Carbonatite dykes at bayan Obo,inner Mongolia,China

Summary Calcite-rich dykes occur in the thrust fold belt near the Bayan Obo rare earth element (REE) deposit. They cut a thrust inlier of granitic migmatite within folded Bayan Obo Group sediments of Proterozoic age. Cathodoluminescence, X-ray fluorescence and microprobe studies show that the rock is a calcite carbonatite with Sr-Mn-bearing calcite, magnesio-riebeckite, apatite, pyrochlore, K-feldspar and biotite. One dyke was chosen for detailed analysis. Its margin is strongly REE-mineralized with much monazite developed adjacent to zoned apatite. Secondary alteration is marked by the introduction of Fe and Mn. The adjacent migmatite is fenitized to a magnesio-riebeckite-albite rock. The sedimentary dolomite of the Bayan Obo Group is composed mainly of Mn-Sr-RE-hearing ferroan dolomite and contains bands of opaque grains, apatite, monazite, fluorite and taeniolite. Many trace element and isotope similarities between the carbonatite dyke and the sedimentary dolomite are revealed, and the evidence supports the possibility that the dolomite is a dolomitized carbonatite tuff. The Bayan Obo REE mineralization also shows geochemical similarities with the mineralization seen in the carbonatites, and a possible genetic connection is presented.

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Die Karbonatit-Gänge von Bayan Obo, Innere Mongolei, China

Zusammenfassung Kalzit-reiche Gänge kommen im Faltengürtel in der Nähe der Seltenen-Erd-Lagerstätte Bayan Obo vor. Es handelt sich um hellbräunliche, 1–2 m mächtige Gänge, die migmatitische Orthogneise von granitischer Zusammensetzung innerhalb der gefalteten Sedimente der Bayan Obo Gruppe durchsetzen. Chemische Daten, die auf Kathoden-Lumineszenz, Röntgen-Fluoreszenz und Mikrosondenuntersuchungen beruhen, zeigen, daß es sich hier um einen Kalzit-KazhooudimdSr-Mo-führeodem Kalzit, Magnesio-Riebeckit Apatit, Pyrochlor Alkalifelds und Biotit handelt. Einer dieser Gänge wurde für eine eingehende Untersuchung ausgewählt. Seine randlichen Partien sind stark mit SEE mineralisiert, und viel Monazit kommt in der Nähe von zonar gebautem Apatit vor. Sekundäre Umwandlung wird durch die Zufuhr von Fe und Mn markiert. Der benachbarte Migmatit ist fenitisiert und dadurch in ein Magnesio-Riebeckit-Gestein umgewandelt. Der sedimentäre Dolomit der Bayan-Obo-Gruppe besteht hauptsächlich aus Mn-Sr-SE-führenden eisenhaltigen Dolomit und enthält Lagen von opaken Mineralen, Apatit, Monazit, Fluorit und Taeniolit. Karbonatitgänge und der sedimentäre Dolomit zeigen Ähnlichkeiten, was den Spurenelementgehalt und die isotopische Zusammensetzung betrifft. Diese Daten weisen auf die Möglichkeit hin, daß der Dolomit ein dolomitisiert Karbonatit-Tuff ist. Die SEE-Vererzung von Bayan Obo zeigt auch geochemische Ähnlichkeiten mit der Vererzung der Karbonatite, und ein möglicher genetischer Zusammenhang wird diskutiert.

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With 16 Figures     

Sulphur isotopes from the gruvåsen sulphide skarn deposit,Bergslagen, Sweden

Summary The Gruvåsen sulphide skarns in Western Bergslagen are hosted by a sequence of marbles and metacherts, intruded by a number of thin mafic sills and dykes of midProterozoic age. The sulphide skarns show a zonal distribution with Cu-Zn-Fesulphide-rich pyroxene skarns (± scheelite, molybdenite, cassiterite, bismuth) in the central, and Zn-Fe-Pb-As-sulphide-rich amphibole skarns in the peripheral zones of mineralization. The sulphide skarns in the central zone are closely related to a phase of local potassic alteration that affected the marbles, cherts and mafic intrusions. ³⁴S values of sulphides range between + 0.5 and + 1.3% for the central zone, and between-1.4 and + 1.5% for the peripheral zone. Sulphide-pair sulphur isotope geothermometry (Ohmoto and Rye, 1979) yields temperatures around 555°C corresponding with the temperature of 550–600°C estimated from silicate and sulphide parageneses. Although the Gruvâsen deposit is situated close to the Filipstad-type granitic intrusion, this granite is unlikely to have a genetic relationship with the sulphide mineralization, because the sulphide skarns were deformed at about 1,860 Ma, whereas the postkinematic Filipstad-type granite is dated at +- 1,640Ma (Oen, 1982). Hydrothermal fluids at estimated temperatures around 550°C, presumably heated by the coeval solidifying mafic sills and dykes, are considered responsible for the dissolution and transport of sulphur from the mafic rocks, and of metals from both mafic and felsic rocks underlying the Gruvåsen marbles, and for the redeposition of metals and sulphur in the Gruvåsen sulphide skarn deposit.

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Schwefelisotopen der Gruvåsen Sulfid-Skarnlagerstätte, Bergslagen, Schweden

Zusammenfassung Die sulfidischen Skarne von Gruvåsen, West-Bergslagen, sitzen in Mergeln and Metaquarziten auf, die von zahlreichen mitelproterozoischen, geringmächtigen mafischen Sills und Gängen durchdrungen werden. Die Sulfid-Skarne sind zoniert. Im zentralen Bereich der Mineralisation treten Cu-Zn-Fe-sulfidreiche Pyroxen-Skarne auf (+- Scheelit, Molybdenit, Cassiterit, Wismuth), während die Randzonen vorwiegend aus Zn-Fe-Pb-As-sulfidreichen Amphibol-Skarnen bestehen. Die zentralen Skarnanteile zeigen engen Zusammenhang mit einer lokalen K-Alteration der Mergel, Metaquarzite und mafischen Intrusionen. In der zentralen Zone liegen die ³⁴ S-Werte der Sulfide zwischen + 0.5 und + 1.3%, in der Randzone zwischen - 1.43 und + 1.5%. SchwefelisotopenGeothermometrie von Sulfidpaaren (Ohmoto & Rye, 1979) ergaben Temperaturen um 550°C. Diese stimmen mit den Temperaturen aus den Silikat- und Sulfidparagenesen von 550–600°C gut überein. Obwohl die Gruvåsen Lagerstätte nahe der FilipstadTyp Granitintrusion liegt, erscheint eine genetische Verbindung mit der Sulfidmineralisation unwahrscheinlich, da die Sulfid-Skarne ein Deformationsalter von 1860 Mio zeigen, während der postkinematische Filipstad-Typ Granit auf +- 1640 mio datiert ist (Oen, 19982). Es wird vermutet, daß hydrothermale Lösungen, die durch die erstarrenden mafischen Sills und Gänge auf etwa 550°C aufgeheizt worden sind, für die Vererzung verantwortlich sind. Der Schwefel kann aus den mafischen Gesteinen bezogen werden, die Metalle aus mafischen und felsischen Gesteinen, die die Gruvåsen Mergel unterlagern. Hydrothermale Aktivität verursachte Lösung, Transport und Umlagerung des Schwefels und der Metalle in die Gruväsen Sulfid-Skarn Lagerstätte.

