Platinum mineralization in the Alaskan-type intrusive complexes near Fifield,New South Wales,Australia part 1. platinum-group minerals in clinopyroxenites of the Kelvin Grove prospect,owendale intrusion

Summary Several Alaskan-type complexes intrude metasedimentary rocks of the Cambro-Ordovician Girilambone Group near Fifield, New South Wales, Australia. These intermediate to ultramafic circular intrusives, emplaced during the Devonian, are composed of monzodiorite, gabbro-norite, clinopyroxenite, hornblendite, peridotite and dunite. Several types of PGE mineralization associated with these complexes are known. A new type described here occurs within pegmatoid, biotite- and magnetite-poor clinopyroxenites (P-units) which form irregular lenses and vein-like bodies within biotite- and magnetite-rich, fine grained clinopyroxenites. The mineralized "P-units" are not enriched in base metal sulphides with respect to the surrounding barren clinopyroxenites.The following PGM were identified: erlichmanite, isoferroplatinum, tetraferroplatinum, cooperite, cuprorhodsite, malanite, geversite, sperrylite, stumpflite, and several unidentified palladium antimonides. The early PGM (erlichmanite, (Pt-Fe) alloys, cooperite) were deposited from a fluid-rich system slightly before the end of clinopyroxene crystallization. The early mineralization stages are characterized by equilibrium crystallization whose order corresponds to the stability of PGE-sulphides as a function of temperature and fS₂. Late PGMs are dominated by sperrylite-geversite solid solution resulting from the reaction of early PGM with a fluid phase. These minerals extensively replace cooperite and locally remobilize the PGE stock. Isoferroplatinum appears as a reaction product during this metasomatic replacement indicating a high iron activity in the fluid phase. The deposition of PtSb₂ preceded that of PtAs₂. Sperrylite and geversite are later than exsolution ilmenite lamellae in the interstitial Cr-rich magnetite.Base metal sulphides are very rare, slightly later than PtAS₂-PtSb₂. Cobalt pentlandite and cobaltian pentlandite are the most common species, accompanied by pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite, sphalerite and cobaltite. They are extensively replacing cooperite, but are in equilibrium with geversite-sperrylite.The presence of the equilibrium association OsS₂ + PtS implies a maximum temperature of 860°C, while the composition of cobalt-rich pentlandite indicates the highest stability limit of 670–710°C. Thus the temperature range of the formation of the Kelvin Grove mineralization can be estimated at about 850 to 650°C. The mineralization originated in a fluid-rich system which lowered the crystallization temperature of clinopyroxene. The precipitation of PGM is probably related to the appearance of a reducing fluid phase during final evolution stages of P-units, themselves emplaced in the most oxidized pyroxenites of the Owendale Complex.

---

Platin-Vererzung in intrusiven Komplexen des Alaska-Types bei Fif eld, New South. Wales, Australien Ted 1. Platingruppen-Minerale in Klinopyroxeniten des Kelvin Grove Prospektes, Owendale Intrusion

Zusammenfassung Intermediäre his ultrarnafische, konzentrisch gebaute Intrusionen des Alaska-Types intrudierten im Devon metasedimentare Gesteine der Karnbro-Ordovizischen Girilambone Gruppe in der Ndhe von Fifield, New South Wales, Australien. Sie bestehen aus Monzodioriten, Gabbro-Noriten, Klinopyroxeniten, Hornblenditen, Peridotiten und Duniten. Mit diesen sind verschiedene Typen von Platin-Vererzung assoziiert. Ein neuer Typ, der hier beschrieben wird, tritt in Pegmatoiden, Biotit und Magnetit-armen Klinopyroxeniten (P-Einheiten) auf, die unregelmäßige Linsen und gangförmige Körper innerhalb Biotit- und Magnetit-reicher, feinkörniger Klinopyroxenite bilden. Die mineralisierten "P-Einheiten" sind im Vergleich zu den sic umgebenden erzfreien Klinopyroxeniten nicht mit Buntmetall-Sulfiden angereichert.Folgende PGM wurden bestimmt: Erlichmanit, Isoferroplatinum, Tetraferroplatinum, Cooperit, Cuprorhodsit, Malanit, Geversit, Sperrylit, Stumpflit, und einige Palladium-Antimonide bisher nicht bekannter Zusammensetzung. Die frühen PGM (Erlichmanit, (Pt-Fe) Legierung, Cooperit) wurden von einem fluid-reichen System kurz vor dem Ende der Klinopyroxen-Kristallisation abgesetzt. Die fruhen Vererzungsstadien sind durch Gleichgewichts-Kristallisation charakterisiert, deren Abfolge der Stabilität der PGE-Sulfide als einer Funktion von Temperatur und fS₂ entspricht. Spdtere PGM werden von Sperrylit-Geversit Mischreihen dominiert, die aus der Reaktion früh gebildeter PGM mit einer fluiden Phase entstanden sind. Diese Minerale verdrangen Cooperit extensiv und rernobilisieren lokal das Reservoir an PGE. Isoferroplatin erscheint als ein Reaktionsprodukt während dieser Phase metasomatischer Verdrdngung; es weist auf hohe Eisenaktivität in der fluiden Phase hin. Der Absatz von PtSb₂ erfolgte vor dem von PtAs₂, Sperrylit und Geversit sind junger als Entmischungslamellen von Ilmenit im chromreichen Magnetit der Matrix.Buntmetallsulfide sind außerordentlich selten, und etwas junger als PtAs₂-PtSb₂ gebildet. Kobalt-Pentlandit und Kobalt-führender Pentlandit sind die verbreitetsten Typen und werden von Pyrrhotit, Pyrit, Kupferkies, Zinkblende und Kobaltit begleitet. Sie verdrangen extensiv den Cooperit, sind aber im Gleichgewicht mit Geversit-Sperrylit.

---

---

With 4 Figures and 2 Plates     

Platinum-iron alloys,their structural and magnetic characteristics in relation to hydrothermal and low-temperature genesis

Summary The structural and magnetic data for the Pt-Fe and Pt-Fe-Cu systems are reviewed in the light of recent advances. Tetraferroplatinum (PtFe) and tulameenite (Pt₂FeCu) are both tetragonal with similar cell size. Studies of synthetic phases indicate that a solid solution may exist between them and the composition of natural specimens suggests that this is correct. Tetraferroplatinum and tulameenite are both ferromagnetic and tetraferroplatinum has a Curie temperature which varies with composition between 300 and 480°C. The phase diagram for isoferroplatinum (Pt₃ Fe) has recently been completed and the magnetic properties of this phase are now known in outline. At high Fe compositions, isoferroplatinum is ferromagnetic at temperatures above room temperature but at the stoichiometric composition and more Pt-rich compositions the phase is antiferromagnetic with a transition temperature (Curie temperature) at -100 °C.This suggests the possibility of using measurements of the magnetic properties of tetraferroplatinum in relation to the Curie temperature (300 to 480°C.) to determine whether the mineral has a hydrothermal or a magmatic origin. It should also be possible to examine iron-rich isoferroplatinum in the same way to distinguish isoferroplatinum formed at room temperature in lateritic soils from that formed at more elevated temperatures.

---

Platin-Eisen Legierungen: Ihre strukturellen und magnetischen Charakteristika in Bezug auf hydrothermale und Tieftemperatur-Genese

Zusammenfassung Diese Arbeit gibt einen Zusammenfassenden Überblick über die strukturellen and magnetischen Daten des Pt-Fe and des Pt-Fe-Cu-Systems. Tetraferroplatin (PtFe) und Tulameenit (Pt, FeCu) sind beide tetragonal mit ähnlichen Abmessungen der Elementarzelle. Studien an synthetischen Mineralen zeigten, daß zwischen diesen beiden eine Mischkristallreihe existiert. Die Zusammensetzung natürlicher Mineralproben bestätigt dies. Tetraferroplatin und Tulameenit sind ferromagnetisch. Tetraferroplatin zeigt eine Curie-Temperatur, die in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, zwischen 300 °C und 480°C liegt. Das Phasendiagramm für Isoferroplatin (Pt₃Fe) wurde erst jüngst vervollständigt und die magnetischen Eigenschaften dieser Phase sind nun in groben Umrissen bekannt. Bei hohen Fe-Gehalten ist Isoferroplatin oberhalb der Raumtemperatur ferromagnetisch, bei ausgeglichenen stöchiometrischen und Pt-reichen Zusammensetzungen ist es antiferromagnetisch mit einer Umwandlungstemperatur (Curie-Temperatur) von -100°C. Davon ausgehend können Messungen der magnetischen Eigenschaften von Tetraferroplatin in Bezug auf die Curie-Temperatur (300–480°C) dazu benutzt werden, zu bestimmen, ob das Mineral hydrothermal oder magmatisch gebildet wurde. Es sollte auch möglich sein eisenreiches Isoferroplatin auf dieselbe Art und Weise zu untersuchen und somit Isoferroplatin aus lateritischen Böden von solchem, das sich bei höheren Temperaturen gebildet hat, zu unterscheiden.

