Ore minerals in the telluride-bearing gold-silver ores of Salida,Indonesia, with special reference to the distribution of selenium

Te-Se-bearing gold-silver ores from Salida in Sumatra, Indonesia, show carbonate and sulfidic diffusion bands in quartz incrustations. The sulfidic diffusion bands show a fine diffusion zoning with: 1. an earliest or inner zone with concentrations of Zn, Cu, Fe, S (sphalerite, chalcopyrite, pyrite); 2. an intermediate zone with concentrations of Pb, Au, Ag, S, Te, Se (galena and Au-Ag-tellurides in Te-bearing parageneses; galena, electrum and acanthite in Te-free parageneses); and 3. a zone of As-bearing minerals (tennantite, enargite or luzonite, arsenpolybasite) superimposed on the first two zones. In the telluride-bearing ores paragenetic relations suggest that galena, altaite, hessite, and -phase and x-phase solid solutions originally crystallized above about 120 °C; on cooling this assemblage equilibrated into one stable below 50 °C and consisting of galena, altaite, hessite, hessite-sylvanite intergrowths, and hessite-petzite aggregates. Se is concentrated in sulfides of the intermediate diffusion zones; microprobe analyses indicate up to 4.0 weight percent Se in some acanthites and up to 0.4⁵ weight percent Se in some galenas; arsenpolybasite also contains up to 4.0 weight percent Se but only when replacing seleniferous acanthite. The concentration of Se with Pb, Au, Ag, S, Te in intermediate diffusion zones is ascribed to solution differentiation during solute diffusion. Microprobe analyses are given of hessite, sylvanite, petzite, minerals of the pearceite-polybasite group, mckinstryite, and the Fe-, Mn- and Cd-contents in sphalerites.

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Zusammenfassung Te-Se-führende Gold-Silber Erze von Salida in Sumatra, Indonesien, zeigen karbonatische und sulfidische Diffusionsbänder in Quarzkrusten. Die sulfidischen Diffusionsbänder zeigen eine feine Zonierung mit: 1. einer ältesten, inneren Zone mit Konzentrationen von Zn, Cu, Fe, S (Zinkblende, Kupferkies, Pyrit); 2. einer intermediären Zone mit Konzentrationen von Pb, Au, Ag, S, Te, Se (Bleiglanz und Au-Ag-Telluride in Te-haltigen Paragenesen; Bleiglanz und Akanthit in Te-freien Paragenesen); und 3. einer die erstgenannten Zonen überlagernden Zone von As-haltigen Mineralen (Tennantit, Enargit oder Luzonit, Arsenpolybasit). Die paragenetischen Beziehungen der Telluride deuten auf eine ursprüngliche Kristallisation von Bleiglanz, Altait, Hessit und - und X-Phase Mischkristalle bei Temperaturen oberhalb 120 °C; bei der Abkühlung wurde diese Mineralassoziation ersetzt durch eine unterhalb 50 °C stabile Paragenese von Bleiglanz, Altait, Hessit, Hessit-Sylvanit-Verwachsungen und Hessit-Petzit Aggregaten. Selen hat sich in den Sulfiden der intermediären Diffusionszonen angereichert. Mikrosondeanalysen zeigen Se-Gehalte bis 4.0 Gew. % in Akanthit und bis 0.4⁵ Gew. % in Bleiglanz. Arsenpolybasit kann ebenfalls bis 4.0 Gew. % Se enthalten, aber nur wenn er als Verdränger von Se-reichen Akanthiten auftritt. Die Ursache der Anreicherung von Se zusammen mit Pb, Au, Ag, S, Te in den intermediären Diffusionszonen ist in einer Art von Lösungsdifferentiation während des Diffusionsprozesses zu suchen. Mikrosondeanalysen von Au-Ag-Telluriden, Mineralen der Pearceit-Polybasit Gruppe, Mckinstryit, und den Fe-, Mn- und Cd-Gehalten der Zinkblenden werden gegeben.

     

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     

Eine Sulfidparagenese mit kupferhaltigem Zonarpyrit von Nukundamu/Fiji

Zusammenfassung Von der bisher kaum bekannten Cu-Zn-Lagerstätte Nukundamu auf Vanua Levu/Fiji wird eine Sulfidparagenese mit Pyrit, Markasit, Idait, Covellin, Wurtzit, Zinkblende, Luzonit und Bleiglanz mit dem Erzmikroskop und der Elektronen-Mikrosonde untersucht. Anlaß der Untersuchung waren die bemerkenswert grobtafeligen Idait- und Zinkblende-Wurtzit-Aggregate und die Bravoit-ähnlichen Zonarpyrite, die statt Ni oder Co bis maximal 10 Gew.-% Cu in offenbar fester Lösung zeigen. Eine vorlufige Zuordnung des Vorkommens zur meso- bis epithermalen Kupfer-Arsenformation der subvulkanischen Abfolge bei deutlicher Tendenz zu verkieselten Subvulkangesteinen mit Pyrit-Imprägnationen ist angezeigt.

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From the little known copper-zinc-deposit Nukundamu in Vanua Levu/Fiji a paragenesis of pyrite, marcasite, idaite, covellite, wurtzite, sphalerite, luzonite and galena is described by means of oremicroscope and electron probe microanalysis. The examination of this material was undertaken because of the remarkably coarse and clear aggregates of idaite and sphalerite-wurtzite, as well as the zoned pyrite which revealed a copper content of up to 10 weight percent, apparently in solid solution. A preliminary classification of the prospect as a meso-, respectively epithermal arsenic copper-sulfide deposit of subvolcanic origin with a distinct transition to silicified effusive rocks showing disseminated pyrite is indicated.

     

Determination of refractory gold distribution by microanalysis, diagnostic leaching and image analysis

Summary Samples of drill core, ore and concentrates from the Proterozoic Suurikuusikko Au deposit, Kittilä, Central Lapland were studied by optical microscopy, image analysis, Secondary Ion Mass Spectrometer (SIMS), trace gold analysis by electron microprobe, and diagnostic leaching techniques to characterize the mode of occurrence of the gold. The main ore minerals are pyrite, arsenopyrite and gersdorffite, and the minor ore minerals include chalcopyrite, sphalerite, tetrahedrite, galena, bournonite and rutile. Graphite is found in all samples as microcrystalline grains. Pyrite, arsenopyrite and occasionally gersdorffite occur as disseminated intimately intergrown grains and as large grain aggregates. Diagnostic leaching tests show that an average of only 4.1% of the gold is in cyanide leachable form i.e. free gold, whereas on average 57% of the gold is bound to pyrite and arsenopyrite as inclusions or as lattice gold. The weight percentage of arsenopyrite and pyrite in the concentrate determined with image analysis on backscattered electron images is 65.2 and 34.7, respectively. Trace Au analyses done with EPMA using the Australian CSIRO-TRACE program from the drill core samples and concentrates show that the average gold content in pyrite is 46 ppm (192 analyses) and in arsenopyrite 279 ppm (136 analyses). The CSIRO-TRACE microprobe analyses correspond favourably to SIMS analyses, e.g. 69 ppm for pyrite (16 analyses) and 217 ppm for arsenopyrite (22 analyses). The distribution of gold in concentrates was calculated as free gold 4.1%, gold in pyrite 22.7%, and gold in arsenopyrite 73.2%. Both arsenopyrite and pyrite show strong zoning when treated for 1–2 min with KMnO₄ dissolved in sulphuric acid, and trace Au microprobe analyses show that the zonal bands reflect different concentrations of gold in the minerals. Free gold was not found by optical microscopy, but a rare mineral search technique using TURBO-SCAN runs on the drill core samples and concentrates located 111 gold grains. The grains have a large compositional variation from silver-bearing gold to electrum and Au-Ag-amalgam.

