Der Stabilitätsbereich des Pyrophyllits unter dem Einfluß von Säuren

Zusammenfassung Die in Teil I dargestellten Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen über den Einfluß von Säuren auf den Stabilitätsbereich von Pyrophyllit werden in Teil II auf natürliche Paragenesen angewandt. In offenen Systemen ist im allgemeinen mit Assoziationen von zwei festen Phasen (z.B. Quarz + 1 Al-Silikat) zu rechnen, während in geschlossenen Systemen meistens Assoziationen von drei festen Phasen vorliegen werden (z.B. Quarz + 2 Al-Silikate). Mit wesentlich erhöhten Säurekonzentrationen in der fluiden Phase und starker Erniedrigung der Bildungstemperaturen von Pyrophyllit und Andalusit kann nur bei der Kontaktmetamorphose gerechnet werden, insbesondere dann, wenn gleichzeitig eine hydrothermale Tätigkeit stattfand. Bei der Regionalmetamorphose herrschten im allgemeinen wesentlich geringere Aciditäten; daher werden die Bildungstemperaturen von Pyrophyllit und Andalusit weniger stark herabgesetzt. Besondere Bedeutung haben die experimentellen Ergebnisse für die Genese von Pyrophyllit- und Andalusitlagerstätten; aus der Vielzahl der in der Literatur beschriebenen Vorkommen wurden drei ausgewählt und deren Genese mit Hilfe der Ergebnisse der Experimente diskutiert.

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The results of the experimental investigations of the influence of acids on the stability field of pyrophyllite, put forth in the first part of this paper, have been applied here on natural mineral assemblages. In general, assemblages with two solid phases (e.g. quartz and an aluminium silicate) are expected to occur in open systems, whereas in closed systems, usually three solid phases (quartz and two aluminium silicates) would be present. High acidity of the fluid phase, leading to a strong depression of the lower stability limits of pyrophyllite and andalusite, is liable to be encountered in contact metamorphism, especially when a notable hydrothermal activity was taking place simultaneously. In contradiction to that, the regional metamorphism is commonly characterized by an essentially lower acidity of the fluid phase, so that the temperatures of origin of pyrophyllite and andalusite were but slightly depressed. The results of the present experimental investigations are highly important in discussing the genesis of pyrophyllite and andalusite deposits. This has been demonstrated by applying them to three such cases chosen from the literature.

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Herrn Professor Dr. H. G. F. Winkler danke ich für sein Interesse and dieser Arbeit, für wertvolle Kritik und nützliche Ratschläge sowie für die Erlaubnis, die Experimente in Apparaturen durchzuführen, die ihm von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt wurden.

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I. Mitteilung: Diese Zeitschrift 13, 31–50 (1966).     

Impaktite von Köfels,Tirol

Zusammenfassung Die glasführenden Gesteine von Köfels, Tirol, wurden petrologisch untersucht. Sowohl Elektronenstrahl-Mikrosondenanalysen der Phasen als auch chemische Pauschalanalysen einiger Gesteine werden angegeben.Das Vorhandensein von Cr- und Si-führendem Nickeleisen, Lechatelierit, Kalifeldspatglas, Fe-reichen Gläsern, Olivin sowie die kräftigen Inhomogenitäten in der Glasphase sind nur durch eine Impakt-Entstehung dieser Gesteine erklärbar.

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Impactites from Koefels, Tyrol, Austria

Summary The glass-bearing rocks from Koefels, Tyrol, have been investigated petrologically. Electron-microprobe Analyses of the phases and chemical bulk analyses of some rocks are presented.The presence of Cr- and Si-bearing nickel-iron, lechatelierite, potassium-feldspar-glass, olivine, as well as the pronounced inhomogenities of the glasses strongly suggest an impact origin of these rocks.

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Mit 7 Abbildungen     

Geochemistry and petrology of the late cenozoic alkali basalts of the western Carpathians (Czechoslovakia)

Summary Miocene to Quaternary alkali volcanism in the Western Carpathians followed calcalkali volcanism in the same region. The alkali volcanics have restricted composition ranging from alkali basalts and basanites to rare trachyandesites. They contain ultramafic xenoliths, megacrysts and xenocrysts of olivine, pyroxene and amphibole. Pyroxene xenocryst cores differ in color compared to pyroxene phenocrysts. Alkali basaltic rocks are enriched in LILE, LREE (La_n/Yb_n = 10–19) and HFS elements. Based on major and trace element distribution and Nd, Sr and Pb isotopic composition, we suggest that metasomatically-enriched manlte peridotite was the source material of the alkali magmas. The range in composition of rocks and their minerals was probably controlled by (1) inhomogenities in the mantle-source and/or different degrees of melting, and (2) metasomatism associated with infiltration of alkali basalt magma through peridotite during ascent through the subcontinental lithosphere. The origin of fluids metasomatically enriching the mande is unclear. Their derivation from the subducted slab cannot be excluded.

