Ein neuartiger Typ „hydrothermaler” Cu-Ni-Lagerstätten

Zusammenfassung Erze aus zwei Versuchsbauen auf Cu, Ni, Co und Edelmetalle wurden mikroskopisch und mit der Mikrosonde untersucht. Die Schürefe liegen an einer riesigen Bewegungszone im Serpentin in Süd-Cypern. Die höchst ungewöhnliche Paragenese zeigt starke, auf geringste Erstreckung wechselnde Umbildungen. Die Vorkommen selbst sind durch reichlichen bzw. sehr zurücktretenden Anteil an Pyrrhotin verschieden. Träger von Cu ist neben Chalkopyrit Cubanit und sehr reichlich valleriit; von Ni-Pentlandit, Heazlewoodit, Mackinawit, Oregonit; von Co zwei wahrscheinlich neue As-arme Co-Arsenide. Begleiter sind u.a. Pyrrhotin, Chromit, Magnetit, Graphit und Molybdänit, an Gangarten vorwiegend Serpentinmineralien, wenig Carbonate. — Die Lagerstätten geben Gelegenheit, die seltenen Mineralien Mackinawit, Valleriit und Oregonit nebeneinander im Verband und in ihren Beziehungen zu Pentlandit und Chalkopyrit zu untersuchen. Die Mineralisation scheint während der tektonischen Veränderung des Serpentins erfolgt zu sein.

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Ores from two claims tested for Cu, Ni, Co and noble metals were examined microscopically and by using the microprobe. The deposits are connected with an enormous fault in ultrabasic rocks in southern Cyprus. The very exceptional association varies in strong alterations over shortest distances. The deposits differ regarding the high and low content of pyrrhotite. Cu-bearing minerals are cubanite and abundant valleriite; Ni-bearing ones pentlandite, mackinawite, oregonite, heazlewoodite; Co is present in two, very probably new arsenides of Co, low in As. — Further are present: Pyrrhotite, chromite, magnetite, graphite, and molybdenite, and as gangue serpentine-minerals and some carbonate. — The deposits give the opportunity to study the rare minerals mackinawite, valleriite, and oregonite together and in relation to pentlandite and chalcopyrite, The mineralisation appears to have occurred during the tectonic movements of the serpentine.

     

Sulphide minerals in early Archean chemical sedimentary rocks of the eastern Pilbara district, Western Australia

Summary The occurrence and paragenesis of sulphide minerals in chemical sedimentary rocks from the McPhee and the Towers Formations of the Warrawoona Group, eastern Pilbara Craton were examined, in order to evaluate the Archean sedimentary environment. The chemical sedimentary facies of both formations are comprised of chert or chertcarbonate units, which are highly depleted in detrital materials. The cherty rocks are mostly composed of microcrystalline quartz, containing significant types of syndepositional (or diagenetic) sulphide minerals. In particular, the cherty rocks in the Towers Formation (North Pole Chert, Marble Bar Chert) include primary sulphide minerals, such as pyrite, chalcopyrite, sphalerite, monoclinic pyrrhotite, pentlandite, gersdorffite and millerite. This assemblage and the measured FeS content (8.4–10.4 mol%) of sphalerite associated with the Fe-sulphide minerals suggest that the cherty rocks were formed under reducing conditions at temperatures below 200°C (about 150°C), and also that the metamorphic temperature of the rocks was less than 325 °C. Furthermore, the virtual absence of detrital materials and the minor element compositions imply that the cherty rocks of the eastern Pilbara Block were formed by rapid precipitation from reducing hydrothermal solutions.

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Sulfide in chemischen sedimentgesteinen des älteren Archaikums im östlichen Pilbara block, Westaustralien

Zusammenfassung Das Auftreten und die Paragenese von Sulfiden in chemischen Sedimentgesteinen der McPhee und der Towers Formation der Warrawoona Gruppe, östlicher Pilbara Block, wurden untersucht, um das sedimentäre Milieu im Archaikum besser abschätzen zu können. Die chemisch-sedimentäre Fazies beider Formationen besteht aus Chert- oder Chert-Karbonat-Einheiten, die hochgradig an detritärem Material verarmt sind. Die Cherts bestehen aus mikrokristallinem Quartz, der beträchtliche Mengen an syngenetischen bzw. syndiagenetischen Sulfiden enthält. Vor allem die Cherts der Towers Formation (North Pole Chert, Marble Bar Chert) führen Pyrit, Kupferkies, Zinkblende, monoklinen Magnetkies, Pentlandit, Gersdorffit und Millerit als primäre Sulfide. Diese Vergesellschaftung und die gemessenen FeS-Gehalte der mit den Fe-Sulfiden assoziierten Zinkblende (8.4–10.4 Mol%), weisen darauf hin, daß die Cherts unter reduzierenden Bedingungen bei Temperaturen unter 200°C entstanden sind und daß die Matamorphosetemperatur 325 °C nicht überschritten hat. Das Fehlen detritärer Sedimentkomponenten und die Spurenelementzusammensetzungen lassen darauf schließen, daß die Cherts im östlichen Pilbara Block durch rasche Ausfällung aus reduzierenden hydrothermalen Lösungen entstanden sind.

     

Magnetite-apatite deposits (Kiruna-type) along the Sanandaj-Sirjan zone and in the Bafq area,Iran, associated with ultramafic and calcalkaline rocks and carbonatites

