Quantitative Untersuchungen mit der Elektronen-Mikrosonde an Pyroxenen aus Basalten und Peridotit-Einschlüssen

The chemical composition of the pyroxenes and olivines of 12 basaltic rocks and 5 lherzolite nodules was determined quantitatively by electron micro-probe analysis. The composition of the pyroxenes depends on the type of basalt in which they occur. Tholeiitic basalts with normative quartz contain three pyroxenes: orthorombic pyroxenes, pigeonites and augites. All pyroxene phases are zoned and do not show any exsolution. Their Ti and Al contents (Ca-Tschermaks and Ti-augite molecules) are small. All pyroxene phases were formed under disequilibrium with each other and with the melt because of rapid quenching. The sequence of crystallization: orthopyroxene—pigeonite—augite could be established by their Cr content.The alkali olivine basalts undersatured in SiO₂ and the olivine nephelinites are characterized by Ti and Al-rich clinopyroxenes. The distribution of Ti and Al in the pyroxenes of the alkali olivine basalts shows a differentiation trend from the cores of the phenocrysts to their outer zones and to the crystals of the ground mass. Thereby the Ca-Tschermaks molecule is being replaced more and more by the Ti-augite molecule. The Ti content of the pyroxenes of the olivine nephelinites decreases in the last stage of differentiation because simultaneously increasing amounts of titaniferous magnetite crystallize.The pyroxenes of lherzolite peridotite nodules are characterized by high Al and low Ti contents which differ according to the type of basalt (alkali olivine basalt or olivine nephelinite) in which the nodules occur. The homogeneous distribution of the elements within the single grains indicates crystallization under equlibrium conditions. The conditions of their formation are comparable to those of Al-pyroxene peridotites in the upper mantle. The composition of pyroxenes of early accumulates of alkali basaltic melts differ from those of peridotite nodules. Therefore lherzolite nodules can be taken as residues of deeper peridotite masses.     

Untersuchungen mit der Elektronenstrahlmikrosonde an natürlichen Skutteruditen

Quantitative electronprobe microanalyses of natural skutterudites from various localities have shown that the formula (Co, Fe, Ni), (As, S)₃ is valid for this mineral.The area of solid solution in the ternary diagram of the natural Co-Fe-Ni-skutterudites is nearly congruent with the area determined for synthetic skutterudites by Roseboom (1962). However, the range of solid solution may be enlarged in the diagram to the Ni-corner.Furthermore, the metal/arsenic ratio was found to conform to 13.00. Arsenic can be replaced by sulfur up to 4.5 weight-%. In addition, published analysis of skutterudites are discussed.

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Teil einer von der Fakultät für Bergbau und Hüttenwesen der TH Aachen angenommenen Dissertationsschrift.

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Danksagung. Der Verf. möchte Frau Prof. D. Schachner herzlich danken für die Förderung dieser Arbeit, die im Rahmen einer Dissertation entstand, ferner für die Erlaubnis, Sammlungsmaterial des Institutes zu benutzen. Herrn Priv.-Doz. Dr. G. Springer gilt mein Dank für die Einführung in die Mikrosondentechnik. Herrn Priv.-Doz. Dr. D. D. Klemm am Institut für allgemeine und angewandte Geologie und Mineralogie der Universität München bin ich für die freundliche Überlassung einiger Anschliffe dankbar. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich zu Dank verpflichtet für die Erlaubnis, die von ihr zur Verfügung gestellte Elektronenstrahl-Mikrosonde benutzen zu dürfen.     

Organisch-chemische Untersuchungen an Kohlen-Maceralen mit der Ionensonde (IMS-3F)

Secondary ion mass spectra of coal macerals were recorded using the new Cameca ionprobe IMS-3F. The sporinite shows the most significant mass spectrum, the fusinite spectrum is poor in fragmentation masses that characterizes its aromacity (see Table 1). This unexpected results is believed to be influenced by the limited recording of masses (<250). Nevertheless, progress is to be expected in the field of organic geochemistry using the SIMS method.     

