Petrogenesis of the paleozoic magmatic rocks of the Carnian Alps

Summary On the basis of whole-rock and mineral chemistry two main magmatic groups can be established for the Paleozoic Volcanism of the Carnian Alps. High-Ti Volcanics (HTV) and Low-Ti Volcanics (LTV). Spilitization processes have not masked the primary magmatic character. The two groups are characterized by very different trace element patterns and cannot be correlated by a fractionation process. The HTV require an enriched mantle source whereas the geochemistry of the LTV indicates strong crustal contamination. Both magmatic groups are consistent with a major rifting episode. The contamination via assimilation of crustal rocks of the LTV group implies that rifting developed in a continental area.

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Petrogenese der paläozoischen Magmatite der Karnischen Alpen

Zusammenfassung Auf der Grundlage von Gesteins- und Mineralchemie der paläozoischen Vulkanite der Karnischen Alpen können zwei magmatische Hauptgruppen unterschieden werden: die Hoch-Ti Vulkanite (HTV) und die Nieder-Ti Vulkanite (LTV). Der Prozess der Spilitisation vermochte die ursprünglichen magmatischen Charakteristika nicht zu überdecken. Die zwei Gruppen sind durch sehr verschiedene Spurenelementgehalte charakterisiert und können nicht durch einen Differentiationsprozeß verknüpft werden. Die HTV erfordern eine angereicherte mantle source, während die Geochemie der LTV deutlich auf Kontamination hinweist. Beide magmatische Gruppen sind aus einer rifting Episode hervorgegangen. Die Kontamination der LTV-Gruppe durch Assimilation von Krustengesteinen zeigt, daß das rifting sich in einer kontinentalen Umgebung entwickelte.

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With 8 Figures     

Primary ‘cut-and-fill’ channels and gravitational diagenetic features

Ore beds with fluorite and sphalerite occur in the Cave-In-Rock fluorite district, Illinois in the upper part of the Mississippian System; in the upper parts of the Fredonia and Joppa Members of the Ste. Genevieve Formation and in the upper part of the Downeys Bluff Formation. Sedimentary structures within the upper two horizons are described and discussed. Primary cut-and-fill channels usually contain broken pieces of dolomite, limestone, shale, sandstone, fluorite and sphalerite. Some of the channels show geopetal features. Horizontal stylolitic seams bend downward and their thicknesses increase while their amplitudes decrease near and along the channel slopes. Another geopetal feature consists of clastic shale fragments which have mechanically filled from above into an open crack formed in the hydroplastic carbonate mud below. A number of features known as collapsed structures prove to be cut-and-fill structures of primary origin. During the compaction, carbonate beds were reduced in thickness by at least 37% through styloitization. The relationships between primary sedimentary channels and fluorite-sphalerite ore rocks suggest that the latter may have been deposited during or after the formation of such sedimentary structures, i. e., during various stages of diagenesis.

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Zusammenfassung Die Fluorit-Zinkblende-Vorkommen des Cave-In-Rock Distrikts von Illinois treten stratigraphisch in den oberen Partien des Mississippian System, speziell in der Fredonia und Joppa Serie der Ste. Genevieve Formation und in der Downeys Bluff Formation auf. Einige sedimentäre Strukturen in diesen beiden oberen Horizonten werden beschrieben und diskutiert. Primäre cut-and-fill channels enthalten im allgemeinen Bruchstücke von Dolomit, Kalk- und Sandstein, Schieferton, Fluorit und Zinkblende. Einige channels zeigen geopetale Gefüge, d. h. horizontale stylolithische Lagen sind mit zunehmender Mächtigkeit und abnehmender Amplitude der Fältelung in der Nähe oder entlang der Flanken der channel Strukturen nach unten durchgebogen. Ein weiteres geopetales Gefüge besteht aus Schieferton-Fragmenten, die mechanisch in eine offene Spalte des darunterliegenden hydroplastischen Karbonatschlammes eingesunken sind. Eine Anzahl von Gefügen, bekannt als collapsed structures scheinen cut-and-fill und slump Strukturen von primär subaquatischer Herkunft zu sein. Während der Diagenese wurden Karbonatbänke durch Stylolithbildung um mindestens 37% der ursprünglichen Mächtigkeit reduziert. Die Beziehungen zwischen den primären sedimentären channels und dem Fluorit-Zinkblende-Erz deuten darauf hin, daß das letztere während oder nach der Bildung der sedimentären Strukturen abgelagert wurde, d. h., während verschiedener Perioden der Diagenese.

     

Are stringers a manifestation of solute banding?

Summary Fine-scale igneous layering consisting of alternating bands of chromitite and plagioclase often occurs in the Bushveld Complex where it is commonly known as stringers. The origin of these features has been unclear but they do have both quantitative and qualitative characteristics of a type of microsegregation (compositional nonhomogeneity) known as solute banding which frequently occurs in solidifying industrial melts. The cause of solute banding is due to temperature fluctuations arising from unsteady convection in the melt which generates cotectic shifting at the solidification front, leading to alternating deposition of one phase, then another.