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Bestimmung der refraktären Goldverteilung durch Mikroanalyse, diagnostisches Leaching und Bildanalyse

Zusammenfassung Proben von Bohrkernen, Erzen und Konzentraten aus der proterozoischen Goldlagerstätte Suurikuusikko, Kittilä, Zentrallappland, wurden mittels optischer Mikroskopie, Bildanalyse, Sakundär ionen messenspektrographie (SIMS), Gold-Spurenanalyse mit der Elektronen-Mikrosonde (EMS) und mit diagnostischen Lösungsverfahren untersucht, um die Art des Auftretens des Goldes zu charakterisieren. Die Haupterzminerale sind Pyrit, Arsenopyrit und Gersdorffit. Nebengemengteile sind Chalcopyrit, Zinkblende, Tetrahedrit, Bleiglanz, Bournonit sowie Rutil. Graphit kommt in allen Proben in Form mikrokristalliner Körner vor. Pyrit, Arsenkies und gelegentlich auch Gersdorffit treten als Imprägnation in engster Verwachsung und in Form größerer Kornaggregate auf. Diagnostische Lösungsversuche haben gezeigt, daß durchschnittlich nur 4.1% des Goldes von Cyanid gelöst wird, i.e. als Freigold vorliegt, während 57% des Goldes an Einschlüsse und in dem Gitter von Pyrit und Arsenkies gebunden ist. Mittels Bildanalyse an BSE- Bildern konnte der Anteil von Arsenkies in den Konzentraten mit 65.2, der Anteil von Pyrit mit 34.7 Gew.% ermittelt werden. Spurenanalyse auf Gold an Bohrkernproben und Konzentraten mit der EMS, unter Benützung des australischen CSIRO-TRACE Programmes, zeigen, daß der durchschnittliche Goldgehalt von Pyrit bei 46 ppm (192 Analysen), jener von Arsenkies bei 279 (136 Analysen) liegt. Die CSIRO-TRAGE Mikrosondenanalysen stimmen bevorzugt mit SIMS Analysen überein; z.B. Pyrit: 69 ppm (16 Analysen), Arsenkies: 217 ppm (22 Analysen). Die Berechnung der Goldverteilung in den Konzentraten ergibt 4.1% freies Gold, 22.7% Gold in Pyrit, und 73.2% Gold in Arsenkies. Sowohl Arsenkies als auch Pyrit zeigen starken Zonarbau, nachdem sie für 1–2 min mit in Schwefelsäure gelöstem KMnO₄ behandelt wurden. Die Mikrosondenanalysen auf Gold belegen, daß die einzelnen Wachstumszonen mit unterschiedlichen Goldkonzentrationen korrelieren. Freies Gold konnte nicht mittels normaler optischer Mikroskopie gefunden werden, aber mit dem Programm TURBO-SCAN für das automatische Suchen nach seltenen Mineralen an Bohrkernproben und Konzentraten konnte man 111 Goldkörner lokalisieren. Die Körner zeigen eine große Variation in ihrer Zusammensetzung, die von silberführendem Gold über Elektrum bis hin zu Au-Ag-Amalgamreicht.

     

A granulite facies kalsilite-leucite-hibonite association from Punalur,Southern India

Summary Kalsilite, leucite and hibonite occur together with spinel, corundum, sphene, perovskite, Ti-phlogopite and K-feldspar in a granulite facies gneiss in the Punalur district in Kerala, southern India. Kalsilite-leucite-perovskite-phlogopite and kalsilite-hibonite-spinelcorundum formed distinct, texturally equilibrated assemblages during the granulite facies metamorphism. Sphene occurs as coronas on perovskite suggesting the retrograde breakdown of the perovskite-leucite association; leucite is partially altered to symplectites of K-feldspar and kalsilite, while hibonite shows partial replacement by corundum and perovskite in spinel-rich domains. Unlike other terrestrial hibonites the majority of the Punalur hibonites contain no significant rare earths (REE < 0.01 atoms per 190), with a composition approximated by Ca_0.85Ti_0.9Mg_0.25Fe_0.25Ali_10.4O₁₉ although a few zoned hibonites have REE rich cores with REE > 0.6 atoms per 19 O. Garnet-hypersthene granulites from Punalur and garnet-charnockites from elsewhere in Kerala suggest metamorphism at 700–800°C and 3.5–6.5 kbars; consistent with experimentally determined stability limit of leucite of low a(H₂O). The metamorphic conditions recorded by the Punalur assemblages testify to relatively low pressure conditions for a granulite facies terrain but are by no means unique. The scarcity of potassium feldspathoid in the metamorphic record must therefore be attributed to the exceptional compositional requirements of extreme silica undersaturation combined with low Na/K ratios.

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Eine Kalsilit-Leucite-Hibonit Paragenese in Granulit Fazies von Punalur, Süd-Indien

Zusammenfassung Kalsilit, Leuzit, and Hibonit kommen zusammen mit Spinell, Korund, Titanit, Perovskit, Ti-Phlogopit and K-Feldspat in einem granulitfaziellen Gneiss des Punalur-Distriktes in Kerala, Süd-Indien vor. Kalsilit-Leuzit-Perovskit-Phologopit and Kalsilit-Hibonit-Spinell-Korund bildeten wdhrend der Granulit-Fazies-Metamorphose deutliche Paragenesen, die texturell im Gleichgewicht sind. Titanit kommt als Koronas aufPerovskit vor und dies weist auf den retrograden Zerfall der Perovskit-Leuzit Paragenese hin. Leuzit ist teilweise zu Symplektiten von K-Feldspat und Kalsilit umgewandelt, während Hibonit Verdrängung durch Korund und Perovskit in spinellreichen Domänen zeigt. Im Gegensatz zu anderen terrestrischen Hiboniten, führt die Mehrzahl der Hibonite von Punalur, mit einer ungefähren Zusammensetzung von Ca_0.85Ti_0.9Mg_0.58Fe_0.25Ali_10.4O₁₉, keine wesentlichen Seltenen-Erd-Gehalte (SEE < 0.01 Atome per 19 0). Trotzdem gibt es einige wenige zonierte Hibonite, deren Kerne reich an SEE sind mit ESEE > 0.6 Atome per 19 O. Granat-Hypersthen Granulite aus Punalur and Granat-Charnockite von anderen Teilen Kerala's weisen auf eine Metamorphose bei 700–800°C und 3.5–6.5 kbar hin; dies ist in guter Übereinstimmung mit der experimentell bestimmten Stabilitätsgrenze von Leuzit bei niederigen a(H₂O). Die metamorphen Bedingungen, die die Punalur-Paragenesen dokumentieren, zeigen relativ niedrige Druckbedingungen für ein Granulit-Fazies Terrain an; das ist aber keineswegs einmalig. Die Seltenheit von Kali-Feldspathoiden während der metamorphen Entwicklung muß deshalb auf die ungewöhnlichen Erfordernisse extremer Silizium-Untersättigung, zusammen mit niedrigen Na/K-Verhältnissen, zurückgehen.

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With 6 figures     

Comparative crystal chemistry of spinels from some suites of ultramafic rocks

Summary Microprobe analyses and X-ray crystal structure refinement data of Mg-Fe-Al-Cr spinels from different environments are compared. The investigated crystals represent both restitic and recrystallized spinels from an Alpine peridotitic massif, and restitic spinels from four suites of ultramafic xenoliths. Within each suite the crystals represent different steps of an increasing melting process, which causes a strong increase in Cr³⁺ and a moderate increase in Fe²⁺, with depletion of Al³⁺ and Mg²⁺. Within each suite, in spite of relevant bulk chemistry changes, the ratio of the octahedral to tetrahedral coordination distances, and consequently the oxygen positional parameterx, are kept constant. Conversely,x may differ in suites with similar bulk chemistry, mainly due to different Mg-Al ordering between octahedral and tetrahedral sites. This suggests that thex parameter is strongly affected by physical environment, and that consequently, within the range of the investigated compositions, it could be used as a marker.

