The zircon-thorite mineral group in metasomatized granite,Ririwai, Nigeria 1. Geochemistry and metastable solid solution of thorite and coffinite

Summary At Ririwai, Nigeria, a biotite granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism to produce albitized, microclinized, and greisenized rocks; the latter two lithologies form the wallrocks adjacent to tin-zinc vein-style mineralization. All the rock-types carry accessory amounts of thorite, locally accompanied by trace amounts of paragenetically late coffinite and xenotime. Petrographical and electron-microprobe data are presented for these minerals. In the biotite granite, thorite and coffinite range to high Zr contents (25.1 wt% ZrO₂ in thorite and 11.7 wt% in coffinite), exceeding the highest values previously reported in both minerals. In the lode wallrocks, yttrium contents range up to 13.9 wt% Y₂O₃ in thorite and 15.9 wt% in coffinite. From stoichiometric considerations, both minerals are inferred to contain OH. Petrographically, the thorites of the lode wallrocks are distinctive, and they are interpreted as having grown from the metasomatizing fluids. The albitized rocks and some of the lode wallrocks contain the thorites with the highest U contents, including one example of continuous zoning to coffinite. The unusual mineral compositions are interpreted as metastable solid-solution ranges formed from fluids that transported U, Th, Y and, over short distances, Zr.

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Die Zirkon-Thorit Mineral Gruppe in metasomatisiertem Granit, Ririwai, Nigeria. 1. Geochemie und metastable feste Lösungen des Thorit und Coffinit

Zusammenfassung In Ririwai, Nigeria, wurde ein Biotit-Granit durch extensive Metasomatose in albitisierte, mikroklinisierte und vergreisete Gesteine umgewandelt. In Mikroklin-Gesteinen und Greisen sitzt eine Zinn-Zink-Gangvererzung! Sämtliche Gesteinstypen führen Thorit als akzessorischen Gemengteil, stellenweise mit Spuren von spätgebildetem Coffinit und Xenotim. Petrographische und Mikrosonden-Daten dieser Minerale werden präsentiert. Im Biotit-Granit erreichten die Zr-Gehalte im Thorit und Coffinit Werte, wie sie bisher noch nicht bekannt waren (25.1 Gew.-% ZrO₂ im Thorit und 11.7 Gew.-% im Coffmit). In den Nebengesteinen reichen die Yttrium-Gehalte im Thorit bis 13.9 Gew.-% Y₂O₃, und im Coffinit bis 15.9 Gew.-%. Aus stöchiometrischen Überlegungen kann vermutet werden, daß beide Minerale OH enthalten. Petrographisch sind die Thorite aus den Nebengesteinen eindeutig definiert, und sie dürften aus metasomatischen Fluida entstanden sein. Die albitisierten Gesteine und auch einige Nebengesteine führen Thorite mit den höchsten U-Gehalten, darunter ein Beispiel mit einem kontinuierlichen Zonarbau bis zum Coffinit. Die ungewöhnlichen Mineralzusammensetzungen werden als metastabile feste Lösungen interpretiert, die aus Fluiden gebildet worden sind, welche U, Th, Y und über kurze Distanzen auch Zr transportiert haben.

     

Magmatic sulfides and oxides in volcanic rocks from the Pitcairn hotspot (South Pacific)

Summary The Pitcairn hotspot, located about 60 km east of Pitcairn Island (South Pacific), consists of several active volcanoes < 500 m below sea level. The volcanic rocks from these seamounts are classified in four main rock-types: (1) picritic basalt containing Ti-bearing chromite (8–10 wt.% TiO₂); (2) alkali basalt (Ti-bearing chromite with 4–6 wt.% TiO₂); (3) trachyandesite containing titanomagnetite (18–22 wt.% TiO₂); and sulfides, and (4) trachyte (titanomagnetite with 19–23 wt.% TiO₂); The metallic oxides are zoned with decreasing Tîl02 contents from core to rim. Crystal fractionation (> 60%) is the main process responsible for differentiating these rock-types from an enriched source.Pyrrhotite and rare chalcopyrite grains in contact with pyrrhotite are observed only in the trachyandesite (3) in disseminated phenocryst clusters, usually in contact with large euhedral titanomagnetite phenocrysts. In addition, large euhedral pyrrhotite flakes, some with hexagonal habit, coat the walls of vesicles. All these pyrrhotite grains show a small range in Fe/S (0.90–0.99). The pyrrhotite in clusters precipitated earlier or simultaneously with titanomagnetite in a magmatic reservoir during crystal-liquid fractionation. Late precipitated vesicle pyrrhotite was formed by diffusion of Fe from the trachyandesitic liquid after the formation of the vesicles. Iron diffused from the glassy groundmass into the vesicle and reacted there with sulfur-bearing volatiles.

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Magmatische Sulfide und Oxyde in Vulkaniten vom Pitcairn Hotspot (S-Pazifik)

Zusammenfassung Der Pitcairn Hotspot, ca. 60 km östlich von der Insel Pitcairn, besteht aus mehreren noch aktiven Vulkanen, die bis zu 500m unter dem Meeresspiegel aufragen. Die Hotspot Gesteinsproben können vier Vulkanittypen zugeordnet werden: (1) Pikritbasalt mit Ti-reichem Chromit (8–10 Gew.% TiO₂); (2) Alkalibasalt (Ti-reicher Chromit, 4–6 Gew.% TiO₂); (3) Trachyandesit mit Titanomagnetit (18–22 Gew.% TiO₂); und Sulfiden sowie (4) Trachyt (Titanomagnetit, 19–23 Gew.% TiO₂); Die Metalloxyde haben, verbunden mit abnehmendem TiO₂-Gehalt, einen Zonarbau vom Kern zum Rand. Eine Kristallfraktionierung (< 60 %) ist Hauptursache für die Differenzierung der vier Vulkanittypen aus einer angereicherten Magmenquelle.Pyrrhotit und sehr wening Chalkopyrit als Kontaktphase zum Pyrrhotit sind nur im Trachyandesit (3) in Clustern mit idiomorphen Kristalleinsprenglingen im Kontakt mit Titanomagnetit gefunden worden. Weiterhin bedecken große idiomorphe Pyrrhotit plättchen, davon einige mit hexagonalem Habitus, die Wände der Gasblasen. Die Variationsbreite des Fe/S aller Pyrrhotite ist mit 0,90-0,99 gering. Die Pyrrhotite in den Clustern sind früher als oder gleichzeitig mit Titanomagnetit im Magmenreservoir während der Kristall-Schmelze Fraktionierung auskristallisiert. Die spät gebildeten Pyrrhotite in den Gasblasen sind durch einen Diffusionsprozeß von Fe aus der trachyandesitischen Schmelze entstanden. Eisen diffundierte aus der glasigen Grundmasse in die Hohlräume und reagierte dort mit Schwefel, der als volatiler Bestandteil vorlag.

