Source of metals in metamorphic ore-forming processes in the Apuane Alps (NW Tuscany,Italy): Constraints by Pb-isotope data

Summary A total of 19 samples of sulfides, barite and country rocks from three important deposits of the Apuane Alps district (Bottino, Pollone and Monte Arsiccio) were analyzed for Pb-isotopic compositions. Ore lead shows a fairly homogeneous isotopic signature (206/204: 18.2-18.4; 207/204 15.7; 208/204: 38.5-38.6), defining a high , high W province suggestive of an evolution in a crustal environment since at least the Middle Proterozoic. Pb-Pb model age of the ores is in the order of 350 Ma, in gross agreement with the Lower-Middle Paleozoic age assigned to most country rocks. The present-day Pb-isotope ratios of presumed exhalative tourmalinites associated with the Bottino deposit and of other country rocks from mineralized areas are also similar. Moreover, most of these rocks show relatively high total Pb contents (> 70 ppm). HCl-soluble lead in these samples also has a roughly similar isotopic signature. In contrast, rock samples collected at greater distances from mineralized bodies have lower Pb concentrations (< 10 ppm) and more radiogenic 206/204 and 208/204 ratios (18.6 to 18.9 and 38.9 to 39.3 respectively). HCl-soluble lead in these samples has distinctly lower 208/204, and to a lesser extent 206/204 ratios (38.6 to 38.9 and 18.5 to 18.9 respectively). In agreement with previously established genetic models, these results may be interpreted in terms of a major episode of lead extraction in the Paleozoic, possibly in association with exhalative tourmalinites, followed by remobilization and reconcentration in vein mineralization during the Apenninic orogeny. The isotopic signature of country rocks in mineralized areas may be ascribed to a Pb-isotope halo effect induced by metamorphism. When compared with Pb-isotope data from deposits of the southern Tuscany mining district, the ore lead in Apuane Alps exhibits similar isotopic patterns, but with lower 208/204 and 206/204 ratios. This fact suggests for the two districts source(s) with similar evolutions of their U/Pb and Th/Pb ratios, but distinctly different times of Pb extraction.

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Die Herkunft von Metallen bei metamorphen erzlagerstättenbildenden Prozessen in den Apuanischen Alpen (NW Toskana, Italien): Eigebnisse von Pb-Isotopendaten

Zusammenfassung In den Apuanischen Alpen (NW Toskana) treten prämetamorphe, schichtförmige Fe-Ba Erzlagerstätten in grünschieferfaziell metamorphen Serien sedimentären und vulkanosedimentären Ursprungs auf (e.g. Pollone und Monte Arsiccio), die von syn- bis spätkinematisch gebildeten, diskordanten Vererzungen begleitet werden. Ein Gangsystem mit Quarz, Karbonat und Pb-Zn-Ag (Bottino) wird von einem stratiformen Turmalinithorizont mit erhöhten Metallgehalten begleitet.Um die Frage eines metamorphogenen Ursprungs der gangförmigen Vererzungen im Gefolge der Appenninischen Metamorphose (Oligozän-Miozän) und die vermutete Herkunft der Metalle aus den schichtförmigen Lagerstätten und Metallanreicherungen zu überprüfen, wurden Pb-Isotopenuntersuchungen an Sulfiden, Bariten, Turmaliniten und Nebengesteinen durchgeführt. Das Erzblei aus stratiformen wie auch gangförmigen Lagerstätten zeigt nur geringe Variationen der Pb-isotopenverhältnisse und ist innerhalb eines Vorkommens homogen (206/204: 18.2-18.4; 207/204: 15.68; 208/204: 38.538.6). Seine relativ hohen - and W-Werte weisen auf eine Bleientwicklung in kontinentalem Krustenmilieu, spätestens seit dem mittleren Proterozoikum hin. Die 207/206 Modellalter von ca. 350 Ma stimmen größenordnungmäßig mit dem vermuteten paläozoischen Alter des Nebengesteins überein, sind aber für die gangförmigen tertiären Vorkommen zu hoch. Baryt-, Turmalinit- und Gesamtgesteinsproben aus der Nähe der Lagerstätten zeigen alle ähnliche Pb-Isotopenverhältnisse wie die Sulfide. Die Gesteine weisen hohe Pb-Gehalte von > 70 ppm auf. In größerer Entfernung zu den Lagerstätten sind die Pb-Gehalte mit < 10 ppm deutlich niedriger und die Pb-Isotopenverhältnisse sind radiogener (206/204: 18.8-18.9; 208/204: 38.9-39.3). Ihr HCl-1ösliches Blei ist hingegen weniger radiogen.Die Resultate stützen die neueren Ansichten, daß es im Paläozoikum zur Bildung von exbalativen Turmaliniten verbunden mit einer Metallanreicherung und von stratiformen Fe-Ba-Lagerstätten kam. Während der appenninischen Metamorphose wurden die Metalle remobilisiert, und es kam zur Bildung von gangförmigen Vorkommen und Lagerstätten. Die hohen Pb-Gehalte der Nebengesteine und die Isotopensignatur des HC1-löslichen Bleis deuten auf eine metamorphogene Halo-Bildung. Die Bleiisotopen von jungtertiären Erzen aus der südlichen Toskana sind im Vergleich mit dem apuanischen Erzblei radiogener. Sie weisen aber dieselben hohen - und W-Werte auf. Das heißt, das Blei stammt aus Gesteinen, die eine qualitativ wie auch quantitativ ähnliche Entwicklung bezüglich der U/Pb und Th/Pb Verhältnisse durchlaufen haben wie jene, die das Blei der apuanischen Lagerstätten geliefert haben.

