Coexisting copper sulphides and sulphosalts in the Abakaliki Pb-Zn deposit,lower Benue Trough (Nigeria) and their genetic significance

Summary The Abakaliki lead-zinc deposit in the lower Benue Trough (Nigeria) represents the largest of a series of fracture controlled base metal deposits within the Lower Cretaceous (Albian) Asu River Group shales. Field evidence, ore microscopy and electron microprobe analysis of the lodes, suggest that the vein mineralization commenced with pre-ore precipitation of diagenetic marcasite, pyrite and minor gel-like colloform textured schalenblende and galena especially at the vein/wall rock contacts. This was succeeded by an ore stage consisting mainly of sphalerite, galena, chalcopyrite and pyrite. Accessories include bournonite and boulangerite. There was also a later introduction of complex intergrowths comprising bornite, chalcocite, enargite, and tennantite. In addition a lead/iron bearing copper sulphide and a copper bismuth sulphide of wittichenite composition (Cu₆Bi₂SO₆), the optical parameters of which do not agree with those of wittichenite, were also introduced. The late stage copper sulphides and sulphosalts were formed as replacements of earlier lower temperature (ca. 170°C) main phase mineralization, when temperature rose in minimum up to 230°C.

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Koexistierende Kupfer-Sulfide und Sulfosalze in der Blei-Zink-Iagerstätte Abakaliki, Unterer Benue-Graben (Nigeria) und ihre genetische Bedeutung

Zusammenfassung Die Blei-Zink-Lagerstätte Abakaliki im Unteren Benue-Graben (Nigeria) ist die größte einer Reihe von durch Bruchstrukturen bestimmten Buntmetallagerstätten innerhalb der unterkretazischen (Albian) Asu River Group Shales. Geländebeobachtungen, Erzmi-kroskopie undzeigen, Mikrosondenanalysen zeigen, daß die Gangmineralisation mit der Ablagerung von diagenetischem Markasit, Pyrit und, in kleinerem Ausmaß gel-ähnlicher kolloformer Schalenblende und Bleiglanz, besonders an den Kontaktzonen zwischen Gängen und Nebengestein begonnen hat. Darauf folgte ein Stadium der Erzablagerung, wobei es hauptsächlich zur Bildung von Zinkblende, Bleiglanz, Kupferkies und Pyrit kam. Bournonit und Boulangerit kommen als Nebengemengteile vor. Schließlich gab es eine spätere Bildung von komplexen Verwachsungen, die aus Bornit, Kupferglanz, Enargit und Tennantit bestehen. Außerdem kam es zum Absatz eines Blei-Eisenführenden Kupfersulfids und eines Kupfer-Wismut-Sulfids, dessen Zusammensetzung mit der von Wittichenit (Cu₆B2₂S₆) übereinstimmt, dessen optische Parameter jedoch anders sind. Die späten Kupfersulfide und Sulfosalze wurden durch Verdrängung von früheren Tieftemperaturerzen (ca. 170°C) der Hauptphase gebildet, wo die Temperaturen mindestens bis auf 230°C anstiegen.

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With 4 Figures     

Schwefelisotopenzusammensetzung von Baryten aus den Ost- und Südalpen

Zusammenfassung Die Schwefelisotopenzusammensetzung von 91 Barytproben von 47 Vorkommen in den Ost- und Südalpen wurde gemessen. Es ergab sich, daß die Baryte der meisten schichtgebundenen Lagerstätten die Isotopenzusammensetzung des Meerwassers der Epoche, die man für die Sedimentation annehmen kann, aufweisen. Daraus folgt, daß das Sulfat der Baryte im allgemeinen aus altpaläozoischem, devonischem, karbonitischem, permischem und triadischem Meerwasser stammt. Nur ausnahmsweise wurden die Isotopenhäufigkeiten durch anorganische oder bakterielle Fraktionierung nennenswert beeinflußt.

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Sulphur Isotope Composition of Barites from the Eastern and Southern Alps

Summary The isotopic compositions of 91 barite samples originating from 47 occurrences of the Eastern and Southern Alps have been investigated. Barites of most strata-bound deposits reflect the isotopic composition of the sea-water sulfate at the time of deposition. In general, it can be shown that the sulphur in barites of strata-bound Alpine deposits has been derived from lower Paleozoic, Devonian, Carboniferous, Permian or Triassic sea water sulfate. Only in a few cases has the isotopic composition been changed significantly by inorganic or bacterial fraction processes.

