Scanning electron micrography of hydrothermally synthesized kaolin and parent materials during synthesis reactions

Summary Changes in morphology of the parent solid materials, and the texture of kaolin crystals developed during hydrothermal synthesis of kaolin, may be graphically followed by scanning electron micrography (SEM) of the samples drawn during synthesis. Because the chemical conditions prevailing during synthesis are controlled and known, a possiblity arises for correlating the type of kaolin texture that is produced with the various known properties of the genetic environment. In this study, which is a first attempt toward that objective, the texture of kaolin produced by four different variations of hydrothermal synthesis using amorphous silica, allophane, and gibbsite in H₂SO₄ and H₄EDTA solutions are illustrated with SEMs.Elongate crystals of kaolin, and accordion-type mats of elongate crystals, not plates, interspersed with less dense layers of elongates are recorded.

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Raster-Elektronenmikroskopie von hydrothermal synthetisiertem Kaolin

Zusammenfassung Die morphologischen Änderungen des festen Muttermaterials und die Gefüge von Kaolinkristallen, die während der hydrothermalen Synthese von Kaolin entstehen, können graphisch mittels Rasterelektronenmikroskopie kontrolliert werden. Da die chemischen Bedingungen während der Synthese definiert und bekannt sind, ist es möglich, Kaolingefüge mit verschiedenen Eigenschaften des genetischen Milieus in Wechselbeziehung zu setzen.In dieser Arbeit wurden Gefüge von Kaolin bei vier verschiedenen Bedingungen hydrothermaler Synthese hergestellt; die Ergebnisse sind für amorphes SiO₂, Allophan und Gibbsit als Muttermaterialien in H₂SO₄ und H₄EDTA-Lösungen vorgelegt. Gelängte Kristalle von Kaolinmineralien und Akkordeon-ähnlichen Matten von verlängerten Kristallen, nicht Platten, mit zwischengelagerten, weniger dichten Schichten, werden gezeigt.

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With 23 Figures     

Quantitative Auswertung einfacher Gefügediägramme

Zusammenfassung Bei einfachen Gefügediagrammen mit nur 1 Maximum wird eine elementar ausführbare rechnerische Bestimmung des Schwerpunktvektors mit Hilfe von Auszählnetzen durchgeführt. Seine wahrscheinlichkeitstheoretische Zuverlässigkeit kann aus Nomogrammen; die nach der Theorie vonR. A. Fisher berechnet wurden, abgelesen werden. Die Größe des Schwerpunktvektors, umgerechnet auf Prozent der idealen. Parallelorientierung, ist ein unmittelbares Maß der Regelungsschärfe und daher auch von praktischem Interesse. Anwendungsmöglichkeiten und Grenzen der rechnerischen Auswertung werden aufgezeigt. Ein Beispiel erläutert die Besonderheiten des Verfahrens.     

Eine Methode zur Charakterisierung der Kornverteilung; klastischer Sedimente

Zusammenfassung Weil die früher angewandten Methoden, die Kornverteilung der Sedimente mit Hilfe von wenigen Zahlen (Mittelkorngröße, Sortierung, Streuung, Schiefe usw.) zu charakterisieren, für schiefe und zweigipfelige Kurven keine Bedeutung haben, wird eine Methode vorgelegt, bei der die Kornverteilung folgendermaßen charakterisiert wird: 1. Durch Bestimmung der Korngröße, die dem Maximum der Verteilungskurve entspricht; 2. durch Bestimmung der Prozentmenge (M) in einem Intervall von einer bestimmten Größe, das symmetrisch um das Maximum herum gebildet wurde; 3. durch Bestimmung der Menge der Nebenbestandteile, die gröber (G) oder feiner (F) als die Maximumsfraktionen sind. Die Methode beruht auf einer Bestimmung der Lage des Maximums mit Hilfe einer Differenzkurve und auf Interpolation auf der Summenlinie. Zweigipfelige Kurven werden nach der Lage des Minimums geteilt und die beiden Teile werden auf dieselbe Art berechnet, worauf die Zahlen jedes Gipfelbezirkes auf 100% umgerechnet werden. Der Inhalt der Sedimente an G, M und F kann in Dreiecksdiagrammen dargestellt werden, wobei sich zeigt, daß verschiedene Sedimentgruppen verschiedene Felder bilden.Weiter wird eine Methode vorgelegt, mit der man die durchschnittliche Kornverteilung einer Reihe Analysen des gleichen Sedimenttyps angeben kann. Dies kann durch Interpolation auf der Summenlinie geschehen, indem man ständig von der Lage des Maximums als festem Punkt ausgeht und die Mittelzahl der Ordinaten der Punkte mit gleicher relativer Lage bildet.     

