Pb−Bi−(Cu)-sulfosalts in Paleozoic gneisses and schists from Oberpinzgau,Salzgurg province,Austria

Summary Pb–Bi–(Cu)-sulfosalts occur as minor minerals widely distributed in rocks of the Penninic unit (gneisses, schists, metavolcanics, etc.), Oberpinzgau, Salzburg. The sulfosalts have been investigated by ore microscopy, X-ray diffraction and electron microprobe analysis. The phases identified are: heyrovskyite, cosalite (Moaralm, Sedl, and Wiesbachrinne in the Habach Valley), lillianite (Moaralm, Sedl; Modereck near the Fuscher Valley), galenobismutite (Bärenbad in the Hollersbach Valley) and Bi-bearing galena. Heyrovskyite (Moaralm) has a composition close to Pb₆Bi₂S₉, with Ag contents between 0.2 (Sedl) and 0.6 (Moaralm) wt.%. Lillianite has the composition Pb_2.86–2.91 Bi_2.08–2.17Ag_0.04–0.08 S₆, and cosalite, Pb_1.81–2.04 Bi_1.92–2.02 Ag_0.02–0.06 Cu_0.11–0.18S₅. The average chemical composition of galenobismutite is Pb_1.25Bi_1.6Sb_0.1Cu_0.1Ag_0.02Fe_0.1S₄. Needle-like inclusions of a joseite-type mineral, joseite-A (Bi,Pb)_4.01 Te_0.9S_2.08, and irregular to needle-like grains of native bismuth usually occur along the elongation direction of the lath-like galenobismutite crystals.The occurrences can be divided into two types: 1) stratiform Pb–Bi sulfosalts which occur only in the quartzite intercalations of the Paleozoic Habach unit (Frasl, 1958), and 2) alpidic vein type Pb–Bi sulfosalts which occur in quartz veins intersecting gneisses and are considered to be the remobilization products of the first type. Temperature of formation for heyrovskyite in this region is estimated at between 400±25°C and 500°C. Most probably, the assemblage heyrovskyite-lillianite-galena (Moaralm) was formed at or below 473°C.

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Pb–Bi–(Cu)-Sulfosalze in paläozoischen Gesteinen des Oberpinzgau, Salzburg, Österreich

Zusammenfassung Pb–Bi-Sulfosalze verschiedener Vorkommen des Oberpinzgau, Salzburg, wurden mittels Erzmikroskopie, röntgenographischer Methoden und Mikrosonde untersucht. Folgende Phasen wurden identifiziert: Heyrovskyit, Cosalit (Moaralm, Sedl und Wiesbachrinne; alle Habachtal), Lillianit (Moaralm, Sedl; Modereck nahe des Fuschertales), Galenobismutit (Bärenbad, Hollersbachtal) und Bi-hältiger Bleiglanz. Heyrovskyit (Moaralm) ist nahezu Pb₆Bi₂S₉, mit Ag-Gehalten zwischen 0,2 (Sedl) und 0.6 (Moaralm) Gew.%, Lillianit Pb_2,86–2,91Bi_2,08–2,17Ag_0,04–0,08S₆, und Cosalit Pb_1,81–2,04Bi_1,92–2,02Ag_0,02–0,06 Cu_0,11–0,18S₅. Galenobismutit ist Pb_1,25Bi_1,6Sb_0,1Cu_0,1Ag_0,02Fe_0,1S₄. Nadelige Einschlüsse von Joseit-A, (Bi, Pb)_4,01Te_0,9S_2,08, und unregelmäßige bis nadelige Körner von ged. Wismut treten entlang der Längsrichtung der Galenobismutit-Kristalle auf. Die Mineralisationen sind an stratiforme, sulfidreiche Quarzlagen (Typus 1, z. B. Bärenbad) oder an diskordante Quarzgänge (Typus 2; alle anderen Vorkommen) gebunden. Typus 1 tritt innerhalb der altpaläzozischen Habachserie (Frasl, 1958), Typus 2 in Randbereichen dieser zu den Gneismassen der Habachzunge (z. T. auch in letzteren) auf. Die dem Typus 2 zugerechneten Vererzungen werden als Remobilisationsprodukte der altpaläozoischen Mineralisationen (Typus 1) angesehen.Die Bildungstemperatur des Heyrovskyit dürfte im betrachteten Bereich zwischen 400±25°C und 500°C gelegen haben; eine Bildungstemperatur von 473°C oder wening darunter wird für die Assoziation Heyrovskyit-Lillianit-Bleiglanz in Anlehnung an experimentelle Untersuchungen vonSalanci undMoh (1969) angenommen.

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With 4 Figures

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This investigation forms part of a wider study Genetic types of gold deposits in the Alps.     

New compositional and optical data for antimonian and bismuthian varieties of hemusite from Japan

Summary New compositional and optical data are reported for antimonian and antimonianbismuthian varieties of hemusite from epithermal Au-Ag-Cu deposits in Japan. The empirical formula for the antimonian variety, from the Iriki mine is: (Cu_5.83Fe_0.14Ag_0.01)_5.98Mo_1.03(Sn_0.54Sb_0.41Te_0.03Bi_0.02)_1.00(S_7.85Se_0.15)_8.00, and that of the Sb-Bi variety from the Kawazu mine is: (Cu_5.84Fe_0.14Ag_0.01)_5.99Mo_1.03(Sn_0.82Sb_0.11Bi_0.l0Te_0.04)_1.07(S_7.80Se_0.12)_7.92. The theoretical formula of hemusite is Cu⁺ ₄Cu²⁺ ₂MO⁴⁺Sn⁴⁺S₈, whilst the most probable formula of the Iriki hemusite is Cu⁺ _4.5CU²⁺ _1.5Mo⁴⁺Sn⁴⁺ _0.5Sb⁵⁺ _0.5S₈, with Sb⁵⁺ substituting for Sn⁴⁺ and forming (SbS₄)^3– tetrahedra as might be expected, given that the metal to sulphur ratio is 1, and given the sphalerite-like structure of the mineral. However Bi³⁺ cannot be so accommodated, resulting in a deficiency in (S + Se) for Kawazu hemusite. Reflectance spectra for both are compared with those of the tungsten analogue (compositional) of hemusite, kiddcreekite. The relationship between hemusitesensu stricto and these newly reported varieties is discussed in terms of simple and coupled chemical substitutions, and inferences are drawn on the valency of Sb, Bi, Mo and Cu in the hemusite structure.

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Neue chemische und optische Daten für antimon- und bismuthführende Varietäten von Hemusit aus Japan

Zusammenfassung Neue chemische und optische Daten für antimon- und bismuthführende Hemusite auf epithermalen Au-Ag-Cu Lagerstätten in Japan werden vorgelegt. Die empirische Formel für die antimon-führende Varietät aus der Iriki-Mine ist: (Cu_5.83Fe_0.14Ag_0.01)_5.98Mo_1.03(Sn_0.54Sb_0.41Te_0.03Bi_0.02)_1.00 (S_7.85Se_0.15)_8.00, und die der Sb-Bi Varietät aus der Kawazu Mine ist: (Cu_5.84Fe_0.14Ag_0.01)_5.99M0_1.03(Sn_0.82Sb_0.11Bi_0.l0Te_0.04)_1.07 (S_7.80Se_0.12)_7.92. Die theoretische Formel von Hemusit ist Cu⁺ ₄Cu²⁺ ₂Mo⁴⁺Sn⁴⁺S₈, während die wahrscheinlichere Formel für den Hemusit von Iriki Cu⁺ ₄Cu²⁺ _1.5Mo⁴⁺Sn⁴⁺ _0.5Sb⁵⁺ _0.5S₈, mit Sb⁵⁺ an der Stelle von Sn⁴⁺, das(SbS₄)^3– Tetraeder bildet, wie zu erwarten ist, unter der Voraussetzung, da das Metall zu Schwefelverhältnis 1 und die Struktur sphaleritähnlich ist. Bi³⁺ kann jedoch nicht in dieser Weise untergebracht werden, und das führt zu einem Mangel an (S + Se) für den Hemusit von Kawazu. Die Reflektions-Spektren beider Minerale werden mit denen des Wolfram-Equivalents von Hemusit (Kiddcreekit) verglichen. Die Beziehung zwischen Hemusitsensu stricto und diesen jetzt beschriebenen Varietäten wird auf der Basis einfacher und gekoppelter chemischer Substitution diskutiert. Auf dieser Basis werden Schlüsse auf die Valenz von Sb, Bi Mo und Cu in der Hemusit-Struktur gezogen.