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Mit 1 Abbildung     

Metamorphe Basalte und Tuffe des Stavanger-Gebietes

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

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Metamorphic rocks of basaltic origin of the Stavanger-district

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

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

Zur Kristallstruktur des Bismuthinits,Bi2S3

Zusammenfassung Es wurde eine Bestimmung der Kristallstruktur des Bismuthinits Bi₂S₃, die bisher nur als Analogie der Antimonitstruktur bekannt war, durchgeführt. Es zeigte sich, daß die Kristallstruktur des Bismuthinits weitgehend mit der von Antimonit übereinstimmt. Die Koordinationspolyeder sind allerdings regelmäßiger als beim Sb₂S₃ und bei einem der beiden kristallographisch unabhängigen Bi-Atome zeigt sich bei genauer Betrachtung ein deutlicher Unterschied, so daß die Koordination von diesem als 3+3+1 gegenüber 3+2+1 beim Antimonit bezeichnet werden kann.

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The crystal structure of bismuthinite

Summary The crystal structure of bismuthinite Bi₂S₃ was determined. It showed that the analogy to the structure of stibnite is correct in general. The coordination polyhedra are more regular compared to those in Sb₂S₃. One of the crystallographic independent Bi-atoms shows a distinct difference in coordination, 3+3+1, compared to the equivalent atom in antimonite, 3+2+1.

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Mit 1 Abbildung     

Genese und Paragenese der Minerale Chloritoid und Staurolith in den Ostalpen

Zusammenfassung Die Bildung der Paragenesen von Chloritoid und Staurolith ist nicht nur von den Druck-und Temperaturbedingungen bei der Metamorphose abhängig, sondern auch weitgehend vom Chemismus der Ausgangsgesteine. Es werden die Vorkommen dieser Paragenesen im österreichischen Anteil der Ostalpen beschrieben und ihr Mineral bestand und Chemismus angegeben. Das chemisch bedingte Bildungsfeld des Stauroliths ist weiter ausgedehnt als das des Chloritoids; das erklärt die relativ größere Häufigkeit des Stauroliths. Wenn Biotit nicht vorhanden ist, kann angenommen werden, daß die betrachtete Paragenese im Gleichgewicht gebildet wurde, bei Vorhandensein von Biotit handelt es sich um rückschreitende Metamorphose. Die Ausbildung der Umwandlung von Spinell in Chloritoid konnte bewiesen werden.

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Genesis and paragenesis of the minerals chloritoid and staurolite in the Eastern Alps

Summary The formation of the paragenesis of chloritoid and staurolite depends not only on pressure and temperature during metamorphism, but also on the chemical composition of the parent rocks. The occurrences in the Austrian parts of the Eastern Alps are described. Their mineralogical and chemical composition is given. The chemical influenced field of formation of staurolite is bigger than that one of chloritoid. This proves that staurolite bearing rocks are more frequent than chloritoid bearing rocks. If biotite is not present in the rock, one may assume, that the paragenesis was built in equilibrum. If biotite is present, retrograd metamorphism may be assumed. Formation of the paragenesis of spinel and chloritoid is described.

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Mit 4 Abbildungen     

Syntheses of selenian valleriite

Summary Selenium traces in valleriite are known, but their actual position in the structure remains to be clarified. This has been attempted in this study, the complete valleriite-selenium valleriite solid solution series (with chalcopyrite and cubanite layers) were sythesized under hydrothermal conditions at 450°C and 1 kb pressure in collapsible gold tubes.

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Synthese von Selenvalleriit

Zusammenfassung Valleriite mit Selenspuren sind bekannt, aber die Position des Se in der Valleriit-Struktur bedarf noch der Klärung. Dies ist die Fragestellung der folgenden Arbeit. Die komplette Mischkristallreihe Valleriit-Selen-Valleriit wurde untersucht, und zwar sowohl mit Kupferkies als auch mit Cubanitschichten; die Synthese ließ sich unter hydrothermalen Bedingungen bei 450°C und 1 kb Druck in kollabierenden Goldkapseln verwirklichen.

