Beitrag zur Geochemie österreichischer Granitoide

Zusammenfassung Es wurden 122 Proben granitoider Gesteine, die größtenteils aus dem Bereiche der Alpen und der südlichen Böhmischen Masse stammen, mit Hilfe instrumenteller Methoden auf die Elemente Be, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, K, Li, Ni, Pb, Rb, Sc, Sn, Sr, Ti, Tl, V, Y, Zn und Zr analysiert. Dabei fanden die Emissionsspektral-analyse und die Röntgenfluoreszenzanalyse Anwendung. Für die Bestimmung sehr geringer Konzentrationen der Elemente Pb, Sn, Tl und Zn in sauren Silikatgesteinen wurde eine spezielle Doppelbogenmethode ausgearbeitet.Aus den Analysendaten wurden die Durchschnittsgehalte der einzelnen Elemente errechnet und mit Literaturwerten über die Gehalte von seltenen Elementen in Granitoiden verglichen. Bei den meisten Daten wurde Übereinstimmung gefunden, bei einigen anderen (Be, Co, Ni, Rb, Sc) Korrekturvorschläge gemacht.Die Variationsbreiten der Konzentrationen der einzelnen Elemente wurden an Hand von Histogrammen beschrieben und kurz diskutiert.

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Summary 122 samples of granitoidic rocks from the Alps and the southern part of the Bohemian Massif were analysed for the elements Be, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, K, Li, Ni, Pb, Rb, Sc, Sn, Sr, Ti, Tl, V, Y, Zn, and Zr by means of emission-spectrochemical analysis and X-ray fluorescence analysis. A special method employing a double arc was developped for determining very small concentrations of the elements Pb, Sn, Tl, and Zn in acid silicate rocks.The average contents of the individual elements were calculated from the data of analysis and compared with the data on the contents of rare elements in granitoidic rocks, as quoted in literature. In most cases the data were conformable, however, in some other cases (Be, Co, Ni, Rb, Sc) corrections were suggested.The ranges of the concentrations of the individual elements were described by means of histograms and were discussed briefly.

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Mit 4 Textabbildungen

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Herrn Professor Dr.F. Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Geochemistry and petrogenesis of the Palampur metavolcanics, Lesser Himachal Himalaya, India

Summary The Palampur metavolcanics (PV) in the northwest Himalaya are part of the Late Archaean (2.5 Ga) Rampur flood basalt province (RFBP) which represents one of the oldest manifestation of worldwide mafic magmatism. The volcanics occur as mafic lava flows with evidence of two phases of deformation. The first phase resulted in recrystallisation which almost completely obliterated the primary mineralogy, and the second phase was of weak cataclasis. Immobile trace element ratios as well as cation percent Al - (Fe - Ti) - Mg indicate that the volcanics are tholeiitic in composition. The chemical characteristics, such as the decoupling between HFS and LIL elements i.e., distinct negative Sr, Nb and Ti anomalies in the double normalisation ratios spiderdiagram together with low Ti/Y and Zr/Y ratios, testify the rocks as low-Ti continental flood basalts. The chemical variations in the volcanics can be related to varying extents of partial melting of the mantle source(s), followed by fractional crystallisation (predominantly olivine and clinopyroxene over plagioclase). Positive correlation between LREE and Fe abundances, Ce-Nd and Y/Nd-Zr/Y data preclude any significant role of crustal contamination in the evolution of their bulk chemistry. The REE data and [Mg]-[Fe] relations rather suggest that the parental magma of the PV derived from non-pyrolitic source(s) which was heterogeneous with respect to enrichment in Zr, LREE and Fe/Mg ratios. Mantle metasomatism appears to be the main process of such source enrichment, possibly caused by the addition of a volatilerich silicate melt phase.[/ p]

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Geochemie und Petrogenese der Palampur Metavulkanite, Lesser Himachal Himalaya, Indien

Zusammenfassung Die Palampur Metavulkanite (PV), im nordwestlichen Himalaya, gehören zur spätarchaiischen (2.5 Ga) Rampur Plateau-Basalt-Provinz (RFBP), die einen der ältesten, weltweiten Phasen von mafischem Magmatismus manifestiert. Die Vulkanite treten als mafische Lavaströme auf und zeigen zwei Phasen von Deformation. Die erste resultierte in einer Rekristallisation, die nahezu den gesamten primären Mineralbestand überprägt hat. Die zweite Phase ist durch schwache Kataklase repräsentiert. Immobile Spurenelementverhältnisse, wie auch die Kationenprozent von Al- (Fe- (-Ti) -Mg, deuten eine tholeiitische Zusammensetzung der Vulkanite an. Die chemischen Charakteristika, die im unterschiedlichen Verhalten der HFS und LIL Elemente deutlich werden, deutlich negative Sr, Nb und Ti Anomalien in den zweifach normalisierten Spiderdiagrammen, niedrige Ti/Y und Zr/Y Verhältnisse, bezeugen, dass es sich um Ti-arme, kontinentale Plateaubasalte handelt. Die chemischen Unterschiede innerhalb der Vulkanite können auf unterschiedliche Grade von Aufschmelzung des (der) Mantelmaterials(e), gefolgt von fraktionierter Kristallisation (vor allem Olivin und Klinopyroxen, untergeordnet Plagioklas), zurückgeführt werden. Positive Korrelation der LREE mit Fe, wie auch die Ce-Nd und Y/Nd-Zr/Y Daten schließen eine signifikante Rolle von Krustenkontamination in der Evolution der Gesteinschemie aus. Die REE Daten und die /Mg/-/Fe/ Verhältnisse lassen eher vermuten, dass das Ausgangsmagma der PV von einem nicht-pyrolitischen Material stammt, welches bezüglich Anreicherung an Zr, LREE und Fe/Mg Verhältnis heterogen gewesen ist. Mantelmetasomatose scheint der Hauptprozeß für diese Anreicherng des Ausgangsmaterials gewesen zu sein, die möglicherweise durch Zufuhr einer silikatischen Schmelzphase, reich an flüchtigen Bestandteilen, hervorgerufen wurde.[/ p]