     

Eclarit, (Cu,Fe) Pb9Bi12S28, ein neues Sulfosalz von Bärenbad,Hollersbachtal, Salzburg, Österreich

Zusammenfassung Eclarit kommt in goldführenden Kupfererzen in Bärenbad westlich des Hollersbachtales in SH 1600 m ca. 1.5 km nördlich der Bleiglanz-Zinkblende-Flußspat-Lagerstätte der Achsel-Alm vor. Eclarit tritt in fächerförmigen Gruppierungen nadelförmiger Kristalle bis zu 1,5 cm Länge und in Aggregaten xenomorpher Körner rißausfüllend in kataklastischem Pyrit und Arsenkies in einer Quarzmatrix auf. Weitere Begleiterze sind: Kupferkies, Pyrrhotin, Sphalerit, Stannit s.str., ein joseitähnliches Mineral, ged. Wismut und ged. Gold. Mikrosonden-Analysen zeigen nur geringfügige Variation im Chemismus von Kom zu Kom. Die mittlere Zusammensetzung ist: Cu 0,9, Fe 0,6, Ag 0,3, Pb 34,5, Bi 45,8, Sb 1,5 und S 17,3 Gew.-% (Summe: 100,7). Die durchKupcik (1983) durchgeführte Strukturuntersuchung führte zu folgender Formel: (Cu,Fe)Pb₉(Bi,Sb)₁₂S₂₈, oder idealisiert: (Cu,Fe)Pb₉Bi₁₂S₂₈. Die empirische Formel auf der Basis S=28 lautet daher: (Cu_0,73 Fe_0,57 Ag_0,16) _1,46 Pb_8,61 (Bi_11,36 Sb_0,62) _11,98 S₂₈. Die daraus errechnete Dichte ist 6,88 g·cm^–3, somit in guter Übereinstimmung mit dem gemessenen Wert von 6,85 g·cm^–3. Eclarit kristallisiert orthorhombisch, RaumgruppePnma, und hat die Gitterkonstanten:a=54,76(4),b=4,030(3),c=22.75(3) Å,Z=4. Die stärksten Linien des Pulverdiagrammes sind: 3.63 (30) (905), 3.49 (40) (10.0.5, 606), 3.41 (100) (16.0.0, 811, 513, 712, 706), 3.01 (60) (0.15, 11.0.6, 115, 18.0.1), 2.89 (70) (11.1.3, 914), 2.74 (40) (216, 11.1.4, 116, 20.0.0), 2,14(50) (21.0.6, 119, 19.0.7, 019), 2,04(45) (16.1.7, 18.1.6, 22.1.3, 4.0.11), 2.01 (80) (020, 23.1.2, 5.0.11, 23.0.6), 1.73(35) (16.2.0, 10.2.5, 726). Eclarit ist weißgrau (Luft) bzw. bläulichgrau (Öl) gegen Bleiglanz, der Reflexionspleochroismus ist mittel bis deutlich, die Anisotropie deutlich (Luft) bzw. stark (Öl). Das Reflexionsvermögen in Luft gemessen bei den vier Standard-Wellenlängen ist: 480 nm: 51,2–45,2; 546 nm: 47,2–42,9; 589 um: 46,1–42,0; 644 nm: 45,0–40,2%. Die Mikrohärte (VHN₅₀) ist 87–191 kp·mm^–2, im Durchschnitt 163 kp·mm^–2.

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Eclarite, (Cu, Fe) Pb₉Bi₁₂S₂₈, a new sulfosalt from Bärenbad, Hollersbachtal, Salzburg Province, Austria

Summary Eclarite has been observed in gold-bearing copper ores at Bärenbad W of Hollersbachtal (ev. 1600 m), about 1.5 km north of the galena-sphalerite-fluorite deposit Achsel-Alm, Salzburg Province, Austria. It occurs as fan shaped aggregates of needle-like crystals up to 1.5 cm length, or as granular fracture-fillings of pyrite and arsenopyrite. Other associated minerals are chalcopyrite, pyrrhotite, sphalerite, stannite s.str., a joseite-type mineral, native bismuth and native gold, in a matrix of quartz. Microprobe analyses showed the mineral to be homogeneous, with only very limited variation in chemistry from grain to grain. The composition is (mean value of 16 analyses); Cu 0.9, Fe 0.6, Ag 0.3, Pb 34.3, Bi 45.8, Sb 1.5 and S 17.3 wt.-% (total 100.7). The structure analysis (Kupcik, 1983) showed the structural cell formula to be (Cu,Fe)Pb₉(Bi,Sb)₁₂S₂₈ or ideally (Cu,Fe)Pb₉Bi₁₂S₂₈. The empirical formula calculated on the basis of S=28 is: (Cu_0,73 Fe_0,57 Ag_0,16) _1,46 Pb_8,61 (Bi_11,36 Sb_0,62) _11,98 S₂₈. This gives a calculated density of 6.88, which is in good agreement with the measured value of 6.85 g·cm^–3. Eclarite is orthorhombic,Pnma,a=54.76(4),b=4.030(3),c=22.75(3) Å,Z=4. The strongest lines in the powder diffraction pattern are: 3.63(30) (905), 3.49(40) (10.0.5, 606), 3.41 (100) (16.0.0, 811, 513, 712, 706), 3.01 (60) (015, 11.0.6, 115, 18.0.1), 2.89 (70) (11.1.3, 914), 2.74 (40) (216, 11.1.4, 116, 20.0.0), 2.14 (50) (21.0.6, 119, 19.0.7, 019), 2.04 (45) (16.1.7, 18.1.6, 22.1.3, 4.0.11), 2.01 (80) (020, 23.1.2, 5.0.11, 23.0.6), 1.73 (35) (16.2.0, 10.2.5, 726). Eclarite is whitish-grey (air) and bluish-grey (oil) against galena, respectively; bireflectance is moderate to distinct, anisotropism distinct (air) and strong (oil), respectively. Reflectances in air are (wavelength,R _max ,R _min ): 480 nm: 51.2–45.2; 546 nm: 47.2–42.9; 589 nm: 46.1–42.0; 644 nm: 45.0–40.2%. Micro indentation hardness VHN₅₀ is 87–191 (av. 163) kp·mm^–2.

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Mit 3 Abbildungen

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Herrn Professor Dr.Josef Zemann zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Vein type Ag-(Au)-Pb,Zn, Cu-(W,Sn) mineralization in the Southern Kreuzeck Mountains,Carinthia Province,Austria

Summary The Early Paleozoic Altkristallin of the Kreuzeck Mountains is well-known for its mostly small gold, silver, copper, lead, zinc, antimony, and mercury deposits. A detailed investigation of silver(-gold)-base metal mineralizations (Plattach, Niedermülleralm, Grakofel and DraBnitz) is presented in this paper. The deposits are structurally controlled. Faults and shear zones penetrate garnet-mica schists, gneisses (partly at Grakofel), and amphibolites (partly at DraBnitz). In places the mineralization occurs at the sheared contact between quartz porphyrite dykes (K/Ar ages of 30–40 Ma) and country rocks (e.g. at Niedermülleralm).The precious metal mineralization occurs as bundles of quartz veins, which were mined over a distance of 150-200 m along strike and dip. The depositional textures such as vugs, symmetrical banding, cockade and colloform structures clearly indicate open space filling. The mineral parageneses of Plattach, Niedermülleralm and Grakofel ores are similar to each other, but distinctly different from that of the DraBnitz deposit. The first mentioned deposits are characterized by abundant silver sulfosalts such as freibergite (21.7–36.3 wt.% Ag), pyrargyrite, miargyrite, diaphorite (Pb_{1 7–1.8}Ag_2.9–3.2Sb_2.8–3.0S₈), owyheeite (Ag_2.69Pb_9.44Sb_10.38S₂₈) and stephanite, as well as sphalerite and galena (100–1600 ppm Ag); hocartite ( [Ag, Cu]2 [Fe, Zn] SnS₄) is intergrown with pyrargyrite and occurs as inclusions in pyritic ores at Niedermülleralm. Pyrite, arsenopyrite, and chalcopyrite are present in minor amounts. Au-Ag alloys with Ag contents ranging between 40.4–49.5 wt.% (electrum) and 73.5–74.2 wt.% (aurian silver) have grain sizes between 2 and 60 pin and are frequently associated with freibergite, pyrite and quartz.Draßnitz is a silver bearing base metal deposit with a possible but not proved silver enrichment in the uppermost 100 m of the vein system. Arsenopyrite, pyrrhotite, chalcopyrite, sphalerite, bournonite, Ag-tetrahedrite, and galena are the dominant ore minerals, locally accompanied by substantial amounts of zincian stannite (25 mol.% kesterite), ferberite, scheelite, and minor amounts of molybdenite, native bismuth, ullmannite and a silver sulfosalt.The most common types of hydrothermal wall-rock alteration are phyllic alteration (sericitization), silicification, carbonatization, and sulfidization. The alteration zone does not exceed a few decimeters on both sides of the veins.Fluid inclusion studies of quartz reveal formation temperatures of 165–250°C (Plattach) and 165–220°C (Niedermülleralm). The corresponding data for the Grakofel and Draßnitz ores are 180–330°C and 210–365°C, respectively. The salinities vary between 3–7 equiv. wt.-% NaCl (Niedermülleralm, Plattach, Draßnitz) and 4–13.3 equiv. wt.-% NaCl (Grakofel).A shallow-seated plutonic or subvolcanic magma (quartz porphyrite?) could be the reason for telescoping, different temperatures and heat gradient within the mineralized zone. The isotope compositions of the fluids give evidence for their metamorphic origin, probably contaminated by a minor meteoric component.

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Gangförmige Ag-(Au)-Pb, Zn, Cu-(W, Sn) Vererzungen in der südlichen Kreuzeckgruppe, Kärnten, Österreich

