Verfeinerung der Kristallstruktur von Monticellit

Zusammenfassung Im Rahmen neuerer Untersuchungen an Mineralen der Olivingruppe wurde die Struktur von Monticellit (MgCaSiO₄) neu bestimmt und verfeinert. Die im Jahre 1927 vonBrown undWest bestimmte Struktur ließ sich im wesentlichen bestätigen. In 13 Verfeinerungszyklen, nach der Methode der kleinsten Quadrate auf einer Rechenanlage des Typs IBM 7094 durchgeführt, ließ sich der R-Faktor von 0,439 auf 0,068 für 345 hkl-Reflexe herabdrücken.Ein Vergleich der Atomabstände und Winkel mit bereits bekannten Daten des Olivins und Fayalits zeigte eine bemerkenswerte Übereinstimmung.

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Summary As part of a detailed study of minerals of the olivine group the structure of monticellit (MgCaSiO₄) was redetermined and refined. The structure, as given byBrown andWest (1927) was found to be fundamentally correct. Thirteen cycles of leastsquares refinement on the IBM 7094 computer reduced the disagreement factor, R, for 345 hkl reflections from an initial value of 0.439 to a final value of 0.068.A comparison of atomic distances and bond angles with previously determined data of olivine and fayalite showed remarkable agreement.

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Herrn Professor Dr.F. Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Die Struktur des K2MgF4

Zusammenfassung Die Struktur des K₂MgF₄ wurde untersucht. Es ergab sich: Raumgruppe I 4/m m m ₂,a ₀ = 3,977 Å,c ₀ = 13,16 Å, Inhalt der Elementarzelle zwei Formeleinheiten. Die Struktur besteht aus Schichten zweidimensional-unendlich miteinander verknüpfter MgF₆-Koordinationsoktaeder, was rich auch in der Art der Spaltbarkeit und Optik äußert.

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Herrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

The geometry of projections

Summary A complete crystal structure can be projected usefully only in a rational direction, although an appropriate portion of a structure, such as a unit cell, can be projected in any arbitrary direction. The plane of the projection can be any plane not parallel with the projection direction, but only the plarie normal to the projection direction has undistorted geometry. In many publications this relation is disregarded by mapping an axial projection (as if it were a section) on the face of a cell. The geometry of projections parallel to non-axial directions is discussed with regard to the metric features and the multiplicities of the projected cells as related to the space cell. Finally, the relations between the geometries of sets of three projections are discussed, and from this a graphical method of constructing a projection from any two arbitrary projections is derived.

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Zusammenfassung Eine unbegrenzte Kristallstruktur kann nutzbringend nur in einer rationalen Richtung projiziert werden, obwohl ein geeigneter Ausschnitt einer Struktur, z. B. die Elementarzelle, in jeder beliebigen Richtung projiziert werden kann. Projektionsebene kann irgendeine Ebene sein, die nicht parallel zur Projektionsrichtung liegt, aber die Geometrie ist nur in der Ebene senkrecht zur Projektionsrichtung unverzerrt. In vielen Veröffentlichungen wird diese Beziehung nicht beachtet, indem eine Projektion parallel zu einer Achse auf eine Fläche der Zelle gezeichnet wird (als ob es sich um einen Schnitt handle). Die Geometrie von Projektionen parallel zu anderen Richtungen als den Achsen wird bezüglich ihrer metrischen Verhältnisse und der Multiplizitäten der projizierten Zellen in Hinblick auf die räumliche Zelle behandelt. Zum Schluß werden die geometrischen Beziehungen zwischen drei zusammengehörenden Projektionen besprochen und daraus wird eine graphische Methode zur Konstruktion einer Projektion aus zwei beliebigen anderen abgeleitet.

