Sources of rare earth elements in Appin Group limestones,Dalradian, north-east Scotland

Summary Rare earth elements (REE) have been determined in 15 samples from three metamorphosed limestone units of the Appin Group of the Dalradian of north-east Scotland. Total REE contents range from about 7 to about 50 ppm and the light REEs are slightly enriched compared with REE in the North American Shale Composite (NASC). In the more impure limestones, the dominant control on REE content was the clay mineral content in siliciclastic impurities derived from terrestrial sources. In the purer limestones, the correlation between REEs and iron is consistent with the well-documented relationship between iron and REEs in the aqueous environment. REE associated with terrestrial, iron-rich, flocculated organic colloids or marine, authigenic iron-manganese coats may well have contributed significantly to the REE contents. Weak Ce anomalies on NASC-normalised, REE variation diagrams in two samples with very low REE contents suggest a marine influence on the REE distribution.

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Die Quelle von seltenen erden in kalken der Appin Gruppe, Dalradians, NE Schottland

Zusammenfassung An 15 Proben aus metamorphen Kalken der Appin Gruppe der Dalradians NE Schottlands wurden die Seltenen Erden (REE) bestimmt. Der Gesamtgehalt an REE variiert von 7 bis 50 ppm, wobei die leichten REE im Vergleich zum North American Shale Composite (NASC) leicht angereichert sind. In unreinen Kalken wird der REE-Gehalt vom Tonmineralanteil der silikatisch-klastischen Verunreinigungen, die einer terrestrischen Quelle entstammen, kontrolliert. In reinen Karbonatgesteinen besteht eine Korrelation zwischen den REE und Fe, eine Beziehung, die für ein wässriges Milieu bereits bereits gut dokumentiert ist. REEs, die mit terrestrischen, Fe-reichen, ausgeflockten organischen Kolloiden oder marinen, authigen gebildeten Fe-Mn Überzügen assoziiert sind, könnten beträchtlich zu den REE Gehalten beitragen. Schwache, in auf NASC normalisierten REE-Diagrammen erkennbare Ce-Anomalien von zwei Proben, lassen einen marinen Einfluß vermuten.

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The Managing Editor regrets that the complete text of this paper has already been published in Mineral Petrol 49: 27–44 (1993)     

Rare earth element geochemistry of W-Mo-(Au) skarns and granites from Western Bergslagen,central Sweden

Summary Proterozoic, anorogenic, high silica granites from Western Bergslagen, Sweden are characterized by enhanced W, Mo, Au and F contents, whereas associated W-Mo(Au) skarns have high quartz and fluorite contents. Correlations between major and trace elements in the skarns are weak or absent. The granites responsible for mineralization have flat REE patterns with large negative Eu anomalies. Skarn types vary from pneumatolytic, closest to the granites, through high temperature calc-silicate skarns to low temperature biotite schists, generally furthest from the mineralizing source. REE patterns in pneumatolytic skarns are similar to those found in the granite. A heavy REE enrichment is seen in high temperature skarns followed by an increase in light over heavy REE in the biotite schists, which also have the highest REE contents. The regular variation in REE from granites through the different skarn types suggests that the REE pattern may be used to indicate the position of samples in the mineralizing system.

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Die Verteilung der Seltenen Erden in W-Mo-(Au)-Skarnen und Graniten von West-Bergslagen,Zentralschweden

Zusammenfassung Proterozoische, anorogene, siliziumreiche Granite von West-Bergslagen in Schweden sind durch erhöhte Gehalte an W, Mo, Au und F charakterisiert. Mit ihnen vergesellschaftete W-Mo-(Au)-Skarne haben hohe Gehalte an Quarz und Fluorit. Hauptund Spurenelemente in den Skarnen korrelieren kaum bzw. überhaupt nicht. Die für die Mineralisation verantwortlichen Granite zeigen flache SE-Verteilungsmuster mit deutlich negativen Europiumanomalien. Die Skarne umfassen drei verschiedene Typen: Pneumatolytische in unmittelbarer Granit-Nähe, hoch-temperierte Kalksilikat-Skarne, und schließlich niedrig-temperierte Biotitschiefer. Letztere sind generell am weitesten von den die Mineralisation verursachenden Graniten entfernt. Die SE-Verteilung in den pneumatolytischen Skarnen ist mit der in den Graniten vergleichbar. Eine Anreicherung der schweren Seltenen Erden kann in den Hochtemperaturskarnen, eine Anreicherung der leichteren in den Biotitschiefern, die außerdem die höchsten SE-Gehalte aufweisen, beobachtet werden.[/p]Die regelmäßige Variation der SE-Verteilung in den Graniten und den unterschiedlichen Skarntypen kann für die Lokalisierung von Proben im Mineralisations-System verwendet werden.

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With 4 Figures     

Geochemistry of polymetamorphic ultramafics (Major,Trace, Noble and Rare Earth Elements): An example from the Helvetic basement,Central Alps,Switzerland

Summary Polymetamorphic ultramafic rocks in orogenic terranes rarely preserve relic structures or minerals from their former mantle stages. The determination of their protoliths and their tectonic evolution by chemical discrimination methods is often difficult due to possible metasomatic processes. Ultramafics of the pre-Variscan Helvetic basement (Central Alps, Switzerland) have been investigated geochemically to address these problems. These ultramafics are partially to completely serpentinised. According to field observations several ultramafic lenses were part of an ophiolite suite, but distinct cumulate ultramafic lenses were also recognized. CIPW norms indicate that large parts of the ultramafics are harzburgites, but metasomatic CaO depletion may have produced an overestimation of the importance of the harzburgite protoliths. Major element distributions suggest a depleted mantle protolith. Close to chondritic or slightly depleted REE patterns are characteristics of the studied samples. The REE normalized patterns confirm the presence of harzburgites, lherzolites und cumulates. In some samples light REE enrichment processes have occurred. The noble metal concentrations are both affected (Pt-Pd-Au) und unaffected (Ir-Os-Ru) by melt infiltration processes. They suggest the presence of undepleted or slightly enriched harzburgites und more differentiated, probably cumulate ultramafics. Information obtained by different chemical elements leads to contrasting results. REE and noble metals show enrichment inconsistent with the major element depletion. Refertilization of depleted ultramafics is proposed.

