Spinels in Harzburgite and Lherzolite inclusions from the San Giovanni Ilarione Quarry,Lessini Mountains,Veneto Region,Italy

Summary Chrome-bearing spinels in 21 ultramafic nodules contained in a basanite from San Giovanni Ilarione (SGI), Veneto Region, Italy, have been grouped from a textural and chemical standpoint into five types: (1) Interstitial, surrounded by silicates, homogeneous, with a Cr/(Cr + Al) ratio averaging 0.11; (2) Within alteration pods and veinlets, in contact with either silicates or alteration products, showing zonation with Mg/(Mg + Fe²⁺), Cr, and Ti increasing and Al decreasing from core to rim; (3) In contact with the basalt or surrounded by basalt but distinct from ground-mass grains. The former are strongly zoned while the latter, referred to as xenocrysts, are relatively homogeneous. Both belong to a trend distinct from that of (2); (4) Symplectic, intergrown with pyroxenes and homogeneous, or in contact with plagioclase and/or reaction products and showing more variable composition than the former. Both are generally richer in Cr than all other spinet types and define a trend parallel to and with higher Cr/(Cr + Al) and Cr values than that of (3); and (5) groundmass grains within the host basalt, showing lower Mg/(Mg + Fe²⁺) and Cr/(Cr + Al), and higher Fe values than for all other, types.Group 1 spinels and the cores of group 2 and group 3 spinets display very similar compositions, suggesting a common origin, modified by later events such as partial melting, solid-liquid reactions, and subsolidus reactions which occurred prior to, during, and subsequent to interaction with the host basalt. Group 2 and 3 spinels define trends diverging from a common composition—i.e., the same origin. Group 4 spinels are probably due to exsolution which occurred after formation of the original spinels, while group 5 spinels are not directly related to types 1–4.

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Spinelle in Harzbugit- und Lherzolitheinschlüssen vom Steinbruch San Giovanni Ilarione, Lessini-Berge, Region Veneto, Italien

Zusammenfassung Chromhaltige Spinelle 21 ultramafischer Knollen aus einem Basanit von San Giovanni Ilarione (SGI), Region Veneto, Italien, wurden nach texturellen und chemischen Gesichtspunkten in fünf Gruppen eingeteilt: 1. Interstitiell, von Silikaten umgeben, mit einem durchschnittlichen Cr/(Cr + Al)-Verhältnis von 0,11.2. In Umwandlungstaschen und -gängchen, in Kontakt entweder mit Silikaten oder mit Umwandlungsprodukten, zoniert mit Mg/(Mg + Fe²⁺), Cr und Ti vom Kern zum Rand zunehmend, Al aber abnehmend. 3. Im Kontakt zum Basalt oder vom Basalt umgeben, aber von den Körnern der Grundmasse verschieden. Die ersteren sind stark zonar, während die Letzteren, die als Xenokrysten angesehen werden, relativ homogen sind. Beide gehören zu einem Trend, welcher von jenem der Gruppe 2 verschieden ist. 4. Simplektitisch, mit Pyroxenen verwachen und homogen, oder im Kontakt zu Plagioklas und/oder Reaktionsprodukten und von variablerer Zusammensetzung ab die ersteren. Beide sind allgemein reicher an Cr als alle anderen Spinelltypen und sie definieren einen Trend parallel zu und mit höheren Cr/(Cr + Al)- und Cr- Werten als jene von Gruppe 3. 5. Körner der Grundmasse des Wirtsbasaltes, die niedrigere Mg/(Mg + Fe²⁺)- und Cr/(Cr + Al)- Werte und höhere Fe-Werte zeigen als alle anderen Typen.Die Spinelle der Gruppe 1 und die Kerne der Spinelle der Gruppen 2 und 3 zeigen sehr ähnliche Zusammensetzungen, die auf einen gemeinsamen Ursprung hinweisen, der später modifiziert wurde durch Ereignisse wie partielles Schmelzen, fest-flüssig-Reaktionen und subsolidus-Reaktionen, die vor, wärend und nach der Wechselwirkung mit dem Wirtsbasalt stattfanden. Die Spinelle der Gruppen 2 und 3 definieren Trends, die von einer gemeinsamen Zusammensetzung und damit von einem gemeinsamen Ursprung her auseinanderlaufen Spinelle der Gruppe 4 entstanden wahrscheinlich durch Entmischung, die nach Bildung der Ursprungsspinele eintrat, während die Spinelle der Gruppe 5 zu denen der Gruppen 1 bis 4 in keiner direkten Beziehung stehen.

     

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.

     

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.

     

Large pseudomorphous trapezohedra of analcime and pumpellyite after leucite,Aghda area,Central Iran

Summary Spectacular large (3 cm) euhedral trapezohedra composed of single crystals of analcime or aggregates of pumpellyite occur in three stratigraphically adjacent phonolitic lavas from Aghda. The trapezohedra contain concentrically arranged inclusions of plagioclase, pyroxene, titanomagnetite and apatite which are fresh in the analcime but extensively altered in the pumpellyite. The analcime crystals are remarkably homogeneous in composition and are interpreted as having formed by ion-exchange pseudomorphous replacement of primary leucite. In the lower phonolite, however, the analcime became unstable and was replaced by pumpellyite which has a wide compositional range, reflecting variable input of Fe, Mg, Ca and Al from the precursor analcime and alteration of inclusions. The occurrence of analcime and pumpellyite at Aghda is indicative of zeolite facies conditions with low f_{CO 2}and H₂O activity and probably high P_fluid.