     

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     

Tourmaline-rich Rocks Associated with the Submarine Hydrothermal Rosebery Zn-Pb-Cu-Ag-Au Deposit and Granites in Western Tasmania,Australia

Summary The stratiform massive Zn-Pb sulphide Rosebery deposit of western Tasmania is hosted by metamorphosed deformed acid volcanics and sediments of the Cambrian Mt. Read Volcanics. Tourmalinite, a boron-rich siliceous sulphide facies iron formation, overlies and occurs as an exhalite facies equivalent of the massive sulphides. The orebody is partially replaced by post deformation tourmaline-bearing pyrrhotite-pyrite rocks associated with an alteration facies comprising magnetite-pyrite-tourmaline-phlogopite and the host metavolcanics are transgressed by quartz-tourmaline veins and tourmaline-filled joints. Tourmalinite and tourmaline in alteration zones are associated with other base metal deposits in the area. Tourmaline also occurs as fault-fill and in granitic rocks and associated Sn-W mineralization nearby. Tourmaline associated with the Cambrian massive sulphides is schorl > dravite in contrast to schorl in the Devonian granites.It is suggested that boron was an integral part of the ore fluids at Rosebery which precipitated tourmaline in exhalites immediately after and distal to the mineralization event. Tourmaline from the tourmalinite exhalites appears to have derived from submarine hydrothermal precipitation. Joint- and fracture-fill tourmaline could have derived from remobilization from tourmalinites during Devonian tectonism, however, it is more probable that these discordant tourmaline-bearing veins, tourmaline in the post-cleavage Rosebery Fault and tourmaline-bearing pyrrhotite-pyrite replacement of the Rosebery orebody derived from Devonian granite at a shallow depth which has been intersected in drilling. Tourmaline replacement associated with discordant structures is no different in composition from that from tourmalinites associated with the orebody and hence has undergone re-equilibration with the host rocks during multiple events of deformation and metamorphism associated with Devonian tectonism. In contrast, the composition of tourmaline from the Devonian granites is markedly different from that of the Rosebery area.

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Zusammenfassung Die stratiforme, massive Zn-Pb-Sulfidlagerstätte Rosebery in West-Tasmanien sitzt in metamorphen und deformierten sauren Vulkaniten und Sedimenten der Kambrischen Mt. Read Vulkanit-Serie auf. Turmalingesteine treten im Hangenden dieser Serie auf. Sie stellen eine Bor-reiche Eisenformation in silizuiumreicher Sulfidfazies dar und sind als das exhalative Äquivalent der massiven Sulfide anzusehen. Der Erzkörper wird teilweise von postdeformativen Turmalin-fährenden Pyrrhotin-Pyrit-Gesteinen verdrängt, die mit einer Alterationsfazies, bestehend aus Magnetit-Pyrit-Turmalin-Phlogopit, assoziiert sind. Die erzfährenden Metavulkanite werden von Quarz-Turmalin-Gängen und Turmalinadern durchschlagen. Turmalingesteine wie auch Turmalin in Alterationszonen kommen auch mit anderen Buntmetall-Vererzungen des Arbeitsgebietes vor. Turmalin tritt weiters in Störungszonen, in Graniten und in an diese gebundenen Sn-W Mineralisationen auf.Der mit den kambrischen, massiven Vulkaniten assozierte Turmalin ist ein Schörl > Dravit, während in den devonischen Graniten Schörl dominiert. Es ist anzunehmen, daß Bor einen integralen Anteil der Erzlösungen in der Rosebery-Lagerstätte darstellt. Aus diesen ist Turmalin exhalativ, kurz nach der Sulfidmineralisation distal gebildet worden. Es zeigt sich, daß der Turmalin aus submarin hydrothermalen Absätzen herzuleiten ist. Gangturmaline könnten durch Remobilisation der Turmalingesteine während devonischer Deformation entstanden sein. Es scheint jedoch wahrscheinlicher, daß diese diskordanten Gänge, wie auch der Turmalin in der Rosebery-Störung und die Turmalin-führenden Pyrrhotin-Pyrit-Verdrängungen aus dem devonischen Granit stammen. Verdrängter Turmalin, assoziiert mit diskordanten Strukturen, zeigt in seiner Zusammensetzung keinerlei Unterschiede zum Turmalin in Turmalingesteinen aus dem Erzkörper. Im Zuge mehrphasiger, devonischer Deformation und Metamorphose ist es somit zu Reäquilibrierung des Turmalins mit dem Trägergestein gekommen. Die Zusammensetzung des Turmalins in den devonischen Graniten unterscheidet sich deutlich von der des Rosebery-Gebietes.

     

The Kakun igneous cumulate magnetite deposit,SW Nigeria

Summary Field and mineralogical information concerning a Precambrian iron deposit in Kakun, southwestern Nigeria is presented and a genetic model is advanced. The Kakun deposit consists of titaniferous magnetite concentrated at the base of an amphibolite sheet within a large-scale banded metasediment-orthogneiss suite of Eburnean (ca. 2000 Ma) age. The suite is truncated by concordant and discordant Pan-African (ca. 600 Ma) granitic to dioritic intrusives including pegmatites and aplites. The ore-grade zone is marked by preferential concentration of early formed heavy minerals as well as cumulate and ophitic textures, while the host amphibolite exhibits preferred mafic mineral alignment and triple junction mosaic of its felsic mineral matrix. These relationships are here explained in a two-stage model comprising an Eburnean synkinematic magmatic phase and a Pan-African deformation-metamorphic phase. The first stage involved the intrusion of a gabbroic magma as a sill into pre-existing rocks under high grade metamorphic conditions; mineral segregation of the sill into an ore-rich base by crystal settling during consolidation; followed by a post-consolidation pulse of anorthosite melt injection into the ore zone. The second stage occurred under conditions of medium grade metamorphism and heterogeneous deformation. Competence, difference and localised access of water during this stage led to preferential shearing and amphibolitisation of the ore-poor upper part of the sill.