Untersuchungen mit der Elektronenmikrosonde über die natiirlichen Mischkristallbereiche der Skutterudite

This paper demonstrates with approximately 140 electron micro probe analyses of minerals from the classic localities the areas of solid solution in the ternary diagram of the natural iron-cobalt-nickel-skutterudites. The skutterudites analyses show a. much more scattered pattern over all the diagram than presumed by the analyses or by the experimental determined areas of solid solution in the recent literature. Furthermore, a fluctuation in the metalarsenic-ratio between 1:1.9 to 1:3.3 was ascertained for this mineral type. The iron-skutterudites favour the lower metal-arsenic-ratios, the cobalt-skutterudites and respectively the cobalt-nickel-skutterudites more the medium, and the nickel-skutterudites more the higher ratios.With solely microscopic determination of the iron-skutterudite mineral phase an error could be possible, whereas the determination of the nearly pure nickee-skutterudite (which is a new mineral phase) seems certain to the author.Finally, the author tries to explain the extreme fluctuation of stochiometry in the same structure to be caused by a chiefly metalic bond in an alloy type.Zusammenfassung Anhand von über 140 Mikrosondenanalysen von Mineralien der klassischen Vorkommen wird in dieser Arbeit versucht die Mischkristallfelder im Dreieckdiagramm der natütlichen Eisen-Kobalt-Nickel-Skutterudite zu ermitteln. Dabei zeigte sick einmal eine wesentlich größere Streuung der Skutteruditanalysen, als dies aus den Analysenangaben und den experimentell bestimmten Mischkristallfeldern der bisherigen Literatur zu vermuten war. Weiterhin konnte ein außergewohnliches Schwanken des Metall-Arsenverhaltnisses zwischen etwa 1:1,9 bis 1: 3,3 bei dieser Mineralart festgestellt werden. Es zeigte sich, daß die niederen Metall-Arsenverhältnisse bevorzugt an die Eisen-Skutterudite, die mittleren mehr an die Kobalt-Skutterudite bzw. an die Kobalt-Nickel-Skutterudite und die höheren bevorzugt an die eigentlichen Nickel- Skutterudite gebunden sind.Während bei den Eisen-Skutteruditen aufgrund der rein mikroskopischen Bestimmung die Möglichkeit eineir Fehldiagnose nicht völlig ausgeschlossen werden kann, erscheint der Nachweis eines fast reinen Nickel- Skutterudites dem Verfasser als gesichert.Das kristallchemisch interessante Problem, wie these großen Stöchiometrie-schwankungen in ein und derselben Struktur ohne wesentliehe Änderungelr auftreten können, versucht der Verfasser durch eine vorwiegend metallische Bindung in einem Legierungstyp zu erklären.

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Diese Arbeit wurde auszugsweise am 9. September 1964 vor der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft auf deren Jahrestagung in Wiesbaden vorgetragen.     