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With 8 Figures

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

Faltung und Klüftung im Nordteil des Rheinischen Schiefergebirges

Zusammenfassung Die Ergebnisse von Untersuchungen der Kleintektonik in Grauwacken und Kalken im Nordteil des Rheinischen Schiefergebirges lassen darauf schließen, daß die Klüfte zu Beginn der Faltung aufrissen und ursprünglich senkrecht auf der Schichtfläche standen.Unter dieser Voraussetzung lassen die Klüfte als Vorzeichnung die Deformation der Bänke während der Faltung erkennen und ermöglichen eine zeitliche Einordnung der Vorgänge bei der Faltung. Es ergibt sich für die Faltung folgendes Bild:Mit der ersten leichten Verbiegung der Schichten bilden sich zwei Kluft-systeme aus, das eine symmetrisch zur Kraft, die die Faltung bewirkte, das zweite symmetrisch zum Biegungsfließen. Beide Systeme konnten sich entwickeln, ohne daß sie sich gegenseitig störten. Man muß also schließen, daß der Kluftabstand erst nach und nach verringert wurde und beide Systeme, im ganzen gesehen, gleichzeitig entstanden. Aus dem frühen Auftreten des Biegungsfließens, dessen Richtung dem heutigen Faltenbild entspricht, geht hervor, daß schon bei Beginn der Faltung das heutige Faltungsbild im großen und ganzen angelegt war und daß Faltung nicht nur Verbiegung der Schichten um die Faltenachse, sondern auch Verbiegung der Faltenachse bedeutet.Solange die Neigung der Schichten 20° bis 30° nicht überschritt, konnten die meisten auftretenden Spannungen durch das Biegungsfließen ausgeglichen werden. Bei der weiteren Faltung übernahm der Faltungsvorschub die Rolle des Biegungsfließens. Die Richtung des Faltungsvorschubes wurde durch Verwerfungen bestimmt, die also älter als der Faltungsvorschub sein müssen. Außerdem ließ sich feststellen, daß der Faltungsvorschub teilweise eine selbständige Bewegung ist, die aus dem Faltenmechanismus allein nicht erklärt werden kann.Das hier Aufgeführte ist das Ergebnis einer Anfangsstudie. Sie war Gegenstand einer Dissertation unter Leitung von Herrn Professor Dr.Hans Cloos. Ihm möchte ich dafür danken, daß er mich zur kleintektonischen Betrachtungsweise angeregt und mir in vielen Stadien der Arbeit geraten und geholfen hat. Den Herren Professor Dr.Bruno Sander, Professor Dr.Georg Knetsch, Dr.Sigismund Kienow, Dr.Gerhard Oertel und Dr.Herbert Karrenberg verdanke ich wertvolle Hinweise. Nicht zuletzt möchte ich an dieser Stelle meine Frau nennen, die sowohl bei den Geländemessungen als auch bei der Fertigstellung des Manuskriptes mich immer unterstützt hat.     

Kristallstruktur und Fehlordnung des Artinits Mg2[CO3(OH)2]·3 H2O

Zusammenfassung Röntgenbeugungsaufnahmen des Artinits zeigen diffuse Schichtlinien für k=ungerade. Die vorläufige Strukturbestimmung vonde Wolff, die nur die scharfen Reflexe berücksichtigt, wurde verfeinert. Die Struktur besteht danach aus Mg(OH)₃(H₂O)₂O-Oktaedern, die über Kanten zu Ketten mit angehängten Karbonatgruppen verknüpft sind. H₂O und CO₃ alternieren statistisch in der Kette. Die elektrisch neutralen Ketten sind durch Wasserstoffbrückenbindung zwischen den Karbonatgruppen und Kristallwasser verbunden.Die Fehlordnung kann als eine Lagenstatistik der Karbonatgruppen und eines der drei Kristallwasser beschrieben werden, die geordnete Ketten mit doppelter Identitätsperiode und einer zufälligen Lage bilden. Die Theorie der Röntgenbeugung an solchen Anordnungen wird allgemein diskutiert, und die Gleichungen, die das Verhalten der diffusen Schichtlinie beschreiben, werden abgeleitet. Nach den vorliegenden Untersuchungen gibt es zwei Ordnungsvorgänge mit versehiedenen Wechselwirkungsenergien. Der eine Prozeß führt zu geordneten Schichten, deren gegenseitige Lage rein zufällig ist, der andere, schwerer zu übersehende Ordnungsvorgang ist durch Wechselwirkungen großer Reichweite bestimmt und weicht bemerkenswert von den Bauprinzipien der geordneten Schicht ab.