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Geochemie von polymetamorphen Ultramafiten (Haupt-, Spuren-Elemente, Edelmetalle und Seltene Erden): Ein Beispiel vom Helvetischen Grundgebirge (Zentralalpen, Schweiz)

Zusarnmenfassung Ultramafische Gesteine aus polymetamorphen orogenetischen Terrains enthalten selten Strukturen und Mineralien als Relikte aus ihren Mantelstadien. Bestimmung ihrer Protolithe und deren tektonischen Entwicklung durch geochemische Parameter wird durch metasomatische Prozesse erschwert. Ultramafite aus dem prävariszischen Sockel der Schweizer Zentralalpen wurden geochemisch untersucht, um die Aussagekraft dieser Parameter zu bestimmen. Die untersuchten Gesteine sind teilweise bis völlig serpentinisiert. Aufgrund der Felduntersuchungen wurden die Ultramafite als Teile einer ophiolithischen Suite klassifiziert, aber ultramafische Kumulate anderer Entstehungsgeschichte konnten unterschieden wurden. CIPW-Norm Berechnungen zeigen, daß Harzburgite den größten Anteil der Proben ausmachen, aber metasomatische Abreicherung an Caokönnte die Bedeutung der Harzburgite als Protolithe überbewerten. Haupt- und Spurenelemente weisen auf einen abgereicherten Mantel als Ausgangsgesteinhin. Fast chondritische bzw. leicht abgereicherte Seltene Erden verteilungsmuster sind charakteristisch. Sic belegen auch die harzburgitische, lherzolithische bzw. kumulative Natur der untersuchten Gesteine. Die Edelmetallkonzentrationen sind teilweise primär (Ir, Os, Ru) sowie beeinflußt durch Schmelzinfiltrationen (Pr, Pd und Au). Die Verteilungsmuster der Edelmetalle bezeugen die Natur des abgereicherten Mantels sowie die Gegenwart von höher differenzierten—vermutlich kumulativen—Gesteinen. Die Hinweise aus den geochemischen Untersuchungen führen zu konsistenten Ergebnissen. Die Anreicherung der Seltenen Erden und Edelmetalle ist mit der verarmten Signatur der Hauptelemente nicht vereinbar, daher wird eine sekundäre Elementanreicherung durch Schmelzinfiltration der Ultramafite vorgeschlagen.

     

Partitioning of rare earth elements between phosphate-rich carbonatite melts and mantle peridotites

Summary Near solidus equilibria in the system mantle peridotite-carbonate-phosphate doped with Ce and Yb have been studied at 20 kbar and 950°C. Carbonatitic melts in this system may be quenched into homogeneous glasses. Such melts intensely extract REE from rock-forming mantle minerals, and their migration may cause processes of mantle metasomatism.

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Verteilung von Seltenen Erden zwischen phosphatreichen karbonatitischen Schmelzen und Mantel-Peridotiten

Zusammenfassung Gleichgewichte nahe dem Solidus im System Mantel-Peridotit-Karbonat-Phosphat, das mit Ce und Yb dotiert wurde, wurden bei 20 kbar und 950°C untersucht. Karbonatitische Schmelzen in diesem System können zu homogenen Gläsern abgeschreckt werden. Solche Schmelzen extrahieren SEE aus gesteinsbildenden Mantelmineralen und ihre Migration könnte für Vorgänge der Mantel-Metasomatose verantwortlich sein.

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With 2 figures     

Procedures involving the I.M.A. Commission on New Minerals and Mineral Names,and guidelines on mineral nomenclature

Summary An author wishing to introduce a new mineral name into the literature, or to redefine, discredit or rename an existing mineral, must obtain prior approval of the I.M.A. Commission on New Minerals and Mineral Names. This paper outlines the procedure to be followed in the preparation and submission of a proposal for approval, and describes how such proposals are handled by the Commission. The paper also reports decisions on nomenclature made by the Commission, and gives general guidelines on mineral nomenclature. Lists of mineral names discredited by the Commission, and of recently-approved rare-earth mineral names are appended.

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Die Arbeitsweise der Kommission für neuere Minerale und Mineralnamen der IMA und Richtlinien für die Nomenklatur von Mineralien

Zusammenfassung Autoren, die einen Mineralnamen in die Literatur einführen oder ein existierendes Mineral neu definieren, ausscheiden oder neu benennen wollen, müssen vorher die Zustimmung der IMA Kommission für neue Minerale und Mineralnamen einholen. In diesem Beitrag ist die korrekte Vorgangsweise für die Vorbereitung und Einreichung eines Antrages zur Genehmigung durch die IMA/CNMMN dargestellt. Außerdem wird beschrieben, wie solche Anträge durch die Kommission behandelt werden. Zudem werden Entscheidungen zu Nomenklatur-Fragen, die die Kommission getroffen hat und allgemeine Richtlinien zur Nomenklatur von Mineralien gegeben. Der Appendix enthält Listen von Mineralnamen die die Kommisssion für ungültig erklärt hat, sowie Listen von erst vor kurzem angenommenen Namen von Mineralen der Seltenen Erden.

     

Amphiboles from Dalradian metasedimentary rocks of NE Scotland: environmental inferences and distinction from amphiboles of meta-igneous amphibolites

Summary Several formations within the lower part of the Dalradian Appin Group are characterised by calcareous and calc-silicate lithologies. Amphibole occurs in these metasedimentary units in a variety of habits, from fine-grained disseminated crystals, through radiating aggregates permeating the whole rock, to dark green layers consisting of over 90% amphibole. Electron microprobe analyses of these amphiboles exhibit simple compositional trends from tremolite, through tremolitic hornblende to magnesio-hornblende. The only significant substitutions are from tremolite towards alumino-tschermakite [MgSi Al^viAl^iv] and from tremolite towards ferri-tschermakite [MgSi Fe^viAl^iv].This is in marked contrast to amphiboles from nearby suites of metavolcanic rocks and intrusive metadolerites which exhibit four coupled substitutions, leading from tremolite towards the ferro-actinolite, edenite, alumino-tschermakite and ferritschermakite end-members. These distinctive compositional trends may aid the distinction between para- and ortho-amphibolites elsewhere.Tremolitic amphibole commonly constitutes a high proportion of the calc-silicate rocks, the only other phases present being quartz ± phlogopite. Carbonate minerals are notably absent. This suggests that the sedimentary protolith was high in Mg, such as a dolomitic marl, possibly containing some magnesite. Sedimentological considerations suggest deposition in tropical latitudes in restricted coastal lagoons forming part of an extensive stable shelf bordering a mature landscape.