---

---

With 3 Figures

---

Contribution to the Fifth International Platinum Symposium, Helsinki, August 1989.     

Platinum-group mineral inclusions in chromitites of the Finero mafic-ultramafic complex (Ivrea-Zone,Italy)

Zusammenfassung Kleine Chromititkörper wurden in Phlogopit-reichen Peridotiten des Finero-Komplexes (Ivrea Zone, Italien) entdeckt. Chromit enthdlt winzige (< 20 m) Einschlüsse von Platingruppen-Mineralen (PGM), sowie von Buntmetalsulfïden (BMS) and -legierungen (BMA); these führen Platin gruppen-Elemente (PGE) in Form von solid solutions.Als PGM wurden Laurit, gedigen Ir und Ir-Cu-Rh-Sulfide unterschiedlicher Zusammensetzung bestimmt.Die PGE-führenden BMS sind rhodiumführender Pentlandit und Millerit, iridium-führender Digenit und unbekannte Ir-reiche Ni-Fe-Cu Sulfide mit einem Metall/Schwefelverhältnis von etwa 1. Die BMA bestehen aus: Cu-Rh-Fe, Cu-Pt-Ag, Cu-Pb-Rh und Pb-Rh.Im Vergleich mit anderen untersuchten Vorkommen, in denen Ru-Os-Ir Legierungen und Laurit dominieren, zeigt die PGE-Mineralogie der Finero-Chromitite eine höhere Schwefelfugazität bei der Bildung an. Außerdem sind Cu und Rh in dieser Mineralgesellschaft weit verbreitet und auch Mikrosondenuntersuchungen belegen das Verhandensein von Ag und Pb in vielen der PGE-führenden Phasen.Dies ist für Chromit-bildende Systeme ungewöhnlich und wird mit der Aktivität einer alkali-reichen fluiden Phase, die auch für die Kristallisation des weitverbreiteten Phlogopits im Finero-Komplex verantwortlich ist, in Zusammenhang gebracht.

---

Platinum-group mineral inclusions in chromitites of the Finero mafic-ultramafic complex (Ivrea-Zone, Italy)

Summary Small scale chromitites have been recently discovered in the phlogopite-rich peridotite of the Finero complex (Ivrea Zone, Italy). The chromite contains minute (<20 um) inclusions of platinum-group minerals (PGM), and base-metal sulfides (BMS) and alloys (BMA) which frequently bear platinum-group elements (PGE) in solid solution. The PGM are laurite, native Ir and Ir-Cu-Rh sulfides with variable compositions. The PGE-bearing BMS are rhodian pentlandite, rhodian millerite, iridian digenite, and unknown Ir-rich Ni-Fe-Cu sulfides with Metal/Sulfur ratio close to 1. The BMA's consist of the associations: Cu-Rh-Fe, Cu-Pt-Ag, Cu-Pb-Rh and Pb-Rh.Compared with other investigated occurrences dominated by Ru-Os-Ir alloys and laurite, the PGE-mineralogy of the Finero chromitites indicates a higher sulfur fugacity of formation. In addition, there is an overall abundance of Cu and Rh in the assemblage, and microprobe analyses revealed the presence of appreciable amounts of Ag and Pb in many of the PGE-bearing phases. These features are unusual for the chromite-forming system and are ascribed to the activity of the alkali-rich fluid phase responsible for the crystallization of abundant phlogopite in the Finero body.

---

---

With 7 Figures     

Platinum-group mineral occurrence associated with flow top amygdule sulfides in komatiitic basalt,Abitibi Greenstone Belt,Ontario

Summary Platinum-group mineral (PGM)-bearing amygdule Fe-Ni(±Cu) sulfide has been discovered in samples of amygdaloidal basalt and underlying olivine spinifex-textured basalt from the flow top of Fred's Flow, Munro Township, Ontario. The amygdules are rounded to slightly elongate in shape, up to 10 mm in diameter, filled by chlorite + quartz ± carbonate ± sulfide, and rimmed by relict igneous chromite and clinopyroxene. The sulfide occurs as masses that line and are embedded in the margins of the amygdules. Detailed electron microprobe studies indicate that the sulfide masses are fairly constant (21±4 mol% NiS) in bulk composition and consist of pyrrhotite and pentlandite (Ni-rich) ± minor chalcopyrite rare PGM. The sulfide phases show lamellar intergrowth and are embayed against chlorite. The PGM observed are grains of merenskyite (PdTe₂), kotulskite (PdTe), and sperrylite (PtAs₂) that are up to 10 m in size, multi-faceted against sulfide, and embayed against chlorite. Whole-rock analyses of the amygdaloidal basalt host rock show strong enrichments in platinum-group elements (PGE + Au = 330 ppb), Ni, Cu, S, and Cr.The textures and spatial associations indicate a genetic relationship between the PGM-bearing sulfide masses and the amygdules. Density considerations, the very close spatial association with the amygdules (vesicles), and the marked enrichment in PGE and related metals and S in the amygdaloidal basalt host rock contradict formation of the sulfide masses as droplets of immiscible sulfide liquid separated from silicate melt. The alteration of the sulfide masses, their association with the vesiculation structures rather than with the pervasive hydrothermal alteration phase assemblage, and lack of evidence for enrichment of Cu and chalcopyrite relative to Ni and Fe-Ni sulfide are inconsistent with formation of the sulfide masses by hydrothermal alteration processes. Alternatively, the mineralogical, textural, spatial association, and whole-rock compositional features can be explained by an igneous degassing-metal diffusion model. It is suggested that prior to emplacement, sulfurous vapor separates from the lava to form vesicles, which float upward to the flow top. Diffusion of PGE and related metals from the lava toward the vesicles as they float upward and reaction of the metals with S within the vesicles forms Fe-Ni-Cu sulfide liquid on the vesicle walls. On quenching, vesicles are trapped in the flow top and the sulfide liquid within them solidifies and sulfide phases and PGM exsolve in the subsolidus.

---

Platingruppenminerale mit Flowtop Sulfiden in komatiitischem Basalt, Abitibi Greenstone Belt, Ontario

Zusammenfassung Platingruppenmineral (PGM)-führende Sulfide sind in Blasenräumen von Basaltman delsteinen and darunterliegendem Basalt mit Spinifex-Olivin des Fred's Flow, Munro Township, Ontario beobachtet worden. Die Mandeln sind rundlich bis leicht länglich, haben bis zu 10 mm Durchmesser und Bind mit Chlorit + Quarz ± Sulfid ± Karbonat gefüllt und zeigen einen Rand von reliktischem, magmatischem Chromit und Klinopyroxen. Die Sulfide kommen als Massen, die die Ränder der Mandeln bedecken und in these eingebettet sind, vor. Detaillierte Mikrosondenuntersuchungen zeigen, daß die Gesamtzusammensetzung der Sulfide ziemlich konstant ist (21 ± 4 mol % NiS), und daß she aus Magnetkies und nickelreichen Pentlandit ± Chalcopyrit ± seltene PGM bestehen. Die Sulfidphasen zeigen lamellare Verwachsungen und Einbuchtungen gegen Chlorit. Folgende PGM wurden beobachtet: Merenskyit (PdTe2), Kotulskit (PdTe) and Sperrylit (PtAs2), die bis zu 10 gm groß sind, vielflächig gegen die Sulfide, und eingebuchtet gegen den Chlorit erscheinen. Gesamtgesteinsanalysen des basaltischen Muttergesteins zeigen starke Anreicherungen der Platingruppenelemente (PGE + Au = 330 ppb), Ni, Cu, S, und Cr.Die Texturen und räumlichen Assoziationen weisen auf eine genetische Beziehung zwischen den PGM-führenden Sulfidmassen und den Mandeln hin. Die Dichte, die sehr enge räumliche Assoziation mit den Mandeln, und die deutliche Anreicherung von PGE and verwandten Metallen, Bowie von Schwefel, in den basaltischen Muttergesteinen, sprechen gegen eine Bildung der Sulfidmassen als Tröpfchen einer entmischten Sulfidschmelze, die von der Silikatschmelze abgetrennt wurde. Die Umwandlung der Sulfide, ihre Assoziation mit den Mandeln und nicht mit der umfangreichen hydrothermalen Umwandlungsassoziation und fehlende Hinweise für eine Anreicherung von Cu und Kupferkies relativ zu Ni und Fe-Ni Sulfiden, lassen sich nicht mit einer Bildung der Sulfide durch hydrothermale Umwandlungsprozesse vereinbaren.Die mineralogische, texturelle und raumliche Assoziation und die Zusammensetzung der Muttergesteine kann viel eher durch das Modell magmatischer Entgasung mit Metalldiffusion erklärt worden. Wir regen an, daß vor der Platznahme schwefelreiche Dämpfe von der Lava abgetrennt worden sind und Blasen gebildet haben, welche aufwärts bis zum Top des Basaltergusses migrierten. Diffusion der PGE und verwandter Metalle aus der Lava zu den in Bewegung begriffenen Blasen und Reaktion der Metalle mit Schwefel innerhalb der Hohlräume, führte zur Entstehung einer Fe-Ni-Cu-Schwefel-Schmelze an den Wänden der Mandeln. Bei Abkühlung wurden die Hohlräume in dem oberen Teil des Flows fixiert, die Sulfidschmelze verfestigt sich und Sulfidphasen and PGM entmischen sich im Subsolidus.