     

Geochemical discrimination between shoshonitic and potassic volcanic rocks in different tectonic settings: A pilot study

Summary Potassic volcanic rocks (PVRs), such as shoshonites, are an important constituent of young volcanic suites in five main tectonic settings:Continental arcs (e.g. Andes);Post-collisional arcs (e.g. Alps);Oceanic arcs, subdivisible into initial (e.g. Marianas) andlate (e.g. Sunda Arc);and Within-Plate (e.g. inland N. American Cordillera). Since some PVRs are associated with world-class gold and base metal deposits, and can be important in tectonic reconstruction of ancient terranes, new diagrams based on immobile elements (Al, Ti, P, Y, Zr, Nb, La, Ce, Hf) are presented for discriminating the tectonic setting of PVRs from their geochemistry; spidergrams and previously published discrimination diagrams based on `normal' basalts proved unsuitable. Diagrams were derived, in part via multigroup linear discriminant analysis, using a database of fresh, primitive, Cenozoic PVRs (497 analyses), itself carefully screened from a newly erected database of 2,222 PVRs of all ages and compositions. To maximise discrimination, the diagrams are hierarchical: the first applies to all five settings and removes the most distinctive group (Within-Plate), while the remainder target more subtle distinctions. Overall, concentrations of most LILE, LREE and HFSE, and ratios such as Zr/Al and Ti/Al, tend to be highest in Within-Plate PVRs, intermediate in Continental and Postcollisional Are PVRs, and lowest in Oceanic Arc PVRs. In detail, Postcollisional are distinguished from Continental Arc PVRs by higher Ce/P, and lower Zr/Ce, Ti/Nb ratios of the latter; late from initial Oceanic arc PVRs by higher Hf, La and P of the former. These geochemical differences have a firm theoretical foundation in petrogenetic processes during magma emplacement and/or in source heterogeneities related to subduction or mantle metasomatism.

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Zusammenfassung Potassische Vulkanite (PV), beispielsweise Shoshonite, bilden einen wichtigen Bestandteil von jungen vulkanischen Gesteinsserien aus fünf verschiedenen plattentektonischen Milieus: Aktive Kontinentalränder (z.B. die Anden); Post-Kollisionszonen (z.B. die Alpen); aktive ozeanische Plattengrenzen, weiter unterteilbar in frühgenetische (z.B. der Marianen Inselbogen) und spätgenetische (z.B. der Sunda Inselbogen); und Intra-Platten Intrusionen (z.B. Teile der nordamerikanischen Cordillera). In einigen dieser tektonischen Milieus findet man die potassischen Vulkanite (PV) in engem räumlichen Zusammenhang mit bedeutenden Gold- und Buntmetall-Lagerstätten. Die Möglichkeit, auch PV von unterschiedlichen proterozoischen oder archaischen tektonischen Milieus zu unterscheiden, mag deshalb nicht nur zum besseren genetischen Verständnis dieser Gesteine im akademischen Sinne beitragen, sondern auch zur Verbesserung der ökonomischen Evaluierung des metallischen Rohstoffpotentials alter Terrains.Spidergrams und konventionelle Diskriminierungs-Diagramme, die für `normale' Basalte entwickelt wurden, erscheinen ungeeignet zur geochemischen Diskriminierung zwischen PV. Diese Arbeit stellt deshalb neu entwickelte Diagramme vor, die auf den immobilen Elementen Al, Ti, P, Y, Zr, Nb, La, Ce und Hf beruhen. Die Grundlage der neuen Diagramme bildet eine eigens erstellte Datenbank mit 497 PV Analysen von jungen (Känozoischen) tectonic settings weltweit, die aufgrund ihrer unfraktionierten, primitiven Gesteinschemie aus einer ursprünglichen Datenbank mit 2222 PV Analysen aus allen Erdteilen und -zeitaltern herausgefiltert wurden.Einige Diagramme wurden mit Hilfe der `multigroup linear discriminant analysis' entwickelt und erlauben die Diskriminierung mit Hilfe der Elemente Ti, P, Y, Zr und Nb. Andere Diagramme wurden empirisch ermittelt und beruhen auf den seltener analysierten Elementen Hf, La und Ce. Die Anwendung der Diagramme auf unbekannte Proben sollte hierarchisch erfolgen, um die Diskriminierung der unterschiedlichen tektonischen Milieus schrittweise durchzuführen.Intra-Platten Intrusionen besitzen die höchsten Zr/AI bzw. Ti/Al Verhältnisse und die höchsten Konzentrationen an LILE, LREE and HFSE, aktive Kontinentalränder und Post-Kollisionszonen weisen intermediäre Konzentrationen dieser Elemente auf und aktive ozeanische Plattengrenzen besitzen die geringsten Konzentrationen dieser Elemente. Aktive Kontinentalränder unterscheiden sich von Post-Kollisionszonen aufgrund ihrer niedrigeren Zr/Ce und Ti/Nb und höheren Ce/P Verhältnisse. PV von spätgenetischen ozeanischen Plattengrenzen unterscheiden sich von denfrühgenetischen durch höhere Hf, La und P Konzentrationen. Die beobachteten chemischen Unterschiede lassen sich entweder durch petrogenetische Prozesse oder durch Mantelinhomogenitäten erklären.

