Mikrosondenuntersuchungen an ankeritisch entmischten Calciten aus den mittleren Zillertaler Alpen

Zusammenfassung Mit der Mikrosonde wurde die Zusammensetzung von Matrix und Entmischungen der Karbonate der regionalmetamorphen Gneisund Glimmerschieferserien der mittleren Zillertaler Alpen (Tirol, Österreich) untersucht. Die Matrix besteht aus einem fast reinen Calcit, die Entmischungen haben ankeritische Zusammensetzung. Die Entmischungen enthalten doppelt so viel Mangan wie die Matrix. Die Strontiumgehalte von Matrix und Entmischungen zeigen keine gesetzmäßigen Beziehungen.

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A microprobe study on calcites with ankeritic exolutions from the central Zillertal Alps

The chemical composition of carbonates with fine-grained exsolutions from a series of regionally metamorphosed rockes of the Zillertal Alps (Tyrol, Austria) have been studied by the electron microprobe. The matrix is nearly pure calcite, the exsoluted phase ankerite. The exsoluted ankerite contains twice as much manganese as the calcitic matrix. The Sr-contents of matrix and exsoluted calcite show no correlation.

     

Kontinuierlicher und diskontinuierlicher Zonarbau in den Granaten der penninischen Gesteine der Zillertaler Alpen (Tirol/Österreich)

Zusammenfassung In den penninischen Gneisen, Glimmerschiefern und Amphiboliten der Zillertaler Alpen (Tirol/Österreich) treten Granate mit zwei Arten von Zonarbau auf: a) kontinuierlichem glockenförmigen und b) diskontinuierlichem sprunghaften. Die Granate mit kontinuierlichem Zonarbau sind im Kern MnO- und CaO-reich und im Rand FeO- und MgO-reich. Die Granate aus der Grünschieferfazies haben einen stärkeren Zonarbau als die der Amphibolitfazies.Die Granate mit diskontinuierlichem Zonarbau kommen in Gesteinen der Greinerschieferserie und in den gebänderten migmatischen Gneisen vor. Solche Granate zeigen eine sprunghafte Änderung ihrer chemischen Zusammensetzung an der Grenze zwischen dem idiomorphen Kern und dem Rand. Der Kern ist MnO-reich und CaO-arm, der Rand hingegen CaO- und FeO-reich. Dieser diskontinuerliche Zonarbau ist die Folge einer wahrscheinlich zweiaktigen kretazischen oder tertiären Metamorphose. Der Verteilungskoeffizient für das Mineralpaar Granat/Biotit ist in der Grünschieferfazies 57 für MnO und 0,3 für MgO. In der Amphibolitfazies ist er entsprechend 6 und 0,4.

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Continuous and discontinuous zoning in the garnets of the Penninic rocks of the Zillertaler Alpen (Tyrol/Austria)

Summary In the Penninic gneisses, micaschists and amphibolites of the Zillertaler Alpen (Tyrol/Austria) the garnets show two types of zoning: a) a continuous bellshaped zoning, and b) a discontinuous zoning. The garnets with a continuous zoning have cores rich in MnO and CaO and rims rich in FeO and MgO. The differences in composition between cores and rims are greater in the garnets of the Greenschist facies than in those of the Amphibolite facies.Garnets with discontinuous zoning are found in the rocks of the Greinerschiefer series and in migmatic gneisses. These garnets show an abrupt compositional change from euhedral cores very rich in MnO and poor in CaO to marginal zones rich in CaO and FeO. The discontinous zoning is due to a two stage metamorphism of possiblyCretaceous to Tertiary age. The distribution coefficients for the mineral pair garnet/biotite are about 57 for MnO and 0.3 for MgO in the Greenschist facies and 6 for MnO and 0.4 for MgO in the Amphibolite facies.

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Mit 6 Abbildungen     

Petrological study and radiometric age determination of the migmatites in the Penninic rocks of the Zillertaler Alpen (Tyrol/Austria)

Summary Migmatites are very common in the Penninic Zentralgneis series of the Western Tauern Window. Nebulitic migmatites occurring near the Berliner Hütte (Zillertaler Alpen) have been studied by petrological and geochronological methods in order to determine the conditions and time of their formation. These migmatites occur in an area in which Alpine metamorphism attained its highest grade.An Rb/Sr isochron for the migmatites yielded a Hercynian age of 283±28 m.y. This age probably corresponds to the climax of Hercynian metamorphism in the Penninic area of the Tauern Window. Rb/Sr age determinations on the phengites and biotites of these migmatites give ages of 21 and 14 m.y., respectively. These ages are the result of cooling of the rocks below 500°C and 300°C, respectively, during Alpine times.From the chemical composition of the migmatites a solidus temperature of about 670°C at 4 kb is inferred. Consideration of oxygen isotope and mineral stability data for minerals formed during high grade Alpine metamorphism indicates that these P-T conditions were not achieved during Alpine times. This also supports a pre-Alpine age for the migmatization.

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Petrologische Studie und radiometrische Altersbestimmung an penninischen Migmatiten der Zillertaler Alpen (Tirol, Österreich)

Zusammenfassung In den penninischen Zentralgneisarealen des westlichen Tauernfensters treten weit verbreitet Migmatite auf. Für die Migmatisation wurde sowohl ein prä-alpidisches als auch ein alpidisches Alter angenommen. Zur Festlegung des Alters der Migmatisation wurden die in der Nähe der Berliner Hütte auftretenden nebulitischen in-situ gebildeten Migmatite petrologisch untersucht und ihr Bildungsalter geochronologisch bestimmt. Diese Migmatite liegen in dem Gebiet höchstgradiger alpidischer Metamorphose. Eine Rb/Sr-Isochrone ergab für diese Gesteine ein herzynisches Bildungsalter von 283±28 m.y. Dieses Alter entspricht wahrscheinlich dem Höhepunkt der herzynischen Metamorphose. Rb/Sr-Altersbestimmungen an den Phengiten und Biotiten ergaben für die Abkühlung dieser Gesteine unter 500 bzw. 300°C ein alpidisches Alter von ca. 21 bzw. 14 m.y.Aus der chemischen Zusammensetzung der Migmatite und einer Druckabschätzung für die herzynische Metamorphose von ca. 4 kb ergibt sich für das Leukosom der Migmatite eine Solidustemperatur von ca. 670°C.Aus den Stabilitätsbeziehungen alpin gebildeter Minerale, den¹⁸O/¹⁶O Temperaturen und der Soliduskurve des Leukosoms der Migmatite ergibt sich, daß eine alpidische Migmati sation selbst unter den Bedingungen der höchstgradigen alpidischen Metamorphose nicht möglich ist.

