an die Porenlösungen abgegeben. Die Metalle in den Porenlösungen, möglicherweise zusammengesetzt mit organischem Material, wie diejenigen von der Degradation von Algen Protein, verblieben löslich während der Konsolidation. Während der Faltung wurden die mit Metall angereicherten Lösungen zu Spalten transportiert und als Metall-Sulphide niedergeschlagen, als die organischen Komplexe instabil wurden. Nach der Verfestigung wurden die Karbonat-Quarz-Sulphid-Gänge Schwächezonen, entlang denen Scherung stattfand, wahrscheinlich über eine große Zeitspanne hinweg. Sowohl diese Scherung als auch ein leichter Temperaturanstieg verursachten Brüche, Rekristallisationen und Reaktion zwischen den zuerst geformten einfachen Sulphiden, um das Erz in seiner jetzigen Form zu bilden.

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Published by permission of the Director, Bureau of Mineral Resources, Geology and Geophysics, Canberra, Australia.     

Sm-Nd and Rb-Sr isotopic systematics of the East Antarctic Manning Massif alkaline trachybasalts and the development of the mantle beneath the Lambert-Amery rift

Summary Rb-Sr and Sm-Nd isotopic investigations have been carried out on samples forming a sequence from the bottom to the top of a suite of K-rich olivine trachybasalts from the Manning Massif in the northern Prince Charles Mountains, East Antarctica. Several separate flows, each 3.5-6.5 m thick, occur as individual small outcrops and are related to the Lambert-Amery rift. Nd-Sr isotopic features of the volcanics are similar to those for lherzolite xenoliths from the Mesozoic alkaline ultramafic rocks of the adjacent Jetty Peninsula area, but the trace element abundances and patterns are consistent with the occurrence of minor phases such as apatite, amphibole, ilmenite and perovskite in the source region. According to Nd-Sr isotopic characteristics (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0.512026-0.512269;⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.707765-0.708046), the trachybasalts were generated from an enriched mantle source. These features are suggested here to result from isotopic mixing between peridotite wall-rocks similar to the Jetty Peninsula xenolith samples and melts derived from ultramafic veins in the lithosphere. A synthesis from isochron and model ages on volcanics and xenoliths indicates formation of the lithosphere at about 1.2 Ga, followed by two episodes of subsequent enrichment at 0.91.0 Ga and ca. 0.6 Ga. The¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd values for the volcanics show a wide range, but are more enriched for the bottom part of the suite, becoming more depleted towards the top. This may be explained by a steadily decreasing vein/wall-rock ratio from 35% to 10% due to progressive heating of the source region. This variation in ENd is not accompanied by a corresponding increase in⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, which constrains both vein and wall-rock characteristics quite closely: the wall-rock was an enriched peridotite, whereas the vein assemblage comprised dominantly clinopyroxene and amphibole with a lesser, but essential, amount of phlogopite. REE-rich accessory phases such as apatite and perovskite were present in the vein, but were rare, so that the vein as a whole had high Sr/Nd. Rb-Sr age determination on Manning Massif bulk rocks gives an apparent isochron age of 40±1.2 Ma (I_Sr = 0.70762), although the age is probably falsified by the mixing processes during melting.

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Sm-Nd und Rb-Sr Isotopenuntersuchungen an alkalischen Trachybasalten des ostantarktischen Manning Massivs: Entwicklung des Mantels unter dem Lambert-Amery Rift

Zusammenfassung Sm-Nd- und Rb-Sr-Isotope wurden in einer Abfolge von K-reichen OlivinTrachybasalten im Manning Massiv in den nördlichen Prince Charles Mountains, Ost-Antarktis, untersucht. Proben wurden systematisch von mehreren sich überlagernden Lavaströmen genommen, die Mächtigkeiten von 3,5 bis 6,5 m erreichen und dem Lambert-Amery Rift zugeordnet werden. Nd-Sr Isotopenzusammensetzung der Vulkanite sind ähnlich wie in Iherzolithischen Mantelxenolithen aus alkalischen Ultramafiten der Jetty Halbinsel. Allerdings deuten die Spurenelementgehalte sowie die Spurenelementverteilungen auf die Anwesenheit von Apatit, Amphibol, Ilmenit und Perowskit in der Quellenregionhin. Nd-Sr Isotope der Trachybasalte (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd= 0.512026–0.512269;⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.707765–0.708046) weisen auf eine angereicherte Mantelzusammensetzung hin. Für die hier gefundenen Werte wird ein Mischungsmodell zwischen einem Peridotit-Nebengestein ähnlich wie in den Jetty Halbinsel Xenolithen und einer Schmelze vorgeschlagen, die aus ultramafischen Gängen innerhalb der Lithosphäre stammte. Die Kombination aus Isochronenalter und Modellalter der Vulkanite und der Xenolithe zeigt, daß nach der Bildung vor 1.2 Ga die Lithosphäre zwei Anreicherungsereignisse vor 0.9-1.0 Ga und 0.6 Ga erfahren hatte. Trotz der hohen Variation der¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd Verhältnisse ergeben sich für die unteren Lavaströme höhere Werte, während die oberen Bereiche an¹⁴³Nd verarmt sind. Dies kann auf eine stetige Abnahme des Gang/Peridotit Verhältnisses von 35% auf 10% zurückgeführt werden, das auf eine fortschreitende Aufheizung der Quellenregion hinweist. Die Variation im¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd System wird aber nicht von einem Anstieg des⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Verhältnisses begleitet, was mit ähnlichen Werten sowohl für die Gänge als auch für den angrenzenden Peridotit erklärt werden kann: das Nebengestein bestand aus einem angereicherten Peridotit, während die Gänge hauptsächlich aus Klinopyroxen und Amphibol zusammengesetzt waren. SEE-reiche Phasen wie Apatit und Perowskit kamen in so geringen Mengen vor, daß die Gesamtzusammensetzung der Gänge hohe Sr/Nd-Verhältnisse hatte. Rb-Sr Altersbestimmungen an Gesamtgesteinen der Manning Massiv-Vulkanite ergeben eine scheinbare Isochrone von 40±1.2 Ma (I_Sr = 0.70762), obwohl diese Altersinformation vermutlich durch die Mischungsprozesse während des partiellen Schmelzens verfälscht ist.