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Witn 9 Figures     

Zur Geochemie der seltenen Elemente in granitoiden Gesteinen

Zusammenfassung Die Analyse der seltenen Elemente in granitoiden Gesteinen ist ein wertvolles. Hilfsmittel zur Erfassung und Charakterisierung petrogenetischer Vorgänge, wenn auch vielfach noch nach dem heutigen Wissensstand die Vorausseizungen zur Lösung spezieller Probleme fehlen.Der Cheismus basaltischer, granitischer und sedimentärer Gesteinstypen wird verglichen und in Diagrammen dargestellt. Diskussion der geochemischen Klassifikation der seltenen Elemente und der räumlichen und zeitlichen Verteilungsgesetzmäßigkeiten. Eine zeitliche Abhängigkeit der seltenen Elemente scheint nur auf Grund der räumlichen Verteilung vorhanden zu sein, wobei die Aufschlußtiefe der kontinentalen Stockwerke von größerer Bedeutung ist.Die Auswertung von Literaturangaben und Analysen aus dem alpinen und moldanubischen. Raum zeigt streng geselzmäßige Konzentrationsverteilungen an, die an Hand von Korrelationsdiagrammen, wie z.B. K/Rb, Ca/Sr, Cr/Sc, Cr/Ni, Ni/Co, Mn/V, Y/Sc, Nb/Ta, diskutiert werden.Gehalte an femaphilen Elementen erlauben eine Ausscheidung von Paragesteinen sowie tonalitischer und granodioritischer Gesteinstypen, wobei die Stoffaufnabme aus dem basischen Milien charakteristisch ist.

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Summary The analysis of the rarer elements in granitoidic rocks is a valuable aid for realizing and characterizing petrogenetic processes, although according to the present knowledge the premisses are lacking to solve special problemsThe chemism of basaltic, granitic and sedimentary types of rocks is compared and shown in diagrams. The geochemical classification of the rarer elements and the spatial and temporal laws of distribution are discussed. A temporal dependance of the rarer elements seems to be present only according to the spatial distribution, where as the depth of erosion of the continental floars is more imporiant.The evaluation of data of literature and of analyses of samples from the Alpine and Moldanubic region shows strict laws of the distribution in trace element concentrations, which are described using concentration diagrams, for instance K/Rb, Ca/Sr, Cr/Sc, Cr/Ni, Ni/Co, Mn/V, Y/Sc, Nb/Ta etc.Concentrations of femaphile elements allow the separation of para-rocks or tonalitic or granodioritic types, where as the addition of basic substance is remarkable.

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Mit 7 Textabbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Leitmeler zum 80. Geburtstag gewidmet.     

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.     

Petrogenesis of fore-arc metabasites from the paleozoic of New England,Eastern Australia

Summary Devonian metabasites in the New England Fold Belt of eastern Australia occur in three fault-bounded slices. Tectonic reconstruction places these and along-strike units in a fore-arc basin bordered to the west by an (eroded) are and to the east by an accretionary subduction complex. All twenty-one samples examined here have undergone prehnite-pumpellyite facies metamorphism and accompanying redistribution of alkaline earth and other LIL elements, although HFS and LRE elements are in magmatic abundances. Relict clinopyroxene compositions indicate crystallization from either MORB or calcalkalic magma, although immobile element variations favour a depleted magma type (e.g. MORB or low-K tholeiite). Fields for boninites, island arc tholeiites and calcalkaline rocks from the Mariana fore-arc have been delineated on a plot of Ce/Zr - Y/Zr. Metabasites from this study plot in the island arc tholeiite field but analyses from along strike (Glenrock) plot in the tholeiite field and closer to the boninite field. This, coupled with the occurrence of calc-alkalic volcanics at Glenrock and MORB and alkalic metabasites further southeast argues for variable loci of magma production and source region inhomogeneity along the fore-arc.As the western magmatic arc was established at the time of fore-arc volcanism, metabasites were not erupted at the inception of subduction as argued for the SW Japan fore-arc. Instead, rifting in the fore-arc could have lowered the pressure in the upper mantle instigating peridotite melting and allowing the passage of magma to the surface. A potential source region for magma is the mantle wedge overlying the subducting plate.

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Petrogenese von Fore-are Metabasiten aus dem Paläozoikum von New England, Australien

Zusammenfassung Die devonischen Metabasite aus dem New-England-Faltengürtel von Ostaustralien kommen in drei störungsgebundenen Schuppen vor. Tektonische Rekonstruktion ordnet diese und auch parallel streichende Gesteinseinheiten in ein Fore-arc-Becken ein, welches im Westen von einem (erodierten) Inselbogen und im Osten von einem Subduktions-Komplex begrenzt wird. Die 21 hier untersuchten Proben sind durch Metamorphose in der Prehnit-Pumpellyit-Fazies gekennzeichnet, mit der Umlagerung der Alkalien und anderer LIL-Elemente einherging, obwohl die HFS- und LRE-Elemente primär magmatische Gehalte zeigen. Reliktische Klinopyroxen-Zusammensetzungen deuten die Kristallisation aus einem MORB- oder Kalkalkali-Magma an, während immobile Elementverteilungen eher auf einen verarmten Magmentyp hinweisen (MORB oder low-K tholeiite). Als Vergleichsbasis wurden die Felder für Boninite, Inselbogentholeiite und Kalkalkali-Gesteine vom Mariana Fore-arc in ein Ce/Zr - Y/Zr-Diagramm eingetragen. Die Metabasite fallen in das Feld der Inselbogentholeiite. Die Analysen der parallel streichenden Gesteinseinheiten (Glenrock) fallen jedoch in das Tholeiit-Feld, in unmittelbarer Nähe zu Boniniten. Dies spricht für eine Magmenproduktion an verschiedenen Orten und für eine Inhomogenität des Ausgangsmaterials entlang des Fore-arcs, auch auf Grund des Vorkommens von Kalkalkali-Vulkaniten am Glenrock bzw. von MORB und alkalischen Metabasiten weiter im Südosten. Während der Entstehung des westlichen magmatischen Inselbogens, zur Zeit des Forearc-Vulkanismus, wurden am Beginn der Subduktion keine Metabasite eruptiert, wie sie für den SW-Japanischen Fore-arc angenommen werden. Rifting im Fore-arc hat möglicherweise den Druck im oberen Mantel gesenkt. Dies hat Aufschmelzung von Peridotit begünstigt und das Aufdringen des Magmas an die Erdoberfläche ermöglicht. Der über der subduzierenden Platte liegende Mantelkeil gilt als potentieller Herkunftsort für das Magma.