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Vergleich der Kristallchemie von Spinellen aus einigen Suiten von ultramafischen Gesteinen

Zusammenfassung EMS-Analyse und röntgenograhsch verfeinerte Kristallstrukturen von Mg-Fe-Al-Cr Spinellen aus verschiedenen petrologischen Situationen wurden verglichen. Unter den untersuchten Kristallen befinden sich sowohl restitische und rekristallisierte Spinelle aus alpinen Peridotiten, als auch restitische Spinelle aus vier Suiten von ultramafischen Xenolithen. Die Kristalle in jeder Suite gehören zu verschiedenen Stufen eines Schmelzprozesses, der ein starkes Anwachsen der Cr³⁺ - und ein mäßiges Anwachsen der Fe²⁺- Konzentration bei gleichzeitiger Verminderung des Al³⁺ - und Mg²⁺-Gehaltes, verursacht. Jede Suite zeigt, trotz bedeutender chemischer Veränderungen, ein feststehendes Verhältnis von oktaedrischen zu tetraedrischen Polyederdimensionen, weshalb der Sauerstoffparameter x unveränderlich bleibt. Jedoch sehen wir, daß sich diex von den Spinellen zweier verschiedener Suiten mit ähnlichem Chernismus unterscheiden, was auf die unterschiedliche Mg-Al- Anordnung in oktaedrischen und tetraedrischen Positionen zurückzuführen ist. Dies läßt vermuten, daß der Parameterx sehr stark von der petrogenetischen Situation abhängig ist, was bedeutet, daß er als Anhaltspunkt zum Verständnis der physikalischen Entstehungsbedingungen verwendet werden kann.

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With 3 Figures     

Crystal-chemistry of high-pressure clinopyroxene from spinel lherzolite nodules Mts. Leura and Noorat Suites,Victoria, Australia

Summary The clinopyroxene suites from lherzolite nodules from Mts. Leura and Noorat (Victoria, Australia) have been investigated by X-ray diffraction and electron probe microanalyses (Dal Negro et al., 1984; Cundari et al., 1986).The evolution of the host nodule is shown by general depletion of AlIv, AVI, Ti⁴⁺, Fe²⁺ and enrichment of Si, Mgm,, Fe³⁺, Cr³⁺, Ca, while Na depletion occurs only in the clinopyroxenes from Mt. Noorat. Different mechanisms of cation substitution are thus involved in the two clinopyroxene suites, suggesting different total pressures of equilibration in the stability field of spinel.Modifications involving the M1 octahedron are mainly ascribed to variable amounts of trivalent cations, the volume of the M 1 site increasing with decreasing content of trivalent cations in each suite. The differences in M 1 site configuration between the Mt. Leura and Mt. Noorat clinopyroxene suites are ascribed to the different amounts of A1v1 and FeM,.The volume of the T tetrahedral site is generally related to A1Iv in each suite. An increase in T site volume from Mt. Leura to Mt. Noorat clinopyroxenes was found however, due to lengthening of the T-O_brg bond lengths, for similar AIIv contents. The volume of the M2 site, generally related to Ca content, was generally higher in the Noorat clinopyroxenes for similar Ca (and Ca + Na) contents, due to the longer M₂-O₃C₁ bond length, strongly related to Na content. Cell volume is linearly correlated to M 1 volume in each suite, but is definitely higher in the Noorat clinopyroxenes for similar M 1 volume. All the structural data show that the total pressure of equilibration in the Noorat clinopyroxenes was lower than that in the Leura clinopyroxenes, as suggested by chemical data.

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Die Kristallchemie von hochdruck-klinopyroxenen aus spinell-lherzolithknollen von Mt. Leura und Mt. Noorat, Victoria, Australien

Zusammenfassung Die Klinopyroxenparagenesen aus Lherzolitheinschlüssen von Mt. Leura und Mt. Noorat (Victoria, Australien) wurden mittels Röntgendiffraktometrie und Elektronenmikrosonde untersucht (Dal Negro et al., 1984; Cundari et al., 1986). Die Lherzolitheinschlüsse zeigen generell eine Abnahme von Al^IV, Al^VI, Ti⁴⁺, Fe _MI ²⁺ und eine Zunahme von Si, Mgm,, Fe³⁺, Cr³⁺ und Ca. Eine Abnahme von Na tritt nur in Klinopyroxenen von Mt. Noorat auf. Verschiedene Substitutions-Mechanismen der Kationen weisen auf verschiedene Equilibrationsdrucke im Stabilitätsbereich der Spinelle hin und sind daher in den beiden Klinopyroxenserien zu berücksichtigen. Modifikationen in der oktaedrischen M1-Position wurden vor allem dem wechselnden Anteil an dreiwertigen Kationen zugeschrieben, wobei in jeder der beiden Serien das Volumen der Ml-Position mit abnehmenden Gehalten dreiwertiger Kationen zunimmt. Die unterschiedliche Konfiguration der M1-Position der Klinopyroxene von Mt. Leura und Mt. Noorat wird mit unterschiedlichen Gehalten an Al^VI und Fe _MI ²⁺ , in Zusammenhang gebracht.Das Volumen der tetraedrischen T-Position ist normalerweise mit den Gehalten an All^IV in jeder Serie verknüpft. Ein Vergleich der Klinopyroxene von Mt. Leura und Mt. Noorat zeigte jedoch, daß bei gleichen Gehalten an Al^VI das Volumen der tetraedrischen Position infolge einer Aufwertung der T-O_brg.-Bindungen zunimmt. Das Volumen der M2-Position, üblicherweise mit dem Ca-Gehalt korreliert, ist in den Klinopyroxenen von Mt. Noorat bei ähnlichen Ca (und Ca f Na) Gehalten infolge größerer M2--O₃C₁-Abstände größer. Sie stehen also mit den Na-Gehalten in Verbindung.Das Volumen der Elementarzelle korreliert mit dem der M1-Position in jeder Serie; es ist aber in den Klinopyroxenen von Mt. Noorat deutlich höher. Die Ergebnisse der Strukturuntersuchungen zeigen-wie auch die chemischen Daten-, daß die genannten Equilibrationsdrucke für die Klinopyroxene von Mt. Noorat niedriger waren als für die von Mt. Leura.

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With 2 Figures     

Synthesis and characterization of Mn-bearing ilvaite CaFe 2−x 2+ MnxFe3+ [Si2O7/O/(OH)]

Summary Synthesis of Mn-bearing ilvaites, CaFe _2–x ²⁺ Mn_xFe³⁺ [Si₂O₇/O/(OH)], with 0 x 0.19, have been performed under hydrothermal conditions at 2 and 3 kbars, T = 300 -400°C and at oxygen fugacities defined by the Fe₂O₃/Fe₃O₄ - and the Ni/NiO -buffer. As shown by X-ray diffraction, the substitution of Fe²⁺ by Mn²⁺ decreases the monoclinic angle and causes a phase transition from monoclinic to orthorhombic at x = 0.19. The Fe-distribution has been determined by Mössbauer spectroscopy.

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Synthese und Charakterisierung von Mn-haltigem Ilvait CaFe _2–x ²⁺ Mn_xFe³⁺ [Si₂O₇/O/(OH)]

Zusammenfassung Mn-haltiger Ilvait CaFe _2–x ²⁺ Mn_x Fe³⁺ [Si₂O₇/O/(OH)] wurde unter hydrothermalen Bedingungen bei Drucken von 2 und 3 kbar, Temperaturen zwischen 300 und 400°C und bei Sauerstoff Fugazitäten, die durch Festkörperpuffer (Fe₂O₃/Fe₃O₄ und Ni/NiO) kontrolliert wurden, hergestellt. Röntgenbeugungsuntersuchungen zeigen, daß mit steigendem Mn-Einbau der monokline Winkel kleiner wird, und daß bei x = 0.19 ein Phasenübergang von der monoklinen zur orthorhombischen Struktur erfolgt. Die Fe-Verteilung wurde mit Mössbauer-Spektroskopie bestimmt.