     

Mineralogy and petrology of the rauhaugites of the Mt Weld carbonatite complex of Western Australia

Summary The circa 2.06 Ga Mt Weld carbonatite complex of Western Australia intrudes an Archean greenstone sequence dominated by basic and ultrabasic metamorphosed igneous rocks. Carbonatites form the core of the complex and are surrounded by glimmerites. The dominant carbonatite is sövite and is intruded by rauhaugites and carbonate-rich veins. The present investigation examines the mineral chemistry and petrology of the layered rauhaugites. They are essentially composed of ferroan dolomite, mica, magnetite and apatite, with accessory amounts of pyrochlore, ilmenite, sphalerite, baddeleyite, pyrite, galena and minerals enriched in the REE. The micas consist of titan-phlogopite, low-Ti phlogopite and tetraferriphlogopite. It is proposed that the parental magma of the Mt Weld complex was a potassic, aillikitic lamprophyre.

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Mineralogie und Petrologie der Rauhaugite des Karbonatit Komplexes von Mt. Weld, West-Australien

Zusammenfassung Der circa 2,06 Ga alte Mt. Weld Karbonatit in West-Australien intrudiert eine archaische Grüngestein-Sequenz, die von metamorphosierten basischen und ultrabasischen Magmatiten dominiert wird. Karbonatite bilden die Kernzone des Komplexes und werden von Glimmeriten umgeben. Das am weitesten verbreitete Gestein des Karbonatites ist Sbvit, der wiederum von Rauhaugiten und Karbonat-reichen Gängen intrudiert wird. Diese Untersuchung befaßt sich mit der Mineralchemie und Petrologie der geschichteten Rauhaugite. Sie sind im wesentlichen aus eisenreichem Dolomit, Glimmer, Magnetit, und Apatit zusammengesetzt; dazu kommen als Akzessorien Pyrochlor, Envenii, Zinkblende, Baddeleyit, Pyrit, Bleiglanz und an seltenen Erden angereicherte Minerale. Die Glimmer bestehen aus Titan-Phlogopit, Phlogopit mit niedrigen Titange halten sowie Tetraferriphlogopit. Ein Kali-reicher ailikitischer Lamprophyr ist als Ausgangsmagma für den Mt. Weld-Komplex zu sehen.

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With 6 Figures     

Paragenetic evolution in Peejay Field,British Columbia,Canada

Triassic sediments from the Halfway Formation of Peejay Field in British Columbia, Canada, are described here with special reference to the mineral alterations during diagenesis. These sediments were deposited along the irregular coastline during the middle Triassic transgression. The vertical lithologic succession is complex and considerably altered. The major lithologies concerned are silty sandstones, dolarenite, dololutite, sporadic coquinoid, and accumulated shell debris largely composed of pelecypods, which have been diagenetically altered to dolomite. Evaporites were either introduced through solution and precipitation or by replacement. In certain sandstone units, intense corrosion to complete replacement of clastic quartz as well as matrix by dolomite is observed. The introduction or removal of minerals in the sediments during diagenesis may result from physico-chemical changes in the equilibrium between sediments and the interstitial fluid caused by burial. Hence, the study of diagenetic minerals and paragenesis may be an important tool for interpreting the environment of deposition and the postdepositional history.

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Zusammenfassung Triassische Sedimente der Halfway-Formation des Peejay Fields in British-Columbia, Canada, werden unter Berücksichtigung der Mineralumwandlungen während der Diagenese beschrieben. Diese Sedimente wurden während der Mittel-Triassischen Transgression entlang der unregelmäßigen Küstenlinie abgelagert. Die lithologische Folge ist komplex und beträchtlich verändert. Die Hauptgesteinsfolge besteht aus tonigen Sandsteinen, Dolareniten, Dololutiten, sporadischen Koguinoiden und Schalentrümmern, die meistens von Pelecypoden stammen und diagenetisch in Dolomit umgewandelt worden sind. Evaporite entstanden entweder durch Lösungszufuhr und Ablagerung oder Verdrängung. In einigen Sandsteinhorizonten weisen sowohl klastische Quarzkörner als auch die Grundmasse intensive Korrosionserscheinungen auf, die bis zur vollständigen Verdrängung durch Dolomit führen können. Das Eindringen oder Verschwinden von Mineralien in den Sedimenten während der Diagenese kann durch physikochemische Änderungen des Gleichgewichts zwischen Sedimenten und der miteingeschlossenen Porenlösung durch Sedimentüberdeckung verursacht werden. Somit kann die Untersuchung diagenetischer Mineralien und ihrer Paragenese ein wichtiges Mittel zur Deutung des Ablagerungsmilieus und der Geschichte nach der Ablagerung sein.

     

Schwermineraluntersuchungen an den Porphyroiden des Schwarzburger Sattels

Zusammenfassung Es wurden 8 Porphyroidproben aus dem Schwarzburger Sattel schwermineralanalytisch untersucht. Das Gestein wurde im Mörser zerkleinert und mit Schwereflüssigkeiten durch Zentrifugieren in Leicht- und Schwerminerale getrennt. Die optische Bestimmung der durchsichtigen Schwerminerale erfolgte an Gelatinepräparaten, die der opaken an Phtalopalanschliffen. Die Kernzonen- und die Tremadoc-Porphyroide zeigen unterschiedliche Ausbildung der Zirkone und unterschiedliche Schwermineralführung. Für die Zirkonstatistik wurden 50 bis 100 mg Schwermineralpulver in Flußsäure gelöst um den Zirkon von den anhaftenden Leichtmineralen zu befreien. Dabei zeigte sich, daß die zonaren Zirkone aus den Kernzonen-Porphyroiden zum Teil in Lösung gingen, die normal ausgebildeten Zirkone aus den Tremadoc-Porphyroiden blieben unverändert. Die zonaren Zirkone kommen mit ganz wenig Apatit bzw. Monazit vor (Xenotim fehlt), die normal ausgebildeten Zirkone sind mit Apatit, Xenotim und Monazit (zum Teil recht häufig) vergesellschaftet. Das Längen-Breiten-Verhältnis variiert zwischen 1,1 und 4,0; die Mehrzahl aller vermessenen Zirkone hat den Wert kleiner 2,0.     