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Amphibole in Metasedimenten der Dalradians, NE Schottland: Rückschlüsse auf prämetamorphe Ablagerungsbedingungen und Unterscheidung von Amphibolen aus orthomagmatischen Amphiboliten

Zusammenfassung Mehrere Formationen im unteren Teil der Appin Gruppe der Dalradians sind durch karbonatische und kalk-silikatische Lithologien gekennzeichnet. Amphibole treten in diesen metasedimentären Einheiten in verschiedener Ausbildung auf, als feinkörnige, disseminierte Kristalle, als radialstrahlige, die Gesteine durchwachsende Aggregate und in dunkelgrünen, zu mehr als 90% aus Amphibolen bestehenden Lagen. Elektronenstrahl-Mikrosondenuntersuchungen belegen einfache mineralchemische Zusammensetzungen, die Tremolite, tremolitische Hornblende und Magnesio-Hornblende umfassen. Die einzige bedeutende Substitution ist die zwischen Tremolit und Alumino-Tschermakit [MgSi Al^viAl^iv] und zwischen Tremolit und Ferri-Tschermakit [MgSi = Fe^viAl^iv].Im Gegensatz dazu zeigen Amphibole aus den nahegelegenen Metavulkaniten und intrusiven Metadoleriten vier Substitutionstrends von Tremolit zu Ferro-Aktinolith, Edenit, Alumino-Tschermakit und Ferri-Tschermakit. Diese unterschiedlichen Trends könnten auch anderswo bei der Unterscheidung zwischen Para- und Orthoamphiboliten behilflich sein. Tremolitische Amphibole machen normalerweise einen Großteil der kalk-silikatischen Gesteine aus, in denen ansonsten nur Quarz ± Phlogopit auftritt. Karbonate fehlen bemerkenswerterweise. Dies weist auf Mg-reiche sedimentäre Protolithe, wie dolomitische Mergel mit möglicherweise etwas Magnesit, hin. Sedimentologische Überlegungen lassen die Ablagerung in abgeschnürten Küstenlagunen tropischer Breiten, die Teil eines weiträumigen stabilen Schelfes waren, vermuten.

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The Managing Editor regrets that the complete text of this paper has already been published in Mineral Petrol 49: 45–62 (1993)     

Metamorphe Basalte und Tuffe des Stavanger-Gebietes

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

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Metamorphic rocks of basaltic origin of the Stavanger-district

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

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

Neodymian goyazite in the bauxite deposit of Vlasenica,Yugoslavia

Summary Electron probe analysis of a bauxite sample with the highest content of the rare earth elements from the Nazda bauxite deposit in the Vlasenica bauxite-bearing area, revealed the presence of neodymian goyazite, a mineral of the crandallite group. Its composition lies between goyazite, florencite and crandallite, and can be described asCn ₂₄Fc₃₃Gz₄₃. The first analyses of this mineral in bauxites are presented and the genesis is discussed.

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Nd-haltiger Goyazit im Bauxitlager von Vlasenica, Jugoslawien

Zusammenfassung Ein Mineral der Crandallitgruppe, Neodym-Goyazit, wurde mittels Mikrosondenanalysen aus dem mit höchsten Gehalten an Seltenen Erden gekennzeichneten Nazda Bauxitlager im Vlasenica Bauxitgebiet identifiziert. Die Zusammensetzung liegt zwischen Goyazit, Florencit und Crandallit und kann mitCn ₂₄Fc₃₃Gz₄₃ angegeben werden. Ein Überblick über die ersten Analysen dieses Minerals von Bauxitlagerstätten und seinen Ursprung wird hiermit gegeben.

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With 3 Figures     

Amphiboles from Dalradian metasedimentary rocks of NE Scotland: Environmental inferences and distinction from amphiboles of meta-igneous amphibolites

Summary Several formations within the lower part of the Dalradian Appin Group are characterised by calcareous and calc-silicate lithologies. Amphibole occurs in these metasedimentary units in a variety of habits, from fine-grained disseminated crystals, through radiating aggregates permeating the whole rock, to dark green layers consisting of over 90% amphibole. Electron microprobe analyses of these amphiboles exhibit simple compositional trends from tremolite, through tremolitic hornblende to magnesio-hornblende. The only significant substitutions are from tremolite towards alumino-tschermakite [MgSi Al^viAl^iv] and from tremolite towards ferri-tschermakite [MgSi Fe^viAl^iv].This is in marked contrast to amphiboles from nearby suites of metavolcanic rocks and intrusive metadolerites which exhibit four coupled substitutions, leading from tremolite towards the ferro-actinolite, edenite, alumino-tschermakite and ferritschermakite end-members. These distinctive compositional trends may aid the distinction between para- and ortho-amphibolites elsewhere.Tremolitic amphibole commonly constitutes a high proportion of the calc-silicate rocks, the only other phases present being quartz ± phlogopite. Carbonate minerals are notably absent. This suggests that the sedimentary protolith was high in Mg, such as a dolomitic marl, possibly containing some magnesite. Sedimentological considerations suggest deposition in tropical latitudes in restricted coastal lagoons forming part of an extensive stable shelf bordering a mature landscape.