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With 2 Figures     

Mantled feldspars in alkali rhyolite from Oki-Dogo island,Japan

Summary Feldspar phenocrysts in alkali rhyolite from Oki-Dogo island in the Sea of Japan show mantled textures with cores of anorthoclase and rims of sanidine. These feldspars were examined by electron microscopy, X-ray diffraction and X-ray microanalysis. Anorthoclase first crystallized, then was partially resorbed, and finally sanidine overgrew on the anorthoclase. Saw-tooth or comb-like interfaces between the cores and rims were likely formed at the magmatic stage of resorption and overgrowth. Optically perthitic intergrowths appear in thin sections cutting saw-tooth or comb-like interfaces of the mantled feldspars. The sanidine preserves primary cryptoperthitic textures of a periodicity smaller than 10 nm, which are considered to have been produced by subsolidus exsolution after the resorption event ended. The anorthoclase has no exsolution texture under an electron microscope.

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Feldspatkristalle in Alkali-Rhyolith von der Insel Oki-Dogo, Japan

Zusammenfassung Feldspatkristalle in Alkali-Rhyolith von der Oki-Dogo Insel im Japanischen Meer zeigen ummantelte Texturen mit Kernen von Anorthoklas und Rändern von Sanidin. Diese Feldspate wurden mit Elektronenmikroskopie, Röntgendiffraktion und Mikrosondenanalyse untersucht. Anorthoklas kristallisierte zuerst, wurde dann teilweise resorbiert und schließlich wuchs Sanidin über den Anorthoklas. Sägezahn- und Kamm-ähnliche Grenzen zwischen Kernen und Rändern wurden wahrscheinlich wahrend des magmatischen Stadiums von Resorption und Überwachsung gebildet. Unter dem Mikroskop erkennt man, daß perthitische Verwachsungen durch Sägezahn- oder Kamm-artige Grenzen der ummantelten Feldspäte hinwegsetzen. Der Sanidin erhellt primäre kryptoperthitische Texturen mit einer Periodizität von > 10 nm, die als Produkte einer Subsolidus-Entmischung nach der Resorption interpretiert werden. Anorthoklas läßt unter dem Elektronenmikroskop keine Entmischungstexturen erkennen.

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With 6 Figures     

Sedimentpetrographische Untersuchungen des Flammenmergels

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden tonig-kalkig-kieselige Proben des Flammenmergels aus einem Profil von Wrisbergholzen sowie Einzelproben von der Hohen Schanze und von Othfresen-Liebenburg hauptsächlich optisch und röntgenographisch untersucht.Als wesentliche Komponenten treten auf: verschiedene Modifikationen der Kieselsäure (Quarz, Chalcedon, Opal), Calcit, Muskovit, Montmorillonit und Glaukonit. Es wurde festgestellt, daß der Flammenmergel sehr verschieden ausgebildet sein kann: neben Kalkbänken gibt es mehr kieselige Partien, daneben auch lockere tonig-mergelige Schichten.Es wurde versucht, das Vorhandensein von Opal, Chalcedon und neugebildetem Quarz zu erklären. Dabei wurde angenommen, daß die im Flammenmergel häufig vorkommenden Kieselorganismen unter hohem pH-Wert aufgelöst und die dadurch gelöste Kieselsäure bei niedrigem pH-Wert wieder ausgeflockt wurde. Nach seiner Zusammensetzung ist der Flammenmergel ein chemisch-biogenes Sediment mit klastischem Anteil (maximal 30%).

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Argillaceous-calcareous-siliceous samples of the flammenmergel from a section at Wrisbergholzen and some samples from Hohe Schanze and Othfresen-Liebenburg were investigated mainly with optical and X-ray methods.The essential components are: different modifications of SiO₂ (quartz, chalcedony, and opal), muscovite, montmorillonite, and glauconite.It can be seen that the flammenmergel occurs in different forms: limestone beds change to more siliceous parts or loose, argillaceous-marly beds.An explanation for the occurence of opal, chalcedony, and newly formed quartz is given. It was assumed that siliceous organisms, abundant in the flammenmergel, were dissolved under a high pH-value and that the so-formed SiO₂-solution coagulated under a low pH-value.According to its composition, the flammenmergel is a chemical-biogenetic sediment containing clastic components up to 30%.