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With 6 Figures     

Laminated olivine spinifex textures in the Mount Ayliff intrusion,South Africa

Summary A thin layer of spinifex troctolite occurs in the middle of the lherzolite unit of the Mount Ayliff Intrusion, South Africa. Olivine crystals reach 1 cm in length, have an aspect ratio up to 20, and lie parallel to the contact. This layer is considered to be intrusiveinto a pre-existing package of cumulates rather than to represent a layer which formed at the liquid-crystal interface of the magma chamber. The crystals define a planar, not linear, fabric, which is interpreted to indicate that the elongated crystals grewin situ and were not concentrated by flow differentiation as this would produce a linear fabric. It is suggested that this texture formed as a result of crystallization under conditions of relatively slow cooling and minimal supercooling. Under these conditions growth rate is high, whilst nucleation rate is low, producing few large crystals. Perpendicular growth is inhibited under these conditions by the absence of a supercooled zone within the boundary layer.Low concentrations of incompatible lements in this rock indicate that chemically it is a cumulate. This composition was produced as a result of migration of the residual liquid away from the olivine-plagioclase crystal mush, rather than by mechanical accumulation of the olivine and plagioclase.

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Laminierte Olivin-Spinifexstrukturen in der Mount Ayliff-Intrusion, Südafrika

Zusammenfassung In der Mitte der Lherzolith-Einheit der Mount Ayliff-Intrusion, Südafrika tritt eine dünne Lage aus Spinifex-Troktolith auf. Olivin-Kristalle erreichen eine Länge von 1 cm, haben ein Seitenverhältnis bis zu 20 und liegen parallel zum Kontakt. Diese Lage wird eher als Intrusion in ein bereits bestehendes Paket aus Kumulaten interpretiert als eine Lage, die sich an der Grenze zwischen Schmelze und Kristallen in der Magmakammer bildete. Die Kristalle bilden ein planares, nicht lineares Gefüge, von dem angenommen wird, daß es ein Wachstum der elongierten Kristallein situ anzeigt, nicht jedoch eine Konzentration der Kristalle durch Fliess differentiation, welche ein lineares Gefüge bewirken würde. Diese Struktur dürfte auf Kristallisation bei relativ langsamer Abkühlung und minimaler Unterkühlung zurückgehen. Unter solchen Bedingungen ist die Wachstumsrate hoch, während die Keimbildungsrate niedrig ist, was zu wenigen, aber großen Kristallen führt. Senkrechtes Wachstum wird unter diesen Bedingungen durch das Fehlen einer unterkühlten Zone innerhalb der Grenzfläche verhindert.Die niedrigen Konzentrationen inkompatibler Elemente in diesem Gestein weisen dieses als Kumulat aus. Diese Zusammensetzung resultiert aus der Migration der Restschmelze weg vom Olivin-Plagioklas-Kristallbrei, anstatt aus mechanischer Akkumulation von Olivin und Plagioklas.

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With 5 Figures     

Possible compositional differences between Archean and Post Archean granulite terranes based on discriminant analysis

Summary An average chemical composition is proposed for granulite terranes of the lower continental crust based on a data base of 1685 analyses of granulite facies rocks. Both Archean and Post-Archean granulites are included in the file. Discriminant analysis was used to study possible compositional differences between Archean and Post-Archean granulites. Results show no convincing difference between the two age groups using major elements, the REE, or a combination of (K₂O, U, Th, Rb and Ba) however a combination of (Cr, Ni, Zr, Nb, V and Co) is promising. The main constraint is the limited number of chemical analyses which contain all the elements of each combination and the difficulty of evaluating the fundamental requirements for use of discriminant analysis which would permit more numerical methods of analyzing the results to be applied.

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Auf Diskriminanzanalyse beruhende mögliche Unterschiede in der Zusammensetzung von archaischen und postarchaischen Granuliten

Zusammenfassung Ausgehend von einem Datensatz mit 1685 Analysen granulitfazieller Gesteine wird eine durchschnittliche chemische Zusammensetzung für Granulite aus der unteren kontinentalen Kruste vorgeschlagen. Der Datensatz enthält sowohl archaische als auch postarchaische Granulite. Zur Untersuchung möglicher Unterschiede in der Zusammensetzung von archaischen und postarchaischen Granuliten wurde die Diskriminanzanalyse verwendet. Die Ergebnisse zeigen keinen eindeutigen Unterschied zwischen den beiden Altersgruppen, wenn man Hauptelemente, die SEE oder eine Kombination von (K₂O, U, Th, Rb und Ba) anwendet. Eine Kombination aus (Cr, Ni, Zr, Nb, V und Co) erscheint jedoch vielversprechend. Die wesentliche Einschränkung besteht in der begrenzten Anzahl an chemischen Analysen, die alle Elemente für jede Kombination enthalten sowie in der Schwierigkeit, die grundsätzlichen Erfordernisse für die Anwendbarkeit der Diskriminanzanalyse, die die Anwendung weiterer numerischer Methoden für die Analyse der Ergebnisse erlauben würden, abschätzen zu können.