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Zusammenfassung Feiner magmatischer Lagenbau, der aus alternierenden Lagen von Chromitit und Plagioklas besteht, ist häufig im Bushveld zu beobachten und wird weithin als Stringers bezeichnet. Die Entstehung dieser Erscheinung war bisher nicht geklärt, aber sie zeigt sowohl quantitative wie qualitative Aspekte einer Art von Mikrosegregation (Inhomogenität der Zusammensetzung), die als Solute Banding bekannt ist und häufig in erstarrenden industriellen Schmelzen zu beobachten ist. Der Grund für Solute Banding liegt in Temperaturschwankungen, die auf ungleichmäßige Konvektion in der Schmelze zurückgeht. Letztere führt zu Verschiebung der kotektischen Positionen an der Verfestigungsfront, die schliesslich in alternierender Ablagerung der beiden Phasen resultiert.

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With 3 Figures     

Messung des Ultrarot-Pleochroismus von Mineralen. IX. Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz in Titanit

Zusammenfassung Die räumliche Absorptionsfigur für die OH-Streckfrequenz in Titanit (=2,90 ) ist in erster Näherung eine Lemniskate, welche um die längere Achse rotiert. Die Richtung der Drehachse — und damit die Richtung der OH-Dipole, die teilweise die O₁-Punktlagen besetzen — fällt ungefähr mit der Schwingungsrichtung von n zusammen.

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Measurement of the infrared-pleochroism in minerals. IX. The pleochroism of the OH-stretching frequency in titanite

Summary The 3-dimensional absorption figure for the OH-stretching frequency in titanite (=2.90 ) can be described in a first approximation as a lemniscate which rotates around the longer axis. The direction of this rotation axis and also the direction of the OH-dipoles, which replace partially the O₁-positions, coincides approximately with n.

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Mit 2 Abbildungen     

Ein Latit-Tuffit in der Laaer Serie („Helvet”) des Wiener Beckens

Zusammenfassung Durch die Tiefbohrung Orth 1 der ÖMV-AG wurde in den Laaer Schichten (Helvet) des Wiener Beckens eine Latit-Tuffitlage durchfahren. Nach der Untersuchung ist das Gestein dem leicht kalibetonten, miozänen Vulkanismus des Alpenostrandes (Oststeiermark) zuordenbar. Eine chemische Analyse bestätigt dieses Ergebnis.

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A latite-tuffite layer in the Laa beds (Helvetian) of the Vienna Basin

Summary In the Laa beds (Helvetian) of the Vienna Basin a latite-tuffite-layer was penetrated by a drill hole of the ÖMV-AG (Österreichische Mineralölverwaltung-AG). According to this investigation the rock is closely related to the Miocene volcanism of the Eastern End of the Alps (Eastern Styria). A chemical analyse confirms this.

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Mit 6 Abbildungen     

Crystal chemistry of igneous rock biotites

Summary A study of 304 selected biotite analyses, with 17 chemical variables (Al ^IV , Fe ^IV , Al ^VI Fe ^VI , Mg, Mn, Ti, Li, Na, K, Rb, Ca, Ba, OH, F, Cl,), was carried out using variation diagrams and statistical methods. It was our aim to verify the existence of characteristic variation patterns in the crystal chemistry of igneous biotites related to the geological setting and chemistry of the parent rocks. In the absence of a range of analyses covering the whole spectrum of igneous rocks, the biotites were grouped a priori either as volcanic (rhyolites, rhyodacites and trachyrhyolites, dacites and trachytes, andesites, trachybasalts and nephelinites) or as plutonic (granites, granodiorites, tonalites, diorites, gabbros). Variation diagrams failed to distinguish clearly between the different groups of biotites; the data overlapped considerably and were accordingly difficult to interpret. Statistical analysis, on the other hand, revealed clear chemical differences; moreover, simple statistical equations and careful coefficients were established which make it possible to evaluate the degree of discrimination between the different groups and to classify unknown biotites. The most important petrological factors affecting biotite chemistry are temperature of crystallization, rock acidity and, probably, rock alkalinity and the presence of other Fe-Mg minerals. Factors, such as/tf and , can cause more limited variations.

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Kristallchemie von Biotiten -aus magmatischen Gesteinen

Zusammenfassung Unter Berücksichtigung von 17 chemischen Variabeln wurde eine statistische und geochemische Auswertung von 304 ausgewählten chemischen Analysen von Biotiten ausgeführt, um die Existenz von charakteristischen Variationsschemata der Kristallchemie der magmatischen Biotite, im Bezug auf geologische Lage und Zusammensetzung des Gastgesteines, zu verifizieren. Da kein vollständiger Analysensatz für die gesamte magmatische Abfolge zur Verfügung war, wurden die Biotite a priori entweder als vulkanisch (Rhyolite, Rhyodacite und Trachyrhyolite, Dacite und Trachyte, Andesite, Trachybasalte und Nephelinite) oder als plutonisch (Granite, Granodiorite, Tonalite, Diorite, Gabbros) gruppiert. Variationsdiagramme allein reichen für eine scharfe Unterscheidung der verschiedenen Biotitgruppen nicht aus. Die Daten überlagerten sich teilweise, so daß jede Interpretation zweifelhaft war. Auf der anderen Seite ergaben sich scharfe chemische Unterschiede aus der statistischen Analyse, außerdem wurden einfache statistische Gleichungen und Koeffizienten, die die Ermittlung des Diskriminationsgrades zwischen verschiedenen Gruppen und die Klassifizierung der Biotite unbekannter Herkunft ermöglichten, festgesetzt. Die wichtigsten petrologischen Faktoren, die den Biotitchemismus beeinflussen, sind die Kristallisationstemperatur, die Azidität der Gesteine, und wahrscheinlich auch deren Alkalinität, und die Anwesenheit von anderen Mg-Fe-Mineralien. Faktoren wie und haben nur einen beschränkten Einfluß.