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Diese Arbeit wurde hauptsächlich im Rahmen des Studiums als Vorarbeit im Jahr 1962/63 ausgeführt. Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. C. W. Correns möchte ich für die Überlassung des Themas und sein förderndes Interesse sehr danken. Für sehr anregende Diskussionen danke ich Frau Dr. P. Schneiderhöhn und Herrn Prof. Dr. O. Braitsch. Für freundliche Unterstützung bei der Probenbeschaffung und einige Hinweise möchte ich Herrn Dr. F. Schmid vom Niedersächsischen Landesamt für Bodenforschung und Herrn Dr. H. Kolbe vom Erzbergbau Salzgitter danken. Fräulein Uebach sei für die Ausführung der chemischen Vollanalysen gedankt.     

Die Stilpnomelan-Mineralien und ihr Vorkommen in Österreich

Zusammenfassung Eine Reihe von Vorkommen von Stilpnomelan-Mineralien wurde untersucht, wobei sich herausstellte, daß zahlreiche Angaben über entsprechende Vorkommen zu revidieren sind. Die beiden Vorkommen in der Gösleswand südlich des Großvenediger (Osttirol) und am Nordrand der Hohen Tauern im Wolfsbachtal (Salzburg) wurden auf ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften hin untersucht, wobei es sich ergab, daß alle speziellen Stilpnomelan-Eigenschaften auch für diese beiden Mineralien zutreffen, bei denen es sich um besonders aluminiumreiche Glieder dieser Mineralgruppe handelt. Im Verlauf thermischer Untersuchungen ließ sich, entgegen den Angaben in der Literatur, eine höhere thermische Stabilität des Gitters feststellen. Für die Rekristallisation von Mineralien der Stilpnomelangruppe ist ein spezieller Schritt der Gesteinsmetamorphose, der durch hohe Mobilität der chemischen Komponenten charakterisiert ist, anzunehmen.

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Stilpnomelane-minerals and their occurrence in Austria

Summary Several Austrian occurrences of a mineral, described in the literature as a member of the stilpnomelane group were investigated. It was found that many of these occurrences are chlorites or biotites and not stilpnomelane minerals.The stilpnomelane from the Gösleswand (Laßöhrlinggruppe, south of the Großvenediger, Osttirol) and from the Wolfsbachtal (northern margin of the Hohen Tauern, Salzburg) were investigated by physical and chemical methods. These two minerals are richer in Al₂O₃ than the stilpnomelanes described from other localities. Compared with the statements of other authors, a higher, thermal stability of the mineral was found.For the recrystallization of stilpnomelane minerals it is necessary to infer a special step of rock metamorphism. This step is characterized by a very high mobility of chemical compounds.

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Mit 6 Abbildungen     

Native ruthenium in tantalum carbide concentrates from the Ural mountains,USSR

Summary Native Ru has been found in several samples of tantalum carbide collected in the Urals before 1914. Ru crystallized with a rectangular habit but now has hexagonal symmetry. The chemical composition is Ru-Ta alloy (Ta = 7.56 ± 0.7 wt%) and it is entirely devoid of other PGEs. This unusual composition, the fact that PGMs are not found intergrown with the Ru, and that magnetite and ilmenite, rather than chromite, are found among the associated placer minerals, indicates that the petrological affinity of the Ru is pyroxenitic, rather than dunitic or peridotitic. It is suggested that pure native Ru is more widespread than hitherto observed and that identification may be impeded by specific detection difficulties which were met with during this study (i.e., extremely small sizes, strong adhesive properties, unfavourable optical properties).