     

Primary, agpaitic and deuteric stages in the evolution of accessory Sr, REE, Ba and Nb-mineralization in nepheline-syenite pegmatites at Pegmatite Peak, Bearpaw Mts, Montana

Summary The pegmatites at Pegmatite Peak (Bearpaw Mts., Montana) crystallized from an evolved fraction of nepheline-syenitic melt enriched in Sr, Ba, light REE and Nb. These rocks are composed essentially of microcline (up to 1.1 wt.% Na₂O and 1.0 wt.% BaO), altered nepheline (replaced by analcime, zeolites, muscovite and gibbsite), and prismatic aegirine set in an aggregate of fibrous and radial aegirine. The early accessory assemblage includes Mg-Fe mica, rutile, zircon, titaniferous magnetite and thorite. Precipitation of these phases was followed by crystallization of a plethora of rare minerals enriched in Sr, Ba, light REE and Nb. Three major stages are distinguished in the evolution of this mineralization: primary, agpaitic and deuteric. Primary repositories for Sr, REE and Nb included betafite, loparite-(Ce), crichtonite and ilmenite-group minerals. Betafite (Ta-poor, REE- and Th-rich) is present in very minor amounts and did not contribute significantly to the sequestration of incompatible elements from the nepheline-syenite melt. Loparite-(Ce) evolved predominantly by depletion in Sr and Ca and enrichment in Nb, Na and REE, i.e. from strontian niobian loparite (up to 22.0 wt.% SrO) to niobian loparite (up to 17.6 wt.% Nb₂O₅). Crichtonite contains minor Na, Ca and K, lacks detectable Ba and REE, and is unusually enriched in Mn (7.0–13.6 wt.% MnO). The ilmenite-group minerals evolved from manganoan ilmenite to ferroan pyrophanite, and have relatively low Nb contents ( 0.9 wt.% Nb₂O₅). During the agpaitic stage, the major repositories for incompatible elements were silicates, including lamprophyllite, titanite and chevkinite-group minerals. Lamprophyllite is generally poor in Ba, and contains relatively minor Ca and K; only few small crystals exhibit rims of barytolamprophyllite with up to 26.3 wt.% BaO. Titanite is devoid of Al and depleted in Fe, but significantly enriched in Nb, Sr, REE and Na: up to 6.4, 4.5, 4.4. and 2.9 wt.% oxides, respectively. The chemical complexity of titanite suggests involvement of several substitution mechanisms: Ca²⁺+Ti⁴⁺Na¹⁺+Nb⁵⁺, Ca² Sr²⁺, 2Ca²⁺Na¹⁺+REE³⁺, and Ca t++OZ-~--Nal+ + (OH)^1–. Chevkinite group minerals evolved from Sr-rich (strontiochevkinite) to REE-rich compositions [chevkinite-(Ce)]. Strontiochevkinite from Pegmatite Peak is compositionally similar to the type material from Sarambi, and has high ZrO₂ (up to 7.8 wt.%) and low FeOT ( 2.5 wt.%) contents. During the final stages of formation of the pegmatites, a deuteric F-bearing fluid enriched in Sr and REE precipitated carbonates and minor phosphates confined to fractures and cavities in the rock. In this youngest assemblage of minerals, ancylite-(Ce) is the most common Sr-REE host. Some discrete crystals of ancylite show significant enrichment in Th (up to 6.0 wt.% ThO₂). Ancylite-(Ce) and bastnaesite associated with metaloparite and TiO₂ (anatase?) comprise a replacement assemblage after primary loparite. The typical replacement pattern includes a loparite core with locally developed metaloparite, surrounded by a bastnaesite-anatase intermediate zone and an ancylite rim. Fluorapatite is rare, and has very high Sr, Na and REE contents, up to 21.4, 2.6 and 12.9 wt.% oxides, respectively. Compositionally, this mineral corresponds to the solid solution series between fluorapatite and belovite-(Ce). At this stage, hollandite-group minerals became a minor host for Ba; they demonstrate the evolutionary trend from priderite (5.2 wt. % K₂O, 7.4 wt. % BaO) to Ba-Fe hollandite (19.2–21.4 wt. % BaO). Thus, the evolution of Sr, REE, Ba and Nb mineralization was a complex, multi-stage process, and involved primary crystallization, re-equilibration phenomena and late-stage deuteric alteration.

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Die primäre, agpaitische und deuterische Hauptphase in der Entwicklung der akzessorischen Sr, REE, Ba und Nb-Mineralisation in den nephelinsyenitischen Pegmatiten von Pegmatite Peak, Bearpaw Mts., Montana

Zusammenfassung Die Pegmatite von Pegmatite Peak (Bearpaw Mts., Montana) sind aus dem Restdifferentiat einer nephelinsyenitischen Schmelze, die an Sr, Ba, leichten SEE und Nb angereichert war, auskristallisiert. Diese Gesteine bestehen hauptsächlich aus Mikroklin (max. 1.1 Gew.% Na₂O und max. 1.0 Gew.% BaO), alteriertem Nephelin (verdrängt durch Analcim, Zeolithe, Muscovit und Gibbsit) und prismatischem Agirin, welcher von einem Aggregat aus fasrigem und strahligem Ägirin umgeben ist. Als frühe akzessorische Mineralien sind Mg-Fe Glimmer, Rutil, Zirkon, titanführender Magnetit und Thorit auskristallisiert. Anschließend bildete sich eine Vielzahl seltener, Sr-, Ba, leichter SEE- und Nb-reicher Mineralien aus. In den Proben von Pegmatite Peak sind drei Hauptphasen in der Entwicklung der akzessorischen Sr-, Ba-, SEE- und Nb-Mineralisation zu unterscheiden: eine primäre, eine agpaitische und eine deuterische. Primär wurden Sr, SEE und Nb in Betafit, Loparit-(Ce), Crichtonit und Mineralien der Ilmenitgruppe eingebaut. Betafit (Ta-arm, SEE- und Th-reich) ist ein sehr seltenes Mineral in den Pegmatiten, und hat die inkompatiblen Elemente nur unbedeutend konzentriert. Loparit-(Ce) entsteht im wesentlichen durch den Austausch von Sr und Ca durch Nb, Na und SEE; d.h. durch Umwandlung von strontium- und niobhältigem Loparit ( 22.0 Gew.% SrO) zu niobhältigem Loparit ( 17.6 Gew.% Nb₂O₅). Crichtonit enthält eine geringe Menge Na, Ca und K, ist ohne feststellbare SEE und Ba und ist gewönlich Mn-reich (7.0-13.6 Gew.% MnO). Mineralien der Ilmenitgruppe entwickeln sich von manganfiihrendem Ilmenit hin zu eisenführendem Pyrophanit und haben relativ niedrige Nb-Gehalte ( 0.9 Gew.% Nb₂O₅). Während der agpaitischen Phase waren Silikate wie Lamprophyllit, Titanit und Mineralien der Tscheffkinitgruppe die wichtigsten Träger von inkompatiblen Elementen. Lamprophyllit ist generell Ba-arm und ist durch relativ niedrige Ca- und K-Gehalte charakterisiert. Nur wenige kleine Kristalle zeigen barytolamprophyllitische Ränder (< 26.3 Gew.% BaO). Fe ist im Titanit (Al-frei) abgereichert während Nb, Sr, SEE und Na (jeweils max. 6.4, 4.5, 4.4 und 2.9 Gew.% Oxid) angereichert wurden. Die chemische Zusammensetzung des Titanits kann durch mehrere Substituierungen erklärt werden: Ca l++Ti4+~Nal+-I-Nbs+, Ca²⁺ Sr²⁺, 2Ca²⁺ Na¹⁺+REE³⁺, und Ca²⁺ +O2^– Na¹⁺ +(OH)^1–. Mineralien der Tscheffkinitgruppe entwickeln sich aus Sr-reichen (Strontiotscheffkinit) hin zu SEE-reichen Gliedern [Tscheffkinit-(Ce)]. Strontiotscheffkinit von Pegmatite Peak mit hohem ZrO₂-(< 7.8 Gew.%) und niedrigem FeOT-Gehalt (< 2.5 Gew.%) hat eine ähnliche Zusammensetzung wie der Holotyp von Sarambi. Während der letzten Phasen der Bildung der Pegmatite brachte ein deuterisches, F-haltiges, Sr- und SEE-reiches Fluid Karbonate und in geringer Mengen Phosphate in Spalten und Hohlräumen im Gestein zur Ausfällung. Ankylit-(Ce) ist das häufigste Sr- und SEE-führende Mineral dieser jüngsten Mineralassoziation. Manche einzelne Ankylitkristalle zeigen eine bedeutende Anreicherung von Th (< 6.0 Gew.% ThO₂). Ankylit, Bastnäsit, Metaloparit und TiO₂ (Anatas?) ersetzten den ursprünglichen Loparit. Typische Verdrängungen zeigen sich als Körner mit loparitischen Kernen, welche örtlich mit Metaloparit verwachsen sind, weiters einer Bastnäsit-Anatas Zwischenzone und einem ankylitischen Rand. Fluorapatit ist hier ein seltenes Mineral und hat sehr hohe Sr-, Na- und SEE-Gehalte (jeweils 21.4, 2.6 und 12.9 Gew.% Oxid). Von der chemischen Zusammensetzung aus gesehen gehört dieses Mineral zur Fluoapatit-Belovit-(Ce)-Mischkristallreiche. Während der deuterischen Phase dienten die Mineralien der Hollanditgruppe untergeordnet als Träger für Ba; sie legen die Entwicklung von Priderit (5.2 Gew.% K20, 7.4 Gew.% BaO) zu Ba-Fe-Hollandit (19.2–21.4 Gew.% BaO). Somit ist die Entwicklung der Sr-, SEE-, Ba- und Nb-Mineralisation ein komplexer mehrphasiger Prozeß und umfaßt die primäre Kristallisation, Reäquilibrierungsphänomene und eine späte deuterische Alteration.