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With 8 Figures     

Origins of metamorphic lode gold deposits: Implications of stable isotope data from the central Rocky Mountains,Canada

Summary The stable isotope geochemistry of native gold-bearing quartz veins contained within low-grade metasedimentary strata in the central Canadian Rocky Mountains, British Columbia is examined. The data augment previous geological and geochemical studies.Vein pyrite ³⁴S values cluster between + 14.2 and + 16.3 (CDT). Coeval galenas exhibit ³⁴S values between + 11.4 and 13.3. Pyrite-galena geothermometry reveals a mean temperature of mineralization of 300 ± 43°C. Comparison of ³⁴S values for the vein pyrites, with values for pyrite porphyroblasts in country rocks suggests that vein sulfur was probably derived from the host rocks.¹⁸O(SMOW) values of host quartzites and pelites cluster between + 12.0 and + 13.5, and + 9.5 and + 10.5, respectively. Auriferous vein quartz exhibits ¹⁸O values between + 13.0 and + 15.0. Veins were likely deposited from fluids undergoing post-peak metamorphic cooling.Vein inclusion fluids exhibit values between –105 and –124 (SMOW). Combined O-H-isotope data are most compatible with a source fluid involving chemically- and isotopically-evolved meteoric waters.The critical role of H-isotope data in the evaluation of source fluids for such mesothermal gold lodes is stressed. The paucity of H-isotope data pertaining to the study of lode gold deposits in similar low-grade metasedimentary domains suggests that the involvement of meteoric waters may at times be overlooked.

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Der Ursprung metamorphogener Gold-Ganglagerstätten: Bedeutung stabiler Isotopendaten aus den zentralen Rocky Mountains, Kanada

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Untersuchung der Geochemie stabiler Isotope goldführender Quarzgänge in schwach metamorphen Sedimenten der zentralen Rocky Mountains in Britisch Kolumbien, Kanada. Die Resultate ergänzen früher publizierte geologische und geochemische Daten.Die ³⁴S-Werte von Gang-Pyrit liegen zwischen + 14.2 und + 16.3 (CDT); gleichzeitig gebildeter Bleiglanz hat ³⁴S-Werte von + 11.4 bis + 13.3. Die Isotopengeothermo metrie des Pyrits und Bleiglanzes ergibt eine mittlere Mineralisationstemperatur von 300°C + 43° für diese beiden Minerale. Vergleiche der 8345-Werte des Gang-Pyrits mit denen von Pyrit-Porphyroblasten des Nebengesteins lassen für die Gang-Pyrite eine Herkunft des Schwefels aus dem Nebengestein als wahrscheinlich erscheinen.Die ¹⁸O-Werte von Quarziten und Peliten, die als Nebengesteine auftreten, streuen von + 12.0 bis + 13.5 (SMOW), beziehungweise von +9.5 bis + 10.5 Quarz goldführender Gänge hat ¹⁸O-Werte, die zwischen + 13.0 und + 15.0 (SMOW) liegen. Er wurde als Gangfüllung wahrscheinlich bei sinkenden Temperaturen aus post metamorphen wäßrigen Lösungen abgesetzt.Flüssigkeitseinschlüsse von Gangmineralien zeigen D-Werte von -105 bis -124 (SMOW). Die H-O-Isotope sind deshalb ein Hinweis dafür, daß als mineralisierende Lösungen isotopisch veränderte meteorische Wässer in Betracht zu ziehen sind. Bei der Deutung der Herkunft der mineralisierenden wäßrigen Lösungen von mesothermalen Goldgängen muß die Kenntnis der H-Isotope als kritisch betrachtet werden. Die Seltenheit mit der H-Isotopendaten dieses Lagerstättentyps in der Literatur diskutiert werden, dürfte ein wesentlicher Grund dafür sein, daß die Rolle meteorischer Wässer bei der Genese mesothermaler, in Metasedimenten liegender Goldgänge, vielfach übersehen wurde.

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With 4 Figures     

Structural explanation for Δ (α*γ*) from α* vs. γ* in alkali feldspar

Summary As suggested bySmith (1968) and supported by most structural data published since, in alkali feldspar the ^** plot can be used for estimating (^**), i. e. the difference in Al confent between 0 andm subsites. The present study investigates the topologically identical plot on the basis of the configuration of the alkali feldspar tetrahedral framework. Changes in Al content ofT-sites are functionally related to changes in cosines of and . While the total Al causing changes in cos is directly equal to the difference in Al content between 0 andm subsites, the total Al causing changes in cos is expressed by a complicated function which is equal with a very good approximation to three fourths of the difference in Al content betweenm and 0 subsites. This relation of quasiproportionality. like the feasible substitution in alkali feldspar of the diagram cos vs. cos by the plot, represents two simplifying assumptions which permit the difference in Al content to be calculated, as previously predicted.