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Gediegenes Ruthenium in Tantalcarbid-Konzentraten aus dem Ural, USSR

Zusammenfassung Gediegenes Ruthenium wurde in einigen Tantalcarbidproben, die vor 1914 im Ural aufgesammelt wurden, gefunden. Ruthenium kristallisierte mit rechteckigem Habitus, zeigt nun aber hexagonale Symmetrie. Es handelt sich um eine Ru-Ta Legierung (Ta = 7.56 ±0.7 Gew.%). Andere PGE's fehlen vollständig. Diese ungewöhnliche chemische Zusammensetzung, die Tatsache, daß andere Platingruppenminerale nicht mit Ruthenium verwachsen vorkommen und das Vorherrschen von Magnetit und Ilmenit, gegenüber Chromit, in den begleitenden Seifenmineralen, weisen darauf hin, daß Ruthenium eher von pyroxenitischen als von dunitischen oder peridotitischen Gesteinen stammt. Vermutlich ist gediegenes Ruthenium weiter verbreitet als bisher beobachtet. Es wurde aber wegen seiner schwierigen Bestimmung (extrem kleine Korngröße, starke adhäsive Eigenschaften, ungünstige optische Eigenschaften) bisher selten beschrieben.

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With 5 Figures     

Metasomatic effects in the Faraday Metagabbro,Bancroft, Ontario,Canada

Summary The Middle Proterozoic Faraday Metagabbro in the Bancroft area of eastern Ontario has been subjected to syn-orogenic textural and mineralogical modifications resulting in the formation of scapolite-bearing metagabbro and gabbroic blastomylonite assemblages. The elemental flux during cryptic and overt scapolitization has been calculated usingGresens general metasomatic equation which applies corrections for density and volume changes during alteration. Metasomatic variation diagrams using analyses from two primary gabbros and six altered rocks indicate that Na, K, Cl, Li, Rb, and Ba are the principal introduced elements and that Cu and S were removed. These changes are very similar to those involved in the formation of metasomatic nepheline-bearing rocks elsewhere in the district and, furthermore, nephelinization and scapolitization were broadly coincident in time and space. It is concluded that the nephelin- and scapolite-bearing rocks and their cryptic facies are different manifestations of the same metasomatic agent and that the source of the fluids was a possible horizon of evaporitic sediments within the country rocks in which the gabbro was emplaced.

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Metasomatose im Faraday-Metagabbro, Bancroft, Ontario, Kanada

Zusammenfassung Der Mittel-proterozoische Faraday-Gabbro in der Umgebung von Bancroft (Ost-Ontario) erfuhr synorogene Veränderungen in Textur und Mineralogie, die zur Bildung skapolit-haltiger Metagabbros und gabbroider Blastomylonite führten. Die während kryptischer und offener Skapolitisierung stattfindende Elementtransport wurde mit Hilfe der vonGresens entwickelten generellen metasomatischen Gleichung errechnet; Korrekturen für Varänderungen in spezifischer Dichte und Volumen wurden angebracht. Metasomatische Variationsdiagramme basierend auf Analysen an zwei primären Gabbros und sechs modifizierten Gesteinen zeigen, daß Na, K, Cl, Li, Rb und Ba die hauptsächlich zugeführten Elemente darstellen, und daß Cu-und S-Konzentrationen abgebaut wurden. Diese Veränderungen sind vergleichbar mit solchen, wie sie bei der Bildung metasomatischer, Nephelin-haltiger Gesteine erkannt wurden. Außerdem fallen Nephelinisierung und Skapolitisierung zeitlich und räumlich in etwa zusammen. Daraus kann geschlossen werden, daß Nephelin- und Skapolit-haltige Gesteine und deren kryptische Phasen durch den gleichen metasomatischen Prozeß entstanden sind, und daß die Herkunft der umwandelnden Lösungen möglicherweise in evaporitischen Sedimenten zu suchen ist, in die der Gabbro intrudierte.

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With 3 Figures     

Phenocryst/matrix trace-element partition coefficients for hawaiite-trachyte lavas from the Ellittico volcanic sequence (Mt. Etna, Sicily, Italy)

Summary A set of phenocryst/matrix partition coefficients was obtained for up to 29 trace elements (ICP-MS analyses) in hawaiite to trachyte lavas from the Ellittico volcanic sequence (Mt. Etna system, Sicily). Partition coefficients were determined for plagioclase, clinopyroxene, olivine, kaersutite and Ti-magnetite. These phases, along with apatite (not analysed in this work), constitute the common fractionating solid assemblage of alkaline magmas feeding Mt. Etna volcanic system. The obtained data set forms the first attempt to characterise the solid/melt trace-element partitioning for Etnean magmas, and can be usefully applied in other sites of alkaline volcanism. The partition coefficients are here used to define the scale of incompatibility of 29 trace elements and to asses the extent of differentiation processes and the prevailing oxygen fugacity of Ellittico magmas.