     

Linnaeite from the Precambrian Raipas group of Finnmark,Norway

The previously described minerals of the linnaeite series occuring in the Borras and Raipas deposits near Alta, Finnmark, have been re-examined, mainly with the help of the electron microprobe. — As an introduction, a survey is made of the chemistry of the linnaeite series from published data and a new diagram is presented to show the relative variations of the four possible metallic elements. — The analyses confirm the respective chemical natures of the linnaeites from the two deposits and show a rather even chemistry within each deposit. Individual grains show inhomogeneities in element contents from outsides to centres and the forms of the inhomogeneities appear to vary depending on the relative abundance of the element concerned. The most abundant element in each case is relatively depleted in a very narrow outer zone or rim, whereas the minor elements show a more gradually diminishing (often irregular) content from grain boundary to centre. The intermediate elements show varying forms of distribution. The rim zones in the case of the major elements may be the result of diffusion out into the surrounding minerals, whereas the minor element distribution is possibly a primary one related to the growth of the linnaeite grains. — Results from one large, fractured linnaeite grain in the Raipas ore indicate considerable replacement by bornite along the internal fractures, though not at the original grain boundaries.

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Zusammenfassung Die früher beschriebenen Mineralien der Linneit-Serie, die in den Lagerstätten Borras und Raipas in der Nähe von Alta, Finnmark, vorkommen, wurden erneut untersucht, besonders mit der Elektronen-Mikrosonde. — Zunächst wird eine Übersicht der Daten über die Chemie der Linneit-Serie gegeben und ein neues Diagramm konstruiert, um die Variationsbreiten der vier metallischen Elemente von Linneit zu zeigen. — Die Analysen bestätigen die chemische Zusammensetzung der Linneite von den zwei Vorkommen, und zeigen eine weitgehende Übereinstimmung innerhalb jedes Vorkommens. Die Einzelkörner weisen Inhomogenitäten in der Elementverteilung vom Rand zur Mitte auf und ihre Form scheint mit der relativen Häufigkeit der betreffenden Elemente zu variieren. Das häufigste Element ist in jedem Fall in einer schmalen äußeren Zone relativ verarmt, während die untergeordneten Elemente eine mehr stufenweise Abnahme von Korngrenze bis Zentrum zeigen. Die intermediären Elemente zeigen wechselnde Verteilungsformen. Im Fall der Hauptelemente mag die verarmte äußere Zone ein Ergebnis von Diffusion in die umgebenden Mineralien sein, wogegen die Verteilung der untergeordneten Elemente möglicherweise primär, also an das Wachstum der Linneitkörner geknüpft ist. — Untersuchungen an einem großen aufgespaltenen Linneit-Korn aus dem Raipas-Erz deuten auf beträchtliche Verdrängungen durch Bornit entlang den inneren Spaltrissen, nicht aber entlang den ursprünglichen Korngrenzen.

     

Trace elements distribution and mineralogical composition in the < 2-μm size fraction of shales from the Southern Apennines,Italy

Summary Mineralogical composition and trace elements distribution in the < 2-m size fraction of Late Cretaceous-Oligocene shales from the Southern Apennines (Italy) are presented.The clay mineral assemblage consists of illite, smectite, kaolinite and minor chlorite. Analytical evidence points to a detrital micaceous precursor for illite and smectite. Accessory phases were also found. Chemical data, normalized with respect to the Post-Archean Australian Shales (PAAS), indicate depletion of Ba, Rb, Y, Zr and enrichment of Nb. PAAS-normalized REE-patterns exhibit a positive Eu anomaly and HREE depletion. A kaolinite-rich sample has high REE contents in contrast to smectite-rich fractions. A REE-pattern without appreciable Eu anomaly is displayed by the illite-rich sample.Statistical data processing indicates a link between Ti, P, Y, Zr, Nb and Yb, suggesting that accessory phases may play a role in controlling HREE and that the observed LREE/HREE fractionation may also be due to hydraulic sorting of these phases. An important La-kaolinite relationship accounts for the capability of this phase to host LREE. Smectite and, thus, adsorption mechanisms, appear to exert a limited role in distributing REE. The Eu anomaly is a source inherited feature, probably not determined solely by clay minerals.

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Spurenelement-Verteilung und mineralogische Zusammensetzung der < 2m Fraktion von Schiefern aus dem südlichen Appenin (Italien)

Zusammenfassung Die mineralogische Zusammensetzung und die Verteilung der Spurenelemente in der < 2 m Fraktion von spät-kretazischen-oligozänen Schiefern aus dem südlichen Appenin (Italien) werden in Übersicht gebracht. Die Tonmineral-Vergesellschaftung besteht aus Illit, Smectit, Kaolinit und kleineren Mengen von Chlorit. Analytische Daten weisen darauf hin, daß Illit und Smectit aus einem detritischen Glimmermineral hervorgegangen sein dürften. Auch akzessorische Phasen kommen vor. Chemische Daten zeigen gegenüber post-Archaischen australischen Schiefern (PAAS) eine Verarmung in Ba, Rb, Y, Zr und eine Anreicherung von Nb. PAAS-normalisierte SEE-Verteilungsmuster zeigen eine positive Eu Anomalie und eine Verarmung an HSEE. Eine Kaolinit-reiche Probe zeigt hohe Gehalte an gesamten SEE im Gegensatz zu einer Smectit-reichen. Die Illit-reiche Probe zeigt ein SEE-Verteilungsmuster ohne deutliche Eu Anomalie.Statistische Verarbeitung der Daten läßt eine Verbindung zwischen Ti, P, Y, Zr, Nb und Yb erkennen; dies weist darauf hin, daß akzessorische Phasen einen Einfluß auf die HSEE-Verteilung haben und daß die beobachtete LSEE/HSEE Fraktionierung auch auf hydraulische Sortierung dieser Phasen zurückgehen könnte. Es gibt eine bedeutsame Beziehung zwischen La und Kaolinit und diese unterstreicht die Fähigkeit des Kaolinits für die Aufnahme von LSEE. Smectit und Adsorptionsmechanismen scheinen eine geringe Rolle für die Verteilung der SEE zu spielen. Die Eu Anomalie ist eine Erscheinung, die auf die Quelle der sedimentären Minerale zurückgeht und wahrscheinlich nicht ausschließlich durch Tonminerale bestimmt wird.