Das südöstliche Ende des Oberrheingrabens

Zusammenfassung Im Umkreis der Lörracher Tertiärhügel vergittern sich rheinische und herzynische Brüche und Flexuren, Gräben und Horste. Diese Vergitterung greift bis in den hohen Schwarzwald über. Dabei folgen einander herzynisch gerichtete Gebirgsbreiten, in denen wechselnd rheinische und herzynische Bruchstrukturen die Vorhand haben. Ein Nordvorschub einzelner Bruchstreifen längs rheinischer Schubflächen ist nicht zu bestreiten. Da dieser differentielle Vorschub rheinischer Streifen verschiedener Geschwindigkeit auch im Faltenjura nachweisbar ist, ergibt sich damit ein Weg zur mechanisch-historischen Verknüpfung der Rheintaltektonik mit der Jurafaltung, wogegen die Verbindung mehr oder weniger hypothetischer NO gerichteter Strukturen aufgegeben werden muß.Alle O bis SO gerichteten Brüche und Gräben sind genetisch gleichwertige, aber im einzelnen verschieden alte und daher im Streichen etwas variierende, von ältesten Querfrakturen eines tiefen Stockwerkes aus erzeugte und nach oben durchgepauste Strukturen. Auch die meridionalen Brüche sind auf ältesten Frakturen angelegte Strukturen. Synchron gebildete Strukturen bilden Gitter, wobei die Gitter verschiedener Beanspruchungsphasen entsprechend der Konstanz der Frakturen im Untergrund Winkelkonstanz zeigen, aber im Streichen um geringe Werte variieren.Die Horizontalbewegungen benutzen die meridionalen Brüche als Geleise. Als Folge auftretender Reibung können sich einzelne Blöcke von der gemeinsamen Bewegungsbahn etwas ablösen und verdrehen, wodurch das Variieren im Streichen der Gitter zu erklären ist. Dabei resultieren zusätzliche Beanspruchungen, die hier zur Bildung der Lörracher Flexurschollen (Dehnung und antithetische Rotation in der Horizontalen im Knickwinkel der Flexur) und der Aufpressungszone in der Flexur geführt haben.Die jüngste Heraushebung bedient sich der vorgegebenen Bruchgitter unter Bildung abgewinkelter Hebungsfronten, so daß herzynische und meridionale Brüche wechselweise zu Schienen der Bewegung werden. Der Sierenz-Allschwiler Graben als die tiefste Schollengruppierung im Umkreis der Lörracher Tertiärhügel ist dabei das ins präexistente Bruchgitter des Isteiner Blockes eingesenkte und zweimal abgewinkelte Südostende des Rheintalgrabens.     

Aufeinanderfolge der magmatischen Tätigkeiten im grössten Permisch-Vulkanischen Schild der Alpen

Zusammenfassung Eine stratigraphische Aufeinanderfolge, die für die ganze Tafel gilt, kann im einzelnen nicht angegeben werden, da die permisch-vulkanische Tätigkeit zahlreiche Lavaergüsse und wiederholte Überdeckungen durch Tuffe hervorrief, welche infolge der Vielfalt der Ausbruchsstellen in komplizierter Weise übereinander gelagert sind. Immerhin können die verschiedenen Erscheinungen in zwei Hauptzyklen der vulkanischen Tätigkeit zusammengefaßt werden. Der erste Zyklus weist einen im Mittel quarzdioritischen Chemismus auf und führte zur Bildung zahlreicher Arten in verschiedener Weise unter Tuffen eingelagerter Porphyrite. Der zweite ist durch einen leukogranitischen Chemismus gekennzeichnet und brachte die großen Ergüsse Quarzporphyre sowie die dazwischen gelagerten, ebenfalls stark sauren Tuffe. Diesen beiden Zyklen folgte die intensive Einwirkung hydrothermaler Lösungen, durch die an fast allen erwähnten vulkanischen Produkten tiefgehende Veränderungen, die Kristallisierung von Mineralien neuer Bildung sowie Auswaschungen von Kationen, besonders solcher von Na und Ca, hervorgerufen wurden.     