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Geochemie und Petrologie jungkänozoischer Alkali-Basalte der Westkarpaten (Tschechoslowakei)

Zusammenfassung Der miozäne bis quartäre alkalische Vulkanismus der Westkarpaten folgt in Raum und Zeit auf den Kalk-Alkali-Vulkanismus. Die Zusammensetzung der alkalischen Vulkanite verändert sich nur in einem begrenzten Ausmaß von überwiegend alkalischen Basalten und Basaniten zu seltenen Trachyandesiten. Die Vulkanite enthalten ultramafische Xenolithe, Megakriste und Xenokriste von Olivin, Pyroxen und Amphibol. Die Pyroxen-Xenokriste bilden Kerne abweichender Farbe in einigen Pyroxen-Phenokristen. Die alkalischen Basaltgesteine sind an LILE, LREE (La_n/Yb_n = 10–19) und HFS Elementen angereichert. Aufgrund der Haupt- und Spurenelementverteilung, sowie der Isotopen-Zusammensetzung von Nd, Sr un Pb kann angenommen werden, daß das Ursprungsmaterial der alkalischen Magmen ein metasomatisch angereicherter Mantel-Protolith war. Die in der Zusammensetzung der Gesteine und Minerale beobachtete Variabilität ist wahrscheinlich das Resultat der (1) Inhomogenität des Ursprungsmaterials und/oder des unterschiedlichen Aufschmelzungsgrades und (2) metasomatischen Erscheinungen in Verbindung mit der Infiltration des alkalibasaltischen Magmas in Mantel-Peridotite während ihres Emporsteigens durch die subkontinentale Lithosphäre. Der Ursprung des Fluids, welches den Mantel metasomatisch angereichert hat, ist unklar. Eine Herkunft aus der subduzierenden Platte kann nicht ausgeschlossen werden.

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With 6 Figures     

Cumulate chemistry and its bearing on the origin of layering: Evidence from the Fongen-Hyllingen basic complex,Norway

Summary The Ruten Sequence of the basic Fongen-Hyllingen complex is composed of rhythmically layered olivine-plagioclase-clinopyroxene-orthopyroxene-Fe–Ti oxide cumulates. Phase layering is defined by the entry of orthopyroxene and Fe–Ti oxides. Only limited cryptic variation occurs through the c. 1800 m thick cumulate sequence. Rhythmically repeated units of interlayered dunite and troctolite are common throughout most of the sequence. Dunite units range from laminae a few centimeters thick to massive units 2–3 m thick. The modal abundance of olivine in the cumulates varies from 7 to 100 wt.%. In cumulates with MgO above 15 wt.% plagioclase and clinopyroxene occur in relatively fixed ratios between 4:1 and 3:2. Clinopyroxene-rich layers less than a centimeter thick are present only in olivine gabbros. In these, with MgO below 15 wt.%, modal variation of clinopyroxene in part controls the chemical variation of the cumulates. The modal and normative proportions of cumulus phases in the olivine gabbros can be related to equilibrium cotectics in the natural basalt system at approximately 5 kbar. It is suggested that the olivine-rich layers originated by supersaturated nucleation and growth of olivine.

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Chemie der Kumulate und ihre Bedeutung für die Entstehung der Schichtung, dargestellt am Beispiel des basischen Komplexes von Fongen-Hyllingen (Norwegen)

Zusammenfassung Die Ruten-Sequenz des basischen Fongen-Hyllingen-Komplexes setzt sich zusammen aus rhythmisch abgelagerten Kumulaten aus Olivin, Plagioklas, Klinopyroxen, Orthopyroxen und Eisentitanoxid. Phasenschichtung/Ablagerung wird durch das erste Auftreten von Orthopyroxen und Eisentitanoxiden charakterisiert. In der ca. 1800 m mächtigen Sequenz tritt kryptische Variation nur begrenzt auf; rhythmische Wiederholung eingeschalteter Dunit- und Troktolithorizon te dagegen häufig. Die Mächtigkeit der Dunite reicht von wenige Zentimeter dünnen Schichten bis zu zwei bis drei Meter dicken Bänken. Der Modalbestand an Olivin in den Kumulaten variiert zwischen 7 und 100 Gew.%. In Kumulaten mit einem MgO-Gehalt von über 15 Gew.% liegt das Mengenverhältnis von Plagioklas zu Klinopyroxen relativ konstant bei 4:1 bis 3:2. Klinopyroxen-reiche, weniger als zentimeterdicke Lagen finden sich nur in Olivingabbros. In diesen ist der MgO-Gehalt weniger als 15 Gew.% und die modale Variation des Klinopyroxens steuert teilweise die chemische Variation der Kumulate. Die modalen und normativen Verhältnisse der Kumulusphasen im Olivingabbro lassen sich in Beziehung setzen zu dem kotektischen Gleichgewicht natürlicher Basaltsysteme bei 5 kbar. Die olivinreichen Lagen suggerieren Bildung durch übersättigte Nukleation und Kristallisation.

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With 13 Figures     

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

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

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

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

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With 3 Figures     

Korngefüge als Geothermometer

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

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Petro-fabrics as a geothermometer

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

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Mit 1 Abbildung

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

Crystal population density in not stationary volcanic systems: estimate of olivine growth rate in basalts of Lanzarote (Canary Islands)

Summary We have collected pupulation density data of melanephelinite to olivine tholeiite lavas showing seriated olivine phenocrysts as the first, and often the only, phase occurring on the liquidus. The samples are from the island of Lanzarote, where large volumes of primitive basaltic magmas reach directly the surface from their source regions at a depth between 100 and 50 km. A minimum ascent speed of 1.0 ms^–1, corresponding to times of rise of the magmas in the order of 1 day, was estimated from the occurrence of mantle xenoliths. Modal data have been automatically collected from digitalized images of thin sections. The spatial size distribution densities of olivine show an exponential variation for small crystal dimensions and a nearly constant value for large ones. Theoretical analysis shows that this behaviour can be related to variations of nucleation and growth rate with undercooling. Parameters derived for olivine growth rate equation suggest a growth rate of about 3 x 10^–7 cm s^–1 for undercooling of about 30°C.[/ p]

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Kristall-populations-dichte in nicht-stationären vulkanischen systemen: Abschätzung der wachstumsraten von olivin in basalten auf Lanzarote (Kanarische Inseln).