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With 4 Figures     

Spinels in Harzburgite and Lherzolite inclusions from the San Giovanni Ilarione Quarry,Lessini Mountains,Veneto Region,Italy

Summary Chrome-bearing spinels in 21 ultramafic nodules contained in a basanite from San Giovanni Ilarione (SGI), Veneto Region, Italy, have been grouped from a textural and chemical standpoint into five types: (1) Interstitial, surrounded by silicates, homogeneous, with a Cr/(Cr + Al) ratio averaging 0.11; (2) Within alteration pods and veinlets, in contact with either silicates or alteration products, showing zonation with Mg/(Mg + Fe²⁺), Cr, and Ti increasing and Al decreasing from core to rim; (3) In contact with the basalt or surrounded by basalt but distinct from ground-mass grains. The former are strongly zoned while the latter, referred to as xenocrysts, are relatively homogeneous. Both belong to a trend distinct from that of (2); (4) Symplectic, intergrown with pyroxenes and homogeneous, or in contact with plagioclase and/or reaction products and showing more variable composition than the former. Both are generally richer in Cr than all other spinet types and define a trend parallel to and with higher Cr/(Cr + Al) and Cr values than that of (3); and (5) groundmass grains within the host basalt, showing lower Mg/(Mg + Fe²⁺) and Cr/(Cr + Al), and higher Fe values than for all other, types.Group 1 spinels and the cores of group 2 and group 3 spinets display very similar compositions, suggesting a common origin, modified by later events such as partial melting, solid-liquid reactions, and subsolidus reactions which occurred prior to, during, and subsequent to interaction with the host basalt. Group 2 and 3 spinels define trends diverging from a common composition—i.e., the same origin. Group 4 spinels are probably due to exsolution which occurred after formation of the original spinels, while group 5 spinels are not directly related to types 1–4.

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Spinelle in Harzbugit- und Lherzolitheinschlüssen vom Steinbruch San Giovanni Ilarione, Lessini-Berge, Region Veneto, Italien

Zusammenfassung Chromhaltige Spinelle 21 ultramafischer Knollen aus einem Basanit von San Giovanni Ilarione (SGI), Region Veneto, Italien, wurden nach texturellen und chemischen Gesichtspunkten in fünf Gruppen eingeteilt: 1. Interstitiell, von Silikaten umgeben, mit einem durchschnittlichen Cr/(Cr + Al)-Verhältnis von 0,11.2. In Umwandlungstaschen und -gängchen, in Kontakt entweder mit Silikaten oder mit Umwandlungsprodukten, zoniert mit Mg/(Mg + Fe²⁺), Cr und Ti vom Kern zum Rand zunehmend, Al aber abnehmend. 3. Im Kontakt zum Basalt oder vom Basalt umgeben, aber von den Körnern der Grundmasse verschieden. Die ersteren sind stark zonar, während die Letzteren, die als Xenokrysten angesehen werden, relativ homogen sind. Beide gehören zu einem Trend, welcher von jenem der Gruppe 2 verschieden ist. 4. Simplektitisch, mit Pyroxenen verwachen und homogen, oder im Kontakt zu Plagioklas und/oder Reaktionsprodukten und von variablerer Zusammensetzung ab die ersteren. Beide sind allgemein reicher an Cr als alle anderen Spinelltypen und sie definieren einen Trend parallel zu und mit höheren Cr/(Cr + Al)- und Cr- Werten als jene von Gruppe 3. 5. Körner der Grundmasse des Wirtsbasaltes, die niedrigere Mg/(Mg + Fe²⁺)- und Cr/(Cr + Al)- Werte und höhere Fe-Werte zeigen als alle anderen Typen.Die Spinelle der Gruppe 1 und die Kerne der Spinelle der Gruppen 2 und 3 zeigen sehr ähnliche Zusammensetzungen, die auf einen gemeinsamen Ursprung hinweisen, der später modifiziert wurde durch Ereignisse wie partielles Schmelzen, fest-flüssig-Reaktionen und subsolidus-Reaktionen, die vor, wärend und nach der Wechselwirkung mit dem Wirtsbasalt stattfanden. Die Spinelle der Gruppen 2 und 3 definieren Trends, die von einer gemeinsamen Zusammensetzung und damit von einem gemeinsamen Ursprung her auseinanderlaufen Spinelle der Gruppe 4 entstanden wahrscheinlich durch Entmischung, die nach Bildung der Ursprungsspinele eintrat, während die Spinelle der Gruppe 5 zu denen der Gruppen 1 bis 4 in keiner direkten Beziehung stehen.

     

The chemistry of pyrite formation in aqueous solution and its relation to the depositional environment

Experimental investigations on pyrite synthesis indicate that before pyrite can be produced by a reaction involving ferrous iron, the disulphide ion must be formed; in experiments described the ion was obtained by the action of H₂S in aqueous solution on elemental sulphur. Conditions under which the experiments were conducted indicate that pyrite will not form above pH 6.0. The reaction to produce pyrite is fastest when oxygen is excluded and elemental sulphur is produced from the oxidation of H₂S by ferric iron. A reaction between FeS and elemental sulphur will yield pyrite at a much slower rate, although the same basic reaction is involved. An attempt has been made to relate the occurrence of pyrite in different sedimentary environments to this basic chemistry.

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Zusammenfassung Wie Versuche zeigen, ist die Voraussetzung der Pyrit-Bildung das Vorliegen von S ₂ ^2– -Ionen, die dann mit Fe^II reagieren. Die S ₂ ^2– -Ionen wurden durch Einwirken einer verdünnten H₂S-Lösung auf elementaren Schwefel erhalten. Pyrite entstehen in diesen Experimenten somit nur unterhalb pH 6. Pyrit erhält man am schnellsten, wenn Sauerstoff abwesend ist und der H₂S durch Fe^III oxidiert wird. Die Umsetzung von FeS mit elementarem Schwefel liefert Pyrit wesentlich langsamer, wenn auch die zugrunde liegenden Reaktionen sich entsprechen. Es wird versucht, sedimentäre Pyrit-Vorkommen entsprechend diesen Reaktionsabläufen zu deuten.

     

Platinum-, palladium- and gold-rich arsenide ores from the Kylmäkoski Ni-Cu deposit

Summary The Kylmäkoski deposit consists of a disseminated primary Ni-Cu mineralization hosted by a differentiated ultramafic body. It also shows sulfide veins (tens of meters long and up to 20 cm thick) that evolve laterally to massive Ni-arsenide ores. In these sulfide/arsenide veins, three different ore assemblages can be distinguished: 1) sulfide ores (S ores) composed of pyrrhotite, pentlandite and chalcopyrite with minor amounts of cubanite, sphalerite and argentopentlandite which locally occurs intergrown with Ag-free pentlandite; 2) sulfide/arsenide ores (S/As ores) made up of the former S ores corroded and replaced by nickeline (locally with graphite), with gersdorffite filling discordant veins, abundant minute grains of sudburyite and accessory molybdenite, ullmanite, stibnite, galena and breithauptite; 3) arsenide ores (As ores) composed of nickeline, maucherite and disseminated, zoned cobaltite, with minor chalcopyrite, cubanite, sperrylite, sudburyite, electrum, galena, altaite and pilsenite. These veined ore assemblages were generated by the remobilization of primary, late magmatic arsenide-rich ores (well represented in the Vammala mine) by the intrusion of pegmatitic fluids derived from the partial melting of the metasedimentary country rocks.The early fractional crystallization of the monosulfide solid solution produced a residual As-rich melt that collected most noble metals (specially Pt, Pd and Au) leaving the primary Ni-Cu sulfide ores impoverished in these elements. In fact, late magmatic arsenide ores from Vammala contain up to 42.5 ppm Pd (in the form of extremely fine inclusions of sudburyite in nickeline and maucherite, and dissolved in trace amounts in the lattice of the latter Ni arsenides) and 9.6 ppm Au (concentrated in abundant minute inclusions of electrum in Ni arsenides). Later, during the remobilization of the primary arsenide ores of Kylmäkoski, Pd concentrated both in S/As and As ores in the form of sudburyite and in a rare PdBi compound. It also occurs in trace amounts in nickeline from S/As ores and in maucherite from As ores. Pt mainly concentrated in As ores as sperrylite and, in minor amounts in pilsenite and in cobaltite coronas around sperrylite. It occurs in trace amounts in the cores of zoned cobaltite. Gold is always present in the form of irregular grains of electrum in As ores.