Summary The magnetite-apatite deposits of Hamadan and Gole Gohar situated in the Sanandaj-Sirjan zone of Iran about 1200 km apart, show striking mineralogical and textural similarities. The orebodies are of magmatic origin and have intruded as ore magmas.The magnetite-apatite deposits are associated with ultramafic, calcalkaline and other rocks with a strong carbonate enrichment (magnesite, dolomite, ankerite, and calcite), more pronounced in Hamadan. Characteristics supporting the association with carbonatite are: multiple carbonate generations with differing compositions, breccias healed by carbonate, comb-texture of carbonate, amygdales of dolomite, the stable isotope composition of carbonate; metasomatic alteration, fenitization and carbonatization of the associated rocks; the occurrence of apatite, fluorite, phlogopite, valleriite and baddeleyite. An ultramafic environment is indicated by the exclusively Mg-rich nature of abundant chlorite and other Mg-rich minerals (e.g. phlogopite, brucite, forsterite and chondrodite). Hornblendite (type 1) consisting of Ca-rich and alkaline-bearing amphibole with minor phlogopite, apatite, and tourmaline (Gole Gohar) is the chief alkaline rock type. Hornblendite (type II) (fiole Gohar and Hamadan) is predominated by actinolite which may contain minor concentrations of sodium and originated from pyroxenite by late stage supereritical solutions. Other rocks are flow-textured hornblendite (type III) which contains plagioclase and biotite (Hamadan) and rocks which are strongly metasomatically altered. These are epidotisized diorite (Hamadan) and probably peridotite (fiole Gohar) which is chloritisized. The associated metamorphic rocks (gneiss, amphibolite and marble) belong to the Precambrian basement of the Sanandaj-Sirjan zone.Magnetite carries many inclusions such as apatite, amphiboles, chlorite, albite, carbonates, brucite and spinel exsolutions. Additionally, zoned magnetite crystals occur in which the core consists of a chromite-hercynite-magnetite solid solution which formed at a temperature higher than 900°C. The orebodies and the associated rocks (apart from those which belong to the Precambrian basement) do not show metamorphic textures. Magnetite crystallized from a melt and forms foam texture which resulted from triplejunction configuration. Brecciation of compact magnetite is common.A characteristic feature of the Iranian deposits is the presence of high P₂O₅ and volatile-concentrations (H₂O, F, CO, and B₂O₃) in the original melt. These components are consistent with its pronounced capacity to differentiate and the separation of the mobile magnetite-apatite melt. Indications of this are cumulus textures (forsterite in magnetite, pyroxene in pyrrhotite, magnetite in pyrrhotite and vice versa).The iron deposits in the Bafq district of the central-east Iranian microplate probably have the saine origin. Among the deposits, drill core samples of the North Anomaly are composed of magnetite, actinolite, chlorite, calcite, apatite, and other minerals.

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Magnetit-Apatitlagerstätten (Kiruna-Typ) entlang der Sanandaj-Sirjan Zone und im Bafq Gebiet, Iran und ihre Beziehung zu ultramafischen, alkalischen und karbonatitischen Gesteinen

Zusammenfassung Die iranischen Apatit-führenden Magnetitlagerstätten von Gole Gohar und Hamadan liegen in der Sanandaj-Sirjan Zone und sind etwa 1200 km von einander entfernt. Sie zeigen auffällige mineralogische und texturelle Gemeinsamkeiten. Die Erzkörper sind magmatischen Ursprungs und als Erzmagmen intrudiert.Im Magnetit eingeschlossen finden sich neben Apatit weitere Mineralien wie z. B. Amphibole, Chlorite, Serpentin, Albit, Karbonate, Fluorit, Sulfide (Pyrrhotin mit Pentlandit, Chalkopyrit und Sphalerit) und in orientierter Verwachsung mit Magnetit Brucit und Spinell sowie zonar aufgebaute Spinelle, deren Kern aus einem ChromitHercynit-Magnetit-Mischkristall besteht, der oberhalb von 900°C synthetisiert werden kann.Außer in Gesteinen, die zum präkambrischen Basement gehören (wie z. B. Gneis, Amphibolit und Marmor), fehlen in den Erzkörpern und den begleitenden Gesteinen metamorphe Gefügemerkmale.Für die iranischen Erzkörper sind der hohe P₂O₅-Gehalt (in Form von Apatit, Holtedahlit, Rockbridgeit und Lipscombit) sowie erhöhte Gehalte an Fluiden (H₂O, F, CO₂, und B₂O₃) charakteristisch. Diese Bestandteile, die mineralisiert in Form von Wasserbzw. Fluor-haltigen Mineralien (z. B. Chlorit, Amphibole, Brucit und Apatit), Fluoriden (Fluorit), Karbonaten (Magnesit, Dolomit, Ankerit und Calcit) und Boraten (Turmalin, Asharit und Vonsenit) vorliegen, sind vermutlich die Voraussetzung dafür, daß ungewöhnlich stark ausgeprägte Differentiationsvorgänge auftreten können. Diese führen zur Bildung und schließlich zur Abtrennung einer mobilen Magnetit schmelze von einem Magmenkörper unbekannter Zusammensetzung. Hinweise für eine derartige Trennung sind Kumulusgefüge von Forsterit im Magnetit, Pyroxen im Pyrrhotin, Magnetit im Pyrrhotin und umgekehrt.Die Erzkörper sind mit ultramafischen, calcalkalischen und anderen, meist stark metasomatisch alterierten Gesteinen sowie Karbonaten assoziiert. Hinweise, die für Karbonate auf einen karbonatitischen Ursprung schließen lassen, sind: verschiedene Karbonatgenerationen mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, Verheilung von brecciiertem Magnetit bzw. Nebengestein mit Karbonaten, Wabengefüge der Karbonate, Dolomit-Amygdales und die Zusammensetzung der stabilen Isotope von Karbonaten, metasomatische Alterationen, Fenitisierung und Karbonatisierung der Nebengesteine; das Auftreten von Apatit, Fluorit, Phlogopit, Valleriit und Baddeleyit.Ein ultramalisches environment wird durch häufig auftretende Chlorite angezeigt sowie durch andere vorwiegend Mg-reiche Mineralien wie z. B. Phlogopit, Brucit, Forsterit und Chondrodite. Hornblendite treten in drei Typen auf: Typ 1 besteht aus Ca-reichen, Alkali-führenden Hornblenden, Typ 11 aus Aktinolith, während Typ 111, für den ein Fließgefüge charakteristisch ist, ebenfalls aus Ca-reichen und Alkali-führenden Hornblenden besteht. Aktinolith-Hornblendit wird auf durch überkritische Lösungen veränderte Pyroxenite zurückgeführt, während Diorite epidotisiert und vermutlich ehemalige Peridotite chloritisiert oder auch teilweise serpentinisiert sind.Die Eisenerzlagerstätten des Bafq Distrikts der Zentraliranischen Mikroplate haben einen vergleichbaren Ursprung und sind daher ebenfalls dem Kiruna Typ zuzuordnen. Erstmals untersuchtes Bohrkernmaterial dieses Gebietes (von der Nord-Anomalie stammend) besteht aus vorwiegend Magnetit, Aktinolith, Chlorit, Calcit und Apatit.