Die rnikroskopische Unterseheidung von Mineralen der Karbonatgruppe

Zusammenfassung Um die petrographisch wichtigen Karbonate : Kalkspat, Dolomit, Ankerit. Siderit usw. voneinander im Dünnschliff zu trennen, hat man seit langem Färbe-methoden verwendet. Besonders hat sick die Farbung des Kalkspates auf Grund der Aluminiumchloridreaktion von LEMBERG and die Farbung der eisenhaltigen Karbonate durch Oxydation nachHallimond andSutcliffe bewahrt. Die verschiedenen Magnesiumreaktionen sind für die Dünnschliffbeobachtung noch nicht ausgearbeitet and erweisen sick (wie auch dieLembergschen Reaktionen) von der Korngröße abhängig. Durch Messung der Neigung derc-Achse and des Gangunterschiedes mehrerer gleichartiger Korner läßt sick ebenfalls grundsätzlich feststellen, um welches Karbonat es sich handelt. Praktisch entstehen dadurch Schwierigkeiten, daß nur Körner verwendbar sind., bei welchenc eine sehr große Neigung hat (> 60°) and daß die maximale Doppelbrechung der Karbonate teilweise nicht sehr verschieden ist. Durch das Ausmessen der Interferenzringe im Schnitt c bei einachsigen Kristallen gelang esBorgström, mit Hilfe einer Näherungsformel die Hauptdoppelbrechung der betreffenden Substanz zu bestimmen. Für Dünnschliffe wind das Verfahren dadurch ungenau, daß dafür die Kenntnis der Schliffdicke notwendig ist, wofür es leider noch keine scharfe Methode gibt. Bei Kenntnis des Karbonates erweist es sich aber umgekehrt zur Bestimmung der Schliffdicke als wertvoll. Die Messung der Dispersion der Doppelbrechung scheint bei dem derzeitigen instrumentellen Stand unserer mikroskopischen Einrichtungen fur die petrographische Bestimmung der Karbonate nicht verwertbar zu sein. In Lockerprodukten lassen sich die Karbonate sehr genau auf Grund ihrer Lichtbrechung — bestimmbar mit Hilfe der Immersionsmethode — trennen. Kalkspatkörner sind sofort kenntlich an der Überein-stimmung ihres -Wertes mit -Monobromnaphthalin. Es werden für weitere Einbettungsbestimmungen die der Spaltblättchen der einzelnen Glieder der Karbonatreihe aufgeführt. In Dünuschliffen kann der Umstand benutzt werden, daß durch Neigen des Präparates auf einem Drehtisch jene Stellung gefunden werden kann, bei welcher ein mit dem Brechungsquotienten des Kanadabalsams (1.537) übereinstimmt. (Nur bei Karbonaten möglich, deren Kleiner als 1.537 ist.) Der Winkel gegen die c-Achse (₀) ist ein für die verschiedenen Glieder der Karbonatgruppe typischer. Die Übereinstimmung mit dem Balsam erkennt man am Verschwinden des Chagrin and derBeckeschen Linie.c läßt sich gut mit dem Drehkonoskop einmessen. Die Einstellung der Brechungsquotientengleichheit ist dagegen ziemlich ungenau. Sie schwankt um mehrere Grade. Da die verschiedenen ₀-Werte der einzelnen Glieder der Karbonatreihe sich von demjenigen des Kalkspates jedoch um 7. 13. 24 and mehr Grade unterscheiden, läßt sich aus dem Mittel mehrerer Messungen dock annährend sagen, um welches Glied es sich handelt. Die Methode ließe sich erweitern durch Einführung von Einbettungsmedien höherer Lichtbrechung. Auch auf die rhombischen Karbonate läßt sich das Verfahren anwenden. In Schnitten senkrecht zur Achsenebene kann ein ₀-Wert bestimmt werden. Dadurch ergibt sich auch bei diesen Mineralien, für welche bisher im Diinnschliff nur die Messung des Achsenwinkels eine Bestimmung ermöglichte, ein weiteres diagnostisches Merkmal.     

Sauerstoff-Isotopenuntersuchungen an Mineralen eines metamorphen Profils der Hohen Tauern, Österreich

Oxygen isotope analyses on minerals of a metamorphic profile from Hohe Tauern, Austria indicate that the oxygen isotopes of the coexisting minerals quartz, garnet, and biotite have been reequilibrated during alpidic metamorphism. The K/Ar-ages of these biotites are in the range of 20–30 my. Metamorphic temperatures can be calculated from the quartz-biotite and quartz-garnet isotopic fractionations. The metamorphic temperature in the northern part of the region under investigation is 440° C and increases in direction to Tauernhauptkamm to about 600° C. Indicated by petrographic investigations, two samples from this area show no remarkable metamorphic influence. K/Ar-determinations on hornblendes and biotites yielded variscan ages.The isotopic temperatures of these samples, calculated by the oxygen isotope fractionations of quartz-biotite, quartz-magnetite, and feldspar-magnetite are equal within the limits of instrumental error and represent the crystallisation temperature of a granodioritic magma of 660–670° C.     

Geochemische Untersuchungen an Travertinen der Slowakei

Travertines are characterized by high rates of deposition. Waters from which travertines are precipitated have more than ten times the calcium concentration of mean continental surface waters. Calcium has been dissolved at some depth as sulfate and as carbonate the latter in bicarbonate rich waters.38 samples from the important travertine deposits of Slovakia have been analyzed for the major elements including sulfate and 4 minor elements (Sr, Mn, Zn, Cu). Strontium and magnesium are correlated with the sulfur content. Due to its isotopic composition sulfate can be of Triassic origin. 9 out of 16 spring waters from the areas of travertine deposition contain more than 1000 ppm HCO ₃ ^– +H₂CO₃ and 10 out of 16 more than 500 ppm SO ₄ ^2– . A high carbonate content of waters is correlated with isotopically heavy carbon of travertines. Heavy carbonate carbon occurs also in travertines from CO₂ discharging areas in Italy, Persia and Jugoslavia. A magmatic or metamorphic source of carbon dioxide can be considered for the carbonate of the majority of the Slovakian travertine deposits.