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With 8 Figures     

The H contents of quartz from alpine veins from the penninic rocks of the central and western Tauern Window (Austria/Italy)

Summary The hydrogen content of 29 quartz crystals originating from the Penninic series of the central and western Tauern Window (Tyrol, Austria) was determined by IR spectroscopy. The hydrogen contents are between 7 and 66 H/10⁶ Si-atoms. In one sample showing a mimetic lamellar structure H-contents up to 140 H/10⁶ Si-atoms could be found. In most cases no difference exists between the hydrogen contents of margins and cores of the crystals. No clear relationships between the hydrogen content of the quartz lattice and the metamorphic temperature ranging from about 600°C to about 450°C can be found.

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Der H-Gehalt von Quarzen aus alpinen Klüften der Penninischen Gesteine des westlichen Tauernfensters (Österreich/Italien)

Zusammenfassung Der Wasserstoffgehalt von 29 Quarzkristallen aus den alpinen Zerrklüften der penninischen Gesteine des zentralen und westlichen Tauernfensters (Tirol, Österreich) wurde IR-spektroskopisch bestimmt. Der H-Gehalt schwankt zwischen 7 und 66 H/10⁶ Si-Atome. In einer Quarzprobe, die auch eine Lamellenstruktur zeigt, wurde ein H-Gehalt bis zu 140 H/10⁶ Si-Atome gemessen. In den meisten Quarzkristallen konnte kein Unterschied in den H-Gehalten des inneren und des äußeren Bereiches gefunden werden. Es konnte auch kein Zusammenhang zwischen den Metamorphosetemperaturen, die zwischen ca. 600 und 450°C liegen, und dem H-Gehalt der Quarzkristalle gefunden werden.

     

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

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

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

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

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With 2 Figures     

Geodynamic and tectonic evolution of the southeastern Bohemian Massif: The Thaya section (Austria)

Summary The tectonostratigraphy within eastern sections of the Bohemian Massif includes two different terranes. A Proterozoic terrane is composed of the Moravo-Silesian parautochthon, the Moravian nappe complex and the Moldanubian Variegated and Monotonous complexes. A Paleozoic terrane includes the Gföhl Gneiss and the granulite klippen. Both terranes are separated by an oceanic suture zone which is represented by the Letovice ophiolite complex (Czech Republic) and the Raabs complex in Austria. The Raabs structural unit is interpreted to represent a tectonic melange of a dismembered ophiolite complex and metaandesites.The tectonic evolution of the southeastern Bohemian Massif includes: (1) Paleozoic extension predating late Variscan nappe stacking; (2) Variscan (c. 350-320 Ma) NE-directed nappe assembly by foreward propagation of thick-skinned nappes, whereas individual thrusts initiated within different crustal levels; (3) post-stacking Variscan W-E extension which was responsible for penetrative nappe internal deformations; and, (4) dispersion of units by a system of dextral strike-slip faults and genetically related thrust- and normal faults. The kinematic history during Variscan convergence is explained to have been related to oblique (dextral) transpression of Proterozoic against Paleozoic terranes.

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Geodynamische und tektonische Entwicklung der südöstlichen Böhmischen Masse: Das Thaya Profil (Österreich)

Zusammenfassung Eine Gliederung der südöstlichen Böhmischen Masse umfaßt zwei kontinentale Blöcke (Terranes). Das proterozoische Terrane besteht aus dem Moravo-Silesischen Parautochton, den Moravischen Decken und basalen Anteilen des Moldanubikums (Bunte Serie und Monotone Serie). Das paläozoische Terrane umfaßt den Moldanubischen Gföhler Gneis und die Granulitklippen. Beide Krustenblöcke werden durch eine ozeanische Sutur getrennt, die durch den Letovice-Ophiolith (Tschechien) und die Raabser Einheit (Österreich) repräsentiert ist. Die Raabser Einheit wird als eine tektonische Melange, bestehend aus einem Ophiolith und einer kalkalkalischen, andesitischen Suite gedeutet. Die tektonische Entwicklung läßt folgende Entwicklungsstufen erkennen: (1) Paläozoische Krustenextension vor der spätvariszischen Deckenstapelung; (2) Spätvariszische (ca. 350-320 Ma) nordostgerichtete Deckenstapelung, wobei jüngere Decken in Richtung des Vorlandes progradierten. Dabei wurden einzelne Deckenbahnen in unterschiedlichen Krustenniveaus betätigt; (3) Generelle West-Ost Extension und Entwicklung des penetrativen Gefüges nach der Deckenstapelung; (4) Verteilung der Einheiten durch gleichzeitige Aktivität von steilen nordost-streichenden Scherzonen und flachen Auf- und Abschiebungen. Die kinematische Entwicklung während der variszischen Gebirgsbildung ist auf schräge (dextrale) Plattenkonvergenz zwischen dem proterozoischen und dem paläozoischen Terrane zurückzuführen.

