Hornblende barometry of the Galway batholith,Ireland: an empirical test

Summary The application of four hornblende geobarometers, two empirical and two experimental, to the 400 Ma Galway Granite, Ireland gives a pressure of crystallization of the zoned hornblende cores in the western parts of the granite of 2.62 ± 1.2 kb falling to < 1.53 ±1.02 kb at the hornblende rims whereas in the more eastern part of the batholith the value of 4.30 ± 0.70 kb is obtained from unzoned hornblendes. These results are consistent with field and petrographic evidence which indicates a much deeper level of early crystallization of the granite in the central and eastern area with larger K-feldspar phenocrysts (up to 6 cm). Although some of the uplift is related to late upward faulting, the main uplift of the centre of the granite in the east was due to late magmatic differential slip against the marginal granite which became vertically foliated. In the west the crystallization of hornblende started and completed at lower pressures than in the east with final hornblende crystallization at the limit of the field of igneous hornblende and at depth of < 5 km. Hornblende geobarometry reveals: (1) that different parts of some batholiths crystallized at very different pressures (and therefore depths) and have been juxtaposed at the present level of erosion (2) that at least the early part of the crystallization of some granites took place at significantly greater depths than the final crystallization and emplacement position; (3) in zoned hornblendes crystallization occurred during magma movement.

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Hornblende-Barometrie des Galway-Batholithen, Irland: Ein empirischer Test

Zusammenfassung Vier Hornblende-Geobarometer, zwei empirische and zwei experimentelle wurden auf den 400 m.y. alten Galway-Granit, Irland, angewendet and ergeben ähnliche Resultate. Der Durchschnitt der Berechnungen gibt einen Kristallisationsdruck der zonierten Hornblendekerne in den westlichen Teilen des Granits von 2.62 ± 1.2 kbar. Diese Werte fallen auf weniger als < 1.53 ± 1.02 kbar in den Hornblenderändern, während in den östlichen Teilen des Batholithen ein Wert von 4.30 ± 0.70 kbar von nicht zonierten Hornblenden erhalten wurde. Diese Ergebnisse stimmen gut mit Geländebeobachtungen und petrographischen Daten überein, die darauf hinweisen, daß der Granit im zentralen und östlichen Bereich in größerer Tiefe kristallisiert ist. Dabei erreichten K-Feldspat Kristalle Maximumlängen von 6 cm, verglichen mit nur 3 cm im Westen und am Rand. Obwohl ein Teil der Hebung auf späte Verwerfungen zurückgeht, war die Haupthebung zentraler Teile des Granites im Osten durch spätmagmatische, differentielle Gleitung gegenüber den randlichen Granitzonen bedingt, wobei letztere vertikal gefältelt wurden. Im Westen begann die Kristallisation der Hornblende bei niedrigeren Drucken als im Osten, wobei die späteste Hornblende-Kristallisation an der Grenze des Feldes magmatischer Hornblende und in Tiefe von < als 5 km stattfand. Hornblende-Geobarometrie zeigt, daß 1. verschiedene Teile des gleichen Batholithen unter verschiedenen Drucken (und somit in verschiedenen Tiefen) kristallisierten und erst im gegenwärtigen Erosions-Niveau nebeneinander gestellt wurden; 2. daß wenigstens die Frühkristallisation einiger Granite in signifikant größeren Tiefen als die Endkristallisation, und die Position der Platznahme lagen; 3. in zonierten Hornblenden Kristallisation während magmatischer Bewegung stattfand.

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With 2 Figures

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Formerly Oum-toub, Skikda, BP56, 21450, Algeria     

Geochemistry of Mesozoic intracontinental basalts from Yunnan, southern China: Implications for geochemical evolution of the subcontinental lithosphere

Summary Southwestern Yunnan, comprising the Yangtze and Shan-Thai microcontinents and the Simao block, has successively undergone subduction of an oceanic plate, followed by a collision of the microcontinents and intracontinental rifting associated with basaltic volcanism during Late Paleozoic to Mesozoic.The Triassic Nanjian basalts, erupted on the Yangtze microcontinent, have more enriched isotopic ratios and higher LREE/HFSE and LREE/HREE ratios. This suggests the existence of an enriched subcontinental lithosphere under the Yangtze microcontinent which stabilized over long periods of the earth's history (> 2Ga).The Middle Jurassic Simao basalts have more depleted geochemical features and also have element enrichments characteristic of a subduction zone environment, although the basalts were erupted in an intracontinental graben. It may be inferred that the lithospheric mantle of the Simao block was modified by subduction processes during Latest Carboniferous to Late Triassic prior to the onset of the Middle Jurassic continental rifting. The lack of correlation between depletion of HFSE, Y and HREE, and relative enriched Nd isotopic ratios suggests that the source depletion of the Simao basalts is not an old feature and has been contemporaneous with the subduction-related enrichment through mantle metasomatism shortly before the basalts were produced.The Middle Jurassic Baoshan basalts which erupted during the continental rifting on the Shan-Thai microcontinent have an Sr-Nd isotopic composition similar to the bulk earth and higher concentrations of incompatible trace elements. These features suggest that the subcontinental lithosphere under the Shan-Thai microcontinent underwent mantle metasomatism just prior to eruption of the Baoshan basalt.

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Geochemie mesozoischer interkontinentaler Basalte aus Jünnan, Südchina: Hinweise auf die geochemische Entwicklung der subkontinentalen Lithosphäre

Zusammenfassung Südwestjünnan umfaßt den Jangtse und den Shan-Thai Mikrokontinent und den Simao Block. Das Gebiet wurde von aufeinander folgenden Subduktionsphasen einer ozeanischen Platte betroffen, auf die Kollision der Mikrokontinente und interkontinentales Rifting folgte. Dieses war mit basaltischem Vulkanismus während des späten Paläozoikums bis ins Mesozoikum assoziiert.Die triassischen Nanjian-Basalte, die auf dem Jangtse Mikrokontinent eruptierten, haben mehr angereicherte Isotopenverhältnisse und höhere LREE/HFSE und LREE/HREE Verhältnisse. Dieses weist auf eine angereicherte subkontinentale Lithosphäre unter dem Jangtse Mikrokontinent hin, die sich während langer Perioden der Erdgeschichte stabilisierte (>2Ga).Die mittel jurassischen Simao-Basalte haben eine mehr verarmte geochemische Signatur aber auch Elementanreicherungen, die für ein Subduktionszonen-Milieu charakteristisch sind, obwohl die Basalte in einem interkontinentalen Graben ausgetreten sind. Man kann daraus schließen, daß der lithosphärische Mantel des Simao-Blockes durch Subduktionsprozesse während des jüngsten Karbons bis in die späte Trias vor dem Beginn des mittel-jurassischen kontinentalen Riftings modifiziert worden war. Das Fehlen einer Korrelation zwischen der Anreicherung von HFSE, Y und HREE und relativ angereicherter Nd-Isotopenverhältnisse weist darauf hin, daß die Verarmung der Quelle der Simaobasalte nicht weit zurückreicht. Sie dürfte viel eher gleichaltrig mit der subduktions-bedingten Anreicherung durch Mantel-Metasomatose kurz vor der Entstehung der Basalte sein.Die mittel-jurassischen Baoshan-Basalte, die während des kontinentalen Riftings auf den Shan-Thai Mikrokontintent eruptierten, haben eine Sr-Nd-Isotopensignatur, die ähnlich der Gesamterde ist, jedoch höhere Konzentrationen inkompatibler Spurenelemente zeigt. All dies legt nahe, daß die subkontinentale Lithosphäre unter dem Shan-Thai-Mikrokontinent kurz vor der Eruption der Baoshan-Basalte von Mantel-Metasomatose betroffen worden ist.