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Strukturelle Deutung für (^**) aus dem ^*/^* der Alkalifeldspäte

Zusammenfassung Nach einem Vorschlag vonSmith (1968) und in Übereinstimmung mit den meisten seither publizierten Strukturdaten kann man in Alkalifeldspäten das ^*/^* zur Abschätzung von (^**), also des Unterschiedes im Al-Gehalt auf der 0- undm-Position benützen. Die vorliegende Arbeit untersucht das topologisch idente /-Diagramm auf der Basis der Gestalt des Tetraederverbandes der Alkalifeldspäte. änderungen im Al-Gehalt derT-Position sind mit Änderungen im Kosinus von und korreliert. Während der die cos -änderungen verursachende Al-Gesamtgehalt unmittelbar dem Unterschied im Al-Gehalt derO-undm-Position entspricht, ist der die cos -Änderungen verursachende Al-Gesamtgehalt durch eine komplizierte Funktion ausgedrückt, die aber mit sehr guter Näherung drei Vierteln der Differenz im Al-Gehalt auf denm-und 0-Poisitionen entspricht. Diese quasi-Proportionalität und die Ersetzbarkeit des cos /cos -Diagrammes durch das /-Diagramm bei den Alkalifeldspäten stellen zwei Vereinfachungen bei der Berechnung des Al-Gehaltes dar.

     

The metamorphic evolution of Tromöy (arendal area-South Norway)

Summary A conspicuous feature of arendalites is an unusually low content of K, which can be contrasted to a normal K content in surrounding gneisses, migmatites and related granitic rocks. This feature could be explained by the extraction of granitophile elements by partial melting in the deep crust, but it is suggested that the lack of strong tectonic deformation and the close correlation of the major-element chemical composition of acid arendalites with that of the Norwegian Precambrian rocks requires another explanation, namely a highly selective process controlling the migration of K.The Tromöy rocks are polymetamorphic. Evidence of a post-or late-kinematic event of lower grade is given mainly by the mobilization of limited K-rich masses and by the structural state of the alkali-feldspar in the formation surrounding the arendalitic complex.

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Die metamorphe Entwicklung Tromöy's (Distrikt Arendal, Südnorwegen)

Zusammenfassung Ein hervorstechendes Kennzeichen der Arendalite ist ihr ungewöhnlich niedriger Kaligehalt, der einem normalen Kaligehalt der sie umgebenden Gneise, Migmatite und verwandter granitischer Gesteine gegenübergestellt werden kann. Die Entziehung granitophiler Elemente bei der teilweisen Aufschmelzung in der tiefen Kruste könnte als Erklärung fur dieses Charakteristikum dienen; das Fehlen starker tektonischer Deformationen und die starke Korrelation der Hauptelemente in den sauren Arendaliten und den präkambrischen Gesteinen von Norwegen verlangen jedoch eine andere Erklärung, nämlich einen sehr selektiven Prozeß, welcher die Kaliwanderung regelt.Die Gesteine von Tromöy sind polymetamorph. Beweise für ein post-oder spätkinematisches Ereignis niedrigeren Metamorphosegrades liefern vor allem die Mobilisierung lokaler K-reicher Massen und der Ordnungszustand der Alkalifeldspäte, die sich in der den arendalitischen Komplex umgebenden Formation befinden.

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With 3 Figures     

Durchschnittliche Schwankung und Periodenlänge von Jahresring-Breitenkurven als Klima-Indikatoren

Zusammenfassung Die Schwankungen der Jahresringbreiten von Jahr zu Jahr sind nicht nur bei verschiedenen Holzarten verschieden (bei Buche grö\er als bei Eiche, bei Lärche grö\er als bei Zirbelkiefer), sie zeigen auch bei derselben Holzart säkulare Schwankungen, mit einem Minimum in der Bronzezeit und im hohen Mittelalter (12.–13. Jahrhundert) sowie einem Maximum in der Jungsteinzeit und im 17. Jahrhundert (der kleinen Eiszeit). Eine geographische Eichung ergibt, da\ die Schwankungen in Mitteleuropa von Westen nach Osten zunehmen, da\ also stärkere Schwankungen als Zeichen eines irgendwie kontinentaleren Klimas gelten können.Auch die Periodenlänge von Jahresringbreiten-Kurven, d. h. die Zahl der Jahre, in welchen die Breite ohne Unterbrechung steigt oder fällt, weicht gesetzmä\ig von reiner Zufallsverteilung ab. Auch diese Kennzahl scheint klimabedingt säkularen Schwankungen zu unterliegen, deren statistische Sicherung noch geprüft wird.

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Summary The average annual fluctuation of ring width shows secular differences with minimum in the bronce age and the high middle ages, and a maximum in neolithic times and the so called little ice time of the 17th century. This seems to be a sign of continental climate in the times of higher annual fluctuation.The same may hold truth for the average number of years the ring width increases or decreases (length of periods), a more frequent reversal of increasing to decreasing and vice versa being a sign of continental climate.

     

Reflected light examination of Marcasite and löllingite

Summary The reflectance spectra for the isotypic orthorhombic minerals marcasite, FeS₂ and löllingite, FeAs₂ have been measured in air and in immersion oil between 400 and 800 nm, and the indices of refraction and absorption indices have been calculated. Marcasite shows a practically isotropic behaviour of the optical constants, löllingite is characterized by a uniaxial optical behaviour with maximum absorption occurring perpendicular to the relatively short Fe-Fe distances.

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Auflichtoptische Untersuchungen von Markasit und Lollingit

Zusammenfassung Die Reflexionsspektren der isotypen rhombischen Minerale Markasit FeS₂ and Löllingit FeAs₂ wurden in Luft and in Immersionsöl zwischen 400 and 800 nm gemessen und die Brechungsindices and Absorptionskonstanten berechnet. Markasit zeigt ein praktisch isotropes Verhalten der optischen Konstanten, Löllingit ist durch einachsiges optisches Verhalten charakterisiert, wobei maximale Absorption senkrecht zu den relativ kurzen Fe-Fe Abständen auftritt.