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This paper was presented at the IGCP 291 Project Symposium Metamorphic Fluids and Mineral Deposits, ETH Zürich, March 21–23, 1991.     

Composition and Association of Arsenian Goldfieldite from the Marian gold deposit,Northern Luzon,Philippines

Summary Arsenian goldfieldite from the Marian Gold Mine, Philippines, which is hosted by the Cordon Syenite Complex, forms a solid solution series with Zn-rich tennantite, in contrast to goldfieldite from Goldfield (Nevada), Kamchatka and Uzbekistan, which are Zn-poor and form solid solution series with tetrahedrite. Goldfieldite from Butte (Montana) and the Lower Caucasus is very similar to the Marian goldfieldite. In all deposits except those at Butte and in the Lesser Caucasus, goldfieldite is associated with native Au, altaite, and Au-Ag-tellurides. Both the Marian gold deposit and the vein systems at Butte are associated with porphyry copper mineralization.

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Zusammensetzung und Paragenese von arsenhaltigem Goldfieldit aus der Goldlagstätte Marian, Nord-Luzon, Philippinen

Zusammenfassung As-reicher Goldfieldit der Marian Gold Lagerstätte (Philippinen) bildet eine Mischkristall-Reihe mit Zn-reichem Tennantit und steht damit in Gegensatz zu Goldfieldit von Goldfield (Nevada), Kamtschatka und Uzbekistan, welche Zn-arm sind und Mischkristalle mit Tetrahedrit bilden. Goldfieldit von Butte (Montana) und aus dem Kleinen Kaukasus hat eine ähnliche Zusammensetzung wie der der Marian Vererzung. Goldfieldit ist in allen Vorkommen, ausgenommen Butte und dem Kleinen Kaukasus, mit gediegen Au, Altait und Au-Ag-Telluriden vergesellschaftet. Sowohl die Marian Vererzung als auch die vererzten Gänge von Butte sind an porphyry copper Vererzungen gebunden.

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With 3 Figures     

Internal structures of manganese nodules related to conditions of sedimentation

Summary Ten manganese nodules from a manganese nodule field in the northeast Pacific were chemically and mineralogically investigated.Two kinds of growth-zones could be observed within these nodules; according to structure they are called laminated zones and dendritic zones.Some correlations between sediment layers and manganese nodules zones could be observed, as follows:Dendritic zones in manganese nodules are products of diagenetic mobilization of metals from the sediment-they correspond to the sediment layers in which diagenetic processes took place.Laminated zones in manganese nodules are products of precipitation of hyroxides from sea water. They correspond to periods of sedimentation without diagenetic mobilization of metals.Ratios for Mn to Ni, Cu, Zn, and Mg are constant through different growth zones, independent of the form in which manganese occurs.Ratio for Co to Fe changes from laminated zones to dendritic zones.The only component which changes its content with diagenesis seems to be water: older parts of nodules contain less water than younger parts.Due to the described results the growth of manganese nodules can be adjusted in the geological record. The history of existent nodules begins within the sedimentation hiatus between Early Miocene and Late Pliocene. The sedimentation record is reflected in the structure of manganese nodules.

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Innerer Aufbau von Manganknollen im Vergleich zu den Änderungen der Sedimentationsbedingungen

Zusammenfassung Zehn Manganknollen aus einem Manganknollenfeld im Nordost-Pazifik wurden chemisch und mineralogisch untersucht.Zwei Arten von Wachstumszonen konnten innerhalb dieser Knollen beobachtet werden; sie wurden nach ihren jeweiligen Strukturen laminierte und dendritische Zonen genannt. Zwischen den Zonen in den Manganknollen und den Schichten im Sediment konnten Zusammenhänge beobachtet werden: Dendritische Zonen in den Manganknollen sind Produkte der diagenetischen Mobilisation der Metalle aus dem Sediment-sie entsprechen jeweils einer Sedimentschicht, in der sich frühdiagenetische Vorgänge abgespielt haben.-Laminierte Zonen in den Manganknollen sind Produkte der Ausfällung der Hydroxide aus dem Meereswasser. Sie entsprechen im Sediment den Perioden ohne frühdiagenetische Mobilisierung der Metalle.Die Verhältnisse von Mangan zu Nickel, Kupfer, Zink und Magnesium sind durch alle Wachstumszonen in den Knollen konstant, unabhängig davon, in welcher Form Mangan vorliegt. Das Verhältnis von Kobalt zu Eisen ändert sich von den laminierten zu den dendritischen Zonen.Die einzige Komponente in den Knollen, die ihren Anteil bei diagenetischen Prozessen ändert, ist Wasser: die älteren Zonen enthalten weniger Wasser als die jüngeren.Mit diesen Ereignissen läßt sich das Wachstum der Manganknollen in den geologischen Ablauf einordnen. Die Geschichte der heute vorhandenen Knollen beginnt während des aus der Geologie bekannten Sedimentations-Hiatus zwischen dem frühen Miozän und dem späten Pliozän. Die Sedimentationsgeschichte von diesem Zeitpunkt bis heute spiegelt sich im Aufbau der Knollen wider.