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Große pseudomorphe Trapezoeder von Analcim im Pumpellyit nach Leuzit, Aghda-Gebiet Zentraliran

Zusammenfassung Ungewöhnlich große idiomorphe Trapezoeder, die aus einzelnen Kristallen von Analcim oder aus Aggregaten von Pumpellyit bestehen, kommen in drei stratigraphisch benachbarten phonolitischen Lagen von Aghda vor. Die Trapezoeder enthalten konzentrisch verteilte Einschlüsse von Plagioklas, Pyroxen, Titanomagnetit und Apatit, die im Analcim frisch, im Pumpellyit jedoch intensiv umgewandelt sind. Die Analcim-Kristalle sind von bemerkenswerter Homogenität in ihrer Zusammensetzung und werden auf pseudomorphe Verdrängung von primärem Leucit durch Ionenaustausch zurück-geführt. Im unteren Phonolit ist der Analcim jedoch instabil geworden, und wurde durch Pumpellyit ersetzt, der ein weites Spektrum von Zusammensetzungen erkennen läßt und auf variierende Zufuhr von Fe, Mg, Ca, and Al vom Vorläuferanalcim und auf Umwandlung von Einschlüssen hinweist. Das Vorkommen von Analcim und Pumpellyit bei Aghda ist ein Hinweis auf Zeolithfazies-Bedingungen mit niedrigen f_{CO 2} und H₂O und hohem P_fluid.

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With 5 Figures     

Über die Beziehungen zwischen Coeruleolactit,Planerit, Türkis,Alumochalkosiderit und Chalkosiderit

Zusammenfassung Weißer Coeruleolactit von Katzenellenbogen, blauer Coeruleolactit vom gleichen Fundpunkt und von Chester Co., Planerit vom Fluß Tschornaja und vom Tschernowskaja-Berg im Ural, Türkis von Chorassen, King-River, Jordansmühl, Ölsnitz im Vogtland und Mühlleithen im Vogtland, Alumochalkosiderit von den vogtländischen Lagerstätten und Chalkosiderit von Mühlleithen und von Cornwall sind — wie ihre Pulverdiagramme erkennen lassen — strukturell aufs engste verwandt. Die gemeinsame Formel dieser Minerale ist (Cu, Ca, Fe^.., Mg) (Al, Fe^...)₆ ((P, As)O₄)₄ (OH)₈ · 4–5H₂O. Abweichungen in dend-Werten und den Intensitäten der Debye-Scherrer-Linien sind bedingt durch den teilweisen Ersatz der zweiwertigen, der dreiwertigen und vielleicht auch der fünfwertigen Ionen untereinander. Der weiße Coeruleolactit von Katzenellenbogen scheint kein einheitliches Mineral zu sein, sondern aus etwa 5 Teilen des dem Türkis entsprechenden reinen Ca-Al-Phosphats und einem Teil eines Al-hydroxyds zu bestehen. Der Planerit vom Fluß Tschornaja, desgleichen der blaue Coeruleolactit von Katzenellenbogen und von Chester-Co. sind Ca-reiche und Cu-arme Türkise, die Türkise von Mühlleithen, von Chorassen, King-River und Jordansmühl sind fast reine Cu-Türkise, der Türkis von Olsnitz im Vogtland nimmt eine Mittelstellung ein. Die Alumochalkosiderite von den vogtländischen Fundpunkten sind Mischkristalle aus Türkis und Chalkosiderit; auch die untersuchten Chalkosiderite enthalten noch einige Prozente Al₂O₃ neben Fe₂O₃. Der As-Gehalt im Türkis und im Chalkosiderit von Mühlleithen ist zu geringfügig, als daß er nennenswerten Einfluß auf die Gitterdimensionen gewinnen könnte.     

Olivine phenocrysts in some Cameroonian Basalts—implications for primary magma composition

Summary The chemical composition of olivine phenocrysts was determined for 13 basaltic samples taken from the central part of the Cameroon Volcanic line to estimate the compositions of the primary olivine phenocrysts and the primary magmas. The Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines attain 0.91, though many of the magnesian olivines are identified on a textural basis as xenocrysts from peridotite inclusions. Most magnesian olivine phenocrysts have Mg/(Mg + Fe) ratios of 0.87–0.88 and NiO contents of 0.32–0.35 wt %. The NiO versus Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines can be used to estimate the compositions of the primary phenocrysts in a range of Mg/(Mg + Fe) = 0.88–0.90. Assuming the Fe(3)/(total Fe) ratios of the magmas are 0.17–0.25, which is estimated from the Fe-Mg partitioning between plagioclase and groundmass, the compositions of the primary magmas were obtained from the Fe²⁺-Mg partition equilibrium with the primary olivine phenocrysts. The primary magmas of the Cameroonian basalts have 13.5 ± 4.0 wt MgO, which is similar to the compositions of basalts with highest MgO contents reported so far from the Cameroon volcanic line.

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Olivin Kristalle in einigen Basalten aus Kamerun: Hinweise auf die Zusammensetzung des primitiven Magmas

Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Olivin Phenokristallen wurde in 13 Basalt-Proben, die vom Zentralteil .des Kamerun-Vulkangürtels stammen, bestimmt, um Hinweise auf die Zusammensetzung der primären Olivineinsprenglinge and des primären Magmas zu erlangen. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse der Olivine reichen bis 0.91, obwohl viefle dieser Mg-Olivine auf Grund textureller Kriterien als aus Peridotit-Einschlüssen stammende Xenokristalle zu identifizieren sind. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnsse der Hauptmasse der Olivin-Phenokristalle liegen im Bereich von 0.87 bis 0.88, die Ni0 Gehalte zwischen 0.32 und 0.35 Gew %. Die Ni0 gegen Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse eignen sich zur Abschätzung der Zusammensetzung der primären Phenokristalle, solange die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse im Bereich von 0.88 bis 0.90 liegen. Die Zusammensetzung des Primärmagmas wurde mittels der Fe²⁺-Mg-Verteilung zwischen dem Magma und den sich mit dem Magma im Gleichgewicht befindlichen primären Olivinkristallen unter der Annahme eines Fe³⁺/Fe total Verhältnisses von 0.17–0.25, welches sich aus der Mg-Fe Verteilung zwischen Plagioklas und Grundmasse ergibt, bestimmt. Demnach ergibt sich für das primäre Magma der Kamerun Basalte ein MgO Gehalt von 13.5 + 4.0 Gew%. Dieser Wert ist mit der Zusammensetzung von Basalten mit höchsten MgO-Gehalten, wie sie bisher vom Kamerun-Vulkangürtel berichtet worden sind, vergleichbar.