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     

Die Bestimmung des optischen Schwerpunktes von Glühlicht-Filter-Kombinationen

Zusammenfassung Ein Verfahren zur mikroskopischen Bestimmung des optischen Schwerpunktes von Glühlicht-Filter-Kombinationen mit Hilfe von Drehkompensatoren wird entwickelt und praktisch erprobt. Bei genügend engem spektralen Durchlässig-keitsbereich (z. B. Lifa-Filter Nr. 215 rot und Nr. 391 blau) ist die Bestimmung der Schwerpunktswellenlänge () bis auf Bruchteile von m möglich. Das Verfahren kann prinzipiell auf alle Lichtquellen ausgedehnt werden; deren Wellenlängen sich in genügend engen Spektralbereichen halten. Erforderlich ist lediglich die genaue Kenntnis der Kompensatorkonstanten für Na-Licht, welche am besten durch Eichung mit einer Na-Dampflampe bestimmt wird.     

Phase changes in aged sesquioxide gels and some analogies with katamorphic processes

The phase changes detected in gel mixtures aged under different conditions offer certain analogies with natural katamorphic phenomena, particularly bauxitisation. pH is by far the most important single factor while composition and order of mixing come a close second. Certain factors also influence the distribution of aluminium in 4- and 6-fold co-ordination, while early stabilization of the latter in a boehmitic phase is an essential precursor to significant yields of kaolinite (including halloysite and hydrated and curled kaolinitic phases) but not for montmorillonite. Boehmite is the earliest phase in most gels and can be retained and crystallised under increased temperatures, pCO₂, or reduced pH conditions. Generally however, it is replaced by bayerite, gibbsite, and/or nordstrandite. In the light of these experimental and relevant geological data three main paragenetic sequences are examined: a) Montmorillonite-halloysite-(boehmite) associated in stagnant or waterlogged conditions; b) Kaolinite with subordinate boehmite (and gibbsite) under moderately drained conditions; c) Gibbsite from alkali-rich silica rocks with optimum drainage. As phase changes are in the large part determined by pH conditions attention is drawn to the importance of parent rock type in determining such levels. However, CO₂ is also shown to play a significant role. Finally a brief correlation is made between the experimental observations made here and various other paragenetic phenomena- including bauxitic deposits associated with marine activity.

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Zusammenfassung Phasenänderungen, die in verschieden gealterten Gelgemischen nachgewiesen wurden, zeigen Analoga zu natürlichen katamorphen Erscheinungen, in diesem Falle speziell zur Bauxitisation. Dabei spielt der pH-Wert eine Hauptrolle, während Art und Zusammensetzung der Mischung der Gel-Komponenten fast gleichbedeutend sind. Darüber hinaus beeinflussen bestimmte Faktoren die Verteilung des Aluminiums in Vierer- und Sechserkoordination, während die frühzeitige Festlegung des Aluminiums in einer boehmitischen Phase die wichtige Vorstufe für beträchtliche Kaolinitbildung (einschließlich Halloysit und hydrierten, gewellten Kaolinitphasen) ist, doch nicht für Montmorillonit. Boehmit ist in den meisten Gelen die früheste Phase, die bei zunehmender Temperatur und pCO₂, aber auch bei niedrigem pH, erhalten bleibt und auskristallisiert. Im allgemeinen wird Boehmit allerdings von Bayerit, Gibbsit und/oder Nordstrandit verdrängt. Im Lichte dieser experimentellen und geologisch augenscheinlichen Befunde wurden drei wichtige, paragenetische Folgestadien untersucht: a) Die Vergesellschaftung Montmorillonit-Halloysit (Boehmit) unter stagnierendem Wasser oder bei Wasser-Sättigung; b) Kaolinit mit wenig Boehmit (und Gibbsit) unter mäßigem Wasserabfluß; c) Gibbsit aus alkalireichen Silizium-Gesteinen unter optimaler Wasserbewegung. Da Phasenänderungen größtenteils durch pH-Veränderungen bedingt sind, wurde die Bedeutung des Ursprungsmaterials für diese physikalisch-chemische Konstante beachtet. Jedoch spielt hierbei das CO₂ eine wichtige Rolle. Abschließend wurde eine kurze Korrelation zwischen den gewonnenen experimentellen Beobachtungen und zahlreichen anderen paragenetischen Erscheinungen, einschließlich bauxitischer Ablagerungen, die mit marinen Vorgängen verknüpft sind, erörtert.