---

---

With 7 Figures     

Primitive island arc and oceanic lavas from the hunter ridge-hunter fracture zone. Evidence from glass,olivine and spinel compositions

Summary At its southernmost end, the main spreading centre of the North Fiji Basin is propagating into arc crust of the poorly-known Hunter Ridge. We define nine magmatic groups from major element glass chemistry and olivine and spinel compositions in samples dredged from twenty six sites in this area by the R/V Academician A. Nesmeyanov in 1990. These include groups of boninites, island arc tholeiites (IAT), mid-ocean ridge basalts (MORB), enriched mid-ocean ridge basalts (E-MORB), olivine porphyritic andesites and basaltic andesite and Na-rhyolites. Primitive lavas containing highly forsteritic olivine phenocrysts are common in all the groups, except for the rhyolites.We report over 100 glass analyses for dredged rocks from this region, and about 300 olivine-spinel pairs for representatives of all the magmatic groups identified, except the Na-rhyolites.The MORB in this region are probably produced at the propagating spreading centre in the southern part of the North Fiji Basin. Juxtaposition of shallow, hot MORB-source diapirs supplying the MORB in this area, and the sub-arc damp, refractory upper mantle beneath the Hunter Ridge, provides suitable petrogenetic conditions to produce a range of magma types, from island arc tholeiites through to high-Ca boninites. The latter were recovered in eleven dredges.The E-MORB lavas recovered from the extreme southern margin of the North Fiji Basin are shown to be essentially identical to those dredged from adjacent older South Fiji Basin crust. It is hypothesized that the former were either scraped off the South Fiji Basin crust during an episode of oblique subduction that may have generated the Hunter Ridge during the last 5 Myr, or alternatively, that slices of the South Fiji Basin crust were trapped and incorporated into the North Fiji Basin as the subduction zones fronting the Vanuatu arc stepped or propagated southward.

---

Primitive Inselbogen- und ozeanische Laven von Hunter Rücken und der Hunter BruchZone: die Bedeutung der Zusammensetzung von Glas, Olivin und Spinell

Zusammenfassung Das spreading centre des Nord-Fidschi-Beckens setzt sich an seinem südlichsten Ende in die Inselbogen-Kruste des noch wenig bekannten Hunter-Rückens fort.Wir definieren 9 magmatische Gruppen auf der Basis der Hauptelement-Zusammensetzung von Gläsern und der Zusammensetzung von Olivin und Spinell in Proben die das Forschungsschiff R/V Akademiker A. Nesmeyanov von 26 Stellen im Jahr 1990 aufgesammelt hat. Zu diesen gehören Gruppen von Boniniten, Inselbogentholeiiten (IAT), Basalten zentralozeanischer Rücken (MORB), angereicherte zentralozeanische Rücken (E-MORB), Olivin-porphyritische Andesite und basaltische Andesite, sowie Na-Rhyolite. Primitive Laven mit Olivinkristallen, die reich an Forsterit-Komponenten sind, kommen in allen diesen Gruppen, mit Ausnahme der Rhyolite, vor.Wir legen über 100 Glas-Analysen von Gesteinen aus diesem Gebiet vor und über 300 Olivin-Spinell-Paare für Vertreter aller der hier identifizierten magmatischen Gruppen, mit Ausnahme der Natriumrhyolite.Die MORB in diesem Gebiet sind wahrscheinlich an dem aktiven Spreading Center im Südteil des Nord-Fidschi-Beckens entstanden. Das nebeneinander Vorkommen von seichten heißen MORB-Quellen Diapiren, die MORB in diesem Gebiet erzeugen, und der Sub-Inselbogen, wasserhaltige, refraktäre obere Mantel unter dem Hunter Rücken führen zu geeigneten petrogenetischen Bedingungen für die Entstehung einer Vielfalt von Magmatypen, von Inselbogentholeiiten bis zu sehr Kalziumreichen Boniniten. Die letzteren wurden in 11 Dredge-Proben gefunden.Die E-MORS Laven, die aus dem extremen Südteil des Nord-Fidschi-Beckens entnommen wurden, sind im wesentlichen mit jenen identisch, die aus der benachbarten älteren Kruste des Süd-Fidschi-Beckens stammen. Es wird vermutet, daß die letzteren entweder aus dem Süd-Fidschi-Becken während einer Episode obliger Subduktion, die in den letzten 5 Millionen Jahren zur Entstehung des Hunter Ridge geführt hat, abgeschert wurden, oder auch daß Teile der Kruste des Süd-Fidschi-Beckens in das Nord-Fidschi-Becken inkorporiert wurden als Subduktionszonen gegenüber dem Vanuato-Bogen sich nach Süden fortbewegten.

     

Zur Mechanik der ostalpinen Deckenbildung

Zusammenfassung Die Mechanik der Deckenbildung ist eine aktuelle Streitfrage bei der Deutung alpiner Gebirgsbildung. Zwei Leitvorstellungen stehen zur Diskussion: 1. Tangentialdruck in der Erdkruste verursacht Faltungen und Deckenüberschiebungen in der mobilen geosynklinalen Zone; 2. Gravitationstektonik zufolge von endogen bedingten Hebungen und Senkungen verursacht die lateralen Massenverlagerungen der alpinen Orogenese.Im ersten Falle also Mobilismus (Wandertektonik), mit Einengung der Geosynklinale, begleitet von Verschluckung der Sialkruste oder crustal buckling. Im zweiten Falle Fixismus (Standtektonik), das heißt nur Durchbewegung der Tektonosphäre zufolge von Materialkreisläufen im geosynklinalen Bereiche, ohne daß notwendigerweise auch die Nebengebiete mitbeteiligt werden und sich nähern müssen.An der Hand von drei genetischen Profilen über Salzburg und die Hohen Tauern wird erläutert, daß es möglich ist, die ostalpine Orogenese mit Hilfe des zweiten Leitbildes zu erklären.Die Gravitationstektonik oder Sekundärtektogenese tritt in verschiedenen Stockwerken auf. Die Abgleitung der alpinen Sedimenthaut liefert Decken von helvetischem Typ. Wenn auch das kristalline Grundgebirge am lateralen Transport mitbeteiligt ist, entstehen Decken vom ostalpinen Typ. Die Verfließungen der tiefen, rheomorphen Teile der Kruste (Migma und z. T. palingenes Magma) liefern die Decken penninischen Charakters, welche im Tauernfenster aufgeschlossen sind.Die erste orogene Hauptphase war die tieforogene oder Gosauphase der mittleren Kreide, wobei die Proto-Austriden und Proto-Penniden in die Tauernvortiefe wanderten.Die zweite orogene Hauptphase war die hochorogene oder Molassephase des Mitteltertiärs, wobei die Tauernzone als Geantiklinale emporgewölbt wurde. In den nördlichen Kalkalpen fanden nordvergente, in den südlichen Kalkalpen südvergente Bewegungen statt.Zum Schlusse wurden die nördlichen Kalkalpen gegen die Molasse aufgeschoben, welche Bewegung im zentralen Tauernsektor wahrscheinlich mechanisch mit der Gailabschiebung in der Südflanke der Geantiklinale zusammenhängt.Die Deutung der Mechanik der ostalpinen Deckenbildung nach dem Leitbild der Schwerkrafttektonik führt also zum Ergebnis, daß Krustenverkürzung keine notwendige Begleiterscheinung alpiner Orogenese ist. Diese Schlußfolgerung steht in Übereinstimmung mit gravimetrischen und seismischen Beobachtungen.     