Zusammenfassung Wir haben Populations-Dichte-Daten von Melanephelinit bis Olivin-Tholeiit-Laven, die Olivin-Kristalle als erste und oft einzige Phase am Liquidus zeigen, erarbeitet. Die Proben stammen von der Insel Lanzarote, wo große Volumina primitiver BasaltMagmen direkt von einer Ursprungsregion in einer Tiefe von 100-50 km an die Oberfläche kommen. Das Vorkommen von Mantel-Xenolithen weist auf eine minimale Aufstiegsgeschwindigkeit von 1.0 ms^–1 hin, und dies entspricht Aufstiegszeiten der Magmen in der Größenordnung von einem Tag. Modale Daten wurden automatisch von digitalisierten Bildern von Dünnschliffen gesammelt. Die räumlichen GrößenverteilungsDichten von Olivin zeigen eine exponentionelle Variation für kleine Kristalle und einen beinahe konstanten Wert für große Kristalle. Dieses Verhaltensteht mit Schwankungen der Nukleations- und Wachstumsraten bei Unterkühlung im Zusammenhang. Parameter, die sich für Olivin-Wachstumsraten ergaben, weisen auf Werte von ungefähr 3 × 10^–7 cm s^–1 für Unterkühlung von 30°C hin.[/ p]

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With 4 Figures     

Loughlinit (Na-Sepiolith) und Analcim in neogenen Sedimenten Anatoliens

Zusammenfassung Der Mineralbestand von Proben aus einem miozänen Tonhorizont der anatolischen Neogenformation bei Killik, Vilayet Eskiehir (Türkei), wird beschrieben und genetisch gedeutet. Hauptkomponenten bilden die Assoziationen Loughlinit-Analcim und Sepiolith-Analcim. Daneben sind Montmorillonit, Dolomit, Pyrit, Gips und — bei Anwesenheit von Loughlinit — wasserlösliche Na-Salze unbekannter Zusammensetzung vorhanden. Der Ton stellt das zweite bisher bekannte Loughlinitvorkommen dar. Analcim, Loughlinit und Sepiolith werden als diagenetische Bildungen im Sediment unter maßgeblicher Beteiligung Na- und Mg-reicher Porenwässer gedeutet. Die Möglichkeiten der Genese dieser Minerale werden durch Vergleich mit anderen Vorkommen und unter Berücksichtigung der geologischen Gegebenheiten diskutiert. Voraussetzung für die Bildung dieser Silikate ist ein enormes Na-Angebot aus einem eindampfenden Meeresbecken und/oder aus der Zersetzung sauren vulkanischen Materials und gleichzeitige Anlieferung von Mg, Al, Si in Form von Lösungen oder Detritus. Als wichtigste Liefergesteine werden die an den ehemaligen Beckenrändern verbreitet auftretenden Serpentinite betrachtet.

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The mineral content of specimens from a miocene clay horizon of the Anatolic Neogen formation near Killik, Vilayet Eskiehir (Turkey), has been described and a genetic interpretation has been given. The main components are the associations loughlinite-analcime and sepiolite-analcime. There are further montmorillonite, dolomite, pyrite, gypsum and watersoluble sodium salts of unknown composition, but the last ones apperently only if there is loughlinite. This clay is the second known occurrence of loughlinite. Analcime, loughlinite and sepiolite may have formed during diagenesis with an intensive interaction of sodium and magnesium rich pore solutions. The possibilities of the origin of these minerals have been discussed by comparing this occurrence with others and considering the geological environment.

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Frau Prof. Dr. D. Schachner danke ich für die Förderung der Arbeit und die Erlaubnis, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellte Röntgenapparatur benutzen zu können.     

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

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

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

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

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With 6 Figures     

Lawsonite-Pumpellyite-Epidote Stabilities in glaucophane schists in the Horokanai-Kamietanbetsu area of Kamuikotan zone,Hokkaido, Japan

Summary The Horokanai-Kamietanbetsu area is underlain by a coherent sequence of metabasic rocks and metasediments, which underwent high-pressure glaucophane schist facies metamorphism during the late Mesozoic. On the basis of the assemblages of Ca-Al hydrous silicates in the metabasites, the Horokanai-Kamietanbetsu area is divided into three mineral zones.Phase relations of pumpellyite, lawsonite, epidote and associated minerals in glaucophane schists of the study area are analysed in terms of the system A₂O₃-Fe₂O₃-FeO-MgO-CaO with excess of quartz, albite and H₂O-predominant fluid. The Al-Fe³⁺ substitution of Ca-Al hydrous silicates in buffered assemblages changes systematically with metamorphic grade. An analysis of a five component-seven phase system by means of Schreinemakers' method explains the paragenetic relations of the study area.The composition-paragenetis relations of pumpellyite are constructed for the three mineral zones in the Horokanai-Kamietanbetsu area by defining the compositional invariant point for lawsonite-pumpellyite-Na-amphibole-Na-Ca pyroxene-chlorite and the univariant line for pumpellyite-epidote-Na-amphibole-chlorite on an X_Fe ²⁺-X_Fe ³⁺ diagram. The changes of the position of the invariant points and the univariant lines indicate the direction of increase of grade.