     

Die permische Differentiation und die alpidische Metamorphose des Granitgneises von Wolfsberg,Koralpe, SE-Ostalpen,mit Rb−Sr- und K−Ar-Isotopenbestimmungen

Zusammenfassung Der Granitgneis von Wolfsberg, Koralpe, Kärnten, konnte mit einer Rb–Sr-Gesamtgesteins-isochrone als jungpermisch mit 258±11 M.J. bestimmt werden, mit einem initialen 87 Sr/86 Sr-Verhältnis von 0,7046±0,0028. Die alpidische Metamorphose wird durch Mineralabkühlalter an Hellglimmern und Biotiten eindeutig belegt: Hellglimmer: Rb–Sr: 80 und 79±3 M. J.; K–Ar: 78 und 75±3 M.J. Biotite: Rb–Sr: 77–73±3 M.J.; K–Ar: 80±3 M. J. (5, bzw. 3 Proben).Von den Hellglimmern wird zum ersten Mal für Österreich eine reine 3-T-Modifikation beschrieben. Die mehrphasige Geschichte des Granitgneises und seine tektonische Position werden diskutiert.Mit 5 Abbildungen     

Zur Frage der Ausbildung und Schlußprüfung der „praktischen Geologen“

Zusammenfassung Prinzipiell sollte zwischen praktischen Geologen, die eingehende Kenntnisse in Stratigraphie und Paläontologie haben müssen, und solchen mit nur allgemeinen Kenntnissen dieser Disziplinen unterschieden werden. Erstere sollten an der Universität, letztere an den Technischen Hochschulen und Bergakademien studieren, als Schlußprüfung der Dr. phil. bezw. Dr. der technischen Geologie. Der Examenstitel ist vorläufig und schließt Änderungen im Laufe der Zeit nicht aus. Ein weiteres Examen für die angehenden praktischen Geologen wird als überflüssig erachtet.     

Age,origin and geodynamic significance of a polymetamorphic felsic intrusion in the Ötztal Crystalline Basement,Tirol, Austria

Summary A multi-method approach was applied to derive the age and origin of an orthogneiss body located in the central Kaunertal, western Ötztal Crystalline Basement (ÖCB). The Tieftal orthogneiss body is an internally differentiated, polymetamorphosed epizonal intrusion, embedded in amphibolites. It comprises leucocratic hedenbergite-hornblende-, hornblende- and biotite-hornblende-gneisses, but also some melanocratic rock types. The leucocratic Tieftal gneisses are granitic, have a near eutectic melt composition and share some features of A-type granites, such as high Na₂O+K₂O(8.07 to 8.58wt%), Zr (379 to 554ppm) and Y (58 to 79ppm) contents. The REE-patterns are rather flat ((La/Yb)_N=2.4 to 3.7), with distinct negative Eu anomalies. Single zircon evaporation dating of two samples and Sm-Nd dating of relict magmatic titanite resulted in ages of 487±7, 484±3 and 487±5Ma, respectively. The weighted mean of 485±3Ma is interpreted as the primary crystallization age of the Tieftal orthogneiss body. Rb-Sr whole rock dating results in a well defined regression line, corresponding to an age of 411±9Ma. This age clearly documents at least a partial resetting of the whole rock Rb-Sr system, which is most probably due to subsequent metamorphic overprint. The leucocratic Tieftal gneisses are isotopically rather primitive with an Nd _CHUR ^{485 Ma} value of +1.7 and a calculated magmatic initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio of 0.7047. These data suggest a major mantle contribution. Most probably, they originated through fractionation of the magmatic precursors of the accompanying tholeiitic metabasites. The more primitive isotopic composition of ÖCB metabasites and some late Archean/early Proterozoic and Cambrian inheritance in Tieftal gneiss zircons suggest some involvement of old crustal rocks, too. The amount of crustal contamination can be calculated to be in the range of 10 to 40%. The Tieftal gneisses and the accompanying metabasites are interpreted as remnants of igneous rocks related to an early Ordovician rifting and incipient formation of new oceanic crust, an event which can be traced throughout the central and western European Variscan and Alpine terranes.

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Alter, Genese und geologische Bedeutung einer polymetamorphen felsischen Intrusion im Ötztalkristallin, Tirol, Österreich