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Die Arbeiten, die von Dr. R. Demovi durchgeführt worden sind, wurden aus Mitteln der Humboldstiftung unterstützt. Für die großzügige Hilfe sei hiermit der Stiftung gedankt. Die Autoren sind ferner den Herren Dipl. Ing. O. Franko und Dipl. Ing. S. Gazda vom Geologischen Institut Diony tùr, Bratislava, SSR, zu besonderem Dank verpflichtet, da sie die Wasseranalysen beigetragen haben. Herr Dr. Carlo Savelli stellte freundlicherweise die Proben aus Tivoli bei Rom, Herr Dr. Bernhard Damm (Heidelberg) die Proben aus Persien und Herr Dr. Friedrich Lippmann die Proben aus Wolfegg und Cannstatt zur Verfügung.     

Anwendung der Taylor-Theorie auf die Regelung von kubischen Mineralen

After compressive axialsymmetric deformation galena, halite, fluorite, sphalerite and magnetite show preferred orientation of the lattice. In all minerals the 〈110〉 direction is aligned with the axis of compression, but halite shows a second component with 〈100〉 parallel to the axis of compression. In extension tests of halite the 〈111〉 direction is aligned with the axis of the specimen. All these preferred orientations are consistent with the Taylor-theory of preferred orientation for axialsymmetric flow of metals. In order to make use of the extended and improved versions of the Taylor-theory it is necessary to get more data on the behaviour of single crystals during deformation and to have complete quantitative polefigures of deformed mineral specimens which permit the calculaton of the orientation distribution function and inverse polefigures.     

Sedimentpetrographische Untersuchungen an Gesteinen der Tanner Grauwacke

Zusammenfassung Gesteine der Tanner Grauwacke bei Straßberg (Unterharz) wurden optisch, chemisch-analytisch und röntgenographisch untersucht. Sie sind feldspatreiche tonige Grob- bis Feinsandsteine mit wechselnden Gehalten an Gesteinsbruch stücken sowie an Glimmer-Chlorit und als Grauwacken zu bezeichnen. Die Gesteinsbruchstücke setzen sich aus magmatischen und metamorphen Materialien zusammen, sedimentäre Reste sind nur gering vertreten. Typische Gefügeeigen-schaften sind der Wechsel des mittleren Korndurchmessers von grob nach fein, das Besserwerden von Sortierung, die Abnahme der Kornrundung sowie die Zunahme von anisometrischen Kornformen und der Porosität zum hangenden Teil der einzelnen Bänke. Geosynklinale Sedimentation am Beginn der variszischen Faltungsära im Vorfeld der aufsteigenden Mitteldeutschen Schwelle bedingte die Entstehung der Tanner Grauwacke.     

Die Verwendung von Mineralen mariner Evaporite als Indikatoren der Luftfeuchtigkeit

Vapor-pressure measurements in the seawater system are used to show how far evaporites can be used as humidity indicators.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für eine Sachbeihilfe. Dr. H. Nielsen, Zentrallabor für Geochemie der Isotope, Göttingen, danken wir für Ratschläge beim Aufbau der Apparatur.     

Vielfache Bruchstrukturen bei einfachen Beanspruchungen — Rechnerische Untersuchungen mit Hilfe der Finite-Element-Methode