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Summary X-ray diffraction photographs of Artinite exhibit weak diffuse layer-lines for k=odd. The preliminary structure determination byde Wolff, considering the sharp reflection only, has been refined. The structure consists of Mg(OH)₃(H₂O)₂O-octahedra, linked over edges to chains with attached CO₃-groups, which alternate statistically with H₂O. The electrically neutral chains are linked by hydrogen bonds between the water molecules and the CO₃-groups.The disorder phenomenon can be described as statistics of positions of the Carbonate groups and one of the 3 water molecules, which form strictly ordered chains with a doubled identy period and a random position. The theory of X-ray diffraction of such arrangements is generally discussed and some formulae for the diffuse layers in reciprocal space are given. Two ordering processes are found experimentally, which cannot be explained in terms of similar interactions. One of these ordering principles leads to ordered layers arranged at random with respect to their mutual positions. Long range interactions determine the second, more complex ordering process, which shows some remarkable deviations from the disordered layer structure.

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Mit 12 Textabbildungen

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Herrn Professor Dr.F. Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

The nature of the chemical bonds in sulvanite,Cu3VS4 1

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

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

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With 1 Figure

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

Über die Deutung der Schwerkraftanomalien in Niederländisch-Indien

Zusammenfassung V.Meinesz fand bei seinen Schwerkraftmessungen in U-Booten im niederl.-indischen Archipel eine ausgeprägte Zone mit negativen Anomalien, die an beiden Flanken von Gebieten positiver Werte begleitet wird.Zur Erklärung dieser isostatischen Abweichungen nimmt V.Meinesz an, daß die Haupterdkruste infolge tangentialer Spannungen nach unten eingeknickt ist. Es entsteht auf diese Weise eine Wurzel von leichterem salischen Material, die von oben her in das schwerere Substratum eintaucht.Die Undationstheorie erklärt diese salische Wurzel durch Anhäufung granitischer Differentiationsprodukte aus der gabbroiden Urschmelze, also durch Anreicherung des leichteren Materials von unten her.Für die Einknickungstheorie ist es nötig, eine tangentiale Krustenverlagerung (Kontinentalverschiebung) anzunehmen. Dieses erübrigt sich nach der Undationstheorie, für welche der orogene Zyklus ein Wachstum der salischen Kruste im geosynklinalen Gebiet durch Angliederung neuer salischer Differentiationsprodukte bedeutet.Gegen die Einknickungstheorie von V.Meinesz bestehen eine Reihe von Einwänden, welche Schwierigkeiten dem Deutungsversuch der Undationstheorie nicht anhaften.Die weitgehende Übereinstimmung zwischen den Deduktionen dieser Auffassung einerseits und den geologischen, gravimetrischen und seismologischen Wahrnehmungen andrerseits ist eine kräftige Stütze für die Richtigkeit des vom Standpunkt der Undationstheorie aus gemachten Deutungsversuches der Schwerkraftanomalien in Niederländisch-Indien.     

Zur Kristallstruktur des Bismuthinits,Bi2S3

Zusammenfassung Es wurde eine Bestimmung der Kristallstruktur des Bismuthinits Bi₂S₃, die bisher nur als Analogie der Antimonitstruktur bekannt war, durchgeführt. Es zeigte sich, daß die Kristallstruktur des Bismuthinits weitgehend mit der von Antimonit übereinstimmt. Die Koordinationspolyeder sind allerdings regelmäßiger als beim Sb₂S₃ und bei einem der beiden kristallographisch unabhängigen Bi-Atome zeigt sich bei genauer Betrachtung ein deutlicher Unterschied, so daß die Koordination von diesem als 3+3+1 gegenüber 3+2+1 beim Antimonit bezeichnet werden kann.

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The crystal structure of bismuthinite

Summary The crystal structure of bismuthinite Bi₂S₃ was determined. It showed that the analogy to the structure of stibnite is correct in general. The coordination polyhedra are more regular compared to those in Sb₂S₃. One of the crystallographic independent Bi-atoms shows a distinct difference in coordination, 3+3+1, compared to the equivalent atom in antimonite, 3+2+1.