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Verteilungs-Koeffizienten von Spurenelementen zwischen Phänokristallen und Matrix in Hawaiit-Trachyt Laven der vulkanischen Abfolge von Ellittico (Ätna, Sizilien, Italien)

Zusammenfassung Ein Satz von Phänokristall/Matrix Verteilungs-Koeffizienten für bis zu 29 Spurenelemente wurde mittels ICP-MS Analytik in hawaiitischen bis trachytischen Laven der Ellittico Abfolge (Ätna-System, Sizilien) erhalten. Die Verteilungs-Koeffizienten wurden für Plagioklas, Klinopyroxen, Olivin, Kaersutit und Ti-Magnetit bestimmt. Diese Phasen, zusammen mit Apatit (in dieser Arbeit nicht analysiert), stellen die fraktionierende Assoziation von festen Bestandteilen in alkalischen Magmen, die das vulkanische System des Ätna versorgen, dar. Der Datensatz ist ein erster Versuch die Verteilung von Spurenelementen zwischen Festphasen und Schmelze für Magmen des Ätna zu charakterisieren und kann ebenso nutzbringend auf andere Gebiete mit alkalischem Vulkanismus angewandt werden. Die Verteilungs-Koeffizienten werden hier benützt, um das Ausmaß der Inkompatibilität von 29 Spurenelementen zu erfassen, und das Ausmaß der Differentiationsprozesse und der vorherrschenden SauerstoffFugazität der Ellittico-Magmen zu bestimmen.

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With 6 Figures     

Andalusite in granulites of the bohemian massif

Summary In granulites of South-Bohemia not only the usually occurring Al₂SiO₅ polymorphs, kyanite and sillimanite, were found but also andalusite. Its presence indicates that the metamorphic development of these granulites is characterized by a high PT-gradient. The granulitic rocks of the Bohemian Massif can be regarded as a facies series ranging from the granulite facies through the amphibolite facies to the hornblende-hornfels facies. The lower limit of the PT-conditions of this series should be placed below the position of the triple point of Al₂SiO₅.

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Andalusit in Granuliten der Böhmischen Masse

Zusammenfassung In den Mineralparagenesen der südböhmischen Granulite wurde neben den üblicherweise auftretenden Al₂SiO₅-Modifikationen, Disthen und Sillimanit, auch Andalusit gefunden. Seine Anwesenheit weist darauf hin, daß die metamorphe Entwicklung der erwähnten Granulite durch einen ausgeprägten PT-Gradienten gekennzeichnet wurde. Die Granulitgesteine der Böhmischen Masse kann man als eine Faziesserie ansehen, die von der Granulitfazies über die Amphibolitfazies bis in die Hornblende-Hornfelsfazies reicht. Die untere Grenze der PT-Bedingungen dieser Serie ist unter die Lage des Tripelpunktes von Al₂SiO₅ zu setzen.

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With 5 Figures     

Korngefüge als Geothermometer

Zusammenfassung Die ungleiche Orientierung nach der Gestalt und ungleiche chemische Zusammensetzung von Gliedern der Mischkristalle von Hornblende und Granat kann als Geothermometer verwendet werden. Außerdem weisen verschiedene Translationsmechanismen in Quarz, Calcit und Olivin auf ungleiche Temperaturen hin.

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Petro-fabrics as a geothermometer

Summary The special type of preferred orientation of minerals in rocks can be used as a geothermometer. Hornblende and garnet with different chemical composition belong to various metamorphic facies and some of these show different crystal orientation. Special planes of mechanical translation in the minerals quartz, calcite, and olivine are also characteristic for distinct temperatures.

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Mit 1 Abbildung

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.B. Sander zum 90. Geburtstag gewidmet.     