Zusammenfassung Das altpaläozoische Altkristallin der Kreuzeckgruppe beherbergt eine große Zahl zumeist kleiner Gold-, Silber-, Kupfer-, Blei-, Zink-, Antimon- und Quecksilber-Lagerstätten. In dieser Arbeit werden detaillierte Untersuchungen von Silber(-Gold)-Buntmetall-Vererzungen (Plattach, Niedermülleralm, Grakofel und Draßnitz) vorgestellt. Die Lagerstätten sind strukturkontrolliert; Verwerfungs- und Scherzonen setzen in Granat-glimmerschiefern, Gneisen (teilweise Grakofel) und Amphiboliten (teilweise Draßnitz) auf. Bereichsweise tritt die Vererzung am zerscherten Kontakt zwischen Quarzporphyritgängen (K/Ar-Alter 30–40 Ma) und dem Nebengestein auf (z.B. Niedermülleralm).Die edelmetallhältige Vererzung ist an Quarzgang-Systeme gebunden, deren Ausdehnung aufgrund der bergbaulichen Aktivitäten kaum mehr als 150–200 m im Streichen und Einfallen betragen haben dürfte. Die beobachteten Ablagerungstexturen mit zahlreichen Drusen, symmetrischen Bänderungen, Kokarden- und kolloformen Strukturen sind eindeutige Indizien für eine Kristallisation in Hohlräumen. Die Mineral-paragenesen der Reviere Plattach-Niedermülleralm und des Grakofels sind einander sehr ähnlich, unterscheiden sich aber deutlich von jenen der Draßnitz. Die erstgenannten Lagerstätten zeichnen sich durch das bevorzugte Auftreten von Silber-Sulfosalzen, wie Freibergit (21,7–36,3 Gew.% Ag), Pyrargyrit, Miargyrit, Diaphorit (Pb_1,7–1,8Ag_2,9–3,2 Sb_2,8–3,0S₈), Owyheeit (Ag_{2. 69}Pb_{9 ,44}Sb_10,38S₂₈) und Stephanit sowie Sphalerit und Galenit (100–1600 ppm Ag) aus; Hocartit ( [Ag, Cu]2 [Fe, Zn] SnS₄), der mit Pyrargyrit verwachsen ist, bildet Einschlüsse in Pyriterzen der Niedermülleralm. Zu geringeren Teilen kommen Pyrit, Arsenopyrit und Chalkopyrit vor. Gold-Silber-Legierungen mit Ag-Gehalten zwischen 40,4–49,5 Gew.% (Elektrum) und 73,5–74,2 Gew.% (Au-hältiges Silber) und Korngrößen zwischen 2 und 60 Mm sind häufig mit Freibergit, Pyrit und Quarz assoziiert.Die Lagerstätten der Draßnitz enthalten eine silberführende Buntmetallvererzung mit einer aufgrund der alten Bergbautätigkeit nur vermutbaren ehemaligen Silber-Reicherzzone in den obersten Gangabschnitten (Mächtigkeit ca. 100 m). Die Haldenerze bestehen heute aus Arsenopyrit, Pyrrhotin, Chalkopyrit, Sphalerit, Bournonit, Ag-Tetraedrit und Galenit; sie werden bereichsweise von beträchtlichen Anteilen an Zn-Stannit (25 Mol.% Kesterit), Ferberit, Scheelit, sowie in geringen Mengen von gediegenem Wismut, Ullmannit und Ag-Sulfosalzen begleitet.Serizitisierung, Silizihzierung, Karbonatisierung und Sulfidisierung sind die wesentlichen hydrothermalen Nebengesteinsveränderungen. Die Alterationszone erreicht allerdings nur einige Dezimeter auf beiden Seiten der Erzgänge.Die aus Flüssigkeitseinschlüssen in Quarz ermittelten Bildungstemperaturen zeigen für die Plattach 165–250°C, für die Niedermülleralm 165–220T. Die entsprechenden Temperaturdaten für die Grakofel-Vererzung betragen 180–330°C und 210–365°C für die Draßnitz. Die Salinitäten schwanken zwischen 3–7 Gew.% NaCl äq. (Niedermülleralm, Plattach, Draßnitz) und 4–13,3 Gew.% NaCl äq. (Grakofel).Ein hochplutonisches oder subvulkanisches Magma (Quarzporphyrit?) könnte eine mögliche Erklärung für das Teleskoping, die Temperaturunterschiede und den Wärmegradienten innerhalb der Vererzungszone sein. Die Isotopenzusammensetzung der Fluide deutet auf deren metamorphen Ursprung mit vermutlich untergeordneter meteorischer Komponente hin.

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(Herrn Univ. Prof. Dr. Ing. 0. M. Friedrich () in Erinnerung zugeeignet)

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With 10 Figures     

Phase relations and mineral assemblages in the Ag-Bi-Pb-S system

Phase relations within the Ag-Bi-S, Bi-Pb-S, and Ag-Pb-S systems have been determined in evacuated silica tube experiments. Integration of experimental data from these systems has permitted examination and extrapolation of phase relations within the Ag-Bi-Pb-S quaternary system. — In the Ag-Bi-S system liquid immiscibility fields exist in the metal-rich portion above 597±3°C and in the sulfur-rich portion above 563±3°C. Ternary phases present correspond to matildite (AgBiS₂) and pavonite (AgBi₃S₅). Throughout the temperature range 802±2°C to 343±2°C the assemblage argentite (Ag₂S) + bismuth-rich liquid is stable; below 343°C this assemblage is replaced by the assemblage silver + matildite. — Five ternary phases are stable on the PbS-Bi₂S₃ join above 400°C — phase II (18 mol-% Bi₂S₃), phase III (27 mol-% Bi₂S₃), cosalite (33.3 mol-% Bi₂S₃), phase IV (51 mol-% Bi₂S₃), and phase V (65 mol-% Bi₂S₃). Phase IV corresponds to the mineral galenobismutite and is stable below 750±3°C. Phases II, III, and V do not occur as minerals, but typical lamellar and myrmekitic textures commonly observed among the Pb-Bi sulfosalts and galena evidence their previous existence in ores. Phase II and III are stable from 829±6°C and 816±6°C, respectively, to below 200°C; Phase V, stable only between 730±5°C and 680±5°C in the pure Bi-Pb-S system is stabilized to 625±5°C by the presence of 2% Ag₂S. Experiments conducted with natural cosalites suggest that this phase is stable only below 425±25°C in the presence of vapor. — In the Ag-Pb-S system the silver-galena assemblage is stable below 784±2°C, whereas the argentite + galena mineral pair is stable below 605±5°C. — Solid solution between matildite and galena is complete above 215±15°C; below this temperature characteristic Widmanstätten structure-like textures are formed through exsolution. Schematic phase relations within the quaternary system are presented at 1050°C, at 400°C, and at low temperature.

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Zusammenfassung Die Phasenbeziehungen in den Systemen Ag-Bi-S, Bi-Pb-S und Ag-Pb-S wurden durch Versuche in evakuierten Quarzglasröhrchen bestimmt. Die Auswertung aller experimentellen Daten gestattete eine Extrapolation der Phasenbeziehungen im quaternären System Ag-Bi-Pb-S. — Im System Ag-Bi-S besteht ein Zwei-Schemlzenfeld im metallreichen Teil über 597±3°C und im schwefelreichen Teil über 563±3°C. Die ternären Phasen entsprechen den Mineralien Schapbachit (AgBiS₂) und Pavonit (AgBi₃S₅). Zwischen 802±2°C und 343±2°C ist die Paragenese Silberglanz (Ag₂S) + Bi-reiche Schmelze stabil; unterhalb 343°C wird sie jedoch ersetzt durch die Paragenese Silber + Schapbachit. — Fünf ternäre Phasen sind stabil im Schnitt PbS-Bi₂S₃ oberhalb von 400°C: Phase II (18 Mol-% Bi₂S₃), Phase III (27 Mol-% Bi₂S₃), Cosalite (33.3 Mol-% Bi₂S₃), Phase IV (51 Mol-% Bi₂S₃) und Phase V (65 Mol-% Bi₂S₃). Phase IV entspricht dem Mineral Galenobismutit und ist stabil unterhalb 750±3°C. Die Phasen II, III und V kommen zwar nicht in der Natur vor, jedoch weisen typische myrmekitische und lamellare Gefüge, die man häufig in Pb-Bi-Sulfosalzen und deren Verwachsungen mit Bleiglanz beobachtet, auf die ehemalige Existenz solcher Phasen in diesen Erzen hin. Die Phasen II und III sind stabil von 829±6°C bzw. 816±6°C bis unter 200°C. Die Phase V, die im reinen System Bi-Pb-S zwischen 730±5°C und 680±5°C auftritt, wird in Gegenwart von 2% Ag₂S stabilisiert bis herab zu 625±5°C. Versuche mit natürlichen Cosaliten lassen darauf schließen, daß diese Phase nur unterhalb 425±25°C in Gegenwart einer Gasphase stabil ist. — Im System Ag-Pb-S ist die Paragenese Silber-Bleiglanz unterhalb von 784±2°C stabil, die Paragenese Silberglanz-Bleiglanz dagegen unterhalb 605±5°C. — Die Mischkristallreihe von Schapbachit und Bleiglanz ist vollständig oberhalb 215±15°C; unterhalb dieser Temperatur entstehen charakteristische Entmischungsgefüge ähnlich den Widmannstättenschen Figuren. Für das quaternäre System werden schematische Phasenbeziehungen für 1050°C, 400°C und eine noch tiefere Temperatur gegeben.

     

Stabilization of Cu-Fe-Bi-Pb-Sn-sulfides

Summary Three stabilization phenomena, 1: special e.g. hydrothermal conditions, 2: stabilization by replacements of ions, as e.g. Cu and Fe and 3: heterogeneous nucleation as, e.g., by epitaxy are tested for phases in the system Cu₂S-CuS₂-Bi₂S₃-FeS-FeS₂. Hydrothermal solution and precipitation conditions can metastabilize or stabilize phases, which are not existent under dry conditions as Cu₄Bi₅S₁₀ or CuS₂-FeS₂ mixed crystals, but are stable at high pressures. Stabilization by Cu-Fe substitution leads to the assumption that stabilization basically depends on the ionic radii similarity, but necessarily electronic interactions have to be involved. Stabilization by heterogeneous nucleation is tested for Pb-Bi sulfosalts, e.g. for the epitaxial growth of Bi₂S₃ on NaCl. In contrast to the normal orthorhombic Bi2S3, the epitaxial Bi₂S₃ shows a pseudotetragonal subcell correlated to NaCl. Satellite reflections indicate a modulation probably caused by a modulation of the metal vacancies.

