Textures in a poikilitic olivine gabbro cumulate: Evidence for supercooling

Summary Supercooling of repeated influxes of high-MgO ( 13.5 wt% MgO) tholeiitic magma emplaced along the floor of the Kap Edvard Holm magma chamber led to the formation of fine grained, intraplutonic quench zones that define the bases of 12 macrorhythmic units. The quench zones grade upwards into poikilitic cumulates containing olivine dendrites, suggesting supercooling by 40°C. Supercooling led to early, precumulus crystallization of metastable, non-equilibrium plagioclase, followed by co-precipitation of cumulus plagioclase and olivine. Later nucleation of clinopyroxene followed by rapid growth led to crystallization of zoned oikocrysts during the cumulus stage, followed by postcumulus overgrowth and crystallization of discrete intercumulus grains. At least four generations of plagioclase crystals appear to be preserved.

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Gefüge in einem poikilitischen Olivingabbro-Kumulat: Hinweis auf Unterkühlung

Zusammenfassung Unterkühlung von mehrmals nachströmendem MgO-reichen (ca. 13,5 Gew.% MgO), tholeiitischen Magma, das sich am Boden der Magmenkammer vom Kap Edvard Holm sammelte, führte zur Bildung von feinkbrnigen Zonen mit Abschreckungsgefüge, die jeweils die Basis von 12 makrorhythmischen Einheiten bilden. Diese Zonen gehen im Hangenden in poikilitische Kumulate über, die Olivin-Dendriten enthalten, was auf eine Unterkühlung um ca. 40°C hindeutet. Die Unterkühlung führte zu einer frühen präkumulativen Kristallisation von metastabilem, nicht im Gleichgewicht befindlichem Plagioklas, gefolgt von gleichzeitiger Präzipitation von Kumulus-Plagioklas und -Olivin. Eine spätere Keimbildung von Klinopyroxen, die von raschem Wachstum abgelöst wurde, führte während der Akkumulation zur Kristallisation von zonierten Oikokrysten. Danach folgte eine postkumulative Überwachsung und die Kristallisation von Einzelkörnern in den Zwischenräumen. Zumindest vier Generationen von Plagioklaskristallen scheinen erhalten zu sein.

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With 5 Figures     

Nature and origin of nodular textures in anorthositic cumulates from the East Bull Lake Intrusion,Ontario, Canada

Summary Nodular anorthosite, containing rounded aggregates (nodules) of plagioclase set in a gabbroic to pyroxenitic matrix, is developed in constrictions (< 500 m wide) within the central and eastern parts of the Early Proterozoic East Bull Lake Intrusion, central Ontario, Canada. The nodules typically occur as spherical to ovoidal aggregates ranging from 1 cm to 14 cm in diameter. Larger nodules are physical agglomerations of smaller nodules that formed in isolation. Plagioclase core compositions for the nodules display little variation in anorthite content (An_68–75), indicating a homogeneous and nonfractionating parent magma during the initial stages of nodule development.The restricted occurrence of the nodular anorthosite is consistent with a model in which the nodules formed in response to elevated degrees of undercooling within dike-like constrictions in the proto-chamber. Undercooling resulted in the rapid nucleation and growth of plagioclase upon pre-existing plagioclase phenocrysts (disequilibrium crystallization). The resultant primary nodules then aggregated together forming secondary nodules, possibly through an agglomeration process involving a Mg-Fe-rich residual liquid. Migration of some of this relatively dense liquid out of the nodular anorthosite unit during the final stages of consolidation resulted in compaction and promoted the formation of large tertiary nodules.

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Zusammensetzung und Entstehung nodularer Texturen in anorthositischen Kumulaten von der East Bull Lake Intrusion, Ontario, Canada

Zusammenfassung Nodulare Anorthosite, die gerundete Aggregate (nodules) von Plagioklas in einer gabbroischen pyroxenitischen Matrix enthalten, kommen in beschränkten Bereichen (weniger als 500 m breit) in zentralen und östlichen Teilen der frühproterozoischen East Bull Lake Intrusion im zentralen Ontario, Canada, vor. Die Nodules liegen vorwiegend als kugelförmige bis ovoidale Aggregate vor, deren Durchmesser von 1 bis 14 cm schwankt. Größere Nodules sind aus Gruppen von aneinander gelagerten kleineren Nodules entstanden. Die Zusammensetzung von Plagioklaskernen in den Nodules zeigen geringe Variationen im Anorthit-Gehalt (An_68–78), und dies weist auf ein homogenes und nicht fraktioniertes Ursprungsmagma während der ersten Stadien der Nodule-Entwicklung hin.Das beschränkte Vorkommen des nodularen Anorthosits läßt sich durch ein Modell erklären, in dem die Nodules als Reaktion auf Unterkühlung innerhalb gangartiger Bereiche in der Proto-Magmenkammer entstehen. Unterkühlung resultierte in rascher Nukleation und im Wachstum von Plagioklas auf präexistierenden Plagioklaskristallen (Ungleichgewichts-Kristallisation). Die resultierenden primären Nodules verbinden sich dann und bilden sekundäre Nodules, möglicherweise durch einen Prozeß, der eine Mg-Fe-reiche Restschmelze involviert. Migration von einem Teil dieser relativ dichten Schmelze aus der nodularen Anorthosit-Einheit während der Endstadien der Verfestigung führte zur Kompaktion und erleichterte die Bildung von großen tertiären Nodules.