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Die magmatische Cumulat-Magnetit Lagerstatte von Kakun, SW Nigeria

Zusammenfassung Es werden feldgeologische und mineralogische Informationen von einer präkambrischen Eisenlagerstätte in Südwest-Nigeria präsentiert, und ein genetisches Model vorgestellt. Die Kakun Lagerstätte stellt eine Ti-Magnetit Mineralisation dar, die an der Basis einer Amphibolitabfolge konzentriert ist. Die Amphibolite gehören zu einer im Groß-Maßstab gebänderten Metasediment-Orthogneis Serie von Eburnean-Alter (ca. 2000 m.y.). Diese Serie wird von konkordanten und diskordanten granitischen bis granodioritischen Intrusionen und inkludierten Pegmatiten und Apliten (ca. 600 m.y.) durchbrochen. Die vererzte Zone ist durch Konzentration von frühgebildeten Schweremineralien, Cumulat- und ophitischen Texturen gekennzeichnet; die Amphibolitabfolge zeigt Einregelung der mafischen Mineralkomponenten, und ein tripple junction Mosaik der felsischen Gemengteile. Diese Charakteristika der Erz-Zone und der Amphibolite werden mit einem zweiphasigen Model erklärt: eine Eburnean synkinematische, magmatische Phase und eine Pan-Afrikanische, deformative metamorphe Phase. Die erste Phase umfaßt die Intrusion eines gabbroischen Sills unter hochgradigen Metamorphosebedingungen, Mineralsegregation innerhalb des Sills in eine erzreiche Basis, verursacht durch Kristall-Absinken während der Konsolidierung, und schließlich die Injektion eines anorthositischen Magmenpulses in die Erzzone im post-Konsolidierungsstadium. Die zweite Phase hat unter mittelgradigen Metamorphosebedingungen und heterogener Deformation stattgefunden. Kompentenz-Unterschiede und das stellenweise Eindringen von Wasser hat in dieser Phase zu Scherung und Amphibolitisierung des erzarmen, hangenden Anteils des Sills geführt.

     

Petrology and geotectonic significance of salic rocks preceding ophiolites in the Eastern Vardar Zone,Greece

Summary In the eastern Vardar Zone of Greece, Na-dominant salic rocks are intimately associated with ophiolites, constituting a NW-trending, about 8 km thick belt along the western margin of the Serbomacedonian Massif. Though of different ages and metamorphic histories, both contrasted lithologic units display similar lateral variations. The salic rocks vary from a hypabyssal tonalite-trondhjemite series in the NW into granophyres and submarine volcanics in the SE. The juxtaposed ophiolites change in the same direction from tectonite peridotites overlain or intruded by mafic-ultramafic cumulates into sheeted dykes and submarine volcanics. The salic rocks were formed by multi-staged fractional melting of a mafic source and correspond chemically to the low-K andensite rhyolite series. The geological and chemical evidence points at an immature island-are setting for the salic rocks above a NE-dipping subduction zone. The lateral variations in their mode of occurrences probably reflect progressive attenuation of the continental crust. The corresponding variations displayed by the juxtaposed ophiolites may have resulted from a change in the plate motion from conservative in the NW to constructive in the SE.

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Petrologie und geotektonische Bedeutung der den Ophiolithen vorausgegangenen salischen Gesteine in der östlichen Vardar-Zone, Griechenland

Zusammenfassung In der östlichen Vardar-Zone von Griechenland bilden Na-betonte salische Gesteine und Ophiolithe einen NW-streichenden, ca. 8 km mächtigen Gürtel entlang des westlichen Randes des Serbomazedonischen Massivs. Trotz verschiedenen Alters und unterschiedlicher metamorpher Beanspruchung zeigen die beiden lithologischen Einheiten gleiche laterale Variationen. Die salischen Gesteine wechsein von Tonaliten und Trondhjemiten im NW zu Granophyren und submarinen Vulkaniten im SE. Die tektonisch angrezenden, etwas jügeren Ophiolithe variieren in der gleichen Richtung von Tektonit-Peridotiten und den überlagrenden oder intrudierenden mafisch-ultramafischen Kumulaten zu einem Gangstockwerk und submarinen, vorwiegend basischen Vulkaniten. Die salischen Gesteine sind durch ein mehrphasiges fraktioniertes Aufschmelzen mafischen Materials entstanden und entsprechen chemisch der K-armen Reihe von basischem Andesit bis Rhyolith. Als Bildungsort weisen die geologischen und chemischen Kriterien auf einen inmaturen Inselbogen oberhalb einer nach NE gerichteten Subduktionszone während des Mittleren Juras hin. Veränderungen in den Ausbildungsformen der salischen Gesteine gehen offensichtlich auf ein progressives Verdünnen der kontinentalen Kruste zurück. Entsprechende Veränderungen in den gegenübergestellten Ophiolithen lassen sich durch Veränderungen in der Plattenbewegung von konservativ im NW zu konstruktiv im SE erklären.

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With 12 Figures     

Covellite formation in low temperature aqueous solutions

Experimentation with cupric salts and aqueous sulphide solutions at room temperature and pressure resulted in the formation of normal and blaubleibender covellite. Blaubleibender covellite is formed at higher pH and lower Eh values than normal covellite. The experimental pH/Eh values for normal covellite formation fall within the theoretical CuS stability field. Blaubleibender was produced at pH/Eh values outside this area. Variations in pH and Eh during the course of the experimental runs showed that normal covellite formed by the simple reaction: Cu²⁺+HS^–=CuS+H⁺; blaubleibender covellite formation on the other hand involves solid state reduction of an initial normal covellite precipitate. Cell volume and formation pH show a straight line relationship in normal covellite which is not observed with blaubleibender. Blaubleibender covellite can be formed from aqueous solution at low temperatures and pressures. The experimental results indicate that it is a metastable intermediary in the reduction of normal covellite to more reduced, stable, copper sulphides. The copper sulphide formed from sedimentary processes in a normal marine environment should initially be normal covellite, or transitory blaubleibender covellite which may be reduced during diagenesis.

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Zusammenfassung Synthetische Versuche mit Kupfersalzen und wässrigen Sulfidlösungen bei Zimmertemperatur und atmosphärischem Druck ergaben die Bildung von normalem und blaubleibendem Covellin. Blaubleibender Covellin wird bei höheren pH- und niedereren Eh-Werten gebildet als normaler Covellin. Die pH/Eh-Werte für normalen Covellin fallen in das theoretische Stabilitätsfeld von CuS. Die Bildung von blaubleibendem Covellin erfolgte bei pH/Eh-Werten außerhalb dieses Feldes. Systematische Veränderungen der pH- und Eh-Werte während der Syntheseversuche ließen erkennen, daß die Bildung von normalem Covellin nach folgender einfacher Reaktion verläuft: Cu²⁺+HS^–=CuS+H⁺; die Bildung von blaubleibendem Covellin dagegen erfolgt unter teilweiser Reduktion eines vorher gefällten Niederschlags von normalem Covellin. Im Gegensatz zum blaubleibenden Covellin zeigt der normale Covellin eine geradlinige Beziehung zwischen Zellvolumen und Formations-pH-Wert. Blaubleibender Covellin kann aus wässrigen Lösungen bei niederen Temperaturen und niederem Druck gebildet werden. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, daß er eine metastabile Zwischenform zu normalem Covellin und stärker reduzierten stabilen Kupfersulfiden bildet. Die Kupfersulfide, die sich während eines Sedimentationsprozesses in einer normalen marinen Facies bilden, werden anfänglich aus normalem Covellin bestehen oder vorübergehend aus blaubleibendem Covellin, mit einer möglichen Reduktion während der Diagenese.