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Stabilisterung von Cu-Fe-Bi-Pb-Sn-Sulfiden

Zusammenfassung Im System Cu₂S-CuS₂-Bi₂S₃-FeS-FeS₂ werden drei Stabilisierungsphänomene 1: spezielle Stabilisierungsbedingungen z. B. in hydrothermalen Lösungen, 2: Stabilisierungen durch Elemente- bzw. Ionenersatz am Beispiel von Cu und Fe und 3: heterogene Keimbildung anhand von Epitaxieversuchen verifiziert.Hydrothermale Ausscheidungsbedingungen können metastabile oder stabile Phasen bedingen, die z. B. unter trockenen Bedingungen nicht oder nur bei hohen Drucken stabil sind. Dies gilt z. B. für den Cu-Fe-Ersatz in Cu₄Bi₅S₁₀ bzw. für CUS₂-FeS₂ Mischkristalle. Die Stabilisierung durch Cu-Fe-Substitution führt zu der Annahme, daß hierfür als notwendige Voraussetzung die Ähnlichkeit der Ionenradien gilt, jedoch als hinreichende Bedingung die elektronische Wechselwirkung zwischen den sich ersetzenden Ionen anzusehen ist.Die Stabilisierung durch heterogene Keimbildung wird für Pb-Bi-Sulfosalze am Beispiel der Epitaxie von Bi₂S₃ auf NaCI getestet. Im Gegensatz zum normalen orthorhombischen Bi₂S₃ zeigt die epitaktische Phase eine mit NaCl korrelierte tetragonale Subzelle. Satellitenreflexe deuten auf eine Modulation der Leerstellen der Metallionen hin.

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With 10 Figures

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Contribution to the Ore Mineralogy Symposium (IMA/COM) at the 14th General Meeting of the International Mineralogical Association, at Stanford, California, in July, 1986.     

Studies of unconsolidated sediments

Zusammenfassung Die Technik der Imprägnierung locker gefügter Sedimente mit Kunststoffen zur Herstellung orientierter Dünnschliffe für Gefügestudien wird beschrieben. Die Orientierung des Quarzgefüges von durch Wind- und Wasserwirkung gebildeten Rippelmarken wurde in dieser Weise untersucht und verglichen. Die durch Wasserströmungen gebildeten Rippel zeigen einen höheren Grad und einen etwas anderen Gesamtcharakter der Regelung. Die Unterschiede in der Größenverteilung der Quarzkörner in den beiden Arten von Rippelmarken gehen klar aus Mikrophotographien hervor.

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With 6 figures     

Noble metals segregation and fractionation in magmatic ores from Ronda and Beni Bousera Lherzolite Massifs (Spain,Morocco)

Summary Three types of mineralization are found in high-temperature lherzolite massifs of Southern Spain and Northern Morocco: (Cr) chromite, (Cr-Ni) chromite-nickel arsenide, (S-G) sulphide-graphite. The ore veins are distributed in this order from the plagioclase-lherzolite core to the garnet-lherzolite border of the massifs. These hightemperature ore assemblages (1200-600°C) have cumulate textures including orthopyroxene and/or cordierite as main silicate minerals.High average PGE concentrations are present in the Cr-Ni ores (2000 ppb) in relation to the Ni-arsenide abundance. The Cr ores have only 900 ppb PGE, and the S-G ores are PGE-poor (350 ppb). Gold roughly follows the PGE distribution: 13,000 ppb in Cr-Ni ores, 570 ppb in Cr ores, and only 88 ppb in S-G ores. The chondrite normalized PGE patterns of the Cr-Ni ores are chondritic, whereas those of the Cr and S-G ores have respectively negative and positive slopes. The Pd/Ir ratio strongly increases from the Cr ores (0.39) to the Cr-Ni and the S-G ores (2.7 and 3.4)). There are some (Os, Ru)S₂ inclusions in the chromite of the Cr ores. In the Cr-Ni ores, some minute Au, Au-Cu, and Au-Bi-Te grains are observed. No PGM have been found, except in a weathered Cr-Ni ore sample where abundant PGM (PtAs₂, IrAsS) are present., suggesting that PGE may be hidden as solid solution in the Ni-arsenide.The ore-forming magma probably has a mantle source-rock. The earliest chromites (Cr ores) contain Os-Ir-Ru mineral inclusions, whereas most of the gold and the remaining PGE with higher Pd/Ir ratio were partitioned into an immiscible As-S-liquid, which fractionated later into an earliest PGE-Au-rich NiAs-phase (Cr-Ni ores) and then a PGE-Au-poor MSS-phase (S-G ores).

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Abtrennung und Fraktionierung von Edelmetallen in magmatischen Erzen der LherzolitMassive von Ronda und Beni Bousera (Spanien, Marokko)

Zusammenfassung In den Hochtemperatur-Lherzolit Massiven von Süd-Spanien und Nord-Marokko kommen drei Typen von Vererzung vor: (Cr) Chromit, (Cr-Ni) Chromit-Nickelarsenid, (S-G) Sulfid-Graphit. Die Erzgänge sind in dieser Abfolge vom Plagioklas-Lherzolit Kern zum Granat-Lherzolit Rand der Massive angeordnet. Diese Hochtemperaturparagenesen (1200°-600° C) haben Kumulattexturen mit Orthopyroxen und/oder Cordierit als Hauptsilikatminerale.Hohe Durchschnittsgehalte an PGE kommen in den Cr-Ni Erzen (2000 ppb) vor, und diese stehen in Beziehung zur Häufigkeit der Nickel-Arsenide. Die Cr-Erze führen nur 900 ppb PGE und die S-G Erze sind PGE-arm (350 ppb). Gold folgt in ungefähr der PGE-Verteilung: 13000 ppb in Cr-Ni Erzen, 570 ppb in Cr Erzen, und nur 88 ppb in S-G Erzen. Die Chondrit-normalisierten PGE Verteilungen der Chrom-Nickel Erze sind chondritisch, während jene der Cr- und S-G Erze negative, bzw. positive Neigungen zeigen. Das Pd/Ir Verhältnis nimmt von den Cr-Erzen (0, 39) zu den Cr-Ni und den S-G Erzen (2,7 und 3,4) deutlich zu. Es gibt einige (Os, Ru)S₂ Einschlüsse in den Chromiten der Cr Erze. In den Cr-Ni Erzen, kommen winzige Einschlüsse von Au, Au-Cu und AuBi-Te Körnern vor. Keine PGM konnten nachgewiesen werden, mit Ausnahme eines verwitterten Cr-Ni Erzes wo reichlich PGM (PtAs₂,1rAsS) vorliegen. Dies weist darauf hin, daß PGE in fester Lösung in den Nickel-Arseniden gebunden sein könnten.Das erzbildende Magma dürfte dem Mantel entstammen. Die am frühesten gebildeten Chromite (Cr-Erze) enthalten Einschlüsse von Os-Ir-Ru Mineralen, während ein Großteil des Goldes und der verbleibenden PGE mit höheren Pd/Ir Verhältnissen in eine nicht mischbare As-S fluide Phase gingen; die letztere fraktionierte später in eine frühe PGE-Au-reiche NiAs-Phase (Cr-Ni Erze) und dann in eine PGE-Au-arme MSS-Phase (S-G Erze).

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With 6 Figures     

Two Se-bearing Ag–Bi Sulphosalts, Benjaminite and Matildite from the Ikuno Deposits, Hyogo Prefecture, Japan –Au–Ag Mineralization in Polymetallic Zone

Abstract: Se-bearing benjaminite and matildite are described from the polymetallic zone of the Ikuno deposits, Japan. The former is the first occurrence in Japan, and is from two separate veins, the Nanten and Daimaru, while the locality of the latter could not be specified. The empirical formulae of two benjaminites based on 22 atoms are (Ag_{2. 74}Cu_{0. 24})_{Σ2. 98}(Bi_{7. 00}Sb_{0. 01})_{Σ7. 01}(S_{10. 89}Se_{1. 12})_{Σ12. 01} (Nanten) and (Ag_{2. 90}Cu_{0. 10})_{Σ3. 00}(Bi_{6. 74}Pb_{0. 18}Sb_{0. 07})_{Σ6. 99}(S_{11. 68}Se_{0.33)Σ12. 01} (Daimaru), leading to the validation of the formula Ag₃Bi₇S₁₂ as the ideal one for benjaminite, and that of matildite based on 4 atoms is Ag_{1. 00}Bi_{1. 00}(S_{1. 78}Se_{0. 22})Σ_{2. 00}. These designate the substitution of Se for S in all of them, where Se is preferentially incorporated into these Ag-Bi sulphosalts. The unit-cell parameters of them and matildite are: a 13. 272, b 4. 037, c 20. 185 Å, and β 103. 16° (Daimaru), a 13. 270, b 4. 040, c 20. 273 Å, and β103. 17° (Nanten); and a 4. 0670, c 18. 996 Å, respectively. The products of Au-Ag mineralization in the Ikuno polymetallic vein-type deposits also occur as such Ag-Bi sulfosalts as benjaminite and matildite, in addition to pavonite, “treasurite derivative” and “electrum” with cassiterite in the polymetallic zone, and also do as “electrum”, acanthite, and pyrargyrite-proustite in the Au-Ag zone. The significant quantity of the Ag-Bi sulfosalts does not violate the zoning occupying the outermost part of the zonal distribution of ores in the deposits.     

The Hiendelaencina mining district (Guadalajara,Spain)

The Hiendelaencina mining district (Guadalajara, Spain), includes the ore deposits of the Hiendelaencina, La Bodera and Congostrina areas. In this paper a general overview of this district is given, with special emphasis on the parageneses, mineralizing stages and chemical characteristics of the sulphides and sulphosalts. These deposits contain silver in Sb-rich sulphosalts such as freibergite, pyrargyrite, polybasite, stephanite, freieslebenite and the Bi-rich sulphosalt, aramayoite. Three mineralizing stages have been detected in Hiendelaencina and Congostrina: (1) As-Fe; (2) Cu-Zn-Fe-Sb-Ag; and (3) Pb-Sb-Ag (±Bi) but only two in La Bodera (stages 2 and 3). The average sulphosalt formulas are: freibergite (Cu_0.5 Ag_5.9) (Fe_1.42 Zn_0.66) (Sb_4.49 As_0.02) S₁₃; pyrargyrite Ag_3.38 Sb_1.0 S₃; polybasite (Ag_16.3Cu_0.15) (Sb_2.8 As_0.15) S₁₁; stephanite Ag_6.7 Sb_1.38 S₄; freieslebenite Ag_1.1 Sb_0.83 Pb_1.05 S₃ and aramayoite Ag_1.06 Bi_{0. 35} Sb_0.7 Pb_0.03 S₂. The compositional patterns of these sulphosalts (mainly based on the Sb/(Sb + Ag), Ag/ (Ag + Cu), Sb(Ag + As) and Ag/(Ag + Cu) ratios) are outlined, pointing broadly to similar tendencies in their chemistry and genetic conditions.     