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With 4 Figures     

Laminated olivine spinifex textures in the Mount Ayliff intrusion,South Africa

Summary A thin layer of spinifex troctolite occurs in the middle of the lherzolite unit of the Mount Ayliff Intrusion, South Africa. Olivine crystals reach 1 cm in length, have an aspect ratio up to 20, and lie parallel to the contact. This layer is considered to be intrusiveinto a pre-existing package of cumulates rather than to represent a layer which formed at the liquid-crystal interface of the magma chamber. The crystals define a planar, not linear, fabric, which is interpreted to indicate that the elongated crystals grewin situ and were not concentrated by flow differentiation as this would produce a linear fabric. It is suggested that this texture formed as a result of crystallization under conditions of relatively slow cooling and minimal supercooling. Under these conditions growth rate is high, whilst nucleation rate is low, producing few large crystals. Perpendicular growth is inhibited under these conditions by the absence of a supercooled zone within the boundary layer.Low concentrations of incompatible lements in this rock indicate that chemically it is a cumulate. This composition was produced as a result of migration of the residual liquid away from the olivine-plagioclase crystal mush, rather than by mechanical accumulation of the olivine and plagioclase.

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Laminierte Olivin-Spinifexstrukturen in der Mount Ayliff-Intrusion, Südafrika

Zusammenfassung In der Mitte der Lherzolith-Einheit der Mount Ayliff-Intrusion, Südafrika tritt eine dünne Lage aus Spinifex-Troktolith auf. Olivin-Kristalle erreichen eine Länge von 1 cm, haben ein Seitenverhältnis bis zu 20 und liegen parallel zum Kontakt. Diese Lage wird eher als Intrusion in ein bereits bestehendes Paket aus Kumulaten interpretiert als eine Lage, die sich an der Grenze zwischen Schmelze und Kristallen in der Magmakammer bildete. Die Kristalle bilden ein planares, nicht lineares Gefüge, von dem angenommen wird, daß es ein Wachstum der elongierten Kristallein situ anzeigt, nicht jedoch eine Konzentration der Kristalle durch Fliess differentiation, welche ein lineares Gefüge bewirken würde. Diese Struktur dürfte auf Kristallisation bei relativ langsamer Abkühlung und minimaler Unterkühlung zurückgehen. Unter solchen Bedingungen ist die Wachstumsrate hoch, während die Keimbildungsrate niedrig ist, was zu wenigen, aber großen Kristallen führt. Senkrechtes Wachstum wird unter diesen Bedingungen durch das Fehlen einer unterkühlten Zone innerhalb der Grenzfläche verhindert.Die niedrigen Konzentrationen inkompatibler Elemente in diesem Gestein weisen dieses als Kumulat aus. Diese Zusammensetzung resultiert aus der Migration der Restschmelze weg vom Olivin-Plagioklas-Kristallbrei, anstatt aus mechanischer Akkumulation von Olivin und Plagioklas.

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With 5 Figures     

Olivine phenocrysts in some Cameroonian Basalts—implications for primary magma composition

Summary The chemical composition of olivine phenocrysts was determined for 13 basaltic samples taken from the central part of the Cameroon Volcanic line to estimate the compositions of the primary olivine phenocrysts and the primary magmas. The Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines attain 0.91, though many of the magnesian olivines are identified on a textural basis as xenocrysts from peridotite inclusions. Most magnesian olivine phenocrysts have Mg/(Mg + Fe) ratios of 0.87–0.88 and NiO contents of 0.32–0.35 wt %. The NiO versus Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines can be used to estimate the compositions of the primary phenocrysts in a range of Mg/(Mg + Fe) = 0.88–0.90. Assuming the Fe(3)/(total Fe) ratios of the magmas are 0.17–0.25, which is estimated from the Fe-Mg partitioning between plagioclase and groundmass, the compositions of the primary magmas were obtained from the Fe²⁺-Mg partition equilibrium with the primary olivine phenocrysts. The primary magmas of the Cameroonian basalts have 13.5 ± 4.0 wt MgO, which is similar to the compositions of basalts with highest MgO contents reported so far from the Cameroon volcanic line.

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Olivin Kristalle in einigen Basalten aus Kamerun: Hinweise auf die Zusammensetzung des primitiven Magmas

Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Olivin Phenokristallen wurde in 13 Basalt-Proben, die vom Zentralteil .des Kamerun-Vulkangürtels stammen, bestimmt, um Hinweise auf die Zusammensetzung der primären Olivineinsprenglinge and des primären Magmas zu erlangen. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse der Olivine reichen bis 0.91, obwohl viefle dieser Mg-Olivine auf Grund textureller Kriterien als aus Peridotit-Einschlüssen stammende Xenokristalle zu identifizieren sind. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnsse der Hauptmasse der Olivin-Phenokristalle liegen im Bereich von 0.87 bis 0.88, die Ni0 Gehalte zwischen 0.32 und 0.35 Gew %. Die Ni0 gegen Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse eignen sich zur Abschätzung der Zusammensetzung der primären Phenokristalle, solange die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse im Bereich von 0.88 bis 0.90 liegen. Die Zusammensetzung des Primärmagmas wurde mittels der Fe²⁺-Mg-Verteilung zwischen dem Magma und den sich mit dem Magma im Gleichgewicht befindlichen primären Olivinkristallen unter der Annahme eines Fe³⁺/Fe total Verhältnisses von 0.17–0.25, welches sich aus der Mg-Fe Verteilung zwischen Plagioklas und Grundmasse ergibt, bestimmt. Demnach ergibt sich für das primäre Magma der Kamerun Basalte ein MgO Gehalt von 13.5 + 4.0 Gew%. Dieser Wert ist mit der Zusammensetzung von Basalten mit höchsten MgO-Gehalten, wie sie bisher vom Kamerun-Vulkangürtel berichtet worden sind, vergleichbar.