     

Petrology and geochemistry of sphalerite from the Cambrian VHMS deposits in the Rosebery-Hercules district,western Tasmania: Implications for gold mineralisation and Devonian metamorphic-metasomatic processes

Summary Sphalerite is the major ore mineral in the Zn-rich, volcanic-hosted massive sulphide deposits of western Tasmania. These deposits have been affected by regional metamorphism to upper greenschist facies, and associated tectonic deformation related to the Devonian Tabberabberan Orogeny. The southern end of the Rosebery deposit has undergone metasomatic replacement related to a post-orogenic Devonian granite intrusion.Sphalerite from VHMS deposits in the Rosebery district varies widely in colour, grain size and texture. Compositional variation of the sphalerites was studied for three purposes (1) to investigate effects of the Devonian overprinting, (2) to provide pressure (depth) estimates at the time of Fe-S-O replacement during the Devonian, and (3) to deduce the effect ofa _FeS(a _{S 2}) on gold deposition and subsequent remobilisation.Sphalerite from the Rosebery deposit shows an FeS range from 2.0 to 20.0 mole%, with a bimodal distribution; a mode of 16.0 mole% FeS was noted for the F(_J) lens where Devonian metasomatism prevailed, whereas a mode of 2.4–4.0 mol% FeS was found for the other lenses. Sphalerite from the Hercules deposit has a range of 2.0–10.0 mole% FeS, whereas sphalerite from the South Hercules deposit ranges from 4.0-12.0 mole% FeS. VHMS sphalerites also contain minor copper, manganese and cadmium.The bimodal distribution of FeS content in Rosebery sphalerite suggests that the primary VHMS mineralisation underwent at least two periods of post-depositional re-equilibration. The FeS content in sphalerite in equilibrium with hexagonal pyrrhotite and pyrite indicates that the Devonian replacement occurred at a pressure off 3.0 ± 0.5 kb, corresponding to 8.0 ± 0.1 km depth.The relationship between FeS content in sphalerite and gold grades at Rosebery, Hercules and South Hercules displays complex patterns that reflect either variations in the initial depositional conditions an the seafloor (pH, temperature anda _{S 2}), or later Devonian metamorphic and metasomatic recrystallisation.Zusammenfassung Zinkblende ist das dominierende Erzmineral in den Zn-reichen, in vulkanischen Gesteinen beheimateten, massiven Sulfidlagerstätten West-Tasmaniens. Diese Lagerstätten sind von einer Regionalmetamorphose der oberen Grünschieferfazies und einer assoziierten Deformation, die der devonischen Tabberabberan Orogenese zuzuschreiben ist, überprägt worden. Das Südende der Rosebery Lagerstätte ist von einer metasomatischen Verdrängung, die mit einer post-orogenen, devonischen Granitintrusion im Zusammenhang steht, erfaßt worden.Die Zinkblende von VHMS Lagerstätten des Rosebery Distriktes variiert weitgehend in ihrer Farbe, Korngröße und Textur. Die Variation der chemischen Zusammensetzung der Zinkblende wurde aus drei Gründen untersucht: (1) um die Effekte der devonischen Überprägung zu studieren, (2) um zu Abschätzungen des Druckes (Tiefe) zur Zeit der Fe-S-O Verdrängung während des Devons zu gelangen, und (3) um die Auswirkung von^aFeS (^aS2) auf die Goldablagerung und folgende Remobilisation abzuleiten.Der FeS Gehalt der Zinkblende der Rosebery Lagerstätte reicht von 2.0 bis 20.0 Mol%, mit einer bimodalen Verteilung; ein Maximum bei 16.0 Mol% FeS ist für die F(_J) Linse charakteristisch, wo devonische Metasomatose vorherrscht, während ein zweites Maximum bei 2.0–4.0 Mol% FeS bei den anderen Linsen festgestellt wurde. Der FeS Gehalt der Zinkblende der Süd-Hercules Lagerstätte reicht von 4.0 bis 12.0 Mol%. Die VHMS Zinkblenden führen auch untergeordnet Kupfer, Mangan und Cadmium.Die bimodale Verteilung des FeS Gehaltes in der Rosebery Zinkblende läßt vermuten, daß die VHMS Mineralisation, nach ihrer Bildung, von mindestens zwei Perioden der Reequilibrierung erfaßt worden ist. Der FeS Gehalt in der Zinkblende im Gleichgewicht mit hexagonalem Pyrrhotin und Pyrit weist darauf hin, daß die devonische Verdrängung bei einem Druck von 3.0 ± 0.5 kb, vergleichbar mit 8.0 ± 0.1 km Tiefe, stattgefunden hat.Der Zusammenhang des FeS Gehalt in der Zinkblende mit den Goldgehalten in Rosebery, Hercules und Süd-Hercules ist komplex und spiegelt entweder unterschiedliche, primäre Bildungsbedingungen am Meeresboden (pH, Temperatur und^aS₂), oder spätere, devonische metamorphe und metasomatische Rekristallisation wider.

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Petrologie und Geochemie der Zinkblende aus der kambrischen VHMS Lagerstätte im Roseberry-Hercules Distrikt, West-Tasmanien: Hinweise für Goldmineralisation und devonische, metamorphe-metasomatische Prozesse

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With 14 Figures     

Sur quelques concentrations plombo-zinciferes du devonien inferieur du massif schisteux rhenan