Cummingtonite in the amphibolites of the South-Alpine basement complex (upper Lake Como region,Italy): Its relationships with hornblende

Summary Cummingtonite and hornblende occur together in metamorphosed basic rocks interlayered with lower-amphibolite facies sillimanite-muscovite-bearing schists and gneisses in the upper Lake Como region, South-Alpine basement complex of the Alps. Textural, chemical and spectroscopic studies indicate that they do not represent equilibrium pairs, but that hornblende was overgrown by cummingtonite during a late stage of either temperature increase or, more likely, of isothermal pressure release, by a continuous reaction which also produced the reverse zoning of plagioclase.

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Cummingtonit in den Amphiboliten des südalpinen Grundgebirges (oberes Comosee-Gebiet, Italien): seine Beziehungen mit Hornblende

Zusammenfassung Im Gebiet des oberen Como-Sees, im südalpinen Basement-Komplex, kommen Cummingtonit und Hornblende zusammen in metamorphen, basischen Gesteinen mit Zwischenlagen von Sillimanit-Muskovit-führenden Schiefern und Gneisen der unteren Amphibolit-Fazies vor. Untersuchung der Texturen, der chemischen Zusammensetzung und Infrarot-Spektroskopie zeigen, daß diese nicht Gleichgewichts-Paare darstellen, sondern daß Hornblende während eines späten Stadiums, entweder bei zunehmender Temperatur, oder eher während isothermalen Druck-Nachlasses durch eine kontinuierliche Reaktion von Cummingtonit überwachsen wurde, die auch für die reverse Zonierung der Plagioklase verantwortlich ist.

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With 5 Figures     

On the geochemistry of strontium in tertiary igneous rocks of the Tokaj Mountains

Summary The distribution of strontium in 26 igneous rocks from the Tokaj Mountains, ranging from basalt to rhyolite has been determined by using stable isotope dilution techniques. The comparison with main component analytical data allows a classification of the different rock types (basalts, andesites, dacites, rhyolites) into only two distinctly separate genetic groups, which can be described schematically by independent liquid-solid fractionation processes. It is shown that alkaline metasomatism can produce Sr/Ca relationships similar to those developed in a liquid-solid fractionation process. Contamination by partial melting of crustal rocks, as well as magma contamination by transvaporizational mechanisms, results in similar changes in the Sr/Ca ratio, which therefore can be misleading in defining various stages of magma development.

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Über die Geochemie des Strontiums in tertiären Erstarrungsgesteinen des Tokaj-Gebirges

Zusammenfassung Die Strontiumverteilung in 26 Erstarrungsgesteinen des Tokaj-Gebirges wurde mit der Isotopenverdünnungsmethode bestimmt. Der Vergleich mit den chemischen Hauptkomponenten läßt die Einteilung der verschiedenen Gesteinstypen (Basalte, Andesite, Dazite, Rhyolite) in nur zwei, genetisch voneinander deutlich verschiedenen Reihen zu; diese können schematisch als voneinander unabhängige Fraktionierungsprozesse zwischen liquider und fester Phase beschrieben werden. Es wird gezeigt, daß Alkalimetasomatose Sr/Ca-Beziehungen erzeugen kann, die denen durch Liquidus/Solidus-Fraktionierung hervorgerufenen ähnlich sind. Kontamination durch partielles Aufschmelzen von Krustengesteinen und Magmenkontamination durch Transvaporisationsprosesse bewirken ähnliche Änderungen im Sr/Ca-Verhältnis; dieses kann daher bei der Definition verschiedener Stadien der Magmenentwicklung zu Fehldeutungen führen.

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With 3 Figures     

Copper sulphide formation chemistry at low temperatures

Summary Covellite, blaubleibender covellite, djurleite and chalcocite have been synthesized by the reaction between Cu₂O with aqueous Na₂S solutions at low temperatures. Digenite was produced by heating the dried products of the aqueous experimentation at 105°C for 50 days, but not directly from aqueous solution. Anilite was formed through air oxidation of chalcocite at room temperature. The pH and Eh conditions of formation of these phases have been studied and it has been shown that the synthetic results broadly reflect the theoretical stability fields for these compounds, inasmuch as more reduced copper sulphides are formed under higher pH and lower Eh conditions. Studies of the changes in these parameters during the course of the experiments have been used to outline the mechanisms involved in the reactions. It has been demonstrated that the form of the copper sulphide produced around neutral pH values is almost independent of the oxidation state of the copper reactant, but highly sensitive to the presence and concentration of elemental sulphur. A detailed discussion of the formation chemistry of copper sulphides in low temperature aqueous solutions is presented.