Platinum-group minerals in the chromitites from the Great Serpentinite Belt,NSW, Australia

Summary Occurrences of platinum-group minerals (PGM) from chromitites of the Great Serpentinite Belt of New South Wales are reported for the first time in this study. On the basis of their major components, these minerals are classified into various groups, including sulphides, sulpharsenides, arsenides, antimonides, amalgams, and alloys of Os-Ir-Ru-(Fe Ni), Pd Cu Sn, Ni-Fe-Pt-Pd, Pd-Pb-Cu, and Rh-Sn-Cu. They are present: (i) as inclusions within chromite, (ii) in interstitial silicates, (iii) in ferritchromite and (iv) along fractures in chromite. Ir-subgroup (Ir, Os, Ru) minerals (IPGM) dominate podiform chromitites hosted by upper mantle serpentinised harzburgite, whereas Pdsubgroup (Pd, Pt, Rh) minerals (PPGM) characterise banded chromitites in cumulates of the overlying magmatic series. A highly brecciated podiform chromitite, however, is distinguished by abundant disseminated PPGM containing Sb ± Cu. Primary magmatic PGM in podiform chromitite comprise IPGM sulphides, sulpharsenides, and alloys, whereas hydrothermal PGM are characterised by PPGM alloys with Hg, Sb, and Cu. Dominantly hydrothermal PGM in the banded chromitites formed by remobilisation of primary magmatic PGM during serpentinisation. The contrast in PGM association is related to the crystallisation of the host chromitites; IPGM crystallised early from the parental magma along with podiform chromitite, but PPGM formed later at lower temperatures during crystallisation of banded chromitite.[

---

Platingruppen-Minerale in den Chromititen aus dem Great Serpentinite Belt, NSW, Australien

Zusammenfassung In dieser Studie wird zum ersten Mal über das Vorkommen von PlatingruppenMineralen (PGM) in Chromititen der Great Serpentinite Belt berichtet. Die auftretenden Mineralphasen umfassen Sulfide, Sulfarsenide, Arsenide, Antimonide, Amalgam und Legierungen von Os-Ir-(Fe-Ni), Pd-Cu-Sn, Ni-Fe-Pt-Pd, Pd-Pb-Cu and Rh-Sn-Cu. Sie treten als i) Einschlüsse im Chromit, ii) in Silikaten der Grundmasse, iii) Im Ferritchromit und iv) in Frakturen des Chromit auf. Mineralphasen der Ir-Untergruppe (IPGM = Ir, Os, Ru) dominieren in podiformen Chromititen, die in serpentinisierten Harzburgiten des oberen Mantels auftreten. Minerale der Pd-Untergruppe (PPGM = Pd, Pt, Rh) charakterisieren gebänderte Chromitite, die innerhalb der über der Mantelsequenz liegenden Kumulatabfolge vorkommen. Ein deutlich brekzierter podiformer Chromitit unterscheidet sich von den übrigen podiformen Chromititen durch häufiges Auftreten von disseminierten PPGM, die auch Sb ± Cu führen. Primär magmatisch gebildete PGM in podiformen Chromititen umfassen IPGM in Form von Sulfide, Sulfarsenide und Legierungen, während PPGM als Legierungen mit Hg, Sb und Cu hydrothermale Phasen darstellen. Die hydrothermalen PGM in den gebänderten Chromititen wurden überwiegend durch Remobilisation aus primär magmatischen PGM während der Serpentinisierung gebildet. Der markante Unterschied in den während der Serpentinisierung gebildet. Der markante nterschied in den PGM-Assoziationen steht mit der Kristallisation des jeweiligen Chromitit in Verbindung: Während IPGM früh aus dem Magma zusammen mit den podiformen Chromititen kristallisierten, wurden PPGM später unter niedrigeren Temperaturen während der Kristallisation der gebänderten Chromitite gebildet.[

     

Zur Verbreitung des Marinen Jura im Chilenischen Raum der Andinen Geosynklinale

Zusammenfassung In der vorläufigen Mitteilung werden die Profile von 7 Jura-Vorkommen, die in neuerer Zeit kartiert wurden, besprochen. Es ergibt sich, daß fossilführende marine Sedimente im chilenischen Raum der andinen Geosynklinale weiter verbreitet sind als bisher angenommen wurde. Überraschend ist die oft recht große Ausdehnung der Sedimente in einzelnen Vorkommen sowie ihr Fossilreichtum. Die Fauna enthält mehrere für Südamerika neue Elemente. In Cerritos Bayos ist das gesamte Jura-Profil von der Arieten-Stufe bis zum Tithon ohne Unterbrechung entwickelt. Auch in Iquique wird das Bathon in mariner Fazies nachgewiesen. Wo Porphyrite im Verbande mit Profilen mariner Sedimente auftreten, erweisen sie sich als intrusiv, sie entsprechen etwa dem Neocom. Es wird vorgeschlagen, von dem Sammelbegriff der Porphyrit-Formation abzugehen und die Stratigraphie der Ablagerungen in der andinen Geosynklinale der allgemein gültigen Stratigraphie einzuordnen.     

Platinum-group minerals from the Troodos ophiolite,Cyprus

Summary Platinum-group minerals have been identified in chromitites from the Troodos ophiolitic complex of Cyprus. The host chromitites occur as podiform bodies within the basal harzburgite of the ophiolite, as occasional discontinuous layers in the dunites at the base of the overlying cumulate sequence and rarely as minor schlieren in clinopyroxene dunites at higher levels. Podiform chromitites are generally highly deformed and frequently brecciated while those from the cumulate sequence are well-preserved and display cumulate textures. Chromite grains from bodies at all levels host a broad and mineralogically complex assemblage of inclusions including silicates, platinum-group minerals, base metal sulphides and fluid inclusions, all of which have been studied in detail. The platinum-group minerals (PGM) and base metal sulphides (BMS), which are described here, are modally much less abundant than the silicate inclusions and generally small in size (< 50 µm). PGM comprise sulphides and alloys and are dominated by laurite (RuS₂). Other sulphides are Ru-poor. Alloys include iridosmine, osmian ruthenium and Ru-Fe alloys. Two generations of PGM are believed to be present, the first having been trapped during chromite formation, the second (including most of the alloys) having been formed during serpentinization. The base metal sulphides include common small Ni-Fe sulphides, sometimes associated with silicate inclusions, and larger Cu-rich inclusions, some of which are almost pure chalcopyrite. The origin of the latter is of genetic significance.

---

Minerale der Platin-Gruppe aus denn Troodos-Ophiolith, Zypern

Zusammenfassung Minerale der Platin-Gruppe wurden in verschiedenen Chromititen des Troodos Ophiolithes, Zypern, nachgewiesen. Die Chromitite kommen als podiforme Körper in den basalen Harzburgiten, als gelegentlich unregelmäßige Lagen in den Duniten an der Basis der Kumulat-Abfolge, und selten als Schlieren in den Klinopyroxen-Duniten in höheren Bereichen vor. Podiforme Chromitite sind im allgemeinen intensiv deformiert und häufig brekziiert, während jene aus der Kumulat-Abfolge gut erhalten sind und Kumulat-Texturen zeigen. In Chromiten aus allen Niveaus des Ophiolithes kommt eine umfangreiche, und mineralogisch komplexe Assoziation von Einschlüssen vor; diese umfassen Silikate, Platingruppen-Minerale, Buntmetallsulfide und FlüssigkeitsEinschlüsse. Die Platingruppen-Minerale (PGM) und Buntmetallsulfide (BMS) die hier beschrieben werden, sind modal weniger verbreitet als die Silikateinschlüsse, und sind meist sehr feinkörnig ( < 50 µm). Die PGM umfassen Sulfide, einerseits dominiert von Laurit (RuS₂), aber auch Ruthenium-arme Sulfide, und Legierungen, bestehend aus Iridosmin, Osmium-führendes Ruthenium und Ruthenium-Eisenlegierungen. Die PGM können zwei Generationen zugeordnet werden. Die erste wurde während der Bildung der Chromite eingeschlossen, die zweite (und hierzu gehören die meisten Legierungen) wurden während der Serpentinisierung gebildet. Die Buntmetallsulfide unfassen die bekannten Nickel-Eisen-Sulfide, die manchmal mit Silikateinschlüssen vergesellschaftet sind, und größere Kupfer-reiche Einschlüsse, die zum Teil reiner Kupferkies sind. Die Entstehung dieser Einschlüsse ist von Bedeutung für die Genese.