Zusammenfassung Ein Vielzahl von Methoden wurde angewandt, um das Alter und die Genese eines Orthogneiskörpers im mittleren Kaunertal, westliches Ötztalkristallin, abzuleiten. Der Tieftal-Orthogneiskörper ist eine in Amphiboliten eingeschaltete, intern differenzierte, polymetamorph überprägte, epizonale Intrusion. Er umfaßt sowohl leukokrate Hedenbergit-Hornblende-, Hornblende- und Biotit-Hornblende-Gneise als auch untergeordnet melanokrate Gesteine. Die leukokraten Tieftal-Gneise besitzen einen granitischen, beinahe einer eutektischen Schmelze entsprechenden Chemismus; einige Parameter wie hohe Na₂O+K₂O(8.07 bis 8.58Gew%), Zr(379 bis 554ppm) und Y(58 bis 79ppm) Gehalte weisen auf eine A-Typ Affinität hin. Die SEE-Spektren sind nur gering fraktioniert ((La/Yb)_N=2.3 bis 3.7) und weisen eine markante negative Eu-Anomalie auf. Einzelzirkon-Evaporationsdatierungen an 2 Proben und eine Sm-Nd Datierung von reliktischem magmatischem Titanit ergeben Alter von 487±7, 484±3 und 487±5Ma. Der gewichtete Mittelwert von 485±3Ma wird als das primäre magmatische Kristallisationsalter des Tieftal-Orthogneiskörpers interpretiert. Eine Rb-Sr Gesamtgesteinsdatierung ergibt eine gut definierte Regressionsgerade mit einem Alter von 411±9Ma. Dieses Alter beweist eine postmagmatische Störung des Rb-Sr Gesamtgesteinssystems, die durch die metamorphen überprägungen verursacht wurde. Die leukokraten Tieftal-Gneise besitzen eine relative primitive isotopische Zusammensetzung mit einem Nd _CHUR ^{485 Ma} a Wert von +1.7 und einem zurückgerechneten magmatischen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Initialverhältnis von 0.7047. Diese Daten machen eine große Beteiligung von Mantelmaterial wahrscheinlich. Am ehesten entstanden die leukokraten Tieftal-Gneise durch magmatische Fraktionierungsprozesse aus den Ausgangsgesteinen der begleitenden tholeiitischen Metabasite. Die noch primitivere isotopische Zusammensetzung der Metabasite im Ötztalkristallin und spätarchaische/frühproterozoische sowie kambrische Komponenten in den Zirkonen der leukokraten Tieftal-Gneise weisen aber auch auf die Beteiligung alten krustalen Materials hin. Der Anteil der krustalen Komponente liegt im Bereich von 10 bis 40%. Der Tieftal-Orthogneiskörper und die begleitenden Metabasite werden als Relikte magmatischer Gesteine, die während eines frühordovizischen Riftings und der beginnenden Bildung neuer ozeanischer Kruste entstanden sind, gedeutet. Zeugen dieses Vorganges sind in allen variszisch und alpidisch geprägten Gebieten Westund Mitteleuropas zu finden.

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With 13 Figures     

Zeitmessung Geologischer Vorgänge nach Warven-korrelationen im Zechstein

Zusammenfassung An Zechstein-Anhydriten wurden Warven-Korrelationen vorgenommen. Für den als Liniengestein entwickelten Basal-Anhydrit des Zechstein 2 z. B. ist die exakte und lückenlose Parallelisierung von fast 1000 Straten quer durch das deutsche Zechsteinbecken durchzuführen, nämlich von der Weser bei Hameln über den Solling, das nördliche Harzvorland und das Allergebiet bis zur Ostsee nördlich Lübeck. Daraus ergeben sich Rückschlüsse über die Sedimentationsgeschwindigkeit, deren regionale und temporäre Unterschiede, über die Geschwindigkeit von Faziesgrenzen-Verlagerungen, über die Menge des ozeanischen — Zustroms usw., wobei als Zeitmaßstab stets das Jahr dient.Periodizitäten sind in manchen Schichtgruppen der salinaren Warvite deutlicher, in anderen weniger klar ausgeprägt. Häufig ist die Solarperiode von etwas mehr als 11 Einheiten. Auch Wellenlängen von n · 11 sind statistisch nachzuweisen. An längeren Perioden kommen 90–100 sowie das Mehrfache dieser Zahl (n · 95) vor.Die Schlußfolgerung Warvenzahl = Sedimentationszeit in Jahren ist nur dann berechtigt, wenn Hiaten nachweislich fehlen, also nur in sehr seltenen Fällen. Ein solcher ist der Zechstein 2 mit progressiver chemischer Abscheidungsfolge Carbonat — Sulfat — Chlorid (Stinkschiefer — Basalanhydrit - Staßfurt-Steinsalz). Sedimentationszeit von Schichtfolgen und Entstehungszeit einer ganzen Formation sind zwei grundsätzlich verschiedene Zeitgrößen. Denn Wegnahme und Umwälzung des Sedimentes erforderten vermutlich mehr Zeit als seine definitive Deponierung. Der Hauptanteil der geologischen Zeit steckt also in den Schichtfugen.Schließlich wird davor gewarnt, in allen feingeschichteten Gesteinen Jahresschichten zu sehen und Material auszuwerten, das nicht genügend eindeutig und umfangreich ist.     