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Amphibole in Metasedimenten der Dalradians, NE Schottland: Rückschlüsse auf prämetamorphe Ablagerungsbedingungen und Unterscheidung von Amphibolen aus orthomagmatischen Amphiboliten

Zusammenfassung Mehrere Formationen im unteren Teil der Appin Gruppe der Dalradians sind durch karbonatische und kalk-silikatische Lithologien gekennzeichnet. Amphibole treten in diesen metasedimentären Einheiten in verschiedener Ausbildung auf, als feinkörnige, disseminierte Kristalle, als radialstrahlige, die Gesteine durchwachsende Aggregate und in dunkelgrünen, zu mehr als 90% aus Amphibolen bestehenden Lagen. Elektronenstrahl-Mikrosondenuntersuchungen belegen einfache mineralchemische Zusammensetzungen, die Tremolite, tremolitische Hornblende und Magnesio-Hornblende umfaßt. Die einzige bedeutende Substitution ist die zwischen Tremolit und Alumino-Tschermakit [MgSi Al^viAl^iv] und zwischen Tremolit und Ferri-Tschermakit [MgSi Fe^viAl^iv].Im Gegensatz dazu zeigen Amphibole aus den nahegelegenen Metavulkaniten und intrusiven Metadoleriten vier Substitutionstrends von Tremolit zu Ferro-Akttinolith, Edenit, Alumino-Tschermakit und Ferri-Tschermakit. Diese unterschiedlichen Trends könnten auch anderswo bei der Unterscheidung zwischen Para- und Orthoamphiboliten behilflich sein. Tremolitische Amphibole machen normalerweise einen Großteil der kalk-silikatischen Gesteine aus, in denen ansonsten nur Quarz ± Phologpit auftritt. Karbonate fehlen bemerkenswerterweise. Dies weist auf Mg-reiche sedimentäre Protolithe, wie dolomitische Mergel mit möglicherweise etwas Magnesit, hin. Sedimentologische Überlegungen lassen die Ablagerung in abgeschnürten Küstenlagunen tropischer Breiten, die Teil eines weiträumigen stabilen Schelfes waren, vermuten.

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With 4 Figures     

Spurenelementgehalte und Entstehung von Fluoritmineralisationen in den Gutensteiner Schichten (Anis—Mitteltrias), Nördliche Kalkalpen, Österreich

Zusammenfassung Fluoritmineralisationen in Klüften von Gutensteiner Schichten (Anis—Mitteltrias) treten in tektonisch beanspruchten Zonen in der Nähe von Evaporiten auf. Die Spurenelementgehalte, inklusive der Seltenerdelemente (SEE), der Fluorite, der begleitenden Calcite und ihrer Trägergesteine (dolomitische Kalke) wurden mittels Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) bestimmt. Na- und Cl-Gehalte wurden mittels Kurzzeit-NAA erhalten. In Fluoriten mit hohen Na- und Cl-Gehalten wurden mikroskopisch dreiphasige Einschlüsse festgestellt und mittels spezifischer Absorptionsbande im IR-Spektrum charakterisiert. Sowohl die geringen Gehalte an Spurenelementen, besonders an SEE, als auch das Verteilungsmuster der SEE deuten auf Bildungsbedingungen der Fluorite im sedimentären Bereich hin. Aufgrund der Lösungseinschlüsse in den Fluoriten wird angenommen, daß die Fluorite in den Klüften der Gutensteiner Schichten aus salinaren Lösungen (Nähe von Evaporiten) auskristallisiert sind. Die Herkunft des Fluorites wird aus fluorreichen Partien der Gutensteiner Kalke und/oder Dolomite (fein verteilter Fluorit in bituminösen karbonatischen Sedimenten) hergeleitet.

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Trace-element contents and genesis of fluorite mineralizations in the Gutensteiner Schichten (Anis-Mid-Triassic), Northern Calcareous Alps, Austria

Summary Fluorite-mineralizations in fissures of the Gutenstein Strata (Anis—Mid-Triassic) are located in tectonic zones, near evaporites. The trace-element contents (inclusive REE) of fluorites, calcites and dolomitic limestones have been determinated by neutron activation analysis (NAA). Na- and Cl-contents have been measured by short-time-NAA. In fluorites with high Na- and Cl-contents three-phase inclusions are observed by microscopic study and are characterized by specific IR-spectra. Both the low trace-elements contents, especially in REE, and the distribution patterns of REE suggest an origin of the fluorites in a sedimentary environment. The inclusions in the fluorites suggest that the fluorites in the fissures of the Gutenstein Strata have been deposited from brines; evaporites occur in the immediate vicinity. The origin of fluorites is ascribed to fluorine-rich parts of Gutensteiner Kalk and/or dolomite. Dispersed fluorite occurs in bituminous carbonate sediments.

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Mit 8 Abbildungen

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Herrn Professor Dr.Josef Zemann zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Carbonatite dykes at bayan Obo,inner Mongolia,China

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

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

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

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With 16 Figures     

Sedimentpetrologische Untersuchungen an den jungtertiären Tonmergelserien der Molassezone Oberösterreichs

Zusammenfassung Die Oligozänen und Miozänen Tonmergel der Molassezone Oberösterreichs sind flachmarine und limnisch-fluviatile Feinkornsedimente. Als überwiegend alpine Abtragungsprodukte wurden sie vornehmlich in der Sedimentationshauptphase der Molasse abgesetzt, die mit dem marinen Schichtkomplex der Tonmergelstufe im Rupel ihren Anfang nimmt und über die tektonisch stärker beeinflußten Ablagerungen im Chatt und Aquitan bis ins Helvet andauert, wo sie mit den pelitischen Sedimenten der Innviertler Serie einen Abschluß findet.Die Tonmergel sind Silten nahestehend: Ihre Mittelwerte im Bereich von Mittel- und Feinsilten, die durchwegs schlechte Sortierung und überwiegend positive Schiefen in Verbindung mit den Einstufungen nach der CM-Norm sind Hinweise auf flachmeerische Sedimentationsbedingungen und den bewegten Uferfernbereich, in dem Ablagerungen aus gleichförmig zusammengesetzten Suspensionen überwiegen.Der Mineralbestand der Proben umfaßt an Tonmineralien bevorzugt Muskovit (Illit), dann Chlorit, Montmorillonit und Kaolinit, die mit untergeordneten mixed-layer-Phasen in Abhängigkeit von der Position im Molassebecken und den lokalen Überlagerungsmächtigkeiten verbreitet sind. Dazu kommen an Karbonaten Calcit und Dolomit in wechselnden Anteilen, sowie Quarz, Faldspäte und der Schwermineralbestand, die insgesamt auf das alpine Orogen als Einzugsbereich der Sedimente verweisen und mit dem Verlauf der Erosionstätigkeit im Alpenraum in Übereinstimmung stehen.Eine Betrachtung zur Verbreitung von Seltenen Elementen in den Tonmergeln wurde den Untersuchungen angeschlossen.