Magnetite-apatite deposits (Kiruna-type) along the Sanandaj-Sirjan zone and in the Bafq area,Iran, associated with ultramafic and calcalkaline rocks and carbonatites

Summary The magnetite-apatite deposits of Hamadan and Gole Gohar situated in the Sanandaj-Sirjan zone of Iran about 1200 km apart, show striking mineralogical and textural similarities. The orebodies are of magmatic origin and have intruded as ore magmas.The magnetite-apatite deposits are associated with ultramafic, calcalkaline and other rocks with a strong carbonate enrichment (magnesite, dolomite, ankerite, and calcite), more pronounced in Hamadan. Characteristics supporting the association with carbonatite are: multiple carbonate generations with differing compositions, breccias healed by carbonate, comb-texture of carbonate, amygdales of dolomite, the stable isotope composition of carbonate; metasomatic alteration, fenitization and carbonatization of the associated rocks; the occurrence of apatite, fluorite, phlogopite, valleriite and baddeleyite. An ultramafic environment is indicated by the exclusively Mg-rich nature of abundant chlorite and other Mg-rich minerals (e.g. phlogopite, brucite, forsterite and chondrodite). Hornblendite (type 1) consisting of Ca-rich and alkaline-bearing amphibole with minor phlogopite, apatite, and tourmaline (Gole Gohar) is the chief alkaline rock type. Hornblendite (type II) (fiole Gohar and Hamadan) is predominated by actinolite which may contain minor concentrations of sodium and originated from pyroxenite by late stage supereritical solutions. Other rocks are flow-textured hornblendite (type III) which contains plagioclase and biotite (Hamadan) and rocks which are strongly metasomatically altered. These are epidotisized diorite (Hamadan) and probably peridotite (fiole Gohar) which is chloritisized. The associated metamorphic rocks (gneiss, amphibolite and marble) belong to the Precambrian basement of the Sanandaj-Sirjan zone.Magnetite carries many inclusions such as apatite, amphiboles, chlorite, albite, carbonates, brucite and spinel exsolutions. Additionally, zoned magnetite crystals occur in which the core consists of a chromite-hercynite-magnetite solid solution which formed at a temperature higher than 900°C. The orebodies and the associated rocks (apart from those which belong to the Precambrian basement) do not show metamorphic textures. Magnetite crystallized from a melt and forms foam texture which resulted from triplejunction configuration. Brecciation of compact magnetite is common.A characteristic feature of the Iranian deposits is the presence of high P₂O₅ and volatile-concentrations (H₂O, F, CO, and B₂O₃) in the original melt. These components are consistent with its pronounced capacity to differentiate and the separation of the mobile magnetite-apatite melt. Indications of this are cumulus textures (forsterite in magnetite, pyroxene in pyrrhotite, magnetite in pyrrhotite and vice versa).The iron deposits in the Bafq district of the central-east Iranian microplate probably have the saine origin. Among the deposits, drill core samples of the North Anomaly are composed of magnetite, actinolite, chlorite, calcite, apatite, and other minerals.

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Magnetit-Apatitlagerstätten (Kiruna-Typ) entlang der Sanandaj-Sirjan Zone und im Bafq Gebiet, Iran und ihre Beziehung zu ultramafischen, alkalischen und karbonatitischen Gesteinen

Zusammenfassung Die iranischen Apatit-führenden Magnetitlagerstätten von Gole Gohar und Hamadan liegen in der Sanandaj-Sirjan Zone und sind etwa 1200 km von einander entfernt. Sie zeigen auffällige mineralogische und texturelle Gemeinsamkeiten. Die Erzkörper sind magmatischen Ursprungs und als Erzmagmen intrudiert.Im Magnetit eingeschlossen finden sich neben Apatit weitere Mineralien wie z. B. Amphibole, Chlorite, Serpentin, Albit, Karbonate, Fluorit, Sulfide (Pyrrhotin mit Pentlandit, Chalkopyrit und Sphalerit) und in orientierter Verwachsung mit Magnetit Brucit und Spinell sowie zonar aufgebaute Spinelle, deren Kern aus einem ChromitHercynit-Magnetit-Mischkristall besteht, der oberhalb von 900°C synthetisiert werden kann.Außer in Gesteinen, die zum präkambrischen Basement gehören (wie z. B. Gneis, Amphibolit und Marmor), fehlen in den Erzkörpern und den begleitenden Gesteinen metamorphe Gefügemerkmale.Für die iranischen Erzkörper sind der hohe P₂O₅-Gehalt (in Form von Apatit, Holtedahlit, Rockbridgeit und Lipscombit) sowie erhöhte Gehalte an Fluiden (H₂O, F, CO₂, und B₂O₃) charakteristisch. Diese Bestandteile, die mineralisiert in Form von Wasserbzw. Fluor-haltigen Mineralien (z. B. Chlorit, Amphibole, Brucit und Apatit), Fluoriden (Fluorit), Karbonaten (Magnesit, Dolomit, Ankerit und Calcit) und Boraten (Turmalin, Asharit und Vonsenit) vorliegen, sind vermutlich die Voraussetzung dafür, daß ungewöhnlich stark ausgeprägte Differentiationsvorgänge auftreten können. Diese führen zur Bildung und schließlich zur Abtrennung einer mobilen Magnetit schmelze von einem Magmenkörper unbekannter Zusammensetzung. Hinweise für eine derartige Trennung sind Kumulusgefüge von Forsterit im Magnetit, Pyroxen im Pyrrhotin, Magnetit im Pyrrhotin und umgekehrt.Die Erzkörper sind mit ultramafischen, calcalkalischen und anderen, meist stark metasomatisch alterierten Gesteinen sowie Karbonaten assoziiert. Hinweise, die für Karbonate auf einen karbonatitischen Ursprung schließen lassen, sind: verschiedene Karbonatgenerationen mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, Verheilung von brecciiertem Magnetit bzw. Nebengestein mit Karbonaten, Wabengefüge der Karbonate, Dolomit-Amygdales und die Zusammensetzung der stabilen Isotope von Karbonaten, metasomatische Alterationen, Fenitisierung und Karbonatisierung der Nebengesteine; das Auftreten von Apatit, Fluorit, Phlogopit, Valleriit und Baddeleyit.Ein ultramalisches environment wird durch häufig auftretende Chlorite angezeigt sowie durch andere vorwiegend Mg-reiche Mineralien wie z. B. Phlogopit, Brucit, Forsterit und Chondrodite. Hornblendite treten in drei Typen auf: Typ 1 besteht aus Ca-reichen, Alkali-führenden Hornblenden, Typ 11 aus Aktinolith, während Typ 111, für den ein Fließgefüge charakteristisch ist, ebenfalls aus Ca-reichen und Alkali-führenden Hornblenden besteht. Aktinolith-Hornblendit wird auf durch überkritische Lösungen veränderte Pyroxenite zurückgeführt, während Diorite epidotisiert und vermutlich ehemalige Peridotite chloritisiert oder auch teilweise serpentinisiert sind.Die Eisenerzlagerstätten des Bafq Distrikts der Zentraliranischen Mikroplate haben einen vergleichbaren Ursprung und sind daher ebenfalls dem Kiruna Typ zuzuordnen. Erstmals untersuchtes Bohrkernmaterial dieses Gebietes (von der Nord-Anomalie stammend) besteht aus vorwiegend Magnetit, Aktinolith, Chlorit, Calcit und Apatit.