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With 20 Figures     

Mineralogy and fluid inclusion study of polymetallic veins in the Madjarovo ore field,Eastern Rhodope,Bulgaria

Summary The formation of the Madjarovo polymetallic ore deposit is closely related to Paleogene magmatism of intermediate character represented by subvolcanic and volcanic rocks. Six stages of vein type mineralization were established: 1. quartz-pyrite-chalcopyrite with Bi-sulphosalts; 2. quartz-hematite-chlorite with gold; 3. quartz-galena-sphalerite; 4. quartz-barite-chalcedony with Sb-sulphosalts; 5. quartz-arsenic sulphosalts; 6. calcite-siderite. Ag-bearing galena and Fe-poor sphalerite are the main minerals. Galena of early formation is Bi-bearing, while in late stages it carries more Sb. Gold was found in two generations in different parageneses. The early gold is Ag-poor and related to hematite, while the late one is Ag-rich and closely associated with quartz and sulphosalts. Three groups of sulphosalts were established: Se-bearing Bi-sulphosalts; Sb-sulphosalts, a part of them Cl-bearing, and As-sulphosalts with more or less Ag. Fluid inclusion data obtained in quartz, amethyst, sphalerite and barite from several representative ore veins show formation temperatures in the range of 370° to 150°C for different stages of mineralization. Evidence of boiling fluids suggests pressures of 70 to 180 bars which correspond to an average depth of mineralization near 1.000 m. The low salinities of the fluids (a/v 3.5 eq. wt% NaCI) indicate influx of meteoric waters during mineralization. On the basis of mineralogical and fluid inclusion data physicochemical conditions and source of the ore forming fluids are discussed.

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Mineralogie und Flüssigkeitseinschlüsse in polymetallischen Erzgngen der Lagerstätte Madjarovo, Ost-Rhodopen, Bulgarien

Zusammenfassung Die Bildung der polymetallischen Lagerstätte Madjarovo war eng verknüpft mit einem Paläogenen Magmatismus von intermediärem Charakter, der durch Subvulkanite und Vulkanite repräsentiert wird. Es wurden sechs Bildungsstadien der Gangvererzung festgestellt: 1. Quarz-Pyrit-Chalcopyrit mit Bi-Sulfosalzen; 2. Quarz-Hämatit-Chlorit mit Gold; 3. Quarz-Galenit-Sphalerit; 4. Quarz-Baryt-Chalzedon mit Sb-Sulfosalzen; 5. Quarz-As-Sulfosalze; 6. Calcit-Siderit. Ag-führender Galenit und Fe-armer Sphalerit sind die Hauptminerale. Früh gebildeter Galenit is Bi-haltig, während Galenite der späteren Bildungsstadien mehr Sb führen. Gold wurde in zwei Generationen in unterschiedlichen Paragenesen gefunden. Das Früh-Gold (Ag-arm) ist verknüpft mit Hämatit, während das Spät-Gold (Ag-reich) mit Quarz und Sulfosalzen eng assoziiert ist. Es wurden drei Gruppen von Sulfosalzen festgestellt: Se-führende Bi-Sulfosalze; Sb-Sulfosalze, die z.T. Cl-führend sind, und As-Sulfosalze mit mehr oder weniger Ag-Gehalten. Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz, Amethyst, Sphalerit und Baryt aus mehreren repräsentativen Erzgängen zeigen Bildungtemperaturen von 370°–150°C für unterschiedliche Mineralisationsstadien. Siedende Lösungen weisen auf einen Druckbereich von 70–180 Bar hin, der einer durchschnittlichen Bildungstiefe von 1.000 m entspricht. Die durchweg niedrige Salinität der Lösungen (durchschnittlich 3.5. Gew.% NaCl äq.) wird auf einen Zufluß von meteorischen Wässern während der Mineralisation zurückgeführt. Auf der Basis der mineralogischen Ergebnisse und der Daten fluider Einschlüse werden die physikochemischen Bedingungen und die Herkunft der Erzlösungen diskutiert.