Hornblende barometry of the Galway batholith,Ireland: an empirical test

Summary The application of four hornblende geobarometers, two empirical and two experimental, to the 400 Ma Galway Granite, Ireland gives a pressure of crystallization of the zoned hornblende cores in the western parts of the granite of 2.62 ± 1.2 kb falling to < 1.53 ±1.02 kb at the hornblende rims whereas in the more eastern part of the batholith the value of 4.30 ± 0.70 kb is obtained from unzoned hornblendes. These results are consistent with field and petrographic evidence which indicates a much deeper level of early crystallization of the granite in the central and eastern area with larger K-feldspar phenocrysts (up to 6 cm). Although some of the uplift is related to late upward faulting, the main uplift of the centre of the granite in the east was due to late magmatic differential slip against the marginal granite which became vertically foliated. In the west the crystallization of hornblende started and completed at lower pressures than in the east with final hornblende crystallization at the limit of the field of igneous hornblende and at depth of < 5 km. Hornblende geobarometry reveals: (1) that different parts of some batholiths crystallized at very different pressures (and therefore depths) and have been juxtaposed at the present level of erosion (2) that at least the early part of the crystallization of some granites took place at significantly greater depths than the final crystallization and emplacement position; (3) in zoned hornblendes crystallization occurred during magma movement.

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Hornblende-Barometrie des Galway-Batholithen, Irland: Ein empirischer Test

Zusammenfassung Vier Hornblende-Geobarometer, zwei empirische and zwei experimentelle wurden auf den 400 m.y. alten Galway-Granit, Irland, angewendet and ergeben ähnliche Resultate. Der Durchschnitt der Berechnungen gibt einen Kristallisationsdruck der zonierten Hornblendekerne in den westlichen Teilen des Granits von 2.62 ± 1.2 kbar. Diese Werte fallen auf weniger als < 1.53 ± 1.02 kbar in den Hornblenderändern, während in den östlichen Teilen des Batholithen ein Wert von 4.30 ± 0.70 kbar von nicht zonierten Hornblenden erhalten wurde. Diese Ergebnisse stimmen gut mit Geländebeobachtungen und petrographischen Daten überein, die darauf hinweisen, daß der Granit im zentralen und östlichen Bereich in größerer Tiefe kristallisiert ist. Dabei erreichten K-Feldspat Kristalle Maximumlängen von 6 cm, verglichen mit nur 3 cm im Westen und am Rand. Obwohl ein Teil der Hebung auf späte Verwerfungen zurückgeht, war die Haupthebung zentraler Teile des Granites im Osten durch spätmagmatische, differentielle Gleitung gegenüber den randlichen Granitzonen bedingt, wobei letztere vertikal gefältelt wurden. Im Westen begann die Kristallisation der Hornblende bei niedrigeren Drucken als im Osten, wobei die späteste Hornblende-Kristallisation an der Grenze des Feldes magmatischer Hornblende und in Tiefe von < als 5 km stattfand. Hornblende-Geobarometrie zeigt, daß 1. verschiedene Teile des gleichen Batholithen unter verschiedenen Drucken (und somit in verschiedenen Tiefen) kristallisierten und erst im gegenwärtigen Erosions-Niveau nebeneinander gestellt wurden; 2. daß wenigstens die Frühkristallisation einiger Granite in signifikant größeren Tiefen als die Endkristallisation, und die Position der Platznahme lagen; 3. in zonierten Hornblenden Kristallisation während magmatischer Bewegung stattfand.

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With 2 Figures

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Formerly Oum-toub, Skikda, BP56, 21450, Algeria     

Alterseinstufung von Eklogitischen Gesteinen mit Hilfe des C12C13-Isotopenverhältnisses von Graphit- und Karbonat-Kohlenstoff

Zusammenfassung Durch quantitative Bestimmungen von Graphit- und Karbonat-Kohlenstoff wurden in eklogitischen Gesteinen C-Anreicherungen bis 0,5% C festgestellt. Die C¹²/C¹³-Isotopenverhältnisse ergaben für beide C-Komponenten ähnliche, über 90,0 liegende Werte. Das läßt eine syngenetische Ablagerung von elementarem Kohlenstoff und Karbonat vermuten. Die daraus zu ziehenden Folgerungen hinsichtlich der Bildungsbedingungen für beide C-Komponenten werden diskutiert. Präkambrische dolomitisch-mergelige, graphithaltige Schiefer werden als Ausgangsmaterial der eklogitischen Gesteine für wahrscheinlich gehalten.Der deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für die Unterstützung der Untersuchungen.     