     

Die Metarodingite der Habachformation,Hohe Tauern (Österreich)

Zusammenfassung Zwei Metarodingitvorkommen aus der Habachformation im nördlichen Vendigermassiv wurden geochemisch und petrologisch untersucht. Die Metarodingite bestehen aus Granat, Klinopyroxen und wechselnden Mengen von Titanit, Ilmenit, Epidot, Chlorit und Calcit und sind von den sie umgebenden Antigoritserpentiniten durch Blackwallbidung getrennt. Sowohl Granat als auch Klinopyroxen sind in zwei Generationen vertreten. Die ältere Generation (Grant, um 95% Grandit-Anteil mit 50–70% Andraditkomponente; Klinopyroxen, Diopsid mit 0,2–0,6% Al₂O₃) entspricht mitT=420°C beiP=2 kb dem niedriggradigen herzynischen Metamorphoseereignis, die jüngere Generation (Granat, und 90% Grandit mit 5% Andraditkomponente; Klinopyroxen, Diopsid mit bis zu 2,5% Al₂O₃), für dieT=480–500°C beiP=5 kb ermittelt werden konnten, entspricht der alpidischen Metamorphose. Mit CaO-Gehalten von bis zu 30 Gew.% und Na₂O- und K₂O-Gehalten von < 0,03 Gew.% sind die Hauptelementchernismen typisch für Rodingite, lassen aber naturgemäß keine Aussage über die Ausgangsgesteine zu. Spurenelement analysen zeigen, daß auch immobile Elemente wie Ti, Zr und Y keine sichere Abletung der Ausgangsgesteine gestatten. Dasselbe gilt für die Verteilung der REE sowie für die Cr-, Co- und Ni-Gehalte, die nur die allgemeine Aussage, daß es sich bei den Ausgangsgesteinen um Gesteine basaltischer Zusammensetzung handelt, zulassen. Stark schwankende, zum Teil sehr hohe W-Gehalte in den Metarodingiten und Blackwalls werden auf Mobilisierungen aus den, die Serpentinite umgebenden Gesteinsserien. zurückgeführt.

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The metarodingites of the Habach Formation, Hohe Tauern, Austria

Summary Geochemical and petrological investigations have been carried out on two occurrences of metarodingites from the Habach Formations within the Venediger massif, Hohe Tauern Austria. The metarodingites consitst of garnet, clinopyroxene and varying amounts of sphene, ilmenite, epidote, chlorite, and calcite. They are surrounded by antigorite-serpentinites from which they are separated by blackwall zones. Garnet and clinopyroxene are present in two generations. The older one (garnet with about 95% grandite content and 50–70% andradite; diopside with 0,2–0,6% Al₂O₃) represents the low grade Hereynian metamorphic event with an equilibration temperature of 420°C atP=2 kb. The younger generation (garnet with about 90% grandite and 5% andradite; diopside with up to 2.5% Al₂O₃) is of Alpine age and could be fixed atT=480–500°C andP=5 kb. The main element contents are typical for rodingites and show CaO-concentrations up to 30% and K₂O- as well as Na₂O-concentrations of less than 0.03%. Trace element analyses indicate that even immobile elements like Ti, Zr and Y do not allow a clear reconstruction of the original rocks from which the rodingites are derived. The same holds true for the distribution of REE-patterns and the contents of Cr, Co, and Ni. However, a primary basattic composition of the original rocks can be deducted. Additionally, there are varying, in part very high W-contents (up to 2.7% WO₃) in the metarodingites and the blackwall zones which are certainly derived by mobilisation from the surrounding rocks.

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Mit 6 Abbildungen     

Fluid inclusion, stable isotope and Ar-Ar evidence for the age and origin of gold-bearing quartz veins at Mont Chemin, Switzerland

Summary A new Swiss gold occurrence at Mont Chemin, comprising gold-bearing quartz veins, displays many characteristics that are typical of mesothermal gold deposits within the Alps and globally. The most notable of these features are: i) the presence of NaCl-H₂O-CO₂-bearing fluid with an XCO₂ of approximately 0.016 and NaCl equivalents in the range 4.6 to 10.6 weight percent, ii) greenschist formational temperatures and pressures in the range 265-285 °C and 700-1400 bars; and iii) the proximity of the occurrence to the Rhone-Simplon Line, a deep crustal structure in the Swiss Alps.Corrected Ar-Ar data for hydrothermal adularia, considered to be contemporaneous with mineral deposition from the gold-bearing fluid, yields an age of 9.9 ±1.0 Ma. Geothermal gradients and uplift rates derived from the Ar-Ar age data and the geothermometry are in agreement with existing data for this region, and indicate that the hydrothermal activity at the Mont Chemin gold occurrence records one of the last Alpine metamorphic events in the northeastern Mont Blanc massif.Temperature estimates from fluid-muscovite-quartz-feldspar equilibrium and oxygen isotope thermometry of coexisting adularia and quartz are combined with the fluid inclusion isochores to derive depositional pressures. These data yield geothermal gradients on the order of 50 °C/km and uplift rates of 0.44 mm/a for the NE portion of the Mont Blanc massif.