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With 6 Figures     

The Hill End goldfield,NSW, Australia —early metamorphic deposition of auriferous quartz veins

Summary Gold-bearing quartz veins in the Hill End goldfield, NSW Australia, comprise bedding parallel vein sets and lesser cleavage parallel and fault controlled veins which are hosted by a multiply deformed Late Silurian slate-metagreywacke turbidite sequence. Open to ptygmatic folds and boudinage are characteristic features of the veins. Metamorphic P, T estimates of 2.9 kb and 420°C during Early Carboniferous deformation and vein emplacement are obtained from the calcite, ferroan-magnesian calcite geothermometer and the Si-content of white mica. Fluid inclusions from vein quartz represent unmixed H₂O-rich and CO₂-rich low salinity fluids which have been trapped close to the solvus of the H₂O-CO₂-(NaCl-CH₄) system. Homogenisation temperatures (range 260–361°C) therefore represent true trapping temperatures. A preliminary sulphur isotope study of the vein sulphides indicates that the underlying turbidite sequence has acted as a source of sulphur (range –2.8 to 17.8 per mil). Formation of most veins early in the deformation and the lack of an obvious igneous intrusive source suggests that the gold, as for the sulphur has been derived from the metasedimentary sequence. Deposition of gold has resulted from complex destabilisation due to H₂S loss during transient vein opening and fluid pH changes accompanying CO₂-consuming wallrock reactions.

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Die Goldlagerstdtte Hill End, NSW, Australien—Bildung von goldführenden Quarzgdngen mit beginnender Metamorphose

Zusammenfassung Die goldführenden Quarzgange der Lagerstätte Hill End, NSW, Australien, treten in einer aus Schiefern und Metagrauwacken bestehenden, mehrfach deformierten, obersilurischen Turbitit-Abfolge auf Schichtparallele Quarzgange dominieren, während schieferungsparallele und an Störungen gebundene Gänge untergeordnet auftreten. Die Quarzgänge zeigen offen bis pygmotische Falten und Boudinagen als charakteristische Deformationsstrukturen Die Metamorphosehediuguogen während der unterkarboncu Deformation und Quarzgangbildung konnten mit Hilfe des Kalzit/Fe-Mg-Kalzit Geothermometers und dem Si-Gehalt der Hellglimmer abgeschätzt werden. Es ergaben sich P-T Bedingungen von 2.9 kb und 420°C. Flüssigkeitseinschlüsse im Gangquarz zeigen das Vorhandensein eines entmischten H₂O-reichen und CO₂-reichen Fluidums von geringer Salinität, welches nahe der Solvuskurve des H₂O-CO₂-(NACl-CH₄) Systems eingeschlossen worden ist. Eine vorläufige Untersuchung der Schwefelisotopen der Gangsulfide (–2.8 bis 17.8 per mil) deutet an, dass der Schwefel aus der unterlagernden Turbidit-Abfolge bezogen worden ist. Es wird vermutet, dass nich nur der Schwefel, sondern auch das Gold aus der metasedimentären Abfolge stammen, da die Qurzgänge zu einem frühen Zeitpunkt der Deformation gebildet worden sind, und intrusive magmatische Gesteine, als mögliche Erzbringer, fehlen. Destabilisierung der Goldkomplexe, verursacht durch Verlust von H₂S Zuge der Öffnung der Gangspalten, Änderungen des pH-Wertes des Fluidums und CO₂-konsumierende Reaktionen mit dem Muttergestein, führten zur Ablagerung des Goldes.

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With 6 Figures     

Mineralogical and chemical composition of some carbonate minerals from the Zillerthal Alps,Tyrol (Austria)

Summary 32 carbonate samples from a series of metamorphic rocks of greenschist to almandine-amphibolite facies in the Zillerthal Alps were investigated by optical and chemical methods, X-ray diffractometry, and the scanning electron microscope.The carbonates consist mainly of calcite which contains up to 11 mole % (MgCO₃+FeCO₃). Some of the calcites are characterized by skeleton-like dolomitic exsolutions of rhombohedral shape that are orientated on rhombohedron planes of the calcite matrix.The relations between metamorphic grade and calcite composition will be discussed. The (FeCO₃+MgCO₃)-content of calcite depends on the temperature of formation, CO₂ pressure, and the Fe and Mg concentrations of the carbonate-forming solutions.

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Mineralogische und chemische Zusammensetzung von Karbonaten aus den Zillertaler Alpen, Tirol (Österreich)

Zusammenfassung 32 Karbonatproben aus den Zillertaler Alpen (Tirol, Österreich) wurden mit optischen und röntgendiffraktometrischen Methoden sowie mit dem Elektronenrastermikroskop untersucht.Die Karbonate sind Calcite, die bis zu 11 Mol% (MgCO₃+FeCO₃) enthalten. Die Calcitkristalle zeichnen sich durch skelettartige Dolomitentmischungen aus, die parallel zu Rhomboederflächen des Calcites orientiert sind.Die Karbonate stammen aus einer Serie metamorpher Gesteine der Grünschiefer- bis Almandin-Amphibolitfazies. Es werden die Beziehungen zwischen der Calcitzusammensetzung und dem Metamorphosegrad diskutiert. Der (FeCO₃+MgCO₃)-Gehalt der Calcite hängt von der Bildungstemperatur, vom CO₂-Druck und vom Fe- und Mg-Gehalt der Lösungen ab, aus denen sich die Karbonate gebildet haben.