     

Petrology of clinopyroxenite ejecta from Somma-Vesuvius and their genetic implications

Summary A suite of clinopyroxenite nodules, megacrysis and associated lavas from Somma-Vesuvius, Italy, has been investigated to establish its possible genetic relationships with the leucitebearing lavas of the Roman Region. The clinopyroxenites are essentially composed of clinopyroxene + mica and subordinate olivine, plagioclase, spinels, apatite and glass. The megacrysts are clinopyroxene fragments. The associated lavas are leucite-tephrites and a tephritic leucitite.The mineralogy of the clinopyroxenites is distinctive but gradational to that of the Somma-Vesuvius lavas and reflects subvolcanic crystallization of a silica-undersaturated, mafic magma. The megacrystic clinopyroxene is probably related to the clinopyroxenites.The chemical composition of the clinopyroxenites shows strong affinites to that of the Somma-Vesuvius lavas and corresponds to leucite basanite compositions. Interstitial glass in the clinopyroxenites represents a residual liquid from clinopyroxenite crystallization. This glass approaches the chemical composition of the Somma tephrites.The experimental melting of two clinopyroxenites at 1 atm demonstrates that the essential assemblage of the Somma-Vesuvius lava, leucite + clinopyroxene, may develop from basanite compositions where olivine disappears by reaction with the liquid to form clinopyroxene. It is concluded that the clinopyroxenites represent basanitic magma crystallized at depth and that the Somma-Vesuvius leucite-bearing lavas are potential derivatives of this magma.

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Petrologie von Klinopyroxenit-Auswürflingen von Somma-Vesuv und ihre genetische Bedeutung

Zusammenfassung Leucit-Tephrite und tephritische Leucitite der Romana enthalten Klinopyroxenit-Einschlüsse sowie Kristalle von Klinopyroxen, Glimmer, und untergeordnet Olivin, Plagioklas, Spinell, Apatit und Glas. Die genetischen Beziehungen zwischen Laven und Einschlüssen wurden an Hand der Ergebnisse petrologischer und geochemischer Untersuchungen überprüft.Die Mineralogie der Klinopyroxenite kann mit der der Somma-Vesuv-Laven korreliert werden und weist auf subvulkanische Kristallisation eines Si-untersättigten, mafischen Magmas hin.Die chemische Zusammensetzung der Klinopyroxenite zeigt deutliche Beziehungen zu den Laven von Somma-Vesuv und entspricht einem leucit-basanitischen Typ. Restschmelze der Klinopyroxenit-Kristallisation ist als Glas auf der Intergranulare erhalten. Die Zusammensetzung dieser Gläser ähnelt der von Somma-Tephriten.Schmelzversuche an zwei Klinopyroxeniten bei 1 atm zeigen, daß die wichtigste Mineralassoziation der Somma-Vesuv-Laven, Leucit und Klinopyroxen, aus einer basanitischen Zusammensetzung abzuleiten sind. Olivin verschwindet dabei durch Reaktion mit der Schmelze und Klinopyroxen wird gebildet. Die Untersuchungen lassen erkennen, daß die Klinopyroxenite Kristallisationsprodukte in der Tiefe erstarrter basanitischer Magmen sind, und daß die leucitführenden Magmen von Somma-Vesuv als mögliche Abkömmlinge dieser Magmen zu sehen sind.

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With 3 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     

Zur Lagerstättengenetischen Deutung der Isotopenverhältnisse am Blei und Schwefel

Zusammenfassung Es werden einige der Voraussetzungen untersucht, unter denen sich aus den Isotopenverhältnissen von Blei, Schwefel und anderen am Aufbau einer Lagerstätte beteiligten Elementen Aussagen über die Bildungsbedingungen und genetischen Zusammenhänge herleiten lassen.Am Blei interessiert in diesem Zusammenhang in erster Linie die Anomalie gegenüber demHolmes-Houtermanschen Bleimodell, während das Absolutalter nur zur Kontrolle bzw. zum Einhängen in das geologische Zeitschema benötigt wird. Auf die Entstehungsursachen der Anomalien wird im Abschnitt B eingegangen.Bei den leichteren Elementen — wie z. B. H, C, O und S — treten im Verlaufe geochemischer Prozesse Isotopen-Trenn-Effekte auf, und man kann daher aus den Isotopenverhältnissen bspw. auf eine voraufgegangene Teilnahme am exogenen Kreislauf schließen. Derartige Messungen sollen möglichst vollständig in die Untersuchungen einbezogen werden und wurden im vorliegenden Programm bereits für den Schwefel des Bleiglanzes (PbS) durchgeführt (Abschnitt C).Im Abschnitt D wird kurz auf die Meßtechnik eingegangen, und Abschnitt E gibt einen Überblick auf die Meßergebnisse an Lagerstätten des Westharzes (Oberharz, St. Andreasberg, Rammelsberg). Die Auswertung der Blei-Messungen (Abschnitt F) und Schwefel-Messungen (Abschnitt G) bringt für das gewählte Modell-Arbeitsgebiet interessante Ergänzungen der bekannten genetischen Zusammenhänge, so daß die Übertragung der Untersuchungstechnik auf andere Lagerstättengebiete nützlich erscheint.Die Messungen wurden größtenteils im Massenspektrometer-Laboratorium der Bundesanstalt für Bodenforschung, Hannover, durchgeführt. Das Probenmaterial stammt aus eigenen Aufsammlungen sowie aus den Sammlungen der Herren Berging. E.Bock, St. Andreasberg, Dr. E.Kraume, Goslar, und Prof. Dr. H.Rose, Hamburg. Außerdem wurden die ersten Teilergebnisse eines gemeinsam mit Herrn Dr.-Ing. H.Hüttenhain, Clausthal, begonnenen Untersuchungsprogramms verwertet.Ich möchte an dieser Stelle allen im Text genannten Herren für die Überlassung von Untersuchungsmaterial und für fruchtbare Anregungen danken, vor allen Dingen aber auch meinem bisherigen Kollegen, Herrn Dipl.-Phys. H.Lenz, sowie den Damen M.Fassbender, U.Rätsch und U.Römer für die Durchführung der zahlreichen Analysen und Auswertungen.     