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With 4 Figures     

On the textures and paragenesis of the gold-quartz-tourmaline veins of Ondonoc,W.-Ethiopia

The gold-quartz-tourmaline veins of Ondonoc occur in diorites and schists and follow the non-distortion planes of the theoretical strain ellipsoid. Textural studies reveal a sequence of crystallization phases. In addition to an early prismatic tourmaline, a late phase metasomatic tourmalinization is recognized. The gold occurs mainly with pyrite which, in turn, is considered to belong to a late phase with ankerite and prochlorite. Micromylonitization and other tectonic influences are recognizable and bodies of the country rock, e.g. schists and tourmalinefels, are engulfed and tectonically mobilized within these veins, thus rendering the interpretation of the paragenesis more difficult.

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Zusammenfassung Die Gold-Quarz-Turmalingänge von Ondonoc treten in Dioriten und metamorphen Schiefern auf und folgen den nicht-deformierten Ebenen des theoretischen Strain-Ellipsoids. Die Textur weist auf eine bestimmte Kristallisationsfolge hin. Zusätzlich zu einer frühen prismatischen Turmalinbildung konnte eine späte metasomatische Turmalinisierung festgestellt werden. Das Gold tritt vor allem mit Pyrit zusammen auf, welcher seinerseits einer späten Phase zugeschrieben werden kann, die durch Ankerite und Prochlorit gekennzeichnet ist. Mikromylonitisation und andere tektonische Beanspruchungen sind verbreitet, wobei Teile des Nebengesteins umschlossen und innerhalb der Gänge tektonisch mobilisiert worden sind. Dadurch wird die Interpretation der Paragenese erschwert.

     

Water-rock interaction in a zone of lateral flow: A natural example from the active geothermal field and gold-mineralized zone of Beppu (Kyushu Island,Japan)

Summary Beppu is a water-dominated active geothermal system in Kyushu (Japan). Gold mineralization exists in places within altered Pleistocene volcanites in the southernmost part of this field. A shallow 300 m well was drilled in an alluvial fan deposit made up of unsorted volcanic clasts of andesite and dacite. Water and core samples were collected and a temperature log was carried out. In the depth range of 150-230 m and at temperatures of 126-148° C the main authigenic minerals are quartz, calcite, K-feldspar, mixed layers illite/smectite, stilbite and pyrite. The chemical data of the waters indicate that mixing occurs between shallow bicarbonate waters and deep Na-Cl geothermal waters in the outflow zone. The authigenic mineral assemblages found in the well are analogous to those found in the epithermal gold deposits of southern Kyushu. Au concentration data for the hydrothermal springs of Beppu (0.53 g/kg) indicate that the fluids found in the borehole at 148° C could theoretically deposit gold. It is reasonable to hypothesise that a process of mixing between deep Na-Cl fluids and shallow Ca-HCO₃-SO₄ fluids were responsible for massive silicate deposition, accompanied in places by Au mineralizations.

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Wasser-Gesteins-Wechselwirkung in einer Zone lateraler Fließbewegung: ein natürliches Beispiel aus der aktiven Geothermal-Golderz-Zone von Beppu (Kyushu, Japan)

Zusammenfassung Beppu ist ein geothermales System auf der Insel Kyushu, Japan, in der Wasser die dominante Rolle spielt. Goldvererzungen treten stellenweise in umgewandelten pleistozänen Vulkaniten im südlichsten Teil des Gebietes auf. Ein 300 m tiefes Bohrloch wurde in einem alluvialen Sedimentations-Fächer, der aus unsortierten vulkanischen Klasten, aus Andesit und Dazit besteht, niedergebracht. Wasserproben und Kernproben wurden genommen und die Temperaturen im Bohrloch systematisch gemessen. In Tiefen von 150–230 m und bei Temperaturen von 126–148°C sind die wichtigsten autigen gebildeten Minerale Quarz, Calcit, K-Feldspat, Illit/Smectit, Stilbit und Pyrit. Der Chemismus der Wässer zeigt, daß eine Mischung zwischen seichten Bikarbonat-Wässern und aus der Tiefe stammenden Na-Cl geothermalen Wässern erfolgt. Die autigenen Mineralassoziationen in diesem. Bohrloch sind vergleichbar mit denen in epithermalen Goldlagerstätten des südlichen Kyushu. Auf der Basis von existierenden Goldkonzentrationsdaten für die hydrothermalen Quellen auf Beppu (0.53 g/kg) läßt sich zeigen, daß die Fluide, die in dem Bohrloch bei 148 angetroffen wurden, theoretisch Gold absetzen könnten. Daher läßt sich die Theorie vertreten, daß Mischungsvorgänge zwischen einem aus der Tiefe stammenden Na-Cl Fluid und einem oberflächennahen Ca-HCO₃-SO₄ Wasser für die massive Silikatausscheidung verantwortlich waren, die stellenweise von Goldmineralisation begleitet wurden.

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Contribution No 4. Foreign Visiting Scientist Section, Beppu Geophysical Research Laboratory, Kyoto University.