Zusammenfassung Die Finite-Element-Methode ist ein neues, auf die Benutzung von Großrechenanlagen ausgerichtetes Rechenverfahren, das sich mit Erfolg bei der Lösung von Spannungs-Verformungs-Problemen anwenden läßt. Diese Methode erwies sich bei technischen Problemen allen anderen Rechenverfahren gegenüber als überlegen und hat in den letzten Jahren in nahezu allen Sparten des Ingenieurwesens, die Felsmechanik eingeschlossen, Eingang gefunden. Seitdem einige Finite-Element-Versionen (z. B.Malina, 1969) elastoplastisches Stoffverhalten und Spannungsumlagerungen beim lokalen Bruchvorgang erfassen können, eignet sich diese Methode auch zur Simulation bestimmter tektonischer Vorgänge.Rechnerisch untersucht wird eine Scheibe der Dicke 1 (ebener Verformungszustand), in der ein kurzer Anriß vorgegeben ist. Ab einer gewissen Beanspruchung pflanzt sich der Anriß durch die Anlage von Neubrüchen fort. Es entsteht eine Scherzone, die durch ein vielfältiges Bruchflächengefüge gekennzeichnet ist. Die entstehenden Bruchflächenmuster hängen auf empfindliche Weise von den Neigungsunterschieden der im Mohrschen Diagramm definierten Grenzkurven für das unzerbrochene Material bzw. für die Diskontinuitäten ab. Die Kohäsion bleibt ohne Einfluß auf das Bruchflächengefüge.Die Rechnung entwickelt zwei Generationen von Scherflächen, ohne daß die von außen auf den Probekörper einwirkende Belastung in Größe und Richtung geändert worden wäre. Nach der Anlage von primären Scherflächenpaaren kommt es zur Entwicklung sekundärer Scherflächenpaare. Primäre und sekundäre Scherflächenpaare haben voneinander abweichende Stellungen. Sie bilden zusammen komplexe Scherkörper, die je nach Materialeigenschaften als Scherlinsen oder als Pseudo-Mohrsche Scherflächenkörper ausgebildet sind. Nach dem Entlasten bleiben im untersuchten Körper beträchtliche Restspannungen zurück, die zur Umkehr der Relativbewegungen entlang bestehender Gleitflächen und zur Anlage von neuen Zugrissen führen.Die in der Rechnung gewonnenen Ergebnisse ermöglichen ein vertieftes Verständnis vieler tektonischer und geotechnischer Erscheinungen (z. B. syn- und antithetische Brüche, Störungen zweiter Ordnung, Scherlinsen, Fiederklüfte, Restspannungen, oberflächenparallele Klüfte, verschiedene Striemungsrichtungen auf einer Harnischfläche, ac-Klüfte, Bruchstrukturen im Dreiaxialversuch). Die Rechnung zeigt, daß vielfache Bruchstrukturen nicht immer durch mehrphasige, unterschiedlich gerichtete Beanspruchungen verursacht sein müssen. Es ist denkbar, daß sie auch bei einfachen Beanspruchungen entstehen können.

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The finite-element-method is a new calculation method, which using big computers can successfully be applied to stress-strain problems. In solving technical problems this method has proved to be better than all other present calculation methods and has been successfully applied in nearly all branches of engineering science, including rock mechanics. Since some finite-element-versions (e.g.Malina, 1969) are able to regard elastoplastic material properties and stress rearrangements due to local fracture this method is also suitable for simulating certain tectonic processes.A plate of unit thickness (plane strain) is considered, in which a small crack already exists. At a certain state of stress, the crack propagates by creating new rupture surfaces. A shear zone develops, which is characterized by a complex fracture fabric. The developing patterns of shear and sliding surfaces change sensitively with the inclination of theMohr envelopes for the unfractured material and the discontinuities resp. Cohesion has no influence on the fracture fabric.The computation gives two generations of shear surfaces, without any change in the magnitude and direction of the external load. After the formation of primary pairs of shear surfaces secondary pairs develop. Primary and secondary shear surfaces differ in their orientation. Together they form complex shear bodies, which, depending on material properties, are shear lenses or quasi-Mohr-shear bodies. With the release of the external load, residual stresses are stored within the plate. These stresses cause a reversal in the sense of sliding movement and development of new fractures.The results of computation allow a better understanding of many tectonic and geotechnical phenomena (e. g. synthetic and antithetic fractures, second order faults, shear lenses, feather joints, residual stresses, surface-parallel joints, different striae orientations on slickensided surfaces, ac-joints, fracture patterns in triaxial compression tests). The computations show that multiple fracture patterns are not necessarily caused by poly-phase, multiaxial loading. It seems possible that these patterns can also develop under simple load conditions.