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With 8 Figures

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Visiting Fellow, Geology Department, Australian National University, Australia     

Light-rare earth element-rich minerals associated with platinum-group element mineralization in the Archean Boston Creek Flow,Ontario

Summary A variety of LREE-rich minerals are associated with late magmatic-stage platinum-group element (PGE) mineralization [(PGE + Au) = 300 ppb) in unsheared clinopyroxenite and gabbro proximal to sheared amphibolite in the Boston Creek Flow (BCF) Al-depleted komatiitic basalt, Archean Abitibi greenstone belt, Ontario. The LREE-rich minerals are LREE-rich apatite (La₂O₃ + Ce₂O₃ 1.5 wt%), LREE-rich epidote (Ce, La: 12 wt% REE), and bastnaesite [(Ce,La)(CO₃)(F,OH)]. The LREE-rich apatite forms rare zones in altered apatite grains and discrete, multifaceted micrometric-sized grains. LREE-rich epidote forms large (up to 100 ,m), compositionally zones grains in amphibolitized plagioclase. Bastnaesite forms areas marginal to and veinlets within the LREE-rich epidote and analyses are characterized by up to 0.4 wt% Cl. Compared to other unsheared rocks from the flow, the REE-rich mineral host rocks contain: intermediate REE contents (REE = 38 to 71 ppm), Ba contents (up to 240 ppm), and U/Th values (0.3 to 7.2); variable Cl contents (21 to 60 ppm); and slightly elevated ³⁴S values (up to 3.3). In contrast, the sheared amphibolite is characterized by low contents of REE (REE = 25 ppm), Cl (15 ppm), Ba (20 ppm), U (0.5 ppm), and Th (0.4 ppm), and a distinctive chondrite-normalized whole-rock REE pattern profile [(La/Sm)_n = <2 and (Tb/Yb)_n = < 1).The restricted occurrence, textures and chemical compositions of the LREE-rich minerals are interpreted as the result of mobilization and localized concentration of the LREE by hydrothermal fluids during greenschist facies contact metamorphism. LREE-rich epidote represents LREE redistribution accompanying the breakdown of plagioclase during abnormally intense amphibolitization and shear deformation within the flow at the peak of greenschist facies contact metamorphism. LREE-rich apatite and bastnaesite represent LREE mobilization and very localized reprecipitation during later stage, retrogressive amphibolitization. The low chlorine contents of the LREE-rich minerals and their host rocks suggest that complexing with Cl was only of minor importance in the concentration of LREE.The spatial association of the LREE-rich minerals with the PGE mineralization reflects concentration of shear deformation and amphibolitization at this stratigraphic level within the flow. The attendant hydrothermal fluid activity induced limited mobilization and reconcentration of PGE in veinlets and fractures within the mineralization. The low Cl suggests that complexing with Cl was not of importance in the PGE mobilization, nor in the late magmatic-stage mineralization process.

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Seltene Erd-Minerale in Assoziation mit Platinvererzung im Archaischen Boston Creek Flow, Ontario

Zusammenfassung Verschiedene LSEE-reiche Minerale kommen zusammen mit spätmagmatischer Platinvererzung (PGE + Au = 300 ppb) in Klinopyroxeniten und Gabbro, in engster Nachbarschaft mit zerschertem Amphibolit im Al-verarmten, komatiitischen Basalt des Boston Creek Flow (BCF), im archaischen Abitibi Grünstein-Gürtel, Ontario, vor. Die LSEE- reichen Minerale sind LSEE-reicher Apatit (La₂O₃ + Ce₂O₃ > 1.5 Gew.%), LSEE-reicher Epidot (Ce, La: 12 Gew.% SEE), und Bastnaesit ((Ce, La) (CO₃)(F, OH)). Der LSEE-reiche Apatit bildet Zonen in umgewandelten Apatitkörnern und auch individuelle, flächenreiche Körner, die einige Mikron groß sind. LSEE-reicher Epidot bildet große (bis zu 100 m) Körner mit zonierter Zusammensetzung in amphibolitisierten Plagioklasen. Bastnaesit bildet randliche Bereiche von, und Gängchen in LSEE-reichem Epidot. Analysen zeigen bis zu 0.4 Gew.%. Cl. Verglichen mit anderen unzerscherten Gesteinen aus dem BCF, enthalten die Wirtsgesteine der SEE-reichen Minerale: intermediäre SEE-Gehalte (SEE = 38 bis 71 ppm), Ba-Gehalte von bis zu 240 ppm und U/Th-Werte von 0.3 bis 7.2. Wechselnde Cl-Gehalte (21 bis 60 ppm) und etwas erhöhte ³⁴S-Werte (bis zu 3.3). Im Gegensatz dazu zeigt der zerscherte Amphibolit niedrige Gehalte von SEE (SSE = 25 ppm), Cl (15 ppm), Ba (20 ppm), U(0.5 ppm), und Th (0.4 ppm), sowie charakteristische Chondrit-normalisierte SEE-Verteilungsmuster ((La/Sm)_n = <2 und (Tb/Yb)_n = < 1).Das beschränkte Vorkommen, die Texturen und die chemische Zusammensetzung der LSEE-reichen Minerale werden als Ergebnis der Mobilisierung und örtlichen Konzentration von LSEE durch hydrothermale Fluide während einer Kontaktmetamorphose unter Bedingungen der Grünschiefer-Fazies interpretiert. LSEE-reicher Epidot ist das Ergebnis von LSEE Umverteilung im Zusammenhang mit dem Zerfall von Plagioklas während besonders intensiver Amphibolitisierung und Scherungsdeformation innerhalb des Basalt-Ergusses zum Höhepunkt der Kontaktmetamorphose. LSEE-reicher Apatit und Bastnaesit gehen auf LSEE-Mobilisierung und sehr lokale Wiederausfällung während retrograder Amphibolitisierung während eines späteren Entwicklungsstadiums zurück. Die niedrigen Chlorgehalte der LSEE-reichen Minerale und ihrer Wirtsgesteine weisen darauf hin, daß die Bildung von Chlorid-Komplexen bei der Konzentration von LSEE nur eine geringe Rolle gespielt hat.Die räumliche Verbindung von LSEE-reichen Mineralen mit der PGE-Vererzung dürfte auf die Verbindung von Scher-Deformationen und Amphibolitisierung in diesem stratigraphischen Niveau innerhalb des Basaltes zurückgehen. Die begleitende hydrothermale Fluid-Aktivität führt zu beschränkter Mobilisierung und Anreicherung von PGE in Gängen und Sprüngen innerhalb der Vererzung. Die niedrigen Chlorgehalte weisen darauf hin, daß Chlorid-Komplexe weder bei der PGE-Mobilisierung, noch bei der spätmagmatischen Vererzung von Bedeutung gewesen sind.

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With 4 Figures     

Lamproitic rocks from Cabezo Negro de Zeneta: Brown micas as a record of magma mixing

Summary Phlogopite and biotite coexist in the ultrapotassic rocks from Cabezo Negro de Zeneta (SE Spain). The compositional range of the early crystallizing phlogopite is comparable to other Spanish lamproitic occurrences, except that it is higher in Al₂O₃, probably reflecting the higher Al₂O₃ and/or different oxygen fugacity of the Zeneta magma. Magmatic Al-rich and metamorphic Al-poor biotites also occur in these rocks. The magmatic biotite probably crystallised from intermediate to silicic peraluminous magma(s), whereas the metamorphic type comes from crustal relics of metapelitic rocks entrained and dismembered into the lamproitic melt. It is concluded that the melt of Zeneta was generated through the mixing of a Mg-rich lamproitic component, quantitatively dominant, with a crustal-derived anatectic component, both already partially crystallised before mixing. The mixed melt attained chemical homogenization as suggested by the development of late overgrowths of similar composition on the two micas.

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Lamproitische Gesteine von Cabezo Negro de Zeneta: Braune Glimmer als Hinweis auf Magma-Mischung

Zusammenfassung Phlogopit und Biotit koexistieren in den ultrapotassischen Gesteinen von Cabézo Negro de Zeneta (Südost-Spanien). Die Zusammensetzung des frühkristallisierenden Phlogopits ist mit der anderer spanischer Lamproit-Lokalitäten vergleichbar, mit der einen Ausnahme, daß die Al₂O₃-Gehalte höher sind. Letzteres geht wahrscheinlich auf den höheren Al₂O₃-Gehalt, und/oder auf verschiedene Sauerstoff-Fugazität des Zeneta-Magmas zurück. Magmatische Al-reiche und metamorphe Al-arme Biotite kommen auch in diesen Gesteinen vor. Der magmatische Biotit kristallisierte wahrscheinlich aus intermediären bis sauren Al-reichen Magmen, während der metamorphe Typ auf krustale Relikte metapelitischer Gesteine in der lamproitischen Schmelze zurückgeht. So ergibt sich die SchluBfolgerung, daß die Schmelze von Zeneta durch Mischung eines Mg-reichen lamproitischen, und quantitativ dominierenden Magmas, mit einer anatektischen Komponente von Krusten-Herkunft entstanden ist. Beide dürften vor der Mischung bereits teilweise kristallisiert gewesen sein. Die gemischte Schmelze erreichte chemische Homogenisierung wie durch die Entwicklung späterer Überwachsungszonen von ähnlicher Zusammensetzung auf beiden Glimmertypen gezeigt wird.