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Dedicated to Prof Dr. J. Zemann on the occasion of his 70th birthday     

Chemical classification of igneous rocks and igneous rock associations by means of discriminant analysis and cluster analysis

Summary It is investigated whether discriminant analysis and cluster analysis lead to conclusions concerning the similarity of igneous rock analyses and the similarity of igneous rock associations. The element/oxygen ratio, as calculated from chemical rock analysis, is used as a statistical variable. By simple discriminant functions more than 4900 rock analyses from 133 associations were subdivided into 16 groups which are probably natural clusters. Each group contains rock samples which are also comparable with regard to their minearal composition. Each igneous rock association can be characterized by the percentage of chemical analyses which fall in each group. These numbers are very useful parameters in applying cluster analysis to the associations. The flexible sorting strategy ofLance andWilliams, and the Gower metric are successfully used for the classification of associations. Eight taxa of igneous rock associations have been established and these are in good agreement with the concept of petrochemical provinces.

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Chemische Klassifikation von Eruptivgesteinen und Eruptivgesteins-Assoziationen durch die Anwendung der Diskriminanz-Analyse und numerischer Klassifikationsmethoden

Zusammenfassung Die Klassifikation von chemischen Eruptivgesteins-Analysen erfolgt mit Hilfe von Diskriminanz-Funktionen. Als statistische Variable wird dabei das aus der Gesteinsanalyse errechnete Element/Sauerstoff-Verhältnis 4900 Analysen von 133 Eruptivgesteins-Assoziationen, in 16 Gruppen eingeteilt. Diese Klassen sind wahrscheilich natürliche Häufungsstellen; denn jede besteht aus Gesteinsproben, die sich auch im Hinblick auf ihre Mineral-zusammensetzung ähnlich sind.Die Klassifikation von Eruptivgesteins-Assoziationen erfolgt durch numerische Klassifikationsmethoden. Jede Assoziation läßt sich durch den prozentualen Anteil ihrer chemischen Analysen charakterisieren der jede der 16 Analysengruppen fällt. Bei der Anwendung numerischer Klassifikationsmethoden erweisen sich diese Zahlen als sehr geeignete Parameter. Die Methode der flexiblen Gruppierungs-Strategie vonLance undWilliams und das Ähnlichkeitsmaß der Gower Metrik erlaubten eine Einteilung der Assoziationen in acht Klassen, welche mit den traditionellen petrochemischen Provinzen gut übereinstimmen.

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With 3 Figures     

X-ray,optical and chemical variation of Potash Feldspar from Loket (Elbogen), Karlovy Vary massif,Czechoslovakia

Summary The studied, perfectly shaped Carlsbad twins from Loket (loc. swimming pool) are orthoclase perthites of low triclinicity (=0.0–0.3); the sodic phase relates to low albite. All phenocrysts having zonal structure contain small areas of triclinic feldspars (=0.6–0.8) independent on the zonality of low triclinicity. This microclinization is believed to be younger than the host orthoclase. The content of microcline within the phenocryst varies from about 10 to 30 percent.

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Röntgenographische, optische und chemische Variation der Kalifeldspäte von Loket (Elbogen), Karlovy Vary (Karlsbad)-Massiv, Tschechoslowakei

Zusammenfassung Die untersuchten, ideal ausgebildeten Karlsbad-Zwillinge von Loket (Lokalität Badeanstalt) sind Orthoklas-Perthite kleiner Triklinität (=0,0–0,3); die Natronfeldspat-Phase entspricht Albit. Alle Phänokristalle mit Zonarbau enthalten unabhängig von der schwachen zonaren Triklinität kleine Bereicho von triklinem Feldspat (=0,6–0,8). Diese Mikroklinisierung ist anscheinend jünger als der umschließende Orthoklas. Der Mikroklingehalt der Phänokristalle schwankt von ungefähr 10 bis zu 30%.

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With 5 Figures     

Verbreitung und Entstehung Mangan-reicher Gesteine im Jura der Nördlichen Kalkalpen

Zusammenfassung Schichtgebundene Mn-Anreicherungen sind in den Nördlichen Kalkalpen nahezu ausschließlich auf feinschichtige Tonmergelsteine (Manganschiefer) des oberen Toarcian und unter-bis mitteljurassische Rotkalke beschränkt.Die primären Mn-Minerale in der Manganschiefer-Fazies sind Mischkarbonate der Reihe CaCO₃–MnCO₃–FeCO₃ und geringe Mengen von Braunit und Pyrolusit. Die Fe-Mineralisation charakterisiert eine Faziesreihe, die von schwach oxidierenden Ablagerungsbedingungen (Goethit, Hämatit) an der Basis der Mn-führenden Serie, zu reduzierenden (Siderit, Chamosit, Pyrit) führt. In den Rotkalken sind Pyrolusit und Goethit bzw. Hämatit in calcitreichen Knollen und Krusten konzentriert.Die chemische Zusammensetzung der Mn-reichen Gesteine ist bei hohen Ca- und SiO₂-Gehalten von korrelierbaren Mn- und Fe-Anteilen in gleicher Größenordnung bestimmt. Gegenüber der durchschnittlichen Zusammensetzung faziell vergleichbarer Schwarz- und Tonschiefer und marin-sedimentärer Mn-bzw. Fe-Lagerstätten sind auch die Spurenelement-Gehalte deutlich erhöht und zumindest im Falle des Co mit den Mn-Gehalten korreliert.Nach ihrer mineralogischen und chemischen Zusammensetzung sind die Manganschiefer zu den vulkanogen-sedimentären Lagerstätten zu rechnen. Unmittelbare Hinweise auf vulkanische Aktivität im oberen Lias sind in Form von Seladonit-führenden Tuffen, die mit Mn-Karbonaten wechsellagern, erstmals in den Nördlichen Kalkalpen aufgefunden worden.