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Résumé La méthode des éléments finis permet de résoudre avec beaucoup de succès les problèmes de contraintes et de déformations à l'aide d'ordinateurs de grande capacité. Cette méthode s'est révélée supérieure à tous les autres procédés de calcul pour résoudre les problèmes techniques et elle est appliquée depuis quelques années à presque toutes les branches des sciences de l'Ingénieur, y compris la mécanique des roches. Depuis que quelques versions de calcul des éléments finis (par exempleMalina, 1969) peuvent prendre en considération le comportement élasto-plastique des matériaux et les redistributions des contraintes dues à des ruptures locales, cette méthode convient aussi à la simulation des phénomènes tectoniques.Un disque d'épaisseur unitaire (déformations planes), dans lequel existe une courte fissure est soumis au calcul. A partir d'une certaine sollicitation, la fissure se prolonge par de nouvelles ruptures. Ainsi se forme une zone de cisaillement qui est caractérisée par une structure multiple des surfaces de rupture. Le dessin ainsi formé par ces surfaces de rupture dépend sensiblement des différences d'inclinaison des courbes limites telles qu'elles sont définies dans le diagramme deMohr, soit pour le matériau intact, soit pour les discontinuités. La »cohésion« n'a aucune influence sur la structure de ces surfaces de rupture.Le calcul développe deux générations de surfaces de rupture, sans que l'intensité et la direction de la charge extérieure affectant l'échantillon ne soient modifiées. Après le développement des couples de surfaces de rupture primaires, se forment des couples de surfaces de rupture secondaires dont les directions sont différentes des premières. Elles forment ensemble des corps de cisaillement complexe, qui, selon les propriétés du matériau, s'expriment sous la forme soit de lentilles de cisaillement, soit de corps » pseudo-Mohr « de surfaces de cisaillement. Après suppression de la charge, il persiste dans le modèle des contraintes résiduelles importantes qui entraînent des mouvements de retrait le long des surfaces de glissement existantes et de nouvelles fissures dues aux efforts de traction.Les résultats obtenus par le calcul permettent de mieux comprendre de nombreux phénomènes tectoniques et géotechniques (tels que les fractures synthétiques et antithétiques, les failles de deuxième ordre, les lentilles de cisaillement, les fissures réticulées, les contraintes résiduelles, les fissures parallèles à la surface, les diverses directions des stries de glissement sur les miroirs de faille, les fissures de type ac, les structures de fracture dan l'essai triaxial). Le calcul montre que les multiples structures de fracture ne sont pas toujours dues à des efforts multiphasés de directions différentes. On peut penser qu'elles se forment également sous des états de contraintes simples.

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, Finite-Element, , - . . , (Malina, 1969), . 1 ( ), ; , . , . , Mohr'a , . .

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Diese Arbeit ist im SFB 77 - Felsmechanik« -, Karlsruhe, entstanden. Der Autor dankt für vielfache Hilfe und Anregungen, insbesondere den Herren Dr. H.Malina und cand. geol. B.Hoffers.     

Geochemische Untersuchungen an phosphatischen Fossilien und Vergleich mit entsprechenden rezenten Meeresorganismen

Phosphatic fossils from the lower Cenomanian have been studied for mineralogy and trace-element content. The values obtained for the fossils are compared with the concentrations in surrounding limestone and ash of Recent marine animals.Calcinated Recent animals yield alkali phosphates, zinc and strontium; rare earths are lacking. Presence of rare earths in fossils suggests that they were obtained during diagenesis. Their distribution in fossils fluctuates strongly even among specimens of the same species.     

Untersuchungen an spilitischen Gesteinen der variskischen Geosynkline in Nordwestdeutschland

21 samples of spilitic rocks of Devonian to Carboniferous age from NW-Germany have been analyzed for major elements, a large group of minor elements and the modal mineral composition. Their major element and mineral composition is comparable to Recent spilites from oceanic ridges. Major emphasis has been given to the absolute and relative abundance of the lanthanides and yttrium. Their pattern, which is most probably not altered during processes of spilitization is that of tholeiitic basalts occuring on the continents and in oceanic islands.Spilitization of the rocks under investigation is explained as a metamorphic process in a partially open system (loss of Si, Ca, and gain of H₂O, CO₂, Na) in a temperature range from 200° to about 400° C. Most abundant new minerals are: albite and chlorite; basaltic relict minerals are: plagioclase (high in Ca) and diopsidic pyroxene. Minerals typical for the temperature range mentioned are: prehnite, pumpellyite, actinolithe, epidote biotite. Microprobe analyses of several typical minerals are listed.