     

Chemistry of Fe-Ti oxide minerals in the Hobenzan granitic complex,SW Japan: Subsolidus reduction in relation to base metal mineralization

Summary The mineralized stock of the Hobenzan granitic complex is composed of tonalite and a continuous differentiation series of biotite-hornblende granodiorite, hornblende biotite granite and biotite granite. Texture and mineral chemistry of the Fe-Ti oxide minerals in the Hobenzan granitic complex exhibit two different processes of magma evolution: one is an oxyexsolution process related to the magmatic and high temperature subsolidus stage, and the other is a reduction process of consecutive subsolidus stage. Rocks distributed in the northern part of the granitic complex preserve well the oxyexsolution process and show higher magnetic susceptibility, whereas those in the southern part of the complex, record the reduction process and show lower magnetic susceptibility.The magnetite-ilmenite geothermometer indicates temperatures of ca. 730°C for the oxide pairs of the early stage. Oxygen fugacity of one to three orders of magnitude higher than the annite-sanidine-magnetite (ASM) univariant curve, and an aqueous sulfur composition,fSO₂/fH₂S, of around 1.0 is indicated. This first stage corresponds to the crystallization of phenocrystic hornblende and plagioclase at depth. At about 700°C crystallization changed to biotite, K-feldspar and quartz, and continued to about 600°C. ThefO₂ during this second stage is buffered by the ASM assemblage. This second stage defines the oxyexsolution process. Below about 600°C, a reduction process, caused by assimilation of carbonaceous matter of country rocks, overprinted the southern part of the complex. Oxide pairs show that thefO₂ is about four orders of magnitude lower than the ASM univariant curve, andfSO₂/fH₂S is 10^–8.0 or less at 550°C for this reduced assemblage. The drastic change in composition of sulfur-bearing aqueous species may be one of the principal factors allowing base metal mineralization.

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Chemismus von Fe-Ti Oxiden des Hobenzan Granitkomplexes, SW Japan: Subsolidus Reduktion und ihre Beziehung zu metallischen Vererzungen

Zusammenfassung Der mineralisierte Hobenzan Granitkomplex setzt sich aus Tonaliten und einer kontinuierlichen Differentiationsserie, bestehend aus Biotit-Hornblende-Granodioriten, Hornblende-Biotit-Graniten und Biotit-Graniten, zusammen. Die Texturen und die Mineralchemie der Fe-Ti Oxide belegen zwei unterschiedliche Prozesse bei der Entwicklung des Hobenzan Granitkomplexes: einerseits einen Oxyexsolution-Prozeß, während des magmatischen und hochtemperierten Subsolidus-Stadiums, andererseits einen Reduktionsprozeß während des tiefertemperierten Subsolidus-Stadiums. Gesteine im nördlichen Hobenzan Komplex belegen vor allem den Oxyexsolution Prozeß und zeigen höhere magnetische Suszeptibilität, während jene im südlichen Teil den Reduktionsprozeß widerspiegeln und niedrigere magnetische Suszeptibilität zeigen.Das Magnetit-Ilmenit Geothermometer ergab Temperaturen von ca. 730°C für Oxidpaare des Frühstadiums. Die Sauerstoff Fugazität liegt um eine bis drei Größenordnungen über der univarianten Reaktionskurve Annit-Sanidin-Magnetit (ASM), und dasfSO₂/fH₂S Verhältnis der wässrigen Schwefelkomplexe bei ca. 1.0. Dieses Frühstadium korrespondiert mit der Kristallisation von Horblende und Plagioklas im Magma in größerer Tiefe. Ab ca. 700°C erfolgt die Kristallisation von Biotit, Alkalifeldspat und Quarz bis etwa 600°C, wobeifO₂ durch die ASM Mineralassoziation gepuffert wird. Dieses zweite Stadium wird als Oxyexsolution Prozeß beschrieben. Unter 600°C erfolgte eine Reduktion durch Assimilation von kohlenstoffreichem Material vor allem im südlichen Teil des Komplexes. Oxidpaare dieses Stadiums belegen, daßfO₂ um etwa vier Größenordnungen unterhalb des ASM Puffers liegt, undfSO₂/fH₂S ist 10^–8 bei 550°C. Die dramatische Änderung in der Zusammensetzung der Schwefelkomplexe in den Lösungen wird als der Hauptfaktor für die Bildung der Erzmineralisationen angesehen.

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With 5 Figures     

Geochemistry and petrology of late K-and Rb-feldspars in the Rubellite pegmatite, Lilypad Lakes, NW Ontario

Summary Three types of late, subsolidus (K-Rb)-feldspars occur in the spodumene-subtype, complex-type, pollucite-bearing Rubellite rare-element pegmatite at Lilypad Lakes, near Fort Hope in northwestern Ontario: (1) Exsolution followed by hydrothermal reconstitution generated diffuse bands, patches and veinlets of Rb-enriched (< 43 mol. % Rbf) and Rb-depleted triclinic K-feldspar in black blocky microcline; (2) metasomatism of pollucite produced aggregates of adularia which range from 14 to 73 mol.% Rbf, rimmed by pure 100 mol.% Kfs feldspar, and are most likely highly disordered; (3) blocky K-feldspar was replaced by salmon-coloured, fine-grained, Na-poor and Rb-free maximum microcline with a composition close to 100 mol.% Kfs, associated with calcite and fluorite. After initial solid-state unmixing in blocky microcline, the reconstituted and metasomatic (K-Rb)-feldspars of the first two types could have formed simultaneously, under the influence of the same aqueous fluid. The exsolved and reconstituted Rb-rich feldspar inherited the (Al,Si)-ordered framework of the blocky precursor, whereas metasomatic neocrystallization generated metastable disordered (K-Rb)-adularia. In contrast, a different, F- and CO₃-rich fluid produced the metasomatic salmon-coloured K-feldspar, and promoted its perfect (Al,Si)-order.

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Geochemie und Petrologie später K- und Rb-Feldspdte im Rubellit-Pegmatit, Lilypad Lakes, NW Ontario

Zusammenfassung In dem Pollucit and seltene Elemente führenden Rubellit-Pegmatit (Spodumen-Subtyp, komplexer Typ) bei Lilypad Lakes, nahe Fort Hope in Nordwest-Ontario kommen drei Typen von späten (K,Rb)-Feldspäten vor: (1) Entmischung gefolgt von hydrothermaler Rekonstitution schuf diffuse Bänder, Flecken and Gdngchen von an Rb angereicherten (< 43 Mol-% Rbf) and an Rb verarmtem triklinem K-Feldspat in schwarzem, blockigem Mikroklin; (2) Pollucit-Metasomatismus führte zur Bildung von Adular-Aggregaten mit von 14 bis 73 Mol-% Rbf, der von reinem 100 Mol-% Kfs gesäumt and höchst-wahrscheinlich stark ungeordnet ist; (3) blockiger K-Feldspat wurde durch lachsfarbigen, feinkömigen, Na-armen and Rb-freien maximalen Mikroklin mit einer Zusammensetzung nahe 100 Mol-% Kfs ersetzt, der mit Calcit and Fluorit vergesellschaftet ist. Nach der ursprünglichen Festkörperentmischung in blockigen Mikroklin konnten sich die neugebildeten und metasomatischen (K,Rb)-Feldspäte der beiden ersten Typen gleichzeitig and unter dem Einfluß des gleichen wäßrigen Fluides gebildet haben. Die entmischten and neugebildeten Rb-reichen Feläspdte erbten die (Al,Si)-Ordnung des Gerüstes des blockigen Vorläufers, während die metasomatische Neokristallisation metastabil ungeordnete (K,Rb)-Adulare bildete. Im Gegensatz dazu bildete ein F- und CO₃-reiches Fluid den metasomatischen, lachsfarbigen K-Feldspat und verursachte seine vollständige (Al,Si)-Ordnung.

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With 2 Figures     

Polymetamorphic normal-, reverse-zoned,and unzoned garnets from the Darakht-Bid aureole,Mashhad, Iran

Summary Thermal metamorphism and later retrogression of low metamorphic grade garnet-bearing pelites has produced diverse patterns of garnet zoning. In the narrow thermal aureole, fibrolite, staurolite and biotite are present and commonly are retrogressed to assemblages containing sericite, chlorite and chloritoid. In the thermal aureole, garnet contains inclusions of quartz, biotite, fibrolite, ilmenite, chlorite and muscovite and underwent relatively rapid growth from pre-existing low to medium grade regionally metamorphosed rocks. Garnet was armoured from breakdown reactions by fibrolite which nucleated on garnet. The grain size of poikiloblastic garnet, the volume of zones of inclusions in the garnet and the size of the inclusions all decrease with increasing distance from the contact. In the thermal aureole, normal compositional zoning is common and rare reversezoned garnets probably result from the partitioning of Mn from ilmenite during thermal metamorphism. Garnet grains in the thermal aureole have a peripheral enrichment in Mn in the outermost 200 m as a result of diffusion of Fe from garnet into the matrix during incipient retrogression. Coarse retrograde garnet in schists is unzoned and richer in Fe than the normal- and reverse-zoned prograde garnet in hornfelses suggesting that relatively large scale local diffusion in retrograde schists was operative during retrogression but not effective enough to completely remove the relic prograde zoned garnets in the hornfelses.