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Mit 1 Abbildung     

Zur Frage der Normung und Darstellung des Regelungsgrades von Gefügediagrammen

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

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

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Mit 17 Textabbildungen

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

Geochronology of the Spessart Crystalline Complex,Mid-German Crystalline Rise

Summary New Rb-Sr and K-Ar datings help to clarify the geologic history of the Spessart Crystalline Complex, Mid-German Crystalline Rise. The oldest dates, refined by new measurements, are recorded by whole-rock Rb-Sr analyses of the orthogneisses of the Rotgneiss Complex. These confirm a late Ordovician to Silurian age which is interpreted as the time of intrusion of the granitic precursors.Hornblendes, muscovites. and biotites from different lithostratigraphic units and rock types of the Spessart Crystalline Complex yielded K-Ar dates mainly in the range 324 to 318 Ma, an interval which conforms to the analytical precision. Two hornblendes and one muscovite show slightly older dates up to 328 Ma. On the other hand, there is a tail of younger hornblende dates towards 311 Ma, and two hornblendes gave dates as low as 293 and 274 Ma for no immediately obvious reason.The concordant dates around 324 Ma on the three different minerals may be interpreted as marking the time of a rapid uplift and cooling at about the boundary between Early and Late Carboniferous, presumably soon after culmination of the Variscan deformation and amphibolite facies metamorphism.

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Geochronologie des Spessart-Kristallins, mitteldeutsche Kristallinschwelle

Zusammenfassung Neue Rb-Sr- und K-Ar-Datierungen liefern einen Beitrag zum Verständnis der geologischen Geschichte des Spessart-Kristallins. Die älteste radiometrische Datierung, die bislang im Spessart-Kristallin zur Verfügung steht, leitet sich aus Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Orthogneisen des Rotgneis-Komplexes ab. Die bereits von früheren Bearbeitern gefundenen spät-ordovizischen bis silurischen Daten wurden durch neuere Messungen bestätigt. Sie werden als Intrusionsalter des granitischen Ausgangsmaterials der Rotgneise interpretiert.Hornblenden, Muscovite und Biotite aus unterschiedlichen lithostratigraphischen Einheiten und Gesteinstypen des Spessartkristallins erbrachten K-Ar-Daten vorwiegend zwischen 324 und 318 Ma, d. h. einen Streubereich, der etwa der analytischen Genauig keit entspricht. Zwei Hornblenden und ein Muscovit ergaben etwas ältere Daten bis 328 Ma. Auf der anderen Seite beobachtet man eine Reihe von jüngereren Hornblendedaten bis 311 Ma, und zwei Hornblenden von nur 293 und 274 Ma, die sich nicht ohne weiteres erklären lassen.Die konkordanten Alterswerte um 320 Ma, die für die drei Mineralarten gewonnen wurden, können als die Zeit einer raschen Hebung und Abkühlung etwa an der Grenze Unter-/Oberkarbon interpretiert werden, die vermutlich bald nach dem Höhepunkt der variscischen Deformation und amphibolit-faziellen Metamorphose erfolgte.

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Dedicated to Borwin Grauert on the occasion of his 60th birthday.

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With 6 Figures     

Petrographische Untersuchungen am nordwestdeutschen Posidonienschiefer

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit gibt eine Beschreibung der petrographischen Verhältnisse im Posidonienschiefer. An neuen Mineralien wurden anomale zweiachsige Calcite und Whewellit festgestellt. Die Feinschichtung läßt sich nach Zählung von dickeren Lagen als Warvenschichtung erkennen. Kleine Strömungen haben Erosionsrinnen geschaffen. Von besonderem Interesse ist ein Gliederungsversuch der organischen Substanz, die sich in der differentiellen Thermoanalyse als besonders vielfältig erweist. Durch verschiedene Vorgänge bei der Diagenese wird organische durch anorganische Substanz ersetzt. Eine ganze Reihe von solchen diagenetischen Reaktionen werden beschrieben. Der stete Wechsel zwischen Sapropel—Gyttja und sogar sauerstoffreichem Wasser läßt vermuten, daß das Sediment immer wieder ein Stadium durchlief, in dem die Erdölbildung stattfinden konnte. Es kommt also als Erdölmuttergestein voraussichtlich in Frage. Weitere Untersuchungen sind abzuwarten.     

The felspar structures

Summary Attention is directed to a number of important principles and generalisations which are emerging from the study of the very accurate information now available about felspar structures. Topics discussed are the significance of the observed Al, Si distribution; the importance of the environment of the cation K, Na, Ca or Ba and the interpretation of its apparent shape; the inter-relationships of the plagioclase structures and the development of the faulted-domain model; and the concept of a felspar constructed from building elements controlled by electrostatic forces, especially those between cation and cation.