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Pt- Pd- und Au-reiche Arseniderze von der Ni-Cu Lagerstätte Kilmäkoski (Vammala Nickel-Gürtel, SW Finnland)

Zusammenfassung Die Lagerstätte Kilmäkoski ist eine disseminierte primäre Ni-Cu-Vererzung, die in einem differenzierten ultramafischen Körper aufsitzt. Hier treten auch Sulfid-Gänge, die bis zu Zehnern von Metern lang und bis zu 20 cm mächtig sein können, auf; aus diesen entwickeln sich lateral massive Nickel-Arsenid Erze. Drei Erzparagenesen können in diesen Sulfid-Arsenid-Gängen unterschieden werden: 1. Sulfidische Erze mit Pyrrhotin, Pentlandit, Kupferkies und geringen Mengen von Cubanit, Zinkblende und Argentopentlandit der örtlich mit Ag-freiem Pentlandit verwachsen ist 2. Sulfid-Arsenid Erze, die aus korrodierten und durch Rotnickelkies verdrängten Sulfid-Erzen bestehen. Diese führen örtlich Graphit, Gersdorffit kommt als Füllung diskordanter Gänge vor. Außerdem gibt es verbreitet kleine Körner von Sudburyit und akzessorischem Molybdänit, Ullmanit, Antimonglanz, Bleiglanz und Breithaup tit. 3. Arsenid-Erze, die aus Rotnickelkies, Maucherit und disseminiertem, zonarem Kobaltit, mit Kupferkies, Cubanit, Sperrylit, Sudburyit, Elektrum, Bleiglanz, Altait und Pilsenit als Nebengemengteile bestehen. Diese gangförmigen Erzparagenesen entstanden durch die Remobilisation von primären, spätmagmatischen Arsenidreichen Erzen, die in der Vammala-Mine sehr gut aufgeschlossen sind, und auf die Intrusion pegmatitischer Fluide zurückgehen, die durch teilweises Aufschmelzen der metasedimentären Nebengesteine entstanden sind.Die frühe fraktionierte Kristallisation der Monosulfid Solid Solution führte zu einer residualen As-reichen Schmelze, die den Großteil der Edelmetalle (besonders Pt, Pd und Au) aufgenommen und die primären Ni-Cu Sulfiderze an diesen Elementen verarmt zurückgelassen hat. Spätmagmatische Arseniderze aus Vammala enthalten bis zu 42,5 ppm Pd (in Form von extrem feinkörnigen Einschlüssen von Sudburyit in Rotnickelkies und Maucherit, und als Spurengehalte im Gitter der späten Nickel-Arsenide), sowie 9,6 ppm Au, das hauptsächlich in den verbreiteten winzigen Einschlüssen von Electrum in Nickelarseniden vorkommt. Während der späteren Remobilisierung der primären Arseniderze von Kylmäkoski wurde Pd sowohl in S/As und As-Erzen in der Form von Sudburyit und in einer seltenen Pd-Bi Verbindung konzentriert. Es kommt auch als Spurenelement im Rotnickelkies aus S/As-Erzen und im Maucherit aus As-Erzen vor. Pt is vorwiegend in As-Erzen konzentriert, und zwar als Sperrylit, sowie in geringen Mengen in Pilsenit und in Colbaltit-Rändern um Sperrylit. Es kommt in Spurenelementen in den Kernen von zonaren Kobaltiten vor. Gold liegt stets in Form unregelmäßiger Elektrum-Körner in As-Erzen vor.

     

Mafic microgranular enclaves from the Xanthi pluton (Northern Greece): An example of mafic-felsic magma interaction

Summary Petrographic, geochemical and isotopic data are reported for the mafic microgranular enclaves occurring in a calc-alkaline Oligocene pluton outcropping near Xanthi town in northern Greece. The intrusion is composed of dominant granodiorites with minor tonalites and quartz diorites. Mafic enclaves occur in large swarms concentrated near the margins of the pluton. They have fine-grained porphyritic textures and contain the same minerals as their granodioritic and tonalitic host rocks (Pl, Qtz, Bt, Hb1, Kfs ± Ap, Zrn, Mt, Spn) but in totally different modal proportions. Chemical compositions range from mafic to intermediate and are characterized by higher abundance of Na₂O) and lower contents of CaO and Sr with respect to an average basaltic magma with a similar SiO₂ content. The initial Sr isotopic ratios, ranging from 0.7061 to 0.7063, are similar to those of the enclosing rocks (0.7062-0.7063). Field evidence, as well as petrographic and geochemical data, suggests that the analyzed enclaves derived from disruption of synplutonic intrusions of cogenetic mafic magma. The Xanthi pluton could represent ascent of a zoned magma body, with a silicic cap (granodiorite, tonalite, quartz diorite) having intruded first followed by the deeper more mafic levels as syn-intrusive dikes.

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Mafische mikrogranulare Enklaven aus dem Xanthi Pluton, Nord-Griechenland: Ein Beispiel von mafisch-felsischer Magma-Wechselwirkung

Zusammenfassung Petrographische, geochemische und Isotopen-Daten für mafische mikrogranulare Enklaven in einem kalk-alkalischen oligozänen Pluton, der in der Nähe der Stadt Xanthi in Nord-Griechenland aufgeschlossen ist, werden präsentiert. Die Intrusion besteht hauptsächlich aus Granodioriten mit untergeordneten Tonaliten und QuarzDioriten. Mafische Enklaven kommen in großen Schwärmen, besonders an den Rändern des Plutons vor. Sie zeigen feinkörnige prophyritische Texturen und enthalten diesselben Minerale wie ihre granodioritischen und tonalitischen Wirtsgesteine (P1, Qtz, Bt, Hb1, Kfs ± Zrn, Mt, Spn), aber in vollkommen verschiedenen modalen Verhältnissen. Chemische Zusammensetzungen schwanken von mafisch bis intermediär und werden durch höhere Gehalte an Na₂O und niedriger Gehalte von CaO und Sr, verglichen mit durchschnittlichem Basaltmagma mit ähnlichem SiO₂-Gehalt, gekennzeichnet. Die Strontium-Initiale schwanken von 0,7061 bis 0,7063, und sind denen der umgebenden Gesteine (0,7062-0,7063) ähnlich. Geländebefunde, wie auch petrographische und chemische Daten, zeigen, daß die analysierten Enklaven auf das Aufbrechen von synplutonischen Intrusionen cogenetischen mafischen Magmas zurückgehen. Der XanthiPluton könnte dem Aufstieg eines zonierten Magmenkörpers zuzuordnen sein, mit einem Si-reichen Dach (Granodiorite, Tonalite, Quarzdiorite), das zuerst intrudiert ist, gefolgt von den tiefer angesiedelten, mehr mafischen Gesteinen als syn-intrusive G:ange.

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With 7 Figures     

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

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

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

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

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With 6 Figures     

Magma mingling in late-Delamerian A-type granites at Mannum,South Australia

Summary The Mannum granite forms part of the Padthaway A-type granite suite, which intruded the Adelaide fold belt along with the Black Hill gabbroic complex just after the cessation of the Delamerian Orogeny. Included within the granite are microgranite blocks, inferred to be stoped pieces of a contaminated margin facies, and numerous mafic enclaves. These enclaves display a variety of globular and tear-drop shapes, are fine-grained, lack chilled margins and enclose and react with quartz and feldspar phenocrysts from the granite, suggesting they represent contemporaneous mafic magma that was mingling with the granite magma during intrusion. Modelled temperature-viscosity relationships show that, in order for these enclaves to behave in a plastic manner, the granite magma must have had a temperature in excess of 930 °C after thermal equilibration was achieved. The contemporaneity of mafic magmas resolves any thermal budget problems arising out of the formation of these high-temperature granites, and a considerable mantle flux is implied during their genesis, consistent with gravity data and the presence of the Black Hill gabbros.The enclave compositions range from dolerite and quartz-diorite to leucocratic varieties, and, together with the Mannum granite, the other Padthaway granites and rocks from the Black Hill gabbroic complex, define a tholeiite-granophyre series (SiO₂ 49–74%). Although the composition of the enclaves has been modified by diffusion and hybridism; the coherency of this array augments thermal arguments for a genetic relationship between the mafic and felsic magmas. Nd and Sr isotope data on the host granite and enclaves (⁸⁷Sr/⁸⁶ Sri 0.7041–0.7060;Nd_i + 4 to –2) do not favour a crustal origin for any of the rocks. Rather, incompatible element plots indicate the A-type granites crystallized from highly fractionated magmas, consistent with rapid decreases in Eu/Eu* at relatively constantNd_i The high Eu/Eu*, highNd_i end of this trend projects into the array for the associated mafic rocks. This suggests the A-type granites of the Padthaway suite may have resulted from segregation of evolved residual interstitial liquids which form chemically and isotopically similar granophyre in the Black Hill gabbroic plutons.