Piemontite from the manganiferous hematite ore deposits in the Tokoro Belt,Hokkaido, Japan

Summary Piemontites occur in manganiferous hematite ore deposits and radiolarian chest in the Nikoro Group, Tokoro Belt, eastern Hokkaido, Japan. The piemontite-bearing chest and ore bodies have suffered low-grade metamorphism of high pressure intermediate type. In ore bodies, piemontite forms veinlets with quartz and/or pumpellyite-(Mn²⁺) containing Mn³⁺ in Y site. In chest, piemontite occurs not only in veinlets but also in radiolarian tests with pumpellyite-(Mn²⁺). The mineral assemblages characterized by piemontite, pumpellyite-(Mn²⁺), okhotskite, hematite and bixbyite indicate that chest and ore deposits were metamorphosed under extremely highfO₂ condition. Some piemontites in ores contain as much as 1.12 Mn³⁺, and the sum of Mn³⁺ and Fe³⁺ attains 1.46 per formula unit, whereas piemontites in chest contain less (Mn³⁺ + Fe³⁺). This difference in compositions may essentially be ascribed to the difference in the host rock compositions. On the other hand, Mn³⁺ and Fe³⁺ contents of piemontites in ores vary considerably by Al (Mn³⁺, Fe³⁺) and Mn³⁺ Fe³⁺ substitutions. This phenomenon may be interpreted in terms of the local availability of Mn³⁺ and Fe³⁺ in the host rocks.The low-temperature stability limit of piemontite is evaluated from the relations between piemontite and pumpellyite and from the estimated P-T conditions of piemontite crystallization in chert and ore deposits.

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Piemontit aus den manganreichen Hematit-Lagerstätten des Tokoro-Gürtels, Hokkaido, Japan

Zusammenfassung Piemontite treten in manganführenden Hämatitlagerstätten und Radiolariten in der Nikoro-Gruppe des Tokoro-Gürtels, Ost-Hokkaido, Japan; auf. Die Piemontit-füh-renden Radiolarite und Erzkörper zeigen eine niedrig temperierte (Low-grade Bereich), Hochdruck (intermediate-type)-Metamorphose. In den Erzkörpern bildet Piemontit Gänge zusammen mit Quarz und/oder Mn³⁺ (in der Y-Position)-führendem Pumpellyit-(Mn²⁺). In den Radiolariten tritt Piemontit nicht nur in Gängen, sondern auch zusammen mit Pumpellyit-(Mn²⁺) in Radiolarien auf. Die Mineralparagenese Piemontit, Pumpellyit-(Mn²⁺), Okhotskit, Hämatit und Bixbyit deutet darauf hin, daß die Radiolarite und Erzlagerstätten unter hohenfO₂-Bedingungen metamorphisiert worden sind.In den Erzkörpern enthalten einige Piemontite bis zu 1.12 Mn³⁺ und die Summe von Mn³⁺ und Fe³⁺ erreicht 1.46 pro Formeleinheit. Die Piemontite in den Radiolariten zeigen geringere Mn³⁺ + Fe³⁺ Gehalte. Diese Unterschiede in der Zusammensetzung sind auf die unterschiedlichen Trägergesteine zurückzuführen. Außerdem variieren die Mn³⁺ und Fe³⁺-Gehalte der Piemontite in den Erzkörpern deutlich auf Grund der Substitution von Al (Mn³⁺, Fe³⁺) und Mn³⁺ Fe³⁺. Dieses Phänomen kann durch die lokale Verfügbarkeit von Mn³⁺ und Fe³⁺ im Trägergestein interpretiert werden.Die niedrige Temperatur-Stabilität von Piemontit kann durch die Assoziation Piemontit-Pumpellyit und durch die bestimmten P-T-Bedingungen der Piemontit-Kristallisation in den Radiolariten und Erzlagerstätten abgeschätzt werden.

     

Zur Entstehung des tektonischen Stengelbaus an präkambrischen Eisen- und Sulfiderzkörpern der zentralschwedischen Leptitserie

Zusammenfassung Einleitungsweise wird die tektonische Entwicklung der zentralschwedischen Leptitregion skizziert. In den erzführenden Zonen, die sich parametamorph duktiler als die Hauptmasse der Leptite verhielten, herrschen steilachsiger Schlingen- und Stengelbau vor, zumeist entstanden durch Umfaltung der in früherer Phase isoklinal aufgerichteten Faltenflügel. Die sekundär-oblongen Körper von Eisen- und Sulfiderzen fügen sich mit Außen- und Innengestalt in das synmetamorphe Formungsbild der steilachsigen Tektonik ein. Verschiedene Formungsweisen, die zu den sekundär-oblongen Erzkörpern führten, werden besprochen und mit Beispielen belegt. Diesbezügliche Besonderheiten gewisser Erztypen werden herausgestellt. Damit zusammenhängend werden die Eisen- und Sulfiderztypen formal und genetisch kurz charakterisiert. Als Unterlage für Untersuchungen über Zusammenhänge von Erzkörpergestalt und tektonischer Fazies wird topologische Kennzeichnung der Erzkörper befürwortet, wofür die Methoden der Stereologie als zukunftsträchtig erscheinen. Die Bedeutung der Kompetenzunterschiede an Erzen und Nebengesteinen wird für einige das Thema betreffende Fragen herausgestellt. Das führt auch zu genetischen Aspekten, wie z.B. dem, daß Diskordanz zwischen Erz und Nebengestein im regionalmetamorphen Bereich kein Beweis für Epigenese ist, sondern heteromobil durch Kompetenzunterschiede erzeugt sein kann. Der Vergleich des tektonischen Verhaltens von Eisen- und Sulfiderzen zeigt, daß keine Art- sondern nur Gradunterschiede vorliegen. Sowohl Sulfiderze, als auch sedimentäre Eisenerze sind in örtlichen bis regionalen Falten gelegen. Daraus wird gefolgert, daß die Erze während der regionalmetamorphen Tektogenese mechanische Schwächeanisotropien waren, an denen Faltungen sich bevorzugt auslösten. Diese und andere Gründe sprechen gegen die frühere Annahme, daß die Sulfiderze synkinematische Gangstockfüllungen sind. Tektonische Stellung und Gefüge weisen sie als prämetamorph angelegte Erzkörper aus, die durch Regionalmetamorphose(n) ± stark formverändert wurden. Mechanische Teilbewegungen überwogen molekulare. Letztere dürften bevorzugt durch mechanische Einwirkung ausgelöst worden sein (Drucklösung, Tribochemie, etc.). Für das Verständnis des mechanischen Verhaltens der Sulfiderze werden einschlägige experimentelle Festigkeits- und Verformungsdaten konsultiert. Daraus läßt sich ableiten, daß es Sulfiderzen bei regionalmetamorphen Einwirkungen in dieser Krustentiefe unmöglich gewesen sein dürfte, vormetamorphe Kristallisationen und Gefüge zu bewahren. Das bestätigen Feld- und Laborbefunde.

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As an introductory, the tectonic evolution of the Central Swedish Leptite Region is outlined. In the ore-bearing zones, which reacted more ductile than the bulk of the leptites, steep standing fold formations (Schlingentektonik) and steep columnar structures are dominating, mainly developed by refolding of isoclinally raised limbs and steep axis confining tectonics. The secondary oblong bodies of iron and sulfide ores harmonize with the para-metamorphic steep axis tectonics. The different manners of shapings are discussed and verified with examples. In this connection the peculiarities of some ore types are emphasized. Coherently the iron and sulfide ore types in the Leptite Region are characterized formally and genetically. To get an idea of the connection between the shape of the ore body and the tectonic facies it should be needed to characterize the ore bodies topologically. Stereological methods are advocated. The importance of competence differences between ores and country rocks is stressed. It leads even to genetical aspects, as e.g. that in regional-metamorphic environment the discordance between ore and country rock is no evidence for epigenetic deposition. It may be caused by heteromobile differences of componental movements. The comparison of the tectonic behavior of iron and sulfide ores shows, that there are no differences in kind of deformation, but only in magnitude. The sulfide ores as well as the sedimentary iron ores are situated in local to regional folds. It is assumed, that the ores during the regional-metamorphic tectonics served as mechanical anisotropies of weakness, favoring folding. These and other reasons speak against the earlier assumption that the sulfide ores are para-kinematic saddle-reefs (Gangstöcke). Tectonic positions and fabrics indicate that they are pre-metamorphic ores, which have undergone more or less drastic deformations during regional-metamorphic conditions. Mechanical rearrangements dominate. Chemical rearrangements could often be released by mechanical effects. To understand the mechanical behavior of the sulfide ores experimental data of strength and deformation are consulted. On the basis of them, it can be deduced that during the given regional-metamorphic conditions, sulfide ores cannot preserve premetamorphic crystallizations and fabrics.

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Nach einem Vortrag anläßlich der 61. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in München am 19.2.1971.     