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With 6 Figures     

The nature of the chemical bonds in sulvanite,Cu3VS4 1

Summary It is shown that a completely tetrahedral structure for Cu₃VS₄ would be unstable because of a large residual electric charge on the vanadium atom. The observed structure of sulvanite places six copper atoms, as well as four sulfur atoms, within bonding distance of each vanadium atom. The consideration of alternative valence-bond structures that are compatible with the electroneutrality principle (atomic charges restricted to the range between–1 and +1) leads to the bond numbers 0.50 for Cu–S and 0.29 for V–Cu, with 1.00 assumed for V–S. These bond numbers correspond reasonably well with the observed bond lengths and with electroneutrality (charges-0.27 for Cu, +0.06 for V, +0.19 for S). The bond angles at the sulfur atom indicate some bond-bending strain, estimated at 0.85 kcal mole^–1 per sulfur atom. This study of the sulvanite structure thus provides an explanation of the concentration of the four bonds formed by the sulfur atom into a small solid angle on one side of the atom.

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß eine Struktur mit durchgehend tetraedrischer Koordination für Cu₃VS₄ wegen der großen Restladung des Vanadiumatoms instabil wäre. In der beobachteten Struktur des Sulvanites liegen sowohl vier Schwefelatome wie sechs Kupferatome im Bindungsabstand zu jedem Vanadiumatom. Die Betrachtung anderer kovalenter Strukturen, die mit dem Elektroneutralitäts-Prinzip (Atomladungen auf den Bereich zwischen –1 und +1 beschränkt) verträglich sind, führt auf Bindungszahlen 0,50 für Cu–S und 0.29 für V–Cu, wenn 1,00 für V–S angenommen wird. Diese Bindungszahlen entsprechen den beobachteten Bindungslängen und der Elektroneutralität (Ladungen –0,27 für Cu, +0,06 für V, +0,19 für S) ziemlich gut. Die Bindungswinkel am Schwefelatom deuten auf eine gewisse Spannung durch Verbiegung der Bindungen hin, die auf 0,85 kcal·mol^–1 pro Schwefelatom geschätzt wird. Diese Untersuchung der Sulvanitstruktur liefert so eine Erklärung für die Konzentration der vier von Schwefel ausgehenden Bindungen in einem kleinen räumlichen Winkelbereich an einer Seite des Atoms.

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With 1 Figure

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Dedicated to ProfessorF. Machatschki on the occasion of his 70th birthday.     

Mineralogy and mineral chemistry of snow filter residues in the vicinity of the nickel-copper processing industry, Kola Peninsula, NW Russia

Summary Fifteen snow samples were collected at the end of the 1995/96 winter in the vicinity (1.5–8 km) of the copper-nickel processing plants at Zapoljarnij, Nikel and Monchegorsk on the Kola Peninsula, NW Russia. Polished sections were made from the snow filter residues for microscopic and qualitative and quantitative electron microprobe investigations. Particles in snow are derived from either geogenic¹, or technogenic sources². Ore particles from two different Ni-Cu deposits can be identified in the snow: i) local Pechenga ore and ii) imported ore from Norilsk-Talnakh. Technogenic particles consist of a wide spectrum of sulphides (Ni-Cu-Fe-Co), oxides (Fe-Ni-Cu), metallic phases and alloys (Ni-Cu-Fe-Co), as well as slag particles and coke. Differences in the processing technologies used in the three plants (e.g. roasting, smelting to Cu-Ni matte, converting, refining) can be deduced from the mineralogy of the particulate emissions. The mineralogy of particulate matter in snow is characteristic for each emitter and can thus be used to fingerprint different sources. PGE-bearing sulphides (pentlandite with 0.2–0.3 wt% Pd) have been observed in the particulate emissions from Zapoljarnij and discrete PGE-phases at Monchegorsk.

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Mineralogie und Mineralchemie von Schnee-Filtraten aus dem Bereich der NickelKupfer Kombinate der Kola-Halbinsel, NW Rußland

Zusammenfassung Fünfzehn Schneeproben wurden in der Nähe (1.5–8 km) von Kupfer-Nickel-Minen und Mitten in Zapoljarnij, Nikel und Monchegorsk auf der Halbinsel Kola, NW Rußland, am Ende des Winters 1995/96 genommen. Anschliffe von Schneefilterrückständen wurden für die mikroskopischen Untersuchungen Bowie für qualitative und quantitative Mikrosondenanalytik angefertigt. Die in den Anschliffen beobachteten Phasen sind teils geogener¹, teils technogener² Herkunft. Die geogenen Partikel sind Teil der lokalen Staubemissionen (Pechenga Ni-Cu-Tagebaue, Transport und Aufbereitung von Erzen). Die technogenen Partikel repräsentieren ein breites Spektrum unterschiedlich zusammengesetzter Sulphide (Ni-Cu-Fe-Co), Oxyde (Fe-Ni-Cu), metallischer Phasen und Legierungen (Ni-Cu-Fe-Co), sowie Schlacke-Partikel und Koks. Variationen der Zusammensetzung und im Auftreten dieser Phasen ermöglichen Rückschlüsse auf die im Prozess eingesetzten Erze und auf verschiedene Stadien der Prozesstechnik (z.B. Rösten, Schmelzen auf Cu-Ni Stein, Konvertieren auf Cu-Ni Feinstein, Raffinieren) in den lokalen Haupternittenten. Ausserdem konnten PGE-führende Sulphide (Pentlandit mit 0.2–0.3 Gew% Pd) und separate PGE-Phasen in den partikulären Emissionen von Zapoljarnij and Monchegorsk identifiziert werden.