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Zusammenfassung Es wird auf eine Anzahl wichtiger Prinzipien und Verallgemeinerungen hingewiesen, die sich aus dem Studium der nun sehr genauen Kenntnis der Feldspat-Strukturen ergeben. Die behandelten Probleme sind: die Bedeutung der beobachteten Al/Si-Verteilung; die Wichtigkeit der Umgebung der Kationen K, Na, Ca oder Ba und die Interpretation ihrer scheinbaren Gestalt; die Beziehungen zwischen den Plagioklas-Strukturen und der Entwicklung des Modells fehlgeordneter Domänen; und schließlich das Konzept eines Feldspates, der aus Bauelementen aufgebaut ist, die von elektrostatischen Kräften (vor allem zwischen den Kationen) kontrolliert werden.

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

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

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

Contribution a la tectonique du Bassin houiller de la Sarre: Recherche du tracé au sol de la Faille de la Sarre et de la Faille de la Rosselle (Faille Felsberg)

Zusammenfassung Es werden genauere Angaben gemacht über den Verlauf des Saarsprungs und des Felsbergsprunges an der Erdoberfläche. Der Saarsprung konnte von Bous bis Burbach verfolgt werden. Der Felsbergsprung verfolgt sich nach SE bis in den Rosselsprung.Das Vorkommen von Oberrotliegendem scheint an diese Verwerfungen gebunden zu sein. Es sind Zerrungsspalten, die während der Hauptfaltungsphase (saalische Phase nachStille) des Saar-Nahe-Beckens aufgebrochen sind. Es ist aber anzunehmen, daß sie während des Oberrotliegenden aktiv waren. Sie wurden nach Ablagerung der Trias neu belebt.     

Über die Småländer “Erdnaht”

Zusammenfassung Es wird versucht, die große nordsüdliche Bewegungszone Südschwedens nach Süden weiterzuverfolgen und das sich bietende Bild kinematisch und zeitlich zu analysieren. Es ergibt sich eine zeitlich wechselnde, vermutlich zyklisch abdrehende Beanspruchung und eine Reihe bemerkenswerter Analogien zu anderen Erdnähten, insbesondere zu der Oberrheinzone im Odenwald. Auch die Beziehungen zu den vonWegmann angenommenen Verschiebungen in der Arktis sind bedeutsam. Jedenfalls liegen in den Nähten sehr tiefgreifende Störungen vor, welche bis in die Zone des Gesteinsfließens hinabreichen.     

Flüssigkeitseinschlüsse mit Gasblasen als geologische Thermometer

Zusammenfassung Es wird unterschieden zwischen Einschlüssen, auf dieSorbys Grundannahme zutrifft, daß eine homogene Phase, wie Wasser, Salzlösung oder CO₂, eingeschlossen wurde, die Blasen also von dem Gas der eingeschlossenen Flüssigkeit gebildet werden, und solchen Einschlüssen, in denen fremdes Gas mit eingeschlossen wurde.Sorby-Einschlüsse können zur Temperaturbestimmung herangezogen werden, wenn entweder der Druck am Bildungsort bekannt ist oder sein Einfluß vernachlässigt werden kann, weil der Füllungsgrad so hoch ist, daß die Libelle schon bei niederen Temperaturen verschwindet. Ist fremdes Gas in der Flüssigkeit gelöst eingeschlossen worden und erst beim Abkühlen frei geworden, so ist der Schluß von der Füllungstemperatur auf die Bildungstemperatur noch unsicherer als bei Sorby-Einschlüssen, weil über den zu erwartenden großen Einfluß des Druckes noch nichts bekannt ist.Ist fremdes Gas als Gasblase eingeschlossen worden, so kann die Füllungstemperatur sehr weit von der Bildungstemperatur abweichen und beim Erwärmen sogar zuerst größer werden. Solche Nicht-Sorby-Einschlüsse sind zu erkennen durch Messung des Füllungsgrades und Vergleich der zugehörigen Füllungstemperatur mit der von Wasser bzw. CO₂ bei gleichem Füllungsgrad.Die Frage, aus was die Einschlüsse bestehen, ist nicht nur für die Temperaturbestimmung von Wert, sondern auch für viele Fragen der Gesteinsbildung und -umbildung. Es wird auf die schon vonBrewster 1826 angegebene Methode der Bestimmung der Brechungszahl mit Hilfe der Totalreflexion hingewiesen.Alle diese Bemerkungen gelten sowohl für primäre wie für sekundäre Einschlüsse.Die Dekrepitationsmethode kann weder primäre und sekundäre Einschlüsse unterscheiden noch die Natur des Einschlusses, noch auch den Füllungsgrad berücksichtigen.     