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With 10 Figures     

A fluid inclusion study of the Sinceni rare-element pegmatites of Swaziland

Summary Fluid inclusions were studied from two groups of pegmatite minerals. One (schorl, garnet, quartz, beryl) represents the main stage of crystallization and the second (cassiterite, schorl-dravite, elbaite) formed in late-stage, mineralized units.Three fluid types were recognized. Type 1 fluid is aqueous and moderately saline with very low C0₂ contents. It forms secondary or pseudosecondary inclusions in the main-stage minerals and primary inclusions in late-stage elbaite, schorl-dravite and cassiterite. Type 2 fluid is carbonic, mixed H₂O-CO₂, and it forms secondary inclusions in main-stage quartz and beryl which were trapped at the solvus conditions (about 325°C), well below the pegmatite solidus. Type 3 fluid is aqueous, highly saline, and contains cubic daughter salts. It occurs as secondary or pseudosecondary inclusions in main-stage quartz.Isochore trajectories and independent P-T information show that inclusions of type 1 fluid in the main-stage minerals cannot be primary although many look to be so. Type 1 fluids were exsolved at a late stage of pegmatite consolidation, forming secondary inclusions in main-stage minerals and primary inclusions in tourmaline and cassiterite from mineralized units. Evidence is inconclusive whether type 2 and 3 fluids represent evolved type 1 fluid or are external fluids.

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Eine Untersuchung der Flüssigkeitseinschlüsse in den Seltenelementpegmatiten von Sinceni in Swaziland

Zusammenfassung Flüssigkeitseinschlüsse zweier Probengruppen wurden untersucht. Die eine Gruppe mit Quarz, Schörl, Granat and Beryll wurde bei der Hauptkristallisation der Pegmatite gebildet, die andere Gruppe mit Cassiterit, Schörl-Dravit und Elbait entstand in spätgebildeteten Mineralisationszonen.Drei Fluidarten wurden erkannt. Fluide vom Typ 1 sind wäßrig mit mittlerer Salinität und sehr kleinen Mengen an CO₂. Einschlüsse dieses Types sind sekundär oder pseudosekundär in Minerale, die bei der Hauptkristallisation gebildet wurden und primär in Minerale der Mineralisationszonen. Fluiden vom Typ 2 sind CO₂-H₂O-Gemische, die scheinbar primäre Einschlüsse in Quarz und Beryll bilden, welche aber an dem CO₂-H₂O Solvus (ca. 300°C) gebildet sein müßten und somit sekundär sind. Fluid vom Typ 3 ist hochsalinar mit kubischen Tochterkristallen. Sekundäre oder pseudosekundäre Einschlüsse dieses Typs finden sich in Quarz, der bei der Hauptkristallisation gebildet wurde.Die Lage der Isochoren und unabhängigen P-T-Abschätzungen zeigen, daß die Einschlüsse vorn Typ 1 nicht während der Hauptkristallisation gebildet worden sind, obwohl viele wie primär erscheinen. Daraus folgt, daß die Hauptkristallisation unter fluid-freien Bedingungen verlief. Das Magma entmischte Fluide vom Typ 1 in einem späten Stadium und die Fluide bildeten primäre Einschlüsse in Turmalin und Kassiterit der Mineralisationszonen. Es ist unklar, ob die Fluide der Typen 2 und 3 einer weiteren Entwicklung des Typs 1 entsprechen oder ob sie externe Fluide darstellen.

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With 4 Figures     

Mineralogical relations and magma mixing in calc-alkaline andesites from lake Atitlán,Guatemala

Summary Quaternary calc-alkaline andesites erupted form three neighboring volcanoes along the Guatemalan volcanic front have mineralogic compositions and textures which show varying degrees of disequilibrium. Basaltic andesites and andesites (SiO₂ % = 50–59), erupted from Atitlán volcano located nearer to the trench, have the lowest degree of disequilibrium. These lavas contain an anhydrous phenocryst assemblage of mildly bimodal plagioclase, olivine, augite opx, and magnetite. Orthopyroxene occurs at the expense of olivine with increasing whole rock SiO₂. Most pyroxene phenocrysts show a trend of Fe enrichment.Andesites from Tolimán (SiO₂% = 53–62) and San Pedro (Si0₂% = 54–67) volcanoes, located further away from the trench, show comparatively high and moderate degrees of disequilibrium, respectively. Tolimán andesites have bimodal plagioclase compositions and textures. Olivine persists with increasing whole rock Si0₂ and lacks clear modal relations with coexisting orthopyroxene and hornblende phenocrysts. When compared to Atitlán andesites, Toliman olivines are more forsteritic and pyroxenes contain higher proportions of Mg-rich rims, though normal zoned phenocrysts occur within the same rock. Tolimán andesite also have lower proportions of phenocrysts to microphenocrysts, more calcic plagioclase groundmass compositions, and higher modal phenocrystic magnetite. San Pedro andesites have disequilibrium assemblages similar to Tolimán andesites but are not as striking.Magma mixing is proposed as the dominant cause for observed disequilibrium. Disequilibrium features are preserved best in Tolimán and San Pedro andesites because inferred durations between mixing and eruption are shortest, and consequently, these mixed andesites more clearly record mafic and silicic endmember compositions. The mafic component is a relatively high temperature, high-Al basalt containing phenocrysts of Mg-rich olivine (Fo = 78–80), calcic plagioclase (An 70–80), augite and titanomagnetite. The silicic component contains quartz, sodic plagioclase (An 40–50), Fe-rich orthopyroxene and titanomagnetite. Short durations between mixing and eruption produce petrographic features which, in part, mimic the effects of increasing PH₂0 in a fractionating magma. Inferred mixing durations for Atitlánn andesites are longer and involve a less-silicic composition. The intervolcano disequilibrium relations suggest that as Si0₂ in a silicic endmember increases, the duration and efficiency of mixing decreases.