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With 8 Figures     

Zur Genese der kretazischen Eisenerze von Auerbach (Oberpfalz)

Zusammenfassung Die kretazischen Auèrbacher Eisenerze sind in Erosionsrirmän in Malmkalk bzw. -dolomit überwiegend syngenetisch-sedimentär durch, Ausfällung von Fe⁺⁺-und HCO₃ -Ionen enthaltenden Lösungen als Siderit bzw. — nach Oxydation des Eisens - als Nadeleisenerz zur Ablagerung gelangt. Ein Teil der heute vorliegenden Nadeleisenerze ist auch auf spätere Oxydation von primärem Eisenkarbonat zurückzuführen. Wesentliche Hinweise auf die Genese geben — außerden Lagerungsverhältnissen — vor allem der geringe Aluminiumgehalt der hochprozentigen Erze und der hohe Kohlenstoffgehalt der Weißerze; daneben werden auch andere Elemente, wie Bor, Yttrium, Phosphor, Mangan, Titan usw. zur Dentung herangezogen.Den Herren der Maxhütte möchten wir für die Förderung der Arbeit und die Erlaubnis zur Veröffentlichung und Herrn Prof. Dr. C. W.,Correns für seine vielseitige Unterstützung aufrichtig danken, außerdem auch Herrn Prof. Dr. Tx. ERNST, in dessen Institut ein Teil der abschließenden Arbeiten durchgeführt wurde. Herrn Dr. H.Tilliviann (Bayer. Geol, Landesamts danken wir für zahlreiche, freundliche Hinweise und die Überlassung von Proben.     

Influence of vibration grinding and calcination on the physico-chemical properties of Egyptian kaolinite

Summary The effects of vibratory grinding and calcination on the structure and reactivity of Kalabsha kaolinite were studied by means of XRD, IR, DTA and surface area determination. Leaching experiments on ground and calcined samples were carried out using 20% HCl for aluminum extraction. At the early stages of grinding, partial destruction of stacked kaolinite layers occurred. These changes were associated with an increase in surface area due to formation of fine grains with numerous boundaries. Further grinding, as well as calcination, led to deterioration of the kaolinite structure. A significant increase of surface area was observed, starting from 18 m²/g for the original sample to a maximum of 42 m²/g after 120 minutes of grinding and 30 m²/g after calcination at 300°C. The extraction of aluminum after 30 minutes leaching time was about 97% for kaolinite ground for 240 minutes, and about 93% for kaolinite calcined at 550°C.

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Der Einfluß von Aufmahlen und Kalzinierung auf die physiko-chemischen Eigenschaften von ägyptischem Kaolinit

Zusammenfassung Die Effekte von Vibrations-Mahlung und Kalzinierung auf die Struktur und die Reaktivität von Kalolinit aus Kalabsha wurden mit XRD, IR, DTA und Methoden zur Bestimmung der Oberfläche untersucht. Auslaugungsexperimente zur Extraktion des Aluminiums erfolgten an gemahlenen und kalzinierten Proben unter Verwendung 20% er Salzsäure. In den Frühstadien des Mahlprozesses tritt eine teilweise Zerstörung der Kaolinitschichtstruktur auf. Diese Änderungen gehen mit einer Zunahme der Oberfläche, infolge der Neubildung von Körnern mit zahlreichen Korngrenzen, einher. Weiteres Aufmahlen und Kalzinieren führt zu zusätzlicher Zerstörung der Kaolinitstruktur. Eine signifikante Zunahme der Oberfläche von 18 m²/g für das Ausgangsmaterial auf 42m²/g nach 120 min Aufmahlen, bzw. auf 30 m²/ g nach Kalzinierung bei 300°C ist zu beobachten. Die Extraktion von Aluminium nach 30 minütiger Auslaugung liegt bei 97% für gemahlenen Kaolinit (240 min) und bei 93% für bei 550°C kalzinierten Kaolinit.

     

The tectonic significance of joints in the Canary islands

SummaryThe Tectonic Significance of Joints in the Canary Islands The orientations of joints were measured on four islands of the Canary Archipelago: Lanzarote, Gran Canaria, Tenerife and La Gomera. Although the rocks on these islands are mostly of volcanic origin, evidence is adduced that many joints can be considered as of tectonic origin and that those not of tectonic origin, viz. those caused by shrinking of lava during cooling, can be expected to cancel out in a statistical evaluation procedure due to their random orientations. Accordingly, the data were processed by a statistical method of Kohlbeck and Scheidegger and preferential joint strikes were determined for the islands mentioned. It was found that one of the strike directions is consistent on all the islands; the conjugate one is less so, but it agrees with the direction of the Bouguer-anomaly axes in the area. From the preferred joint-orientations, one can calculate the maximum tectonic compression directions. There is somewhat less consistency here because of the variability of one of the joint-sets; however, for the area as a whole, one obtains essentially an EW compression. This is in conformity with the idea of an Atlantic tectonic plate moving eastward away from the mid-Atlantic ridge toward Africa.

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ZusammenfassungDie tektonische Bedeutung der Klüfte auf den Kanarischen Inseln Auf vier Inseln (Lanzarote, Gran Canaria, Tenerife und La Gomera) des kanarischen Archipels wurden Kluftstellungen gemessen. Obwohl das Gesteinsmaterial auf diesen Inseln meistens vulkanischer Herkunft ist, wurde gezeigt, daß Grund zur Annahme besteht, daß viele Klüfte durch tektonische Kräfte erzeugt wurden und daß diejenigen, welche durch den Volumenschwund bei der Abkühlung von Lava entstanden sind, bei einer statistischen Auswertung der Daten ohne Bedeutung sind. Die Meßwerte wurden somit nach der statistischen Methode von Kohlbeck und Scheidegger ausgewertet und bevorzugte Streichrichtungen für die Klüfte berechnet. Es ergab sich, daß eine der Streichrichtungen für alle Inseln gleich ist; die konjugierte dazu verändert sich allerdings, doch im gleichen Sinne, wie die Richtung der Bouguer-Anomalien Achsen des Schwerefeldes. Aus den bevorzugten Kluftstellungen läßt sich die größte tektonische Druckrichtung berechnen. Wegen der Variabilität einer der bevorzugten Kluftstellungen ergibt sich hier etwas weniger Konsistenz; es kommt aber trotzdem für das gesamte Gebiet eine Ost-West-Kompression heraus. Dies ist in Übereinstimmung mit der Annahme aus der Plattentektonik, daß sich die atlantische Platte ostwärts von der mittelatlantischen Schwelle gegen den Kontinent von Afrika hin bewegt.