Phlogopite in calc-alkaline lamprophyres of Northern England

Summary Phlogopite mica is the major unaltered phase in minette and kersantite dikes in the Cross Fell and Taythes inliers in northwestern England. The compositional zonation trend in the micas from Mg-rich, Cr-bearing cores to Fe, Ti, Ba-rich, low Cr margins, or rims, is similar to that reported for micas from minettes and kersantites worldwide. Complex mantling and zoning trends suggest that the phenocrystal mica assemblage is a hybrid one formed by the mixing of magmas of broadly similar composition which have undergone different amounts of fractional crystallization. The magmas are considered to have beeen produced in a continuously replenished fractionating magma chamber. The lamprophyres have a common source and were probably derived by the extensive fractionation of a basic mantle-derived magma.

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Phlogopit in kalk-alkalischen lamprophyren von Nord-England

Zusammenfassung Phlogopit ist die wichtigste, unveränderte Phase in Minetten und kersantitischen Gängen in den Cross Fell and Taythes Gebieten von Nordwest-England. Die Zonierung der Zusammensetzung in den Glimmern von Mg-reichen, Cr-führenden Kernen zu Fe, Ti, Ba-reichen Rändern mit niedrigen Cr-Gehalten ist ähnlich der, die von Glimmern in Minetten und Kersantiten weltweit ermittelt wurde. Komplexe Ummantelung und Zonierung weisen darauf hin, daß die Glimmer-Vergesellschaftung, die weithin idiomorph ist, durch die Mischung von Magmen weithin ähnlicher Zusammensetzung entstanden ist, welche in verschiedenem Ausmaß von Kristallisationsfraktionierung betroffen waren. Die Magmen dürften in einer kontinuierlich aufgefüllten, fraktionierten Magmenkammer entstanden sein. Die Lamprophyre haben einen gemeinsamen Ursprung und gehen wahrscheinlich auf die extensive Fraktionierung eines basischen Magmas von Mantel-Herkunft zurück.

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With 5 Figures     

Significance of the pyroxene chemistry from leucite-bearing and related assemblages

Summary The mineral chemistry of the pyroxene from representative suites of leucite-bearing and related assemblages occurring in south-west Uganda, Roman Region, Australia and Antarctica is considered in terms of some serial characteristics of the host rocks. The pyroxene compositions show distinct and systematic chemical variations, which are evaluated in terms of the ratios Ti/Al and (2–Si)/Al=Td, calculated from the structural formula. Both ratios generally increase from early- to late-crystallized pyroxene compositions but the variations are typical of individual rock series and depend on the level of alkalinity of the host rocks, i.e. (Na+K)/Al and the pressure under which the pyroxene crystallized. Low Ti/Al and Td values result largely from the influence of pressure, while Ti/Al>0.5 and Td>1.0 reflect the chemistry of the host rock, particulary in terms of high (Na+K)/Al ratio. Some experimental data bearing on the genetic interpretation of the pyroxene chemistry from the above assemblages are reappraised.

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Zur Bedeutung des Pyroxen-Chemismus in Leuzit-führenden und verwandten Gesteinen

Zusammenfassung Die Mineralchemie des Pyroxens aus repräsentativen Leuzit-führenden und verwandten Gesteinen in Südwest-Uganda, in der Romana, in Australien und in der Antarktis steht in Beziehung zur Charakteristik der Muttergesteine. Die Zusammensetzungen der Pyroxene zeigen klare und systematische chemische Variationen, die auf der Basis der aus der Strukturformel berechneten Verhältniszahlen Ti/Al und (2-Si)/Al=Td bewertet werden. Beide Verhältniszahlen nehmen grundsätzlich von früh- zu spätkristallisierten Pyroxenen zu, jedoch sind diese Variationen typisch für bestimmte Gesteinsserien und abhängig vom Grad der Alkalinität des Muttergesteins, d.h. (Na+K)/Al und vom Druck unter dem der Pyroxen kristallisierte. Niedrige Ti/Al und Td-Werte resultieren vor allem aus dem Einfluß des Druckes, während Ti/Al>0,5 und Td>1,0 die chemische Zusammensetzung des Muttergesteins reflektieren, besonders im Hinblick auf hohe Na+K/Al-Verhältnisse. Einige experimentelle Daten zur genetischen Interpretation des Pyroxen-Chemismus aus den oben genannten Vorkommen werden im Lichte dieser neuen Ergebnisse betrachtet.

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With 2 Figures     

Geochemistry of blackwall sequences in the Habachtal emerald deposit,Hohe Tauern,Austria Part 1: Presentation of geochemical data

Summary The Habachtal emerald deposit, Hohe Tauern, is composed of blackwall sequences of the type: serpentinite — talc schist — ±chlorite schist or actinolite schist — biotite schist —albite gneiss and/or micaschist. 2 serpentinites, 33 blackwall rocks, 9 micaschists, 10 albite gneisses, and 5 aplitic gneisses were analyzed for major elements, and for Li, Be, Cr, Ni, Zn, Zr, Sn, in 36 samples also for Sc, Cu, Rb, Sr, Cs, Ba, W. The blackwall formation is due to a metasomatic exchange involving a transfer of Mg from the serpentinite to the silicic country rock, and of Si, Ca, K, and Al from the country rock to the serpentinite. Some of the trace elements were also mobile: Compared to serpentinite, Li and Be were enriched in all the blackwall rocks, and Sn and Cs in the actinolite, chlorite, and biotite schists; Sr was concentrated in the dolomite-bearing talc schists, and Zn, Rb, and Ba predominantly in the biotite schists.