---

---

With 13 Figures     

The shoshonite porphyry Cu-Au association at Bajo de la Alumbrera, Catamarca Province, Argentina

Summary Bajo de la Alumbrera forms an example of a series of world class copper-gold deposits that are hosted by potassic igneous rocks. The Bajo de la Alumbrera porphyry copper-gold deposit is situated in the Catamarca Province of Northwest-Argentina and belongs to the ten largest copper mines in the world; it is also one of the largest gold producers in South America.The deposit is characterized by an alteration-zoning pattern with a central potassic core which grades outwards into a zone with propylitic alteration and an intermediate annular phyllic overprint. Porphyry copper-gold mineralization consists mainly of disseminated and/or vein-related chalcopyrite within the central potassic alteration zone which also hosts the highest gold grades (up to 2 ppm). Mineralization is genetically related to co-magmatic hypabyssal dacite domes with shoshonitic compositions which intruded the high-K calc-alkaline andesitic to latitic lava flows, breccia tuffs, and agglomerates of the Upper Miocene Farallon Negro Formation. The Farallon Negro Formation is interpreted as the remnants of a major stratovolcano some 16 km in diameter, with volcanism being controlled by sinistral pull-apart tectonics along a major NW-trending lineament.The dacitic rocks associated with the porphyry copper-gold mineralization have porphyritic textures with phenocrysts of alkali feldspar, plagioclase, biotite, and very rare amphibole in a fine-grained feldspathic groundmass. The abundance of hydrous minerals, such as biotite phenocrysts and apatite microphenocrysts, is consistent with the volatile-rich nature of the melts. The rocks underwent moderate degrees of clinopyroxene-biotite-âpatite-titanite fractionation. Several samples are overprinted by weak to moderate potassic or carbonate-sericite alteration. Geochemically, the dacites are characterized by high LILE (e.g. K20 up to 7.16 wt%, and Rb, Sr, and Ba up to 145 ppm, 445 ppm, and 610 ppm, respectively), moderate LREE (La < 73 ppm and Ce < 140 ppm), and low HFSE (TiO₂ < 0.92 wt%, Zr < 142 ppm, Hf < 4.6) which are typical for subduction-related potassic igneous rocks from a mature continental-arc setting. The rocks have evolved compositions with relatively low mg# < 53. Their high Ba/Nb and high Rb/Nb ratios (up to 87 and 31, respectively) clearly distinguish them from rocks derived from within-plate settings.The rocks from Bajo de la Alumbrera contain average ratios of Fe₂O₃/(FeO+Fe₂O₃) as high as 0.49 reflecting the oxidized nature of their parental melts.

---

Die Shoshonit Porphyry Cu-Au Assoziation von Bajo de is Alumbrera, Catamarca Provinz, Argentinien

Zusammenfassung Bajo de la Alumbrera ist ein Beispiel für eine bedeutende Gold-Kupfer Lagerstätte in Kalium-reichen Magmatiten. Die Kupfer-Gold Lagerstätte Bajo de la Alumbrera gehört zum sogenannten Porphyry-Typ und befindet sich in der Catamarca Provinz im Nordwesten von Argentinien. Bajo de la Alumbrera zählt zu den zehn größten Kupferminen der Welt und ist einer der größten Goldproduzenten in Südamerika.Die Lagerstätte zeichnet sich aus durch eine klassische Zonierung der Alterationszonen, beginnend mit der zentral aufgeschlossenen `potassischen' Alterationszone (sekundärer Biotit-Magnetit-Orthoklas), die weiträumig von propylitischer Alteration (sekundärer Epidot-Chlorit) umgeben wird. Beide Alterationstypen werden von einer spätgenetischen phyllischen Alteration (sekundäre Tonminerale-Serizit-Pyrit) umgewandelt. Die Kupfer-Gold-Vererzung besteht überwiegend aus Kupferkies, der entweder feinverteilt in den Silikaten oder in Quarzadern innerhalb der potassischen Alterationszone vorkommt. Diese Zone beherbergt neben den höchsten Kupfergehalten auch die höchsten Gold-Gehalte von bis zu 2 ppm. Die Vererzung steht in direktem genetischen Zusammenhang mit subvulkanischen Dazit-Domen mit außergewöhnlich hohen Kalium-Gehalten, die die kalkalkalischen Andesite, Latite, Tuffbrekzien und Agglomerate der Ober-Miozänen Farallon Negro Formation intrudierten. Die Farallon Negro Formation stellt die erodierten Reste eines Stratovulkans mit schätzungsweise 16 Kilometern Durchmesser dar. Der Vulkanismus ereignete sich innerhalb eines Pull-Apart Beckens, entlang eines großen Nordwest-streichenden Lineaments.Die dazitischen Muttergesteine der Kupfer-Gold-Vererzung haben porphyrische Texturen mit Phänokristallen bestehend aus Kalifeldspat, Plagioklas, Biotit, und, sehr selten, Amphibol in einer fein- bis mikrokristallinen Grundmasse. Die Häufigkeit von Mineralen wie Biotit und Apatit reflektiert die hohen Gehalte an volatilen Phasen in der Schmelze. Die mineralogische Zusammensetzung der Gesteine wurde von einer moderaten Klinopyroxen-Biotit-Apatit-Titanit Fraktionierung mitgeprägt. Einige der untersuchten Dazite wurden von einer schwachen bis moderaten Biotit-Magnetit-Orthoklas oder Karbonat-Serizit-Alteration überprägt.Die chemische Zusammensetzung der Dazite zeichnet sich aus durch hohe Gehalte an LILE (z. B. K₂0 bis zu 7.16 Gew%, Rb, Sr, und Ba bis zu 145 ppm, 445 ppm, und 610 ppm), moderate Gehalte an LREE (z.B. La < 73 ppm, und Ce < 140 ppm), und geringe Gehalte an HFSE (z.B. TiO₂ < 0.92 Gew%, Zr < 142 ppm, und Hf < 4.6 ppm), die typisch sind für Kalium-reiche Magmatite von kontinentalen Subduktionszonen. Die untersuchten Gesteine sind relativ fraktioniert und besitzen geringe mg# < 53. Ihre hohen Ba/Nb und Rb/Nb Verhältnisse sind typisch für Kalium-reiche Magmatite aus Subduktionszonen und unterscheiden sie eindeutig von Gesteinen aus within-plate settings.Die hohe Oxidationsstufe der Mutterschmelze reflektiert sich in den hohen Fe₂O₃/ (FeO + Fe₂O₃) Verhältnissen der untersuchten Gesteine von 0.49.

---

---

With 7 Figures     

Geochemistry and origin of “platinum-nuggets” in lateritic covers from ultrabasic rocks and birbirites of W. Ethiopia

Pt-nuggets consisting of ferroplatin and containing little gold are found in lateritic covers of ultrabasic rocks and in birbirites in Yubdo/Birbir, W. Ethiopia. These nuggets have angular protuberances, a limonitic coating, and contain osmiridium and other minerals containing elements of the Pt-group. Microprobe analysis has determined the existence of (Os,Ir)S, for which the name roseite is proposed. Other new minerals are tentatively recognised; however, with the small amount of material available at present, only qualitative microprobe analyses were possible.

---

Zusammenfassung Platin-Nuggets, die aus Ferroplatin mit etwas Gold bestehen, finden sich in Lateritdecken auf ultrabasischen Gesteinen und Birbiriten in Yubdo am Birbir/Westäthiopien. Diese Nuggets besitzen eine höckerige, limonitische Oberfläche und enthalten als Einschlüsse Osmiridium sowie andere Mineralien mit Elementen der Platin-Gruppe. Mit der Elektronen-Mikrosonde wurde das neue Mineral, Roseit (Os,Ir)S, gefunden. Auch andere neue Mineralien wurden erkannt, deren Zusammensetzung sich infolge geringer Menge bisher nur mit Hilfe von Scanning-Aufnahmen feststellen ließ.

     

Post-orogenic history of mountain-ranges

Zusammenfassung Die Spätgeschichte der Gebirge umfaßt verschiedenartige Bewegungen, die zusammen mit der Abtragung die heutigen Gebirgsformen bestimmen. Zu diesen Bewegungen gehören späte Faltungen, Bruchbildung und differentielle Vertikalbewegungen (die sog. morphogene Phase der Orogenese).Vielfach fallen Orogen (mitsamt gefaltetem früheren Vorland) und topographisches Gebirge ungefähr zusammen (Alpennordrand), was auf einen Zusammenhang hinweist; auch wird öfters das Gebirge niedriger, wo das Orogen sich verbreitert und die Faltungsintensität abschwächt. Demgegenüber sind auch Segmente von Orogenen tief versenkt worden, zusammen mit nicht-orogenen Krustenteilen, anscheinend unabhängig von der früheren Orogenese (Mittelmeergebiet).Wie von der Geomorphologie angezeigt wird, ist das Ergebnis der post-orogenen Bewegungen (wobei Spätfaltung noch zur Orogenese gerechnet wird) öfters eine Abwechslung von breitwelligen Aufwölbungen und eingewölbten Längstalzonen, in denen in den Ostalpen Jungtertiärreste erhalten sind. Diese Gliederung folgt teils ganz bestimmten orogenen Zonen (Südrand der Kalkalpen, Veltlin usw.), was wieder auf einen Zusammenhang hinweist. Anderswo (Ostpyrenäen) verlaufen junge Senken schräg und quer zum orogenen Streichen, also gewissermaßen unabhängig davon.Die zeitliche Abfolge ergibt sich aus der sedimentologischen Zusammensetzung und den Diskordanzen der korrelaten Vorlandsedimenten, soweit diese datierbar sind. Zeitlich kann der morphogene Aufstieg eines Gebirges sich lange nach der Hauptorogenese ereignen (Pyrenäen: Pliozän bzw. Ende Eozän). Verschieden alte Teile eines Orogens können zusammen zur selben Zeit aufsteigen, was eine gewisse Selbständigkeit der morphogenen Bewegungen anzeigt. In vielen Gebirgen sind sie als plio-pleistozän datiert.Eine orogenetische Theorie muß imstande sein, auch die morphogenen Spätbewegungen zu erklären. Aufsteigen einer Wurzelzone als isostatische Kompensation der Abtragung genügt jedenfalls nicht als einzige Erklärung. Der Zusammenhang der Spätbewegungen mit post-orogenem Vulkanismus in vielen Gebirgen könnte ein Hinweis sein auf Mitwirkung magmatischer Prozesse. Der Einbruch großer Senkungsbecken (Mittelmeer) mit Schwereüberschuß und der damit zusammenhängende Aufstieg umgebender Gebirge, mehr oder weniger unabhängig vom orogenen Bau, ist schwieriger zu erklären.