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With 11 Figures     

Textural and chemical evidence bearing on sulfide-silicate reactions in metasediments

Two textural relationships between pyrrhotite and ferromagnesian silicates were found to occur in a metamorphosed sandy pelite at the staurolite grade of metamorphism. (1) Increased grain size of silicates at the pyrrhotite-silicate boundary; (2) Oriented intergrowths of pyrrhotite in large grains of chlorite and biotite. Both textures were interpreted as resulting from sulfide-silicate reactions. Ferromagnesian silicates in these sulfidic rocks show higher Mg/Fe ratios than those in non-sulfidic rocks in the same area.

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Zusammenfassung In einem bis zur Staurolith-Fazies metamorphosierten ehemaligen sandigen Pelit werden zwei Gefügebeziehungen zwischen Magnetkies und Eisen-Magnesium-Silikaten festgestellt: (1) Eine Kornvergrößerung der Silikate an der Grenze Magnetkies—Silikate; (2) Eine orientierte Verwachsung von Magnetkies mit großen Kristallen von Chlorit und Biotit. Beide Gefüge werden als Reaktionsgefüge zwischen Sulfiden und Silikaten gedeutet. Die Eisen-Magnesium-Silikate zeigen in diesen Gesteinen reich an Sulfiden höhere Mg/Fe-Verhältnisse als in sulfidfreien Gesteinen desselben Gebietes.

     

Ore mineral relations in the Cuyuna sulfide deposit,Minnesota

The Cuyuna sulfide deposit is located in south central Aitkin County in an outlying area of the Cuyuna Iron Range, Minnesota. The principal ore minerals are pyrrhotite and pyrite, whereas magnetite and marcasite are subordinate. In addition, sphalerite, chalcopyrite, arsenopyrite, ilmenite, covellite, hematite, and goethite are present in minor quantities. Four generations of pyrite two generations of marcasite and three generations of Magnetite have been recorded. The genetic and textural relations displayed by the ore minerals indicate that an iron formation, originally containing sedimentary sulfide and carbonate facies, was profundly modified through subsequent metamorphic and supergene events.

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Zusammenfassung Die Sulfidlagerstätte von Cuyuna liegt im Aitkin County, Minnesota, in einem Seitenzweig der Cuyuna Iron Range. Magnetkies und Pyrit sind die häufigsten Minerale, während Magnetit und Markasit untergeordnet vorkommen, neben geringeren Mengen von Zinkblende, Kupferkies, Arsenopyrit, Ilmenit, Covellin, Hämatit und Goethit. Vier Generationen von Pyrit, zwei von Markasit und drei von Magnetit wurden beobachtet. Ihre Herkunft ist abgeleitet und die gegenseitigen Beziehungen gedeutet, insbesondere eine hier zum erstenmal festgestellte Relation zwischen Markasit und bestimmten Pyritgenerationen. Aus den Gefügemerkmalen dieser Erze wird ihre Entstehung wie folgt gedeutet: Es handelt sich um eine ursprüngliche Eisenerzformation mit sulfidischer und carbonatischer Facies; diese Formation wurde umgestaltet durch metamorphe und deszendente Prozesse.

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This paper was presented at the International Meeting of the GAC, MAC, MSA, and AZOPRO, at Queen's University, Kingston, Ontario, Canada, August 18 — September 6, 1967.     

Neoformations and transformations of clay minerals in tectonic shear zones

Summary Neoformations and transformations of clay minerals in tectonic shear zones of the Penninikum (Hohe Tauern/Austria) were investigated by X-ray diffraction, optical and X-ray microanalytical methods.The shear zones developed in granite-gneisses, gneiss-phyllonites and mica-schists. Low-temperature solution transfers led to chemical alteration of the tectonically crushed rocks and to the formation of clay minerals in shear zones.The distribution of clay minerals and the alteration sequences were evidence of three successive alteration stages. These alteration stages can be characterized by kaolinization, illitization and montmorillonitization.The argillation processes, together with tectonic compression, caused a decrease in permeability and were in this way the main controlling factor for the environment during the development of tectonic shear zones.

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Neubildungen und Umwandlungen von Tonmineralen in tektonischen Scherzonen

Zusammenfassung Neubildungen und Umwandlungen von Tonmineralen in tektonischen Scherzonen aus dem Penninikum (Hohe Tauern/Österreich) wurden röntgendiffraktometrisch, lichtoptisch und röntgenmikroanalytisch untersucht.Die Scherzonen entwickelten sich in Granitgneisen, Gneisphylloniten und Glimmerschiefern. Durch niedrigtemperierten Lösungsumsatz erfolgten in den Scherzonen eine chemische Umwandlung des tektonischen Gesteinszerreibsels und die Bildung von Tonmineralen.Aus der Tonmineralverteilung und der Untersuchung von Umwandlungsreihen ließen sich drei aufeinanderfolgende Umwandlungsstadien erkennen. Diese können durch Kaolinisierung, Illitisierung und Montmorillonitisierung charakterisiert werden.Die Tonbildungsprozesse bewirkten gemeinsam mit der tektonischen Einengung eine Verringerung der Permeabilität und steuerten hauptsächlich auf diese Weise die Milieubedingungen während der Entwicklung von tektonischen Scherzonen.