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Polymetamorphe normal-, invers- und nicht-zonierte Granate aus dem Kontakthof von Darakhd-Bid, Mashhad, Iran

Zusammenfassung Thermometamorphose und spätere retrograde Metamorphose bei niederen P/T-Bedingungen hat eine Vielfalt von Zonar-Texturen in Granaten pelitischer Gesteine erzeugt. In dem schmalen Kontakthof kommen Fibrolit, Staurolit und Biotit vor, die häufig retrograd zu Paragenesen mit Serizit, Chlorit, und Chloritoid umgewandelt wurden. Granate in der Aureole enthalten Einschlüsse von Quarz, Biotit, Fibrolit, Ilmenit, Chlorit und Muskovit; sie sind durch relativ rasches Wachstum in präexistierenden niedrig- bis mittelgradigen Metamorphiten charakterisiert. Fibrolit-Ränder schützten den Granat vor Zerfallsreaktionen. Die Korngröße poikiloblastischer Granate, das Volumen einschlußreicher Zonen im Granat und die Größe der Einschlüsse nehmen mit zunehmender Entfernung vom Kontakt ab. Im Bereich des Kontakthofes ist normaler Zonenbau in Granaten verbreitet; seltene invers-zonierte Granate gehen wahrscheinlich auf das Freiwerden von Mn aus Ilmenit während der Metamorphose zurück. Granatkörner im Kontakthof zeigen randliche Mangananreicherungen in den äußeren 200 m als Resultat der Diffusion von Fe aus Granat in die Matrix während beginnender retrograder Metamorphose. Grobkörniger retrograder Granat in den Schiefern ist nicht zoniert und enthält höhere Eisengehalte als die normalen und invers-zonierten prograden Granate in Hornfelsen. Dies weist darauf hin, daß in den retrograder Metamorphose ausgesetzten Schiefern Diffusion in relativ großem Ausmaße stattgefunden hat; diese war jedoch nicht ausreichend, um sämtliche prograden zonierten Relikt-Granate in den Hornfelsen zu entfernen.

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With 9 Figures

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Text of paper presented at the 26th International Geological Congress, Paris, July 1980.     

A granulite facies kalsilite-leucite-hibonite association from Punalur,Southern India

Summary Kalsilite, leucite and hibonite occur together with spinel, corundum, sphene, perovskite, Ti-phlogopite and K-feldspar in a granulite facies gneiss in the Punalur district in Kerala, southern India. Kalsilite-leucite-perovskite-phlogopite and kalsilite-hibonite-spinelcorundum formed distinct, texturally equilibrated assemblages during the granulite facies metamorphism. Sphene occurs as coronas on perovskite suggesting the retrograde breakdown of the perovskite-leucite association; leucite is partially altered to symplectites of K-feldspar and kalsilite, while hibonite shows partial replacement by corundum and perovskite in spinel-rich domains. Unlike other terrestrial hibonites the majority of the Punalur hibonites contain no significant rare earths (REE < 0.01 atoms per 190), with a composition approximated by Ca_0.85Ti_0.9Mg_0.25Fe_0.25Ali_10.4O₁₉ although a few zoned hibonites have REE rich cores with REE > 0.6 atoms per 19 O. Garnet-hypersthene granulites from Punalur and garnet-charnockites from elsewhere in Kerala suggest metamorphism at 700–800°C and 3.5–6.5 kbars; consistent with experimentally determined stability limit of leucite of low a(H₂O). The metamorphic conditions recorded by the Punalur assemblages testify to relatively low pressure conditions for a granulite facies terrain but are by no means unique. The scarcity of potassium feldspathoid in the metamorphic record must therefore be attributed to the exceptional compositional requirements of extreme silica undersaturation combined with low Na/K ratios.

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Eine Kalsilit-Leucite-Hibonit Paragenese in Granulit Fazies von Punalur, Süd-Indien

Zusammenfassung Kalsilit, Leuzit, and Hibonit kommen zusammen mit Spinell, Korund, Titanit, Perovskit, Ti-Phlogopit and K-Feldspat in einem granulitfaziellen Gneiss des Punalur-Distriktes in Kerala, Süd-Indien vor. Kalsilit-Leuzit-Perovskit-Phologopit and Kalsilit-Hibonit-Spinell-Korund bildeten wdhrend der Granulit-Fazies-Metamorphose deutliche Paragenesen, die texturell im Gleichgewicht sind. Titanit kommt als Koronas aufPerovskit vor und dies weist auf den retrograden Zerfall der Perovskit-Leuzit Paragenese hin. Leuzit ist teilweise zu Symplektiten von K-Feldspat und Kalsilit umgewandelt, während Hibonit Verdrängung durch Korund und Perovskit in spinellreichen Domänen zeigt. Im Gegensatz zu anderen terrestrischen Hiboniten, führt die Mehrzahl der Hibonite von Punalur, mit einer ungefähren Zusammensetzung von Ca_0.85Ti_0.9Mg_0.58Fe_0.25Ali_10.4O₁₉, keine wesentlichen Seltenen-Erd-Gehalte (SEE < 0.01 Atome per 19 0). Trotzdem gibt es einige wenige zonierte Hibonite, deren Kerne reich an SEE sind mit ESEE > 0.6 Atome per 19 O. Granat-Hypersthen Granulite aus Punalur and Granat-Charnockite von anderen Teilen Kerala's weisen auf eine Metamorphose bei 700–800°C und 3.5–6.5 kbar hin; dies ist in guter Übereinstimmung mit der experimentell bestimmten Stabilitätsgrenze von Leuzit bei niederigen a(H₂O). Die metamorphen Bedingungen, die die Punalur-Paragenesen dokumentieren, zeigen relativ niedrige Druckbedingungen für ein Granulit-Fazies Terrain an; das ist aber keineswegs einmalig. Die Seltenheit von Kali-Feldspathoiden während der metamorphen Entwicklung muß deshalb auf die ungewöhnlichen Erfordernisse extremer Silizium-Untersättigung, zusammen mit niedrigen Na/K-Verhältnissen, zurückgehen.

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With 6 figures     

Covellite formation in low temperature aqueous solutions

Experimentation with cupric salts and aqueous sulphide solutions at room temperature and pressure resulted in the formation of normal and blaubleibender covellite. Blaubleibender covellite is formed at higher pH and lower Eh values than normal covellite. The experimental pH/Eh values for normal covellite formation fall within the theoretical CuS stability field. Blaubleibender was produced at pH/Eh values outside this area. Variations in pH and Eh during the course of the experimental runs showed that normal covellite formed by the simple reaction: Cu²⁺+HS^–=CuS+H⁺; blaubleibender covellite formation on the other hand involves solid state reduction of an initial normal covellite precipitate. Cell volume and formation pH show a straight line relationship in normal covellite which is not observed with blaubleibender. Blaubleibender covellite can be formed from aqueous solution at low temperatures and pressures. The experimental results indicate that it is a metastable intermediary in the reduction of normal covellite to more reduced, stable, copper sulphides. The copper sulphide formed from sedimentary processes in a normal marine environment should initially be normal covellite, or transitory blaubleibender covellite which may be reduced during diagenesis.

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Zusammenfassung Synthetische Versuche mit Kupfersalzen und wässrigen Sulfidlösungen bei Zimmertemperatur und atmosphärischem Druck ergaben die Bildung von normalem und blaubleibendem Covellin. Blaubleibender Covellin wird bei höheren pH- und niedereren Eh-Werten gebildet als normaler Covellin. Die pH/Eh-Werte für normalen Covellin fallen in das theoretische Stabilitätsfeld von CuS. Die Bildung von blaubleibendem Covellin erfolgte bei pH/Eh-Werten außerhalb dieses Feldes. Systematische Veränderungen der pH- und Eh-Werte während der Syntheseversuche ließen erkennen, daß die Bildung von normalem Covellin nach folgender einfacher Reaktion verläuft: Cu²⁺+HS^–=CuS+H⁺; die Bildung von blaubleibendem Covellin dagegen erfolgt unter teilweiser Reduktion eines vorher gefällten Niederschlags von normalem Covellin. Im Gegensatz zum blaubleibenden Covellin zeigt der normale Covellin eine geradlinige Beziehung zwischen Zellvolumen und Formations-pH-Wert. Blaubleibender Covellin kann aus wässrigen Lösungen bei niederen Temperaturen und niederem Druck gebildet werden. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, daß er eine metastabile Zwischenform zu normalem Covellin und stärker reduzierten stabilen Kupfersulfiden bildet. Die Kupfersulfide, die sich während eines Sedimentationsprozesses in einer normalen marinen Facies bilden, werden anfänglich aus normalem Covellin bestehen oder vorübergehend aus blaubleibendem Covellin, mit einer möglichen Reduktion während der Diagenese.