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Evidenz aus Flüssigkeitseinschluß-, stabilen Isotopen- und Ar- Ar Daten fü r das Alter und den Ursprung Gold führender Quarzgänge am Mont Chemin, Schweiz

Zusammenfassung Ein neues Schweizer Goldvorkommen am Mont Chernin, es handelt sich um Goldführende Quarzgänge, zeigt viele Charakteristika, die für mesothermale Goldlagerstätten der Alpen und weltweit typisch sind: i) Die Anwesenheit von NaCl-H₂O-CO₂ Fluiden mit einem XCO₂ von ca. 0.016 und NaCl zwischen 4.6 und 10.6 Gew. % Äquiv.ii) Grünschieferfazielle Bildungstemperaturen und -drucke von 265-285°C bzw. 7001400bar. iii) Die Nähe der Vorkommen zur Rhone-Simplon Linie, einer tiefgreifenden Struktur in der Kruste der Schweizer Alpen.Korrigierte Ar-Ar Daten von hydrothermalem Adular, der als zeitgleich mit den Minerallagerstätten gebildet, angesehen wird, ergaben ein Alter von 9.9 ± 1.0 Ma. Die aus aus den Ar-Ar Daten bestimmten geothermalen Gradienten und Hebungsraten und die Ergebnisse der Geothermometrie stimmen mit bisher existierenden Daten aus dieser Region überein und zeigen, daß die hydrothermale Aktivität in den Goldvorkommen des Monte Chemin eines der letzten alpidischen metamorphen Ereignisse im nordöstlichen Mont Blanc Massiv darstellt.Temperaturabschätzungen aus Fluid-Muscovit-Quarz-Feldspat Gleichgewichten und Sauerstoffisotopen-Thermometrie an koexistierendem Quarz und Adular werden mit den Isochoren der Flüssigkeitseinschlüsse kombiniert, um die Bildungsdrucke abzuleiten. Diese Daten ergeben geothermische Gradienten in der Größenordnung von ca. 50 °C/km und Hebungsraten von 0.44 mm/Jahr für den Nordostteil des Mont Blanc Massives.

     

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.

     

Electron-probe investigation of some intergrowths in iron-titanium minerals from Rosetta black sands

The nature of exsolution of ilmenite in titanomagnetite and of the alteration of ilmenite in Rosetta black sands was investigated by the electron micro-probe analyzer. The mode of formation of such micro-intergrowths has been explained and mainly attributed to oxidation processes.

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Zusammenfassung Die Entmischungen von Ilmenit und Titanomagnetit und die Umwandlungen von Ilmenit des Schwarz-Sandes aus Rosetta wurden mit Hilfe der Elektronen-Mikrosonde qualitativ untersucht. Die Art von solchen Verwachsungen und deren Entwicklungsablauf wurden diskutiert.

     

Geochemistry of sulphide minerals at Dugald River, NW Queensland, with reference to ore genesis

Summary A geochmmschl investigation of sulphide minerals from the Dugald River Zn-Pb-Ag deposit, northwest Queensland, Australia has been carried out using the electron microprobe. The data obtained here indicate a relative consistency in Fe, Zn, and Co contents, but significant variations in Mn, Cd, and Ni levels for sphalerite and pyrite within three different ore types. Zn/Cd ratios for sphalerite from laminated, crosscutting vein and breccia ore types average 629, similar to those associated with hydrothermal replacement in metamorphic terrains. Co/Ni values for pyrite are highly variable in the range of 2.7 to 19.3 and are in general typical of the metamorphic hydrothermal pyrite group, and therefore quite different from those of base metal deposits with sedimentary origin. FeS contents of the sphalerite from breccia ore average 17.0 ± mol% and give a pressure estimate of 2.8 ± kbar. This pressure is in good agreement with the upper limit of ore formation derived from fluid inclusion work. This study suggests a syntectonic replacement origin of the deposit, which is consistent with geological and paragenetic observations at Dugald River.

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Geochemie von Sulfiden der Dugald River Lagerstätte (Nordwest-Queensland) und ihre Beziehungen zur Erzgenese

Zusammenfassung Eine geochemische Untersuchung von Sulfid-Mineralen der Zink-Blei-Silber-Lagerstäte Dugald-River, Nordwest-Queensland, Australien, wurde mit der Mikrosonde durchgeführt. Die analytischen Daten zeigen relative Konsistenz der Fe-Zn und Co-Gehalte, aber signifikante Schwankungen in den Mn, Cd, und Ni-Gehalten für Zinkblende und Pyrit innerhalb der drei definierten Erztypen. Zn-Cd-Verhältnisse für Zinkblende aus gebänderten Erzen, aus querschlägigen Gängen und aus Brekzienerzen liegen im Durchschnitt bei 629, ähnlich denen, die mit hydrothermalen Verdrängungen in metamorphen Terrains assoziiert sind. Co-Ni-Werte für Pyrit variieren stark von 2,7 bis 19,3 und sind im allgemeinen typisch für die Gruppe metamorpher hydrothermaler Pyrite und unterscheiden sich deutlich von denen für Buntmetall-Lagerstätten sedimentären Ursprunges. FeS-Gehalte von Zinkblenden aus Brekzienerzen betragen im Durchschnitt 17,0 Gew.% und führen zu einem abgeschätzten Druck von 2,8 kbar. Dieser Druck stimmt mit jenem der für die Obergrenze der Erzbildung aus Flüssigkeitseinschluß-Untersuchungen berechnet wurde überein. Die vorliegende Untersuchung legt eine Entstehung der Lagerstätte durch syntektonische Verdrängung nahe, ein Vorgang, der mit geologischen und paragenetischen Beobachtungen in Dugald River übereinstimmt.

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With 8 Figures     

The crystal structure of meta-uranocircite II,Ba(UO2)2(PO4)2·6H2O

Summary The crystal structure of meta-uranocircite II, Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O, has been determined with a synthetic crystal using three-dimensional X-ray techniques.R=0.071 andR _w =0.064 were obtained for 1743 observed reflections. Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O is monoclinic, space groupP112₁/a, a=9.789,b=9.822,c=16.868 Å, =89.95° andZ=4. The structure consists of slightly corrugated UO₂PO₄ layers parallel (001). The layers are connected by Ba atoms and H₂O molecules. Uranium exhibits a (2+4)-coordination with mean U-O bond lengths of 1.78 Å for the uranyl oxygens and 2.28 Å for the phosphate oxygens. The average P-O bond length is 1.52 Å. Barium is coordinated by two uranyl oxygens. two phosphate oxygens and five water molecules. The Ba–O bond lengths vary from 2.74 to 3.11 Å. Two of the six water molecules of the formula are not bonded to barium.

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Die Kristallstruktur des Meta-Uranocircits II, Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Meta-Uranocircits II, Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O, wurde anhand eines künstlichen Kristalls mit dreidimensionalen Röntgendaten bearbeitet und für 1743 Reflexe aufR=0,071 undR _w =0,064 verfeinert. Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O kristallisiert monoklin in der RaumgruppeP112₁/a, a=9,789,b=9,882,c=16,868 Å, =89,95° und einem Zellinhalt von vier Formeleinheiten. Die Struktur besteht aus schwach gewellten UO₂PO₄-Schichten parallel (001), die durch Ba-Atome und H₂O-Moleküle miteinander verknüpft sind. Uran besitzt oktaedrische (2+4)-Koordination mit mittleren U-O-Abständen von 1,78 Å für die Uranylsauerstoffatome und 2,28 Å für die Phosphatsauerstoffatome. Die P-O-Abstände der Phosphattetraeder messen im Mittel 1.52 Å. Barium ist von je zwei Uranyl- und Phosphatsauerstoffatomen sowie von fünf Wassermolekülen koordiniert. Die Ba-O-Abstände betragen 2,74–3,11 Å. Von den sechs H₂O-Molekülen der Formel sind zwei nicht an Barium gebunden.