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With 14 Figures     

Iron-formations and epigenetic ironstones in the Palaeoproterozoic Willyama Supergroup, Olary Domain, South Australia

Summary Iron-formations occur as massive to compositionally layered, Fe oxide-rich, concordant bodies in the Palaeoproterozoic Willyama Supergroup of the Olary Domain, South Australia. They have constitutional similarities to those occurring in the neighbouring Broken Hill Domain. The most abundant iron-formations are in the Quartzofeldspathic Suite and comprise magnetite-quartz assemblages (± hematite, barite, actinolite, apatite). Hematite, magnetite, albite, quartz, Ca(Na) amphibole(s), CaNaFe clinopyroxene and andraditic garnet are major constituents of rare calc-silicate iron-formations in the Bimba and Calcsilicate Suites, whereas magnetite, quartz, almandine-spessartine, manganoan fayalite, manganoan grunerite and apatite form manganiferous iron-formations in the Pelite Suite. The pronounced differences in mineralogy of the three iron-formation types are the result of regional metamorphism of diverse hydrothermal precipitates with variable elastic components, together with the local effects of high-temperature metasomatic alteration. Metasomatic fluids were produced as a result of devolatilisation of the evaporite-bearing volcanosedimentary sequence, during and following amphibolite grade metamorphism and deformation, which led to localised and regional-scale hydrothermal alteration. In places, there was extensive metasomatic reconstitution (veining, brecciation, replacement) of iron-formations and associated rocks, caused by high-temperature (350°–650°C), oxidising, saline fluids. The resulting epigenetic ironstones are dominated by magnetite-hematite-quartz with minor sulfides and display enrichment in Fe, Ti, Cu, Au, Sc, U, V, Y, Zn and HREE relative to parental iron-formations.

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Eisenformationen und epigenetische Eisensteine in der Paläoproterozoischen Willyama Supergroup, Olary Domäne, Südaustralien

Zusammenfassung Eisenformationen kommen als massige bis in der Zusammensetzung geschichtete, Eisenoxidreiche, konkordante Körper in der paläoproterozoischen Willyama Supergroup der Olary Domäne, Südaustralien, vor. Sie haben konstitutionelle Ähnlichkeiten mit Vorkommen in der benachbarten Broken Hill Domäne. Die häufigsten Eisenformationen befinden sich in der Quartzofeldspathic Suite and bestehen aus Magnetit und Quarz (± Hämatit, Baryt, Aktinolit, Apatit). Hämatit, Magnetit, Albit, Quarz, Ca(Na) Amphibol(e), CaNaFe Klinopyroxen und andraditischer Granat sind Hauptbestandteile von seltenen Kalksilikat-Eisenformationen in den Bimba und Calcsilicate Suites, während Magnetit, Quartz, Almandin-Spessartin, manganhaltiger Fayalit, manganhaltiger Grunerit und Apatit manganhaltige Eisenformationen in der Pelite Suite bilden. Die ausgeprägten Unterschiede in der Mineralogie der drei Typen von Eisenformationen sind durch Regionalmetamorphose von diversen hydrothermalen Ausfällungen mit variablen klastischen Komponenten verursacht worden, zusammen mit lokalen Wirkungen einer hock-Temperatur metasomatischen Alteration. Metasomatische Fluide wurden während und nach der Amphibolitmetamorphose und Deformation durch Devolatilisation der evaporithaltigen vulkanosedimentären Abfolge produziert, die sowohl zu lokaler, wie auch zu weiträumiger hydrothermaler Alteration führten. Örtlich kam es zu umfangreicher metasomatischer Rekonstitution (Gangbildung, Brekkzierung, Verdrängung) von Eisenformationen und assoziierten Gesteinen verursacht durch hoch-Temperatur (350°–650°C), oxidierte, saline Fluide. Die resultierenden epigenetischen Eisensteine bestehen hauptsächlich aus Magnetit, Hämatit, und Quarz mit Sulfiden und weisen eine Anreicherung in Fe, Ti, Cu, Au, Sc, U, V, Y, Zu und SREE relativ gegenüber den ursprünglichen Eisenformationen auf.

     

Die Kupfervererzung vom Gaskasjavri in Troms (Norwegen)

Zusammenfassung Aus den nordnorwegischen Kaledoniden wird ein neues Kiesvorkommen vom Gaskasjavri in der Provinz Troms beschrieben, das sich durch Gangarten auszeichnet, die unter stärkeren Metamorphosebedingungen gebildet wurden und die Mineralisation skarnähnlich erscheinen lassen. Die hochtemperiert angelegte Vererzung wird von Magnetit und einigen Sulfiden gebildet, wobei Pyrit, Kupferkies und Magnetkies die Hauptmasse bilden, die anderen Erze finden sich nur noch akzessorisch. Die Gangart besteht hauptsächlich aus Epidot, Pyroxen. Granat und Hornblende. Quarz sowie andere Gangartminerale treten nur untergeordnet auf. Neben den primären Verwachsungen werden auch eingehend die deszendenten Bildungen, hauptsächlich die Umbildung von Magnetkies, beschrieben. Abschließend wird auf die Entstehung des Vorkommens und eine eventuelle Deutung als Skarn eingegangen.

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Summary A new sulphide deposit in the Caledonides of Northern Norway is described from Gaskasjavri in Troms. The deposit and surrounding rocks have been formed under high metamorphosis, and are skarn-like. Magnetite, chalcopyrite, pyrite and pyrrhotite are the main products of the high-temperature mineralization, other sulphides occur only in small quantities. The gangue consists mainly of epidote, pyroxene, garnet and amphibole with small amounts of quartz and other gangue-minerals. This primary mineral association is described as well as the secondary formations due to descending water, especially those of pyrrhotite. Finally, the genesis of the deposit, and its possible interpretation as a skarn is discussed.