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RésuméLa signification tectonique des diaclases dans l'archipel des Canares L'auteur a eu l'occasion de visiter quatre îles des Canares (Lanzarote, Gran Canaria, Tenerife et La Gomera) pour y mesurer l'orientation des diaclases dans un nombre des affleurements. Bien que la majorité des roches soit d'origine volcanique avec des diaclases produites par le refroidissement des laves après leur emplacement, il y a raison de supposer que beaucoup d'affleurements ne montrent pas des effets thermiques, mais surtout des effets tectoniques. En effet, une évaluation statistique des orientations des diaclases trouvées dans l'archipel des Canares montre une consistence notable de laquelle on peut déduire la direction des contraintes principales dans la région. Les dernières s'accordent bien avec l'idée d'un mouvement du fond de l'océan Atlantique vers le continent d'Afrique.

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With 22 Figures     

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

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

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

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

     

Zur Frage der Normung und Darstellung des Regelungsgrades von Gefügediagrammen

Zusammenfassung Die Wahl des Zählpunktabstandes für die Auszählung von Gefügediagrammen auf dem Schmidtschen Netz wird diskutiert. Es wird gezeigt, daß bei Verwendung eines Zählpunktabstandes von 0.5 cm die Schwerpunkte der Maxima der Polverteilung mit genügender Genauigkeit erfaßt werden. Als Zählfläche wird der Kreis von 1% der Netzfläche gewählt. Verwendung von Zählkreisen verschiedener Größe in einem Diagramm führt zu falschen Ergebnissen. Es wird eine Norm für das Auszählen vorgeschlagen, um Gefügediagramme reproduzierbar zu machen.Für die Darstellung des Regelungsgrades wird eine Methode vorgeschlagen, die vom Gefügediagramm ausgeht, aber auf der tatsächlichen Polverteilung fußt und ohne große Rechenoperationen auskommt. Durch diese Methode lassen sich gleichartige Gefügediagramme verschiedener Polzahl miteinander vergleichen.

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Summary The grid size for counting fabric diagrams on the Schmidt net is discussed. It can be shown that counting out at each corner of a 0.5 cm square grid will grant sufficient accuracy in indicating the location of each maximum of the diagram. A circle of 1% of the Schmidt net's area is chosen to act as counting circle. Inaccuracies will occur if counting circles with different areas are used for counting the same fabric diagram. A rule for counting fabric diagrams is proposed in order to make the diagrams reproduceable.A method is proposed for computation of the degree of orientation. This method uses the counted and contoured fabric diagram, but it is based on the real distribution of the points, and no great computations are involved. This method allows fabric diagrams derived from different numbers of poles to be compared.

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Mit 17 Textabbildungen

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Nach einem Vortrag, gehalten am 11. Mai 1964 vor der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft in Wien.     

Poikilitic chromfite in komatiitic cumulates

Summary Chromite is a widespread accessory mineral in olivine-rich cumulates derived from komatiitic lavas. The distribution and crystal habit of chromfite is related to the degree of differentiation of the parent magma as reflected in the composition of cumulus olivine. Cumulates with olivine forsterite content greater than 93 mol percent typically contain no chromfite at all, while chromfite forms clusters of disseminated euhedral grains in cumulates with forsterite less than 91 mol percent. In the forsterite 91–93 interval, chromite may develop lobate interstitial habits. In the Six Mile Well ultramafic complex in the Yakabindie region of the Agnew-Wiluna greenstone belt, and in other olivine-rich komatiitic units within this belt, chromfite shows well developed poikilitic textures enclosing olivine.The absence of intercumulus silicate phases in these rocks and the low normative chromfite content of the parent magma make it impossible for these chromfite grains to have crystallised from intercumulus trapped liquid. These rocks must be cotectic chromite-olivine adcumulates, owing their unusual texture to differing relative rates of nucleation and growth of chromfite and olivine, crystallising togetherin situ. This observation provides further evidence for a cumulus origin for oikocrysts in layered intrusions, and casts doubt on the usefulness of cumulus terminology.

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Poikilitischer Chromit in komatiitischen Kumulaten

Zusammenfassung Chromit ist in Olivin-reichen Kumulaten, die von komatiitischen Laven abstammen, ein häufiges akzessorisches Mineral. Die Verteilung und der Kristallhabitus von Chromit hängt vom Grad der Differentiation des Stammagmas, der in der Zusammensetzung der Kumulus-Olivine zum Ausdruck kommt, ab. Für Kumulate mit Olivinen mit einem Forsterit-Gehalt von über 93 mol.% ist es charakteristisch, daß sie überhaupt keinen Chromit enthalten, während Chromit in Kumulaten mit Olivinen mit weniger als 90 mol.% Forsterit Cluster aus fein verteilten, idiomorphem Körnern bildet. Im Intervall Forsterit 90–93 kann Chromit lobate, interstitielle Formen ausbilden. Im ultramafischen Komplex Six Mile Well in der Yakabindie-Region des Agnew-Wiluna-Grünsteingürtels und in anderen Olivin-reichen komatiitischen Einheiten in diesem Gürtel zeigen die Chromite gut entwickelte poikilitische Texturen mit eingeschlossenen Olivinen.Da silikatische Interkumulus-Phasen in diesen Gesteinen fehlen und der normative Chromitgehalt des Stammagmas niedrig ist, können diese Chromitkörner nicht aus einer Interkumulus-Schmelze auskristallisiert sein. Diese Gesteine müssen daher kotektische Chromit-Olivin-Adkumulate sein, die ihre ungewöhnliche Textur den variierenden relativen Keimbildungs- und Wachstumsraten von Chromit und Olivin, die gemeinsam in situ kristallisierten, verdanken. Diese Beobachtung stellt einen weiteren Beweis für die Entstehung von Oikokristallen als Kumulusphase in geschichteten Intrusionen dar und läßt die Zweckmäßigkeit der Kumulus-Terminologie als zweifelhaft erscheinen.