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With 11 Figures     

Bastnäsite-(Ce) at the Nkombwa Hill carbonatite complex, Isoka District, Northeast Zambia

Summary Within the Nkombwa Hill carbonatite complex, bastnäsite-(Ce), (Ce,La)CO₃F, has been identified as an abundant mineral in xenoliths hosted by late-stage ferrocarbonatite sills and dykes. Bastnäsite-(Ce) occurs as fibrous yellow crystals, about 1 µm in size, replacing monazite and in association with baryte, in a matrix of dolomite. In common with bastnäsite-(Ce) from other locations, the bastnäsite-(Ce) of Nkombwa Hill contains up to 70% RE₂O₃, almost entirely as light rare-earth oxides. However, Nkombwa Hill bastnäsite-(Ce) is relatively deficient in La and enriched in Pr and Nd.

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Bastnäsit-(Ce) im Nkombwa Hill Karbonatit-Komplex, Isoka-Distrikt, Nordost-Sambia

Zusammenfassung Im Karbonatit-Komplex von Nkombwa Hill kommt Bastnäsit-(Ce), (Ce-La) CO₃F, als eine weitverbreitete Komponente in Xenolithen in späten Ferrokarbonatit-Lagergängen und Gängen vor. Bastnäsit-(Ce) bildet faserige gelbe Kristalle in einer Matrix aus Dolomit, die ungefähr 1 µm groß sind, Monazit verdrängen und mit Baryt assoziiert sind. Ähnlich wie Bastnäsit von anderen Lokalitäten, enthält auch dieser bis zu 70% RE₂O₃ fast ausschließlich als Oxide der Leichten Seltenen Erden. Der Bastnäsite-(Ce) von Nkombwa Hill ist jedoch relativ verarmt an La und an Pr und Nd angereichert.

     

Mineralogy of beneficiation problems involving fluorspar concentrates from carbonatite-related fluorspar deposits

Summary The World's three largest producers of fluorite from carbonatite-related fluorspar ore deposits are located at Okorusu (Namibia), Amba Dongar (India), and Mato Preto (Brazil). Beneficiation problems involving fluorite concentrates from those three deposits share similar characteristics that are directly related to the mineralogy and textures of the ores. The most important of these beneficiation problems involves their phosphorus, silica, and lime contents.Because the fluorite-depositing hydrothermal fluids were partly or largely derived from carbonatite sources, and carbonatites typically are rich in phosphorus, carbonatite-related fluorite deposits would be expected to be characterized by significant amounts of phosphorus mineral in the form of apatite. In the beneficiation products from those ore deposits, apatite occurs as free particles and especially as particles locked with fluorite. The presence of apatite in fluorite concentrates may contribute significant amounts of phosphorus, a deleterious constituent in fluorspar concentrates used in the steelmaking industry.Fluorite concentrates from some carbonatite-related fluorspar deposits are characterized by significant amounts of silica. The silica occurs especially in the form of quartz, potash feldspar, and sericite. Quartz occurs in both free particles and in particles where it is locked with fluorite. Quartz was deposited late in the paragenetic sequence and typically fills small vugs between the fluorite crystals. Potash feldspar formed during early potassic fenitization associated with the magmatic carbonatite emplacement. Potassic feldspar forms intricate intergrowths with fluorite that result in locked feldspar-fluorite particles in the fluorspar concentrates. The potash feldspar is intensely altered to sericite.Fluorite deposits that occur within a carbonatite host, such as those deposits at Amba Dongar and some deposits at Mato Preto, may have the grades of their fluorite concentrate diluted by the presence of calcite. The calcite commonly is present as binary locked calcite-fluorite particles in those fluorspar concentrates.Although the beneficiation problems concerning fluorite concentrates from carbonatite-related fluorspar deposits may be effectively studied by petrographic and ore microscopic techniques, cathodoluminescence microscopy has been found to be uniquely suited to rapid mineral recognition and the study of those minerals involved in fluorspar beneficiation problems.

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Mineralogische und aufbereitungstechnische Probleme von karbonatitischen Fluoritlagerstätten

Zusammenfassung Die weltgrößten Produzenten von Fluorit aus karbonatitischen Fluoritlagerstätten sind Okoruso (Namibia), Amba Dongar (Indien) und Mato Preto (Brasilien). Die Aufbereitungsprobleme der Fluoritkonzentrate aller drei Lagerstätten sind sehr ähnlich und stehen in direktem Zusammenhang mit der Mineralogie und Textur der Erze. Die wichtigsten Aufbereitungsprobleme sind durch die Phosphor-, Silizium- und Kalkge halte bedingt. Weil die hydrothermalen Fluide teilweise bzw. größtenteils aus phosphorreichen karbonatitischen Quellen stammen, ist zu erwarten, daß karbonatitische Fluoritlagerstätten beträchtliche Mengen an Phosphor in Form von Apatit führen. In den Aufbereitungsprodukten dieser Erze tritt Apatit sowohl in Form freier Partikel als auch verwachsen mit Fluorit auf. Die durch die Präsenz von Apatit verursachten erhöhten Phosphorgehalte sind bei Fluoritkonzentraten, die in der Stahlindustrie eingesetzt werden, störend.Fluoritkonzentrate einiger karbonatitischer Fluoritlagerstätten sind durch beträchtliche Siliziumgehalte charakterisiert, die durch Quarz, Alkalifeldspat und Serizit bedingt sind. Quarz tritt auf in Form freier Partikel, aber auch in engster Verwachsung mit Fluorit. Quarz wurde spät in der paragenetischen Abfolge ausgeschieden und füllttypischerweise kleine Hohlräume zwischen Fluoritkristallen. Alkalifeldspat bildete sich während der frühen potassischen Fenitisierung, die die Platznahme der Karbonatite begleitete. Alkalifeldspat ist engstens mit Fluorit verwachsen, was zu nicht trennbaren Feldspat — Fluoritpartikelen in den Konzentraten führt. Alkalifeldspat ist intensiv zu Serizit alteriert.Einigen Fluoritlagerstätten in karbonatitischen Wirtsgesteinen, wie etwa Amba Dongar und einige Lagerstätten bei Mato Preto, lassen eine Verdünnung des Fluoritkonzentrates durch die Anwesenheit von Calcit erkennen. Calcit kommt in den Konzentraten üblicherweise in Form binär verwachsener Calcit — Fluoritpartikel vor.Obwohl die Aufbereitungsprobleme von Fluoritkonzentraten aus karbonatitischen Fluoritlagerstätten sehr effektiv durch petrographische und erzmikroskopische Methoden studiert werden können, hat sich der Einsatz von Kathodenlumineszenz zur raschen Identifikation und für das Detailstudium der bei der Aufbereitung von Fluorit beteiligten Minerale bestens bewährt.