     

Der Eukrit von Stannern

Zusammenfassung Die Beobachtungen beim Fall des Meteoriten von Stannern am 22. Mai 1808 werden zusammenfassend dargestellt. Der Eukrit von Stannern besitzt eine Porosität von 15 % und besteht nach mikroskopischen Beobachtungen aus ophitischen und brecciösen Partien, welche 33 Vol.-% Bytownit (An₈₄),11 Vol.-% Hypersthen (Fs₅₅), 49 Vol.-% Pigeonit (Fs₅₅En₃₅Wo₁₀), etwa 5 Vol.-% Quarz und geringere Mengen von Ilmenit, Troilit und Chromit enthalten. Alle these Mineralien werden näher beschrieben. Eine neue chemische Analyse wird mitgeteilt, die mit dem mikroskopischen Befund gut übereinstimmt. Aus einer Schmelze bildeten sick zuerst Bytownit und Hypersthen in nahezu eutektischem Mengenverhältnis. Danach wurde der Hypersthen unter gleiehzeitiger starker mechanischer Beanspruchung des ganzen Gesteins (Breccienbildung) zum größten Teil in Pigeonit umgewandelt und es kam zusätzlicher Pigeonit zur Abscheidung. Nach Abschluß der Breccienbildung entstanden als letzte Bildungen Quarz, Ilmenit und Troilit. In den letzten Phasen der Bildung spielten möglicherweise flüchtige Bestandteile eine Rolle, die heute nicht mehr im Meteoriten vorliegen. Die chemische Zusammensetzung des Eukrits von Stannern und die der übrigen Careichen Achondrite wird mit der der Chondrite und irdischen Basalte verglichen und es werden mögliche genetische Zusammenhänge diskutiert. Jedenfalls können Eukrite und Howardite nur auf nicht zu kleinen planetarisehen Körpern entstanden sein, wo Kristallisationsdifferentiation und lanusame Abkiihlung möglich waren. Die in der Atmosphäre gebildete Schmelzrinde der Steine von Stannern enthält viele Blasen, die durch des Sieden der Silikatschmelze erzeugt wurden. Aus dem Dampf schlug sick bei der Abkühlung in den Blasen und auf der Außenseite der Steine Wollastonit ab. Im Glas entstanden geringe Mengen Enstatit oder Klinoenstatit.     

Über sekundäre Veränderungen der Sedimentgesteine

Zusammenfassung Dieser Aufsatz enthält Angaben über das Vorkommen von neugebildeten (sekundären) Mineralien inmitten von normalen Sedimentgesteinen, die keinem Einfluß von magmatischen Prozessen oder von offensichtlichem Metamorphismus unterworfen waren. Die erwähnten Angaben beziehen sich hauptsächlich auf Sedimentgesteine der Sowjetunion. Insbesondere werden im Aufsatz Funde von neugebildetem (sekundären) Magnetit, Spinell, Rutil, Brukit, Anatas, Feldspäten, Zeolithen, Turmalin, Granaten, Staurolith, Zoisit, Klinozoit, Epidot, Chlorit, Glimmer, Sepiolith, Sphen und anderen Mineralien inmitten von unmetamorphisierten Sedimentgesteinen beschrieben.Der Verfasser kommt zur Schlußfolgerung, daß sich in normalen Sedimentgesteinen ohne irgendwelche Beteiligung von magmatischen Prozessen und ohne offensichtlichen Einfluß von Metamorphismus solche Mineralien bilden können, welche gewöhnlich mit ausschließlich hochtemperierten Prozessen in Verbindung gebracht werden. Der Verfasser weist auf die Notwendigkeit und Wichtigkeit eines weiteren Studiums von sekundären Mineralien hin, welche inmitten von normalen Sedimentgesteinen vorkommen.     

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     

Der Weinsberger Granit im südlichen österreichischen Moldanubikum

Zusammenfassung Der Weinsberger Granit, der älieste der moldanubischen Granite Österreichs, ist ein sehr grobkörniger porphyrischer Biotitgranit mit (Volum-%) 35 bis 37% Mikroklin, 33–35% Plagioklas, 19–22% Quarz und 9–13% Biotit. Die Mikrokline sind dicktafelig nach M, erreichen eine Länge von bis zu 18 cm, fübren häufig orientierte Plagioklas- und Biotiteinschlüsse und sind stark perthitisch. Die Zusammensetzung liegt um 80 Gew. % Or, die der entmischten Kalifeldspatphase um 88% Or. Charakteristisch sind noch die hohe Triklinität und der inverse Zonarbau. Die Plagloklase sind wesentlich kleiner, sind selten primär, jedoch immer sekundär verzwillingt und zeigen einen schwachen oszillatorischen oder progressiven Zonarbau. Die durchschnittliche Zusammensetzung liegt zwischen 27 und 31% An. Die Biotite sind rothraun, stark pleochroitisch und durchweg 1 M-Polymorphe. Die Zirkone magmatischen Ursprungs sind rötlich bis undurchsichtig, zonar und sehr groß (bis zu 0·8 mm). In den Randzonen finden sich vom Nebengestein übernommene Zirkone, welche etwas kleiner und farblos sind. Das häufigste Akzessorium ist der Apatit, sehr selten findet sich Magnetit. Sehr nahe am Kontakt tritt als Verunreinigung Almandin und Muskowit auf. Auf Grund der vorliegenden Untersuchung und der im Felde von verschiedenen Autoren und vom Verfasser gemachten Beobachtungen ist die Entstehung des Weinsberger Granites auf magmatische Vorgänge zurückzuführen. Die Intrusion, die wahrscheinlich in engem Zusammenhang mit der Metamorphose des Moldanubikums stand, erfolgte unter Bedingungen, die einem p-H₂O von zinka 5000 Bar enlaprechen, also in großer Tiefe und bei relativ niedriger Temperatur.Mit 6 Textabbildungen     

The effects of temperature,pressure, and oxygen on copper and iron sulphides synthesised in aqueous solution

Experiments with both iron sulphide and copper sulphide precipitates in aqueous solution show that oxygen is significant in determining the mineral phases resulting after heating up to 180 °C. Tetragonal FeS converts to FeS₂ and Fe₃O₄ in the presence of oxygen, while in the absence of oxygen under the same conditions it converts to hexagonal FeS. Suspensions of covellite and of chalcocite under the same conditions convert to digenite in the presence of oxygen, but remain unchanged when oxygen is absent. Experimental evidence is advanced to support structure determinations that CuS contains disulphide ions.