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This paper was presented at the IGCP 291 Project Symposium Metamorphic Fluids and Mineral Deposits, ETH Zurich, March 21–23, 1991.     

Untersuchungen am Tholeyit von Tholey (Saar)

Zusammenfassung Das Originalvorkommen des Tholeyits am Schaumberg bei Tholey (Saar) wurde auf seinen Mineralbestand und seine chemische Zusammensetzung hin untersucht. Dabei wurde festgestellt, daß nach der Intrusion in dem lagergang-förmigen Vorkommen eine gravitative Kristallisationsdifferentiation stattgefunden hat, deren Umfang von doleritischen Olivinbasalten über Tholeyite bis zu Latiten und Plagiapliten reicht. Die einzelnen Differentiationsprodukte wurden gegeneinander abgegrenzt und, gemäß ihrer Lage im System der magmatischen Gesteine, benannt. Dabei wurde der Original-Tholeyit definiert als ein hypabyssischer, leukokrater Vertreter der Mangeritfamilie. In seiner Nähe vorkommende Pigeonit-Tholeyite und intrusive doleritische Olivinbasalte wurden kurz mineralogisch und chemisch beschrieben. Die Unterschiede zu räumlich und systematisch benachbarten Gesteinen des Saar-Nahe-Pfalz-Gebietes, den Palatiniten und Naviten, wurden herausgestellt. Ein Vergleich mit anderen Tholeyiten und Abkömmlingen des tholeyitbasaltischen MagmasKennedys ergab, daß die Bezeichnung tholeyitbasaltisch irreführend ist, und daß in vielen Fällen auch Vertreter der Diorit- und Gabbrofamilie Tholeyit benannt wurden.     

Metamorphoseentwicklung in der südlichen Bunten Serie am Beispiel einiger Gneise,Moldanubikum, Niederösterreich

Zusammefassung Gneise aus dem südhchen Teil der Bunten Serie wurden im Hinblick auf ihre Metamorphoseentwicklung untersucht. Sie gehören allgemein dem FaziestypBi+Sil+Kfs+Gr an. Die Granate weisen alle für diesen Faziestyp charakteristischen Merkmale auf: weitgehende Homogenisierung durch Diffusion und Abkühlungserscheinungen am äußeren Rand. Ca- und Mn-reiche, reliktische Kerne mancher Granate weisen auf ein älteres Ereignis hin. Paragenetische Beziehungen und T- und P-Berechnungen ergeben folgende Bedingungen für die Hauptmetamorphose: 720–770°C bei 7–9 kbar und P_tot.Dieses metamorphe Ereignis dürfte sich mit der granulitfaziellen Metamorphose in der Gföhler Einheit korrelieren lassen. Somit wird der Wert der lithologischen Kriterien, die zur Ausscheidung der Bunten Serie und der Gföhler Einheit verwendet wurden, in Frage gestellt. Die vorliegenden Ergebnisse und Literaturdaten weisen auf eine jüngere, retrograde Wiederaufwärmung der Gesteine hin.

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Gneisses from the Moldanubikum, Lower Austria, and the Metamorphic Evolution of the Southern Bunte Serie

Summary A number of gneisses from the southern part of the Bunte Serie have been studied in order to determine the metamorphic evolution of this series. They all belong to the paragenetic facies typeBi+Sil+Kfs+Gr. Especially the garnets of these rocks exhibit all typical features of garnets from high temperature facies types: diffusional homogenization throughout the garnet and cooling patterns at the outer rim. Ca and Mn richer, relic cores in some garnets indicate an early metamorphism. Paragenetic and textural relations as well as temperature and pressure calculations suggest, the following conditions of the main metamorphism: 720–770°C at 7–9 kbar and P_tot.This metamorphism probably correlates with the granulite facies metamorphism in the Gföhler unit. Therefore lithologic criteria may not suffice to distinguish between the Bunte Serie and the Gföhler. The data presented suggest a retrogressive, younger metamorphism of the rocks.

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Mit 4 Abbildungen     

Geochemische Untersuchung der Eisenerzooide des Doggersandsteins im nordöstlichen Bayern

Zusammenfassung Die Mineralzusammensetzung der Nadeleisenerzooide Ostbayerns aus dem Dogger wurde optisch, röntgenographisch und die chemische Zusammensetzung spektralanalytisch ermittelt. In den Ooidkernen wurden folgende Minerale festgestellt: Nadeleisenerz, Quarz, Ilmenit und seine Verwitterungsprodukte, Zirkon, Rutil, Magnetit, Hämatit, Turmalin und Granat. In der Ooidschale wurde außer Nadeleisenerz Kaolinit (10–15%) und etwas Illit nachgewiesen.Die Art der Ooidkerne, die Festlandsnähe und die geochemischen Befunde weisen auf eine exogen sedimentäre Bildung der Eisenerzlagerstätte in dem Dogger Ostbayerns hin.     