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Chemie der Kupfersulfidbildung bei niedrigen Temperaturen

Zusammenfassung Covellin, blaubleibender Covellin, Djurleit und Chalkosin wurden durch Reaktion zwischen Cu₂O und wäßrigen Na₂S-Lösungen bei niedrigen Temperaturen synthetisiert. Digenit entstand, wenn die getrockneten Produkte aus wäßrigen Lösungen 50 Tage bei 105°C getempert wurden, aber nicht direkt aus wäßriger Lösung. Anilit bildete sich aus Chalkosin bei Zimmertemperatur durch Oxidation an der Luft. Die pH- und Eh-Bedingungen für die Bildung dieser Phasen wurden untersucht und es wurde gezeigt, daß die Syntheseergebnisse im wesentlichen den theoretischen Stabilitätsfeldern dieser Verbindungen entsprechen, indem sich die stärker reduzierten Kupfersulfide unter höherem pH und kleinerem Eh bilden. Untersuchungen über die Änderung dieser Parameter im Verlauf der Experimente wurden zur Umreißung der Reaktionsmechanismen benützt. Es wurde gezeigt, daß die Art des Kupfersulfides, welches sich um neutrale pH-Werte bildet, fast nicht vom Oxidationszustand des reagierenden Kupfers, aber stark von der Anwesenheit und der Konzentration von elementarem Schwefel abhängt. Die Chemie der Bildung von Kupfersulfiden in wäßrigen Lösungen niedriger Temperatur wird ausführlich diskutiert.

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With 2 Figures     

Geochemische Bedeutung des Sr und Ba beim Studium tertiärer Kalksteine

Zusammenfassung Die Untersuchung einiger eozäner und tortoner Kalksteine aus dem Siebenbürgischen Becken ergibt, daß sich Sr und Ba in den Kalksteinbänken derselben Fundstelle in der vertikalen Richtung nach gewissen Regelmäßigkeiten verteilen. Auf Grund einer Regelmäßigkeit der Verteilung von Sr und Ba in der Vertikalen können Kalksteine, welche sich unter ähnlichen oder gleichen Bedingungen gebildet haben, identifiziert werden. Ebenfalls mit Hilfe des Studiums der Kalksteinbänke in der Vertikalen kann man Angaben über die Migration des Sr im sedimentären Zyklus erhalten.

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The importance of the geochemistry of Sr and Ba in studies of tertiary limestones

Summary Investigation on Eocenian and Tortonian limestones from the Transsylvanian Basin showed in limestone-banks of the same occurence regularities in the vertical distribution of Sr and Ba. These regularities may be used for the identification of limestones formed under similar or identical conditions. The vertical study of limestone-banks also provides data concerning the migrations of Sr in the sedimentary cycle.

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Mit 3 Abbildungen     

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     

Rare minerals of the spinel group in ultrabasites from Bulgaria

Summary Chromite mineralization was found during a detailed geological mapping, carried out in 1962, in the region of the Seven Lakes, Northern Rila Mountain. Mineralogical studies showed that the ore minerals of this mineralization are of a great variety, and are members of the little known group of ferrospinels with varying chromium-, aluminium- and magnesium-content. Only three minerals are described in the present paper. They are well defined varieties, differing from one another by their chemical composition and physical properties.

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Seltene Vertreter der Spinell-Gruppe in Ultrabasiten von Bulgarien

Zusammenfassung Bei einer detaillierten geologischen Kartierung im Gebiet der Sieben Seen, nördliches Rila-Gebirge, wurden im Jahre 1962 Chromit-Mineralisationen gefunden. Die mineralogische Bearbeitung zeigte, daß die Erzminerale dieser Mineralisation stark variieren und daß sie zu der noch wenig bekannten Gruppe der Ferrospinelle mit wechselndem Chrom-, Aluminium- und Magnesiumgehalt gehören. In der vorliegenden Arbeit werden nur drei Glieder beschrieben. Es handelt sich um gut definierte Varietäten, die sich in der chemischen Zusammensetzung und in den physikalischen Eigenschaften unterscheiden.

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With 6 Figures