Metamorphe Basalte und Tuffe des Stavanger-Gebietes

Zusammenfassung Eine Reihe von kaledonischen Metamorphiten wurde mikroskopisch und chemisch untersucht. Die Lagerungsverhältnisse, makroskopischen und mikroskopischen Strukturmerkmale dieser Gesteine zeigen, daß es sich um metamorphe Basalte, Tuffe und Tuffite des kaledonischen Geosynklinalvulkanismus handelt, die jetzt in Grünschiefer- und Amphibolitfazies vorliegen. Die chemischen Analysen, CIPW-Normen und AFM-Koordinaten der Metabasalte liegen im Bereich ummetamorpher Basalte. Die Niggli-Werte entsprechen dem femischen bis schwach femischen Charakter von gabbroiden bis lenkogabbroiden Magmen der Kalkalkalireihe.Auf den basaltischen Ursprung solcher Gesteine des Boknfjords hatte bereits Goldschmidt (1921) hingewiesen.Ferner wurde eine ausgewählte Reihe von Metatuffen und -tuffiten, die dem basaltischen Vulkanismus entstammen, vergleichend untersucht: Eine im Felde nicht sehr häufig vertretene Gruppe von Metatuffen besitzt annähernd identische mineralogische und chemische Zusammensetzung mit den Metabasalten. Bei einer anderen Gruppe bestätigen sich die bereits bei der Kartierung gemachten Beobachtungen, daß das tuffogene Material zum großen Teil umgelagert wurde und einer Fraktionierung in dunkle schwere Minerale und helle leichte unterlag. Eine dritte am weitesten verbreitete Gruppe von Metatuffiten enthält mehr oder weniger bedeutende Anteile gewöhnlichen klastischen Verwitterungsmaterials, welches aus der Abtragung präkambrischer Mikroklingranite stammt.Die Untersuchungen zeigen, daß die von Oftedahl (1968) mitgeteilte Karte über die Verbreitung von unterordovizischen Grünsteinen ergänzt werden kann. Die Grenze des Verbreitungsgebietes verschiebt sich von der Insel Karmøy nach SE über den Boknfjord und das Gebiet von Strand hinaus.

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Metamorphic rocks of basaltic origin of the Stavanger-district

A metamorphic series of Cambro-Silurian sediments and granitic rocks in the Boknfjord area (SW-Norway) have been described in some earlier papers. In the upper division of the Boknfjord series metamorphic basalts and associated tuffs are the most important rocks. In the present paper chemical and mineralogical compositions of metabasalts and metatuffs have been investigated. Niggli values and CIPW norms demonstrate the basaltic origin of the samples. The original effusive rocks were transformed to amphibolites and greenstones by Caledonian metamorphism. Main part of the tuffs was found to be mixed with clastic sediments.

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Mein Dank gilt den Herren Professoren Dr. T. F. W. Barth, Oslo, und Dr. F. Karl, Kiel, für ihre tatkräftige Förderung meiner Untersuchungen sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg, für die Bewilligung finanzieller Mittel.     