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Unsere Untersuchungen wurden im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 48 durchgeführt und die Probenpräparation sowie die Spektrenauswertung aus dessen Mitteln finanziert.

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Wir danken den Herren Dr. Alfred Schneider und Dr. Malte Gramse für die Durchführung der quantitativen Mikrosondenanalysen von zahlreichen Spilitmineralen (Tabelle 6).

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Die Herren Professor D. Meischner und Dr. J. Schneider, Göttingen, unterstützten uns bei der Probenauswahl im Kellerwald. Herr Dozent Dr. S. Meisl (Wiesbaden) überließ uns Proben Pumpellyit-führender Spilite für die Mikrosondenanalyse und das Zentrale Geologische Institut, Berlin, stellte die Probe Mellenbach (Gesteinsstandard BM) zur Verfügung.     

Tektonische Untersuchungen an der Basis der Silvretta-Decke im Val Tuoi (Unterengadin)

Ohne Zusammenfassung     

Messung des Ultrarot-Pleochroismus von Mineralen VIII. Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz in Andalusit

Zusammenfassung Mikroskopisch Einschluß-freie Andalusite aus Brasilien zeigen im UR-Absorptionsspektrum ein Doppelmaximum bei zirka 2,9 und ein deutlich schwächeres einfaches Maximum bei 3,04 , die OH-Valenzschwingungen zugeordnet werden. Diese Maxima verschwinden nach mehrtägigem Glühen bei 1000° C. In Platten parallel (110) zeigt das Doppelmaximum bei zirka 2,9 einen extrem starken Pleochroismus, wobei die Bande praktisch völlig verschwindet, wenn der elektrische Vektor parallel [001] schwingt. Damit müssen zumindest die OH-Gruppen, die für diese Bande verantwortlich sind, in die Struktur eingebaut sein. Für beide Arten von OH-Gruppen werden die plausiblen Anordnungen diskutiert.

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Measurement of the infrared-pleochroism in minerals. VIII. The pleochroism of the OH-stretching frequency in andalusite

Summary Inclusion-free andalusites from Brazil show in the IR absorption spectrum a double maximum at ca. 2.9 and a much weaker single maximum at 3.04 which are interpreted as belonging to OH-stretching frequencies. The maxima disappear after annealing the specimen at 1000°C for several days. Plates parallel to (110) show a very strong pleochroism for the 2.9 -band, the peak being practically of zero height if the electric vector vibrates parallel [001]. This proves that at least the OH-groups which are responsible for this absorption band are constituents of the crystal structure. For both kinds of OH-groups the probable distributions are discussed.

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Mit 3 Abbildungen     

Mineralogische Untersuchungen an zwei Gipsvorkommen der Werraserie (Zechstein)

Zusammenfassung Es wurden zwei Gipsvorkommen des Zechsteins aus der Umgebung von Göttingen mineralogisch untersucht.Die Minerale Quarz, Albit, Dolomit, Kalkspat, Cölestin, Talk, Corrensit, Chlorit und Montmorillonit, die im Gips von Hundelshausen ge unden wurden, sind synsedimentär oder diagenetisch entstanden.Die beidseitig ausgebildeten Hundelshäuser Quarze mit den zahlreichen Anhydriteinschlüssen sind Neubildungen. Sie entstanden noch vor der Umbildung Anhydrit Gips.Kohlenstoffanalysen an verschiedenen Gesamtgipsproben und an Hundelshäuser Quarzen ergaben einen Zusammenhang zwischen Farbe und Kohlenstoffgehalt.Im Gips von Osterode sind die Minerale Talk, Dolomit und Magnesit ebenfalls synsedimentär der diagenetisch entstanden. Die dunkelgefärbten Schichten im Gips zeichnen sich durch einen hohen Kohlenstoffgehalt aus.In der Diskussion werden beide Vorkommen verglichen. Die Entstehung der Minerale wird kurz besprochen.     