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Die Stabilität von Lawsonit-Pumpellyit-Epidot in Glaukophanschiefern des Gebietes von Horokanai-Kamietanbetsu, Kamuikotan Zone. Hokkaido, Japan

Zusammenfassung Die Horokanai-Kamietanbetsu Zone besteht aus einer kohärenten Abfolge von metabasischen Gesteinen und Metasedimenten, die während des spdten Mesozoikums von einer Hochdruck-Glaucophanschiefer-Metamorphose betroffen wurde. Aufgrund der Ca-Al Silikatassoziationen in den Metabasiten kann das Gebiet von Horokanai-Kamietanbetsu in drei Zonen unterteilt werden.Die Phasenbeziehungen von Pumpellyit, Lawsonit, Epidot und den assoziierten Mineralen in Glaucophanschiefern des Untersuchungsgebietes werden auf der Basis des Systems Al₂O₃-Fe₂O₃-FeO-MgO-CaO mit ÜberschuLß von Quarz, Albit und einer H₂O-dominierten fluiden Phase analysiert. Die Al-Fe³⁺ Substitution von Ca-Al Hydrosilikaten in gepufferten Assoziationen ändert sich systematisch mit dem Grad der Metamorphose. Die Analyse eines fünf Komponenten—sieben Phasensystems nach Schreinemakers ermöglicht eine Interpretation der paragenetischen Beziehungen im Untersuchungsgebiet.Die Beziehungen von Zusammensetzung und Paragenese von Pumpellyit in den drei Mineralzonen des Untersuchungsgebietes werden dadurch ermittelt, daß man den invarianten Punkt der Zusammensetzung für Lawsonit-Pumpellyit-Na-Amphibol-Na-Ca-Pyroxen-Chlorit und die univariante Linie für Pumpellyit-Epidot-Na-Amphibol-Chlorit auf einem X_Fe ²⁺-X_Fe ³⁺-Diagram definiert. Die Änderungen der Position der invarianten Punkte und Linien lassen die Richtung der Zunahme des Grades der Metamorphose erkenne.

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With 6 Figures     

Complex zoning and resorption in Breunnerite from hall in Tyrol,Austria: Evidence from back-scattered electron microscopy

Summary Back-scattered electron imagery (BSE) coupled with energy-dispersive X-ray elemental analysis was applied to petrographic investigations of recrystallized, anchimetamorphic breunnerites (ferroan magnesites). Analyses of polished thin sections allowed the recognition of a complex zoning pattern, invisible by transmitted or reflected light microscopy. Breunnerite precipitation and replacement started with (Mg_0.90Fe_0.07Ca_0.01Mn_0.02) CO₃ and proceeded towards (Mg_0.73Fe_0.22Ca_0.00Mn_0.05)CO₃. This precipitation sequence was interrupted by at least two major events of reverse zoning (i.e. Fe-rich zones followed by Fe-poor ones). Resorption surfaces in Fe-poor zones are common and prove that short-term fluctuations occurred in the paleobrine composition and/or paleotemperature.

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Nachweis komplexer zonierung und resorption im breunnerit mittels Rückstreuelektronenbilder

Zusammenfassung Breunnerit-Proben von der Typlokalität evaporitischer Magnesitlagerstätten (ehemaliger Salzbergbau Hall in Tirol/Österreich) wurden an Hand von Rückstreuelektronen(BSE)-Bildern und energiedispersiven Röntgenanalysen (EDS) untersucht. Während Durch- und Auflichtmikroskopie lediglich eine zweiphasige Kristallisationsgeschichte erkennen ließen, konnte mittels BSE-Bildern eine detaillierte Rekonstruktion der spätdiagenetischen bzw. anchimetamorphen Breunneritbildung durchgeführt werden. Ein genereller Trend zu Fe-reicheren, häufig oszillierend-zonierter Mischkristalle der Reihe Magnesit-Siderit konnte erkannt werden, der jedoch von mindestens zwei invers zonierten Phasen unterbrochen wurde. Resorptionserscheinungen in den Fe-ärmeren Zonen sind verbreitet und belegen kurzfristige Fluktuationen in der Paläofluid-Zusammensetzung und/oder dessen Paläotemperatur.

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With 5 Figures     

Al-spinels in primitive arc volcanics

Summary Al-rich spinels (100Cr/(Cr + Al) < 5, Al₂O₃ > 50 wt%) are common in alpine peridotites, both terrestrial and lunar mafic and ultramafic cumulates, and in certain metamorphic rocks, but they are apparently rare in terrestrial volcanic rocks. Here we describe the occurrence of Al-rich spinel inclusions in olivine phenocrysts in island arc volcanic rocks from five new localities: Bukit Mapas (Sumatra) and eastern Bali in the Sunda arc, and Epi, Merelava, and Ambrym islands in the Vanuatu arc. More commonly, relatively Cr-rich spinels also occur as inclusions in the saine olivine phenocrysts, and it appears that the Cr-poor aluminous spinels must be in disequilibrium with the host basaltic melts. In the rocks studied, Al-rich spinels also coexist with trapped silicate glasses and highly aluminous clinopyroxene in melt inclusions in olivine. This paragenesis suggests an origin involving contamination by localized Al-rich melt pockets as opposed to a xenocrystic origin. Two mechanisms to produce this high-Al melt in basaltic magma chambers are suggested: (1) localized high-Al melt production by complete breakdown of assimilated lower crustal gabbroic rocks. In this model the high-Al melt may crystallise Al-rich spinels which are subsequently trapped as solid inclusions by phenocryst phases of the host basaltic melt or may be trapped as melt inclusions in which Al-rich spinels and Al-rich clinopyroxene crystallise as daughter phases, and (2) in congruent breakdown of amphibole in amphibole-rich cumulates in sub-arc, or sub-OIB volcano magma chambers. The latter reaction produces a melt with 20–22% of Al₂O₃, aluminous clinopyroxene, Al-rich spinel and olivine. Mixing between these amphibole breakdown products and host basaltic melt may occur throughout the evolution of a magmatic system, but particularly during recharge with hot magnesian basalt batches. Aluminous spinels and aluminous clinopyroxene produced during amphibole breakdown, or perhaps crystallised from aluminous melt produced in the saine reaction, are incorporated into the magma during recharge, and subsequently trapped, together with the coexisting Cr-spinels, by crystallising olivine and clinopyroxene.