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Mineral-Reaktionen und Magma-Mixing in Kalk-Alkali-Andesiten vom Atitlan See, Guatemala

Zusammenfassung Quartäre Kalk-Alkali-Andesite von drei benachbarten Vulkanen aus dem Guatemala Vulkan-Gürtel zeigen anhand ihrer mineralogischen Zusammensetzung und ihrer Textur variierende Bedingungen des Ungleichgewichts. Basalt-Andesite und Andesite (SiO₂% = 50–59), die aus dem dem Trench am nächsten gelegenen Vulkan Atitlan eruptierten, lassen den niedrigsten Grad an Ungleichgewicht erkennen. Diese Laven führen eine Phenokristall-Assoziation bestehend aus leicht bimodalem Plagioklas, Olivin, Augit, Orthopyroxen und Magnetit. In Gesteinen mit steigendem GesamtgesteinsSiO₂, tritt Orthopyroxen auf Kosten des Olivins auf. Die meisten Pyroxene zeigen einen Trend zur Fe-Anreicherung. Andesite vom Toliman (Si0₂% = 53–62) und vom Vulkan San Pedro (Si0₂% = 54-67), die beide weiter vom Trench entfernt liegen, zeigen hohen bzw. mittleren Grad an Ungleichgewicht. Die Toliman Andesite sind durch bimodale Zusammensetzung der Plagioklase und Textur gekennzeichnet. Olivin bleibt auch bei steigendem SiO₂-Gehalt bestehen, und zeigt hinsichlich seiner Zusammensetzung keine Verbindung mit koexistierenden Phenokristallen von Orthopyroxen und Hornblende. Im Vergleich zu den Atitlan Andesiten, weisen Toliman Olivine höheren Forsteritgehalt auf, die Pyroxene zeigen häufiger Mg-reiche Ränder, obwohl normal zonierte Phenokristalle auch im selben Gestein auftreten. Die Toliman Andesite sind durch ein kleineres Verhältnis von Phenokristalle/Mikrophenokristalle, höheren Ca-Gehalt der Matrix-Plagioklase und höheren Gehalt an Magnetit-Phenokristallen gekennzeichnet. Die San Pedro Andesite zeigen Ungleichgewichts-Paragenesen vergleichbar mit denen der Toliman Andesite, jedoch nicht so auffallend. Es ist zu vermuten, da\ Magma-Mixing vorwiegend für die UngleichgewichtsParagenesen verantwortlich ist. Die Toliman- und San Pedro Andesite zeigen die best erhaltenen Anzeichen für Ungleichgewicht, da vermutlich der Zeitraum zwischen Magma-Mixing und Eruption am kürzesten gewesen ist, weshalb diese Andesite die gemischten mafischen bzw. salischen Endglieder am besten widerspiegeln. Das mafische Endglied ist ein Al-reicher Hoch-Temperatur-Basalt, der sich aus Phenokristallen von Mg-reichem Olivin (Fo = 78–80), Ca-reichem Plagioklas (An 70–80), Fe-reichem Orthopyroxen und Titanomagnetit zusammensetzt. Das salische Endglied besteht aus Quarz, Na-reichem Plagioklas (An 40–50), Fe-reichem Orthopyroxen und Titanomagnetit. Aufgrund des kurzen Zeitabstandes zwischen Magma-Mixing und Eruption entstehen petrographische Strukturen, die den Effekt von steigendem PH₂0 in einem fraktionierenden Magma widerspiegeln. Es wird vermutet, da\ bei den Atitlan-Andesiten mehr Zeit zwischen Mixing und Eruption vergangen ist; dies manifestiert sich in einem geringeren Anteil der salischen Komponente. Die Zusammenhänge der Ungleichgewichts-Bedingungen innerhalb eines Vulkans lassen vermuten, daß die Dauer und Intensität des Mixing mit zunehmender salischer Komponente abnimmt.

     

Über ein dem Greenalit nahestehendes Mineral der Serpentingruppe aus den subvulkanisch-hydrothermalen Erzvorkommen der Sierra de Cartagena in Spanien

Zusammenfassung Die subvulkanisch-hydrothermalen Erzvorkommen der Sierra de Cartagena in Spanien enthalten neben Siderit, Quarz, Magnetit und sulfidischen Erzmineralien in großer Menge eine feinkörnig-dichte, grüne Substanz, die makroskopisch chamo sitischen Erzen sehr ähnlich ist. Durch chemische, röntgenographische und optische Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, daß es sich um ein Mineral mit Zweischichtanordnung (diphormische Familie = Gruppe der 7 Å-Chlorite) handelt.Das Mineral hat einen hohen Si- und Fe²⁺-Gehalt bei niedrigem Al-Gehalt. Da die Si-Ionen restlos zur Besetzung der Tetraederplätze ausreichen, muß angenommen werden, daß die Al-Ionen Oktaederplätze besetzen. Damit ergibt sich zwangsläufig eine Zuordnung zur Serpentingruppe (Silikatgruppe der 7 Å-Chlorite). Die Oktaederplätze sind bevorzugt von Fe²⁺, untergeordnet von Fe³⁺, Al; Mg, Mn und Ca besetzt. Die 3/3-Besetzung in den Oktaederschichten ist beinahe erreicht. Die Alkalien haben vermutlich Zwischenschichtbesetzung oder besetzen Oktaederplätze. Das Cartagena-Mineral hat die Formel:Es unterscheidet sich von dem reinen Fe-Serpentin (Greenalit) im wesentlichen durch seinen Al-Gehalt und das Vorhandensein von Alkalien.Die Entstehungsbedingungen sind denen des Mg-Serpentins sehr ähnlich, der durch die Umwandlung von Dolomit durch heiße, SiO₂-haltige Lösungen gebildet werden kann. Der Cartagena-Fe-Serpentin entstand durch hydrothermale Umwandlung von Siderit.

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The subvolcanic-hydrothermal ore deposits of the Sierra de Cartagena in Spain contain a fine grained, green mineral beside siderite, quartz, magnetite and sulphide ore minerals. Macroscopically the mineral looks like chamositic ore. The material was investigated by chemical, X-ray and optical methods. It belonges to the septechlorites.The mineral has a high Si- and Fee+-content, and a low Al-content. It can be supposed, that the Al ions occupy octahedral positions, because the Si ions suffice for the occupation of the tetrahedral positions. Hence the mineral is necessarily allocated to the serpentine group. The octahedral positions are mainly occupied by Fe²⁺, subordinately by Fe³⁺, Al, Mg, Mn and Ca. Na and K ions occupy positions between the layers or octahedral positions. The Cartagena mineral has the following formula:It differs from the pure Fe-serpentine (greenalite) by the presence of Al and alkalies.The genesis of the mineral is similar to the genesis of Mg-serpentine, which can be originated from dolomite hydrothermally by hot SiO₂ containing solutions. The Cartagena Fe-serpentine is formed by hydrothermal transformation of siderite.