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Distribution and genetic significance of jurassic manganese deposits in the Northern Limestone Alps

Summary In the Northern Limestone Alps strata-bound deposits of manganese are concentrated in laminated marls (manganese shales) of the lower Toarcian and lower to upper Jurassic red limestones.Carbonates of the system CaCO₃–MnCO₃–FeCO₃, and minor quantities of braunite and pyrolusite are the prevailing primary manganese minerals. Characteristically they are associated with sedimentary iron minerals (hematite, goethite, Mn-siderite, chamosite, pyrite) showing a vertical sequence leading from weakly oxidzing to anaerobic conditions. In the red limestones pyrolusite and goethite are concentrated in carbonate-rich nodules and crusts. The manganese shale facies besides its elevated contents of Ca and SiO₂ is characterized by Mn and Fe values which are closely correlated. In contrast to the average composition of comparable black shale and normal marine Mn and Fe deposits the trace element contents, partly correlated with manganese, are raised, as well.According to their mineralogical and chemical composition the manganese shales must be classed with volcanogenic sedimentary deposits. Volcanic activity during manganese deposition in the Northern Limestone Alps could be proved for the first time by celadonite-bearing tuffaceous layers in manganese carbonate sediments.

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Mit 8 Abbildungen     

Mineralbestand und Genese einiger Eisenerzvorkommen in den Sedimenten der “Landseer Bucht”, Burgenland

Zusammenfassung In den neogenen Lockersedimenten der Landseer Bucht, Burgenland, sind zahlreiche lokale Eisenerzanreicherungen verbreitet, deren Genese mit den Abtragungsprodukten nahegelegener Vulkanite am Pauliberg und bei Stoob-Oberpullendorf in Zusammenhang gebracht werden.Es handelt sich um Limonite verschiedener Ausbildung in der Art von See- und Sumpferzen und um Siderit. Dementsprechend umfaßt der Mineralbestand neben den für derartige Sedimente üblichen Gangarten Goethit, Lepidocrocit, Hämatit, maghemitisierten Magnetit und Siderit.Hinweise auf den Transportmechanismus der Metallionen ergeben sich aus der Gegenüberstellung der Erze zu den Basalten und deren Verwitterungsprodukten: Fumarolentätigkeit mit lokal unterschiedlicher Intensität leiteten die Umwandlungsprozesse ein und schufen die zum Transport von Eisen und Mangan notwendigen Bedingungen in Ionenform als kolloidale Hydroxide und als Oberflächenfilme silikatischer Gemengteile.Die Ausfällung erfolgte durch Änderung des Milieus am Ufer von Seen und anderen Gewässern und führte je nach Konzentration und Dauer der Lösungszufuhr zu chemisch-klastischen Mischsedimenten, Eisensteinen und Siderit.

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Mineral content and genesis of iron ore in sediments of the Landseer Bucht, Burgenland, Austria

Summary Numerous small beds of limonitic iron ores are spread within the Neogene loose sediments of the Landseer Bucht, Burgenland, Austria. Their genesis communicates with the detritus of some closely placed volcanic rocks next to the villages of Stoob-Oberpullendorf and the top of the Pauliberg.According to their formation in the sediments they can be classified as limonites, bog iron- and lake ores and siderite. Their mineral content is consisting of goethite, lepidocrocite, hematite, magnetite with some transformation to maghemite, siderite and the usual accompanying gangue minerals.The comparison of ores to basalts and their detritus gives some indications for the mobilization of the metallic ions: A locally varying fumarole-activity started the weathering processes and formed the conditions being necessary for the transport of iron and manganese as ions, colloidal hydroxides and on surfaces of mineral particles.The precipitation chiefly took place by changing of the environment in shallow lake-like waters. According to the local conditions chemical-clastical mixed sediments and ironstones have been formed.

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Mit 3 Abbildungen

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Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Messung des Ultrarot-Pleochroismus von Mineralen. X. Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz in Zoisit

Zusammenfassung Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz (=3,16 ±0,02 ) zeigt sowohl für -Zoisit als auch für -Zoisit, daß die OH-Dipole paralel [001] orientiert sind.

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Measurement of the infrared-pleochroism in minerals. X. The pleochroism of the OH-stretching frequency in zoisite

Summary The pleochroism of the OH-stretching frequency (=3.16 ±0.02 ) proves for - and -zoisite that the OH-dipoles are oriented parallel [001].