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Zusammenfassung Experimente mit in wässrigen Lösungen ausgefällten Eisen- und Kupfersulfiden dokumentieren die außerordentliche Bedeutung des Sauerstoffes auf die Bildungs- und Verhaltensweise von Mineralphasen, beobachtet nach dem Aufheizen auf 180 °C. So bildet sich aus ursprünglich tetragonalem FeS letzten Endes Pyrit und Magnetit, wenn Sauerstoff zugegen war, während bei dessen Abwesenheit, aber sonst gleichen Versuchsbedingungen, die Umwandlung in hexagonales FeS erfolgte. Suspensionen von Covellin und Chalkosin wurden, unter analogen Versuchsbedingungen und in Gegenwart von Sauerstoff, in Digenit überführt, während sonst, wenn keine Sauerstoffeinwirkung stattfand, die Mineralphasen keinerlei Veränderungen erkennen ließen. Mittels solcher experimenteller Methoden lassen sich bei der Strukturbestimmung des CuS offenbar Merkmale des Vorhandenseins von Disulfidionen erkennen.

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Published by permission of the Director, Bureau of Mineral Resources, Canberra A. C. T., Australia.

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Temporary Address: Mineralog.-Petrograph. Inst. Univ. Heidelberg, Berliner Str. 19, 69 Heidelberg, Germany     

New Isotopic data from davidites and sulfides in the bidjovagge gold-copper deposit,Finnmark, Northern Norway

Summary The Bidjovagge gold-copper deposit (69°17'N, 22°29'E) occurs in the north-south trending Proterozoic Kautokeino greenstone belt. The greenstone belt consists of shallow marine sediments and mafic to ultramafic volcanites, which are intruded by diabase sills and granitoids. The sequence can be correlated with the 1930 to 2200 Ma Kiruna greenstone belt. Svecokarelian intrusions took place in two phases between 1880–1890 Ma and between 1860-1870 Ma.The deposit occurs in the stratigraphically lower part of the belt along a north-south trending anticlinal structure on the border between greenschist and amphibolite grade metamorphism within the Baltic-Bothnia megashear zone. The deposit is related to shear zones and hosted by albitic felsite, a metasomatic rock formed along the contact with the diabase sills.The only ore minerals of economic significance are native gold and chalcopyrite. Other common ore minerals are pyrite and pyrrhotite. Marcasite, magnetite, ilmenite, hematite, tellurides, rutile, sphalerite, galena, davidite and pentlandite occur in accessory amounts. A total of 10 samples of davidite, 14 sulfides and 4 samples of albitic felsite were analyzed for their isotopic compositions. Our best estimate for the age of the davidites (1885 ± 18 Ma) is based on the upper intersection of a U/Pb concordia diagram and is identified as the time of davidite (and gold) mineralization. This age is confirmed by a Sm/Nd date of 1886 ± 88 Ma on the same material. At 1339 ± 8 Ma, a metamorphic or metasomatic event disturbed the U/Pb system in some of the davidite samples and completely reset the U/Pb ratios in the albitic felsites. The sulfide minerals, containing trace U and Pb, were strongly disturbed during galena formation at about 500–550 Ma but apparently were initially formed at the same time as, or shortly after, the davidite. Based on an estimated time of formation of galena during the development of the early Paleozoic peneplain in the area, the Pb/Pb data are interpreted as a two-stage isochron with an initial age of 1876 ± 15 Ma.The relation between the mineralization and shear zones, the correspondence between the age of the mineralization and the Svecokarelian orogeny and the initial ratios of the radiogenic isotopes of the ore forming solutions, all support a metamorphic/metasomatic origin for the gold and copper mineralization.

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Neue Isotopendaten von Davidit und Sulfiden aus der Bidjovagge Gold-Lagerstätte, Finnmark, N.-Norwegen

Zusammenfassung Die Bidjovagge Gold-Kupfer-Lagerstätte (69°17'N, 22°29'E) liegt in dem N-S streichenden proterozoischen Kautokeino Grüngesteinsgürtel. Er besteht aus marinen Flachwassersedimenten, sowie mafischen und ultramafischen Vulkaniten, die von Diabas-Sills und von Granitoiden intrudiert werden. Diese Gesteinsabfolge kann mit dem 1930–2200 Ma alten Kiruna Grüngesteinsgürtel verglichen werden. Sveko-karelische Intrusionen erfolgten zweiphasig, zwischen 1880–1890 Ma und zwischen 1860 und 1870 Ma.Die Lagerstätte liegt in den stratigraphisch tieferen Anteilen diese Grüngesteinsgürtel entlang einer N-S streichenden Antiklinalstruktur im Übergangsbereich zwischen der Grünschiefer und Amphibolitfazies innerhalb der baltisch-bothnischen Mega-Scherzone.Sie ist an Scherzonen und an Albit-Felsite, einem metasomatisch am Kontakt mit den Diabas-Sills gebildeten Gestein, gebunden.Gediegen Gold und Kupferkies sind die wirtschaftlich wichtigsten Erzminerale. Pyrit und Magnetkies sind häufig. Markasit, Magnetit, Ilmenit, Hämatit, Telluride, Rutil, Zinkblende, Bleiglanz, Davidit und Pentlandit kommen akzessorisch vor. 10 Proben von Davidit, 14 Sulfide und 4 Proben von den Albit-Felsiten wurden auf ihre Isotopenzusammensetzung hin untersucht.Der obere Schnittpukt im U/Pb Concordiadiagramm ergab die beste Altersabschätzung für die Davidite (1885 ± 18 Ma). Dieses Alter wird als Zeitpunkt der Davidit (und Gold)-Mineralisation betrachtet. Ein Sm/Nd-Alter von 1886 ± 88 Ma bestätigt dieses. Ein metamorphes oder metasomatisches Ereignis, datiert mit 1339 ± 8 Ma störte das U/Pb System in einigen Daviditproben und führte zu einer vollständigen Reequilibrierung der U/Pb Verhältnisse in den Albit-Felsiten. Die Isotopenverhältnisse der Sulfide, die Spuren von U und Pb enthalten, wurden während der Bildung von Bleiglanz um etwa 500–550 Ma ebenfalls massiv gestört; die Sulfide wurden aber offensichtlich gleichzeitig, oder aber kurz nach Davidit, gebildet. Basierend auf einer Abschätzung des Bleiglanz-Bildungsalters im Zuge der Entwicklung einer altpaläozoischen Peneplain in diesem Gebiet, werden die Pb/Pb Daten als Zweistufen-Isochrone mit einem Ursprungsalter von 1876 ± 15 Ma interpretiert.Die Bindung der Mineralisation an Scherzonen, die Übereinstimmung des Mineralisationsalters mit dem der Sveco-karelischen Orogenese und die Isotopeninitiale der erzbildenden Lösungen belegen einen metamorph/metasomatischen Ursprung der Gold-und Kupfervererzungen.