Messung des Ultrarot-Pleochroismus von Mineralen XII. Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz in Disthen

Zusammenfassung Mikroskopisch Einschluß-freie Disthene aus der Schweiz zeigen im nahen UR-Spektralbereich eine scharfe Absorptionsbande mit einem Doppelmaximum bei 2,96 und 3,06 , das der OH-Streckschwingung zuzuordnen ist. In Kristallplatten parallel (100) zeigt das Doppelmaximum einen starken, in Platten parallel (010) einen nur schwachen Pleochroismus. Der Pleochroismus kann unter der Annahme zweier kristallographisch verschiedener OH-Gruppen erklärt werden, deren wahrscheinliche Orientierung abgeleitet wird.

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Measurement of the infrared-pleochroism in minerals. XII. The pleochroism of the OH-stretching frequency in kyanite

Summary Inclusion-free kyanites from Switzerland show in the near IR-absorption spectrum a sharp absorption band with a double maximum at 3378 cm^–1 and 3268 cm^–1 which belongs to the OH-stretching frequency. Crystal-plates parallel to (100) show a strong pleochroism for the double masimum, plates parallel to (010) only a weak pleochroism. This pleochroism can be explained by assuming two crystallographically different kinds of OH-groups; their probable orientation could be derived.

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Mit 3 Abbildungen     

Messung des Ultrarot-Pleochroismus von Mineralen. XIV. Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz in Diopsid

Zuammenfassung Klare, hellgrün gefärbte Diopsidkristalle vom Rotkopf, Tirol zeigen bei 3600 cm^–1 eine relativ starke Absorptionsbande, die der OH-Streckfrequenz zugeordnet wird. Die ungefähre Orientierung der OH-Gruppen konnte aus dem UR-Pleochroismus orientiert geschliffener Kristallplatten parallel (100) und (010) abgeleitet werden. Wahrscheinlich wird die O(2)-Punktlage geringfügig durch OH-Gruppen ersetzt, wobei das H-Atom nahe der Verbindungslinie O(2)–O(3)liegt.

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Measurement of the infrared-pleochroism in minerals. XIV. The pleochroism of the OH-stretching frequency in diopside

Summary Clear light-green diopside crystals from Rotkopf, Tyrol show a relatively strong absorption band at 3600 cm^–1, which is assigned to the OH-stretching frequency. The approximate orientation of the OH-groups could be derived from the IR-pleochroism as observed in oriented crystal faces parallel (100) and (010). The O(2) position is apparently partially occupied by OH-groups with the H-atom pointing in the O(3) direction.

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Mit 2 Abbildungen     

Messung des Ultrarot-Pleochroismus von Mineralen. XIII. Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz in Axinit

Zusammenfassung Die räumliche Absorptionsfigur für die OH-Streckfrequenz in Axinit (=3,03 ) ist in erster Näherung eine Lemniskate, die um ihre Längsachse rotiert. Die Richtung dieser Achee—und damit die ungefähre Dipolrichtung der OH-Gruppe—liegt unter einem Winkel von etwa 70° zur positiven Richtung derc-Achse geneigt und schließt mit der negativen Richtung dera-Achse einen Winkel von etwa 40° ein.

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Measurement of the infrared-pleochroism in minerals. XIII. The pleochroism of the OH-stretching frequency in axinite

Summary The 3-dimensional absorption figure for the OH-stretching frequency in axinite (=3300 cm^–1) can be described in a first approximation as a lemniscate which rotates around the longer axis. The direction of this rotation axis which corresponds to the approximate direction of the OH-dipoles includes an angle of nearly 70° with the positive direction of thec-axis, and an angle of nearly 40° with the negative direction of thea-axis.

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Mit 2 Abbildungen

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Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Messung des Ultrarot-Pleochroismus von Mineralen. X. Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz in Zoisit

Zusammenfassung Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz (=3,16 ±0,02 ) zeigt sowohl für -Zoisit als auch für -Zoisit, daß die OH-Dipole paralel [001] orientiert sind.

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Measurement of the infrared-pleochroism in minerals. X. The pleochroism of the OH-stretching frequency in zoisite

Summary The pleochroism of the OH-stretching frequency (=3.16 ±0.02 ) proves for - and -zoisite that the OH-dipoles are oriented parallel [001].

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Mit 1 Abbildung