---

---

Introductory lecture for the chapter The Final Stage of Orogens, given at the 50th Anniversary Meeting of the Geologische Vereinigung, March 1960, at Würzburg.     

Olivine phenocrysts in some Cameroonian Basalts—implications for primary magma composition

Summary The chemical composition of olivine phenocrysts was determined for 13 basaltic samples taken from the central part of the Cameroon Volcanic line to estimate the compositions of the primary olivine phenocrysts and the primary magmas. The Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines attain 0.91, though many of the magnesian olivines are identified on a textural basis as xenocrysts from peridotite inclusions. Most magnesian olivine phenocrysts have Mg/(Mg + Fe) ratios of 0.87–0.88 and NiO contents of 0.32–0.35 wt %. The NiO versus Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines can be used to estimate the compositions of the primary phenocrysts in a range of Mg/(Mg + Fe) = 0.88–0.90. Assuming the Fe(3)/(total Fe) ratios of the magmas are 0.17–0.25, which is estimated from the Fe-Mg partitioning between plagioclase and groundmass, the compositions of the primary magmas were obtained from the Fe²⁺-Mg partition equilibrium with the primary olivine phenocrysts. The primary magmas of the Cameroonian basalts have 13.5 ± 4.0 wt MgO, which is similar to the compositions of basalts with highest MgO contents reported so far from the Cameroon volcanic line.

---

Olivin Kristalle in einigen Basalten aus Kamerun: Hinweise auf die Zusammensetzung des primitiven Magmas

Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Olivin Phenokristallen wurde in 13 Basalt-Proben, die vom Zentralteil .des Kamerun-Vulkangürtels stammen, bestimmt, um Hinweise auf die Zusammensetzung der primären Olivineinsprenglinge and des primären Magmas zu erlangen. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse der Olivine reichen bis 0.91, obwohl viefle dieser Mg-Olivine auf Grund textureller Kriterien als aus Peridotit-Einschlüssen stammende Xenokristalle zu identifizieren sind. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnsse der Hauptmasse der Olivin-Phenokristalle liegen im Bereich von 0.87 bis 0.88, die Ni0 Gehalte zwischen 0.32 und 0.35 Gew %. Die Ni0 gegen Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse eignen sich zur Abschätzung der Zusammensetzung der primären Phenokristalle, solange die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse im Bereich von 0.88 bis 0.90 liegen. Die Zusammensetzung des Primärmagmas wurde mittels der Fe²⁺-Mg-Verteilung zwischen dem Magma und den sich mit dem Magma im Gleichgewicht befindlichen primären Olivinkristallen unter der Annahme eines Fe³⁺/Fe total Verhältnisses von 0.17–0.25, welches sich aus der Mg-Fe Verteilung zwischen Plagioklas und Grundmasse ergibt, bestimmt. Demnach ergibt sich für das primäre Magma der Kamerun Basalte ein MgO Gehalt von 13.5 + 4.0 Gew%. Dieser Wert ist mit der Zusammensetzung von Basalten mit höchsten MgO-Gehalten, wie sie bisher vom Kamerun-Vulkangürtel berichtet worden sind, vergleichbar.

---

---

With 6 Figures     

Nature and origin of nodular textures in anorthositic cumulates from the East Bull Lake Intrusion,Ontario, Canada

Summary Nodular anorthosite, containing rounded aggregates (nodules) of plagioclase set in a gabbroic to pyroxenitic matrix, is developed in constrictions (< 500 m wide) within the central and eastern parts of the Early Proterozoic East Bull Lake Intrusion, central Ontario, Canada. The nodules typically occur as spherical to ovoidal aggregates ranging from 1 cm to 14 cm in diameter. Larger nodules are physical agglomerations of smaller nodules that formed in isolation. Plagioclase core compositions for the nodules display little variation in anorthite content (An_68–75), indicating a homogeneous and nonfractionating parent magma during the initial stages of nodule development.The restricted occurrence of the nodular anorthosite is consistent with a model in which the nodules formed in response to elevated degrees of undercooling within dike-like constrictions in the proto-chamber. Undercooling resulted in the rapid nucleation and growth of plagioclase upon pre-existing plagioclase phenocrysts (disequilibrium crystallization). The resultant primary nodules then aggregated together forming secondary nodules, possibly through an agglomeration process involving a Mg-Fe-rich residual liquid. Migration of some of this relatively dense liquid out of the nodular anorthosite unit during the final stages of consolidation resulted in compaction and promoted the formation of large tertiary nodules.

---

Zusammensetzung und Entstehung nodularer Texturen in anorthositischen Kumulaten von der East Bull Lake Intrusion, Ontario, Canada

Zusammenfassung Nodulare Anorthosite, die gerundete Aggregate (nodules) von Plagioklas in einer gabbroischen pyroxenitischen Matrix enthalten, kommen in beschränkten Bereichen (weniger als 500 m breit) in zentralen und östlichen Teilen der frühproterozoischen East Bull Lake Intrusion im zentralen Ontario, Canada, vor. Die Nodules liegen vorwiegend als kugelförmige bis ovoidale Aggregate vor, deren Durchmesser von 1 bis 14 cm schwankt. Größere Nodules sind aus Gruppen von aneinander gelagerten kleineren Nodules entstanden. Die Zusammensetzung von Plagioklaskernen in den Nodules zeigen geringe Variationen im Anorthit-Gehalt (An_68–78), und dies weist auf ein homogenes und nicht fraktioniertes Ursprungsmagma während der ersten Stadien der Nodule-Entwicklung hin.Das beschränkte Vorkommen des nodularen Anorthosits läßt sich durch ein Modell erklären, in dem die Nodules als Reaktion auf Unterkühlung innerhalb gangartiger Bereiche in der Proto-Magmenkammer entstehen. Unterkühlung resultierte in rascher Nukleation und im Wachstum von Plagioklas auf präexistierenden Plagioklaskristallen (Ungleichgewichts-Kristallisation). Die resultierenden primären Nodules verbinden sich dann und bilden sekundäre Nodules, möglicherweise durch einen Prozeß, der eine Mg-Fe-reiche Restschmelze involviert. Migration von einem Teil dieser relativ dichten Schmelze aus der nodularen Anorthosit-Einheit während der Endstadien der Verfestigung führte zur Kompaktion und erleichterte die Bildung von großen tertiären Nodules.