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Sedimentological investigations of the tertiary shale complex of the Molasse zone, upper Austria

Summary The shales of the Upper Austrian Molasse, Oligocene and Miocene in age, represent fine-grained sediments of shallow marine and limnic-fluviatile environments. As products of Alpine erosion they have largely been deposited during the main sedimentary process of the Molasse. This main process was initiated by the deposition of the Rupelian shales and went through Chattian and Aquitanian, both characterized by tectonically influenced sediments, and lasted until the Helvetian deposition of pelitic sediments of the Innviertel formation.The shales are close to silts: their mean sizes lie in the range of medium—to fine-grained silts. The constantly bad sorting, as well as the predominantly positive skewness in connection with a classification according to the CM-standard are indications of the conditions of sedimentation in shallow marine environment, where sediments of uniform suspensions prevail.The mineral content of muscovite (illite), chlorite, montmorillonite and kaolinite, with subordinate mixed-layers is dependant upon the position within the Molasse basin and on the local superimposition. In addition there are calcite, dolomite in varying ratios, quartz, felspars and heavy minerals which shed light upon the area of Alpine erosion.The distribution of minor elements within the shales is discussed.

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Mit 11 Abbildungen     

Origin and differentiation of recent basaltic magmas from Mount Etna

Summary One hundred and fifty samples of recent Na-alkalic lavas from the south-eastern flank of Mt. Etna, dating from about 5,000 years B.P. to 1886 were analyzed. They grade in time from more acid to more basic lavas, and show an overall range of variation much larger toward the more felsic end than previously known. Chondrite-normalized REE patterns of the least differentiated samples show LREE enrichment and HREE depletion; trace element compositions suggest that Etnean products are similar to WPB, with a weak CAB signature. Sr-isotope ratios ranging from 0.70332 to 0.70355, vary even within samples from the same eruption, and generally tend to increase with time in historic lavas.Our data suggest that processes other than simple crystal fractionation are, in part, responsible for the variation of the analyzed sequence. In fact, RTF processes with successive influxes of mafic melts, each having distinct, slightly different geochemical and isotopic features, into reservoirs of variously differentiated magmas, may explain the overall observed data.The source region for Recent Mongibello lavas is located in the mantle, isotopically zoned, and Rb-depleted with respect to the Bulk Earth composition. Model and experimental data conform well with a low degree (< 5%) modal melting of a garnet Iherzolite source, depleted by an earlier melting event with respect to primitive mantle composition.

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Herkunft und Differentiation von rezenten basaltischen Magmen des Berges Ätna

Zusammenfassung Es wurden 150 Proben von rezenten, Na-alkalischen Laven von der Südflanke des Ätna, die mit 5000 Jahren vor Christus bis 1886 datieren, analysiert. Die Laven zeigen mit der Zeit einen graduellen Übergang von sauer zu zunehmend basisch und weisen generell eine größere Variationsbreite in Richtung sauer auf als bisher angenommen. Chondrit-normalisierte REE Verteilungskurven der am geringsten differentierten Proben zeigen LREE Anreicherung und eine Verarmung der HREE. Die Spurenelement-Zusammensetzungen deuten an, daß die Ätna-Produkte Ähnlichkeit mit WPB mit einer schwachen CAB-Signatur aufweisen. Die Sr-Isotopenverhältnisse reichen von 0.70332 bis 0.70355, variieren sogar innerhalb Proben aus ein und derselben Eruption und tendieren generell zu ansteigenden Werten mit der Zeit.Unsere Daten weisen darauf hin, daß andere Prozesse als einfache Kristallfraktionierung, zumindest teilweise, für die Variation der analysierten Sequenz verantwortlich sind. In der Tat können RTF Prozesse mit sukzessiver Zufuhr von mafischen Schmelzen, jede mit leicht unterschiedlicher Geochemie und definierten Isotopenverhältnissen, in Reservoirs von unterschiedlich differentiierten Magmen, die vorliegenden Daten erklären.Die Herkunftsregion der rezenten Mongibello Laven ist im Mantel angesiedelt, der bezüglich der Isotopenzusammensetzung zoniert und, verglichen mit der Erdzusammensetzung, an Rb verarmt ist. Die Modell- und experimentellen Daten stehen in guter Übereinstimmung mit einem niedrigen Grad ( < 5%) der Aufschmelzung eines Granat-Lherzolites als Ausgangsmaterial, das, im Vergleich zum primitiven Mantel, durch einen früheren Aufschmelzungsvorgang verarmt ist.

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With 9 Figures     

Granitic evolution of the Xihuashan-Dangping (Jiangxi,China) Tungsten-Bearing system

Summary Geochemical investigations have been carried out on the granites associated with the intragranitic wolframite vein type deposits of Xihuashan and Dangping (Jiangxi, China). The behaviour of major elements during evolution is identical to that of many evolved granites in orogenic provinces but trace elements and in particular REE indicate a complex magmatic and deuteric evolution. Partial melting or fractional crystallization fail to explain LREE and Eu depletions and HREE enrichments which are more likely due to volatile transfer. Sr isotopes give an age of 155±2 Ma and an initial ratio of 0.7169 excluding the involvement of wall-rock material in the generation of the granites. In addition they indicate that waters involved in the metasomatic and hydrothermal processes are not meteoric but rather magmatic. Suggestions for employment of the distinctive granite REE patterns for prospecting are given.

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Evolution der Granite im Gebiet der Wolframit-Lagerstätten von Xihuashan-Dangping (Jiangxi, China)

Zusammenfassung Die Wolframgänge von Xihuashan and Dangping (Jiangxi, China) setzen in granitischen Gesteinen auf. Die geochemische Untersuchung der Granite läßt eine Evolution der Hauptelemente erkennen, die identisch mit der von Graniten in Orogen-Provinzen ist. Die Verteilung der Spurenelemente und besonders der SEE weist jedoch auf eine komplexe magmatische und deuterische Entwicklung hin. Partielle Aufschmelzung oder fraktionierte Kristallisation können die Verarmung an LSEE und Eu und die Anreicherung an HSEE nicht erklären; letztere sind eher auf Transport in volatiler Phase zurückzuführen. Geologische Untersuchungen ergeben auf der Basis von Strontium-Isotopen ein Alter von 155±2 Mio. Jahren und ein Initialverhältnis von 0,7169; dies schließt die Beteiligung von Nebengestein bei der Granitgenese aus. Darüber hinaus zeigen diese Ergebnisse, daß die für hydrothermale und metasomatische Prozesse verantwortlichen Wässer magmatischen Ursprungs sind. Bestimmte Verteilungsmuster der SEE in Graniten lassen sich als Hilfmittel bei der Prospektion verwenden.