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With 5 Figures     

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

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

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

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

Zur Lagerstättengenetischen Deutung der Isotopenverhältnisse am Blei und Schwefel

Zusammenfassung Es werden einige der Voraussetzungen untersucht, unter denen sich aus den Isotopenverhältnissen von Blei, Schwefel und anderen am Aufbau einer Lagerstätte beteiligten Elementen Aussagen über die Bildungsbedingungen und genetischen Zusammenhänge herleiten lassen.Am Blei interessiert in diesem Zusammenhang in erster Linie die Anomalie gegenüber demHolmes-Houtermanschen Bleimodell, während das Absolutalter nur zur Kontrolle bzw. zum Einhängen in das geologische Zeitschema benötigt wird. Auf die Entstehungsursachen der Anomalien wird im Abschnitt B eingegangen.Bei den leichteren Elementen — wie z. B. H, C, O und S — treten im Verlaufe geochemischer Prozesse Isotopen-Trenn-Effekte auf, und man kann daher aus den Isotopenverhältnissen bspw. auf eine voraufgegangene Teilnahme am exogenen Kreislauf schließen. Derartige Messungen sollen möglichst vollständig in die Untersuchungen einbezogen werden und wurden im vorliegenden Programm bereits für den Schwefel des Bleiglanzes (PbS) durchgeführt (Abschnitt C).Im Abschnitt D wird kurz auf die Meßtechnik eingegangen, und Abschnitt E gibt einen Überblick auf die Meßergebnisse an Lagerstätten des Westharzes (Oberharz, St. Andreasberg, Rammelsberg). Die Auswertung der Blei-Messungen (Abschnitt F) und Schwefel-Messungen (Abschnitt G) bringt für das gewählte Modell-Arbeitsgebiet interessante Ergänzungen der bekannten genetischen Zusammenhänge, so daß die Übertragung der Untersuchungstechnik auf andere Lagerstättengebiete nützlich erscheint.Die Messungen wurden größtenteils im Massenspektrometer-Laboratorium der Bundesanstalt für Bodenforschung, Hannover, durchgeführt. Das Probenmaterial stammt aus eigenen Aufsammlungen sowie aus den Sammlungen der Herren Berging. E.Bock, St. Andreasberg, Dr. E.Kraume, Goslar, und Prof. Dr. H.Rose, Hamburg. Außerdem wurden die ersten Teilergebnisse eines gemeinsam mit Herrn Dr.-Ing. H.Hüttenhain, Clausthal, begonnenen Untersuchungsprogramms verwertet.Ich möchte an dieser Stelle allen im Text genannten Herren für die Überlassung von Untersuchungsmaterial und für fruchtbare Anregungen danken, vor allen Dingen aber auch meinem bisherigen Kollegen, Herrn Dipl.-Phys. H.Lenz, sowie den Damen M.Fassbender, U.Rätsch und U.Römer für die Durchführung der zahlreichen Analysen und Auswertungen.     

Sedimentäre Barytgefüge im Wettersteinkalk der Gailtaler Alpen

Zusammenfassung Barytlager, die an stratigraphische Horizonte innerhalb des oberen Wettersteinkalkes (Ladin) von Bleiberg (Gailtaler Alpen) gebunden sind, werden als synsedimentäre Bildungen aufgefaßt. Für diese Erklärung sprechen allmähliche Übergänge der Barytschichten zum normalen Kalkgestein und die Einbeziehung raumrhythmischer Barytfeinschichten in die paradiagenetischen Formungen des umgebenden Sedimentes. Die Mineralparagenese der Rhythmite umfaßt ferner Fluorit, Quarz, Calcit, Zinkblende, Bleiglanz, Pyrit, Markasit und Tonminerale, für die dieselbe Genese gilt. Der Baryt tritt in Form dünntafeliger Kristalle auf, die nach der Gestalt mehr oder weniger deutlich in die Schichtflächen eingeregelt sind. Als Ursachen hierfür und für die Konturengestaltung der tafeligen Begrenzungsflächen werden mechanische Anlagerung von schwebend gebildeten Kriställchen, hauptsächlich aber anschließende chemische. Anlagerung, d. h. Weiterwachsen der Kristalle im Bereich der Sedimentationsoberfläche, und Setzung für wahrscheinlich gehalten. Als Stofflieferanten für die Paragenese werden submarin-hydrothermale Lösungen angenommen.

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Summary Barite deposits are found only within the upper Wetterstein limestone (Ladinian) or Bleiberg (Gailtal Alps). They are considered to be synsedimentary formations. This explanation is substantiated by gradual transitions of the barite layers to ordinary limestone and the joint paradiagenetic deformation of the rhythmic barite laminites and the surrounding sediment. The mineral paragenesis of the rhythmites further comprises fluorite, quartz, calcite, sphalerite, gelena, pyrite, marcasite, and clay minerals which were formed in the same way. Barite occurs in the form of crystal platelets which, due to their shape, were deposited in the direction of the strata. This direction of deposition as well as the contours of the crystals are due to the mechanical deposition of the small crystals formed while floating, mainly however, to the subsequent chemical deposition. This means that growth of the crystals within the sedimentation surface and compaction are likely. Submarine hydrothermal solutions are considered to have supplied the material for the paragenesis.