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With 10 Figures     

Unterdevonische Baryt-Fahlerz-Mineralisation und ihre steilachsige Verformung im Gro\kogel bei Brixlegg (Tirol)

Zusammenfassung Für die Baryt-Fahlerz-Lagerstätten im Schwazer Dolomit (Unterdevon) bei Brixlegg (Tirol, Österreich) liegen sehr differierende Altersangaben zwischen Tertiär und Oberkarbon vor. Hier werden am Beispiel des Bergbaues Großkogel Befunde dargelegt, welche hydrothermale Stoffzufuhren bereits im Unterdevon wahrscheinlich machen. Es wird submarine Entstehung mit der Anlage synsedimentärer schichtkonkordanter und-diskordanter Erzkörper angenommen. Der erzführende Sedimentkomplex liegt heute als steilachsige Großfalte vor. Die primäre Paragenese, hauptsächlich bestehend aus Quarz, Pyrit, Fahlerz und Baryt, wurde samt dem Nebengestein durch die Diagenese sowie durch die Auswirkungen der variszischen und alpidischen Orogenese und epizonalen Metamorphose im Gefüge verändert.

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Early Devonian barite-tetrahedrite mineralization and its steep axial deformation in the Grosskogel near Brixlegg (Tyrol)

Summary Very different ages are attributed to the barite-tetrahedrite deposits in the Schwazer Dolomite (Early Devonian) near Brixlegg (Tyrol, Austria), varying between Tertiary and Upper Carboniferous. In this paper observations on the ore deposit of Grosskogel indicate an introduction of hydrothermal material probably in the Early Devonian. The deposit is believed to be of submarine origin with formation of synsedimentary conformable and inconformable ore bodies. The ore-bearing sedimentary complex now forms a large, steep axial fold. The primary paragenesis (consisting mainly of quartz, pyrite, tetrahedrite and barite) together with the wallrock, was altered by diagenesis, the effect of Variscian and Alpidian orogenesis, and by epizonal metamorphism.

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Mit 4 Abbildungen     

Neoformations and transformations of clay minerals in tectonic shear zones

Summary Neoformations and transformations of clay minerals in tectonic shear zones of the Penninikum (Hohe Tauern/Austria) were investigated by X-ray diffraction, optical and X-ray microanalytical methods.The shear zones developed in granite-gneisses, gneiss-phyllonites and mica-schists. Low-temperature solution transfers led to chemical alteration of the tectonically crushed rocks and to the formation of clay minerals in shear zones.The distribution of clay minerals and the alteration sequences were evidence of three successive alteration stages. These alteration stages can be characterized by kaolinization, illitization and montmorillonitization.The argillation processes, together with tectonic compression, caused a decrease in permeability and were in this way the main controlling factor for the environment during the development of tectonic shear zones.

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Neubildungen und Umwandlungen von Tonmineralen in tektonischen Scherzonen

Zusammenfassung Neubildungen und Umwandlungen von Tonmineralen in tektonischen Scherzonen aus dem Penninikum (Hohe Tauern/Österreich) wurden röntgendiffraktometrisch, lichtoptisch und röntgenmikroanalytisch untersucht.Die Scherzonen entwickelten sich in Granitgneisen, Gneisphylloniten und Glimmerschiefern. Durch niedrigtemperierten Lösungsumsatz erfolgten in den Scherzonen eine chemische Umwandlung des tektonischen Gesteinszerreibsels und die Bildung von Tonmineralen.Aus der Tonmineralverteilung und der Untersuchung von Umwandlungsreihen ließen sich drei aufeinanderfolgende Umwandlungsstadien erkennen. Diese können durch Kaolinisierung, Illitisierung und Montmorillonitisierung charakterisiert werden.Die Tonbildungsprozesse bewirkten gemeinsam mit der tektonischen Einengung eine Verringerung der Permeabilität und steuerten hauptsächlich auf diese Weise die Milieubedingungen während der Entwicklung von tektonischen Scherzonen.

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With 14 Figures     

Relationships between silicate melts and carbonate-precipitating melts in CaO-MgO-SiO2-CO2-H2O at 2 kbar

Summary Phase fields intersected by three joins in the System CaO-MgO-SiO₂-CO₂-H₂O at 2 kbar were investigated experimentally to determine the melting relationships and the sequences of crystallization of liquids co-precipitating silicate minerals and carbonates. These joins connect SiO₂ to three mixtures of CaCO₃-MgCO₃-Mg(OH)₂ with compositions on the primary îield for calcite, between the composition CaCO₃ and the low-temperature (650°C eutectic liquid co-precipitating calcite, dolomite and periclase. In the pseudo-quaternary tetrahedron calcite-magnesite-brucite-diopside, two of the significant reactions found are: (1) a eutectic at 650°C, calcite + dolomite + periclase + forsterite + vapor = liquid, and (2) a peritectic at 1038°Cwhich is either calcite + åkermanite + forsterite + vapor = monticellite + liquid calcite + monticellite + forsterite + vapor = åkermanite + liquid. The eutectic liquid has high MgO/CaO and CO₂/H₂O and only 2–3% SiO₂ (estimated 15–20% MgCO₃, 35–40% CaCO₃, 40–45% Mg(OH)₂, and 5–6% Mg₂SiO₄). The composition joins intersect a thermal maximum for åkermanite + forsterite + vapor = liquid, which separates high-temperature liquids precipitating silicates together with a little calcite, from low-temperature liquids precipitating carbonates with a few percent of forsterite; there is no direct path between the silicate and synthetic carbonatite liquids on these joins, but it is possible that fractionating liquid paths diverging from the joins may connect them. More complex relationships involving the pprecipitatioon off monticellite and åkermanite are also outlined. Magnetite-magnesioferrite may replace periclase in natural magmatic systems. The results indicate that the assemblage calcite-dolomite-magnetite-forsterite represents the closing stages of crystallization of carbonatites, whereas assemblages such as calcite-magnetite-forsterite and dolomite-magnetite-forsterite span the whole range of carbonatite evolution in terms of temperature and composition, and provide the link between liquids precipitating silicates and those precipitating carbonates.