Trace element geochemistry and genesis of the copper ore deposits of the Singhbhum shear zone,Eastern India

The genesis of the copper ore deposits of the Singhbhum shear zone, India, has been worked out through a detailed geochemical examination of the ores and the country rocks. Following different techniques of atomic absorption, the abundances of Cu, Co, Ni, Pb, Zn, Cd, Ag, Mn and Hg were determined and the trace element characteristics of the principal rock units in and outside the shear zone have been compiled and critically evaluated. The data suggest that the ore deposits are the result of a sequence of long-continued and over-lapping geological processes culminating in intense shearing, syntectonic granitization and considerable mobilization of the ore elements. The Precambrian metasedimentary and metavolcanic rocks of the shear zone, as well as those enclosing it, served as the source, while diffusion of the ore constituents and their precipitation in physicochemically favourable structural traps, formed in response to shearing, resulted in the formation of the deposits.

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Zusammenfassung Als Beitrag zur Klärung der Genese der Kupferlagerstätten in der Singhbhum Shear Zone, Indien, wurden geochemische Untersuchungen an Erzen und Nebengestein durchgeführt. Spurengehalte von Cu, Co, Ni, Pb, Zn, Cd, Ag, Mn, Hg wurden mit Hilfe der AAS bestimmt, ihre Verteilung innerhalb der Zone und der angrenzenden Gesteinstypen wird diskutiert. Auf Grund der vorliegenden geochemischen Daten wird folgende Deutung zur Entstehung der Erzlagerstätten gegeben: Die Bildung der Singhbhum-Erzvorkommen ist das Ergebnis einer Folge langandauernder und sich überschneidender geologischer Prozesse, wie intensiver Scherung, syntektonischer Granitisation und damit verbundener Mobilisierung der oben genannten Elemente. Die präkambrischen Metasedimente und Metavulkanite innerhalb der Scherzone und ihrer näheren Umgebung sind als Muttergesteine der erzbildenden Elemente anzusehen. Die Bildung der Lagerstätte ist das Resultat der Diffusion von Lösungen und ihres Absatzes in physikalisch-chemisch günstigen Struktur-Fallen, gebildet im Anschluß an die Scherung.

     

Nomenclature of Pyroxenes

Summary This is the final report on the nomenclature of pyroxenes by the Subcommittee on Pyroxenes established by the Commission on New Minerals and Mineral Names of the International Mineralogical Association. The recommendations of the Subcommittee as put forward in this report have been formally accepted by the Commission. Accepted and widely used names have been chemically defined, by combining new and conventional methods, to agree as far as possible with the consensus of present use. Twenty names are formally accepted, among which thirteen are used to represent the end-members of definite chemical compositions. In common binary solid-solution series, species names are given to the two end-members by the 50% rule. Adjectival modifiers for pyroxene mineral names are defined to indicate unusual amounts of chemical constituents. This report includes a list of 105 previously used pyroxene names that have been formally discarded by the Commission.

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Die Nomenklatur von Pyroxenen

Zusammenfassung Diese Arbeit über die Nomenklatur der Pyroxene ist der Endbericht eines Unterkomitees der Commission on New Minerals und Mineral Names der International Mineralogical Association. Die in dieser Arbeit vorgelegten Empfehlungen des Unterkomitees wurden von der Kommission angenommen. Akzeptierte und häufig verwendete Namen wurden unter Verwendung neuer und konventioneller Methoden und unter möglichst großer Übereinstimmung mit dem derzeitigen Gebrauch chemisch definiert. Zwanzig Namen wurden als bindend angenommen, von denen dreizehn Endglieder mit chemisch genau definierten Zusammensetzungen sind. Für gewöhnlich wurden die Namen von zwei Endgliedern einer binären Mischkristallreihe durch Anwendung der 50% Regel ermittelt. Zur Darstellung ungewöhnlicher chemischer Zusammensetzungen wurden den Pyroxennamen ergänzende Eigenschaftswörter beigefügt. 105 ursprünglich verwendete Namen von Pyroxenen wurden bereits früher von der Kommission ausgesondert und sind in diesem Bericht aufgelistet.

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With 7 figures     

Geochemistry and origin of the Proterozoic ultrapotassic rocks of the Churchill Province,Canada