---

---

With 4 Figures     

Genesen von Graniten und Migmatiten auf Grund neuer Experimente

Zusammenfassung Die Genese von Graniten und Migmatiten wird in einem ursächlichen Zusammenhang mit regionaler hochgradiger Metamorphose gesehen. Deshalb wurde experimentell unter 2000 Atm H₂O-Druck die Metamorphose von verschiedenen Sedimentgesteinen durchgeführt, und zwar wurden außer Grauwacken vor allem verschiedene kalkfreie und kalkführende Tone behandelt, bei denen auch z. B. der Adsorption von Na⁺ in der Tiefe Rechnung getragen wurde.Es ergab sich, daß die höchstgradige metamorphe Fazies nur dann erreicht wird, wenn bei 2000 Atm H₂O-Druck die Temperatur größer als 630 ± 30° C gewesen ist. Die höchstgradige Mineralvergesellschaftung bleibt aber nur stabil bis 700 ± 40° C. Sobald diese Temperatur überschritten wird, beginnt der Bereich der Anatexis, d. h. der Metamorphit wird partiell verflüssigt. Das Auftreten einer Schmelzphase ist bei jenen p-t-Bedingungen zwangsläufig, wenn der Metamorphit Quarz und Feldspat enthält.Die zuerst gebildete Schmelze hat aplitische Zusammensetzung. Mit steigender Temperatur vergrößert sich meistens die Menge der Schmelze, und es verändert sich die Schmelzzusammensetzung, bis schließlich ein sogenannter Endzustand der Anatexis erreicht ist. Die Temperatur, bei der dieser Zustand erreicht ist, die Menge der Schmelze und ihre Zusammensetzung sind durch den quantitativen Mineralbestand des hochgradigen Metamorphits bedingt. Die Schmelzmenge beträgt mehr als die Hälfte, oft mehr als 2/3 und bisweilen über 80–90% des Metamorphits. Die weitaus am häufigsten gebildeten anatektischen Schmelzen, nämlich diejenigen, die bei der Anatexis ehemaliger Tonschiefer entstehen, sind granitisch-granodioritisch; Grauwacken liefern granodioritische oder tonalitische Schmelzen.Es geht aus den Experimenten hervor, daß ohne irgendwelche Materialzufuhr oder -abfuhr in der anatektischen Schmelze eine Anreicherung von Si und Alkalien (vor allem von Na) und eine Verarmung an Al, Mg und Ca gegenüber dem Ausgangsgestein eintritt. Letztere Elemente sind im nicht mit aufgeschmolzenen Restkristallin in Form von Cordierit, Biotit, Sillimanit, An-reichem Plagioklas und/oder Granat konzentriert.Es wird gezeigt, daß anatektisch gebildete granitische Schmelzen, wenn sie von dem kristallin gebliebenen Rest-Teil des ehemaligen Metamorphits getrennt sind, also mit ihm nicht mehr reagieren können, um mehr als 100° C überhitzt sein können; sie sind daher intrusionsfähig. Separierung der anatektisch gebildeten Schmelzen von dem kristallinen Rest über größere Bereiche führt zu homogenen granitischen Gesteinen. Konnte die Separierung nur im Bereich von cm und dm erfolgen, dann sind autochthone inhomogene granitische Gesteine oder Migmatite entstanden. Experimentelle Hinweise für das Zustandekommen der Mannigfaltigkeit der Textur bei Migmatiten werden gegeben.     

Sedimentation im Amazonasgebiet

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit behandelt die Sedimentationsvorgänge im Amazonasgebiet, die an die Tätigkeit der Flüsse gebunden sind.Für die 3 verschiedenen amazonischen Flußtypen: Weißwasser-, Klarwasser- und Schwarzwasserflüsse, werden die jeweiligen Eigenheiten der Sedimentation gesondert geschildert. Zur Erklärung der sich allmählich vollziehenden Auffüllung der flußseenartigen Unterläufe vieler Klarwasserflüsse mit rezenten Flußalluvionen werden die positiv eustatische Bewegung des Meeresspiegels seit der letzten Eiszeit sowie senkrechte Bewegungen der Erdkruste von gewissen Teilen Unteramazoniens herangezogen.Die Entstehung der eigenartigen Verhältnisse im Labyrinth von Inseln und Kanälen der sog. Estreitos von Breves, zwischen dem Festlande und der Insel Marajó, wird ebenfalls von der Hebung des Meeresspiegels zusammen mit ständiger Auflagerung von Sedimenten sowie möglicherweise von durch diese Sedimentlast verursachtem Absinken des Landes abgeleitet.Den Schluß bildet ein kurzer Hinweis auf Zusammenhänge zwischen Qualität der rezenten Sedimentböden (Várzeas), wie sie in ihrer Fruchtbarkeit zum Ausdruck kommt, und Chemismus der Flußwässer, denen die jeweiligen Sedimente entstammen.     

Die nordschwedischen Eisenerze und verwandte Lagerstätten als Beispiele eruptiver Spaltungsprozesse

Zusammenfassung Seit einem früheren Stadium der geologischen Erforschung der nordschwedischen Eisenerzlagerstätten vom Typus Kiruna — meistens apatitreiche Magnetiterze — war es den damit beschäftigten Forschern klar, daß die Substanz der Erze im magmatischen Stadium von dem Magma der begleitenden Porphyrgesteine abgespaltet wurde. Die Natur und die Ursachen dieses Abspaltens müssen nach dem geologischen Befund beurteilt werden, denn es handelt sich um spätmagmatische Ereignisse in einem experimentell noch nicht erforschbaren Gebiet. Mineralparagenese, Struktur, Kontaktverhältnisse usw. deuten auf Kristallisation aus einem an leichtflüchtigen Gemengteilen reichen Magma (pneumotektische Gebilde). Der spätmagmatische oder restmagmatische Charakter der Erzbildung wird auch durch Übergänge nach Erztypen, die bei niedrigeren Temperaturen gebildet sind, klargelegt. Die Trennung zwischen Erz und Gestein erscheint ebenso scharf wie in den Fällen, in denen erzbildende Lösungen gasförmig abgeschieden worden sind. Die Abscheidung muß auch bei den hier behandelten spätmagmatischen Erzen auf die Wirkung der leichtflüchtigen Gemengteile (Magmagase) zurückgeführt werden. Genetisch verwandt sind sulfidische Erze, deren Anknüpfung an den Kirunatypus aus ihrem Apatit- und Magnetitgehalt hervorgeht, und die sich entweder aus pneumotektischen Magmen oder aus gasförmigen Lösungen kristallisierten. Mehr entfernt von der magmatischen Kristallisation folgen gewisse metasomatische Erze ähnlicher Zusammensetzung. Eigentümlicherweise zeigen aber die kontaktmetasomatischen Eisenerze in Kalkstein eine wesentlich andere Zusammensetzung der aus dem Magma stammenden Gemengteile, obgleich auch ihr Material aus dem Magma in Gasform entwich. Besonders auffallend ist der hohe Kieselsäuregehalt und die Seltenheit des Apatits. Diese Eigenschaften findet man auch in den Lagerstätten von diesem Typus, die in demselben Gebiet wie die Kiruna-Erze auftreten, und die mit den dortigen Tiefengesteinen verbunden sind.     

Die niehtkarbonatisehen Bestandteile des Göttinger Musehelkalkes mit besonderer Berücksichtigung der Mineralneubildungen

Zusammenfassung Die mineralogische und chemische Zusammensetzung des Säurerückstandes von 32 Gesteinsproben des Göttinger Muschelkalkes wurde untersucht. Die Röntgenanalysen der feinsten Schlämm- und Zentrifugenfraktionen ergaben Illit, Quarz und geringe Mengen von Kaolinit. Für den Illit wurde durch Vergleich von mineralogischer und chemischer Analyse die Formel errechnet. Die verschiedenen Stadien der Glimmerzersetzung, die schließlich zum Illit führt, ließen sich mikroskopisch beobachten. In den Fraktionen > 2 Ø fanden sich mikroskopisch Quarz; Feldspat (Orthoklas, Mikroklin, Albit, Oligoklas) und Glimmer (Muskovit, Biotit, Zersetzungsprodukte). Quarz und Feldspat kommen als Neubildungen vor. Der authigene Kalifeldspat ist triklin und hat einen optischen Achsenwinkel von 2V = 43° gegenüber 69° für magmatischen Orthoklas Der authigene Albit hat einen Achsenwinkel von 2V = 85–90° gegenüber 77° für magmatischen Albit. Vergleichsweise wurden auch andere Vorkommen untersucht; die dieselben Resultate lieferten.Neben die Hoch- und Tief temperatur-feldspate der Effusiv- bzw. Intrusivgesteine treten demnach die Niedrigtemperaturfeldspate der kalkigen Sedimentgesteïne. Diese Feldspate entsprechen weitgehend den reinen Komponenten KAlSi₃O₈ und NaAlSi₃O₈. Die Beobachtungen lassen vermuten, daß die Albitisierung bereits vor der Sammelkristallisation und völligen Erhärtung des Gesteines stattfand, während die Kalifeldspatisierung erst während oder nach der Diagenese geschah. Der SiO₂-, Al₂O₃- und K₂O-Bedarf wurde wahrscheinlich von den Zersetzungsprodukten der Glimmer gedeckt, der Na₂O-Bedarf vom Meerwasser. Während die Leichtmineralzufuhr im Muschelkalkmeer des untersuchten Gebietes zeitlich und räumlich konstant blieb, schwankte die authigene Feldspatbildung von vorwiegender Kalifeldspatisierung im untersten und im mittleren Muschelkalk zu überwiegender Albitisierung im oberen Muschelkalk. Die eigelben Gesteine des unteren Muschelkalkes sind durch die Zersetzungsprodukte der Magnetitkörner gefärbt. Die Schwerminerale wurden nur qualitativ untersucht.     