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Mit 1 Abbildung     

Rare earth element fractionation in metamorphogenic hydrothermal calcite,magnesite and siderite

Summary Normalized REE patterns of aqueous solutions and their precipitates bear information on the physico-chemical environments a fluid experienced during REE mobilization, fluid migration and minerogenesis. Positive Eu and Yb anomalies indicate REE mobilization by a F^–-, OH^–- and CO₃ ^2–-poor fluid in a high-temperature regime, but are only retained by a precipitating mineral if precipitation occurs in a low-temperature environment. Negative Ce anomalies are typical of oxidizing conditions and are unlikely to develop during siderite precipitation. LREE/HREE fractionation is controlled by fluid composition and mineralogical control. REE patterns of Ca minerals allow to class the reacting fluids in normal (Ca/ligand 1) and ligand-enriched (Ca/ligand 1), the latter being characteristic for remobilization processes.The Radenthein magnesite and Hüttenberg siderite deposits, both Carinthia, Austria, are discussed and shown to be of non-sedimentary, non-metamorphic, but metamorphogenic metasomatic origin.

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Fraktionierung der seltenen Erd-Elemente in metamorphogenen hydrothermoclen Calciten, Magnesiten und Sideriten

Zusammenfassung Normierte Lanthaniden-Verteilungsmuster wässeriger Lösungen und deren Präzipitate enthalten Informationen über die verschiedenen physiko-chemischen Bedingungen, denen die Fluidphase während der Mobilisierung der Lanthaniden, der Migration und der Minerogenese ausgesetzt war. Positive Eu- und Yb-Anomalien weisen auf eine Mobilisierung der Lanthaniden bei erhöhten Temperaturen durch eine F^–-, OH^–-und CO₃ ^2–-arme Lösung. Die positiven Anomalien der Lösung werden jedoch nur dann auf ein Mineral übertragen, wenn dessen Präzipitation in einem niedrigen Temperaturbereich erfolgt. Negative Ce-Anomalien sind Indikatoren oxischer Bedingungen, weshalb ihre Entwicklung im Verlauf einer Siderit-Präzipitation weitgehend ausgeschlossen werden kann. Die Fraktionierung von leichten und schweren Lanthaniden wird von der chemischen Zusammensetzung der Fluidphase und der mineralogischen Kontrolle bestimmt. Die Lanthaniden-Verteilungsmuster von Ca-Mineralen erlauben es, deren Mutter-Lösungen in normal (Ca/Liganil 1) und Liganden-reich (Ca/Liganil 1) zu untergliedern, wobei letztere für Remobilisierungsprozesse typisch sind.Verschiedene minerogenetische Modelle für Spatmagnesite aus der Lagerstätte Radenthein und Siderite aus der Lagerstätte Hüttenberg, beide Kärnten, Österreich, werden vor dem Hintergrund deren Lanthaniden-Verteilung diskutiert. Es wird gezeigt, daß sowohl für die Radenthein-Magnesite als auch für die Hüttenberg-Siderite nur ein nicht-sedimentäres, nicht-metamorphes, wohl aber metamorphogen-metasomatisches minerogenetisches Modell mit der Lanthaniden-Verteilung kompatibel ist.

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This paper was presented at the IGCP 291 Project Symposium Metamorphic Fluids and Mineral Deposits, ETH Zürich, March 2I–23,1991.     

Zusammensetzung und Genese der Basalte des Pauliberges und von Stoob-Oberpullendorf (Burgenland)

Zusammenfassung Die Basalte des Pauliberges und von Stoob-Oberpullendorf im nördlichen Burgenland sind dem Finalvulkanismus der alpinen Orogenese zuzuordnen. Es handelt sich hierbei um Alkaliolivinbasalte.Die Basalte des Pauliberges sind an einer NW—SE verlaufenden Spalte aufgedrungen und lagern dem Kristallin direkt auf, die von Stoob-Oberpullendorf liegen auf Sanden und Tegeln und werden zum Unterschied von den Pauliberger Basalten wieder mit tertiären und quartären Sedimenten bedeckt. Den Pauliberger Basalten wird ein dazisch-levantines Alter zugeschrieben, die Stoob-Oberpullendorfer Basalte dürften schon etwas früher an der Grenze Sarmat-Pannon entstanden sein.Innerhalb der Basalte des Pauliberges sind vier verschiedene Basalttypen festzustellen: ein dunkler und heller Alkaliolivinbasalt, ein Sonnenbrenner und ein doleritischer Trachybasalt, die drei aufeinanderfolgenden Eruptionsphasen, ausgehend vom dunklen Alkaliolivinbasalt über hellen Alkaliolivinbasalt und Sonnenbrenner zum doleritischen Trachybasalt, zuzuschreiben sind. Die Entstehung dieser einzelnen Basalttypen, die in einer Differentiationsreihe vom Alkaliolivinbasalt über Trachybasalt zum Trachyt hin liegen, kann durch fraktionierte Kristallisationsdifferentiation erklärt werden.Der doleritische Trachybasalt als letztes Eruptionsprodukt ist in bereits abgekühlte Basaltmassen eingedrungen und hat die Oberfläche nicht mehr ganz erreicht, wobei er hypabyssisch erstarrt ist. Der Sonnenbrenner weist einen beträchtlichen Gehalt an Analzim, der primär aus der Restschmelze gebildet wurde, auf; der fleckenhaften Verteilung dieses Minerals hat dieses Gestein seine Sonnenbrennerstruktur zu verdanken.An den Basalten von Stoob-Oberpullendorf sind keine Differentiationserscheinungen festzustellen gewesen, wenn auch übereinanderlagernde Basaltdecken auf mehrere Eruptionen hinweisen.