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Die Beziehungen zwischen silikarischen Schmelzen und karbonatbildenden Schmelzen im System CaO-MgO-SiO₂-CO₂-H₂O bei 2 kbar

Zusammenfassung Phasenfelder, die durch den Schnitt von drei Verbindungslinien im System CaO-MgO-SiO₂-CO₂-H₂Odefiniert werden, wurden experimentell bei 2 kbar untersucht, um die Schmelzbeziehungen und die Kristallisationsfolge von Schmelzen, die gleichzeitig silikatische und karbonatische Minerale ausscheiden, zu bestimmen. Diese Linien verbinden SiO₂ mit drei Mischungen von CaCO₃-M9CO₃-Mg(OH)₂ mit Zusammensetzungen im primären Calcitfeld, zwischen der Zusammensetzung CaCO₃ und der tieftemperierten (650°C Calcit-, Dolomit- und Periklasbildenden eutektischen Schmelze. Zwei wichtige im ppseudo-quaternären Tetraeder Calcit-Magnetit-Brucit-Diopsid gefundene Reaktionen sind: (1) Ein Eutektikum bei 650°C Calcit + Dolomit + Periklas + Forsterit + Vapor = Liquid und (2) ein Peritektikum bei 1038°C mit entweder Calcit + Åkermanit + Forsterit + Vapor = Monticellit + Liquid oder Calcit + Monticellit + Forsterit + Vapo = Åkermanit + Liquid Die eutektische Schmelze zeigt hohe MgO/CaO und CCO₂H₂O Verhältnisse und nur 2–3% SiO₂(geschätzter Anteil an MgCO₃15–20%, CaCO₃ 35–40%, Mg(OH)₂ 40–50% und Mg₂SiO₄ 5–6%). Die Verbindungslinie schneidet ein thermisches Maximum von Åkermanit + Forsterit + Vapor = Liquid, das höher temperierte Schmelzen, die Silikate gemeinsam mit etwas Clacit ausscheiden, von tiefer temperierten Schmelzen trennt, aus denen sich Karbonate gemeinsam mit wenigen Prozenten Forsterit abscheiden. Es existiert keine direkte Verbindung zwischen silikatischen und synthetischen karbonatitischen Schmelzen entlang dieser Verbindungslinien, es wäre aber möglich, daß Fraktionierungspfade, die von diesen Verbindungslinien ausgehen, sie verbinden. Komplexere Beziehungen, die die Kristallisation von Monticellit und Åkermanit beinhalten, werden ebenfalls aufgezeigt. Magnetit-Magnesioferrit könntean die Stelle von Periklas in nnatürlichenmagmatischen Systemen treten. Die Ergebnisse weisen darauf bin, daß die Vergesellschaftung Calcit-Dolomit-Magnetit-Forsterit das Endstadium der Karbonatitkristallisation repräsentiert, während die Vergesellsschaftungen von Calcit-Magnetit-Forsterit bzw. Dolomit-Magnetit-Forsterit die gesamte Spannweite der Karbonatitevolution hinsichtlich Temperatur und Zusammensetzung umfassen und demnach ein Verbindungsglied zwischen silikat- und karbonatausscheidenden Schmelzen darstellen.

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With 8 Figures     

Uranium,thorium and potassium in granulite facies rocks,Bohemian Massif,Lower Austria,Austria

Summary The granulite facies rocks of the Lower Austrian Moldanubian Zone of the Bohemian Massif were formed under conditions of the earth's lower crust. The U contents lie below 0.4 ppm. The rocks are also characterized by low Th contents (<3 ppm), although in some cases Th is higher in biotite-rich layers of banded granulites, which could be explained as a primary feature. Marginal parts of the granulite facies complexes occasionally exhibit retrograded U enrichments. The K contents of the granulites are generally lower than in the surrounding rock types of similar mineralogical composition (Gföhl gneisses).

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Uran, Thorium und Kalium in Gesteinen der Granulit-Fazies aus der Böhmischen Masses in Niederösterreich, Österreich

Zusammenfassung Die Granulitfaziesgesteine des niederösterreichischen Moldanubikums wurden unter Bedingungen der tiefen Kruste gebildet. Die U-Gehalte der Gesteine liegen zum größten Teil unterhalb 0,4 ppm. Sie weisen auch geringe Th-Gehalte (<3 ppm) auf. Th ist allerdings in gewissen biotitreichen Partien höher, was auch als primäre Anlage gedeutet werden kann. In randlichen Bereichen der Granulitfacieskomplexe ist gelegentlich U leicht angereichert. Die K-Gehalte der Granulite sind im allgemeinen geringer als in umgebenden Gesteinen mit ähnlicher mineralogischer Zusammensetzung (GfÖhler Gneis).

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With 4 Figures

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Dedicated to Prof. DDr.H. Wieseneder on the occasion of his 70th birthday.     

Petrographische Untersuchungen an Alumosilikatgneisen des Ötztaler-Stubaier Altkristallins

Zusammenfassung Die regionale Untersuchung pelitischer Gneise in einem 3600 km² großen Gebiet der zentralen Ostalpen (Ötztaler-Stubaier Alpen, Tirol) ergibt eine Einteilung der Metamorphose in drei Zyklen. Die älteste erkennbare Metamorphose, vermutlich kaledonischen Alters, wird durch eine Wärmebeule verursacht, die zur Ausbildung einer breiten Sillimanitzone im Kern und zwei Disthenzonen an den Flanken geführt hat. In den meisten Fällen zeigen die Gesteine keine Gleichgewichtsparagenesen. Verschiedene typische Paragenesen werden kartiert und ihre Verbreitung durch die Vorstellung einer aufsteigenden Wärmebeule erklärt.Eine zweite Metamorphose, deren Alter mit 273 Millionen Jahren (=variszische Orogenese) durch Rb-Sr-Altersbestimmungen bekannt ist, führt in einer auskartierbaren Zone zur Umwandlung von Staurolith in Chloritoid.Schließlich ist eine dritte, schwächere Metamorphose alpidischen Alters in einzelnen Bereichen nachweisbar.