Dehydration-melting of solid amphibolite at 10 kbar: Textural development,liquid interconnectivity and applications to the segregation of magmas

Summary Anisotropic crystal structures and rock texture control liquid morphology and distribution during dehydration-melting at 10 kbar in solid cylinders of lineated amphibolite (mode: hornblende 70%, plagioclase 30%), sealed in gold capsules, in piston-cylinder runs ranging from 21 days at 850 °C to 4 days at 1000 °C. The shapes of most liquid pockets are crystallographically-controlled, with many corners having angles greater than 60°. Few crystal/liquid triple junctions develop the interfacial energy-controlled dihedral angles (), which form in experiments using finely-ground powders of minerals with poor cleavage. Liquid interconnectivity probably is attained at 875 °C with only 2% liquid, indicating that dihedral angles less than 60° may not be necessary to achieve interconnectivity in partially melted metamorphic rocks. The surfaces between elongated grains in lineated rocks can become pathways for the migration of liquid or the diffusion of components. By 850 °C, hornblende begins to dehydrate at internal nucleation sites, producing a texture of hornblende rims and clinopyroxene cores (generally attributed to hydration of clinopyroxene). Within the temperature interval of 850–900 °C, transient vapor generates layers of low viscosity, H₂O-saturated, granitoid liquid between hornblende and plagiocase crystal faces, potentially capable of segregation if time-temperature relationships are suitable. At higher temperatures the increased liquid fraction is H₂O-undersaturated, with viscosity too high to permit segregation. There is a prospect that segregation of initially hydrous liquids could contribute to the dehydration of low-potassium amphibolites and effectively remove incompatible trace elements during the transition from amphibolite-facies to granulite-facies. Further experiments are needed to study the effects of time and temperature on textures in anisotropic rocks, particularly lineated amphibolites.

---

Dehydrations-Schmelzen von Amphiboliten bei 10 kbar: Texturelle Entwicklung, Interkonnektivität der Schmelze und Anwendungen auf die Segregation von Magmen

Zusammenfassung Die texturelle Entwicklung von festen Zylindern von Amphibolit (Hornblende 70%, Plagioklas 30%) in Goldkapseln versiegelt, wurde w:rend Dehydrations-Schmelzen bei 10 kbar in einem Piston-Zylinder-Apparat bei Temperaturen von 850°C bis 1000°C für 21 bis 4 Tage untersucht. Die anisotropen Mineralstrukturen und die Gesteinstextur kontrollieren die Morphologie und Verteilung der Schmelze. Diese Parameter sowie der Anteil an Schmelze, bestimmen die Interkonnektivität der Schmelze. Im Gegensatz zu Experimenten, die fein gemahlene Pulver von fast isotropen Mineralen (z.B. Olivin oder Quarz) benützen, scheinen hier die Energieverhältnisse der Kristallstruktur die Energiebeziehungen zwischen den Kristall-Schmelzoberflächen während der texturellen Entwicklung der amphibolitischen Gesteine zu dominieren. Wenige Kristall-Schmelze Triple-Junetions entwickeln zwischen Flächen energie-kontrollierte dihedrale Winkel (). Die Formen der meisten Schmelzeinschlüsse sind kristallographisch kontrolliert und viele Ecken zeigen Winkel, die größer als 60° sind. Die Interkonnektivität der Schmelze wird jedoch eindeutig bei 875° C mit nur 2% Schmelze erreicht und könnte möglicherweise auch bei niedrigeren Temperaturen zustande kommen. Das Vorkommen von dihedralen Winkeln, die kleiner als 60° sind, muß nicht notwendig sein, um Interkonnektivität in teilweis aufgeschmolzenen metamorphen Gesteinen zu erzeugen. Die Oberflächen zwischen gelängten Körnern in Amphiboliten mit Lineation können Wege für die Migration von Schmelzen oder für die Diffussion von Komponenten während teilweisen Aufschmelzens werden. Bei 850° C begann die Dehydration der Hornblende an internen Nukleations-Stellen, unabhängig vom Rest des Gesteins. Zwischen 850° C und 900 °C entsteht so eine Textur von Klinopyroxenen mit Hornblenderändern. Die nicht im Gleichgewicht befindliche Dampfphase, die dabei entsteht, führt zur Bildung von Lagen von wassergesättigter granitoider Schmelze zwischen Hornblende und Plagioklasflächen, mit einer berechneten Viskosität, die gerade niedrig genug ist, um Segregation durch Kompaktion zu ermöglichen. Bei höheren Temperaturen und während längerer Zeiten, wobei mehr Schmelze entsteht, löst sich die Dampfphase in wasseruntersättigter Schmelze, mit einer Viskosität, die zu hoch ist um Segregation in geologisch realistischen Zeiten zu ermöglichen. Die Entwässerung von kalium-armen Gesteinen durch Segregation von ursprünglich wässrigen Schmelzen, die sich in dieser Weise gebildet haben, dürfte beim Amphiboht-Granulit-Übergang eine Rolle spielen.[/ p]

---

---

With 10 Figures     

Late caledonian lamprophyre dyke swarms of South-Eastern Scotland

Summary Cale-alkaline lamprophyre (minette) dykes in the eastern Southern Uplands of Scotland form part of a swarm nearly parallel to the inferred Iapetus Suture, stretching from the Ards Peninsula of Northern Ireland to St. Abbs Head in the east. The dykes are clustered close to several small granitoid bosses, but appear to be younger than the plutons and their associated porphyrite-porphyry dykes. Mica- (minette and kersantitic-minette) and hornblende-lamprophyres are present further west near Hawick where no intermediate-acid plutons or dykes occur. The lamprophyres have enrichments in LILE and LREE and relative depletions of HFS elements typical of subduction-related ultrapotassic magmas. These incompatible element enrichments are present in rocks with high Mg number and Ni and Cr contents, which combined with experimental constraints, their fine-grained nature and presence of chilled margins, imply a near-primary status for the least evolved varieties. High values of LREE, LILE, La/Nb, La/Yb, s Sr and low Nd imply derivation from a previously metasomatised source. The minettes were probably derived from a source containing garnet and phlogopite, and the hornblende varieties from a shallower source in the stability field of amphibole. The minettes of the eastern Southern Uplands have not provided a parental component to the 410 Ma. granitoids which were derived from a more depleted source. The similarity of the lamprophyres to those in the Lake District south of the Iapetus Suture is taken to indicate underthrusting of Lake District lithosphere beneath the Southern Uplands. Emplacement of lamprophyre dyke swarms is likely to be structurally controlled, and the presence of the main swarm in the Southern Uplands may indicate the sub-surface trace of the Iapetus Suture.

---

Spätkaledonische Lamprophyrgänge in SE Schottland

Zusammenfassung Kalk-alkalische Lamprophyrgänge (Minette) im östlichen Teil der südlichen schottischen Uplands sind Teil eines Gangscharensystems, das fast parallel zu der vermuteten lapetus-Suturzone, die sich von der Halbinsel von Ards in Nordirland bis nach St. Abbs Head im Osten erstreckt, verläuft. Die Gänge konzentrieren sich um kleinere Granitoidkörper, scheinen aber jünger zu sein als die Plutone und ihre assoziierten Porphyrit-Porphyry Dikes. Glimmer- (Minette und kersantitische Minette) sowie Hornblende-Lamprophyre kommen westlich von Hawick vor, wo keine intermediären bis sauren Plutone oder Dikes anzutreffen sind. Die Lamprophyre sind an LIL- und LRE-Elementen an- bzw. an HFS-Elementen abgereichert, was typisch für subduktionsbezogene ultrapotassische Magmen ist. Diese Anreicherung an inkompatiblen Elementen ist in Gesteinen mit hohen Gehalten von Mg, Ni und Cr beobachtbar, was in Verbindung mit experimentellen Untersuchungen, der feinkörnigen Natur der Gesteine und dem Auftreten von gefritteten Intrusionskontakten einen nahezu primären Zustand der am wenigsten entwickelten Varietäten impliziert. Hohe LREE-, LILE-, La/Nb-, La/Yb-, Sr- und niedrige Nd-Werte belegen die Herkunft aus einer ursprünglich metasomatschen Quelle. Die Minetten stammen vermutlich aus einer granat- und phlogopitführenden, die hornblendeführenden Gesteine aus einer seichteren im Stabilitätsbereich von Amphibol liegenden Quelle. Die Minetten lieferten keinen Beitrag zu den 410 Ma Granitoiden, die aus einer stärker verarmten Quelle stammen müssen. Die Ähnlichkeit der schottischen Lamprophyre zu jenen im Lake District südlich der lapetus-Sutur zeigt ein Unterschieben der Lake Distric Lithospäre unter die südlichen Uplands an. Die Platznahme der Lamprophyrgänge ist sehr wahrscheinlich strukturell kontrolliert und die Anwesenheit der Gangsysteme könnte den Verlauf der Iapetus-Sutur in der Tiefe nachzeichnen.

---

---

Deceased

---

With 10 Figures