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Mit 8 Textabbildung     

Evolution of gold mineralization in the Ashanti Gold Belt,Ghana: Evidence from carbonate compositions and parageneses

Summary Ankerite, siderite, calcite and magnesite occur in variable proportions within all host and mineralized rocks of the Bogosu and Prestea mining districts of the Ashanti Gold Belt, Ghana. The compositions of coexisting ankerite-siderite grains establish that complex rhythmically zoned growth banding and replacement textures are present. This compositional variation is attributed to episodic fluctuation in the temperature and composition of fluids in the Bogosu-Prestea mesothermal gold system. Temperatures derived from the ankerite-siderite composition geothermometer are generally consistent with those from calcite-dolomite, arsenopyrite, carbon and oxygen stable isotope, and fluid inclusion geothermometers, and are about 360°C for the metamorphic peak, 400 to 350°C for carbonate alteration of mafic dikes, and 340 to 140°C for gold deposition. The latter range occurs on a thin-section scale and represents separate pulses of fluid in the ore conduit.

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Entstehung der Goldvererzung im Ashanti Gold Belt, Ghana: Rückschlüsse aus Karbonat zusammensetzungen und Paragenesen

Zusammenfassung In allen Wirtsgesteinen und mineralisierten Gesteinen der Bergbaureviere von Bogosu und Prestea im Ashanti Gold Belt, Ghana treten Ankerit, Siderit, Calcit und Magnesit in unterschiedlichen Verhältnissen auf. Die Zusammensetzung von koexistierenden Ankerit-Siderit-Körnern zeigt eine komplexe, rhythmisch zonierte Wachstumsstreifung und Verärdngungsstrukturen. Diese Änderungen in der Zusammensetzung sind auf episodische Fluktuationen der Temperatur und der Zusammensetzung der Fluide im mesothermalen Goldsystem von Bogosu-Prestea zurückzuführen. Temperaturen nach dem Ankerit-Siderit-Geothermometer stimmen im allgerneinen mit jenen aus Geothermometern, die auf Calcit-Dolomit, Arsenopyrit, den stabilen Isotopen von Kohlenstoff and Sauerstoff und auf Flüssigkeitseinschlüssen beruhen, überein. Sie liegen bei rund 360°C für den Höhepunkt der Metamorphose, bei 400 bis 350°C für die Karbonat Alteration der matischen Gänge and bei 340 bis 140°C für die Gold-Fällung. Der letztgenannte Bereich tritt in Dünnschlif Maßstab auf and repräsentiert einzelne Schübe von Fluid in den Erzgängen.

     

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     

Beiträge zur Kenntnis seltener Arsenatmineralien unter besonderer Berücksichtigung von Vorkommen des Schwarzwaldes

Zusammenfasung Der zweite Teil dieser Arbeit, die mit der vorliegenden Folge ihren Abschluß findet, befaßt sich mit Aluminium- und Eisenarsenaten. Im ersten Abschnitt werden Mineralien der Beudantit-Crandallicgruppe behandelt, im zweiten Abschnitt Glieder der Pharmakosideritgruppe.Zu den beschriebenen Mineralien der Beudantit-Crandallitgruppe gehören Beudantit, Dussertit, Weilerit und ein neues Mineral der Crandallitgruppe von Neubulach.Bei der Untersuchung des Beudantits von der Grube Silberbrünnle bei Haigerach zeigte es sich, daß ein Teil der auftretenden Kristalle sulfatfrei ist. Die sulfatfreien Kristalle weisen gegenüber den sulfathaltigen des Beudantits im eigentlichen Sinne gewisse Unterschiede in den Eigenschaften auf. Ihre Gitterkonstanten sind etwas größer, ebenso die Brechungsindizes. Streng genommen wären die sulfatfreien Kristalle nach der bisherigen Gepflogenheit als neue Mineralart zu betrachten und der Crandallitgruppe zuzuordnen.Dussertit wird von zwei Fundorten des mittleren Schwarwaldes beschrieben. Zum Vergleich wurde auch Dussertit von Djebel Debar/Algerien in die Untersuchungen mit einbezogen.Dem Weilerit, einem neuen Mineral der Beudantitgruppe aus der Grube Michael im Weiler bei Lahr, kommt die Formel BaAl₃H_0–1(AsO₄,SO₄)₂(OH)_7–6 zu. Diese Formelschreibweise trägt der Tatsache Rechnung, daß das AsO₄/SO₄-Verhältnis nicht genau bekannt ist. Zu Vergleichszwecken wurde die Verbindung BaAl₃H(AsO₄)₂(OH)₆, die sich vom Weilerit nur durch das Vergleich der Eigenschaften dieser Verbindung mit jenen des natürlichen Minerals ergaben sich zusätzliche Anhaltspunkte hinsichtlich der Zusammensetzung des Weilerits.Das Mineral der Crandallitgruppe von Neubulach mit der wahrscheinlichen Formel (Ba,Ca,Cu) (Al,Fe)₃H(AsO₄)₂(OH)₆ ist mit dem Weilerit und der erwähnten künstlichen Verbindung eng verwandt, jedoch etwas komplizierter zusammengesetzt. Das teilweise isotrope Verhalten des Minerals sowie niedrige Lichtbrechungswerte lassen auf einen geringen Kristallisationsgrad schließen. Eine Übersicht über die Glieder der Beudantit-Crandallitgruppe mit einer Tabelle beschließt den ersten Abschnitt.Der folgende Abschnitt berichtet über die Entdeckung von zwei neuen Gliedern der Pharmakosideritgruppe. Es konnte festgestellt werden, daß es in der Natur neben dem kalium- und eisen(III)-haltigen Pharmakosiderit auch Glieder gibt, welche Barium an Stelle von Kalium und Aluminium an Stelle von Eisen(III) enthalten. Bariumhaltiger Pharmakosiderit mit Eisen als dreiwertigem Kation (Barium-Pharmakosiderit) wird von der Grube Clara bei Oberwolfach, mit Aluminium und Eisen in wechselnden Mengen bei vorherrschendem Aluminiumgehalt (Barium-Alumopharmakosiderit) von Neubulach beschrieben. Daneben finden sich Angaben über kalium- und eisen(III)-haltigem Pharmakosiderit aus Cornwall. Außerdem wurde reiner Barium-Alumopharmakosiderit künstlich dargestellt. Dadurch waren Rückschlüsse auf das Aluminium/Eisen-Verhältnis im natürlichen Barium-Alumopharmakosiderit möglich. Abschließend wird eine tabellarische Übersicht über die Glieder der Pharmakosideritgruppe gebracht. 3. Folge (Schluß) Mit 6 Textabbildungen     