     

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

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

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

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

     

LREE distribution in perovskite,apatite and titanite from South West Ugandan xenoliths and kamafugite lavas

Summary In-situ microprobe LREE analyses of perovskite and titanite (La, Ce, Nd), and apatite (La, Ce), from SW Ugandan clinopyroxenite xenoliths and kamafugite lavas indicate that LREE distribution in these minerals is determined by a number of factors related to their different parageneses: In particular LREE content is affected by whether the LREE-bearing minerals have crystallised from metasomatic carbonate or from silicate (i.e. metasomatic or magmatic) melts in the mantle. In this situation LREE partition favours carbonate over silicate melts. Distribution of LREE in perovskite and apatite crystallised from magmatic mantle melts or mantle-derived lavas is chiefly determined by preference of LREE for perovskite > apatite > titanite. LREE zoning in perovskite is influenced by changes in melt structure: increasing melt polymerisation enhancing mineral_LREE/melt_LREE partition into perovskite rims in magmatic xenoliths; decreasing melt polymerisation depleting LREE in lava perovskite rims. This zoning is reinforced by perovskite competition with apatite for LREE: perovskite (cores/rims) co-crystallising with apatite is reduced in LREE. There are 37 instances of perovskitewith Ce below detection while La and Nd levels are normal. These occur in both xenoliths and lavas; in grain zones or whole grains. Likewise Ce alone of the LREE is below detection in six out of ten titanite analyses. These observations are interpreted as evidence for increased f_{O 2}, Ce⁴ + being excluded from these mineral structures. Recognition of these various processes can elucidate the interpretation of bulk rock and bulk mineral LREE signatures in kamafugite volcanism.

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LREE Verteilung in Perovskit, Apatit und Titanit aus Xenolithen und kamafugitischen Laven Südwest-Ugandas

Zusammenfassung In-situ LREE Analysen von Perovskit und Titanit (La, Ce, Nd) und Apatit (La, Ce) aus Klinopyroxenit-Xenolithen und kamafugitischen Laven Südwest-Ugandas zeigen, daß die LREE Verteilung in diesen Mineralen durch eine Vielzahl von Faktoren, die mit Unterschieden in den Paragenesen zusammenhängen, bestimmt wird: Der LREE-Gehalt wird im besonderen davon bestimmt, ob die LREE-führenden Minerale aus metasomatischen Karbonat- oder aus (metasomatischen oder magmatischen) Silikatschmelzen im Mantel auskristallisierten. Dabei erfolgt die LREE Fraktionierung zu Gunsten der Karbonatschmelzen. Die LREE-Verteilung von Perovskit und Apatit, die aus magmatischen Mantelschmelzen oder -laven kristallisierten, wird vorrangig durch den bevorzugten Einbau der LREE in Perovskit > Apatit > Titanit kontrolliert. Der LREE Zonarbau von Perovskit wird durch die Änderungen der Schmelzstruktur beinflußt: Verstärkte Schmelzpolymerisation führt zu verstärkter Mineral_LFEE/Schmelze_LREE Fraktionierung in den Perovskiträndern magmatischer Xenolithe, eine Abnahme der Schmelzpolymerisation hingegen resultiert in einer Abreicherung der LREE in den Perovskiträndern. Diese Art der Zonierung wird durch den Wettbewerb von Perovskit mit Apatit um die LREE verstärkt. Perovskit (Kerne/Ränder), der mit Apatit gemeinsam auskristallisierte, ist ärmer an LREE. 37 Fälle, in denenCe nicht nachweisbar war, La und Nd aber in normaler Konzentration auftreten, wurden sowohl in den Xenolithen als auch in den Laven gefunden; und zwar entweder in Kornbereichen oder in ganzen Körnern. Vergleichsweise liegt Ce nur in sechs von zehn Titanitproben unterhalb der Nachweisgrenze. Diese Beobachtungen werden als Hinweise auf erhöhte SauerstoffFugazitäten, bei denen Ce^4– aus der Mineralstruktur ausgeschlossen wird, angesehen.Ein Verständnis dieser verschiedenen Prozesse kann zur besseren Interpretation von LREE Gesamtgesteins- und Gesamtmineral-Signaturen in Kamafugiten beitragen.

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With 3 Figures     

Monazite in Hydrothermal Veins from Alinci,Yugoslavia

Summary A new occurrence of monazite from Alinci, SE Yugoslavia, is described. Crystal morphology studies showed that crystals possess a platelike habit on T01 which we regard as a hitherto unknown morphological feature of monazite. The material has been analysed for uranium, thorium and rare earth element content using gamma spectrometry and inductively coupled argon-plasma atomic emission spectrometry (ICPAES). The monazite displays a complex chemical composition, essentially given as (REE+Y,Th,U,Fe)_1.001P_0.988O₄. The infrared absorption spectra and X-ray diffraction data are in agreement with those for terrestrial monazite, although they indicate minor structural variations caused by the REE distribution in the Alinci monazite.