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Petrographic investigations on alumosilicate-bearing gneisses in the Oetztal-Stubai-Alps

Summary The regional investigation of pelitic gneisses in an area of about 3600 km² in the Oetztal-Alps, Tyrol, indicates that the metamorphism can be divided into three cycles. The oldest known metamorphism, presumably of Caledonian age, was caused by the development of a heatdome with a sillimanite-bearing zone in the center and a kyanite-bearing zone on the outside. In most cases the mineral assemblages of the rocks have not reached equilibrium. Several typical parageneses have been mapped and their distribution is explained as due to the rising heatdome.A second metamorphism, the age of which has been dated with the Rb-Sr-method as being 273 my (varistic orogenesis), has caused the alteration of staurolite to chloritoid. This zone has also been mapped.The third metamorphism of Alpine age can be traced in limited areas.

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Mit 9 Abbildungen     

Coexisting cummingtonite and calcic amphibole in amphibolites from the Schneeberg complex,Tyrol, Austria

Summary The formation of cummingtonite in two Ca and Al-poor and Mg-rich amphibolites from the Austroalpine Schneeberg complex occurred at a maximum temperature of about 550°C (5 kb). This is a result of the amphibolite facies Alpine overprint in this part of the Eastern Alps.Textural and chemical relations suggest (Mg_–1Si_–1Al₂)-continuous reactions in the bivariant CMASH-assemblageCam-Cum-Chl ^* followed by the discontinuous reactionCam+Chl+Qu=Cum+Plg+H₂O to be responsible for the formation of cummingtonite in these samples.The Mg–Fe distribution coefficient with values of 0.6–0.7 is similar to cummingtonite-Ca-amphibole pairs from amphibolites with oligoclase+quartz reported in the literature. The Mg/(Mg+Fe) ratio of the calcic amphiboles is lower (0.539–0.555) than the coexisting cummingtonites (0.648–0.662).

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Koexistierende Cummingtonite und Hornblenden in Amphiboliten des Schneeberger Zuges, Tirol, Österreich

Zusammenfassung In zwei Ca- und Al-armen Amphiboliten des nördlichen Schneebergerzuges (Rotmoostal) bildete sich Cummingtonit bei Maximaltemperaturen von 550°C (5 kb) bei der Altalpidschen Metamorphose.Texturelle und chemische Beziehungen lassen vermuten, daß sich Cummingtonite sowohl nach kontinuierlichen Reaktionen (in bezug auf den Tschermak-Vektor Mg_–1Si_–1Al₂) gebildet hat, als auch aus Hornblende und Chlorit nach der diskontinuierlichen ACF-ReaktionCam+Chl+Qu=Cum+Plg+H₂O hervorgegangen ist.Der Mg–Fe-Verteilungskoeffizient zwischen Hornblende und Cummingtonit entspricht den aus der Literatur bekannten Werten. Er beträgt zwischen 0.6–0.7 für die beginnende Amphibolitfazies. Die Mg/(Mg+Fe)-Verhältnisse sind höher in Cummingtonit (0.648–0.662) als in der koexistierenden Hornblende (0.539–0.555).

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With 4 Figures     

Fe-Ti-Oxide assemblages in the basal parts of the Central Alpine Brenner Mesozoic,Tyrol/Austria

Summary Pseudorutile in the cores of strongly zoned ilmenite aggregates surrounded by titanhematite and rutile occurs in a metamorphic paleoweathering horizon locally covering the Austroalpine Oetztal-Stubai crystalline complex. Pseudorutile is believed to develop during early diagenetic alteration of ilmenite due to the incursion of marine groundwater. The accompanying Fe-Ti-oxide assemblages (magnetite, rutile, ilmenite, hematite) are subdivided into allothigenic, authigenic, diagenetic and metamorphic formations. The overlying clastic sediments (Upper Scythian) contain enrichments of magnetite which are interpreted as marine beach placers with reworked material of the paleoweathering horizon.

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Fe- Ti-Oxid-paragenesen an der basis des Brennermesozoikums, Tirol/Österreich

Zusammenfassung In einer das ostalpine Ötztal-Stubaikristallin lokal bedeckenden metamorphen Verwitterungszone wurde Pseudorutil im Kern von zonierten Ilmenit-Aggregaten nachgewiesen, die von einem Saum aus Ilmenithämatit und Rutil umgeben werden. Pseudorutil entstand wahrscheinlich durch eine frühdiagenetische Umwandlung von Ilmenit im Einflußbereich mariner Grundwässer. Die begleitenden Fe-Ti-Oxidparagenesen (Magnetit, Rutil, Ilmenit, Hämatit) wurden in allothigene, authigene, diagenetische und metamorphe Bildungen untergliedert. Magnetit-Anreicherungen in den überlagernden klastischen Sedimenten des Oberskyth können größtenteils als marine Strandseifenablagerungen durch Aufarbeitung von Material des Verwitterungshorizontes interpretiert werden.

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With 7 Figures     

Complex zoning and resorption in Breunnerite from hall in Tyrol,Austria: Evidence from back-scattered electron microscopy

Summary Back-scattered electron imagery (BSE) coupled with energy-dispersive X-ray elemental analysis was applied to petrographic investigations of recrystallized, anchimetamorphic breunnerites (ferroan magnesites). Analyses of polished thin sections allowed the recognition of a complex zoning pattern, invisible by transmitted or reflected light microscopy. Breunnerite precipitation and replacement started with (Mg_0.90Fe_0.07Ca_0.01Mn_0.02) CO₃ and proceeded towards (Mg_0.73Fe_0.22Ca_0.00Mn_0.05)CO₃. This precipitation sequence was interrupted by at least two major events of reverse zoning (i.e. Fe-rich zones followed by Fe-poor ones). Resorption surfaces in Fe-poor zones are common and prove that short-term fluctuations occurred in the paleobrine composition and/or paleotemperature.