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Al-Spinelle in primitiven Inselbogen-Vulkaniten

Zusammenfassung Al-reiche Spinelle (100Cr/(Cr + Al) < 5, Al₂O₃ > 50 Gew.%) sind in alpinen Peridotiten, in terrestrischen und lunaren mafischen und ultramafischen Kumulaten und in manchen metamorphen Gesteinen weit verbreitet, aber sie scheinen in terrestrischen, vulkanischen Gesteinen selten zu sein. Wir beschreiben hier das Vorkommen von Al-reichen Spinell-Inklusionen in Olivinkristallen von Inselbogen-Vulkaniten von 5 neuen Lokalitäten: Bukit Mapas (Sumatra) und Ost-Bali im Sunda-Bogen und die Inseln Epi, Merelava und Ambrym im Vanuatu-Bogen. Relativ Cr-reiche Spinelle kommen häufiger auch als Einschlüsse in denselben Olivin-Kristallen vor, und es scheint, daß Chrom-arme Aluminiumspinelle im Ungleichgewicht mit ihren basaltischen Mutterschmelzen stehen. In den untersuchten Gesteinen kommen Al-reiche Spinelle zusammen mit Silikatgläsern und Aluminium-reichen Klinopyroxenen in Schmelzeinschlüssen in Olivinen vor. Diese Assoziation weist auf einen Ursprung hin, der Kontamination durch lokalisierte Al-reiche pockets von Schmelze involviert; dies steht im Gegensatz zu einem Ursprung als Xenokristalle. Wir schlagen zwei Mechanismen vor, die diese Aluminium-reiche Schmelze in basaltischen Magmakammern erzeugen können: (1) lokalisierte Produktion von Aluminium-reicher Schmelze durch vollkommene Auflösung von assimilierten gabbroischen Gesteinen aus der unteren Kruste. In diesem Modell kann die Aluminium-reiche Schmelze Al-reiche Spinelle kristallisieren, die dann anschließend als feste Einschlüsse von Phenokristallen in der basaltischen Mutterschmelze eingefangen werden oder als Schmelzeinschlüsse, in denen Al-reiche Spinelle und Al-reiche Klinopyroxene als Tochterphasen kristallisieren. (2) Inkongruenter Zerfall von Amphibol in Amphibol-reichen Kumulaten in Magmakammern unter Inselbögen oder unter OIB-Vulkanen. Die letztgenannte Reaktion erzeugt eine Schmelze mit ungefähr 20–22% Al₂O₃, Aluminium-haltigen Klinopyroxen, Al-reichen Spinell und Olivin. Mischung zwischen diesen Produkten des Zerfalls von Amphibol und basaltischer Mutterschmelze kann während der ganzen Evolution eines magmatischen Systems stattfinden, aber besonders während der Zufuhr neuer heißer Magnesium-reicher Basalte. Aluminium-haltige Spinelle und Klinopyroxene, die während des Zerfalls von Amphibol entstanden sind oder vielleicht aus einer Aluminium-haltigen Schmelze in derselben Reaktion produziert wurden, werden während der Neuzufuhr in das Magma inkorporiert und im Anschluß daran, zusammen mit den koexistierenden Cr-Spinellen, von kristallisierendem Olivin und Klinopyroxen eingefangen.

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With 6 Figures     

The distribution of Fe2+ and Fe3+ in iron-bearing tourmalines: A Mössbauer study

Summary Room-temperature Mössbauer spectra of five iron-bearing tourmalines were measured and analyzed. The Fe²⁺/Fe³⁺ ratio and the iron occupancy of the Y and Z positions could be assigned to all samples, with the help of two previously well characterized samples, from Mexico and Madagascar. Ferric or ferrous ions or both partially occupy the Z as well as the Y octahedra. This fact of observation is interpreted as the chemical response, during crystal growth, to the requirement of size matching for the edge-sharing Y and Z oxygen octahedra. It accounts for the inexistence of solid solution between the Mg and (Li, Al) tourmalines.