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With 9 Figures     

Loveringite from the koitelainen layered intrusion,Northern Finland

Summary Conditions favouring the crystallization of loveringite, (Ca, REE) (Ti, Fe, Cr)₂₁ 0₃₈ in Koitelainen were sustained from the base of the lower zone to the upper part of the main zone. Loveringite is most common in rocks with much intercumulus quartz, potassium feldspar, and phlogopite, and is accompanied by accessories such as zircon, chlorapatite, baddeleyite and thorite. It is particularly common among pyroxene cumulates in the upper part of the lower zone. Here, and apparently also in plagioclaseorthopyroxene-clinopyroxene cumulates of the main zone, loveringite occurs as a cumulus phase. The presence of Cr in the intercumulus liquid is not essential to the stability of loveringite; instead, petrographic evidence and the presence of incompatible elements (Zr, Hf, REE, U, Th) contained in loveringite point to the crucial role of crustal contaminants. Loveringite crystallized in parts of the magma chamber heavily contaminated by acid crustal anatectic melt, and eventually settled from density flows loaded with cumulus crystals. Postcumulus reactions produced concentric ilmenitezircon mantles around loveringites and thus contributed to the compositional heterogeneity of the mineral. We suggest that much of the loveringite that once crystallized in layered intrusions may have been consumed through postcumulus reactions. Loveringite is easy to detect under the reflected light microscope and can be readily distinguished from rutile, chromite and ilmenite, but not from some other members of the crichtonite group. The composition of the Koitelainen loveringite is comparable to that of other occurrences. The spectral reflectance values are 2–3% lower as compared to ilmenite. The reflectance data indicate that the mineral is anisotropic. The VHN₁₀₀ values, 792–933, are significantly higher than those published heretofore.[/p]

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Loveringit aus dem Intrusiv-Komplex von Koitelaineen, Nordfinland

Zusammenfassung In der Koitelainen-Intrusion waren während der magmastichen Etwitcklung der Gesteine der älower zone" und ämain zone" die Bedingungen für die Bildung von Loveringit, (Ca, REE) (Ti, Fe, Cr)₂₁ O₃₈, erfüllt, der in Gesteinen mit Quarz, Kalifeldspat und Phlogopit als Interkumulus, häufig auftritt. Sein Vorkommen ist eng verknüpft mit akzessorischen Mineralen wir Zirkon, Chlorapatit, Baddeleyit und Thorit. Ebenso häufig wurde Loveringit in den Pyroxen-Kumulaten der älower zone" und in PlagioklasOrtho-und Klinopyroxen-Kumulaten der ämain zone" als Kumulus-Phase gefunden. Die Anwesenheit von Cr in der Interkumulus-Schmelze ist kein wesentlicher Faktor für die Stabilität des Loveringits. Vielmehr zeigen petrologische Hinweise und die Konzentration der inkompatiblen Elemente (Zr, Hf, seltene Erden, U, Th) in Loveringit die entscheidende Rolle der krustalen Kontamination des Magmas bei seiner Bildung an. Es kristallisierte in Teilbereichen der Magmenkammer, die durch krustale anatektische Schmelze stark kontaminiert war. Reaktionen während der Postkumulusphase führten zur Bildung von konzentrischen Ilmenit-Zirkon-Säumen um Loveringitkristalle und bewirken eine chemische Inhomogenität sowie teilweise Aufläsung des Minerals. Aufgrund dieser Beobachtungen wird vermutet, daß ein großer Teil der in älayered intrusions" einmal kristallisierten Loveringite bei Reaktionen in der Postkumulusphase von der Schmelze wieder konsumiert wurde. Die chemische Zusammensetzung des Loveringits von Koitelainen ist mit der aus anderen Vorkommen vergleichbar. Mikroskopisch läßer sich anhand seiner Reflexionsdaten ohne weiteres von den Begleitmineralen Rutil, Chromit und Ilmenit unterscheiden. Die spektrale Reflexion von Loveringit ist 2–3% niedriger als bei Ilmenit. Die VHN_1OO-Werte mit 792–933 sind im Vergleich zu den bisher publizierten Daten wesentlich höher.

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With 7 Figures     

Geochemistry of newly discovered quaternary Shiribeshi Volcano,Northeast Japan Sea

Summary Shiribeshi Seamount is located to the east of the Okushiri Ridge, in the northeast Japan Sea. Whole rock K-Ar age of olivine-augite andesite dredged from the Seamount was determined to be 0.9 ± 0.2 Ma (Tsuchiya et al., 1989), indicating that Shiribeshi Seamount is a Quaternary volcano in the back-arc region off the junction of the Northeast Japan and Kurile arcs. Shiribeshi volcano is composed of basalt to rhyolite, which show a typical island arc calc-alkaline nature on the basis of petrographical characteristics of 95 samples dredged from four sites. Abundances of incompatible elements including K, Rb, Sr, Nb, P, Ti, Y and Zr in 16 representative rocks are discussed, together with those in the Quaternary volcanic rocks from the NE Japan and Kurile arcs in terms of compositional variation across the arcs. The estimated composition of the primary magma of Shiribeshi volcano is characterized by higher incompatible element contents and a higher Zr/Y ratio than primary magmas in the volcanic front side. Based on HFS element concentrations the degree of partial melting for three primary magmas of Oshima-Oshima, Shiribeshi and Rishiri volcanoes in the northeast Japan Sea may decrease gradually with increasing distance from the volcanic front. However, LIL element contents, especially K and Rb are lower in the primary magma of Rishiri volcano located far from the volcanic front than in the remaining two primary magmas, which would imply that LIL/HFS ratios (or degree of contribution of LIL elements originating from the subducted oceanic crust) become minimal at Rishiri volcano. One basalt and three andesites from Shiribeshi volcano have the restricted range of low⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of 0.70297–0.70300, which indicates that the magma source for Shiribeshi volcano may be slightly more enriched in Sr isotopic compositions than theN-type MORB source.