Über das Strömen von Flüssigkeiten durch Sandsteine

Zusammenfassung Die Untersuchung des Fließens verschiedener Flüssigkeiten durch Sandsteine mit Tongehalten von 1–5% ergibt, daß dieDarcysche Beziehung für Luft, Tetrachlorkohlenstoff und Cyclohexan gilt. Benzol verhält sich vielleicht etwas abweichend. Wasser und Elektrolytlösungen strömen langsamer als es ihrer Viskosität und der Luftdurchlässigkeit entspricht. Außerdem besteht für Wasser und Elektrolytlösungen keine lineare Proportionalität zwischen Druckgefälle und Fließgeschwindigkeit. Bei NaCl-Lösungen hängt die Fließgeschwindigkeit vom NaCl-Gehalt ab. Sie ist für denselben Sandstein um so größer je höher die Salzkonzentration ist.Die Ungültigkeit derDarcyschen Beziehung für Wasser und Elektrolytlosungen wird so erklärt, daß in diesem Fall zwischen Porenwänden und Flüssigkeit eine Wechselwirkung besteht, derzufolge die letztere beim Passieren der engen Porenkanäle gehemmt wird. Es ist anzunehmen, daß these Erscheinung bei Wasser und wäßrigen Losungen so zu erklären ist, daß an der Oberfläche der Tonminerale Wasser auf Grunt von Dipolkräften und von osmotischen Gleichgewichten (Donnangleichgewichte) gebunden wird. Die Wasserbindung reiner Tonminerale wurde in besonderen Versuchen gemessen.Die Messungen wurden in unserem Laboratorium zu einem Teil von Herrn Dipl.-Ing. P.Farahmand im Rahmen seiner Clausthaler Dr.-Dissertation durchgeführt und Bind dort ausführlicher beschrieben. Wir danken HerrnFarahmand für seine Teilnahme an dieser Untersuchung. Wir danken ferner dem Chefgeologen unserer Gesellschaft, Herrn Dr. A.Roll, für die Ermöglichung dieser Arbeit.Herrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Petrology of clinopyroxenite ejecta from Somma-Vesuvius and their genetic implications

Summary A suite of clinopyroxenite nodules, megacrysis and associated lavas from Somma-Vesuvius, Italy, has been investigated to establish its possible genetic relationships with the leucitebearing lavas of the Roman Region. The clinopyroxenites are essentially composed of clinopyroxene + mica and subordinate olivine, plagioclase, spinels, apatite and glass. The megacrysts are clinopyroxene fragments. The associated lavas are leucite-tephrites and a tephritic leucitite.The mineralogy of the clinopyroxenites is distinctive but gradational to that of the Somma-Vesuvius lavas and reflects subvolcanic crystallization of a silica-undersaturated, mafic magma. The megacrystic clinopyroxene is probably related to the clinopyroxenites.The chemical composition of the clinopyroxenites shows strong affinites to that of the Somma-Vesuvius lavas and corresponds to leucite basanite compositions. Interstitial glass in the clinopyroxenites represents a residual liquid from clinopyroxenite crystallization. This glass approaches the chemical composition of the Somma tephrites.The experimental melting of two clinopyroxenites at 1 atm demonstrates that the essential assemblage of the Somma-Vesuvius lava, leucite + clinopyroxene, may develop from basanite compositions where olivine disappears by reaction with the liquid to form clinopyroxene. It is concluded that the clinopyroxenites represent basanitic magma crystallized at depth and that the Somma-Vesuvius leucite-bearing lavas are potential derivatives of this magma.

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Petrologie von Klinopyroxenit-Auswürflingen von Somma-Vesuv und ihre genetische Bedeutung

Zusammenfassung Leucit-Tephrite und tephritische Leucitite der Romana enthalten Klinopyroxenit-Einschlüsse sowie Kristalle von Klinopyroxen, Glimmer, und untergeordnet Olivin, Plagioklas, Spinell, Apatit und Glas. Die genetischen Beziehungen zwischen Laven und Einschlüssen wurden an Hand der Ergebnisse petrologischer und geochemischer Untersuchungen überprüft.Die Mineralogie der Klinopyroxenite kann mit der der Somma-Vesuv-Laven korreliert werden und weist auf subvulkanische Kristallisation eines Si-untersättigten, mafischen Magmas hin.Die chemische Zusammensetzung der Klinopyroxenite zeigt deutliche Beziehungen zu den Laven von Somma-Vesuv und entspricht einem leucit-basanitischen Typ. Restschmelze der Klinopyroxenit-Kristallisation ist als Glas auf der Intergranulare erhalten. Die Zusammensetzung dieser Gläser ähnelt der von Somma-Tephriten.Schmelzversuche an zwei Klinopyroxeniten bei 1 atm zeigen, daß die wichtigste Mineralassoziation der Somma-Vesuv-Laven, Leucit und Klinopyroxen, aus einer basanitischen Zusammensetzung abzuleiten sind. Olivin verschwindet dabei durch Reaktion mit der Schmelze und Klinopyroxen wird gebildet. Die Untersuchungen lassen erkennen, daß die Klinopyroxenite Kristallisationsprodukte in der Tiefe erstarrter basanitischer Magmen sind, und daß die leucitführenden Magmen von Somma-Vesuv als mögliche Abkömmlinge dieser Magmen zu sehen sind.

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With 3 Figures