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Die Verteilung von Fe²⁺ und Fe³⁺ in eisenhaltigen Turmalinen: Eine Mössbauer-Untersuchung

Zusammenfassung Mössbauer-Spektren von fünf eisenhaltigen Turmalinen wurden gemessen und analysiert. Das Verhältnis Fe²⁺/Fe³⁺ und die Eisenverteilung konnten mit Hilfe von zwei gut identifizierten Turmalin-Kristallen von Mexiko und Madagascar für die Y-und Z-Lagen aller Exemplare bestimmt werden. Zweiwertiges sowie dreiwertiges Eisen findet sich sowohl in der Z-als auch in der Y-Lage. Da sich die Y-und Z-Oktaeder in einer gemeinsamen Kante treffen, wird diese Beobachtung als chemische Antwort des Kristalles auf die erforderte Größenanpassung der Y-und Z-Oktaeder während seines Wachstums erklärt. Die Abwesenheit der festen Lösung zwischen Dravit und Elbait kann somit erklärt werden.

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With 4 Figures     

Alpine-type gabbros within the Krivaja-Konjuh ultramafic massif in the ophiolite zone of the Dinarides,Yugoslavia

Summary Gabbros of two kinds, one related to dolerite and the other related to peridotite, are widespread in the Dinaride ophiolite zone. Gabbros within the Krivaja-Konjuh peridotite massif, along the Gostovii River and near Romanovac Mountain, exemplify the second kind. The gabbroic rocks range from feldspathic wehrlite and feldspathic dunite through troctolite and olivine gabbro to olivine-free gabbro, all of which are more or less serpentinized or uralitized.The gabbro is characterized by foliation and layering in which cumulus textures are well shown. Peridotite and gabbro intergrade and are interlayered, but in places feldspar seems to have been introduced metasomatically into peridotite along gabbro dikes. The gabbro masses, like their internal structures, parallel layering in the surrounding peridotite. Intrusive relations, however, are indicated by gabbro dikes in peridotite, and xenoliths of peridotite in gabbro. Absence of gabbro dikes in the surrounding Jurassic rocks shows that the gabbro was intruded into peridotite before both were emplaced tectonically.Chemically, the gabbros are typically alpine, with high ratios of CaO: Na₂O, high MgO: FeO ratios, and low K₂O and TiO₂. Plots of chemical composition suggest a close affinity between gabbro and olivine tholeiite and olivine basalt.It is proposed that a primary magma of olivine tholeiite composition was produced by partial melting of the upper mantle material below an ancient Jurassic(?) Mid-oceanic ridge at a depth of 35 to 70 km. The melt was moved to higher levels and it was intruded into the peridotites moving upwards and crystallization began at a depth below 30 km. The trends of differentiation processes have been disscused in detail.

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Alpinotype Gabbros innerhalb des Ultramafit-Massivs von Krivaja-Konjuh in der Ophiolith-Zone der Dinariden, Jugoslawien

Zusammenfassung In der Ophiolith-Zone der Dinariden kommen verbreitet Gabbros zweierlei Art vor: die eine steht zu Doleriten in Beziehung, die andere zu Peridotiten. Gabbros innerhalb des Peridotit-Massivs von Krivaja-Konjuh, längs des Flusses Gostoviéi und nahe dem Berg Romanovac sind Beispiele für die zweite Art. Die gabbroiden Gesteine variieren von Feldspat-führenden Wehrliten und Feldspat-führenden Duniten über Troktolithe und Olivin-Gabbros bis zu Olivin-freiem Gabbro; sie sind alle mehr oder weniger serpentinisiert oder uralitisiert.Der Gabbro ist durch Faltung und Bänderung, in der Cumulus-Texturen gut erkennbar sind, charakterisiert. Peridotit und Gabbro gehen ineinander über und zeigen Wechsellagerung, aber an manchen Stellen scheint der Feldspat längs Gabbrogängen metasomatisch in den Peridotit eingedrungen zu sein. Die Gabbromassen liegen ebenso wie ihre internen Strukturen parallel zur Schichtung der umgebenden Periodotite. Gabbrogänge in Peridotit und Xenolithe von Peridotit in Gabbro zeigen indessen intrusive Beziehungen an. Die Abwesenheit von Gabbrogängen in den umgebenden jurassischen Gesteinen zeigt, daß der Gabbro in den Peridotit vor deren gemeinsamen tektonischen Platznahme intrudierte.Vom chemischen Standpunkt aus sind die Gabbros typisch alpin, mit großen (CaO: Na₂O)- und (MgO: FeO)-Verhältnissen und kleinen TiO₂-und K₂O-Werten.Es wird vorgeschlagen, daß ein primäres Magma von olivintholeiitischer Zusammensetzung durch partielle Aufschmelzung von Material des Oberen Mantels unterhalb einer alten jurassischen(?) mittelozeanischen Schwelle in einer Tiefe von 35–70 km entstand. Die Schmelze wurde in höhere Niveaus bewegt und in die sich aufwärts bewegenden Peridotite intrudiert; die Kristallisation begann in einer Tiefe von unter 30 km. Die Tendenzen der Differentiationsprozesse werden im Detail diskutiert.

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With 7 Figures     

Study of some allanites and monazites from the South Carpathians (Romania)

Summary Allanites and monazites from different rocks of the South Carpathians (Romania) are described, and 17 analyses are presented. The genetic relations are discussed.

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Untersuchungen an Allaniten und Monaziten aus den Südkarpaten (Rumänien)

Zusammenfassung Allanite und Monazite aus verschiedenen Gesteinen der Südkarpaten (Rumänien) werden beschrieben und 17 chemische Analysen werden gebracht. Die genetischen Beziehungen werden diskutiert.

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With 1 Figure     

Trace element geochemistry of paleozoic amphibolites from S. W. Spain

Summary Mid-grade low P/high T Paleozoic amphibolites from Acebuches (S. W. Spain) represent a mostly isochemically metamorphosed basaltic suite which is partly cumulative and partly differentiated. They have chemical compositions and element variations similar to ocean-floor tholeiites. The amphibolites may be related to the early stages of rapid rifting during the formation of the Variscan belt.