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With 9 Figures     

Genesen von Graniten und Migmatiten auf Grund neuer Experimente

Zusammenfassung Die Genese von Graniten und Migmatiten wird in einem ursächlichen Zusammenhang mit regionaler hochgradiger Metamorphose gesehen. Deshalb wurde experimentell unter 2000 Atm H₂O-Druck die Metamorphose von verschiedenen Sedimentgesteinen durchgeführt, und zwar wurden außer Grauwacken vor allem verschiedene kalkfreie und kalkführende Tone behandelt, bei denen auch z. B. der Adsorption von Na⁺ in der Tiefe Rechnung getragen wurde.Es ergab sich, daß die höchstgradige metamorphe Fazies nur dann erreicht wird, wenn bei 2000 Atm H₂O-Druck die Temperatur größer als 630 ± 30° C gewesen ist. Die höchstgradige Mineralvergesellschaftung bleibt aber nur stabil bis 700 ± 40° C. Sobald diese Temperatur überschritten wird, beginnt der Bereich der Anatexis, d. h. der Metamorphit wird partiell verflüssigt. Das Auftreten einer Schmelzphase ist bei jenen p-t-Bedingungen zwangsläufig, wenn der Metamorphit Quarz und Feldspat enthält.Die zuerst gebildete Schmelze hat aplitische Zusammensetzung. Mit steigender Temperatur vergrößert sich meistens die Menge der Schmelze, und es verändert sich die Schmelzzusammensetzung, bis schließlich ein sogenannter Endzustand der Anatexis erreicht ist. Die Temperatur, bei der dieser Zustand erreicht ist, die Menge der Schmelze und ihre Zusammensetzung sind durch den quantitativen Mineralbestand des hochgradigen Metamorphits bedingt. Die Schmelzmenge beträgt mehr als die Hälfte, oft mehr als 2/3 und bisweilen über 80–90% des Metamorphits. Die weitaus am häufigsten gebildeten anatektischen Schmelzen, nämlich diejenigen, die bei der Anatexis ehemaliger Tonschiefer entstehen, sind granitisch-granodioritisch; Grauwacken liefern granodioritische oder tonalitische Schmelzen.Es geht aus den Experimenten hervor, daß ohne irgendwelche Materialzufuhr oder -abfuhr in der anatektischen Schmelze eine Anreicherung von Si und Alkalien (vor allem von Na) und eine Verarmung an Al, Mg und Ca gegenüber dem Ausgangsgestein eintritt. Letztere Elemente sind im nicht mit aufgeschmolzenen Restkristallin in Form von Cordierit, Biotit, Sillimanit, An-reichem Plagioklas und/oder Granat konzentriert.Es wird gezeigt, daß anatektisch gebildete granitische Schmelzen, wenn sie von dem kristallin gebliebenen Rest-Teil des ehemaligen Metamorphits getrennt sind, also mit ihm nicht mehr reagieren können, um mehr als 100° C überhitzt sein können; sie sind daher intrusionsfähig. Separierung der anatektisch gebildeten Schmelzen von dem kristallinen Rest über größere Bereiche führt zu homogenen granitischen Gesteinen. Konnte die Separierung nur im Bereich von cm und dm erfolgen, dann sind autochthone inhomogene granitische Gesteine oder Migmatite entstanden. Experimentelle Hinweise für das Zustandekommen der Mannigfaltigkeit der Textur bei Migmatiten werden gegeben.     

Electron microprobe analysis of some minor- and accessory components in mesosiderites

Summary Analyses of chromite, ilmenite, whitlockite, farringtonite, schreibersite, and tridymite from four mesosiderite specimen were made using electron microprobe techniques. These minerals are chemically homogeneous with the exception of chromite, which exhibits slight zoning and grain to grain compositional variation in the same specimen. It can be assumed that schreibersite, troilite, and phosphates formed by solid state nucleation from -NiFe or solid state reactions between mixed metal and silicate fragments at temperatures of approximately 600–700°C during a stage of thermal metamorphism. Chromite was associated with the silicate fraction before metal and silicate fragments have mixed. It is shown that the results of this work are consistent with the theory of mesosiderite genesis evolved byPowell (1969, 1971).

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Elektronenstrahlmikroanalyse einiger Nebenbestandteile und Akzessorien in Mesosideriten

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird über Mikrosondenanalysen von Chromit, Ilmenit, Whitlockit, Farringtonit sowie Schreibersit und Troilit in vier Mesosideriten berichtet. Mit Ausnahme von Chromit, der leichten Zonarbau und geringe Unterschiede in der Zusammensetzung in derselben Probe zeigt, sind alle Minerale homogen. Für die Bildung von Schreibersit, Troilit und den Phosphaten können Ausscheidungsreaktionen im festen Zustand aus -NiFe oder Reaktionen — ebenfalls im festen Zustand — zwischen metallischen und silikatischen Fragmenten in einem Gemenge bei Temperaturen von etwa 600–700°C während einer thermischen Metamorphose angenommen werden. Chromit war schon vor der Mischung der silikatischen und metallischen Anteile mit dem Silikat assoziiert. Die Ergebnisse stehen mit einer bereits vorliegenden Theorie über die Entwicklung der Mesosiderite vonPowell (1969, 1971) in gutem Einklang.

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With 3 Figures

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Dedicated to Professor Dr.F. Hecht on the occasion of his 70th birthday.     

Mercury dispersion halos as ore guides for massive sulfide deposits,West Shasta district,California

In the West Shasta district, California, flat-lying deposits of massive pyrite containing chalcopyrite, sphalerite, galena, and tetrahedrite occur within a section of unmineralized rhyolites and tuffs. Mercury was determined in residual soils derived from apparently unmineralized rocks at stratigraphic levels from 50 to 200 feet over known ore at the Early Bird, Keystone, and Mammoth mines. In each case, pronounced mercury anomalies were found. The mercury content of anomalous soils ranges up to 340 ppb (parts per billion, 10^–9 g/g) over a background of 20 to 60 ppb.