Coexisting copper sulphides and sulphosalts in the Abakaliki Pb-Zn deposit,lower Benue Trough (Nigeria) and their genetic significance

Summary The Abakaliki lead-zinc deposit in the lower Benue Trough (Nigeria) represents the largest of a series of fracture controlled base metal deposits within the Lower Cretaceous (Albian) Asu River Group shales. Field evidence, ore microscopy and electron microprobe analysis of the lodes, suggest that the vein mineralization commenced with pre-ore precipitation of diagenetic marcasite, pyrite and minor gel-like colloform textured schalenblende and galena especially at the vein/wall rock contacts. This was succeeded by an ore stage consisting mainly of sphalerite, galena, chalcopyrite and pyrite. Accessories include bournonite and boulangerite. There was also a later introduction of complex intergrowths comprising bornite, chalcocite, enargite, and tennantite. In addition a lead/iron bearing copper sulphide and a copper bismuth sulphide of wittichenite composition (Cu₆Bi₂SO₆), the optical parameters of which do not agree with those of wittichenite, were also introduced. The late stage copper sulphides and sulphosalts were formed as replacements of earlier lower temperature (ca. 170°C) main phase mineralization, when temperature rose in minimum up to 230°C.

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Koexistierende Kupfer-Sulfide und Sulfosalze in der Blei-Zink-Iagerstätte Abakaliki, Unterer Benue-Graben (Nigeria) und ihre genetische Bedeutung

Zusammenfassung Die Blei-Zink-Lagerstätte Abakaliki im Unteren Benue-Graben (Nigeria) ist die größte einer Reihe von durch Bruchstrukturen bestimmten Buntmetallagerstätten innerhalb der unterkretazischen (Albian) Asu River Group Shales. Geländebeobachtungen, Erzmi-kroskopie undzeigen, Mikrosondenanalysen zeigen, daß die Gangmineralisation mit der Ablagerung von diagenetischem Markasit, Pyrit und, in kleinerem Ausmaß gel-ähnlicher kolloformer Schalenblende und Bleiglanz, besonders an den Kontaktzonen zwischen Gängen und Nebengestein begonnen hat. Darauf folgte ein Stadium der Erzablagerung, wobei es hauptsächlich zur Bildung von Zinkblende, Bleiglanz, Kupferkies und Pyrit kam. Bournonit und Boulangerit kommen als Nebengemengteile vor. Schließlich gab es eine spätere Bildung von komplexen Verwachsungen, die aus Bornit, Kupferglanz, Enargit und Tennantit bestehen. Außerdem kam es zum Absatz eines Blei-Eisenführenden Kupfersulfids und eines Kupfer-Wismut-Sulfids, dessen Zusammensetzung mit der von Wittichenit (Cu₆B2₂S₆) übereinstimmt, dessen optische Parameter jedoch anders sind. Die späten Kupfersulfide und Sulfosalze wurden durch Verdrängung von früheren Tieftemperaturerzen (ca. 170°C) der Hauptphase gebildet, wo die Temperaturen mindestens bis auf 230°C anstiegen.

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With 4 Figures     

Platinum-Group Minerals from the Durance River Alluvium,France

Summary Platinum-group minerals were discovered, during gold recovery, in the Durance river alluvium, near Peyrolles (Bouches-du-Rhône). The PGM grains (average size 130 microns) are strongly flattened (average thickness 64 microns). The PGM concentrate consists primarily of (Pt, Fe) alloys (92%), (Os, Ir, Ru) alloys (3.5%), and native gold and (Au, Cu, Ag) alloys (4.5%). The following minerals were observed: isoferroplatinum, ferroan platinum, native osmium, native iridium, iridosmine, rutheniridosmine, osmiridium, ruthenian osmium, osmian ruthenium, cuprorhodsite, guanglinite, shandite, tetrauricupride, native gold, bornite, heazlewoodite, (Pt, Pd)₂Cu₃, Pt(Cu, Au), (Ni, Pt)Sn, (Cu, Fe)_1–x (Pd, Rh, Pt)_2+xS₂, (Pt, Pd)_4–xCu₂As_1–x. Isoferroplatinum contains numerous inclusions of alloys, sulphides, arsenides, Pd-tellurides, and partly devitrified silicate glass droplets. Most of the non-silicate inclusions also exhibit a drop-like shape indicating their original entrapment in a liquid state.Cuprorhodsite crystals (up to 20 microns) are associated with bornite included in Pt₃Fe. Rarely, Pd- and Cu-sulphides, and Pd-tellurides appear in this association. Complex droplet-like arsenide inclusions in isoferroplatinum are composed of Pt bearing guanglinite and (Pt,Pd)_4+xCu₂As_1–x. Native iridium shows exsolutions of Ir-bearing isoferroplatinum and (Pt,Pd)₂Cu₃. In places, concentrations of Sn (up to 3 wt.%) were observed in (Au, Cu) alloys. Shandite and (Ni, Pt)Sn inclusions occur in (Au, Cu, Ag) alloys. Silicate-glass inclusions are TiO₂-poor and occasionally K-rich (plotting in the shoshonitic field). Taking into account mineralogical and chemical pecularities of the PGM association occurring in the studied concentrate, it seems highly probable that its primary source should be an Alaskan-type intrusion.

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Platingruppen Minerale aus dem Alluvium der Durance, Frankreich

Zusammenfassung Minerale der Platingruppe wurden im Zuge von Goldgewinnung im Alluvium der Durance in der Nähe von Peyrolles (Bouches-du-Rhône) entdeckt. Die PGM Körner (durchschnittliche Korngröße 130m) sind flach gepreßt (durchschnittliche Dicke 64m). Die PGM Konzentrate bestehen vorwiegend aus (Pt, Fe) Legierungen (92%); (Os, Ir, Ru) Legierungen (3,5%), sowie gediegen Gold und (Au, Cu, Ag) Legierungen (4,5%). Folgende Minerale wurden beobachtet:Isoferro-Platin, Fe-Platin, gediegen Osmium, gediegen Iridium, Iridosmium, Rutheniridosmium, Osmiridium, Ru-Osmium, Os-Ruthenium, Cuprorhodsit, Guanglinit, Shandit, Tetrauricuprit, gediegen Gold, Bornit, HeazIewoodit, (Pt, Pd)₂ Cu₃, Pt(Cu, Au), (Ni, Pt)Sn, (Cu, Fe), (Pd, Rh, Pt)_2+xS₂, (Pt, Pd)_4+xCu₂As_1–x.Isoferro-Platin enthält zahlreiche Einschlüsse von Legierungen, Sulfiden, Arseniden, Pd-Telluriden und teilweise devitrifzierte Silikatglaströpfchen. Die meisten nichtsili katischen Einschlüsse sind ebenfalls tröpfchenförmig. Dies weist darauf hin, daß sie in flüssigem Zustand eingeschlossen wurden.Cuprorhodsitkristalle (bis zu 20m) sind gemeinsam mit Bornit in Pt₃ Fe einge schlossen. Selten sind Pd- und Cu-Sulfide, sowie Pd-Telluride mit diesen vergesellschaftet. Bei den komplexen tröpfehenförmigen Arsenideinschlüssen im Isoferro-Platin handelt es sich um Pt-führenden Guanglinit und (Pt, Pd)_4+xCu₂ As_1–x. Gediegen Iridium zeigt Entmischung von Ir-führendem Isoferro-Platin und (Pt, Pd)₂Cu₃. Stellenweise wurden Konzentrationen von Sn (bis zu 3%) in den (Au, Cu) Legierungen beobachtet. Shandit und (Ni, Pt) Sn Einschlüsse kommen in (Au, Cu, Ag) Legierungen vor. Silikatische Glaseinschlüsse sind TiO₂-arm und manchmal K-reich (im Shoshonitfeld liegend).Auf Grund der mineralogischen und chemischen Eigenheiten der untersuchten PGM Konzentrate ist eine Intrusion des Alaska-Typs als primäre Quelle sehr wahrscheinlich.

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With 4 Figures and 2 Plates     

Mineralogical data on a sulphosalt from the Rhodope mountains,Bulgaria

Zusammenfassung Bei dem Versuch, die Kristallstruktur von Bonchevit zu bestimmen, stellte sich heraus, daß dieses Mineral—bis dahin PbBi₄S₇—aus zwei Phasen besteht. Der Hauptanteil wurde eindeutig als Galenobismutit identifiziert. Der Rest wies nach den Gitterkonstanten (a₀=13,58±0,02 Å, b₀=20,51±0,07 Å, c₀=4,09±0,07 Å) auf ein bisher unbekanntes Mineral hin. Die Raumgruppe ist Bbmm. Ein indiziertes Pulverdiagramm und die dazugehörigen d-Werte werden angegeben.Die Emissionsspektralanalyse zeigt Pb und Bi als Hauptkomponenten, Cu und Ag als Nebenkomponenten und Spuren von Zn und Sn. Die Strukturanalyse führte zu der Formel Me₅S₆, wobei die Me-Atome etwa gleich schwer sind, so daß als chemischo Formel nur Pb₃Bi₂S₆ mit Z=4 in Frage kommt.Strukturell gehört das Mineral in die Gruppe Andorit-Ramdohrit-Fizelyit. Die Verwandtschaft bzw. Identität des Minerals mit anderen Mineralen und synthetischen Verbindungen wird diskutiert.

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Mineralogical data on a sulphosalt from the Rhodope mountains, Bulgaria

Summary During an attempt to determine the crystal structure of bonchevite, this mineral was found to consist of two phases. Previously it was thought to have the composition PbBi₄S₇. The main constituent could unambiguously be identified as galenobismutite. For the rest the lattice constants (a₀=13.58±0,02 Å, b₀=20.51±0,07 Å, c₀=4.09±0.07 Å), indicated a new mineral. Space group is Bbmm. An indexed powder diagram (with d-values) is given.The emission spectrographic analysis shows Pb and Bi to be main components, Cu and Ag to be minor components, and traces only of Zn and Sn. The structure analysis has led to the formula Me₅S₆, with Me-atoms of approximately the same atomic number; therefore, the chemical formula has to be Pb₃Bi₂S₆, with Z=4.In a structural classification the mineral belongs to the andoriteramdohrite-fizelyite-group. The relationships to or the identity with other minerals and synthetic compounds are discussed.