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Geochemie der Spurenelemente in Paläozoischen Amphiboliten aus Südwest-Spanien

Zusammenfassung Amphibolite mittleren Metamorphose-Grades (niedrige Drucke, hohe Temperaturen) von Acebuches, Südwest-Spanien, repräsentieren eine weithin isochemisch metamorphosierte Abfolge von Basalten, die teils differenzierte und teils Cumulus-Gesteine waren. Chemismus und Element-Variationen entsprechen den Tholeiiten von Ozeanböden. Diese Amphibolite können den Frühstadien intensiver Grabenbildung im Zuge der Entstehung des Varistischen Gürtels zugeordnet werden.

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With 1 Figure     

Vesuvianite-new tool for the U-Pb dating of skarn ore deposits

Summary Vesuvianites from the Early Proterozoic Björntjärn tungsten skarn deposit in northern Sweden were dated with the U-Pb and Pb-Pb methods. Low²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb values make the U-Pb dating of vesuvianite rather sensitive to the common lead correction. However, the combination of Pb-Pb and U-Pb data on the same material permits the deduction of precise ages on Proterozoic vesuvianites. Vesuvianite can be used to date the formation of skarn mineralizations and possibly also the metamorphism and metasomatism of argillaceous limestones.

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Vesuvianit-ein neues Werkzeug zur U-Pb Datierung von Skarnerzlagerstätten

Zusammenfassung Vesuvianit von der Wolfram-Skarnerzlagerstätte Björntjärn in Nordschweden wurde mit der U-Pb and Pb-Pb Methode datiert. Das tiefe²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb Verhältnis des Vesuvianits macht die U-Pb Altersbestimmung kräftig von der Korrektur des gewöhnlichen Bleis abhängig. Die Kombination von Pb-Pb und U-Pb Altersbestimmung am gleichen Probenmaterial erlaubt jedoch die präzise Datierung proterozoischer Vesuvianite. Vesuvianit kann zur direkten Altersbesimmung von Skarnlagerstätten und möglicherweise der Metamorphose und Metasomatose von mergeligen Kalksteinen verwendet werden.

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With 4 Figures     

Geochemistry and petrogenesis of the tertiary alkaline volcanic suite of the Labe tectonovolcanic zone,Czech Republic

Summary The Tertiary alkaline, nepheline-normative olivine melanephelinite-basanite-phonolite suite in the Labe tectono-volcanic zone, Czech Republic, displays mineralogical and geochemical features indicative of the presence of products of more than one fractionation series and of more than one parental magma. The Mg- and Ni-rich olivine melanephelinites (ankaratrites), which contain disintegrated lherzolite xenoliths, represent low degree (c. 4%) partial melts of a highly enriched mande source. Many of the abundant basanitic rocks also represent primary or near-primary basaltic melts subject to a small but variable degree Fof olivine fractionation. Other basanites with lower mg-numbers and Mg and Ni contents had a crystallization history involving hornblende and phlogopite.Melaphonolites (tephriphonolites) provide a link between basaltic rocks and phonolites with plagioclase fractionation progressively playing a more significant role. The phonolites represent products of crystallization of highly evolved melts but poor correlation between SiO₂, MgO, CaO, Na₂O and degree of undersaturation as well as between major and trace element contents indicate that a single line of descent cannot have been in operation: the products of different parental magmas showing a wide compositional range that evolved under different conditions of fractionation are represented. A very advanced stage of magma evolution, characterized by the dominance of alkali feldspar fractionation is represented by phonolites that contain the highest Hf, Nb, Rb, Ta, Th, Y, Zr and REE in the whole Tertiary volcanic suite.

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Geochemie und Petrogenese der tertiären alkalischen Vulkanit-Serie der Labe tektonovulkanischen Zone, Tschechische Republik

Zusammenfassung Die tertiäre alkalische Nephelin-normative Olivin Melanephelinit-Basanit-Phonolit Serie in der Labe tektono-vulkanischen Zone, Tschechische Republik, zeigt mineralogische und geochemische Eigenschaften, die auf die Anwesenheit von Produkten von mehr als einer Fraktionierungsserie und von mehr als einem Ausgangsmagma hinweisen. Die Mg- und Ni-reichen Olivin Melanephelinite (Ankaratrite), die umgewandelte LherzolitXenolite enthalten, stellen einen niedrigen Grad (ca. 4%) teilweiser Aufschmelzung einer stark angereicherten Mantelquelle dar. Viele der verbreiteten basanitischen Gesteine stellen auch primäre oder fast-primäre basaltische Schmelzen dar, die in kleinem, aber schwankendem Ausmaß von Olivinfraktionierung betroffen wurden. Andere Basanite mit niedrigen Mg-Zahlen und Mg- und Ni-Gehalten hatten eine Kristallisationsgeschichte in der Hornblende und Phlogopit eine Rolle spielte.Melaphonolite (Tephriphonolite) stellen ein Verbindungsglied zwischen basaltischen Gesteinen und Phonoliten dar, wobei Plagioklas-Fraktionierung eine zunehmend größere Rolle spielt. Phonolite sind Produkte der Kristallisation von Schmelzen, aber die schlechte Korrelation zwischen SiO₂, MgO, CaO, Na₂O und dem Grad der Untersättigung, wie auch zwischen Haupt- und Spurenelementen weist darauf hin, daß eine einzelne Entwicklungslinie nicht in Frage kommt. Die Produkte verschiedener Ausgangsmagmen zeigen ein weites Spektrum verschiedener Zusammensetzung, das sich unter verschiedenen Bedingungen der Fraktionierung entwickelt hat. Ein sehr fortgeschrittenes Stadium der Magmaentwicklung, charakterisiert durch die Vorherrschaft von Alkali-Feldspat-Fraktionierung wird durch Phonolite dargestellt, die die höchsten Gehalte an Hf, Nb, Rb, Ta, Th, Y, Zr und REE in der gesamten tertiären vulkanischen Abfolge führen.