Zusammenfassung The Lower Devonian of the Rhine Schist Massif is characterized by a fine detrital sedimentation which reflects a coastal plain environment located between the Old Red Sandstone continent in the N and the marine Bohemian Facies in the SE. Mineralisations are located within these coastal-plain sediments, especially in fractured horizons topped by pelitic and floored by sandy sediments of Sieg Emsian age. The mineralised localities occur in three zones: the districts of Bensberg, Eitorf and Mayen. The Lüderich locality (Bensberg) is the most important having approximately one million tons of Zn and Pb metal. It is localised within a zone having marked sedimentary characteristics since the Siegenian. Mineralisation occurs as penecontemporaneous lenses, fracture fillings etc, formed at abnormal contacts between lithological units having different competance during Siegenian and Lower Emsian deformation. However, locally there is lateral transition between the upper units of the sandy channel series and the lower units of the pelitic swamp facies. Vertical extension of mineralisations is strictly limited to the tectonic contact zone between the Odenspiel Sandstone and the Bensberg pelites. Study of mineralisations at various levels (mapping, morphology, structure, paragenetic and geochemical) leads to the formulation of a genetic model requiring complex fracturation at the contact between contrasting lithologies and preferential drainage through these fractured zones; metals are trapped on the sandstone floor, the pelitic roof trapping the vadose hydrothermal solutions. These basic controls seem to apply throughout the Bensberg, Eitorf and Mayen districts. On a more regional scale the age variations of the gangue sediments reflects a lateral displacement of red/grey facies limits due to coastal evolution. Thus one may demonstrate a type of mineral occurrence whose model may be that of epigenetic reconcentration within fractures affecting syngenetic geochemical anomalies.Zusammenfassung Das Unterdevon des Rheinischen Schiefergebirges wird durch eine feinkörnige detritische Sedimentation gekennzeichnet. Die Verteilung dieser detritischen Sedimente widerspiegelt eine flache Küstenlandschaft zwischen dem Kontinent des Unterrotliegenden im Norden und des Meeres mit der Böhmischen Fazies im Südosten. In diesen Schichten befinden sich gangförmige Vererzungen, die in Bruchzonen auftreten, die ein pelitisches Hangendes und ein sandsteinreiches Liegendes vom Siegen-Ems Alter haben. Die Lagerstätten kommen in drei Bezirken vor: Der Bensberger Bezirk, der Bezirk Eitorf und der Bezirk Mayen. Die Lagerstätte Lüderich (Bensberger Revier) ist die größte (ungefähr eine Million Tonnen Metall Zink+Blei). Sie befindet sich in einer Zone, in der schon in der Siegen-Stufe bemerkenswerte sedimentäre Strukturen auftreten. Die Vererzung tritt als penekonkordante Linsen, Gänge, Stockwerke in tektonischen Kontaktzonen auf. Diese Kontaktzonen befinden sich zwischen 2 verschiedenen sedimentären Einheiten, deren Gesteinseigenschaften sehr verschieden sind. Es handelt sich um Pelite mit Sandstein-Einschaltungen einerseits, die zur unteren Emsstufe gehören sollen und um fluviatile Sandsteine andererseits, die zur oberen Siegenstufe gehören sollen. Lokal ist ein lateraler Übergang durch Faziesänderung von den oberen Sandsteinen in die unteren Pelitschichten jedoch nicht unmöglich. Die Sandsteine vertreten einen fluviatilen Sedimentationsbereich, die Pelite einen sumpfigen Sedimentationsbereich. Die Vererzung (mit einer vertikalen Ausdehnung ungefähr von 300 m) tritt nur im Bereich der Kontaktzone zwischen den Odenspieler Sandsteinen und den Peliten der Unteren Bensberger Schichten auf. Die Resultate der Kartographie, der morphologischen Studie der Erzkörper, der Struktur und der Paragenese führen zu einem genetischen Modell. Dabei spielt die Anwesenheit einer Bruchstruktur an der Grenze zwischen 2 Bereichen mit verschiedenen lithologischen Eigenschaften eine Hauptrolle für die Konzentration der im Hangenden fein verteilten Metalle. Die hydrothermalen Lösungen kommen demnach nicht von der Teufe, sondern aus dem Nebengestein. Im ganzen Bensberger Erzrevier wie in der Gegend von Eitorf und in der Gegend von Mayen finden wir dieselben Leitfäden für die Vererzung in den Lagerstätten und Vorkommen. Beobachtet man die ganze Provinz, dann merkt man, daß die Altersverschiedenheiten in den Nebengesteinen der verschiedenen Lagerstätten eine geographische Wanderung der Faziesgrenze zwischen rot und grau in dieser küstennahen Ebene Widerspiegeln. Die verschiedenen Vorkommen und Lagerstätten treten immer in unmittelbarer Nähe dieser Grenze auf. Die Eigenschaften dieser Lagerstätten weisen auf eine Bildung durch eine epigenetische Umlagerung in eine gangförmige Bruchstruktur hin.     

Zur Gefügeisotypie von Hämatit,Korund, Kalzit und Quarz

Inhalt Zunächst werden die bisher aus der Literatur bekannten und durch eigene Untersuchungen gewonnenen Gefügetypen der vier untersuchten Mineralarten untereinander hinsichtlich der Gefügeisotypie verglichen. Die quantitativen, mathematischen Zusammenhänge, die bei der Verformung von Hämatit, Korund, Kalzit und Quarz eine Rolle spielen, zeigen, weshalb im Falle von Kalzit ein Rhomboeder und im Falle von Hämatit und Korund die Basis in oder in der Nähec des Gefüges eingeregelt isl; dort liegen nämlich die Werte für größte Orientierungs- und Längenänderungen.Mit 1 Textabbildung     

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

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

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

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

     

Nb-Ta-minerals from the cap de creus pegmatite field,eastern Pyrenees: distribution and geochemical trends

Summary Internal structure and mineralogy facilitate distinction of four main pegmatite types at the eastern end of the Pyrenees. Three main trends in compositional variations in Nb-Ta-Sn-REE-Ti minerals have been established: a regional trend, with Ta/(Ta + Nb) ratio increasing towards the more evolved pegmatites, Mn/(Mn + Fe) being relatively low and increasing only slightly; a single-body trend, with similar enrichment toward the late pegmatite units; a single-crystal trend, with zoning related to both Ta/(Ta + Nb) and Mn/(Mn + Fe) ratios and a tendency toward Ta-enrichment in the late growth stages. The regional geochemical enrichment trends in the Mn/(Mn + Fe) ratios and Ta/(Ta + Nb) are those expected for a beryl-columbite pegmatite type. In a single pegmatite, the evolution depends on the simultaneous growth of other mineral species. Three factors seem to control the development of zoning in columbite-tantalite crystals: availability of Mn, Ta, Fe, Nb, significant differences in solubility between mineral group end members and re-equilibria with late pegmatite fluids.

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Nb-Ta-Minerale aus dem Pegmatit-Feld vom Cap de Creus, östliche Pyrenäen: Verteilung und geochemische Trends

Zusammenfassung Am Ostrand der Pyrenäen können anhand des inneren Aufbaus und der Mineralogie vier Haupttypen von Pegmatiten unterschieden werden. Die Zusammensetzungen von Nb-Ta-Sn-SEE-Ti-Mineralen folgen drei Haupttrends: einem regionalen Trend, bei dem das Verhältnis Ta/(Ta + Nb) zu den höher entwickelten Pegmatiten hin zunimmt, während Mn/(Mn + Fe) relativ niedrig ist und nur leicht zunimmt; einem lokalen (auf das jeweilige Vorkommen beschränkten) Trend mit einer ähnlichen Anreicherung zu den spätpegmatitischen Einheiten hin; einem auf Einzelkristalle bezogenen Trend mit Zonierung in bezug auf die Verhältnisse Ta/(Ta + Nb) und Mn/(Mn + Fe) und einer Tendenz zur T a-Anreicherung in den späten Wachstumsphasen. Die regionalen geochemischen Anreicherungstrends in den Mn/(Mn + Fe)- und Ta/(Ta + Nb)-Verhältnissen entsprechen jenen, wie sie für den Beryll-Columbit-Pegmatit-Typ erwartet werden. In einem einzelnen Pegmatit hängt die Entwicklung vom gleichzeitigen Wachstum anderer Mineral-Spezies ab. Drei Faktoren scheinen die Ausbildung einer Zonierung in Columbit-Tantalit-Kristallen zu kontrollieren: das Angebot an Mn, Ta, Fe und Nb, deutliche Unterschiede in der Löslichkeit der Endglieder von Mineralgruppen und die Iteequilibrierung mit spätpegmatitischen Lösungen.