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Nachweis komplexer zonierung und resorption im breunnerit mittels Rückstreuelektronenbilder

Zusammenfassung Breunnerit-Proben von der Typlokalität evaporitischer Magnesitlagerstätten (ehemaliger Salzbergbau Hall in Tirol/Österreich) wurden an Hand von Rückstreuelektronen(BSE)-Bildern und energiedispersiven Röntgenanalysen (EDS) untersucht. Während Durch- und Auflichtmikroskopie lediglich eine zweiphasige Kristallisationsgeschichte erkennen ließen, konnte mittels BSE-Bildern eine detaillierte Rekonstruktion der spätdiagenetischen bzw. anchimetamorphen Breunneritbildung durchgeführt werden. Ein genereller Trend zu Fe-reicheren, häufig oszillierend-zonierter Mischkristalle der Reihe Magnesit-Siderit konnte erkannt werden, der jedoch von mindestens zwei invers zonierten Phasen unterbrochen wurde. Resorptionserscheinungen in den Fe-ärmeren Zonen sind verbreitet und belegen kurzfristige Fluktuationen in der Paläofluid-Zusammensetzung und/oder dessen Paläotemperatur.

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With 5 Figures     

Boninites as source rocks of tungsten mineralization at Mittersill,Austria?

Summary The eastern part (Ostfeld) of the Mittersill stratabound scheelite deposit, located in the central Hohe Tauern (Salzburg Province, Austria) was investigated in detail. New geochemical data from the mineralized sequence reveal the presence of a succession of volcanic rocks with subalkaline to talc-alkaline characteristics. Hornblendites and coarse-grained amphibolites with acid intercalations are the main constituents of the mineralized sequence. The entire rock sequence has been emplaced at a converging plate margin in the early history of a lower Paleozoic island are. Hornblendites and coarse-grained amphibolites exhibit boninite-type parentage; geochemical evidence points towards derivation from an upper mantle peridotite which has been depleted in certain incompatible elements by previous melting episodes.As a tentative model, compositional zonation in the magma is presented to explain a) the close spatial association of basic and acid rocks and b) the primary enrichment of tungsten and niobium as integral primary constituents of the host rocks. Tungsten enrichment during magmatic evolution thus provided the basis for local concentrations of tungsten in gneisses and quartz veins during two phases of metamorphism and tectonic deformation. The Mittersill scheelite deposit is interpreted as the product of metamorphic concentration of primary metal contents in boninites.

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Boninite als Ausgangsgesteine für die Wolframmineralisation in Mittersill, Österreich?

Zusammenfassung Geochemische Untersuchungen im Ostfeld der Scheelitlagerstätte Mittersill in den mittleren Hohen Tauern (Salzburg, Österreich) zeigen, daß eine kontinuierliche vulkanische Abfolge mit subalkalischem bis kalk-alkalischem Charakter vorliegt. Die erzführenden Abfolgen sind im wesentlichen aus Hornblenditen und Grobkornamphiboliten mit Einschaltung von Gneisen aufgebaut. Sie stellen eine an einem destruktiven Plattenrand im Anfangsstadium eines altpaläozoischen Inselbogens gebildete Abfolge dar. Die Hornblendite und Grobkornamphibolite repräsentieren boninitähnliche Gesteine. Sie können von einem Peridotit des Oberen Mantels hergeleitet werden, der durch frühere Aufschmelzungsvorgänge an einzelnen inkompatiblen Elementen verarmt ist.Die Anceicherung besummter Elemente (Nb, W) und die räumlich und zeitlich enge Assoziation von Gesteinsfolgen unlerschiedlicher Zusammensetzung gehören zu den auffälligsten Charakteristiken der vererzlen Abfolge. Diese lassen sich am Model einer stofflichen Zonierung innerhalb eines Magmas erklären.Eine primär, magmatische Anreicherung des Wolframs stellt die Grundlage für die heute vorliegenden Wolframkonzentrationen in gneisen und Quarzgängen dar, die im Zuge von zwei Metamorphosen und Deformationen entstanden sind. Die Scheelitlagersfälle Mittersill ist damit als eime metamorphe Lagerstätte mit einer primär magmatischen Anlage zu sehen.

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With 12 Figures     

Biogenic and non-biogenic concentration of sulphur and metals in the carbonate-hosted ballinalack Zn-Pb deposit,Ireland

Summary The Zn-Pb deposit of Ballinalack, Ireland, is hosted within a stomatactis cavity system in the Waulsortian Limestones. Earlier sulphides contain fossil bacteria suggesting a direct bacterial reduction of sulphur at the place of the mineralization. Later sulphides contain relics of thiosulphates and sulphites suggesting abiotic sulphur reduction. Part of the metals was temporarily introduced into the carbonates, which subsequently have been heavily replaced by sulphides.Sulphur was derived from the sea-water and metals from a deep-seated source. To explain the mineralization two separate convection cells are proposed: shallow cold with sulphur and deep hot with metals. Fluids derived from these two cells were subjected to dynamic mixing within a highly permeable stromatactis cavity system.To study small relics of thiosulphates and sulphites, sulphur valence was measured by microprobe. The method is based on the valence related shift of the SK and SK_ß lines measured with microprobe spectrometers.