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With 3 Figures     

Micas of the muscovite-lepidolite series from the fregeneda pegmatites (Salamanca,Spain)

Summary In the Fregeneda area different types of pegmatites can be recognized by their mineralogy, morphology, internal structure and field relationships. The most common type corresponds to a simple pegmatite with homogeneous internal structure, but zoned Li-bearing pegmatites also are relatively widespread. Cassiterite-bearing pegmatites are subordinate. The pegmatites are spatially associated to the Lumbrales granite. This is a parautochthonous, fine- to medium-grained, two-mica granite, one of the syntectonic massifs which were deformed during the third phase of Hercynian deformation. Representative micas selected from the different groups of pegmatites were studied to determine wether the pegmatites can be related by a common fractionation path, and how different pegmatite types are related to the spatially associated Lumbrales granite. Compositional variations in the micas depend on the pegmatite type. Muscovite coexisting with Li-micas in the Li-bearing pegmatites is one of the richest in Al₂O₃ (35.4–37.7 wt%) and the poorest in FeO (0.2–1.5 wt%) and MgO (0–0.3 wt%), whereas muscovite of the simple discordant pegmatites shows the highest FeO (2.2–3.3 wt%) and that from the Lumbrales granite is the richest in MgO (0.5–0.7 wt%) and TiO₂ (0.6–1.1 wt%). On the other hand, Sn (70–1168 ppm), Li (< 5–22253 ppm), F (880–21470 ppm), Cs (< 5–1696 ppm), Rb (800–9181 ppm) and other trace elements seem to increase with distance from the Lumbrales granite, and K/Rb decreases. According to this ratio, the exterior Li-bearing pegmatites are the more evolved, whereas the interior pegmatites are less evolved, and are richer in Cs, Li and Zn than other pegmatite types.

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Glimmerminerale der Muscovit-Lepidolith-Serie aus den Pegmatiten von Fregeneda, Salamanca, Spanien

Zusammenfassung Im Gebiet von Fregeneda sind auf Grund ihrer Mineralogie, Morphologie, Internstruktur und Geländebeziehungen verschiedene Pegmatittypen zu unterscheiden. Am häufigsten sind einfache homogen aufgebaute Pegmatite. Zonar gebaute Li-Pegmatite sind ebenfalls weit verbreitet, Zinnstein-führende Pegmatite treten hingegen zurück, Die Pegmatite sind räumlich mit dem Lumbrales Granit, einem paraautochtonen, fein- bis mittelkörnigen Zwei-Glimmergranit, assoziiert, Dieser gehört einem der syntektonischen Massive, die während der dritten Phase der hercynischen Deformation deformiert wurden, an. Repräsentative, aus den verschiedenen Pegmatittypen separierte Glimmerminerale wurden untersucht, um zu klären, inwieweit die Pegmatite über einen direkten Fraktionierungspfad zu verbinden sind und in welcher Beziehung sie zu dem Lumbrales Granit stehen. Die Variation der Zusammensetzung der Glimmer hängt vom Pegmatittyp ab. Muscovite, die mit Li-Glimmern koexistieren, sind die relativ Al₂O₃-reichsten (32–37.7 Gew.%) und Fe- (0.2–1.5 Gew.%.) und Mg-ärmsten (0–0.3 Gew.%). Jene aus dem Lumbrales Granit sind die reich an MgO (0.5–0.7) und TiO₂ (0.6–1.1 Gew.%). Die Gehalte von Sn (70–1168 ppm), Li (< 5–22253 ppm). F (880-21470 ppm), Cs (< 5–1696 ppm), Rb (800–9181 ppm) und anderer Spurenelemente nehmen mit der Entfernung vom Lumbrales Granit zu, während K/Rb abnimmt. Auf Grund dieses Verhältnisses sind die externen Li-führenden Pegmatite höher, die internen Pegmatite hingegen geringfügiger entwickelt. Erstere sind daher auch reicher an Cs, Li und Zn.

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With 4 Figures     

Zn-Mn ilmenite in the Kuiqi granite from Fuzhou,Fujian province,East China

Summary Zn-Mn ilmenite occurs as a principal constituent of the miarolitic cavities in the Kuiqi granite from Fuzhou. In the cavities potassium feldspar, albite, quartz, fluorite, aegirine and arfvedsonite also occur with accessory zircon, magnetite, hematite and sphalerite. Zn-Mn ilmenite forms a trigonal platy euhedral crystal up to 30 mm in length. Its chemical composition ranges from 37.3 to 63.8 mol.% FeTiO₃ (ilmenite molecule), 61.1 to 22.4 mol.% MnTiO₃ (pyrophanite molecule) and 0.6 to 15.3 mol.% ZnTiO₃ (Znmetatitanate molecule). ZnO content ranges from 0.34 wt.% to 7.63 wt.%. Zonal structure is noticeable in the Zn-Mn ilmenite. FeTiO₃ and ZnTiO₃ molecules increase towards the crystal rim, while MnTiO₃ molecule decreases towards the rim. Unit cell parameters of the rim and the core area = 5.092(6)Å,c = 14.08(2)Å,V = 316.1ų anda = 5.106(7)Å,c = 14.02(3)Å,V = 316.6ų, respectively. Coexisting minerals, except for arfvedsonite and sphalerite, are very low in ZnO content. It is suggested that complete isomorphous replacement between FeTiO₃ MnTiO₃ and ZnTiO₃ may be possible. Oxygen fugacity conditions for crystallization of Zn-Mn ilmenite are considered to be in the vicinity of the magnetite-hematite and quartz-fayalite-magnetite buffers.

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Zn-Mn Ilmenit in dem Kuigi-Granit aus Fuzhou in der Provinz Fujian, Ostchina

Zusammenfassung Zn-Mn Ilmenit ist ein grundsätzlicher Bestandteil in miarolitischen Hohlräumen in den Kuiqi Graniten aus Fuzhou. Daneben treten Kalifeldspäte, Albit, Quarz, Fluorit, Ägirin und Arfvedsonit sowie akzessorisch Zirkon, Magnetit, Hämatit und Sphalerite in den Hohlräumen auf.Zn-Mn Ilmenit bildet idiomorphe, tabular trigonale Kristalle mit bis zu 30 mm Länge aus. Die chemische Zusammensetzung variiert zwischen 37,3 und 63,8 Mol.% FeTiO₃ (Ilmenit) 61,1 und 22,4 Mol.% MnTiO₃ (Pyrophanit) sowie zwischen 0,6 und 15,3 Mol.% ZnTiO₃ (Zn-Metatitanat-Molekül). Die ZnO-Gehalte schwanken von 0,34 Gew.% bis 7,63 Gew.%. In dem Zn-Mn Ilmenit wurden Zonierungen beobachtet. FeTiO₃ und ZnTiO₃ Moleküle nehmen zum Rand des Kristalls hin zu, MnTiO₃ Moleküle hingegen ab.Die Parameter der Elementarzelle sind am Randa = 5,092(6)Å,c = 14.08(2)Å,V = 316.1ų und im Kerna = 5,106(7)Å,c = 14.02(3)Å,V = 316,6ų. Mit Ausnahme von Arfvedsonit und Sphalerit sind die ZnO Gehalte in koexistierenden Mineralen sehr niedrig.Es wird daher angenommen, daß zwischen FeTiO₃, MnTiO₃ und ZnTiO₃ ein vollständiger isomorpher Ersatz möglich ist. Die Sauerstoff-Fugazitäten die während der Kristallisation von Zn-Mn Ilmenit herrschten, bewegten sich zwischen MagnetitHämatit und Quarz-Fayalit-Magnetit.