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Monazit aus hydrothermalen Gängen von Alinci, Jugoslawien

Zusammenfassung Es wird ein neues Monazitvorkommen von Alinci, Jugoslawien, beschrieben. Kristallmorphologische Studien zeigten, daß die Kristalle einen plattigen Habitus nach (T01) aufweisen, eine nach Wissen der Autoren bisher unbekannte morphologische Erscheinung bei Monazit. Das Material wurde auf die Uran-, Thorium- und Seltenerdgehalte mit Gamma-Spektrometrie und induktiv gekoppelter Argonplasma-Atomabsorptions-Spektrometrie (ICPAES) analysiert. Der Monazit zeigt eine komplexe chemische Zusammensetzung, die im wesentlichen als (REE+Y,Th,U,Fe)_1.001P_0.988O₄ angegeben werden kann. Die Ultrarotspektren und die Röntgenbeugungs-Daten stimmen mit jenen von terrestrischem Monazit überein, obwohl sie kleine strukturelle Variationen anzeigen, die durch die REE-Verteilung im Monazit von Alinci verursacht sind.

     

The Dolodau dykes,Canada: An example of an archean carbonatite

Summary The Archean Dolodau carbonatite dykes occur near a late tectonic syenite stock located in the Northern Volcanic Zone of the Abitibi greenstone belt. The biotite sovite and amphibole-biotite silicocarbonatite dykes produced fenitization of the host rocks. The Dolodau carbonatites compare favourably with Phanerozoic carbonatites in petrography, mineralogy and geochemistry. An Archean age is suggested by field geology and the isotope data available. The similarities suggest that Archean carbonatite petrogenetic processes were similar to modern day processes.

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Die Dolodaugänge, Kanada: ein Beispiel eines archaischen Karbonatites

Zusammenfassung Die archaischen Karbonatitgänge von Dolodau liegen in der Nähe eines spättektonischen Syenit-Stockes in der nördlichen vulkanischen Zone des Abitibi Greenstone Belts. Die Biotit-Sovit- and Amphibol-Biotit Silicokarbonatit-Gänge führten zu Fenitisierung der umgebenden Gesteine. Die Dolodau-Karbonatite lassen sich gut mit phanerozoischen Karbonatiten vergleichen, was Petrographie, Mineralogie and Geochemie betrifft. Ein archaisches Alter wird durch Geländebeziehungen and Isotopendaten belegt. Diese Ähnlichkeiten weisen darauf hin, daß archaische Karbonatit-bildende Vorgänge ihren modernen äquivalenten ähnlich sind.

     

The structural evolution of an ultra- and polymetamorphic gneiss-complex,West Greenland

Zusammenfassung Als typisches Beispiel für verschiedene Komplexe Südwestgrönlands wird das Tovqussaq-Gebiet in seiner tektonischen und metamorphen Entwicklung geschildert. Dioritische Aplite und Gänge, welche einem älteren tektonischen Hauptzyklus folgen, ermöglichen dessen Abtrennung von einem jüngeren Hauptzyklus. Die ältere Tektonik war sehr intensiv und zeigt nach Auswicklung der Tauchfalten alpinotypen Charakter. Die damit verbundene Metamorphose steigerte sich bis zur Granulitfazies, wobei Gabbro-Anorthosite als ultrametamorphe Produkte kalkiger Paragesteine entstanden, Petrogenetische Hinweise über die Beziehungen zu anderen Metamorphiten und tektonischer Beanspruchung. Der II. Hauptzyklus wirkte nur örtlich und schwach. Er war mit rückschreitender Metamorphose in Amphibolitfazies verbunden.     

Tourmalinites and Sn-Li mineralization in the Valdeflores area (Cáceres,Spain)

Summary Tourmalinites containing quartz, Li- and Cs-micas, and small amounts of arsenopyrite occur near Cáceres, Spain. The tourmalinites are developed within Ordovician pelites near the eastern margin of the Cabeza de Araya batholith and close to several small bodies of tectonized granite. Field and textural relationships document an epigenetic character for the tourmalinites. The tourmaline is fine to very fine-grained and its composition is intermediate within the schorl-dravite solid-solution series. Hydrothermal veins containing quartz, muscovite, amblygonite-montebrasite, apatite, fluorite, and/or cassiterite appear spatially related to the tourmalinites. The mineralized area is located in a shear zone that was active during D₃ Hercynian deformation and the emplacement of granitic bodies. Tourmalinites and veins derived from B- and Li-rich magmatic-hydrothermal fluids are believed to have been associated with the intrusion of a hidden granite dome, the tourmalinites being produced by extensive metasomatism of Ordovician metasedimentary rocks.

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Turmalinite and Sn-Li-Vererzungen im Valdeflores Gebiet (Cáceres, Spanien)

Zusammenfassung Turmalinite, die Quarz, Li- und Cs-Glimmer, sowie geringe Mengen an Arsenkies führen, kommen in der Ne von Cáceres, Spanien, vor. Sie sind an ordovizische Metapelite in der Nähe des Cabeza de Araya Batholiths und kleinere tektonisierte Granitkörper gebunden. Eine epigenetische Genese der Turmalinite ist auf Grund von Feldbeziehungen und texturellen Beobachtungen belegt. Die Zusammensetzung der sehr feinkörnigen Turmaline entspricht intermediären Gliedern der Schörl-Dravit- Reihe. Hydrothermale Gänge mit Quarz, Muskowit, Amblygonit-Montebrasit, Apatit, Fluorit und/oder Zinnstein treten benachbart zu den Turmaliniten auf. Der mineralisierte Bereich ist an eine Scherzone gebunden, die während der hercynischen D3 Deformation und der Platznahme der Granite aktiv war. Turmalinite und Gänge lassen sich genetisch von magmatisch-hydrothermalen Fluiden ableiten, die mit der Intrusion eines nicht aufgeschlossenen Granitdomes zusammenhängen. Die Turmalinite sind das Produkt einer weiträumigen Metasomatose der ordovizischen Metasedimente.