     

Petrology and geochemistry of sphalerite from the Cambrian VHMS deposits in the Rosebery-Hercules district,western Tasmania: Implications for gold mineralisation and Devonian metamorphic-metasomatic processes

Summary Sphalerite is the major ore mineral in the Zn-rich, volcanic-hosted massive sulphide deposits of western Tasmania. These deposits have been affected by regional metamorphism to upper greenschist facies, and associated tectonic deformation related to the Devonian Tabberabberan Orogeny. The southern end of the Rosebery deposit has undergone metasomatic replacement related to a post-orogenic Devonian granite intrusion.Sphalerite from VHMS deposits in the Rosebery district varies widely in colour, grain size and texture. Compositional variation of the sphalerites was studied for three purposes (1) to investigate effects of the Devonian overprinting, (2) to provide pressure (depth) estimates at the time of Fe-S-O replacement during the Devonian, and (3) to deduce the effect ofa _FeS(a _{S 2}) on gold deposition and subsequent remobilisation.Sphalerite from the Rosebery deposit shows an FeS range from 2.0 to 20.0 mole%, with a bimodal distribution; a mode of 16.0 mole% FeS was noted for the F(_J) lens where Devonian metasomatism prevailed, whereas a mode of 2.4–4.0 mol% FeS was found for the other lenses. Sphalerite from the Hercules deposit has a range of 2.0–10.0 mole% FeS, whereas sphalerite from the South Hercules deposit ranges from 4.0-12.0 mole% FeS. VHMS sphalerites also contain minor copper, manganese and cadmium.The bimodal distribution of FeS content in Rosebery sphalerite suggests that the primary VHMS mineralisation underwent at least two periods of post-depositional re-equilibration. The FeS content in sphalerite in equilibrium with hexagonal pyrrhotite and pyrite indicates that the Devonian replacement occurred at a pressure off 3.0 ± 0.5 kb, corresponding to 8.0 ± 0.1 km depth.The relationship between FeS content in sphalerite and gold grades at Rosebery, Hercules and South Hercules displays complex patterns that reflect either variations in the initial depositional conditions an the seafloor (pH, temperature anda _{S 2}), or later Devonian metamorphic and metasomatic recrystallisation.Zusammenfassung Zinkblende ist das dominierende Erzmineral in den Zn-reichen, in vulkanischen Gesteinen beheimateten, massiven Sulfidlagerstätten West-Tasmaniens. Diese Lagerstätten sind von einer Regionalmetamorphose der oberen Grünschieferfazies und einer assoziierten Deformation, die der devonischen Tabberabberan Orogenese zuzuschreiben ist, überprägt worden. Das Südende der Rosebery Lagerstätte ist von einer metasomatischen Verdrängung, die mit einer post-orogenen, devonischen Granitintrusion im Zusammenhang steht, erfaßt worden.Die Zinkblende von VHMS Lagerstätten des Rosebery Distriktes variiert weitgehend in ihrer Farbe, Korngröße und Textur. Die Variation der chemischen Zusammensetzung der Zinkblende wurde aus drei Gründen untersucht: (1) um die Effekte der devonischen Überprägung zu studieren, (2) um zu Abschätzungen des Druckes (Tiefe) zur Zeit der Fe-S-O Verdrängung während des Devons zu gelangen, und (3) um die Auswirkung von^aFeS (^aS2) auf die Goldablagerung und folgende Remobilisation abzuleiten.Der FeS Gehalt der Zinkblende der Rosebery Lagerstätte reicht von 2.0 bis 20.0 Mol%, mit einer bimodalen Verteilung; ein Maximum bei 16.0 Mol% FeS ist für die F(_J) Linse charakteristisch, wo devonische Metasomatose vorherrscht, während ein zweites Maximum bei 2.0–4.0 Mol% FeS bei den anderen Linsen festgestellt wurde. Der FeS Gehalt der Zinkblende der Süd-Hercules Lagerstätte reicht von 4.0 bis 12.0 Mol%. Die VHMS Zinkblenden führen auch untergeordnet Kupfer, Mangan und Cadmium.Die bimodale Verteilung des FeS Gehaltes in der Rosebery Zinkblende läßt vermuten, daß die VHMS Mineralisation, nach ihrer Bildung, von mindestens zwei Perioden der Reequilibrierung erfaßt worden ist. Der FeS Gehalt in der Zinkblende im Gleichgewicht mit hexagonalem Pyrrhotin und Pyrit weist darauf hin, daß die devonische Verdrängung bei einem Druck von 3.0 ± 0.5 kb, vergleichbar mit 8.0 ± 0.1 km Tiefe, stattgefunden hat.Der Zusammenhang des FeS Gehalt in der Zinkblende mit den Goldgehalten in Rosebery, Hercules und Süd-Hercules ist komplex und spiegelt entweder unterschiedliche, primäre Bildungsbedingungen am Meeresboden (pH, Temperatur und^aS₂), oder spätere, devonische metamorphe und metasomatische Rekristallisation wider.

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Petrologie und Geochemie der Zinkblende aus der kambrischen VHMS Lagerstätte im Roseberry-Hercules Distrikt, West-Tasmanien: Hinweise für Goldmineralisation und devonische, metamorphe-metasomatische Prozesse

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With 14 Figures     

Beiträge zur Kenntnis seltener Arsenatmineralien unter besonderer Berücksichtigung von Vorkommen des Schwarzwaldes

Zusammenfassung In der vorliegenden 2. Folge dieser Arbeit werden weitere Mineralien der Uranglimmergruppe behandelt: Uranospinit, Meta-Uranospinit, Heinrichit und Meta-Heinrichit. Außerdem wird eine Gesamtübersicht über die untersuchten Glieder dieser Mineralgruppe gegeben.Die vollhydratisierte Phase des Calcium-Uranylarsenats, der Uranospinit, weist einen Wassergehalt von 10 Molekülen auf. Daneben existiert noch eine wesserärmere Phase, der Meta-Uranospinit, dem in reiner Form ein Gehalt von 6 Molekülen zukommt. Der Uranospinit verliert bei niedriger Luftfeuchtigkeit bzw. etwas erhöhter Raumtemperatur einen Teil seines Wassers, eine vollständige Umwandlung in Meta-Uranospinit findet unter solchen Bedingungen jedoch nicht statt. Es entstehen Entwässerungsprodukte, die in den Eigenschaften zwischen Uranospinit und Meta-Uranospinit stehen. Erst beim Erhitzen auf 60° kommt es zu einer vollständigen Umwandlung in Meta-Uranospinit. Die. Phasenumwandlung von Uranospinit in Meta-Uranospinit ist reversibel.Die beiden Hydrationsstufen des Barium-Uranylarsenats Heinrichit und Meta-Heinrichit haben einen Wassergehalt von 10 bzw. 8 Molekülen. Der Heinrichit ist bei Raumtemperatur unbeständig und wandelt sich in Meta-Heinrichit um. Der Phasenwechsel ist nach den Untersuchungen irreversibel. Beim Erhitzen des Meta-Heinrichits entweicht das restliche Wasser stufenweise. Es entstehen Entwässerungsphasen, die sich bei normaler Raumtemperatur und-feuchtigkeit unter Wasseraufnahme rasch wieder in den Meta-Heinrichit zurückverwandeln.Die höheren Hydrationsstufen des Calcium-und Barium-Uranylarsenats sind als strukturgleich zu betrachten, nicht dagegen die wasserärmeren Phasen Meta-Uranospinit und Meta-Heinrichit, die sich auch im Wassergehalt unterscheiden.Im Schlußabschnitt des 1. Teiles wird über die untersuchten Hydrationsstufen und Entwässerungsphasen der Uranglimmer eine tabellarische Übersicht gegeben sowie auf die strukturellen Beziehungen und auf das Entwässerungsverhalten eingegangen. Die strukturellen Beziehungen sind weitgehend abhängig vom Ionenradius des Kations. Dies kommt auch im Wassergehalt der vollhydratisierten Phasen zum Ausdruck. Während bei Uranglimmern mit den kleinen Kationen Cu⁺⁺, Mg⁺⁺, Co⁺⁺ und Fe⁺⁺12 H₂O in der höchsten Hydrationsstufe gebunden sind, enthalten die Glieder mit den größeren Kationen Ca⁺⁺ und Ba⁺⁺ in vollhydratisiertem Zustand nur 10 H₂O.2. FolgeMit 2 Textabbildungen und 1 Tafel     

Zoned clinopyroxenes from the volcanic rocks of almopia (Voras Mts), Central Macedonia,Greece

Summary In the zoned clinopyroxene phenocrysts from the volcanic rocks of Almopia the Mg/Fe ratio and the contents of Mn, and mostly of Na, increase from the core towards the rim of the crystals, whereas the Fe³⁺/Fe²⁺ ratio, and in many cases the contents of Ca, decrease. On the contrary, the content of Si decreases from inside outwards or remains almost constant whereas Al and Ti increase.The high Ca-content of the clinopyroxenes, low Ti, and limited Fe-enrichment, with a trend from Ca_43.3: Mg_47.0: (Fe + Mn)_9.7 to Ca_46.6: Mg_42.2: (Fe + Mn)_11.2, illustrate the shoshonitic to cale-alkaline nature of the parental magma.The composition of the clinopyroxenes indicates that, of all possible controlling factors, the high water-vapour pressure is considered to play an important role for the Al^IV fluctuations during the crystallization.