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With 7 Figures     

Microsyenitic dykes from the Northern Part of the Ilimaussaq Peninsula,Southern Greenland

Summary Among the igneous rocks of the Gardar period of the Precambrian of Southern Greenland numerous dykes occur. Microsyenitic types are an outstanding feature among these. Many of them can be traced over 15 km in length; widths over 10 m are not uncommon. There are porphyritic and non-porphyritic varieties. Alkali feldspars form the main-constituents and are accompanied by aegirine-augite, riebeckite, fayalitic olivine, ilmeno-magnetite, apatite. Riebeckite seems to appear in quartz-bearing types only. Quartz or nepheline appear in slight amounts in some of these rocks.There is no differentiation in the dykes. Undersaturated, saturated and slightly oversaturated types can be distinguished. The undersaturated types are closely connected with the augite syenites. of the main-masses which are supposed to be the original magma of the alkaline province. In many places the dykes are prior to the main intrusions. The saturated and slightly oversaturated dykes are thought to belong to the main quartz-syenites which are hybridization products of the augite syenite magma contaminated by later alkalic acidic magmas.

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Zusammenfassung Unter den magmatischen Gesteinen der Gardar Periode im Präkambrium Südgrönlands sind Ganggesteine sehr zahlreich vertreten, unter denen wiederum Mikrosyenite eine ausschlaggebende Rolle spielen. Manche lassen sich über 15 km hin verfolgen; Breiten von über 10 m sind keine Seltenheit. Man kann porphyrische und nicht-porphyrische Typen unterscheiden. Alkalifeldspate sind die Hauptgemengteile, die von Aegirin-Augit, Riebeckit, fayalitischem Olivin, Ilmeno-Magnetit, Apatit begleitet werden. Riebeckit scheint nur in Quarz führenden Typen aufzutreten. Quarz oder Nephelin sind in untergeordnetem Maße in einigen Gesteinen vorhanden.Es ist keinerlei Differentiation festzustellen. Es werde untersättigte, gestättigte und übersättigte Typen unterschieden. Die untersättigten sind eng mit den Augitsyeniten der Hauptmassive verbunden, von denen angenommen wird, daß sie aus dem ursprünglichen Magma dieser Alkaliprovinz erstarrien. In vielen Fällen sind die Gänge vor den Hauptintrusionen eingedrungen. Die gesättigten und leicht übersättigten Typen werden den Quarzsyeniten der Hauptmassive genetisch zugeordnet. Diese werden als Hybridisationsprodukte aus dem Originalmagma der Augitsyenite mit späteren kieselsäurereichen, alkalischen Magmen gedeutet.

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With 5 Figures     

The chemistry of the minerals of the pyrope dunite from borehole T-7 near Staré (Bohemia)

Summary The chemical compositions of the primary minerals (olivine, orthopyroxene, clinopyroxene and pyrope) of dunites from borehole T-7 near Staré in the eské stedohoí Mountains (Bohemia) as well as those of the minerals forming coronas around violet pyrope in these rocks (i. e. pyrope, clinopyroxene, Cr-rich spinel, and—in the rims—orthopyroxene) were determined by electronmicroprobe analysis. The chemical relationships between the bulk composition of dunite and lherzolite and that of their constituent minerals are discussed on the basis of analyses from the literature and the new ones. In comparison to lherzolite, dunite and all its minerals contain more magnesium and chromium, but less iron, aluminum and titanium.ThePT conditions of the formation of the symplectites of the coronas around pyrope are considered not to be very different from those of the minerals of the dunite matrix.

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Der Chemismus der Minerale des Pyrop-Dunites aus der Bohrung T-7 bei Staré (Böhmen)

Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung der Primärminerale (Olivin, Orthopyroxen, Klinopyroxen und Pyrop) der Dunite aus der Bohrung T-7 bei Staré im Böhmischen Mittelgebirge (Böhmen) und diejenige der Minerale der Reaktionssäume um violetten Pyrop in diesen Gesteinen (nämlich Pyrop, Klinopyroxen, Cr-reicher Spinell und-an den Säumen — Orthopyroxen) wurde mit Elektronenmikrosonde-Analysen bestimmt. Aufgrund der Analysen aus der Literatur und der neuen werden die Zusammenhänge zwischen den Gesamtchemismen der Dunite und Lherzolithe mit demjenigen ihrer Minerale diskutiert. Im Vergleich zum Lherzolith enthalten der Dunit und alle seine Minerale relativ mehr Magnesium und Chrom, aber weniger Eisen, Aluminium und Titan.Es wird angenommen, daß diePT-Bildungsbedingungen der Symplektite in den Reaktionssäumen um Pyrop nicht sehr verschieden von denen der Minerale der Dunit-Matrix waren.

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With 6 Figures