The Mgeni granite: an example of the Megacrystic mantled-feldspar granite-charnockite Intrusives in southeastern Africa

Summary Megacrystic granites which form the Oribi Gorge Suite of southern Natal show many features that closely resemble the rapakivi granite—charnockite associations of the northern hemisphere. Detailed studies of the late-kinematic Mgeni batholith indicate that the granitic rocks can be divided into three major groups, characterised by distinctive mafic mineralogy, chemistry and isotopic ratios. The batholith consists of biotite ±garnet granites and of hornblende ± pyroxene granitoids. A high silica, coarse-grained leucogranite, the Nqwadolo granite, intrudes the core of the batholith. Most rocks are garnetiferous and appear to belong to the ilmenite-series of granites. The granites are classified as rapakivi-like granites.

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Der Mgeni Granit—Ein Beispiel megakrystischer feldspatummantelter Granit-Charnokit intrusiva im südöstlichen Afrika

Zusammenfassung Megakrystische Granite aus der Oribi Gorge Suite des südlichen Natal zeigen vielerlei Ähnlichkeiten mit den Rapakivigranit-Charnokitabfolgen der nördlichen Hemisphäre. Detailstudien des spätkinematisch intrudierten Mgeni-Batholiten zeigen, daß diese granitischen Gesteine in drei Hauptgruppen, die durch unterschiedliche mafische Mineralzusammensetzung, Chemismus und Isotopenverhältnissen charakterisiert werden, untergliedert werden können. Der Batholith wird aus Biotit± Granat-Graniten und aus Hornblende ± Pyroxen-Granitoiden aufgebaut. Ein siliziumreicher, grobkörniger Leukogranit, der Nqwaldolo Granit, intrudierte in den Kern des Batholithen. Die meisten Gesteine sind granatführend und scheinen den Graniten der ilmenite series zuzurechnen zu sein. Die Granite sind als Rapakivi-Granite zu klassifizieren.

     

Ein magnetisches Profil durch Vorpommern

Zusammenfassung Ein auf Grund von Messungen von Prof.Schlomka und Dr.Schmücking konstruiertes Profil der magnetischen Vertikalintensität durch Vorpommern (Stahlbrode—Treptow a. d. Toll.) wird mit dem geologischen Profil verglichen. wobei eine gute überein-stimmung erzielt wird. Es bestätigt sich das vonSchuh und K.Richter schon entworfene Bild herzynischer Achsen, die von NO-streichenden Querstörungen (Peenetal) durchsetzt werden. Ein Vergleich mit dem westlich anschlie\enden Bereich derSchuh-schen Isanomalenkarte von Mecklenburg ergibt indessen eigenartige Abweichungen, deren mögliche Ursachen besprochen werden. Von drei Möglichkeiten entscheidet sich der Verfasser für die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins stärker magnetisierbarer plattenförmiger Intrusivkörper im Unterbau, welche einseitig einfallen und daher an den Querstörungen horizontal versetzt erscheinen. Jedenfalls ergibt das die beste Deutung der Störungen zweiter Ordnung, während die Störungen dritter Ordnung auch andere Ursachen haben könnten.     

Der Pyroxentuff vom Heilsberg im Hegau

Zusammenfassung Das Tuffvorkommen vom Heilsberg bei Gottmadingen im Hegau wurde neu kartiert und mineralogisch untersucht. Die Korngrößenverteilung zeigt ein deutliches Maximum bei 0,6–1,2 mm. Der Tuff besteht aus 40% magmatogenem Material und 60% Bestandteilen des durchschlagenen Untergrundes. Die magmatogenen Komponenten sind 17% Einzehnineralien, 10% Grundmasse und 13 % Auswürflinge. Unter den Einzelmineralien wiegt der Pyroxen (Fassait) vor, daneben kommen Amphibol, Biotit und Magnetit, ferner Apatit und Analcim sowie einige seltenere Mineralien vor. Für Pyroxen, Amphibol, Biotit und Magnetit werden chemische Analyse und optische Eigenschaften mitgeteilt. Die größte Menge der magmatogenen Auswürflinge sind kugelförmige Lapilli, die hinsichtlich ihrer Entstehung genauer untersucht und chemisch analysiert wurden. Seltener sind grobkristalline, dunkle und belle Bomben, deren Mineralgehalt und chemische Zusammonsetzung genauer beschrieben werden. Sic stellen wahrscheinlich Differentiate des Heilsbergmagmas dar. Die ehemals glasige, magmatogene Grundmasse des Tuffs liegt heute als ein Gemenge von Montmorillonit und Calcit vor.Aus den nichtmagmatogenen Bestandteilen kann auf den Untergrund im Bereich des Heilsbergvulkans geschlossen werden. Aus dem Deckgebirge wurden Tertiär, Mahn, Dogger, Jura, Keuper und Muschelkalk nachgewiesen. Das Grund-gebirge besteht hauptsächlich aus granodioritischen bis granitischen Gesteinen und enthält auffallenderweise nur wenig Gneise. Der Herd der Eruption dürfte mindestens 4000 m tief liegen.Der Chemismus des Heilsbergmagmas ist hornblenditisch. Es ist dem Magma der Melilithite verwandt und leitet zu den Phonolithen des Hegau über. Das Gestein ist als hornblenditischer Pyroxen-Analcim-Tuff zu bezeichnen.Zwei unabhängige Bestimmungen nach der K-Ar-Methode ergaben für den Biotit des Tuffs ein obermiozänes Alter von 14,0 bzw. 14,5 Mill. Jahren.Mit 2 Textabbildungen     