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Zonierte klinopyroxene der vulkanite von almopia (Voras-Gebirge), Zentral-Mazedonien, Griechenland

Zusammenfassung Bei den zonierten Klinopyroxeneinsprenglingen der Vulkanite von Almopia nehmen das Mg/Fe-Verhältnis und die Gehalte an Mn und meistens an Na in den einzelnen Zonen vom Kern zum Rand zu, während das Fe³⁺/Fe²⁺-Verhältnis, und in vielen Fällen die Gehalte an Ca, abnehmen. Im Gegensatz dazu nimmt der Gehalt an Si von innen nach außen ab oder bleibt fast konstant, während Al und Ti zunehmen.Der hohe Ca-Gehalt und gleichzeitig niedrige Ti-Gehalt der Klinopyroxene, zusammen mit ihrer begrenzten Fe-Anreicherung und einem Trend von Ca_43.3: Mg_47.0: (Fe + Mn)_9.7 bis Ca_46.6: Mg_42.2: (Fe + Mn)_11.2 weisen auf die shoshonitische bis kalk-alkalische Natur des Stammagmas hin. Die Zusammensetzung der Klinopyroxene weist darauf hin, daß der hohe Wasserdampfdruck im Magma auch eine wichtige Rolle für Schwankungen im Al^IV-Gehalt während der Kristallisation darstellt.

     

Maturation of organic matter in neogene sediments from the Aderklaa oilfield,Vienna Basin,Austria

Summary Poil- and gas-producing horizons in the Tertiary section of the Vienna Basin are intercalated with calcareous shales. In this study, the shales are examined in view of their source rock potential.36 shales from 780 to 2812 m of six inch well cores from Aderklaa 78 hole were analysed for organic carbon by coulometric titration method. Organic C values vary from 0.22 to 2.04% with a mean value of 0.81%. A slight increase in the lower parts of the hole reflects initial differences in organic carbon content. Total bitumen extracts vary between 1.2 and 70.2 mg/100 g shale with a mean value of 270 ppm bitumen compared to a mean of 2480 ppm for average calcareous shale source rock.Aderklaa bitumen largely consists of unaltered material, perhaps being derived early from lipids. Only the deepest bitumen (2812 m) has higher saturated hydrocarbon content which is regarded as contamination from the underlying reservoir. Investigation of the Aderklaa kerogens from 9 shale samples suggests that they are type III kerogens, consisting almost entirely of vitrinite in the deepest sample examined. From vitrinite reflectance (R ₀=0.36 to 0.53, increasing downhole from 820 to 2703 m) it is obvious that kerogens are insufficiently mature to have produced major amounts of hydrocarbons. Plots of the atomic H/C versus O/C ratios corroborate the type III, terrigenous, plant-derived characteristic of Aderklaa kerogens.These investigations of the nature and state of preservation of the Neogene organic matter indicates that the petroleum window lies within pre-Tertiary basement, and that the temperatures were not sufficient for significant degradation of the Neogene Type III kerogen. However, the high hetero-compound content of numerous Vienna crudes suggests contamination with bitumens from this Tertiary organic matter.

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Der Reifegrad organischer Substanz in neogenen Sedimenten des Ölfeldes Akerklaa im Wiener Becken

Zusammenfassung Seit 1930 wird aus tertiären Abfolgen des Wiener Beckens Öl und Gas gefördert. Zwischen tertiäre Speichergesteine sind kalkige Schiefer eingeschaltet, die von früheren Autoren als mögliche Muttergesteine angesehen werden. In dieser Arbeit wird der Reifegrad des organischen Materials in den Schiefern untersucht.Organischer Kohlenstoff wurde in 36 Schieferproben (780 bis 2812 m) aus der Aderklaa 78 Bohrung durch coulometrische Titration bestimmt. Die Werte schwanken zwischen 0,22 und 2,04% C_org und weisen einen Mittelwert von 0,81% auf. Leichte Variation der Werte im unteren Teil der Bohrung sind auf unterschiedliche Anteile des ursprünglichen organischen Materials zurückzuführen.Bitumen-Extrakte ergaben zwischen 1,2 und 70,2 mg/100 g Schiefer mit einem Mittelwert von 270 ppm, im Vergleich zu 2480 ppm Mittelwert für kalkige Schiefer als Muttergestein. Die Bitumen bestehen aus wenig degradiertem, möglicherweise aus Lipiden stammenden organischen Material. Der relativ große Gehalt an gesättigten Kohlenwasserstoffen in Bitumen aus der tiefsten Probe (2812 m) ist wahrscheinlich auf Kontamination durch ein unterliegendes Reservoir zurückzuführen.Untersuchungen des Kerogens an 9 Proben ergab Typ III Kerogen, welches in der tiefsten Probe fast ausschließlich aus Vitrinit besteht. Vitrinit-Reflexionsmessungen (R ₀=0,36 bis 0,53, zunehmende Werte von 820 bis 2703 m) deuten einen geringen Reifegrad an der ausschließt, daß dedeutende Mengen Kohlenwasserstoffe abgespaltet worden sind. Eine Betrachtung der HC- und O/C-Elementverhältnisse gibt weitere Hinweise auf terrigenes, pflanzliches, Typ III Kerogen in den Aderklaa-Proben.Aus der Gesamtheit der Daten über die Zusammensetzung und den Reifegrad des neogenen organischen Materials wird geschlossen, daß keine bedeutende Degradation stattgefunden hat, und daß das petroleum window in prä-tertiären Schichten liegen muß. Der Gehalt an Hetero-Verbindungen in den geförderten Ölen deutet jedoch an, daß es zu Kontaminationen durch das neogene organische Material gekommen ist.

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With 8 Figures     

Beiträge zur Kenntnis seltener Arsenatmineralien unter besonderer Berücksichtigung von Vorkommen des Schwarzwaldes

Zusammenfasung Der zweite Teil dieser Arbeit, die mit der vorliegenden Folge ihren Abschluß findet, befaßt sich mit Aluminium- und Eisenarsenaten. Im ersten Abschnitt werden Mineralien der Beudantit-Crandallicgruppe behandelt, im zweiten Abschnitt Glieder der Pharmakosideritgruppe.Zu den beschriebenen Mineralien der Beudantit-Crandallitgruppe gehören Beudantit, Dussertit, Weilerit und ein neues Mineral der Crandallitgruppe von Neubulach.Bei der Untersuchung des Beudantits von der Grube Silberbrünnle bei Haigerach zeigte es sich, daß ein Teil der auftretenden Kristalle sulfatfrei ist. Die sulfatfreien Kristalle weisen gegenüber den sulfathaltigen des Beudantits im eigentlichen Sinne gewisse Unterschiede in den Eigenschaften auf. Ihre Gitterkonstanten sind etwas größer, ebenso die Brechungsindizes. Streng genommen wären die sulfatfreien Kristalle nach der bisherigen Gepflogenheit als neue Mineralart zu betrachten und der Crandallitgruppe zuzuordnen.Dussertit wird von zwei Fundorten des mittleren Schwarwaldes beschrieben. Zum Vergleich wurde auch Dussertit von Djebel Debar/Algerien in die Untersuchungen mit einbezogen.Dem Weilerit, einem neuen Mineral der Beudantitgruppe aus der Grube Michael im Weiler bei Lahr, kommt die Formel BaAl₃H_0–1(AsO₄,SO₄)₂(OH)_7–6 zu. Diese Formelschreibweise trägt der Tatsache Rechnung, daß das AsO₄/SO₄-Verhältnis nicht genau bekannt ist. Zu Vergleichszwecken wurde die Verbindung BaAl₃H(AsO₄)₂(OH)₆, die sich vom Weilerit nur durch das Vergleich der Eigenschaften dieser Verbindung mit jenen des natürlichen Minerals ergaben sich zusätzliche Anhaltspunkte hinsichtlich der Zusammensetzung des Weilerits.Das Mineral der Crandallitgruppe von Neubulach mit der wahrscheinlichen Formel (Ba,Ca,Cu) (Al,Fe)₃H(AsO₄)₂(OH)₆ ist mit dem Weilerit und der erwähnten künstlichen Verbindung eng verwandt, jedoch etwas komplizierter zusammengesetzt. Das teilweise isotrope Verhalten des Minerals sowie niedrige Lichtbrechungswerte lassen auf einen geringen Kristallisationsgrad schließen. Eine Übersicht über die Glieder der Beudantit-Crandallitgruppe mit einer Tabelle beschließt den ersten Abschnitt.Der folgende Abschnitt berichtet über die Entdeckung von zwei neuen Gliedern der Pharmakosideritgruppe. Es konnte festgestellt werden, daß es in der Natur neben dem kalium- und eisen(III)-haltigen Pharmakosiderit auch Glieder gibt, welche Barium an Stelle von Kalium und Aluminium an Stelle von Eisen(III) enthalten. Bariumhaltiger Pharmakosiderit mit Eisen als dreiwertigem Kation (Barium-Pharmakosiderit) wird von der Grube Clara bei Oberwolfach, mit Aluminium und Eisen in wechselnden Mengen bei vorherrschendem Aluminiumgehalt (Barium-Alumopharmakosiderit) von Neubulach beschrieben. Daneben finden sich Angaben über kalium- und eisen(III)-haltigem Pharmakosiderit aus Cornwall. Außerdem wurde reiner Barium-Alumopharmakosiderit künstlich dargestellt. Dadurch waren Rückschlüsse auf das Aluminium/Eisen-Verhältnis im natürlichen Barium-Alumopharmakosiderit möglich. Abschließend wird eine tabellarische Übersicht über die Glieder der Pharmakosideritgruppe gebracht. 3. Folge (Schluß) Mit 6 Textabbildungen     