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With 6 Figures     

Physico-chemical aspects of recrystallization

The driving forces for recrystallization of sulphide minerals that arise from particle size variations (surface energy), from temperature gradients and from the formation of a new phase are compared semi quantitatively. It is shown by expressing these driving forces in terms of gradients in activities or vapour pressures or as free energy changes, that surface energies become relatively unimportant as particle size increases above one micron, whereas temperature gradients and the formation of new phases offer opportunities for large crystals to grow. These effects are discussed and a brief reference is also made to the effects of applied pressure.

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Zusammenfassung Die Kräfte, welche das Umkristallisieren von Sulfidmineralen verursachen und die durch Änderungen der Teilchengröße (Oberflächenenergie), durch Temperaturgefälle, und durch die Bildung einer neuen Phase in Erscheinung treten, werden halbquantitativ verglichen. Die Kräfte werden als Aktivitätsgradienten oder Dampfdruckgradienten, oder als Änderungen der freien Energie ausgedrückt. Es ergibt sich, daß die Oberflächenenergie verhältnismäßig unwichtig ist wenn die Teilchengröße ein Mikron übersteigt, während Temperatur-Gefälle und die Bildung von neuen Phasen Gelegenheit zum Wachstum größerer Kristalle geben. Diese Effekte werden diskutiert und auch der Einfluß von Druckkräften wird erwähnt.

     

Coexisting copper sulphides and sulphosalts in the Abakaliki Pb-Zn deposit,lower Benue Trough (Nigeria) and their genetic significance

Summary The Abakaliki lead-zinc deposit in the lower Benue Trough (Nigeria) represents the largest of a series of fracture controlled base metal deposits within the Lower Cretaceous (Albian) Asu River Group shales. Field evidence, ore microscopy and electron microprobe analysis of the lodes, suggest that the vein mineralization commenced with pre-ore precipitation of diagenetic marcasite, pyrite and minor gel-like colloform textured schalenblende and galena especially at the vein/wall rock contacts. This was succeeded by an ore stage consisting mainly of sphalerite, galena, chalcopyrite and pyrite. Accessories include bournonite and boulangerite. There was also a later introduction of complex intergrowths comprising bornite, chalcocite, enargite, and tennantite. In addition a lead/iron bearing copper sulphide and a copper bismuth sulphide of wittichenite composition (Cu₆Bi₂SO₆), the optical parameters of which do not agree with those of wittichenite, were also introduced. The late stage copper sulphides and sulphosalts were formed as replacements of earlier lower temperature (ca. 170°C) main phase mineralization, when temperature rose in minimum up to 230°C.

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Koexistierende Kupfer-Sulfide und Sulfosalze in der Blei-Zink-Iagerstätte Abakaliki, Unterer Benue-Graben (Nigeria) und ihre genetische Bedeutung

Zusammenfassung Die Blei-Zink-Lagerstätte Abakaliki im Unteren Benue-Graben (Nigeria) ist die größte einer Reihe von durch Bruchstrukturen bestimmten Buntmetallagerstätten innerhalb der unterkretazischen (Albian) Asu River Group Shales. Geländebeobachtungen, Erzmi-kroskopie undzeigen, Mikrosondenanalysen zeigen, daß die Gangmineralisation mit der Ablagerung von diagenetischem Markasit, Pyrit und, in kleinerem Ausmaß gel-ähnlicher kolloformer Schalenblende und Bleiglanz, besonders an den Kontaktzonen zwischen Gängen und Nebengestein begonnen hat. Darauf folgte ein Stadium der Erzablagerung, wobei es hauptsächlich zur Bildung von Zinkblende, Bleiglanz, Kupferkies und Pyrit kam. Bournonit und Boulangerit kommen als Nebengemengteile vor. Schließlich gab es eine spätere Bildung von komplexen Verwachsungen, die aus Bornit, Kupferglanz, Enargit und Tennantit bestehen. Außerdem kam es zum Absatz eines Blei-Eisenführenden Kupfersulfids und eines Kupfer-Wismut-Sulfids, dessen Zusammensetzung mit der von Wittichenit (Cu₆B2₂S₆) übereinstimmt, dessen optische Parameter jedoch anders sind. Die späten Kupfersulfide und Sulfosalze wurden durch Verdrängung von früheren Tieftemperaturerzen (ca. 170°C) der Hauptphase gebildet, wo die Temperaturen mindestens bis auf 230°C anstiegen.

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With 4 Figures     

Sulphide minerals in early Archean chemical sedimentary rocks of the eastern Pilbara district, Western Australia

Summary The occurrence and paragenesis of sulphide minerals in chemical sedimentary rocks from the McPhee and the Towers Formations of the Warrawoona Group, eastern Pilbara Craton were examined, in order to evaluate the Archean sedimentary environment. The chemical sedimentary facies of both formations are comprised of chert or chertcarbonate units, which are highly depleted in detrital materials. The cherty rocks are mostly composed of microcrystalline quartz, containing significant types of syndepositional (or diagenetic) sulphide minerals. In particular, the cherty rocks in the Towers Formation (North Pole Chert, Marble Bar Chert) include primary sulphide minerals, such as pyrite, chalcopyrite, sphalerite, monoclinic pyrrhotite, pentlandite, gersdorffite and millerite. This assemblage and the measured FeS content (8.4–10.4 mol%) of sphalerite associated with the Fe-sulphide minerals suggest that the cherty rocks were formed under reducing conditions at temperatures below 200°C (about 150°C), and also that the metamorphic temperature of the rocks was less than 325 °C. Furthermore, the virtual absence of detrital materials and the minor element compositions imply that the cherty rocks of the eastern Pilbara Block were formed by rapid precipitation from reducing hydrothermal solutions.