Die Phasenkontrastmikroskopie als Hilfsmittel zur Bestimmung feinkörniger,speziell dünner,transparenter Minerale.

Zusammenfassung Es wird mit Hilfe von Zeigerdiagrammen eine anschauliche Darstellung vom Zustandekommen der Phasenkontrasterscheinungen gegeben. An Hand theoretischer Überlegungen und experimenteller Versuche wird die besondere Eignung der Phasenkontrastmikroskopie für die Bestimmung der Brechzahl transparenter dünner Teilchen nach der Immersionsmethode nachgewiesen. Daraus ergeben sich Vorteile für die mikroskopische Beurteilung der Minerale in Tonfraktionen. Das wird an zwei praktischen Beispielen gezeigt. Der Vergleich der Ergebnisse der mit dem Phasenkontrastverfahren durchgeführten Tonuntersuchungen mit den auf röntgenographischem Wege erzielten läßt eine gute Übereinstimmung erkennen.     

Zur Kristallehemie des Zinnsteins (Kassiterit)

Zusammenfassung Im Gegensatz zum künstlichen, reinen, kristallinen SnO₂ sind die natürlichen Zinnsteine fast alle mehr oder weniger tief gefärbt bis beinahe undurchsichtig. Über die Ursachen dieser Färbung was bisher nichts Sicheres bekannt, doch konnte nach den bisherigen Schrifttumsangaben vermutet werden, daß. sie irgendwie mit Gehalten an Fe, Mn, Ti, Nb und Ta in irgendeiner unbekannten Form in Beziehung zu bringen sei. Da anzunehmen war, daß diese Fremdstoffgehalte im Zinnstein auch von erheblicher Bedeutung für sein magnetisches und Oberflächenverhalte sein würden, erschien es wünschenswert, die Frage der Zinnsteinfärbung und damit die der genannten Fremdbeimengungen zu klären. Diese Aufgabe bildet den Gegenstand der vorliegenden Untersuchung.Als Dissertation von der Chemischen Fakultät der Technischen Hochschule Darmstadt angenommen am 4. 7. 1944.     

Beziehungen Zwischen Kleinfaltenvergenzen und Anderen Gefügemerkmalen in den Kaledoniden Skandinaviens

Zusammenfassung Die Decken des Ostrandes der skandinavischen Kaledoniden wurden fast horizontal, hauptsächlich gegen SE, überschoben. Die fast horizontale Lage der Tektonite erleichtert die geometrische Analyse des regionalen Gefüges. Orientierungen von rund 20 000 Kleinstrukturen verschiedener Arten sind in 15 kleinen Gebieten längs eines Abschnittes der Gebirgskette möglichst exakt eingemessen und lokalisiert worden. Die Kleinstrukturen gruppieren sich um bestimmte Orientierungsmaxima, von denen einige mehr oder weniger häufig in sämtlichen Gebieten vertreten sind. Kleinfalten von gewissen Orientierungen vergieren nur in eine Richtung. Andere Gruppen von Kleinfalten sind bezüglich der Vergenzrichtung indifferent. Somit bestehen verschiedene Teilgefüge, die in diesem Aufsatz mittels einer Art Korrelationmatrize aufeinander bezogen werden, wodurch sie auch schärfer definiert werden können. Die tektonischen Bewegungen fanden in verschiedene, ziemlich scharf voneinander getrennte Richtungen statt.