Gold and platinum group elements in cobaltarsenide ores: Hydrothermal concentration from a serpentinite source-rock (Bou Azzer,Morocco)

Summary The cobalt-arsenide ores of Bou Azzer are located along the borders of serpentinite massifs (Upper Proterozoic ophiolite complex) in carbonate-quartz lenses resulting from hydrothermal carbonate alteration of serpentinite. The cobalt ores contain an average gold content of 5–20 ppm; gold is mainly located in skutterudite (120 ppm av.), whereas the Fe-arsenide (loellingite) contains < 1 ppm Au. Similarly the highest PGE contents are found in skutterudite (up to 2 ppm total PGE). All the arsenide ores of Bou Azzer exhibit the same chondrite normalized PGE pattern displaying positive Rh and negative Pt anomalies, and a slight positive slope (Pd/Ir = 1 to 2). This uncommon PGE pattern closely resembles to that of sulphides of komatiites.In serpentinite, the PGE patterns are typical of slightly depleted mantle rocks, and the associated podiform chromitites are within the range of ophiolitic chromitites, except for Pd and Au enrichment.Horizons of sulphide-bearing serpentinites show relatively high contents of noble metals and display PGE patterns which closely resemble those of the Co-arsenide ores, although an order of magnitude lower. These sulphides probably correspond to the remobilization during serpentinization of primary magmatic sulphides. The sulphiderich horizons are a possible source-rock for the noble metals of the Bou Azzer cobaltarsenide ores.

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Gold und Platingruppen-Elemente in Kobalt-Arsenid Erzen: Hydrothermale Anreicherung aus einem Serpentinit (Bou Azzer, Marokko)

Zusammenfassung Die Kobalt-Arsenid Erze von Bou Azzer kommen entlang den Grenzen eines Serpentinit-Massifs (Oberproterozoischer Ophiolit-Komplex) in Karbonat-Quarz-Linsen vor, die auf hydrothermale Umwandlung des Serpentinits zurückgehen.Die Kobalt-Erze enthalten 5–20 ppm Gold; dieses kommt hauptsächlich in Skutterudit (120 ppm) vor, während die Fe-Arsenide (Loellingit) weniger als 1 ppm Gold enthalten. Die höchsten PGE Gehalte kommen ebenso in Skutterudit vor (bis zu 2 ppm PGE). Alle Arsenid-Erze zeigen das gleiche Verteilungsbild mit positiven Rh und negativen Pt Anomalien, und eine leicht positive Neigung (Pd/Ir = 1 bis 2). Diese ungewöhnlichen PGE Verteilungsbilder erinnern an die von Sulfiden aus Komatiiten.Die PGE Verteilung in Serpentiniten ist typisch für leicht verarmte Mantelgesteine, und die assoziierten podiformen Chromitite liegen innerhalb des Bereiches für ophiolitische Chromitite, mit Ausnahme der Anreicherung in Pd und Au.Lagen von Sulfid-führenden Serpentiniten zeigen relativ hohe Gehalte an Edelmetallen, und PGE-Verteilungsmuster die denen von Co-Arseniderzen sehr ähnlich sind, obwohl sie um eine Größenordnung niedriger liegen. Diese Sulfide dürften Produkte der Remobilisierung primärer magmatischer Sulfide während der Serpentinisierung sein. Die Sulfid-reichen Lagen sind als ein mögliches Ursprungsgestein für die Edelmetalle der Kobalt-Arsenid-Erze von Bou Azzer zu sehen.

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With 8 Figures     

Loveringite from the koitelainen layered intrusion,Northern Finland

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

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Loveringit aus dem Intrusiv-Komplex von Koitelaineen, Nordfinland

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

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With 7 Figures     

Petrogenesis of rare-element pegmatites in the Olary Block, South Australia, part 1. Mineralogy and chemical evolution

Summary Rare-element pegmatites within the Proterozoic Olary Block are of the berylcolumbite-phosphate type and probably related to the crystallisation of syn- to posttectonic peraluminous, S-type granitoids. The pegmatites are typically zoned and possess an inner quartz core, or a series of cores, an asymmetrical intermediate zone of coarse-grained muscovite, quartz, microcline and minor plagioclase, and an outer border zone of fine- to medium-grained microcline, quartz, plagioclase and muscovite. The zones contain abundant beryl and F-apatite, with additional species such as tourmaline, ferrocolumbite, samarskite, Nb-rutile and triplite-zwieselite nodules. These rare-element minerals occur preferentially at the contact between the intermediate zone and the quartz core. Hydrothermal alteration of triplite-zwieselite led to the development of secondary, microcrystalline bermanite, leucophosphite and phosphoferrite-kryzhanovskite. Paragenetic relationships of these phosphates suggest a sequence of hydrothermal transformations in an oxidising, low-temperature environment (< 250°C). A prominent feature of this succession is the decrease in Mg and Ca, and an increase in Fe³⁺/Fe²⁺, Mn³⁺/Mn²⁺, and H₂O. High a_HF, low pH and Al mobility occurred during the development of the secondary phosphates as shown by associated fluorite, sellaite and thomsenolite/pachnolite. Increasing Ca activities at a late hydrothermal stage led to the replacement of prexisting triplitezwieselite by additional F-apatite. Finally, weathering-related cyrilovite, lipscombite and crandallite-group minerals were formed by percolating meteoric waters under increasing f_{o 2}

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Petrogenese von Seltenelementpegmatiten im Olary Block, Südaustralien, Teil 1. Mineralogie und chemische Entwicklung

Zusammenfassung Seltenelementpegmatite im Proterozoischen Olary Block sind vom Beryl-Columbit-Phosphat Typ und stehen wahrscheinlich mit der Kristallisation von syn- bis spättektonischen, peraluminen, S-Typ Graniten in Verbindung. Die Pegmatite sind zoniert und besitzen einen inneren Quarzkern, oder eine Reihe von Kernen, eine asymmetrische Zwischenzone aus grobkörnigem Muskovit, Quarz, Mikroklin und Plagioklas, und eine äussere Randzone aus fein- bis mittelkörnigem Mikroklin, Quarz, Plagioklas und Muskovit. Die Zonen enthalten häufig Beryll, Fluorapatit, Turmalin, Ferrocolumbit, Samarskit, Niobrutil und Triplit-Zwieselit Nester. Diese Seltenelement Minerale finden sich überweigend am Kontakt der Zwischenzone und dem Quarzkern. Hydrothermale Alteration des Triplit-Zwieselit führte zu der Bildung von sekundärem, mikrokristallinen Bermanit, Leukophosphit und Phosphoferrit-Kryzhanovskit. Paragenetische Beziehungen dieser Phosphate weisen auf eine Abfolge von hydrothermalen Umwandlungen in einem oxidierenden, niedrig-Temperatur Milieu hin. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Abfolge ist eine Abnahme von Mg und Ca und eine Zunahme von Fe³⁺/Fe²⁺, Mn³⁺/Mn²⁺ und H₂O. Die Assoziation mit Fluorit, Sellait und Thomsenolit/Pachnolit zeigt hohen a_HF, geringen pH and Al Mobilität während der Bildung der sekundären Phosphate an. Während des hydrothermalen Endstadiums führten erhöhte Ca Aktivitäten zu der Verdrängung von bereits vorhandenem TriplitZwieselit durch zusätzlichen Fluorapatit. Schliesslich wurden während der Verwitterung Cyrilovit, Lipscombit und Crandallit-Minerale durch meteorische Wässer unter erhöhtem f_{O 2} gebildet.