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With 8 Figures     

Iron-formations and epigenetic ironstones in the Palaeoproterozoic Willyama Supergroup, Olary Domain, South Australia

Summary Iron-formations occur as massive to compositionally layered, Fe oxide-rich, concordant bodies in the Palaeoproterozoic Willyama Supergroup of the Olary Domain, South Australia. They have constitutional similarities to those occurring in the neighbouring Broken Hill Domain. The most abundant iron-formations are in the Quartzofeldspathic Suite and comprise magnetite-quartz assemblages (± hematite, barite, actinolite, apatite). Hematite, magnetite, albite, quartz, Ca(Na) amphibole(s), CaNaFe clinopyroxene and andraditic garnet are major constituents of rare calc-silicate iron-formations in the Bimba and Calcsilicate Suites, whereas magnetite, quartz, almandine-spessartine, manganoan fayalite, manganoan grunerite and apatite form manganiferous iron-formations in the Pelite Suite. The pronounced differences in mineralogy of the three iron-formation types are the result of regional metamorphism of diverse hydrothermal precipitates with variable elastic components, together with the local effects of high-temperature metasomatic alteration. Metasomatic fluids were produced as a result of devolatilisation of the evaporite-bearing volcanosedimentary sequence, during and following amphibolite grade metamorphism and deformation, which led to localised and regional-scale hydrothermal alteration. In places, there was extensive metasomatic reconstitution (veining, brecciation, replacement) of iron-formations and associated rocks, caused by high-temperature (350°–650°C), oxidising, saline fluids. The resulting epigenetic ironstones are dominated by magnetite-hematite-quartz with minor sulfides and display enrichment in Fe, Ti, Cu, Au, Sc, U, V, Y, Zn and HREE relative to parental iron-formations.

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Eisenformationen und epigenetische Eisensteine in der Paläoproterozoischen Willyama Supergroup, Olary Domäne, Südaustralien

Zusammenfassung Eisenformationen kommen als massige bis in der Zusammensetzung geschichtete, Eisenoxidreiche, konkordante Körper in der paläoproterozoischen Willyama Supergroup der Olary Domäne, Südaustralien, vor. Sie haben konstitutionelle Ähnlichkeiten mit Vorkommen in der benachbarten Broken Hill Domäne. Die häufigsten Eisenformationen befinden sich in der Quartzofeldspathic Suite and bestehen aus Magnetit und Quarz (± Hämatit, Baryt, Aktinolit, Apatit). Hämatit, Magnetit, Albit, Quarz, Ca(Na) Amphibol(e), CaNaFe Klinopyroxen und andraditischer Granat sind Hauptbestandteile von seltenen Kalksilikat-Eisenformationen in den Bimba und Calcsilicate Suites, während Magnetit, Quartz, Almandin-Spessartin, manganhaltiger Fayalit, manganhaltiger Grunerit und Apatit manganhaltige Eisenformationen in der Pelite Suite bilden. Die ausgeprägten Unterschiede in der Mineralogie der drei Typen von Eisenformationen sind durch Regionalmetamorphose von diversen hydrothermalen Ausfällungen mit variablen klastischen Komponenten verursacht worden, zusammen mit lokalen Wirkungen einer hock-Temperatur metasomatischen Alteration. Metasomatische Fluide wurden während und nach der Amphibolitmetamorphose und Deformation durch Devolatilisation der evaporithaltigen vulkanosedimentären Abfolge produziert, die sowohl zu lokaler, wie auch zu weiträumiger hydrothermaler Alteration führten. Örtlich kam es zu umfangreicher metasomatischer Rekonstitution (Gangbildung, Brekkzierung, Verdrängung) von Eisenformationen und assoziierten Gesteinen verursacht durch hoch-Temperatur (350°–650°C), oxidierte, saline Fluide. Die resultierenden epigenetischen Eisensteine bestehen hauptsächlich aus Magnetit, Hämatit, und Quarz mit Sulfiden und weisen eine Anreicherung in Fe, Ti, Cu, Au, Sc, U, V, Y, Zu und SREE relativ gegenüber den ursprünglichen Eisenformationen auf.

     

Sur quelques concentrations plombo-zinciferes du devonien inferieur du massif schisteux rhenan

Zusammenfassung The Lower Devonian of the Rhine Schist Massif is characterized by a fine detrital sedimentation which reflects a coastal plain environment located between the Old Red Sandstone continent in the N and the marine Bohemian Facies in the SE. Mineralisations are located within these coastal-plain sediments, especially in fractured horizons topped by pelitic and floored by sandy sediments of Sieg Emsian age. The mineralised localities occur in three zones: the districts of Bensberg, Eitorf and Mayen. The Lüderich locality (Bensberg) is the most important having approximately one million tons of Zn and Pb metal. It is localised within a zone having marked sedimentary characteristics since the Siegenian. Mineralisation occurs as penecontemporaneous lenses, fracture fillings etc, formed at abnormal contacts between lithological units having different competance during Siegenian and Lower Emsian deformation. However, locally there is lateral transition between the upper units of the sandy channel series and the lower units of the pelitic swamp facies. Vertical extension of mineralisations is strictly limited to the tectonic contact zone between the Odenspiel Sandstone and the Bensberg pelites. Study of mineralisations at various levels (mapping, morphology, structure, paragenetic and geochemical) leads to the formulation of a genetic model requiring complex fracturation at the contact between contrasting lithologies and preferential drainage through these fractured zones; metals are trapped on the sandstone floor, the pelitic roof trapping the vadose hydrothermal solutions. These basic controls seem to apply throughout the Bensberg, Eitorf and Mayen districts. On a more regional scale the age variations of the gangue sediments reflects a lateral displacement of red/grey facies limits due to coastal evolution. Thus one may demonstrate a type of mineral occurrence whose model may be that of epigenetic reconcentration within fractures affecting syngenetic geochemical anomalies.Zusammenfassung Das Unterdevon des Rheinischen Schiefergebirges wird durch eine feinkörnige detritische Sedimentation gekennzeichnet. Die Verteilung dieser detritischen Sedimente widerspiegelt eine flache Küstenlandschaft zwischen dem Kontinent des Unterrotliegenden im Norden und des Meeres mit der Böhmischen Fazies im Südosten. In diesen Schichten befinden sich gangförmige Vererzungen, die in Bruchzonen auftreten, die ein pelitisches Hangendes und ein sandsteinreiches Liegendes vom Siegen-Ems Alter haben. Die Lagerstätten kommen in drei Bezirken vor: Der Bensberger Bezirk, der Bezirk Eitorf und der Bezirk Mayen. Die Lagerstätte Lüderich (Bensberger Revier) ist die größte (ungefähr eine Million Tonnen Metall Zink+Blei). Sie befindet sich in einer Zone, in der schon in der Siegen-Stufe bemerkenswerte sedimentäre Strukturen auftreten. Die Vererzung tritt als penekonkordante Linsen, Gänge, Stockwerke in tektonischen Kontaktzonen auf. Diese Kontaktzonen befinden sich zwischen 2 verschiedenen sedimentären Einheiten, deren Gesteinseigenschaften sehr verschieden sind. Es handelt sich um Pelite mit Sandstein-Einschaltungen einerseits, die zur unteren Emsstufe gehören sollen und um fluviatile Sandsteine andererseits, die zur oberen Siegenstufe gehören sollen. Lokal ist ein lateraler Übergang durch Faziesänderung von den oberen Sandsteinen in die unteren Pelitschichten jedoch nicht unmöglich. Die Sandsteine vertreten einen fluviatilen Sedimentationsbereich, die Pelite einen sumpfigen Sedimentationsbereich. Die Vererzung (mit einer vertikalen Ausdehnung ungefähr von 300 m) tritt nur im Bereich der Kontaktzone zwischen den Odenspieler Sandsteinen und den Peliten der Unteren Bensberger Schichten auf. Die Resultate der Kartographie, der morphologischen Studie der Erzkörper, der Struktur und der Paragenese führen zu einem genetischen Modell. Dabei spielt die Anwesenheit einer Bruchstruktur an der Grenze zwischen 2 Bereichen mit verschiedenen lithologischen Eigenschaften eine Hauptrolle für die Konzentration der im Hangenden fein verteilten Metalle. Die hydrothermalen Lösungen kommen demnach nicht von der Teufe, sondern aus dem Nebengestein. Im ganzen Bensberger Erzrevier wie in der Gegend von Eitorf und in der Gegend von Mayen finden wir dieselben Leitfäden für die Vererzung in den Lagerstätten und Vorkommen. Beobachtet man die ganze Provinz, dann merkt man, daß die Altersverschiedenheiten in den Nebengesteinen der verschiedenen Lagerstätten eine geographische Wanderung der Faziesgrenze zwischen rot und grau in dieser küstennahen Ebene Widerspiegeln. Die verschiedenen Vorkommen und Lagerstätten treten immer in unmittelbarer Nähe dieser Grenze auf. Die Eigenschaften dieser Lagerstätten weisen auf eine Bildung durch eine epigenetische Umlagerung in eine gangförmige Bruchstruktur hin.     