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Geochemie der Blackwall-Folgen in der Smaragd-Lagerstätte Habachtal, Hohe Tauern, Österreich. Teil 1: Darstellung der geochemischen Daten

Zusammenfassung Die Smaragd-Lagerstätte Habachtal, Hohe Tauern, besteht aus Blackwall-Folgen vom Typ: Serpentinit — Talkschiefer — ±Chloritschiefer oder Aktinolithschiefer — Biotitschiefer — Albitgneis und/oder Glimmerschiefer. Von 2 Serpentiniten, 33 Blackwall-Gesteinen, 9 Glimmerschiefern, 10 Albitgneisen und 5 Aplitgneisen wurden chemische Analysen der Hauptelemente und von Li, Be, Cr, Ni, Zn, Zr, Sn vorgelegt; 36 Proben wurden auch auf Sc, Cu, Rb, Sr, Cs, Ba und W analysiert. Die Blackwall-Bildung geht auf einen metasomatischen Austausch zurück, bei dem Mg aus dem Serpentinit ins Nebengestein, Si, Ca, K und Al aus dem Nebengestein in den Serpentinit transportiert wurden. Daneben waren auch einige Spurenelemente mobil: Im Vergleich zum Serpentinit wurden Li und Be in allen Blackwall-Gesteinen, Sn und Cs in den Aktinolith-, Chlorit- und Biotitschiefern angereichert; Sr wurde(n) in den dolomitführenden Talkschiefern, Zn, Rb und Ba hauptsächlich in den Biotitschiefern konzentriert.

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With 5 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     

High-field-strength elements in Javanese arc basalts and chemical layering in the mantle wedge

Summary Quaternary basalts from the Java-Bali sector of the Sunda arc show the following characteristics: As the vertical distance increases between the seismic Benioff zone and the respective eruptive centre, high-field-strength elements (HFSE's) increase in abundance and Zr/Nb and Hf/Nb decrease in value. If subduction processes do not affect the abundance and ratios of HFSE's, both of these trends are consistent with a progressively enriched mantle wedge with depth, independent of any metasomatism by the northward subducting Indian Ocean plate. Furthermore, the volcanic rocks display negative trends between Nb/U-Zr/Nb, Nb/U-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, and K/Nb-K and positive ones between Zr/Nb-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and Ce/Pb-Nb/U. Also, Nb-depletion (Nb/Nb*), as measured on mantle normalized incompatible-trace-element diagrams, decreases in size with increasing distance to the Benioff zone. These trends are in accord with a model in which the slab-derived metasomatic component-which is low in HFSE abundance-makes a greater chemical imprint on shallower, depleted mantle than on deeper, enrichedmantle. The nature of the chemical layering within the mantle magma source beneath Java implies that this source may be part of the lithospheric mantle.

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HFSE-Elemente in Basalten des Java-Bogens und chemischer Lagenbau im Mantelkeil

Zusammenfassung Quartäre Basalte des Java-Bali Sektors des Sunda-Bogens zeigen die folgenden Charakteristika: Mit zunehmender Vertikaldistanz zwischen der seismischen Benioff Zone und den betreffenden Eruptivzentren nehmen die Elemente hoher Feldstärke (HFSE's) zu, während die Zr/Nb und Hf/Nb Verhältnisse abnehmen. Sofern Subduktionsprozesse die Häufigkeit und die Verhältnisse der HFSE's nicht beeinflussen, sind beide Trends in Übereinstimmung mit einem mit der Tiefe zunehmend angereicherten Mantelkeil, unabhängig von Metasomatose durch die nach Norden abtauchende indische Ozeanplatte. Darüber hinaus zeigen die vulkanischen Gesteine negative Trends zwischen Nb/U-Zr/Nb, Nb/U-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, and K/Nb-K, sowie positive Trends zwischen Zr/Nb-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr und Ce/Pb-Nb/U. Auch die Nb-Verarmung (Nb/Nb*) wie she auf Mantelnormalisierten Diagrammen der inkompatiblen Spurenelemente dargestellt wird, nimmt mit zunehmender Distanz von der Benioff-Zone zu. Diese Trends sind in Übereinstim-mung mit einem Modell, in deco die auf die abtauchende kruste zurückzuführende metasomatische Komponente - mit niedrigen HFSE Gehalten — einen größeren chemischen Einfluß auf den seichten, verarmten Mantel als auf den tiefen, angereicherten Mantel ausübt. Die Art des chemischen Lagenbaus in der Mantel-Magmaquelle unterhalb Java weist darauf hin, daß these Quelle Teil des lithosphdrischen Mantels sein kann.

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With 9 Figures     

Mineralogical and geochemical investigation of some pegmatites from the Mashad area,northeastern Iran

Summary Pegmatitic dikes and masses of various sizes occur in a granite intrusion in the Mashad area, northeastern Iran. Their geochemistry, as well as that of the parent granite was investigated using some 40 specimens. Major constituents and trace elements were determined by means of X-ray fluorescence and spectrographic methods. Anomalously high concentrations of Be and Nb and indications of their minerals beryl and columbite were observed. Therefore, the pegmatites of this area may prove to be a potential source for Be, Nb, Ta and possibly Li.

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Mineralogische und geochemische Untersuchung einiger Pegmatite aus der Gegend von Mashad, Nordost-Iran

Zusammenfassung In einer Granitintrusion in der Gegend von Mashad, Nordost-Iran, kommen pegmatitische Gänge und Massen verschiedener Größe vor. Unter Verwendung von etwa 40 Proben wurde ihre Geochemie und die ihres Muttergranites untersucht. Die Hauptbestandteile und Spurenelemente wurden mit Röntgenfluoreszenz und spektrographischen Methoden bestimmt. Außergewöhnlich hohe Konzentrationen an Be und Nb und Hinweise auf ihre Minerale Beryll und Columbit wurden beobachtet. Die Pegmatite dieser Gegend könnten sich folglich als potentielle Lieferanten für Be, Nb, Ta und möglicherweise Li herausstellen.

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With 1 Figure     

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