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Auszugsweise vorgetragen während der DMG-Tagung 1961 in Tübingen.     

Zweiachsig erscheinende Calcite und Dolomite

Zusammenfassung Die Zweiachsigkeit von Calciten und Dolomiten wird durch Zwillingslamellen erklärt. Die Größe des Achsenwinkels hängt vom Volumenanteil der gleich orientierten Lamellen und vom Zwillingswinkel ab. Die Doppelbrechung hat nur geringen Einfluß.

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Biaxial interference figures in calcite and dolomite

The biaxiality of calcites and dolomites is explained by twin lamellae. The amount of the axial angle depends from the part of volume built up by the lamellae of equal orientation, and from the twin angle. The birefringence is of minor influence.

     

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

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

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

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

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With 2 Figures     

Evolution of gold mineralization in the Ashanti Gold Belt,Ghana: Evidence from carbonate compositions and parageneses

Summary Ankerite, siderite, calcite and magnesite occur in variable proportions within all host and mineralized rocks of the Bogosu and Prestea mining districts of the Ashanti Gold Belt, Ghana. The compositions of coexisting ankerite-siderite grains establish that complex rhythmically zoned growth banding and replacement textures are present. This compositional variation is attributed to episodic fluctuation in the temperature and composition of fluids in the Bogosu-Prestea mesothermal gold system. Temperatures derived from the ankerite-siderite composition geothermometer are generally consistent with those from calcite-dolomite, arsenopyrite, carbon and oxygen stable isotope, and fluid inclusion geothermometers, and are about 360°C for the metamorphic peak, 400 to 350°C for carbonate alteration of mafic dikes, and 340 to 140°C for gold deposition. The latter range occurs on a thin-section scale and represents separate pulses of fluid in the ore conduit.

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Entstehung der Goldvererzung im Ashanti Gold Belt, Ghana: Rückschlüsse aus Karbonat zusammensetzungen und Paragenesen

Zusammenfassung In allen Wirtsgesteinen und mineralisierten Gesteinen der Bergbaureviere von Bogosu und Prestea im Ashanti Gold Belt, Ghana treten Ankerit, Siderit, Calcit und Magnesit in unterschiedlichen Verhältnissen auf. Die Zusammensetzung von koexistierenden Ankerit-Siderit-Körnern zeigt eine komplexe, rhythmisch zonierte Wachstumsstreifung und Verärdngungsstrukturen. Diese Änderungen in der Zusammensetzung sind auf episodische Fluktuationen der Temperatur und der Zusammensetzung der Fluide im mesothermalen Goldsystem von Bogosu-Prestea zurückzuführen. Temperaturen nach dem Ankerit-Siderit-Geothermometer stimmen im allgerneinen mit jenen aus Geothermometern, die auf Calcit-Dolomit, Arsenopyrit, den stabilen Isotopen von Kohlenstoff and Sauerstoff und auf Flüssigkeitseinschlüssen beruhen, überein. Sie liegen bei rund 360°C für den Höhepunkt der Metamorphose, bei 400 bis 350°C für die Karbonat Alteration der matischen Gänge and bei 340 bis 140°C für die Gold-Fällung. Der letztgenannte Bereich tritt in Dünnschlif Maßstab auf and repräsentiert einzelne Schübe von Fluid in den Erzgängen.

     

Zur Petrologie der Hornblendegarbenschiefer der Ostalpen

Zusammenfassung Die Bildung der Hornblendegarbenschiefer in den Ostalpen, die am Beispiel verschiedener Probengebiete (Greinerserie-Zillertal, Schneebergerzug-Ötztal, Donnersbachwald-Wölzer Tauern, Radenthein-Millstätter Alpe) diskutiert wird, erfolgte bei den Vorkommen des Penninikums im Zuge der alpinen Metamorphose. Alle Garbenschiefer des mittelostalpinen Kristallins sind ein Produkt der variskischen Metamorphose und haben nur eine geringfügige alpine Überprägung erfahren. Für die Vorkommen im Schneebergerzug läßt sich zusätzlich ein früh- oder vorvariskisches Ereignis auf Grund von Reliktstrukturen nachweisen. Die Bildung der Garbenschiefer erstreckt sich vom Metamorphosebereich der obersten Grünschieferfazies bis in die Amphibolitfazies. Für die einzelnen Probengegebiete konnten diepT-Bedingungen der Metamorphose auf Grund koexistierender Mineralphasen festgelegt werden. Im Pauschalchemismus der Garbenschiefer sind neben den für die Bildung der tschermakitischen Hornblenden notwendigen Konzentrationen an Al, Ca und Mg, noch zum Teil sehr beträchtliche TiO₂-Gehalte und hohe Na₂O-Werte, bei gleichzeitig niederen K₂O-Werten, bermerkenswert. Meist variabel sind die Si- und Fe-Konzentrationen.Als Ausgangsmaterial kann man folgende Sedimente in Betracht ziehen: Si- und Al-reiche dolomitische Mergel oder tuffitische Lagen in einem tonigen, sandigen bzw. karbonatreichen Sediment.In einigen Fällen ist eine Entstehung aus dolomitischem Mergel möglich, dies trifft vor allem für die epidot- und karbonatreichen Garbenschiefer zu. Auf Grund der hohen TiO₂-Gehalte (bis über 4 Gew-% TiO₂) und des hohen Na-Überschuß, ist für die größere Anzahl der Garbenschiefer ein Tuffit als Ausgangsmaterial anzunehmen.