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Sulfide in chemischen sedimentgesteinen des älteren Archaikums im östlichen Pilbara block, Westaustralien

Zusammenfassung Das Auftreten und die Paragenese von Sulfiden in chemischen Sedimentgesteinen der McPhee und der Towers Formation der Warrawoona Gruppe, östlicher Pilbara Block, wurden untersucht, um das sedimentäre Milieu im Archaikum besser abschätzen zu können. Die chemisch-sedimentäre Fazies beider Formationen besteht aus Chert- oder Chert-Karbonat-Einheiten, die hochgradig an detritärem Material verarmt sind. Die Cherts bestehen aus mikrokristallinem Quartz, der beträchtliche Mengen an syngenetischen bzw. syndiagenetischen Sulfiden enthält. Vor allem die Cherts der Towers Formation (North Pole Chert, Marble Bar Chert) führen Pyrit, Kupferkies, Zinkblende, monoklinen Magnetkies, Pentlandit, Gersdorffit und Millerit als primäre Sulfide. Diese Vergesellschaftung und die gemessenen FeS-Gehalte der mit den Fe-Sulfiden assoziierten Zinkblende (8.4–10.4 Mol%), weisen darauf hin, daß die Cherts unter reduzierenden Bedingungen bei Temperaturen unter 200°C entstanden sind und daß die Matamorphosetemperatur 325 °C nicht überschritten hat. Das Fehlen detritärer Sedimentkomponenten und die Spurenelementzusammensetzungen lassen darauf schließen, daß die Cherts im östlichen Pilbara Block durch rasche Ausfällung aus reduzierenden hydrothermalen Lösungen entstanden sind.

     

Beitrag zur Kenntnis indischer Laterite

Zusammenfassung Es wurden zwei indische Lateritprofile untersucht. Die Lateritproben wurden soweit unverfestigt, in Korngrößenklassen zerlegt. Mit röntgenographischen. differentialthermoanalytischen und optischen Methoden wurde der Mineralbestand quantitativ bestimmt. Die Änderungen des Mineralbestandes und die Änderungen der Mineralverteilung wurde in den Lateritprofilen verfolgt.Die Lateritprofile sind auf quarzhaltigen Gesteinen, einem grobkörnigen Granit und einem feinkörnigen Quarz-Glimmer-Sandstein, entstanden. Als Ursache der Lateritbildung ist bei beiden Profilen die Verwitterung und Kaolinisierung des Ausgangsgesteins anzusehen. Bei dem Granit wurden die Feldspäte sowie die Hornblende und der Biotit, bei dem Sandstein wurde der Muskowit kaolinisiert. Der Quarz wurde mehr oder weniger stark korrodiert.Durch die Anreicherung von oxydischen und hydroxydischen Eisenmineralen in bestimmten Zonen der Verwitterungsprofile kam es zur Ausbildung typischer Lateritprofile mit konkretionsführenden bzw. pisolithischen Horizonten. Die Anreicherung von Eisenmineralen in diesen Horizonten ist durch Zufuhr von Eisen aus Verwittrungslösungen erfolgt. Das Eisen entstammt bei dem ersten Profil den verwitternden eisenhaltigen Mineralen des Granites, der Hornblende und dem Biotit. Bei dem zweiten Profil ist die Herkunft des Eisens aus verwitternden hämatitreichen Rindern des Sandsteines abzuleiten. An hydroxydischen Aluminiummineralen sind in beiden Lateritprofilen nur geringe Mengen Diaspur vorhanden.Auflösung von Kaolinit, Wanderung der Kaolinsubstanz und Neubildung von Fireclaymineral wurde in beiden Profilen nachgewiesen.     

Trace element distribution in sphalerites from Pb−Zn-ore occurrences of the Eastern Alps

Summary With secondary ion mass spectrometry as a new analytical method, which grants trace element determination in the microscale at the ppma-level and below, the abundance, distribution, and correlation of Mn, Fe, Cu, Ga, Ge, As, Ag, Cd, In, Sb, Hg, Tl, and Pb in sphalerites from different occurrences of the Eastern Alps were studied. On the whole the trace element characteristics known from average analyses is confirmed also in the microscale, but in different crystallization stages of one and the same deposit considerable variations can be found. Also in the correlation of elements great differences exist. The eminent inhomogeneity in trace element distribution is an indication for the presence of microcrystals. Thus the assumed Tl-content of already mentioned Pb-As-S-microphases has been confirmed in these investigations.

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Mikrobereichs-Spurenelementcharakterisierung von Zinkblenden aus ostalpinen Pb–Zn-Vorkommen

Zusammenfassung Mit der Sekundärionen-Massenspektrometrie als neuer analytischen Methode, die die Spurenbestimmung im Mikrobereich bis in den ppma-Bereich und darunter gestattet, wurde Anwesenheit, Verteilung und Korrelierbarkeit von Mn, Fe, Cu, Ga, Ge, As, Ag, Cd, In, Sb, Hg, Tl und Pb in Zinkblenden aus verschiedenen ostalpinen Vorkommen untersucht. Im großen und ganzen wird die aus Durchschnittsanalysen bekannte generelle Spurenelementcharakteristik auch im Mikrobereich bestätigt, doch sind in verschiedenen Kristallisationsphasen von Proben ein und derselben Lagerstätte beträchtliche Variationen festzustellen. Weiters können auch in der Korrelierbarkeit der Begleitelemente große Unterschiede gefunden werden. Die ausgeprägten Inhomogenitäten in der Elementverteilung können auch Hinweise für das Vorliegen kleinster Mikrokristallausscheidungen liefern. So konnte der vermutete Tl-Gehalt der bereits bekannten Pb-As-S-Mikrophasen bestätigt werden.

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With 7 Figures

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The abbreviations, ppma for atomic parts per million, and ppm for parts per million, will be used throughout.     

New Isotopic data from davidites and sulfides in the bidjovagge gold-copper deposit,Finnmark, Northern Norway

Summary The Bidjovagge gold-copper deposit (69°17'N, 22°29'E) occurs in the north-south trending Proterozoic Kautokeino greenstone belt. The greenstone belt consists of shallow marine sediments and mafic to ultramafic volcanites, which are intruded by diabase sills and granitoids. The sequence can be correlated with the 1930 to 2200 Ma Kiruna greenstone belt. Svecokarelian intrusions took place in two phases between 1880–1890 Ma and between 1860-1870 Ma.The deposit occurs in the stratigraphically lower part of the belt along a north-south trending anticlinal structure on the border between greenschist and amphibolite grade metamorphism within the Baltic-Bothnia megashear zone. The deposit is related to shear zones and hosted by albitic felsite, a metasomatic rock formed along the contact with the diabase sills.The only ore minerals of economic significance are native gold and chalcopyrite. Other common ore minerals are pyrite and pyrrhotite. Marcasite, magnetite, ilmenite, hematite, tellurides, rutile, sphalerite, galena, davidite and pentlandite occur in accessory amounts. A total of 10 samples of davidite, 14 sulfides and 4 samples of albitic felsite were analyzed for their isotopic compositions. Our best estimate for the age of the davidites (1885 ± 18 Ma) is based on the upper intersection of a U/Pb concordia diagram and is identified as the time of davidite (and gold) mineralization. This age is confirmed by a Sm/Nd date of 1886 ± 88 Ma on the same material. At 1339 ± 8 Ma, a metamorphic or metasomatic event disturbed the U/Pb system in some of the davidite samples and completely reset the U/Pb ratios in the albitic felsites. The sulfide minerals, containing trace U and Pb, were strongly disturbed during galena formation at about 500–550 Ma but apparently were initially formed at the same time as, or shortly after, the davidite. Based on an estimated time of formation of galena during the development of the early Paleozoic peneplain in the area, the Pb/Pb data are interpreted as a two-stage isochron with an initial age of 1876 ± 15 Ma.The relation between the mineralization and shear zones, the correspondence between the age of the mineralization and the Svecokarelian orogeny and the initial ratios of the radiogenic isotopes of the ore forming solutions, all support a metamorphic/metasomatic origin for the gold and copper mineralization.