Summary Early Proterozoic ultrapotassic dikes, lava flows, and pyroclastic rocks of the Christopher Island Formation (CIF) erupted throughout an area 600 × 300 km within the Churchill Province of the Canadian Shield at 1.84 Ga. The rocks range from mafic lamprophyres (mg # 60; SiO₂ 47–54%, mean K₂O/Na₂O > 4) with phenocrysts of phlogopite + diopside + apatite ± olivine ± magnetite, to phenocryst-poor felsic rocks and sanidine porphyries (SiO₂55–69%). All samples have high incompatible element contents and display large depletions of high field strength elements relative to K, Rb, Sr, Ba, and Th. The CIF has geochemical and petrographic characteristics of both minettes and lamproites, but overall most closely resembles young Mediterranean lamproites. Felsic rocks of the CIF were produced by crystal fractionation and crustal contamination of mafic ultrapotassic magma, and include both high-silica lamproites strongly enriched in Zr, U, and Th, and weakly potassic to sodic rocks of trachytic composition. Flows and feeder dikes have relatively homogeneous _{Nd, 1840 Ma} (–6 to –11) but highly variable ES., 1840 Ma (–40 to + 100); samples classified as lamproites have higher average _Sr. Dike samples have highly variable present-day Pb isotope compositions, ranging from moderately to strongly nonradiogenic. Geochemical and isotopic data are consistent with contributions from depleted Archean lithospheric mantle, and OIB-type convecting mantle, both metasomatized by subduction-related processes during the Early Proterozoic. The lithospheric mantle probably contained Archean enriched domains as well. Proterozoic enrichment may have accompanied shallow underplating of subducted oceanic lithosphere beneath the Churchill Province during amalgamation of the Laurentian supercontinent. There are strong analogies in isotopic composition, and interpreted source region history, between the CIF and lamproites and minettes of the Wyoming Province and western Greenland, which suggest the existence of a Laurentian ultrapotassic superprovince.

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Geochemie und Entstehung der Proterozoischen ultrapotassischen Gesteine der Churchill Provinz, Kanada

Zusammenfassung Altproterozoische, ultrapotassische Gänge, Lavaströme und pyroklastische Gesteine der Christopher Island Formation (CIF), eruptierten in einem Gebiet von 600 × 300 km in der Churchill Provinz des Kanadischen Schildes vor 1.84 Ga. Die Zusammensetzung dieser Gesteine variiert von mafischen Lamprophyren (mg > 60; SiO₂ = 47–54%, durchschnittliches K₂O/Na₂O > 4) mit Phänokristallent von Phlogopit + Diopsid + Apatit + Olivin + Magnetit, bis zu phänokristallarmen felsischen Gesteinen und Sanidinporphyren (SiO₂ = 55–69%). Alle Proben zeigen hohe Gehalte an inkompatiblen Elementen und zeigen beträchtliche Verarmung an high field strength Elementen relativ zu K, Rb, Sr, Ba und Th. Die CIF hat geochemische und petrographische Eigenschaften sowohl von Minetten wie von Lamproiten, aber im allgemeinen ähnelt sie am stärksten jungen mediterranen Lamproiten. Felsische Gesteine der CIF wurden durch Fraktionierung und Krustenkontamination aus mafischen ultrapotassischen Magmen gebildet. Letztere umfassen sowohl siliziumreiche Lamproite, die deutlich an Zr, U und Th angereichert sind und schwach potassische bis sodische Gesteine von trachytischer Zusammensetzung. Lavenergüsse und zufuhrgänge zeigent ein relativ homogenes _{Nd, 1840 Ma} (–6 bis –11) aber ein sehr variables _{Sr, 1840 Ma} (-40 bis + 100); Proben die als Lamproite klassifiziert wurden, zeigent höhere durchschnittliche _Sr-Werte. Proben von Gängen haben sehr variable Bleiisotopen-Zusammensetzungen, die von mäßig bis stark nichtradiogen variieren. Geochemische und Isotopendaten weisen auf Beiträge aus verarmtem archaischen lithosphärischen Mantel und aus konvektierendem OIB-Typ Mantel hin, die beide während des Alproterozoikums durch Subduktions-Vorgänge metasomatisiert wurden. Der lithosphärische Mantel enthielt wahrscheinlich auch angereicherte archaische Domänen. Proterozoische Anreicherungsvorgänge dürften seichtes Underplating subduzierter ozeanischer Lithosphäre unter der Churchill Provinz während der Amalgamation des laurentischen Superkontinentes begleitet haben. Es gibt starke Analogien in der Isotopenzusammensetzung und in der interpretierten Geschichte der Ursprungsregion, zwischen den CIF und Lamproiten und Minetten der Wyoming Provinz, und des westlichen Grönland. Diese weisen auf die Existenz einer laurentischen ultrapotassischen Superprovinz hin.

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With 7 Figures     

Geochemistry and origin of “platinum-nuggets” in lateritic covers from ultrabasic rocks and birbirites of W. Ethiopia

Pt-nuggets consisting of ferroplatin and containing little gold are found in lateritic covers of ultrabasic rocks and in birbirites in Yubdo/Birbir, W. Ethiopia. These nuggets have angular protuberances, a limonitic coating, and contain osmiridium and other minerals containing elements of the Pt-group. Microprobe analysis has determined the existence of (Os,Ir)S, for which the name roseite is proposed. Other new minerals are tentatively recognised; however, with the small amount of material available at present, only qualitative microprobe analyses were possible.