Schwefelisotopenuntersuchungen an Sulfiden und Sulfosalzen des Binnatales

Zusammenfassung An 48 sulfidführenden und einer sulfatführenden Probe aus dem Dolomit des Binnatales wurden Schwefelisotopenuntersuchungen vorgenommen. Dabei konnte nachgewiesen werden, daß der primäre präalpine Erzmineralbestand sedimentären Ursprungs ist. Die in Zusammenhang mit der alpinen Metamorphose zugeführten As-reichen Lösungen zeichnen sich höchstwahrscheinlich durch ein ungewöhnliches Schwefelisotopenverhältnis aus (–14). Diese anormal zusammengesetzten Lösungen dürften wohl nicht auf gewöhnlichem hydrothermalem Wege von Tiefengesteinen abstammen, sondern ihre Stoffe in Gesteinen angereichert haben, die sich über eine längere Zeitspanne in Oberflächennähe befunden haben. Zwischen Sulfat und Sulfid hat, wenn sie koexistierend in der Lösung nebeneinander vorgelegen haben, kein Gleichgewicht geherrscht.

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Sulfur isotope determinations of sulphides and sulphosalts from the Binna Valley

Sulfur isotope ratios have been determined in 48 sulphides and sulphosalts and one sulphate from the Binna Valley (Switzerland). It is very probable that the primary ores in the dolomite, galena, sphalerite and pyrite, are of sedimentary origin. In the final stage of the Alpine metamorphism solutions rich in As-Cu-Ag-Tl-Sb-Mo-Bi penetrated the Triassic dolomite and reacted with the primary ores thus forming the rare sulphosalts (Graesek, 1965). The sulfur isotopic composition of these solutions must have been very unusual (about –14). We assume therefore that the sulfur in these solutions is not of primary hydrothermal origin, but is remobilized and originated in rocks, which had been in near-surface regions for a long time.No equilibrium has existed between sulphide and sulphate, perhaps one reason for the unusual paragenesis.

     

The jacupirangite at Kodal,Vestfold, Norway

The large jacupirangite dyke at Kodal was first found by W.C. Brögger (1933) who published one chemical analysis of the rock. Recent investigations of the dyke as a potential ore body, including diamond-drilling operations, have shown that it is about 20 m wide and 2 km long. It strikes approximately E–W and has a general dip of 80 °S, cutting through larvikite and nordmarkite of the Oslo Permian Igneous Province. The jacupirangite has an average modal composition (volume percent): apatite 24, magnetite 37, ilmenite 9, pyroxene 25, amphibole and biotite 5. The iron-titanium oxides and apatite cement the pyroxene in a typical igneous texture. The Kodal dyke and other jacupirangites in adjoining areas of the Oslo Igneous Province all show a eutectic mixture of iron-titanium oxides and apatite which is assumed to form an immiscible liquid with silicate melts of monzonitic composition. This is assumed to be a possible explanation for the formation of the jacupirangites in the Oslo region.

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Zusammenfassung Der große Jacupirangit-Gang in Kodal wurde erstmals von C. W. Brögger (1933) gefunden, der eine chemische Analyse von diesem Gestein publiziert hat. Neuere Untersuchungen an diesem Gang im Hinblick auf eine potentielle Erzlagerstätte, bei denen auch Diamant-Bohrungen eingesetzt worden sind, haben ergeben, daß der Gang etwa 20 m mächtig und 2 km lang ist. Er streicht bei einem durchschnittlichen Fallen von 80 °S annähernd O–W, wobei er Larvikite und Nordmarkite der permischen Oslo-Eruptivprovinz durch-schneidet. Die durchschnittliche modale Zusammensetzung des Jacupirangites besteht (in Volumenprozent) aus: Apatit 24%, Magnetit 37%, Ilmenit 9%, Pyroxen 25%, Amphibol und Biotit 5%. Die Eisen-Titan-Oxide und der Apatit verkitten die Pyroxene unter Bildung einer typischen Eruptivstruktur. Der Kodal-Gang und die anderen Jacupirangite der angrenzenden Oslo-Eruptivprovinz lassen alle ein eutektisches Gemenge von Eisen-Titan-Oxiden und Apatit erkennen, von dem wir annehmen, daß es eine unlösliche Schmelze neben Silikatschmelzen monzonitischer Zusammensetzung bildete. Aus dieser Annahme ergibt sich eine Deutungsmöglichkeit für das Auftreten der Jacupirangite im Oslo Gebiet.

     

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