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Geochemie des neuentdeckten quartären submarinen Vulkans Shiribeshi im Nordöstlichen Japanischen Meer

Zusammenfassung Der Shiribeshi Seamount liegt östlich des Okushiri Rückens im nordöstlichen Japanischen Meer. Gesamtgesteins K-Ar Alter von Olivin-Augit-Andesiten von diesem Seamount ergeben Werte von 0,9 ± 0,2 Ma (Tsuchiya et al., 1989), und weisen darauf hin, daß Shiribeshi ein quartärer Vulkan im back-arc Bereich nahe dem Kreuzungspunkt des nordostjapanischen und des Kurilen-Inselbogens ist. Er besteht aus Gesteinen, deren Zusammensetzung von Basalt bis Rhyolit reicht. Petrographische Daten von 25 Proben, die von vier submarinen Lokationen durch Dredging aufgesammelt wurden, weisen auf eine typische kalk-alkalische Inselbogenzusammensetzung hin. Die Verbreitung von inkompatiblen Elementen, die unter anderem K, Rb, Sr, Nb, P, Ti, Y und Zr umfassen, in 16 representativen Proben wird zusammen mit denen von quartären vulkanischen Gesteinen aus dem nordöstlichen Japanischen und den Kurilen-Inselbogen diskutiert; dabei wird Variationen der Zusammensetzung über die Bögen hinweg besondere Beachtung geschenkt. Die so ermittelte Zusammensetzung des primären Magmas des Shiribeshi Vulkans wird durch höhere inkompatible Elementgehalte und höhere Zr/Y Verhältnisse charakterisiert, wenn man sie mit primären Magmen an der vulkanischen Stirn des Inselbogens vergleicht. HFS Element-Konzentrationen lassen erkennen, daß der Grad teilweiser Aufschmelzung für drei primäre Magmen von Oshima-Oshima, Shiribeshi und Rishiri im nordöstlichen Japanischen Meer graduell mit zunehmender Entfernung von der vulkanischen Stirm abnimmt. Die Gehalte an LIL Elementen und besonders an K und Rb sind in dem primären Magma des Rishiri Vulkans, der weit von der vulkanischen Front entfernt liegt, höher als in den zwei anderen primären Magmen. Dies weist darauf hin, daß LIL/HFS Verhältnisse (oder der Beitrag von LIL Elementen, die aus subduzierter ozeanischer Kruste stammen) am Rishiri Vulkan ein Minimum erreichen. Ein Basalt und drei Andesite von Shiribeshi zeigen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Verhältnisse von 0,70297 bis 0,70300; dies läßt erkennen, daß die Quelle des Magmas für Shiribeshi etwas mehr an⁸⁷Sr angereichert war, als dieN-Typ Quelle.

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With 7 Figures     

Alkaline lamprophyre and related dyke rocks in NE Transdanubia,Hungary: The Alcsutdoboz-2 (AD-2) borehole

Summary The Alcsutdoboz-2 (AD-2) core contains 12 magmatic dykes which belong to the Late Cretaceous lamprophyric-carbonatitic association of NE Transdanubia, Hungary. Petrographically, 11 dykes can be considered alkaline lamprophyre (mainly monchiquite), and the remainder might be called carbonatite. The lamprophyre dykes are similar to both alkaline lamprophyres and ultramafic lamprophyres in major element composition, whereas the carbonatite dyke has some features that are similar to carbonatites but others that are dissimilar. Nevertheless, both of the two types of AD-2 dykes possess higher LILE content than the ultramafc lamprophyres and kimberlites, but strongly differ from average carbonatite. Based on the REE pattern, crystal fractionation (mainly of olivine) and separation of a carbonate phase from the parental lamprophyric magma are proposed for genesis of the carbonatite dyke. These characteristics and the compositional zoning of clinopyroxene and mica suggest a complex crystallization history for these dykes. The likeliest origin for the parental lamprophyric melt is through a very small degree of partial melting of metasomatized mantle.

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Alkalische Lamprophyre und assoziierte Ganggesteine in Nordost-Transdanubien, Ungarn: die Bohrung Alcsutdoboz-2 (AD-2)

Zusammenfassung Der Kern der Bohrung Alcsutdoboz-2 (AD-2) enthält zwölf magmatische Gänge, die zu der jung-kretazischen Lamprophyr-Karbonatit-Assoziation des nordöstlichen Transdanubiens in Ungarn gehören. Petrographisch gesehen gehören elf Gänge zu den alkalischen Lamprophyren (hauptsächlich Monchiquit), und der Rest kann als Karbonatit bezeichnet werden. Die Lamprophyrgänge sind in ihrer Hauptelementzusammensetzung sowohl alkalischen Lamprophyren wie ultramafschen Lamprophyren ähnlich. Der Karbonatitgang hingegen zeigt Parameter, die denen von Karbonatiten teilweise, aber nicht durchwegs, ähnlich sind. Beide Typen der AD-2-Gänge zeigen höhere LILE-Gehalte als ultramafische Lamprophre und Kimberlite, unterscheiden sich aber deutlich vom durchschnittlichen Karbonatit. Auf der Basis der Seltenen ErdVerteilung, werden Kristallfraktionierung (hauptsächlich von Olivin) und Abtrennung einer Karbonatphase von lamprophyrischen Magma als Vorgänge gesehen, die für die Entstehung der Karbonatit-Gänge relevant sind. Diese Aspekte und die Zonierung der Zusammensetzungen von Klinopyroxen und Glimmer weisen auf eine komplexe Kristallisationsgeschichte dieser Gänge hin. Sehr wahrscheinlich ist die lamprophyrische Ausgangsschmelze durch eine geringfügige teilweise Aufschmelzung von metasomatisiertem Mantel entstanden.