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With 4 Figures     

Niobian and zincian ilmenites in syenites from Cape Ashizuri, Southwest Japan

Summary Ilmenite in alkali feldspar quartz syenite from Cape Ashizuri contains up to 4.4 wt.% Nb₂O₅. Niobium substitutes for Ti in the octahedral site of the ilmenite structure. Substitution of Nb for Ti may involve a coupled exchange to maintain charge balance, and an exchange of 2Nb + 2Fe³⁺ = 3Ti + 2Fe²⁺ is advocated. An Fe-Ti oxide geothermometer obtained from mineral pairs of granular and lamellar intergrowths indicates a subsolidus re-equilibration temperature of 510–640 °C andfO₂ between the FMQ and MW-buffers, implying that it is very undersaturated with respect to water. On the other hand, Zn-ilmenite, containing up to 5.4 wt.% ZnO, occurs in miarolitic cavities in peralkaline rhyolite which cuts the quartz syenite. The Zn-ilmenite is one of the last crystalline phases of the Ashizuri magmatic activities under volatile-rich conditions. Nb-oxides, such as fergusonite, samarskite, columbite and a pyrochlore-like mineral, are Ta- and Mn-poor, which corresponds to those of less-fractionated rocks of anorogenic alkali granite and pegmatitic granite in the continental situation. Ta- and Mn-poor Nb-oxides in F- and Li-rich alkaline felsic magmas such as the Ashizuri syenites are unusual; this may be related to a rapid emplacement and cooling of mantle-derived small-volume magma in the island are situation.

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Nb- und Zn-Ilmenite in Syeniten von Cap Ashizuri, Südwest-Japan

Zusammenfassung Ilmenit in Alkalifeldspat-Quarz-Syenit von Cap Ashizuri enthält bis zu 4,4 Gew. % Nb₂O₅. Niob ersetzt Ti in der oktaedrischen Position der Ilmenit-Struktur. Substitution von Nb für Ti erfolgt über einen gekooppelten Austausch zum Erhalt der Ladungsgleichgewichte und hier wird der Austausch von 2Nb + 2Fe³⁺ = 3Ti + 2Fe²⁺ vorgeschlagen. Ein Fe-Ti-Oxid Geothermometer auf der Basis von Mineral-Paaren körniger und lamellarer Verwachsungen weist auf Subsolidus Re-Equilibrationstemperaturen von 510 bis 640 °C undfO₂ zwischen den QFM und MW-Puffern hin. Dies bedeutet Wasser-Untersättigung. Andererseits kommt Zn-Ilmenit mit bis zu 5,4 Gew.% ZnO in miarolitischen Hohlräumen in peralkalinem Rhyolit vor, der den Quarzsyenit durchschlägt. Der Zn-Ilmenit ist einer der am spätesten gebildeten kristallinen Phasen der magmatischen Aktivitäten von Ashizuri, bei Bedingungen, die an volatilen Phasen reich sind. Nb-Oxide, wie zum Beispiel Fergusonit, Samarskit, Columbit und ein Pyrochlor-ähnliches Mineral sind Ta- und Mn-arm; dies entspricht weniger fraktionierten Gesteinen aus dem Bildungsberich anorogener Alkali-Granite und pegmatitischer Granite in einer kontinentalen Situation. Ta- und Mn-arme Nb-Oxide in F- und Li-reichen alkalischen felsischen Magmen, wie die Ashizuri Syenite, sind ungewöhnlich; dies mag mit rascher Platznahme und Abkühlung von kleinen Volumina von Magmen, die aus dem Mantel stammen, in einer Inselbogen-Situation zusammenhängen.

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With 6 Figures     

Mineralogical and chemical composition of some carbonate minerals from the Zillerthal Alps,Tyrol (Austria)

Summary 32 carbonate samples from a series of metamorphic rocks of greenschist to almandine-amphibolite facies in the Zillerthal Alps were investigated by optical and chemical methods, X-ray diffractometry, and the scanning electron microscope.The carbonates consist mainly of calcite which contains up to 11 mole % (MgCO₃+FeCO₃). Some of the calcites are characterized by skeleton-like dolomitic exsolutions of rhombohedral shape that are orientated on rhombohedron planes of the calcite matrix.The relations between metamorphic grade and calcite composition will be discussed. The (FeCO₃+MgCO₃)-content of calcite depends on the temperature of formation, CO₂ pressure, and the Fe and Mg concentrations of the carbonate-forming solutions.

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Mineralogische und chemische Zusammensetzung von Karbonaten aus den Zillertaler Alpen, Tirol (Österreich)

Zusammenfassung 32 Karbonatproben aus den Zillertaler Alpen (Tirol, Österreich) wurden mit optischen und röntgendiffraktometrischen Methoden sowie mit dem Elektronenrastermikroskop untersucht.Die Karbonate sind Calcite, die bis zu 11 Mol% (MgCO₃+FeCO₃) enthalten. Die Calcitkristalle zeichnen sich durch skelettartige Dolomitentmischungen aus, die parallel zu Rhomboederflächen des Calcites orientiert sind.Die Karbonate stammen aus einer Serie metamorpher Gesteine der Grünschiefer- bis Almandin-Amphibolitfazies. Es werden die Beziehungen zwischen der Calcitzusammensetzung und dem Metamorphosegrad diskutiert. Der (FeCO₃+MgCO₃)-Gehalt der Calcite hängt von der Bildungstemperatur, vom CO₂-Druck und vom Fe- und Mg-Gehalt der Lösungen ab, aus denen sich die Karbonate gebildet haben.

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With 10 Figures     

Cumulate chemistry and its bearing on the origin of layering: Evidence from the Fongen-Hyllingen basic complex,Norway

Summary The Ruten Sequence of the basic Fongen-Hyllingen complex is composed of rhythmically layered olivine-plagioclase-clinopyroxene-orthopyroxene-Fe–Ti oxide cumulates. Phase layering is defined by the entry of orthopyroxene and Fe–Ti oxides. Only limited cryptic variation occurs through the c. 1800 m thick cumulate sequence. Rhythmically repeated units of interlayered dunite and troctolite are common throughout most of the sequence. Dunite units range from laminae a few centimeters thick to massive units 2–3 m thick. The modal abundance of olivine in the cumulates varies from 7 to 100 wt.%. In cumulates with MgO above 15 wt.% plagioclase and clinopyroxene occur in relatively fixed ratios between 4:1 and 3:2. Clinopyroxene-rich layers less than a centimeter thick are present only in olivine gabbros. In these, with MgO below 15 wt.%, modal variation of clinopyroxene in part controls the chemical variation of the cumulates. The modal and normative proportions of cumulus phases in the olivine gabbros can be related to equilibrium cotectics in the natural basalt system at approximately 5 kbar. It is suggested that the olivine-rich layers originated by supersaturated nucleation and growth of olivine.