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Petrography and genesis of the Hornblendegarbenschiefer of the Eastern Alps

Summary The genesis of the Hornblendegarbenschiefer in the Eastern Alps is discussed as an example of the more important occurrences (Greinerserie-Zillertal, Schneebergerzug-Ötztal, Donnersbachwald-Wölzer Tauern, Radenthein-Millstätter Alpe) formed in the Penninic Area during the Alpine metamorphism. All of the Garbenschiefer in the mittelostalpines Altkristallin are a-product of the Variscian metamorphism and have experienced only a relatively insignificant Alpine influence. Relicts structures indicate an additional earlier event for the occurrences in the Schneebergerzug. The formation of the Garbenschiefer extends from the highes green schist facies to the amphibolit facies. The metamorphicpT conditions for the individual sample locations could be determined from coexisting mineral phases. The Al, Ca and Mg concentrations necessary for tschermakitic hornblende formations are present. What is particularly interesting in the chemical composition of the Garbenschiefer is the presence of high TiO₂-concentrations and of Na₂O in large amounts but coupled with low K₂O values. The most variable concentrations are those for Si and Fe.The Garbenschiefer can be formed from Si- and Al-rich dolomitic marl or tuffitic layers. The development from a dolomitic marl is possible mainly for epidote- and carbonate-rich Garbenschiefer. Because of the high TiO₂-contents (up to 4 wt.% TiO₂ and the high Na-excess, one can assume a formation from a tuffite for most Garbenschiefer.

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Mit 8 Abbildungen

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Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Petrogenesis and geochemical composition of biotites in rare-element granitic pegmatites in the southwestern Grenville Province,Canada

Summary Field, mineralogical, and chemical determinations of biotite from late-tectonic rare-element (U, Th, Mo, Nb, REE) Grenville pegmatites are used to characterize and evaluate their petrogenesis in part of the southwestern Grenville Province. These pegmatites occur within middle to upper amphibolite facies rocks along and adjacent to shear zones and have hybridized margins because of interaction with their host rocks. Endo- and exomorphic biotite forms by the mechanical incorporation or hydrothermal replacement of pre-existing biotite, hornblende, Ca pyroxene and/or feldspar; accompanied by chemical re-equilibration, an increase in grain size, and inherit some of the chemical characteristics of the pegmatite. In general, the Fe/(Fe + Mg) ratio ranges between 0.22 and 0.86. The most highly fractionated biotites have high Fe/(Fe + Mg), Al, Mn, Rb, Nb, and Zn and low Ba. The chemical compositions of biotite from unzoned, partially-zoned, and zoned pegmatites indicate a trend of increasing chemical fractionation based on LIL enrichment.Overlap in calculated log (3.2 to 4.7) and log (1.3 to 2.8) for biotite (@ 600°C) among the different pegmatites is extensive. Commonly, magnetite and microcline coexist with biotites having an Fe/(Fe + Mg) between 0.54 to 0.65. Volatile enrichment and vapor-phase saturation are probably responsible for the development of zonation in the pegmatites. The diffusive loss of H₂ at or near H₂O vapor saturation at high H₂O/Fe²⁺ may be responsible for the oxidized nature of some pegmatites.Rare-element enrichment due to pegmatite fractionation combined with partitioning of rare-elements from the pegmatite melt into the volatile phase and subsequent interaction with the host rocks is key to the formation of these rare-element mineral deposits.

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Petrogenese und geochemische Zusammensetzung von Biotiten in seltenen Element-führenden granitischen Pegmatiten der südwestlichen Grenville Provinz, Kanada

Zusammenfassung Die Ergebnisse von Geländearbeiten, sowie von mineralogischen und geochemischen Untersuchungen an Biotit aus spättektonischen seltenen Element-Pegmatiten (U, Th, Mo, Nb, REE) von Grenville-Alter bilden die Basis einer Diskussion ihrer Petrogenese in der südwestlichen Grenville Provinz. Diese Pegmatite kommen in Gesteinen der mittleren bis oberen Amphibolit-Fazies längs und in der Nähe von Shearzonen vor und haben hybridisierte Ränder, die auf Interaktion mit ihren Wirtsgesteinen zurückgehen. Endo- und exomorphe Biotite sind durch mechanische Einschließung oder durch hydrathermale Verdrängung von Biotiten, Hornblenden, Kalziumpyroxenen und/oder Feldspäten gebildet worden. Dies wird durch chemische Reequilibrierung, eine Zunahme der Korngröße und durch Übernahme einiger chemischer Charakteristika der Pegmatite begleitet. Im allgemeinen schwanken die Fe/(Fe + Mg) Verhältnisse von 0.22 bis 0.68, die am stärksten fraktionierten Biotite haben hohe Fe/(Fe + Mg), Al, Mn, Rb, Nb und Zn Gehalte und niedrige Ba Gehalte. Die chemische Zusammensetzung von Biotit aus nicht zonierten, teilweise zonierten und zonierten Pegmatiten zeigt einen Trend mit zunehmend chemischer Fraktionierung, die auf einer Anreicherung von LIL-Elementen basiert.Beträchtliche überschneidungen in den berechneten log (3.2 bis 4.7) und log (1.3 bis 2.8) für Biotit (600°C) von verschiedenen Pegmatiten sind zu erkennen. Im allgemeinen koexistiert Magnetit und Mikroklin mit Biotiten von Fe/ (Fe + Mg) Verhältnissen zwischen 0.54 und 0.65. Anreicherung von volatilen Phasen und eine Sättigung der Dampfphase sind wahrscheinlich für die Entwicklung der Zonierung der Pegmatite verantwortlich. Der Verlust von H₂ durch Diffusion im Bereich der H₂O Dampfsättigung bei hohen H₂O/Fe²⁺ Werten dürfte für die oxidierte Natur einiger Pegmatite verantwortlich sein.Wichtigster Faktor für die Bildung dieser Lagerstätten seltener Elemente ist die Anreicherung von seltenen Elementen durch Pegmatit-Fraktionierung, wobei diese von der Pegmatit-Schmelze in die volatile Phase gehen, und die anschließende Interaktion mit den Nebengesteinen.