     

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

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

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

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

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With 7 Figures

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

Spinel-peridotite xenoliths from Kapfenstein (Graz Basin,Eastern Austria): A geochemical and petrological study

Summary Ultramafic xenoliths from the basaltic tuff of Kapfenstein (Graz Basin) are mainly protogranular and protogranular- to- porphyroclastic spinel lherzolites. In addition to these common rocks, a coarse-grained spinel harzburgite and a heterogeneous spinel peridotite consisting of a clinopyroxene-poor harzburgite and a clinopyroxene-rich lherzolite have been found. Interstitial amphiboles (pargasite and kaersutite) are present in most xenoliths. The magmatic activity which brought these xenoliths to the surface is part of the Plio-Pleistocene extension-related alkali basalt volcanism which took place in the Carpatho-Pannonian Region, post-dating the subduction-related calc-alkaline volcanism which formed the Inner Carpathian arc.Mineralogical and bulk geochemical data for Kapfenstein xenoliths are similar to those for other sub-continental shallow mantle xenolith suites. Correlation diagrams for major and trace elements indicate that their chemical variations are related to different degrees of partial melting due to the extraction of mafic melts. Rare earth element (REE) patterns of separated clinopyroxenes from the xenoliths are generally light rare earth element (LREE)-depleted, although LREE-enriched and more complex patterns have also been found.⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and¹⁴³Nd/.¹⁴⁴Nd isotopic ratios of separated clinopyroxenes vary between 0.70193 and 0.70330 (^Sr, = – 36.4 to –17.0) and 0.512824 and 0.513589 (_NdNd = 4.2 to 18.l), respectively. The highest⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and lowest¹⁴⁴³Nd/¹⁴⁴Nd.Nd ratios occur in those samples which have the most refractory character and also have the most unusual REE patterns. REE determined by ion microprobe on separated interstitial amphibole grains indicate equilibrium with the host peridotite in most of the xenoliths but disequilibirum conditions have been observed, including some extreme LREE enrichments.Striking textural and some geochemical and isotope geochemical similarities have been recognised between Kapfenstein xenoliths and those from the Eastern Transylvanian Basin, both of which are situated on the edges of the diapiric upwelling located in the central part of the Pannonian Basin. The deformation, depletion and enrichment processes which occurred in these two areas are thought to be similar. The LREE-enriched interstitial amphiboles and the presence of cross-cutting amphibole veins suggest that the shallow depleted lithospheric mantle beneath the Graz Basin has been affected by metasomatising events related to the mafic alkaline host magmas rather than by subduction-related fluids or melts.

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Spinel-peridotit Xenolithe von Kapfenstein (Grazer Becken, Ostösterreich): Eine geochemische und petrologische Studie

Zusammenfassung Die ultramafischen Xenolithe aus dem Basaltuff von Kapfenstein (Grazer Becken) bestehen großteils aus protogranularem und porphyroklastischem Spinell-Lherzolith. Abgesehen von diesen weitverbreiteten Gesteinen wurden auch ein grobköringer Spinell-Harzburgit und ein heterogener Spinell-Peridotit, der aus einem Klinopyroxen-armen Harzburgit und einem Klinopyroxen-reichen Lherzolith besteht, gefunden. Interstitielle Amphibole (Pargasit und Kaersutit) sind in den meisten Xenolithen vorhanden. Die magmatischen Prozesse, die diese Xenolithe an die Erdoberfläche befördeten, stehen mit dem mit Extension assoziierten Alkali-Basalt-Vulkanismus, der während des Pliozän/ Pleistozäns dem durch Subduktion ausgelösten Kalk-alkalischen Vulkanismus des inneren Karpathenbogens folgte, in Zusammenhang.Die mineralogischen und geochemischen Vollanalysen der Kapfensteiner Xenolithe sind mit den Daten von anderen Gruppen von subkontinentalen Xenolithen des oberen Mantels vergleichbar. Korrelationsdiagramme für Haupt- und Spurenelemente zeigen, daß die chemische Variation auf verschiedene Grade von Teilschmelzbildung zurück-zuführen ist. Die Verteilungsmuster der Seltenen Erden in Klinopyroxenen der Xenolithe sind generall LREE-verarmt, aber LREE angereichte und kompliziertere Verteilungsmuster kommen vor. Die⁸⁷Sr/⁸⁶Sr und¹⁴³Nd/1⁴⁴Nd Isotopenverhältnisse der Klinopyroxene schwanken zwischen 0.70193 und 0.70330 (_Sr = von – 36.4 bis –17.0), beziechungsweise zwischen 0.512854 und 0.513589 (_Nd=von –4.2 bis 18.l). Die höchsten⁸⁷Sr/⁸⁶Sr und niedrigsten¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd Isotopenverhältnisse treten in den Proben mit dem stärksten refraktären Charakter und den ungewöhnlichsten REE-Verteilungsmustern auf. Die mittels Zonensonde ermittelten Gehalte an REE der interstitiellen Amphibole deuten ein Gleichgewicht mit dem Wirt-Peridotit an, obwohl auch Anzeichen von gestörtem Gleichgewicht, unter anderem extreme Anreicherungen an LREE, beobachtet wurden.Ein Vergleich der Kapfenstein-Xenolithe mit denen aus dem östlichen Transsylvanischen Becken zeigt bemerkenswerte strukturelle und einige geochemische und isotopengeochemische Ähnlichkeiten. Beide Gegenden befinden sich am Rande des Erdmantel diapirs, im Zentrum des Pannonischen Beckens. Die Deformationen und Verarmungsund Anreicherungsprozesse, die in beiden Gebieten stattfanden, sind vergleichbar. Die an LREE angereicherten interstitiellen Amphibole und das Auftreten von diskordanten Amphibolgängen legen nahe, daß der obere verarmte lithosphärische Mantel unter dem Grazer Becken von, mit den mafischen alkalischen Grund-Magmen verwandten, metasomatischen Prozessen erfaßt worden ist, und nicht von mit Subduktion assoziierten Flüssigkeiten oder Schmelzen.

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With 7 Figures     

Rare Earth and High Field‐Strength Elements in the Multani Mitti Clay: A Study Using INAA

Instrumental neutron activation analysis was used to determine nine rare earth elements (REE), Sc and five high field‐strength elements (HFSE) in the Multani Mitti (MM) clay. Chondrite‐normalised rare earth element patterns for the MM clay compared with those for the Post‐Archaean Australian Shale (PAAS), Upper Continental Crust (UCC) and North American Shale Composite (NASC) showed enrichment of light REEs and depletion of heavy REEs with a slight negative Eu anomaly. The Multani Mitti clay showed close resemblance to PAAS and NASC in its average REE and HFSE contents. Positive correlations between La/Ce, La/Sm, La/Yb, Zr/Hf, Th/U and Th/Ta ratios predict enrichment of LREEs, Zr and Th and depletion of HREEs. A parent source of felsic origin for the MM clay is also endorsed through the high La/Th and low Th/Sc ratios observed.