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Zusammenfassung Geochemische Untersuchungen im West-Shasta-Distrikt (California/USA) zeigten, daß über den bekannten, aber verborgenen Erzkörpern der Early Bird, der Keystone-und der Mammoth-Mine Quecksilber-Anomalien in Residualböden auftreten. Die flach liegenden, linsenförmigen Erzkörper bestehen aus massivem Pyrit, kleineren Mengen Kupferkies und untergeordnet Bleiglanz, Zinkblende, Fahlerz, Magnetkies und Magnetit. Sie werden von unmineralisierten Rhyolith- und Tuffhorizonten überlagert, die im Bereich der untersuchten Vorkommen etwa 20 bis 70 m mächtig sind. Anomale Bodenproben enthalten bis zu 340 ppb Quecksilber. Die Untergrund-Werte liegen in einem Bereich zwischen 20 und 60 ppb Hg.

     

Untersuchungen über die Bildung von Analcim aus natürlichen Silikaten

Zusammenfassung Im Temperaturbereich zwischen 100–180° C wurde experimentell die Umwandlung einiger natürlicher Silikate und silikatischer Gesteine in Analcim untersucht. Der Analcim bildete sich im alkalischen Milieu nach Abbau der einzelnen Ausgangssubstanzen direkt und ohne das Auftreten irgendeiner Zwischenphase. Die Entstehung des Analcims zeigte sich dabei abhängig von der Art und der Konzentration der einwirkenden Lösungen, von der Temperatur und von den Ausgangssubstanzen. Bei geringeren Konzentrationen der Lösungen war die Reaktion bedeutend langsamer als bei größeren. Der Analcim bildete sich nur in einem bestimmten Konzentrationsbereich der alkalischen Lösungen, wobei dieser für die einzelnen Substanzen unterschiedlich war. In Abhängigkeit von der Ausgangssubstanz entstanden bei geringeren Alkalikonzentrationen an Stelle des Analcims Zeolithe und bei größeren Alkallkonzentrationen SiO₂-Mineralien.

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Investigations on the formation of analcite from natural silicates

The transformation of some natural silicates and silicatic rocks into analcite was experimentally investigated over a temperature range of 100° C to 180° C. Analcite was directly formed in alkaline surroundings after reduction of the various starting substances without any intermediate phases. The formation of analcite depended on the kind and concentration of the reacting solutions, on the temperature and on the starting substance. At lower concentrations of the solutions the reaction was considerably slower than at higher ones. Analcite was formed only within a certain concentration range of the alkaline solutions, this range being different for the different substances. Depending on the starting substance, zeolites were formed at lower alkali concentrations. At higher alkali concentrations SiO₂ minerals were formed.

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Herrn Prof. Dr. H. Heritsch danke ich für sein dauerndes Interesse an dieser Arbeit, für Ratschläge und kritische Bemerkungen sowie für die Zurverfügungstellung der Mittel des Institutes für Mineralogie und Petrographie der Universität Graz.

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Herrn Prof. Dr. C. W. Correns möchte ich auch an dieser Stelle für die Möglichkeit, die experimentelle Technik in Göttingen kennenzulernen, meinen Dank sagen.     

Grundlagen Einer Systematik Tektonischer Gefüge

Zusammenfassung Die Art der Deformation von Körpern wird im wesentlichen von den Kräften und den Reaktionen des Materials bestimmt. Da die von den äußeren Kräften im Körper erzeugten Beanspruchungen nur bestimmte Symmetrieeigenschaften haben und die Reaktionsarten des Materials begrenzt sind, ergibt sich aus der Kombination der beiden Faktorengruppen eine verhältnismäßig geringe Zahl von Gefügetypen, die sich nach der Symmetrie und den sie zusammensetzenden Gefügeelementen unterscheiden. Die Vielfalt der tektonischen Formen in der Natur ist auf die Inhomogenität des Materials und die wechselnde Beanspruchung ein und desselben Bereiches in der Zeit zurückzuführen.     

Der Einfluß von Entmischung und Oxydation auf die magnetischen Eigenschaften der Titanomagnetite in Basalten bei 250° und 350 °C

Zusammenfassung An zwei typischen Basalten der Göttinger Umgebung wird untersucht, wie sich die magnetischen Größen nach Erhitzung verändert haben. Die magnetischen Materialeigenschaften: Sättigungsmagnetisierung, Curie-Punkt und magnetische Anfangssuszeptibilität zeigen systematische Veränderungen. Aus licht- und elektronenoptischen Untersuchungen folgt, daß Entmischungsstrukturen allein nicht als Erklärung hierfür angesehen werden können. Der entscheidende Prozeß scheint die Tieftemperaturoxydation von Fe²⁺ zu sein, die bei den gewählten Temperaturen 250 und 350° C eine Folge der Abgabe von Kristallwasser ist.Eine bei denselben Temperaturen erzeugte isothermale Remanenz zeigt starke Abhängigkeit von der Dauer der Erhitzung. In einzelnen Fällen ergab sich eine inverse Magnetisierung, die allerdings nicht stabil war.Teilzusammenfassungen, die mehr ins einzelne gehen, finden sich auf den S. 334 und 345.

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The magnetic behaviour of two typical basalts of the Göttingen area after heat treatment is studied. The magnetic characteristic properties: saturation magnetization, Curie Point and magnetic susceptibility change systematically. Application of light — and electronoptical methods shows that exsolution structures alone cannot be responsible for these changes. The most important process seems to be the low-temperature-oxidation of Fe²⁺ which (at the chosen temperatures of 250 °C and 350 °C) is caused by loss of crystal water.An isothermal remanent magnetization (IRM), which is produced at the same temperature, shows a pronounced dependance on the duration of heating. A few experiments produced an inverse IRM which, however, was not stable.More detailed, partial summaries will be found on pages 334 and 345.