     

Sulfur isotopic evidence for the supergene origin of alunite deposits,Tolfa district,Italy

Sulfur isotope abundance data for minerals of the historically important alunite deposits of the Tolfa district indicate (1) compositional similarity between sulfates and sulfides (mean S³⁴ values of +5.5⁴ and +6.3⁴ permil respectively), (2) negligible fractionation factors (0.995 to 1.004) for sulfate-sulfide mineral pairs, (3) two distinct sulfide isotopic populations characterized by pyrite (+8.3⁴ permil) and marcasite (–1.0⁵ permil) and with associated alunite displaying a covariant isotopic shift, and (4) possible contamination of the hydrothermal system by evaporite sulfate (+25.1 permil) because hypogene pyrite, galena, and cinnabar are enriched in S³⁴ (+6.1 to +10.3 permil). We suggest that alunite, barite, and possibly marcasite are of supergene origin and that the sulfate-sulfur was derived from the surficial oxidation of sulfides. Our conclusion is compatible with the geologic evidence and confirms the supergene hypothesis for the genesis of Tolfa alunites proposed by Fuchs and De Launay (1893) and De Launay (1906; 1913).

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Zusammenfassung Die Schwefel-Isotopen-Häufigkeiten von Mineralen der historisch wichtigen Alunit-Vorkommen des Gebietes um Tolfa zeigen (1) eine große Ähnlichkeit der Isotopen-Zusammensetzungen zwischen Sulfaten und Sulfiden (Mittelwerte für S³⁴ von +5,5₄ bzw. +6,3₄), (2) höchstens sehr geringe Fraktionierungs-Faktoren (0,995 bis 1,004) für Mineralpaare von Sulfat und Sulfid, (3) zwei verschiedene Gruppen von Isotopenverhältnissen bei den Sulfiden, und zwar für Pyrit (+8,3₄) und Markasit (–1,0₅), wobei der jeweils begleitende Alunit ähnliche Unterschiede aufweist, und (4) eine mögliche Beeinflussung des hydrothermalen Systems durch Sulfat aus Salzlagerstätten (+25,1), weil hypogener Pyrit, Galenit und Zinnober eine Anreicherung von S³⁴ zeigen (+6,1 bis +10,3). Wir nehmen an, daß Alunit, Baryt und möglicherweise auch Markasit supergen gebildet wurden, und daß der Sulfat-Schwefel durch die Oxydation von Sulfiden an der Erdoberfläche entstand. Unsere Schlußfolgerung ist mit den geologischen Befunden vereinbar und bestätigt die supergene Hypothese für die Bildung der Alunitvorkommen von Tolfa, wie sie von Fuchs und De Launay (1893) und De Launay (1906; 1913) vertreten wurde.

     

Some characters of the bedded chromite deposits of Kalrangi,Cuttack district,Orissa, India

Mineralogy, size distribution of grains, and variation in chemical composition of chromitite occurring in four successive layers in serpentinite, near Kalrangi (85°45 E:21°0 N), Cuttack district, Orissa, have been studied to decipher the mode of formation of the ore bodies. The parent rocks are dunite-peridotite with olivine, olivine-enstatite and minor chromite, the minerals being completely altered to serpentine or talc-serpentine near the surface. The ore bodies are of bedded nature, composed entirely of chromite, and are confined to the top of the dunite-peridotite sheet. Grain-size variation of chromite in different layers in the vertical section shows straight line character which suggests accumulation of chromite grains by the process of magmatic sedimentation. The normal distribution of size variation of the chromite grains probably means that they are the products of a single magmatic cycle. Cr₂O₃ and MgO in chromitite decrease and FeO and Al₂O₃ increase in the vertical direction, which is expected when chromite crystallize from an ultrabasic magma in an undisturbed condition. Ideas of repeated injection and convection currents are negated by the absence of rhythmic layering and cyclic repetition of ultrabasics and chromite.

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Zusammenfassung Die Mineralogie, die Korngrößenverteilung und die Variation der chemischen Zusammensetzung der Chromititvorkommen in vier übereinanderliegenden Lagen im Serpentinit bei Kalrangi (85°45 E:21°0 N), Cuttack District, Orissa, wurden untersucht, um die Bildung der Erze zu verstehen. Die Muttergesteine sind Dunit-Peridotit mit Olivin, Olivin-Enstatit und wenig Chromit, wobei die Mineralien an der Oberfläche vollständig zu Serpentin oder Talk-Serpentinit verändert sind. Die Erzkörper sind geschichtet, bestehen fast völlig aus Chromit und sind auf den obersten Teil der Dunit-Peridotit-Platte beschränkt, die im Hangenden von präkambrischen Mahagiri-Quarziten einer itabiritischen Serie intrudiert ist. Die Korngrößenverteilung im Chromit in den verschiedenen Lagern des Profils zeigt geradlinigen Charakter, was auf die Anlagerung der Chromitkörner durch magmatische Sedimentation hinweist. Die lognormale Korngrößen-Häufigkeits-Verteilung der Chromitkörner spricht für einen einmaligen magmatischen Zyklus. Während Cr₂O₃ und MgO in den Chromititen systematisch nach oben abnehmen, nehmen FeO und Al₂O₃ zu, was zu erwarten ist, wenn die Chromitausscheidung in ungestörtem, ultramafischem Magma vor sich geht. Vorstellungen von wiederholten Injektionen und Konvektionsströmen sind zu widerlegen durch das Fehlen von rhythmischen Schichten und von zyklischen Wiederholungen der ultramafischen Gesteine und des Chromits.

     

The shoshonite porphyry Cu-Au association at Bajo de la Alumbrera, Catamarca Province, Argentina

Summary Bajo de la Alumbrera forms an example of a series of world class copper-gold deposits that are hosted by potassic igneous rocks. The Bajo de la Alumbrera porphyry copper-gold deposit is situated in the Catamarca Province of Northwest-Argentina and belongs to the ten largest copper mines in the world; it is also one of the largest gold producers in South America.The deposit is characterized by an alteration-zoning pattern with a central potassic core which grades outwards into a zone with propylitic alteration and an intermediate annular phyllic overprint. Porphyry copper-gold mineralization consists mainly of disseminated and/or vein-related chalcopyrite within the central potassic alteration zone which also hosts the highest gold grades (up to 2 ppm). Mineralization is genetically related to co-magmatic hypabyssal dacite domes with shoshonitic compositions which intruded the high-K calc-alkaline andesitic to latitic lava flows, breccia tuffs, and agglomerates of the Upper Miocene Farallon Negro Formation. The Farallon Negro Formation is interpreted as the remnants of a major stratovolcano some 16 km in diameter, with volcanism being controlled by sinistral pull-apart tectonics along a major NW-trending lineament.The dacitic rocks associated with the porphyry copper-gold mineralization have porphyritic textures with phenocrysts of alkali feldspar, plagioclase, biotite, and very rare amphibole in a fine-grained feldspathic groundmass. The abundance of hydrous minerals, such as biotite phenocrysts and apatite microphenocrysts, is consistent with the volatile-rich nature of the melts. The rocks underwent moderate degrees of clinopyroxene-biotite-âpatite-titanite fractionation. Several samples are overprinted by weak to moderate potassic or carbonate-sericite alteration. Geochemically, the dacites are characterized by high LILE (e.g. K20 up to 7.16 wt%, and Rb, Sr, and Ba up to 145 ppm, 445 ppm, and 610 ppm, respectively), moderate LREE (La < 73 ppm and Ce < 140 ppm), and low HFSE (TiO₂ < 0.92 wt%, Zr < 142 ppm, Hf < 4.6) which are typical for subduction-related potassic igneous rocks from a mature continental-arc setting. The rocks have evolved compositions with relatively low mg# < 53. Their high Ba/Nb and high Rb/Nb ratios (up to 87 and 31, respectively) clearly distinguish them from rocks derived from within-plate settings.The rocks from Bajo de la Alumbrera contain average ratios of Fe₂O₃/(FeO+Fe₂O₃) as high as 0.49 reflecting the oxidized nature of their parental melts.

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Die Shoshonit Porphyry Cu-Au Assoziation von Bajo de is Alumbrera, Catamarca Provinz, Argentinien