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Magma-Mischung in spät-Delamerischen A-Typ Graniten in Mannum, Süd-Australien

Zusammenfassung Der Mannum-Granit bildet einen Teil der Padthaway Suite von A-Typ Graniten, die zusammen mit dem Black Hill Gabbro-Komplex unmittelbar nach dem Ende der Delamerischen Orogenese in den Adelaide-Fold Belt intrudiert wurden. Im Granit kommen Blöcke von Mikrogranit die als aus dem Dach stammende Teile einer kontaminierten Randfazies interpretiert werden, sowie zahlreiche mafische Enklaven vor. Letztere zeigen eine Vielfalt von rundlichen und wassertropfenförmigen Formen, sind feinkörnig, zeigen keine abgeschrägten Ränder und enthalten, und reagieren mit, Quarz und Feldspatkristallen aus dem Granit. Dies legt nahe, daß sie gleichzeitigem mafischem Magma zuzuordnen sind, das mit dem granitischen Magma während der Intrusion gemischt wurde. Modellierte Temperatur-Viskositätsbeziehungen zeigen, daß das granitische Magma eine Temperatur von mehr als 930 °C gehabt haben muß, nachdem thermisches Gleichgewicht erreicht war — sonst hätten die Enklaven sich nicht plastisch verhalten können. Die Gleichzeitigkeit der mafischen Magmen macht es möglich, Probleme des thermischen Budgets zu lösen, die sich aus der Bildung dieser Hochtemperatur-Granite ergeben. Ein beträchtlicher Mantel-Flux muß während ihrer Entstehung geherrscht haben. Dies steht in Übereinstimmung mit Schweredaten und mit dem Vorkommen der Black Hill Gabbros.Die Zusammensetzungen der Enklaven variieren von Dolerit und Quarz-Diorit bis zu leukokratischen Varietäten. Zusammen mit dem Mannum-Granit und mit den anderen Padthaway Graniten und Gesteinen aus dem Black Hill Gabbro Komplex definieren sie eine Tholeiit-Granophyr-Serie (SiO₂ 49–74%). Obwohl die Zusammensetzung der Enklaven durch Diffusion und Hybridisierung modifiziert wurde, treten thermale Argumente für eine genetische Beziehung zwischen dem mafischen und dem felsischen Magma in den Vordergrund. Nd und Sr Isotopen-Daten des Wirt-Granites und der Enklaven (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i 0.7041–0.7060; Nd₁ + 4 to –2) sprechen nicht für eine krustale Herkunft dieser Gesteine. Die Verteilungsmuster inkompatibler Elemente zeigen, daß die A-Typ Granite aus einem stark fraktionierten Magma kristallisierten, und dies stimmt mit rascher Abnahme von Eu/Eu* bei relativ konstantem Nd_i überein. Die hohen Eu/Eu* und die Nd-werte dieses Trends fallen in den Bereich der assoziierten mafischen Gesteine. Dies zeigt, daß die A-Typ Granite der Padthaway-Gruppe auf die Segregation entwickelter residualer Schmelzen zurückgehen, die chemisch und isotopisch ähnlichen Granophyr in den Black Hill Gabbro-Plutonen bilden.

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With 10 Figures     

Sedimentäre Blei-Zink-Vererzung in den mittelpermischen „Schichten von Tregiovo”

Zusammenfassung Aus den mittelpermischen, teilweise marinen Sedimenten von Tregiovo werden zwei markante Erzhorizonte beschrieben, die zum Teil Ähnlichkeiten mit den Vererzungen in den südalpinen Bellerophon-Schichten erkennen lassen. Im tieferen Abschnitt des etwa 160 m mächtigen Sedimentkomplexes hat sich ausschließlich Bleiglanz, vor allem in frühdiagenetischen Carbonat-Konkretionen, angereichert. Unmittelbar darüber ist Bleiglanz und Zinkblende zusammen in allen Mischungsverhältnissen sskonkordant angelagert. In einem höheren Niveau setzt eine Zinkblendevererzung ein, synsedimentär, belegt durch eine Reihe von sedimentären Gefügen, wie etwa mechanisch, rhythmisch polare Anlagerung von zinkblendekörnern. Auf eine Fahlerz-Kupferkiesvererzung wurde kurz hingewiesen, die zeigen soll, daß die Schichten von Tregiovo auch hydrothermale Spritzer abbekommen haben. Eine permische Vererzung konnte durch das Auffinden von vererzten Quarzporphyrgeröllen aus dem oberen Niveau der Tregiovo-Schichten erbracht werden. Da das gasamte Schichtpaket zum Großteil aus aufgearbeitetem Quarzporphyr besteht, wird die Vererzung vor allem auf eine Zufuhr von metallhaltigen Verwitterungslösungen zurückgeführt.

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In the Middle Permian sediments of Tregiovo, deposited partly in a marine environment, two characteristic ore deposits are investigated. These deposits show some resemblance to the ore deposits of the southern Alpine Bellerophon-Schichten (shale). In the lower part of the 160 meter thick sequence only galena was deposited. Above that galena and sphalerite are found, parallel to the bedding-plane, and in all proportions to each other. In the upper part of the sequence only sphalerite was deposited. It is believed that the ore deposit is of synsedimentary origin, as sedimentary fabrics, such as mechanical and rhythmic-polar accumulation of sphalerite grains, can be recorded. In addition, a local tetrahedrite-copper-mineralization is described which is distinctly different and shows hydrothermal influence. Mineralized Permian quartz porphyry boulders were found in the upper part of the Tregiovo sequence. As the sedimentary sequence mostly consists of redeposited quartz porphyry clastics, the mineralization is assumed to have originated from an introduction of mineralizing solutions extracted from weathered quartz porphyry.

     

Crystallization trends of pyroxenes from alkaline subvolcanites of Punta delle Pietre Nere (Gargano,Southern Italy)

Summary The results of microprobe analyses of clinopyroxenes from alkaline melasyenites and layered melagabbros, produced by intra-plate magmatism of Paleocene age at Punta delle Pietre Nere, are here given and discussed.The analysed pyroxenes range from diopsidic to acmite-rich compositions.The first crystallized pyroxenes (diopside) show Al^VI contents suggesting shallow depths of crystallization. In addition pyroxenes from melasyenite and those from melagabbro display different Cr contents, Al/Ti and Mg/(Mg+Fe²⁺+Fe³⁺) ratios confirming their crystallization from melts produced by different parental liquids.Diopsides and salites show an overall trend towards high Al, Ti and Fe³⁺, suggesting that the crystallization occurred under decreasing SiO₂/Al₂O₃ ratios and under relatively highpH₂O–pO₂ conditions.Pyroxenes from the Pietre Nere melasyenite show a progressive variation towards acmite rich compositions at Mg/(Mg+Fe²⁺+Fe³⁺) lower than 0.5; those from the layered melagabbro, instead, show a continuous enrichment in Ca Fe³⁺ AlSiO₆. This different behaviour is due to the co-crystallization, with the latest pyroxenes, of phases with different K/Na and Si/Al ratios.