     

Sub-greenschist facies assemblages of metabasites from south-eastern Peloritani range (NE-Sicily)

Summary Pre-Hercynian magmatic rocks are widespread in the Palaeozoic basement of the Peloritani range. The metabasites of the Mongiuffi-Melia and Gallodoro areas represent the largest and the most important lower-Ordovician magmatic products of this range. These rocks were metamorphosed during the Hercynian event and preserve relict igneous minerals and textures. A detailed study of the metamorphic assemblages has allowed the identification of two stages of metamorphic crystallisation; they are mainly distinguished by the differentXCO₂ of the fluid phase. The first metamorphic event produced three calcite-free sub-greenschist facies assemblages that contain ubiquitous quartz+albite+titanite+chlorite+epidote along with pumpellyite or prehnite or actinolite. The second metamorphic episode produced a Calcite+Chlorite assemblage, non-diagnostic to evaluate P-T conditions of metamorphism. The first stage assemblages are only preserved in small domains of the rock. As even very low amounts of CO₂ in the fluid phase drastically inhibit the formation of diagnostic sub-greenschist facies calc-silicate assemblages, it appears that a more CO₂-rich fluid must have been introduced during the second event. We suggest that this introduction of more CO₂-rich fluid occurred during the development of S₂ crenulation cleavage.

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Sub-grünschieferfazielle Mineralvergesellschaftungen in Metabasiten der südöstlichen Peloritani Range (NE Sizilien)

Zusammenfassung Prähercynische magmatische Gesteine sind weitverbreitet im paläozoischen Basement der Peloritani Range. Die Metabasite aus dem Mongiuffi-Melia und dem Gallodoro Gebiet sind die größten und wichtigsten magmatischen Produkte des unteren Ordoviziums in diesem Gebiet. Sie wurden während der hercynischen Orogenese metamorphisiert und sie bewahren reliktische magmatische Minerale und Strukturen. Eine Detailstudie der metamorphen Mineralvergesellschaftungen erlaubt die Identifikation von zwei metamorphen Kristallisationsstadien, die sich hauptsächlich im XCO₂ der fluiden Phase unterscheiden. Das erste Ereignis resultierte in der Bildung von drei Calcit-freien sub-grünschieferfaziellen Mineralvergesellschaftungen, die verbreitet Quarz+Albit+Titanit+Chlorit+Epidot mit Pumpellyit oder Prehnit oder Aktinolith führen. Die zweite metamorphe Episode führte zur Bildung der Vergesellschaftung Calcit+Chlorit; diese ist für die Abschätzung der P-T Bedingungen der Metamorphose ungeeignet. Die erste Vergesellschaftung ist nur in kleinen Domänen in den Gesteinen erhalten geblieben. Da bereits sehr geringe Mengen an CO₂ in der fluiden Phase die Bildung der diagnostischen sub-grünschieferfaziellen kalk-silikatischen Mineralassoziation verhindern, scheint es, daß das CO₂-reiche Fluid während des zweiten Stadiums zugeführt wurde. Wir meinen, daß die Zufuhr dieser CO₂-reichen Fluide während der Entwicklung der S2 Krenulationsschieferung erfolgt sein muß.

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With 6 Figures     

Migmatites and Leucogranites of tertiary age from the high Himalayan Crystallines of Zanskar (NW India): a case history of anatexis of Palaeozoic orthogneisses

Summary In the High Himalayan Crystallines of Zanskar (NW India), migmatites and peraluminous leucogranitic melts were produced by partial melting not only of paragneisses but also of Palaeozoic orthogneisses. Anatexis occurred at T = 650–720°C and P = 4–7 kbar and is related to a decompression path at increasing T of Oligocene-Miocene age. Under vapour-absent conditions anatexis of orthogneisses occurred in response to dehydration melting involving muscovite and produced very low amounts ( 5%) of leucogranitic melt. This melt segregated in situ as homogeneous leucoanatexites. In heterogeneous diatexites, the leucosomes formed by disequilibrium melting probably at T in excess of the H₂O-saturated solidus. Extensive anatexis and melt segregation into dykes or bodies require infiltration of an aqueous fluid. A model is proposed in which large rock-volumes showing low-degrees of vapour-absent melting are associated with ductile shear zones infiltrated by H₂O and showing high-degrees of vapour present melting. With respect to the eastern Himalayas, the relative scarcity of leucogranites in Zanskar depends on: 1- the lack of a high—T, low-P stage; 2- the abundance of dry igneous (i.e. orthogneiss) protoliths relative to more fertile metasedimentary magma sources.

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Tertiäre Migmatite und Leukogranite aus den kristallinen Gesteinen des Himalaya, Zanskar (NW Indien): ein Beispiel von Anatexis paläozoischer Orthogneise

Zusammenfassung In den kristallinen Teilen des Himalayas von Zanskar, Nordwest-Indien, sind Migmatite und aluminiumreiche leukogranitische Schmelzen durch teilweise Aufschmelzung von Paragneisen und von paläozoischen Orthogneisen entstanden. Die Anatexis fand bei T = 650–720° und P = 4–7 kbar statt, und hält sich an einen Dekompressions-Pfad bei zunehmender Temperatur, der oligozänen-miozänen Alters ist. In Abwesenheit einer Dampfphase fand die Anatexis von Orthogneisen in Antwort auf Dehydrations-Aufschmelzung mit Beteiligung von Muskovit statt und führte zur Entstehung von geringen Mengen ( 5%) von leukogranitischer Schmelze. Diese Schmelze segregierte in situ als homogene Leukoanatexite. In heterogenen Diatexiten bildeten sich die Leukosome durch Ungleichgewichts-Aufschmelzung wahrscheinlich bei Temperaturen, die über dem H20-gesättigten Solidus liegen. Extensive Anatexis und Segregation der Schmelzen in Gänge oder unregelmäßige Körper erfordern Infiltration einer wäßrigen Fluid-Phase. Es wird ein Modell vorgestellt, bei dem große Volumina von Gesteinen niedrige Grade von Aufschmelzung in Abwesenheit einer Dampfphase zeigen und mit duktilen Scherzonen assoziiert sind, die mit H₂O infiltriert wurden und hohe Grade von Aufschmelzung in Anwesenheit einer Dampfphase erkennen lassen. Die relative Seltenheit von Leukograniten in Zanskar ist auf zwei Faktoren zurückzuführen; 1. Die Abwesenheit eines Hoch-T, niedrig-P Stadiums; 2. das reichliche Vorhandensein von trockenen magmatischen Protolithen (z.B. Orthogneise) verglichen mit den mehr produktiven metasedimentären Ursprungsgesteinen für Magmen.

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With 8 Figures     

Die Anatexis des Winnebachgranites (Ötztaler Alpen, Österreich) am Beispiel eines Aufschlusses

Zusammenfassung Im Winnebachmigmatit (Ötztaler Alpen, Österreich) wurde ein frischer Gletscherschliff hinsichtlich seiner Bildungsbedingungen untersucht. Das Fehlen von Orthoklas im anatektisch neugebildeten Gestein spricht für Drucke über 3,2 kb zur Zeit der Anatexis. Die Temperatur der Anatexis ist durch das Auftreten von Gneis-Schollen im Migmatit mit ca. 680–685°C (4 kb) bestimmt. Mit Hilfe von Experimenten wurde versucht, den Grad der Anatexis und die Schmelzmengen zu rekonstruieren. Die größten Schmelzbereiche werden ca. 20°C betragen haben. Dabei entstand in den günstigsten Fällen 60–70% Schmelze im Gestein. In den meisten Fällen blieb während der Anatexis von den hellen Gemengteilen außer Quarz auch Plagioklas als kristalliner Rest übrig.

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The anatexis of the Winnebachmigmatite (Ötztal Alps, Austria) illustrated by an outcrop

Summary Investigations on the conditions of formation of the Winnebachmigmatite were made on fresh rocks from an outcrop polished by glacial ice. The lack of orthoclase in the anatectically formed rock is interpreted to be due to a pressure more than 3.2 kb during the anatexis. The temperature of the anatexis is fixed at 680–685°C (4 kb) by unaltered gneiss-blocks within the migmatite. We have tried experimentally to reconstruct the degree of anatexis and the amount of melt. The largest temperature range of melting in this migmatite is considered to have been approximately 20°C. Thereby a maximum amount of melt of 60–70% was formed. Of the leucocratic minerals apart from quartz, some of the plagioclase remained also as crystalline residue.

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Mit 7 Abbildungen