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Biogene und nicht-Biogene Konzentration von Schwefel und Metallen in der Blei-Zink Lagerstätte Ballinalack, Irland

Zusammenfassung Die Zn-Pb-Lagerstätte von Ballinalack, Irland tritt in stromataktischen Hohlraumsysteme des Waulsortian Limestone auf. Die primären Sulfide enthalten fossile Bakterien, die auf eine direkte bakterielle Reduktion des Schwefels in situ deuten. Spätere Sulfide enthalten Relikte von Thiosulfaten und Sulfiten und lassen abiogene Schwefelreduktion vermuten. Ein Teil der Metalle ist zeitweise an Karbonate gebunden gewesen, die in der Folge weitgehend in Sulfide umgewandelt worden sind. Der Schwefel stammt aus dem Seewasser und die Metalle kommen aus einer tiefer gelegenen Quelle. Zur Deutung der Mineralisation werden zwei getrennte Konvektionszellen angenommen: eine flache und kalte mit Schwefel sowie eine tiefe und heiße mit Metallen. Die aus den Zellen stammenden Lösungen wurden innerhalb eines hochpermeablen stromataktischen Hohlraumsystems einem dynamischen Mischungsprozeß unterworfen.Um kleine Relikte der Thiosulfate und Sulfite zu studieren, wurde die Schwefelvalenz mittels der Mikrosonde ermittelt. Die Methode basiert auf der valenzbedingten Wellenlängenverschiebung der SK ^– und SKß-Linien, die mit den Mikrosondenspektrometern gemessen werden.

     

Carbonatites from Eastern Paraguay and genetic relationships with potassic magmatism: C, O, Sr and Nd Isotopes

Summary Geochemical characteristics were systematically determined for Early Cretaceous samples of carbonatitic rocks from Eastern Paraguay (Rio Apa, Amambay and Central Provinces). The data show that all the occurrences have an enriched isotopic signature and that the carbonatites have negligible or absent crustal signature. A petrogenetic model (parent liquids, fractional crystallization, hydrothermal interactions and weathering) is proposed as a function of incompatible trace element, stable (O-C) and radiogenic (Sr-Nd) isotope variations with the aim to test the significance of carbonatitic complexes as a marker of the metasomatized subcontinental lithospheric mantle. The results indicate that the carbonatites and primary carbonates from eastern Paraguay, and those from the north eastern Paraná Basin (SE Brazil), were affected by metasomatic events distinct in time and composition.

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Karbonatite aus Ost-Paraguay und ihre genetische Beziehung zu Kalium-Magmatismus: C O, Sr und Nd isotope

Zusammenfassung Die geochemischen Charakteristika von frühkretazischen Karbonatitproben aus Ostparaguay (Rio Alpa, Amambay und Zentrale Provinzen) wurden untersucht. Die Daten belegen, daß alle Vorkommen eine isotopische Anreicherungssignatur zeigen und daß ihnen eine entsprechende Krustensignatur fehlt. Ein Petrologisches Modell (Ausgangsschmelze, fraktionierte Kristallisation, hydrothermale Interaktion und Verwitterung) wird auf Grund der Verteilung der inkompatiblen Spurenelemente, der stabilen (C-O) und radiogenen (Sr-Nd) Isotope vorgeschlagen. Es versucht die Bedeutung der Karbonatitkomplexe als Markerhorizonte des metasomatischen subkontinentalen Mantels zu überprüfen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Karbonatite und die primären Karbonate in Ostparaguay, und jene aus dem Paraná Becken SüdostBrasiliens durch zeitlich und zusammensetzungsmäßig unterschiedliche metasomatische Prozesse erfaßt wurden.

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With 10 Figures     

Zur Kaolinitbildung aus Biotit in oststeirischen Tuffen

Zusammenfassung In den Metahalloysit-Tuffen von Reitenau/Grafendorf und Lebing (Oststeiermark, Österreich) treten säulenförmige Biotite, die sich im Stadium der Verwitterung befinden, auf. Die mineralogische und chemische Untersuchung ergibt, daß sie sich über Hydrobiotit in Kaolinit umwandeln. Mit fortschreitender Umwandlung erreicht der Kaolinit einen strukturell höheren Ordnungsgrad. Es wird angenommen, daß der Aufbau des Kaolinits ungefähr gleichzeitig mit dem Abbau des Hydrobiotits erfolgt. An beiden Fundorten entstehen schließlich Pseudomorphosen von Kaolinit nach Biotit.

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The formation of kaolinite from biotite in volcanic tuffs from Eastern Styria, Austria

Summary Metahalloysite-tuffs from Reitenau/Grafendorf and Lebing (Eastern Styria, Austria) contain weathered columnar biotites. The mineralogical and chemical investigation shows that they alter via hydrobiotite to kaolinite. The crystalline order in kaolinite increases with increasing alteration. It is concluded that kaolinite forms approximately contemporaneously with the decomposition of hydrobiotite. At both localities the final results are kaolinite-pseudomorphs after biotite.

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Mit 3 Abbildungen     

Wollastonite formation during variscan post-tectonic cooling in the Schwarzwald, Germany

Summary Metaquartzdioritic plagioclase-biotite-quartz-gneiss at Artenberg, Schwarzwald, Germany, contains up to 10 cm wide calcite veins partially replaced and surrounded by a zoned calcsilicate sequence. The calcsilicate veins consist of two parts: (a) a zoned mineral sequence of reaction products deposited in the vein itself (wollastonite, garnet, clinopyroxene, quartz with relics of calcite) and (b) a zoned alteration sequence in the wall rock gneiss extending from the vein-gneiss contact several cm into the plagioclase-bearing gneiss (hornblende, chlorite). Based on hornblende-plagioclase thermobarometry and on chlorite stability, the P-T conditions of calcsilicate formation are estimated to be about 450 °C at c. 2 kbar.The zoned mineral sequence formed by a bi-metasomatic reaction in an open system of the hydrothermal carbonate with the orthogneiss in the presence of an externally derived fluid. The reaction was started by H₂O and SiO₂ infiltration along the vein-gneiss contact. The stability of wollastonite at the above P-T conditions records an X_{CO 2}, of the fluid phase below 0.05. Chemical potential gradients of Ca, Al, Fe, Mg and probably Si between vein and gneiss resulted in diffusional mass transfer perpendicular to the vein-gneiss contact. The sequence of stable calcsilicate minerals suggests Ca diffusion from vein to gneiss, while Fe, Mg and Al were transported in the opposite direction, from gneiss to vein. It is inferred that the calcsilicates formed during Variscan post-tectonic cooling.