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Neue Isotopendaten von Davidit und Sulfiden aus der Bidjovagge Gold-Lagerstätte, Finnmark, N.-Norwegen

Zusammenfassung Die Bidjovagge Gold-Kupfer-Lagerstätte (69°17'N, 22°29'E) liegt in dem N-S streichenden proterozoischen Kautokeino Grüngesteinsgürtel. Er besteht aus marinen Flachwassersedimenten, sowie mafischen und ultramafischen Vulkaniten, die von Diabas-Sills und von Granitoiden intrudiert werden. Diese Gesteinsabfolge kann mit dem 1930–2200 Ma alten Kiruna Grüngesteinsgürtel verglichen werden. Sveko-karelische Intrusionen erfolgten zweiphasig, zwischen 1880–1890 Ma und zwischen 1860 und 1870 Ma.Die Lagerstätte liegt in den stratigraphisch tieferen Anteilen diese Grüngesteinsgürtel entlang einer N-S streichenden Antiklinalstruktur im Übergangsbereich zwischen der Grünschiefer und Amphibolitfazies innerhalb der baltisch-bothnischen Mega-Scherzone.Sie ist an Scherzonen und an Albit-Felsite, einem metasomatisch am Kontakt mit den Diabas-Sills gebildeten Gestein, gebunden.Gediegen Gold und Kupferkies sind die wirtschaftlich wichtigsten Erzminerale. Pyrit und Magnetkies sind häufig. Markasit, Magnetit, Ilmenit, Hämatit, Telluride, Rutil, Zinkblende, Bleiglanz, Davidit und Pentlandit kommen akzessorisch vor. 10 Proben von Davidit, 14 Sulfide und 4 Proben von den Albit-Felsiten wurden auf ihre Isotopenzusammensetzung hin untersucht.Der obere Schnittpukt im U/Pb Concordiadiagramm ergab die beste Altersabschätzung für die Davidite (1885 ± 18 Ma). Dieses Alter wird als Zeitpunkt der Davidit (und Gold)-Mineralisation betrachtet. Ein Sm/Nd-Alter von 1886 ± 88 Ma bestätigt dieses. Ein metamorphes oder metasomatisches Ereignis, datiert mit 1339 ± 8 Ma störte das U/Pb System in einigen Daviditproben und führte zu einer vollständigen Reequilibrierung der U/Pb Verhältnisse in den Albit-Felsiten. Die Isotopenverhältnisse der Sulfide, die Spuren von U und Pb enthalten, wurden während der Bildung von Bleiglanz um etwa 500–550 Ma ebenfalls massiv gestört; die Sulfide wurden aber offensichtlich gleichzeitig, oder aber kurz nach Davidit, gebildet. Basierend auf einer Abschätzung des Bleiglanz-Bildungsalters im Zuge der Entwicklung einer altpaläozoischen Peneplain in diesem Gebiet, werden die Pb/Pb Daten als Zweistufen-Isochrone mit einem Ursprungsalter von 1876 ± 15 Ma interpretiert.Die Bindung der Mineralisation an Scherzonen, die Übereinstimmung des Mineralisationsalters mit dem der Sveco-karelischen Orogenese und die Isotopeninitiale der erzbildenden Lösungen belegen einen metamorph/metasomatischen Ursprung der Gold-und Kupfervererzungen.

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With 9 Figures     

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

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

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Boninite als Ausgangsgesteine für die Wolframmineralisation in Mittersill, Österreich?

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

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With 12 Figures     

Pristine vs. contaminated trends in Nb,Ta-oxide minerals of the Jihlava Pegmatite District,Czech Republic

Summary Columbite-tantalite is widespread in the lepidolite-subtype rare-element pegmatites of the Jihlava pegmatite district, western Moravia, Czechoslovakia. In most pegmatites, fractionation of columbite-tantalite shows initial enrichment in Mn followed by increasing Ta, in accordance with the usual trend from ferrocolumbite through mangano-columbite to manganotantalite, typical of the lepidolite pegmatites. Many dikes, however, show local deviations toward Fe- and Ti-rich compositions. In extreme cases, all columbite-tantalite is strongly enriched in Fe and Ti, and is associated with ixiolite and tantalian rutile. The degree of enrichment of the Nb,Ta oxide-mineral assemblage in Fe and Ti is proportional to tectonic introduction of wallrock xenoliths of mafic pyroxene-biotite syenite into the pegmatites during late stages of their consolidation. Extensive reaction of the residual pegmatite melt with the xenoliths contaminated the near-by melt, and generated Nb,Ta oxide minerals and tourmaline of non-typical chemistries. Late fersmite probably formed after thermal equilibration of the pegmatites with their syenitic country rocks, from Ca-bearing regional interstitial fluids pervading through the solidified pegmatites.

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Zusammenfassung In Selten-Element Pegmatiten (Lepidolith-Subtyp) des Jihlava Pegmatit Distriktes, West-Mähren, Tschechien, ist Columbit-Tantalit weitverbreitet. In den meisten Pegmatiten führte die Fraktionierung von Columbit-Tantalit zur einer anflinglichen Anreicherung von Mn gefolgt von einer Zunahme in Ta, vergleichbar mit dem für Lepidolith-Pegmatit bekannten Trend Ferrocolumbit-Manganocolumbit-Manganotantalit. Viele Gänge zeigen jedoch lokale Abweichungen zu Fe- und Ti-reichen Zusammensetzungen. In extremen Fällen ist Columbit-Tantalit stark an Fe und Ti angereichert und mit Ixiolith und Tantalo-Rutil vergesellschaftet. Das Ausmaß der Fe und Ti Anreicherung in (Nb,Ta)-Oxid-Assoziationen ist proportional dem tektonisch bedingten Eindringen von maischen Pyroxen-Biotit-reichen Syenit-Nebengesteinsxenolithen in die Pegmatite gegen Ende ihrer Verfestigung. Tiefgreifende Reaktion der Pegmatit-Restschmelze mit den Xenolithen kontaminierte die Schmelze und führte zur Bildung von (Nb,Ta)-Oxid-Mineralen und Turmalin ungewöhnlicher Zusammensetzung. Möglicherweise nach der thermischen Gleichgewichtseinstellung der Pegmatite mit ihren syenitischen Nebengesteinen bildete sich Fersmit unter Beteiligung von Ca-führenden regionalen Porenlösungen, welche die verfestigten Pegmatite durchdrangen.

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With 6 Figures