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Kristallisations-Tendenzen der Pyroxene aus Alkali-Subvulkaniten auf Punta delle Pietre Nere (Gargano, Süditalien)

Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse der Mikrosonden-Untersuchungen von Klinopyroxenen aus Alkali-Melasyeniten und schichtigen Alkali-Melagabbros, die durch Intra-plate-Magmatismus paläozenen Alters auf Punta delle Pietre Nere entstanden sind, beschrieben und erörtert.Die untersuchten Pyroxene reichen von diopsidischen bis zu Akmit-reichen Zusammensetzungen.Die zuerst kristallisierten Pyroxene (Diopsid) zeigen Al^VI-Gehalte, die auf geringe Tiefe des Kristallisationsvorganges hinweisen. Dazu zeigen die Pyroxene aus dem Melasyenit und aus dem Melagabbro unterschiedliche Cr-Gehalte; die Al/Ti- und Mg/(Mg+Fe²⁺+Fe³⁺)-Verhältnisse bestätigen deren Kristallisation aus Schmelzen, die aus unterschiedlichen Ursprungsmagmen stammen.Die Diopside und Salite zeigen eine einheitliche Tendenz zu hohem Al-, Ti- und Fe³⁺-Gehalt; dies deutet darauf hin, daß die Kristallisation unter abnehmenden SiO₂/Al₂O₃-Verhältnissen und unter relativ hohenpH₂O–pO₂-Bedingungen stattfand.Die Pyroxene aus dem Punta delle Pietre Nere-Melasyenit zeigen eine zunehmende Änderung zu Akmit-reichen Zusammensetzungen bei weniger als 0,5 Mg/(Mg+Fe²⁺+Fe³⁺); die Pyroxene aus dem schichtig differenzierten Melagabbro zeigen dagegen eine allmähliche Zunahme von CaFe³⁺AlSiO₆. Dieses unterschiedliche Verhalten rührt daher, daß Mineralphasen mit unterschiedlichen K/Na- und Si/Al-Verhältnissen zugleich mit den zuletzt gebildeten Pyroxenen kristallisierten.

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With 6 Figures     

The genesis of Cu-bearing quartz veins by metamorphic remobilization from stratiform red bed deposits,SW County Cork,Ireland

Summary Polymetallicmajor veins of the West Carbery district (County Cork) are compared with the nearby stratiform-disseminated copper mineralization in metasedimentary rocks, containingminor veins (metamorphic quartz veins and veinlets). These stratiform deposits are hosted by non-marine Devonian sediments (Old Red Sandstone), metamorphosed in the Hercynian orogeny. In sulphides from the stratiform deposits and minor veins, isotopic compositions of sulphur (³⁴S) range from – 21.00 to + 5.14%₀, consistent with the vein sulphide being remobilized stratiform-disseminated sulphide, and the latter being of diagenetic bacteriogenic origin. Sulphate (barite), found in veins separate from the sulphides, has ³⁴S + 12.3 to + 15.7%₀. consistent with groundwater origin. In minor-vein quartz, fluid inclusions have homogenization temperatures consistent with trapping under the estimated peak-metamorphic conditions (300–400°C, 1–3 kbar).In the major veins, sulphide ³⁴S (–15.8 to –4.2 0) suggest remobilization of diagenetic sulphide. Oxygen and hydrogen isotopes suggest deposition from metamorphic fluids (calculated ¹⁸O_H2O approximately + 8 to + l3%₀, measured range of D –52.2 to –27.3%₀). Immiscible C0₂-bearing fluids were trapped in the temperature range 280–350°C with fluid pressure < ca. 600 bar. The inferred pressure-temperature history is attributed to late-metamorphic uplift, with fluid pressures falling below lithostatic. The sulphide-bearing veins are interpreted as a small-scale example of redistribution of mineral deposits by metamorphic fluids.

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Die Genese Cu führender Quarzgdnge durch metamorphe Remobilisation aus stratiformen Rotsedimenten, SW County Cork, Irland

Zusammenfassung Polymetallische Erzgänge (major veins) des westlichen Carbery Distriktes (County Cork) werden mit kleineren Gängchen (minor veins), die in den benachbarten, eine disseminierte stratiforme Cu-Vererzung führenden, Metasedimenten liegen, verglichen. Diese stratiformen Lagerstätten sind an nichtmarine devonische Sedimente (Old Red Sandstone), die während der hercynischen Orogenese metamorphisiert wurden, gebunden. Die Zusammensetzung der Schwefelisotope (³⁴S) der Sulfide in der disseminierten Vererzung und in den kleineren Gängen variiert von –21.00 bis –5.14%₀. Diese Zusammensetzung ist mit der Interpretation, daß der Schwefel in den Gängchen aus den stratiformen disseminierten Sulfiden remobilisiert wurde, die ihrerseits diagenetischbakteriogene Signatur zeigen, konsistent: Die ³⁴5-Werte der Sulfate (Baryt) in den Gängchen variieren von + 12.3 bis + 15.7%₀, was mit einer Herkunft aus Grundwässern übereinstimmt. Die Homogenisierungs-Temperaturen der FlüsBigkeitseinschlüsse in Quarz der Gängchen sind mit einem Einschluß der Fluide während des Höhepunktes der Metamorphose (300–400°C, l-3 kbar) konsistent.In den polymetallischen Erzgängen weisen die ³⁴S-Werte (–15.8 bis –4.2%0) auf die Remobilisation diagenetischen Schwefels, die Sauerstoff und Wasserstoffisotope auf Ausfällung aus metamorphen Wässern hin. Die berechneten ¹⁸O-Werte liegen zwischen ca. +8 bis +13%₀ die gemessenen H-Werte zwischen –52.2 bis –27.3%₀. Nicht mischbare C0₂-führende Fluide wurden im Temperaturbereich von 280–350°C bei Fluid-Drucken < ca. 600 bar eingeschlossen. Der abgeleitete P-T Pfad wird mit spätmetamorpher Hebung, während der der Fluiddruck unter den lithostatischen Druck fiel, erklärt. Die Sulfid-führenden Gänge werden als kleinmaßstäbliche Beispiele für Wiederverteilung von Minerallagerstätten durch metamorphe Fluide gedeutet.

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With 6 Figures     

Pyroxene mineral chemistry of the Jinchuan intrusion,China

Summary Chemical compositions of orthopyroxene and clinopyroxene from the Jinchuan ultramafic intrusion have been obtained by electron microprobe analysis. The Mg number (MgO/(MgO + FeO)) for both pyroxenes falls within narrow ranges, 82–87 for clinopyroxene and 81–85.5 for orthopyroxene, suggesting limited magma differentiation in regard to the present igneous body. The Al₂O₃ content ranges from 2.44 wt.% to 4.43 wt.% and increases with decreasing Mg of the pyroxenes, i.e., with the more evolved magma. This is attributed to the relatively greater effects of Al₂O₃, TiO₂, Cr₂O₃ and Fe₂O₃ than that of SiO₂ on pyroxene crystallization.Negative linear relationships between Ti⁴⁺ and Si⁴⁺, and Al³⁺ and Si⁴⁺ characterize the pyroxenes. In clinopyroxene, regression of Si⁴⁺ versus Al³⁺ results in a straight line with a slope of –1.012, indicating that the decrease of Si⁴⁺ in the crystal structure is matched by an increase only in tetrahedral Al³⁺; octahedral Al³⁺ has remained relatively constant. The negative linear relationship between Ti⁴⁺ and Si⁴⁺ in clinopyroxene reflects either a greater tendency of Ti⁴⁺ to occupy octahedral sites than Al³⁺, or that replacement of Al³⁺ for Si⁴⁺ demands a more efficient charge balance. The scatter in plots of Ti⁴⁺ versus Si⁴⁺ for orthopyroxene indicates that charge balance is not as critical as structure symmetry.The crystallization temperature of pyroxene is calculated to be 1108–1229°C usingWood andBanno's (1973) two pyroxene thermometer, and is within 40°C of that calculated fromWells's (1977) thermometer. The distribution coefficient (Kd) for Mg²⁺ and Fe²⁺ between clinopyroxene and orthopyroxene is estimated to be 0.86, which is higher than that of the other intrusions and lower than that of mantle nodules, but still falls within their Kd-1/T trend. This suggests that the Kd value of pyroxene is controlled mainly by temperature.