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Die bildung von wollastonit während der variskischen abkühlung im Schwarzwald, Deutschland

Zusammenfassung Metaquarzdioritische Plagioklas-Biotit-Quarz-Gneise vom Steinbruch Artenberg bei Steinach, Schwarzwald, enthalten etwa 10 cm breite Calcit-Gänge, die von einer zonierten Kalksilikat-Vergesellschaftung teilweise ersetzt und umrandet werden. Die Kalksilikat-Gänge bestehen dann aus zwei Teilen: (a) eine zonierte Mineralsequenz aus Reaktionsprodukten im Gang selbst (Wollastonit, Granat, Klinopyroxen, Quarz mit Relikten von Calcit) und (b) eine zonierte Alterationssequenz im Nebengesteins-Gneis, die vom Gang-Gneis-Kontakt einige Zentimeter in den Gneis hinein reicht (Hornblende, Chlorit). Hornblende-Plagioklas-Thermobarometrie und Chlorit-Stabilität zeigen P-T Bedingungen während der Kalksilikat-Bildung von etwa 2 kbar und 450 °C an.Die zonierte Mineralsequenz bildete sich bei der bi-metasomatischen Reaktion in einem offenen System von hydrothermalem Gangkarbonat mit dem Orthogneis in der Anwesenheit eines externen Fluids. Die Reaktion begann durch die Infiltration von H₂O und SiO₂ entlang des Gang-Gneis-Kontaktes. Die Stabilität von Wollastonit bei den obigen P-T-Bedingungen zeigt, daß die Fluidphase weniger als 5 Mol-% CO₂ enthielt. Chemische Potential-Gradienten von Ca, Al, Fe, Mg und möglicherweise Si führten zu diffusivem Elementtransport senkrecht zum Gang-Gneis-Kontakt. Die Abfolge der Kalksilikat-Vergesellschaftungen zeigt, daß Ca vom Gang zum Gneis, Fe, Mg und Al dagegen in umgekehrter Richtung diffundierten. Die Kalksilikate bildeten sich wahrscheinlich während der posttektonischen Abkühlung in der Folge der variskischen Orogenese.

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With 10 Figures     

The Hill End goldfield,NSW, Australia —early metamorphic deposition of auriferous quartz veins

Summary Gold-bearing quartz veins in the Hill End goldfield, NSW Australia, comprise bedding parallel vein sets and lesser cleavage parallel and fault controlled veins which are hosted by a multiply deformed Late Silurian slate-metagreywacke turbidite sequence. Open to ptygmatic folds and boudinage are characteristic features of the veins. Metamorphic P, T estimates of 2.9 kb and 420°C during Early Carboniferous deformation and vein emplacement are obtained from the calcite, ferroan-magnesian calcite geothermometer and the Si-content of white mica. Fluid inclusions from vein quartz represent unmixed H₂O-rich and CO₂-rich low salinity fluids which have been trapped close to the solvus of the H₂O-CO₂-(NaCl-CH₄) system. Homogenisation temperatures (range 260–361°C) therefore represent true trapping temperatures. A preliminary sulphur isotope study of the vein sulphides indicates that the underlying turbidite sequence has acted as a source of sulphur (range –2.8 to 17.8 per mil). Formation of most veins early in the deformation and the lack of an obvious igneous intrusive source suggests that the gold, as for the sulphur has been derived from the metasedimentary sequence. Deposition of gold has resulted from complex destabilisation due to H₂S loss during transient vein opening and fluid pH changes accompanying CO₂-consuming wallrock reactions.

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Die Goldlagerstdtte Hill End, NSW, Australien—Bildung von goldführenden Quarzgdngen mit beginnender Metamorphose

Zusammenfassung Die goldführenden Quarzgange der Lagerstätte Hill End, NSW, Australien, treten in einer aus Schiefern und Metagrauwacken bestehenden, mehrfach deformierten, obersilurischen Turbitit-Abfolge auf Schichtparallele Quarzgange dominieren, während schieferungsparallele und an Störungen gebundene Gänge untergeordnet auftreten. Die Quarzgänge zeigen offen bis pygmotische Falten und Boudinagen als charakteristische Deformationsstrukturen Die Metamorphosehediuguogen während der unterkarboncu Deformation und Quarzgangbildung konnten mit Hilfe des Kalzit/Fe-Mg-Kalzit Geothermometers und dem Si-Gehalt der Hellglimmer abgeschätzt werden. Es ergaben sich P-T Bedingungen von 2.9 kb und 420°C. Flüssigkeitseinschlüsse im Gangquarz zeigen das Vorhandensein eines entmischten H₂O-reichen und CO₂-reichen Fluidums von geringer Salinität, welches nahe der Solvuskurve des H₂O-CO₂-(NACl-CH₄) Systems eingeschlossen worden ist. Eine vorläufige Untersuchung der Schwefelisotopen der Gangsulfide (–2.8 bis 17.8 per mil) deutet an, dass der Schwefel aus der unterlagernden Turbidit-Abfolge bezogen worden ist. Es wird vermutet, dass nich nur der Schwefel, sondern auch das Gold aus der metasedimentären Abfolge stammen, da die Qurzgänge zu einem frühen Zeitpunkt der Deformation gebildet worden sind, und intrusive magmatische Gesteine, als mögliche Erzbringer, fehlen. Destabilisierung der Goldkomplexe, verursacht durch Verlust von H₂S Zuge der Öffnung der Gangspalten, Änderungen des pH-Wertes des Fluidums und CO₂-konsumierende Reaktionen mit dem Muttergestein, führten zur Ablagerung des Goldes.

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With 6 Figures