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Composition and genesis of the basalts from the Pauliberg and from Stoob-Oberpullendorf (Burgenland, Austria)

Summary The basalts comprising the Pauliberg and from the Stoob-Oberpullendorf region in nothern Burgenland are a part of the final vulcanic activity of the Alpine orogenesis. They consist chiefly of alkaline olivine basalts.The Pauliberg basalts were extruded along a fracture trending NW—SE and overlie the cristalline basement while those from Stoob-Oberpullendorf flowed onto sands and green marls and were, in contrast to the Pauliberg basalts, subsequently covered with Tertiary and Quartary sediments. The Pauliberg basalts are Dazic-Levantinic in age whereas those of Stoob-Oberpullendorf were probably extruded somewhat earlier: possibly near the Pannon boundary.The Pauliberg basalts are divided into four different types: dark alkaline olivine basalt, light alkaline olivine basalt, bunch light basalt, and doleritic trachybasalt. These four types crystallized in three successive erruptive phases. In the first phase the dark alkaline olivine basalt was extruded. The light alkaline olivine basalt comprises the second phase along with the bunch light basalt. During the third phase the doleritic trachybasalt crystallized. The origin of these individual flows, whose compositions lie along the differentiation line from alkaline olivine basalt through trachybasalt to trachyte, can best be explained by differentiation through fractional crystallization. The last phase, the doleritic trachybasalt, intruded the earlier cooled basaltic rocks, and is only found as hypabyssal bodies. The bunch light basalt contains considerable analcime, formed primarily from the residual melt, and gives rise to the bunch light structure due to the spotty distribution of the analcime.Features of differentiation are not found in the Stoob-Oberpullendorf basalts, although superposed basalt flows indicate several periods of eruption.

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Mit 10 Abbildungen     

Some aspects of coaxial refolding

The author has observed many examples of coaxial refolding in the Moinian rocks of the North-West Highlands of Scotland. This coaxial nature of refolding is not the result of the continuation of a single movement phase, but developed where a later fold refolded both limbs of an earlier fold. It is concluded that the coaxiality results from a strong flexural component in the later folding.

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Zusammenfassung Der Autor untersuchte zahlreiche Beispiele gleichachsiger Wiederfaltungen in dem Moinian der Schottischen Nordwesthochlande. Diese Art Parallelismus der Faltenachsen ist nicht eine Folge der Fortsetzung einer einzigen Bewegungsphase, sondern folgte aus der Überprägung der beiden Flügel der vorhandenen Falte einer späteren Faltung. Man kommt zu dem Schluß, daß die Gleichartigkeit auf eine starke flexurelle Komponente der überprägenden Spätfaltung zurückzuführen ist.

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Résumé Nous avons observé plusieurs examples de replissement coaxial dans les roches Moinianes des hautes montagnes Nord-Ouest Ecosse. Les replissements co-axials ne se forment pas par la suite d'un seul mouvement, mais se développent où un pli postérieur replie les deux flancs de raccordement d'un pli antérieur. Nous constatons que la co-axialité résulte d'un composant de flexion très forte dans les plissements postérieurs.

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Ein Lateritprofil auf klastischen Sedimenten des Mittelmiozäns von Neyveli (Madrasstate — Indien)

Zusammenfassung Mittelmiozäne Deltasedimente aus kaolinitischen Quarzsanden, in die sich Kaolinitlagen, Lignit-Linsen und Lateritoidhorizonte einschalten, werden als Aufarbeitungsdetritus des praemiozän lateritisierten Grundgebirges gedeutet. An ihrer Oberfläche befindet sich ein postmittelmiozäner Laterithorizont. Unter Auflösung von Quarz und Zerstörung eines Teiles der Schwerminerale und Tonminerale wurden Eisen-Konkretionen, Kaolinit und Spuren von AI-Hydroxiden und -Oxidhydraten neu gebildet.Diese hier ausgebildete Delta-Fazies — Verknüpfung von lateritischem Umlagerungsschutt mit autochthonen Lateritisierungsvorgängen — kann verglichen werden mit den Bauxiteinschaltungen in klastische Coastal-plain-Serien von Guiana und Queensland und schließlich mit Sidérolitique- und Wealdenfazies.Als ähnliche klastische Serie ist die Tambo Group der Cape York-Halbinsel in Queensland, die nach Evens (1959) ins Tertiär gestellt wird, zu betrachten. Durch Lateritisierung und Bauxitisierung der kaolinitischen Sandsteine (Loughnan u. Bayliss, 1961) bildeten sich hier die wichtigsten derartigen Verwitterungslagerstätten der Welt.Zahlreiche ähnliche Sedimentserien — vorwiegend aus dem Tertiär (Sidérolitique), aber auch aus der Unterkreide (Wealden) und dem Karbon (Millstone grit. Schottlands) werden von Millot (1964, p. 170–183) in dem Kapitel Faciès sidérolitique sehr anschaulich geschildert.

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Middle miocene deltaic sediments forming kaolinitic quartz sands with intercalations of kaolinitic clay layers, lignite lenses and lateritoid horizons are interpreted as reworked detritus of premiocene lateritic soils on the cristallin basement. On top of this series a lateritic horizon of post middle miocene age is developped. The neoformation of iron concretions, kaolinite and traces of Al- hydroxides and -oxidhydrates is accompanied by solution of quartz and destruction of heavy minerals and clay minerals.This deltaic facies — demonstrating a combination of reworked lateritic detritus with autochthonous lateritic soil formation is compared with bauxite intercalations in clastic coastal plain series of Guiana and Queensland and last not least with Sidérolithique and Wealden facies.