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Mineralchemie der Pyroxene der Jinchuan-Intrusion, China

Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Orthopyroxenen und Klinopyroxenen aus der ultramafischen Jinchuan Intrusion wurden mit der Mikrosonde bestimmt. Die Mg-Zahl (MgO/(MgO + FeO)) beider Pyroxene liegt innerhalb enger Grenzen, 82–87 für Klinopyroxen und 81–85.5 für Orthopyroxen. Dies weist auf beschränkte magmatische Differentiation der Intrusion hin. Der Al₂O₃-Gehalt liegt zwischen 2.44 Gew.%. und 4.43 Gew.%. und nimmt mit der abnehmenden Mg-Zahl der Pyroxene ab, d.h. mit dem mehr entwickelten Magma. Dies wird damit erklärt, daß Al₂O₃, TiO₂, Cr₂O₃ und Fe₂O₃ einen größeren Einfluß auf die Kristallisation der Pyroxene ausüben als SiO₂.Die Pyroxene werden durch negative lineare Beziehungen zwischen Ti⁴⁺ und Si⁴⁺, sowie Al³⁺ und Si⁴⁺ charakterisiert. In Klinopyroxenen resultiert die Regression von Si⁴⁺ gegen Al³⁺ in einer geraden Linie mit einer Neigung von –1.012. Dies weist darauf hin, daß die Abnahme der Si⁴⁺ Gehalte in die Kristallstruktur durch Zunahme von ausschliesslich tetraedrischem Al³⁺ kompensiert wird; oktaedrisches Al³⁺ ist relativ konstant geblieben. Die negative lineare Beziehung zwischen Ti⁴⁺ und Si⁴⁺ in Klinopyroxenen geht entweder auf eine stärkere Tendenz des Ti₄O₂, oktaedrische Plätze zu besetzen zurück, oder darauf daß ein Ersatz von Al³⁺ für Si⁴⁺ einen effizienteren Ladungsausgleich verlangt. Die unregelmäßige Verteilung der Plots von Ti⁴⁺ gegen Si⁴⁺ in Orthopyroxenen läßt erkennen, daß Ladungsausgleich hier nicht so kritisch ist wie die Symmetrie der Struktur.Die Kristallisationstemperatur der Pyroxene wurde mit dem Zwei Pyroxenthermometer nachWood undBanno (1973) mit 1108–1229°C bestimmt. Diese Werte liegen innerhalb von 40°C des vonWells (1977) berechneten. Der Verteilungskoeffizient (Kd) für Mg²⁺ und Fe²⁺ zwischen Klinopyroxen und Orthopyroxen wird auf 0.86 berechnet; das ist höher als der aus anderen Intrusionen und niedriger als der von Mantelxenolithen, fällt aber immer noch innerhalb des Kd-1/T Trends derselben. Dies legt den Gedanken nahe, daß der Kd Wert der Pyroxene hauptsächlich durch Temperatur bestimmt wird.

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With 6 Figures     

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

Zusammenfassung In der vorliegenden 2. Folge dieser Arbeit werden weitere Mineralien der Uranglimmergruppe behandelt: Uranospinit, Meta-Uranospinit, Heinrichit und Meta-Heinrichit. Außerdem wird eine Gesamtübersicht über die untersuchten Glieder dieser Mineralgruppe gegeben.Die vollhydratisierte Phase des Calcium-Uranylarsenats, der Uranospinit, weist einen Wassergehalt von 10 Molekülen auf. Daneben existiert noch eine wesserärmere Phase, der Meta-Uranospinit, dem in reiner Form ein Gehalt von 6 Molekülen zukommt. Der Uranospinit verliert bei niedriger Luftfeuchtigkeit bzw. etwas erhöhter Raumtemperatur einen Teil seines Wassers, eine vollständige Umwandlung in Meta-Uranospinit findet unter solchen Bedingungen jedoch nicht statt. Es entstehen Entwässerungsprodukte, die in den Eigenschaften zwischen Uranospinit und Meta-Uranospinit stehen. Erst beim Erhitzen auf 60° kommt es zu einer vollständigen Umwandlung in Meta-Uranospinit. Die. Phasenumwandlung von Uranospinit in Meta-Uranospinit ist reversibel.Die beiden Hydrationsstufen des Barium-Uranylarsenats Heinrichit und Meta-Heinrichit haben einen Wassergehalt von 10 bzw. 8 Molekülen. Der Heinrichit ist bei Raumtemperatur unbeständig und wandelt sich in Meta-Heinrichit um. Der Phasenwechsel ist nach den Untersuchungen irreversibel. Beim Erhitzen des Meta-Heinrichits entweicht das restliche Wasser stufenweise. Es entstehen Entwässerungsphasen, die sich bei normaler Raumtemperatur und-feuchtigkeit unter Wasseraufnahme rasch wieder in den Meta-Heinrichit zurückverwandeln.Die höheren Hydrationsstufen des Calcium-und Barium-Uranylarsenats sind als strukturgleich zu betrachten, nicht dagegen die wasserärmeren Phasen Meta-Uranospinit und Meta-Heinrichit, die sich auch im Wassergehalt unterscheiden.Im Schlußabschnitt des 1. Teiles wird über die untersuchten Hydrationsstufen und Entwässerungsphasen der Uranglimmer eine tabellarische Übersicht gegeben sowie auf die strukturellen Beziehungen und auf das Entwässerungsverhalten eingegangen. Die strukturellen Beziehungen sind weitgehend abhängig vom Ionenradius des Kations. Dies kommt auch im Wassergehalt der vollhydratisierten Phasen zum Ausdruck. Während bei Uranglimmern mit den kleinen Kationen Cu⁺⁺, Mg⁺⁺, Co⁺⁺ und Fe⁺⁺12 H₂O in der höchsten Hydrationsstufe gebunden sind, enthalten die Glieder mit den größeren Kationen Ca⁺⁺ und Ba⁺⁺ in vollhydratisiertem Zustand nur 10 H₂O.2. FolgeMit 2 Textabbildungen und 1 Tafel     

The crystal structure of 2O brittle mica: Anandite

Summary Anandite has an approximate formula of Ba(Fe³⁺, Fe²⁺)₃[Si₂(Fe³⁺, Fe²⁺, Si)₂O_10–x(OH)_x] (S, Cl) (OH), withx=0–1, and belongs to the 2 O brittle mica group. It is orthorhombic; space groupPnmn;a=5.468(9) Å,b=9.489(18)Å,c=19.963(11) Å;Z=4.The structure was determined from 3dim. Weissenberg-data, starting with an approximate structure in the pseudo space groupCcmm. Least squares refinement resulted inR=0.061 for 409 photometric intensities, andR=0.131 for all 853 observedhkl-reflexions.The iron of the tetrahedral layer is concentrated in one of the two crystallographically different kinds of tetrahedra. The basal oxygen rings of the tetrahedral layer form approximate hexagons and have not the ditrigonal configuration of the common micas. This peculiarity is considered to be a consequence of the size and charge of the barium ion. The role of OH in the common micas is played partly by S^2– and Cl^– in anandite.

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Die Kristallstruktur des 2 O Sprödglimmers Anandit

Zusammenfassung Anandit hat die ungefähre Formel Ba(Fe³⁺, Fe²⁺)₃[Si₂(Fe³⁺, Fe²⁺, Si)₂O_10–x(OH)_x] (S, Cl) (OH) mitx=0–1 und gehört zur 2O Sprödglimmergruppe. Er ist rhombisch; RaumgruppePnmn; a=5,468(9) Å,b=9,489(18) Å,c=19,963(11) Å;Z=4.Die Struktur wurde aus Weissenberg-Daten bestimmt, wobei mit einer approximativen Struktur in der PseudoraumpruppeCcmm begonnen wurde. Die Verfeinerung nach der Methode der kleinsten Quadrate führte für 409 photometrierte Reflexe aufR=0,061 und für alle 853 beobachtetenhkl-Reflexe aufR=0,131.Der Eisengehalt der Tetraederschicht ist in einer der beiden kristallographisch verschiedenen Tetraederarten konzentriert. Die basalen Sauerstoffringe der Tetraederschicht bilden annäherungsweise Sechsecke und haben nicht die ditrigonale Konfiguration der gewöhnlichen Glimmer. In Anandit spielen S^2– und Cl^– teilweise die Rolle der Hydroxylgruppen in den gewöhnlichen Glimmern.

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With 4 Figures