Geometrie und Geologie von Kreuzschichtungs-Körpern

Zusammenfassung Im Raster-Meßverfahren werden Kreuzschichtungs-Gefüge objektiv und vollständig erfaßt. Die Gefüge-Axen dienen zur geometrischen Beschreibung der angeschnittenen Körper. Aus ihrem Profil-Anschnitt wird die räumliche Ablagerungsform und Anordnung der Kreuzschichtungs-Körper rekonstruiert. Es ist danach möglich, fossile Kreuzschichtungs-Gefüge unter sich und mit rezenten Schüttungskörpern exakt zu vergleichen. Kreuzschichtungs-Körper in Flußablagerungen und in Gezeitenablagerungen unterscheiden sich; sie zeigen also Bildungsbedingungen an. Es ergeben sich Ansätze für eine natürliche Gliederung der Kreuzschichtung.Diese Untersuchungen an Kreuzschichtungs-Gefügen waren Gegenstand einer Doktorarbeit. Sie entstand 1954–56 am Geologischen Institut in Bonn auf Anregung von Prof. Dr. R.Brinkmann. Zur Arbeit beigetragen haben die Herren Prof. Dr. G.Wagner, Prof. Dr. P.Woldstedt, Prof. Dr. J.Frechen, Prof. Dr. W.Bierther, Prof. Dr. E.Seibold, Doz. Dr. R.Hoeppener, Dr. W.Niehoff, Dr. J.Hülsemann, Dr. G.-H.Tischer und mein Vater. Die Studienstiftung des deutschen Volkes förderte die Arbeit.     

Zur Tektonik des mittleren Südwestafrika

Zusammenfassung Der Gesteinsuntergrund des mittleren Südwestafrika weist eine NO-SW gerichtete Struktur auf. Nahezu sämtliche Bewegungs-Vorgänge vom ältesten Archäikum abwärts sind dieser Grundrichtung gefolgt.Die ältesten Faltungsvorgänge im Präkambrium stehen im Zusammenhang mit gewaltigen Intrusionen vorwiegend granitischer Gesteine. Nachdem der Kontinent durch diese Vorgänge bereits am Ende des Archäikums in NO-SW-Richtung konsolidiert war, erfolgten in postarchäischer Zeit Krustenbewegungen, die sich ebenfalls dieser Richtung anpassen. Auffällig ist die randliche Aufwulstung des Kontinents in diesem Abschnitt und deren NO-SW gerichtete Querverbiegung, die stellenweise von großen Brüchen begleitet wird. Diese Bruchtektonik scheint jedoch wenigstens im mittleren Südwestafrika nicht das vonStahl angenommene Ausmaß erreicht zu haben. Die vonKrenkel angenommene große Überschiebungslinie am Südrande des Khomas-Hochlandes konnte als nicht vorhanden nachgewiesen werden.Das durch die Vergitterung der randlichen Aufwulstung und der NO-SW gerichteten Querverbiegung am höchsten herausgehobene Gebiet ist das Khomas-Hochland, dessen Anlage als Resistenzscholle bis ins älteste Archäikum zurückzuverfolgen ist.     

Sideronatrite: A mineral with a {Fe2(SO4)4(OH)2} guildite type chain?

Summary Recently several natural and artificial ferric iron sulphate crystal structures have been solved. Sideronatrite, Na₂Fe³⁺(SO₄)₂(OH)·3H₂O, does not provide good crystals for structural purposes. However if we examine crystallographic, chemical and physical data some useful information about the ...Fe–O–S... structural topology can be inferred. In fact this analysis strengthens the hypothesis that there is a {Fe ₂ ³⁺ (SO₄)₄(OH)₂} chain in sideronatrite like that found in guildite, Cu²⁺Fe³⁺(SO₄)₂(OH)·4H₂O.

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Sideronatrit: Ein Mineral mit einer {Fe₂(SO₄)₄(OH)₂}-Kette vom Typ Guildit?

Zusammenfassung Kürzlich wurden die Kristallstrukturen mehrerer natürlicher und künstlicher Ferrisulfate gelöst. Sideronatrit, Na₂Fe³⁺(SO₄)₂(OH)·3H₂O, liefert keine für die Strukturuntersuchung gut geeigneten Kristalle. Dennoch erhält man aus der Untersuchung der kristallographischen, chemischen und physikalischen Daten nützliche Information über die ...Fe–O–S...-Topologie der Struktur. Eine solche Analyse spricht für die Hypothese, daß der Sideronatrit eine {Fe ₂ ³⁺ (SO₄)₄(OH₂)}-Kette enthält, wie sie im Guildit, Cu²⁺Fe³⁺(SO₄)₂(OH)·4H₂O, gefunden wurde.

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With 1 Figure

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Paper presented at the Sixth European Crystallographic Meeting. Barcelona, Spain 1980.