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Chemie der Kumulate und ihre Bedeutung für die Entstehung der Schichtung, dargestellt am Beispiel des basischen Komplexes von Fongen-Hyllingen (Norwegen)

Zusammenfassung Die Ruten-Sequenz des basischen Fongen-Hyllingen-Komplexes setzt sich zusammen aus rhythmisch abgelagerten Kumulaten aus Olivin, Plagioklas, Klinopyroxen, Orthopyroxen und Eisentitanoxid. Phasenschichtung/Ablagerung wird durch das erste Auftreten von Orthopyroxen und Eisentitanoxiden charakterisiert. In der ca. 1800 m mächtigen Sequenz tritt kryptische Variation nur begrenzt auf; rhythmische Wiederholung eingeschalteter Dunit- und Troktolithorizon te dagegen häufig. Die Mächtigkeit der Dunite reicht von wenige Zentimeter dünnen Schichten bis zu zwei bis drei Meter dicken Bänken. Der Modalbestand an Olivin in den Kumulaten variiert zwischen 7 und 100 Gew.%. In Kumulaten mit einem MgO-Gehalt von über 15 Gew.% liegt das Mengenverhältnis von Plagioklas zu Klinopyroxen relativ konstant bei 4:1 bis 3:2. Klinopyroxen-reiche, weniger als zentimeterdicke Lagen finden sich nur in Olivingabbros. In diesen ist der MgO-Gehalt weniger als 15 Gew.% und die modale Variation des Klinopyroxens steuert teilweise die chemische Variation der Kumulate. Die modalen und normativen Verhältnisse der Kumulusphasen im Olivingabbro lassen sich in Beziehung setzen zu dem kotektischen Gleichgewicht natürlicher Basaltsysteme bei 5 kbar. Die olivinreichen Lagen suggerieren Bildung durch übersättigte Nukleation und Kristallisation.

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With 13 Figures     

Mineralogy and fluid inclusion studies of the Au-Cu quartz veins in the Hamash area, South-Eastern Desert, Egypt

Summary Field relations, petrographic observations and fluid inclusion data are used to characterize the mineralizing fluids of gold-copper bearing quartz veins, which are spatially associated with a granite-porphyry, metavolcanics and metagabbro in the Hamash area, South Eastern Desert of Egypt. Four generations of genetically related quartz veins occur in the Hamash mine area. Two types of alteration are developed in vicinity of quartz veins; i.e., sericite-quartz-pyrite and chlorite-epidote-pyrite-sericite alteration. Fe-Cu sulfides in the veins were precipitated in two stages, early pyrite (PI) and chalcopyrite were altered to secondary chalcocite, bornite and digenite and a second generation of pyrite (PII and PIII). PI pyrite and quartz contain inclusions of gold as well as remobilized gold along cracks and microfractures. Two types of fluid inclusions are distinguished: 1) primary H₂O-CO₂-CH₄-NaCl inclusions (type I) and 2) primary and secondary aqueous inclusions (type II). Type II is further subdivided by the inclusions occurrence within different vein types. Type I inclusions entrapped the endmembers of an unmixed fluid which consists of an aqueous phase and a CO₂-rich gas phase, respectively. The entrapment conditions of approximately 250°C and 200 bars were estimated by intersecting the isochores of the two coexisting aqueous and CO₂-rich fluids and indicate a shallow crustal level. The salinity of type IIa inclusions is generally low (< 9 wt.% NaCl_eq), they homogenize above 234°C and included heterogeneous and homogeneous fluids over a wide pressure range. Homogenization temperatures of type IIb inclusions vary between 102° and 284 °C, their assumed entrapping temperatures are 200°C and 110°C, respectively. The four generations of quartz veins are related with different inclusion types. The metals including primary gold were probably transported as bisulfide complexes and precipitated due to wallrock sulfidation, fluid mixing and phase separation. The Hamash Au-Cu mineralization shows a combination of porphyry- and epithermal-deposits characteristics.

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Mineralogie und Flüssigkeitseinschlußuntersuchungen an Au-Cu Quarzgängen im Hamash Gebiet, Südöstliche Wüste, Ägypten

Zusammenfassung Geländebeziehungen, petrographische Beobachtungen und Untersuchungen an Flüussigkeitseinschlüssen erlauben die Charakterisierung der mineralisierenden Fluide in Gold-Kupfer-führenden Quarzgängen, die mit einem Porphyr-Granit und einem Gabbro im Hamash Gebiet der südöstlichen Wüste von Ägypten assozüert sind. Vier Generationen von Quarzgängen kommen im Gebiet der Hamash Mine vor. Zwei Alterationstypen sind in der Nähe der Quarzgänge ausgebildet: Serizit-Quarz-Pyrit und Chlorit-Epidot-Pyrit-Serizit Alteration. Die Fe-Cu-Sulfide in den Gängen wurden in zwei Etappen ausgefällt, früh kristallisierter Pyrit (PI) und Kupferkies wurden zu sekundärem Chalkosin, Bornit und Digenit sowie einer zweiten Generation von Pyrit (PII und PII) umgewandelt. PI Pyrit und Quarz enthalten sowohl Gold-Einschlüsse als auch remobilisiertes Gold entlang von Spalten und Mikrobrüchen. Zwei Typen von Flüssigkeitseinschlussen wurden unterschieden: 1) primäre H₂O-CO₂-CH₄-NaCl Einschlusse (Typ 1), 2) primäre und selcundäre wäßrige Einschlusse (Typ II). Typ I Einschlusse schlossen die Endglieder eines entmischten Fluides ein, das aus einer wässrigen bzw. einer CO₂-reichen Gasphase bestand. Die Einschlußedingungen von ungefähr 250°C und 200 bar wurden durch den Schnittpunkt der Isochoren der beiden koexistierenden Fluide bestimmt und zeigen einen seichten Krustenbereich an. Die Salinität von Typ Ila Einschlussen ist generell niedrig (<9 Gew.% NaCl_eq), sie homogenisieren uber 234 °C und schlossen heterogene und homogene Fluide über einen großen Druckbereich ein. Die Homogenisationstemperaturen von Typ IIb Einschlussen variieren zwischen 102° und 284°C, ihre angenommenen Einfangtemperaturen liegen bei 200 °C bzw 110 °C. Die vier Generationen von Quarzgängen stehen in Zusammenhang mit den verschiedenen Typen von Flussigkeitseinschlussen. Die Metalle, einschließlich des primaären Goldes, wurden wahrscheinlich als BisulphidKomplexe transportiert und auf Grund von Sulfidisierung der Nebengesteine, Fluidmischung und Phasenseparation ausgefällt. Die Hamash Au-Cu Mineralisation zeigt eine Kombination von Porphyr- und Epithermal-Lagerstätten Charakteristika.

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With 6 Figures     

Calcium distribution patterns in alkali feldspar in a quartz syenite from Oki-Dozen, southwest Japan

Summary Microscopically alkali feldspar in a quartz syenite from Oki-Dozen, Japan, consists of clear and turbid areas. Clear areas occur in the interiors of feldspar grains and are cryptoperthitic. Film microperthites are developed with turbidity in the rims, and mosaic microperthites are developed with turbidity in the interiors and in the rims. Turbidity is attributed to the presence of abundant micropores. The chemical compositions of pristine clear feldspars are around Or₃₃Ab₆₄An₃. The interior microperthitic feldspars have lower An content than the clear feldspars. Some areas of the clear and microperthitic feldspars in the interiors are poor in calcium. In contrast, the microperthitic rims contain almost no calcium. The zonal patterns of calcium-rich cores and calcium-poor rims are very distinct in almost all feldspar grains. The overall calcium distribution patterns suggest a secondary calcium-depletion from the feldspars during hydrothermal or deuteric reactions. The development of Or-rich veins transversing feldspar grains and rim albite is consistent with this model. Calcium distribution patterns in alkali feldspar provide new and useful information on processes during geologic events.