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With 9 Figures     

Pyroxene chemistry and evolution of alkali basaltic rocks from Burgenland and Styria,Austria

Summary The mineral chemistry of several Pliocene alkali basaltic rocks from Burgenland and Styria (Eastern Austria) have been investigated in order to determine the evolution path of the basalt magmas prior to eruption. With their wide range of substitutions, clinopyroxenes provide the best records of the evolution history of rocks. Pyroxene phenocrysts of the investigated basalts show both concentric and sector zoning. The investigation of sector zoned crystals shows, that not only Ti, Al and Fe contents are different in different sectors but there can be significant differences also in their Cr content. This fact apparently suggests that the distribution of Cr between clinopyroxene and melt could be influenced by crystallization kinetics.The depth of crystallization and differentiation of the basalts can be estimated from Ti and Al contents of clinopyroxene phenocrysts. From a combination of data on clinopyroxene composition, compatible trace element contents and mg-values of the rocks, it is concluded, that the alkali basalts of Pauliberg and Steinberg underwent slight olivine and clinopyroxene fractionation in shallow magma chambers prior to eruption, while the nephelinite of Stradnerkogel evolved mainly through clinopyroxene fractionation under high pressure conditions, probably in the upper mantle.

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Chemie der Pyroxene und Entwicklung von Alkalibasalten aus dem Burgenland und der Steiermark, Österreich

Zusammenfassung Einige pliozäne alkalibasaltische Gesteine aus dem Burgenland und der Steiermark wurden mineral-chemisch untersucht, um Aufschluß über ihre Evolution vor der Eruption zu erhalten. Klinopyroxene mit ihren vielfältigen Subtitutionsmöglichkeiten erlauben am besten eine Abschätzung der Evolution der Basalte. Pyroxen-Einsprenglinge der Basalte zeigen sowohl konzentrischen als auch sektoralen Zonarbau. Die von uns untersuchten Einsprenglinge zeigen in den verschiedenen Sektoren nicht nur unterschiedliche Gehalte an Ti, Al und Fe, sondern vielfach auch unterschiedliche Cr-Gehalte. Dies macht es wahrscheinlich, daß die Verteilung von Cr zwischen Klinopyroxen und Schmelze von der Kristallisations-Kinetik beeinflußt wird.Die Tiefe in der die Basalte kristallisierten und differenzierten kann von den Ti- und Al-Gehalten der Klinopyroxen- Einsprenglinge abgeschätzt werden. Die Zusammensetzung der Klinopyroxene im Verein mit den Gehalten an kompatiblen Spurenelementen und denmg-Werten der Gesteine erlauben den Schluß, daß die Alkalibasalte von Pauliberg und Steinberg vor ihrer Eruption eine geringfügige Olivinund Klinopyroxen-Fraktionierung in einer seichten Magmakammer erlebten. Der Nephelinit vorn Stradnerkogel hingegen erfuhr hauptsächlich eine Klinopyroxen Fraktionierung unter Hochdruck-Bedingungen, möglicherweise im oberen Erdmantel.

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With 8 Figures     

Effects of fluid infiltration on wollastonite genesis at the Mérida contact-metamorphic deposits, SW Spain

Summary The Mérida wollastonite deposits (SW Spain) occur in the inner part of a contact-metamorphic aureole developed on impure carbonate rocks of Lower Cambrian age, by the intrusion of a late Hercynian granite. Contact metamorphism associated with the granite emplacement did not only cause an important thermic anomaly but also triggered a complex fluid-rock interaction driven by infiltration of externally-derived fluids. Petrographic and stable isotope data suggest that the aureole was infiltrated by large amounts of aqueous fluids, emanating from the nearby granite, through lithological contacts. As a result of fluid infiltration, an extensive dilution of the CO₂-rich fluid phase evolved by prograde devolatilization reactions took place, thus providing an environment suitable for wollastonite formation.Nearly pure wollastonite bands resulted from chert interlayered in limestone by local exchange between CaO and SiO₂ across bimetasomatic rims, in the presence of virtually pure water showing a magmatic-dominated isotope signature (¹⁸O values as low as 11.8 are recorded for wollastonites adjacent to the granite contact). Distribution and modal abundance of wollastonite provide insights for determining the fluid flow paths and the extent of infiltration. Fluid circulation was dominantly parallel to bedding and clearly focused along marble-metachert boundaries, whi-ch acted as channelways for migration of fluids in the direction of decreasing temperature. Conditions of wollastonite formation have been estimated as follows: P=570-700 bars; T = 550-600°C; and X_{CO 2} 0.05.

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Der Effekt von Fluidinfiltration auf die Genese von Wollastonit in den kontaktmetamorphen Lagerstätten von Mérida, SW Spanien

Zusammenfassung Die Woliastonitlagerstätten von Mérida (SW Spanien) treten im Innenteil einer kontaktmetamorphen Aureole, die sich durch die Intrusion späthercynischer Granite in unreine unterkambrische Karbonatgesteine bildete, auf. Die die Granitplatznahme begleitende Kontaktmetamorphose verursachte nicht nur eine bedeutende thermische Anomalie, sondern löste, kontrolliert durch die Infiltration externer Fluide, auch komplexe Fluid-Gesteinsinteraktion aus. Peterographische und stabile Isotopendaten weisen darauf hin, daß in die Aureole große Mengen an wäßrigen Lösungen, die aus dem nahegelegenen Granit abzuleiten sind, vor allem entlang lithologischer Grenzen infiltrierten. Als Folge der Fluidinfiltration kam es zu einer starken Verdünnung des durch prograde Devolatilisationsreaktionen entstandenen CO₂-reichen Fluids und zur Bildung von Wollastonit.Nahezu reine Wollastonitbänder entstanden aus den dem Kalk zwischengelagertem Chert durch lokalen CaO- und SiO₂-Austausch über bimetasomatische Ränder und zwar in Gegenwart eines offenbar reinen wäßrigen Fluids mit rnagmatisch-dominierter Isotopensignatur (¹⁸O Werte bis 11.8 sind für Wollastonite nahe des Granitkontaktes nachgewiesen). Die Verteilung und die Modalgehalte von Wollastonit erlauben Einblicke in die Bestimmung der Fluidpfade und das Ausmaß der Infiltration. Die Fluidzirkulation erfolgte hauptsächlich parallel zur Schichtung und ist auf die Marmor-Metachert-Grenzen fokussiert, die als Zufuhrkanäle für die Migration der Fluide in Richtung fallender Temperatur agierten. Die Bedingungen der Wollastonitbildung werden folgendermaßen abgeschätzt: P = 570-700 bar; T=550-600°C; X_{CO 2 2}0.05.

     

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     

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.