Zusammenfassung Bajo de la Alumbrera ist ein Beispiel für eine bedeutende Gold-Kupfer Lagerstätte in Kalium-reichen Magmatiten. Die Kupfer-Gold Lagerstätte Bajo de la Alumbrera gehört zum sogenannten Porphyry-Typ und befindet sich in der Catamarca Provinz im Nordwesten von Argentinien. Bajo de la Alumbrera zählt zu den zehn größten Kupferminen der Welt und ist einer der größten Goldproduzenten in Südamerika.Die Lagerstätte zeichnet sich aus durch eine klassische Zonierung der Alterationszonen, beginnend mit der zentral aufgeschlossenen `potassischen' Alterationszone (sekundärer Biotit-Magnetit-Orthoklas), die weiträumig von propylitischer Alteration (sekundärer Epidot-Chlorit) umgeben wird. Beide Alterationstypen werden von einer spätgenetischen phyllischen Alteration (sekundäre Tonminerale-Serizit-Pyrit) umgewandelt. Die Kupfer-Gold-Vererzung besteht überwiegend aus Kupferkies, der entweder feinverteilt in den Silikaten oder in Quarzadern innerhalb der potassischen Alterationszone vorkommt. Diese Zone beherbergt neben den höchsten Kupfergehalten auch die höchsten Gold-Gehalte von bis zu 2 ppm. Die Vererzung steht in direktem genetischen Zusammenhang mit subvulkanischen Dazit-Domen mit außergewöhnlich hohen Kalium-Gehalten, die die kalkalkalischen Andesite, Latite, Tuffbrekzien und Agglomerate der Ober-Miozänen Farallon Negro Formation intrudierten. Die Farallon Negro Formation stellt die erodierten Reste eines Stratovulkans mit schätzungsweise 16 Kilometern Durchmesser dar. Der Vulkanismus ereignete sich innerhalb eines Pull-Apart Beckens, entlang eines großen Nordwest-streichenden Lineaments.Die dazitischen Muttergesteine der Kupfer-Gold-Vererzung haben porphyrische Texturen mit Phänokristallen bestehend aus Kalifeldspat, Plagioklas, Biotit, und, sehr selten, Amphibol in einer fein- bis mikrokristallinen Grundmasse. Die Häufigkeit von Mineralen wie Biotit und Apatit reflektiert die hohen Gehalte an volatilen Phasen in der Schmelze. Die mineralogische Zusammensetzung der Gesteine wurde von einer moderaten Klinopyroxen-Biotit-Apatit-Titanit Fraktionierung mitgeprägt. Einige der untersuchten Dazite wurden von einer schwachen bis moderaten Biotit-Magnetit-Orthoklas oder Karbonat-Serizit-Alteration überprägt.Die chemische Zusammensetzung der Dazite zeichnet sich aus durch hohe Gehalte an LILE (z. B. K₂0 bis zu 7.16 Gew%, Rb, Sr, und Ba bis zu 145 ppm, 445 ppm, und 610 ppm), moderate Gehalte an LREE (z.B. La < 73 ppm, und Ce < 140 ppm), und geringe Gehalte an HFSE (z.B. TiO₂ < 0.92 Gew%, Zr < 142 ppm, und Hf < 4.6 ppm), die typisch sind für Kalium-reiche Magmatite von kontinentalen Subduktionszonen. Die untersuchten Gesteine sind relativ fraktioniert und besitzen geringe mg# < 53. Ihre hohen Ba/Nb und Rb/Nb Verhältnisse sind typisch für Kalium-reiche Magmatite aus Subduktionszonen und unterscheiden sie eindeutig von Gesteinen aus within-plate settings.Die hohe Oxidationsstufe der Mutterschmelze reflektiert sich in den hohen Fe₂O₃/ (FeO + Fe₂O₃) Verhältnissen der untersuchten Gesteine von 0.49.

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With 7 Figures     

The system Ag-Fe-S: Phase equilibria and mineral assemblages

Phase relations in the Ag-Fe-S system were determined from 700 to 150 °C by quench experiments with the use of evacuated, sealed, silica tubes as reaction vessels; these data were then used to interpret various aspects of natural occurrences of Ag-Fe-S minerals (e.g. argentiferous pyrite). The assemblages Ag₂S+Fe_1–x S and Ag₂S+FeS₂ become stable, with decreasing temperature, at 622±2 ° and 607±2 °C, respectively; their establishments involve ternary invariant conditions. The three condensed phases Ag₂S+Fe_1–x S+FeS₂ become stable together at 532±2 °C through a ternary eutectic reaction near Ag₂S in composition. An invariant reaction at 248±8 °C results in the formation of the Ag+FeS₂ pair from the Ag₂S+Fe₇S₈ assemblage, which is stable at higher temperatures. The associations of native silver and pyrite are found in certain massive sulfide deposits, whereas natural coexistence of argentite and pyrrhotite has not been documented. Experiments demonstrate the feasibility of retrograde reequilibration in ores to produce the silver+pyrite pair from argentite+pyrrhotite. Less than 0.05 and 0.1 at. % Ag are soluble in FeS₂ and Fe_1–x S, respectively, at 600 °C and less than 0.8 at. % Fe in Ag₂S at 500 °C. Silver does not measurably affect the d _10.2 values of Fe_1–x S or the cell dimension of FeS₂ (a _{25 °C}=5.4175±0.0001 Å). This study also demonstrates that at low temperatures the binary fugacity data are applicable to ternary assemblages of the Ag-Fe-S system because of these very limited solubilities. The presence of Fe lowers the fcc bcc inversion temperature of Ag₂S more than 50 °C; the exact amount of lowering is dependent on the associated Ag-Fe-S phases. The bcc mono. inversion temperature, however, is not measurably affected. No ternary solid phases were encountered above 150 °C. Heating of sternbergite and argentopyrite (both AgFe₂S₃) mineral samples shows instability at 152 °C (e.g. partial breakdown of sternbergite in 405 days); rate studies show that a 10 °C temperature increase results in approximately a 5-fold increase in breakdown rate.

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Zusammenfassung Für die Interpretation von natürlichen Ag-Fe-S-Mineralen (z. B. silberhaltiger Pyrit) werden die Phasenbeziehungen im System Ag-Fe-S durch quenching Experimente bei Temperaturen von 700 ° bis 150 °C untersucht. Evakuierte und zugeschmolzene Quarzglasröhren dienen dabei als Reaktionsgefäße. Die Phasenassoziationen Ag₂S+Fe_1–x S (Argentit+Magnetkies) und Ag₂S+FeS₂ (Argentit+Pyrit) werden mit fallender Temperatur bei 622±2 °C und 607±2 °C stabil. Ihre Bildung ist nur unter ternären, invarianten Bedingungen möglich. Bei 532±2 °C bilden sich durch eutektische Reaktion (nahe der Ag₂S-Zusammensetzung) als stabile Phasen Ag₂S+Fe_1–x S+FeS₂. Bei 248±8 °C reagieren Ag₂S+Fe₇S₈, die zwischen Temperaturen von 292 °C bis 248 °C stabil sind, zu Ag+FeS₂. Paragenesen von gediegen Silber+Pyrit kommen in einigen massiven Sulfidlagerstätten vor; die Paragenese Argentit+Magnetkies ist dagegen noch nicht beobachtet worden. Die bisherigen experimentellen Ergebnisse machen eine retrograde Wiedereinstellung des Gleichgewichtes von gediegen Silber+Pyrit aus Argentit+Magnetkies wahrscheinlich. Bei 600 °C sind <0,05% bzw. 0,1% Ag in FeS₂ und Fe_1–x S löslich. Bei 500 °C lösen sich <0,8% Fe in Ag₂S. Die Zellkonstanten von Magnetkies (gemessen als d _10,2) und von Pyrit (a _{25 °C}=5,4175±0,0001 Å) werden durch die Aufnahme von Ag nicht meßbar beeinflußt. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, daß die Fugazitäten bei niederen Temperaturen entlang den binären Schnitten Fe-S und Ag-S auch auf das ternäre System Ag-Fe-S angewendet werden können, weil nur sehr beschränkte Mischbarkeiten existieren. Die Gegenwart von Fe erniedrigt die Inversions-temperatur fcc bcc für Ag₂S um mehr als 50 °C. Die genaue Inversions-temperatur wird durch die assozierten Ag-Fe-S Phasen festgelegt. Die bcc mono. Inversionstemperatur wird dagegen nicht meßbar beeinflußt. Oberhalb 150 °C werden keine ternären Phasen beobachtet. Sternbergit und Argentopyrit (beides AgFe₂S₃-Minerale) werden oberhalb 152 °C instabil (z. B. bricht Sternbergit teilweise nach 405 Tagen zusammen). Eine Temperaturerhöhung um ca. 10 °C erhöht die Zerfallsrate um ein Fünffaches.

     

Phosphorus in regionally metamorphosed skarns of the Bohemian Massif and its genetic meaning

Concentrations of phosphorus have been determined in 130 specimens o regionally metamorphosed skarn rocks, including their enclosing rocks Average P₂O₅-values found were 0.11% in the pyroxene skarns from the Core of the Bohemian Massif and 0.07% in those of the Kruné hory Mountains, which correspond to those commonly present in primary, i.e. contact metamorphic skarns, but are quite different from the high P₂O₅-values usually found in sedimentary iron ores. The P-contents of the rocks from the cores of the skarn bodies studied equal those determined in relic carbonate rocks, from which they probably originated, whereas the P-contents of the rocks from the outer parts of the skarn bodies correspond to those found in the enclosing rocks. The distribution of P in migmatites surrounding the skarn bodies suggests that P did not migrate during the regional metamorphism, so that the P-contents in the skarns may be considered as primary (premetamorphic). Thus, a study of P-percentages in regionally metamorphosed skarns may be useful in the investigation of skarn genesis.

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Zusammenfassung Die Phosphorgehalte von 130 Proben regionalmetamorpher Skarne, sowie ihrer Hüll- und Begleitgesteine wurden ermittelt. Der P-Durchschnittsgehalt der Pyroxenskarne beträgt im Kern der Böhmischen Masse 0,11%, im Erzgebirge 0,07%. Diese Gehalte entsprechen denjenigen kontaktmetamorpher Skarne, sind aber von den großen gewöhnlich in sedimentogenen Eisenerzen vorkommenden P-Gehalten verschieden. Die Phosphor-Gehalte der Skarngesteine aus den Kernpartien der Skarnkörper entsprechen denjenigen der reliktischen Carbonatgesteine, die die Skarne begleiten und auf deren Kosten sich die Pyroxenskarne wahrscheinlich entwickelt haben. Demgegenüber entsprechen die P-Gehalte der Gesteine aus den äußeren Partien der Skarnkörper denen der Hüllgesteine. Die Verteilung des Phosphors zwischen Metatekt und Paläosom in Migmatiten, die die Skarnkörper umhüllen, zeigt, daß Phosphor während der Regionalmetamorphose kaum migrierte. Seine Gehalte in Gesteinen lassen sich also für primär, d.h. prämetamorph halten. Wie ersichtlich, können Kenntnisse über die P-Verteilung zur Lösung der Fragen der Skarngenese beitragen.