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Calcium-Verteilung in Alkalifeldspat eines Quarz-Syenites von Oki-Dozen, Südwest-Japan

Zusammenfassung Mikroskopisch zeigt Alkalifeldspat aus einem Quarz-Syenit von Oki-Dozen, Japan, klare und trübe Bereiche. Die klaren Bereiche treten in den inneren Zonen von Feldspatkörnern auf und sind kryptoperthitisch. Die getrübten Ränder sind Film-Mikroperthite während Mosaik-Perthite Trübung in Kern-und Randbereichen zeigen. Die Trübung ist auf die Anwesenheit zahlreicher Mikroporen zurückzuführen. Die chemische Zusammensetzung der ursprünglichen klaren Feldspäte ist etwa Or₃₃Ab₆₄An₃. Die Kerne der mikroperthitischen Feldspäte haben niedrigere An-Gehalte als die klaren Feldspäte. Im Unterschied führen die Mikroperthit-Ränder kein Kalzium. Die Zonierungsmuster, d.h. Ca-reiche Kerne und Ca-arme Ränder, sind sehr typisch für alle Feldspäte. Die generelle Ca-Verteilung weist auf eine sekundäre Ca-Verarmung der Feldspäte im Zuge hydrothermaler oder deuterischer Prozesse hin. Die Bildung Orreicher Gängehen, die die Feldspatkörner durchsetzen und von Albiträndern stimmen mit diesem Modell überein. Die Ca-Verteilungsmuster in Alkalifeldspat erlauben somit Einblicke in und geben nützliche Informationen über geologische Prozesse.

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With 7 Figures     

Glass-bearing xenoliths from Cape Verde: Evidence for a hot rising mantle jet

Summary Peridotitic xenoliths from melanephelinites of Sal Island, Cape Verde Archipelago, have a compositional range from moderately depleted Iherzolites to refractory harzburgites. Most xenoliths have protogranular textures but porphyroclastic and mylonitic textures are not uncommon. Small amounts of glass are present in the intergranular space of these rocks which possibly, at least in part, represent quenched silicate melt which invaded these rocks just before they were excavated. These glasses contain microphenocrysts of olivine, clinopyroxene, and spinel, as well as small grains of sulphides and metallic Fe-Ni alloys. Metallic phases were most likely produced by the desulphurization of sulfides, which also resulted in very low oxygen fugacities (several logarithmic units below QFM buffer) in the interstitial glasses and associated microphenocrysts. This is reflected in the chemical composition of the newly formed spinels which are characterised by low amounts of ferric iron. In contrast, primary spinel-bearing mineral assemblages of the peridotites were formed at much higher f_O2. which were similar to those estimated for the host nephelinites which have high titanomagnetite contents.

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Glasführende Xenolithe von Kap Verde: Evidenz für einen heißen Erdmantel Diapir

Zusammenfassung Die ultramafischen Xenolithe aus den Melanepheliniten von der Kap Verde Insel Sal sind Spinell-Lherzolithe und Spinell-Harzburgite. Am verbreitesten sind Xenolithe mit protogranularer Textur, aber auch Xenolithe mit porphyroklastischer und mylonitischer Textur treten häufig auf. Die Xenolithe enthalten kleine Mengen von intergranularem Glas, welches, wenigstens zum Teil, abgeschreckte silikatische Schmelzen repräsentiert, welche die Gesteine vor ihrem Aufstieg aus dem Erdmantel durchdrungen haben. Dieses Glas enthält Mikrophenokristalle von Olivin, Klinopyroxen und Orthopyroxen, sowie auch kleinere Körner von Sulfiden und metallischen Fe-Ni Legierungen. Metallische Phasen sind sehr wahrscheinlich durch Entschwefelung von Sulfiden unter sehr niedrigem f_O2 (einige Größenordnungen unter dem QFM Buffer) entstanden. Das wirkt sich auf die Zusammensetzung der neu gebildeten Spinelle aus, die durch einen niederen Gehalt an Fe³⁺ charakterisiert sind. Die Xenolithe wurden jedoch unter viel höhere f_O2 gebildet. Ihre foe sind ähnlich der für die Wirtsnephelinite berechneten f_O2, die hohe Titanomagnetit-Gehalte aufweisen.

     

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

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

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

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

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

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With 10 Figures     

The phlogopites from the Jacupiranga carbonatite intrusions

Summary Electron microprobe analyses of phlogopites from five carbonatite intrusions (C₁ oldest, to C₅ youngest) constituting the carbonatite plug in the Jacupiranga complex support previous conclusions based on magnetite analyses that C₂ to C₅ represent a trend of differentiation, and that C₁ has different chemical characteristics. All analyzed grains are zoned but no systematic zoning trends occur. The FeO/(FeO + MgO) ratio is very low (0.065 to 1.2), MgO is high (22.5 to 28.2%), TiO₂ is very low (up to 0.44w%), BaO may be very high (up to 10.3 w%), and Na₂O may be as high as 2.77 w%. With decreasing age from C₂ to C₅, MgO increases. Phlogopites from a banded reaction rock between carbonatite and jacupirangite are similar to, but not related to the phlogopites of the adjacent carbonatite. Compared with other carbonatite micas, the MgO-rich, TiO₂-poor Jacupiranga phlogopites present one of the less evolved compositions, similar to those in mantle peridotites. Carbonatite micas are generally lower in TiO₂ than BaO-rich micas from other rocks.

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Die Phlogopite der Karbonatitintrusionen von Jacupiranga und ihre petrogenetische Bedeutung

Zusammenfassung Mikrosondenanalysen von Phlogopiten aus fünf verschiedenen Karbonatitintrusionen (C₁ am ältesten, C₅ am jüngsten) des Jacupiranga-Komplexes unterstützen die früheren Schlüsse aus Magnetitanalysen, daß C₂ bis C₅ durch eine kontinuierliche magmatische Differentiation voneinander abgeleitet werden können, während C₁ andere geochemische Charakteristika aufweist. Alle analysierten Phlogopite sind zoniert, jedoch ohne jede systematische Tendenz in der Zonierung. Das FeO/(FeO + MgO)-Verhältnis ist sehr niedrig (0.065 bis 0.12), TiO₂ ist niedrig (unter 0.44 Gew.-%), BaO kann mit bis zu 10.3 Gew.-% sehr hoch sein, und Na₂O kann 2.77 Gew.% erreichen. Mit abnehmendem Alter von C₂ nach C₅ steigt der Gehalt an MgO an, während BaO abnimmt. Phlogopite aus einem gebänderten Reaktionsgestein zwischen Karbonatit und Jacupirangit sind ähnlich zusammengesetzt wie die benachbarten Karbonatite, mit diesen jedoch nicht verwandt. Verglichen mit Glimmern anderer Karbonatitvorkommen zählen jene von Jacupiranga zu den am wenigsten entwickelten auf Grund ihrer hohen MgO-Gehalte bei gleichzeitiger TiO₂-Armut. Sie weisen eine ähnliche Zusammensetzung wie Glimmer aus Mantelperidotiten auf. Bei gleichen BaO-Gehalten sind Glimmer aus anderen Karbonatiten generell ärmer an TiO₂.

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With 7 figures     

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