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Zusammenfassung Platin-Nuggets, die aus Ferroplatin mit etwas Gold bestehen, finden sich in Lateritdecken auf ultrabasischen Gesteinen und Birbiriten in Yubdo am Birbir/Westäthiopien. Diese Nuggets besitzen eine höckerige, limonitische Oberfläche und enthalten als Einschlüsse Osmiridium sowie andere Mineralien mit Elementen der Platin-Gruppe. Mit der Elektronen-Mikrosonde wurde das neue Mineral, Roseit (Os,Ir)S, gefunden. Auch andere neue Mineralien wurden erkannt, deren Zusammensetzung sich infolge geringer Menge bisher nur mit Hilfe von Scanning-Aufnahmen feststellen ließ.

     

Eine Uranerzlagerstätte in permotriadischen Sedimenten Tirols

Zusammenfassung Im Zuge lagerstättenkundlicher Untersuchungen in der Nördlichen Grauwackenzone Tirols konnten im nördlich vorgelagerten und primär mit dem Paläozoikum im Zusammenhang stehenden permotriadischen Sedimentstreifen lokal lagerstättenbildende Uran-Thorium-Anreicherungen festgestellt werden. Im Gebiet südlich von Fieberbrunn-Hochfilzen enthalten, dem Bundsandstein zugehörige, feinkörnige graue Quarzpsammite und quarzsandige Serizitpsammopelite an Pflanzenreste gebundene Pechblende, häufig begleitet von Pyrit, Markasit und Kupferkies. Die Erzminerale treten imprägnationsähnlich in den permoskytischen Sedimenten auf und werden als authigene Bildungen durch syndiagenetische chemische Anlagerung gedeutet. Im Nebengestein treten lagenweise auch syndiagenetische Magnesitbildungen auf.Erzminerale sowie detritische und authigene Gesteinskomponenten wurden alpidisch durchbewegt und reagierten unterschiedlich, nämlich durch Formung im Feinbau oder durch Kataklase. Postdeformative Neubildungen, zum Teil verbunden mit lokalen Stoffwanderungen und Rekristallisationen, sind an Gesteins- und Erzmineralen festzustellen.Herkunftsgebiete des Urans sind in den heute aufgeschlossenen Arealen bisher nicht bekannt. Für die Kupfererze jedoch ergeben sich wahrscheinliche Beziehungen zu voralpidischen, paläozoischen Kupfermineralisationen, die innerhalb der Grauwackenzone mit zahlreichen Lagerstätten vertreten sind.An sekundären Mineralien finden sich Goethit, Lepidokrokit, Digenit, Covellin, Cuprit, gediegen Kupfer, Malachit sowie Zippeit als Uranabkömmling.Die Verbreitung der in einigen Schichtbänken des Sandsteinhorizontes auftretenden U-Th-Anreicherung ist bisher auf 10 km streichende Distanz bekannt. Wenn auch über die stratigraphische Lagekonstanz und über Schwankungen der Radioaktivität infolge spärlicher Geländeaufschlüsse vorläufig noch keine wirtschaftlich brauchbaren Aussagen gemacht werden können, kann immerhin von der ersten in Österreich nachgewiesenen Uranlagerstätte gesprochen werden, in der punktförmige lokale U-Anreicherungen von 1% (=10.000 ppm), in einem Einzelfall 2% U, nachgewiesen sind.

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A uranium deposit in permotriassic sediments in the province of Tyrol, Austria

Summary During an investigation of the mineral deposits in the Northern Grauwackenzone of the Tyrol, zones of uranium-thorium enrichment were detected in the Permotriassic sediments unconformably overlying the Paleozoic sequence. In the area south of Fieberbrunn-Hochfilzen pitchblende (parapitchblende) associated with plant remains was found in fine-grained grey sandstones and sericitic sandy shales. The pitchblende frequently occurs together with pyrite, marcasite and chalcopyrite. All these minerals are found in Permoskytic sediments in a form similar to impregnation. They are regarded as being authigenic having formed by syndiagenetic chemical deposition. Nearby country rock contains beds of syndiagenetic magnesite.During the Alpine orogenesis the ore minerals as well as the detrital and authigenic rock components underwent deformation of the lattice structure or cataclastic processes. Post-tectonic processes resulted in mobilization and recrystallization of the rock and ore minerals.The source areas of the uranium are not yet known. The copper ores may be related to Pre-alpidian Paleozoic copper mineralizations. Numerous deposits containing such copper mineralizations are found in the Grauwackenzone.Goethite, lepidocrocite, digenite, covellite, cuprite, copper, malachite, and zippeite were found as secondary minerals.The distribution of the U-Th enrichment is observed in some beds of the sandstone horizon over a distance of 10 km along strike. At the present time no economic conclusions can be drawn as to the stratigraphic extent and fluctuations of radioactivity; however, this occurrence can be described as the first uranium deposit in Austria where very local U-concentrations of 1% (=10.000 ppm), in a single case 2% U, have been measured.

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Mit 7 Abbildungen     

Beitrag zur Geochemie der ostalpinen Salzlagerstätten

Zusammenfassung Unter Anwendung von verschiedenen analytischen Methoden wurden die Spurengehalte in Steinsalzen der ostalpinen Salzlagerstätten untersucht. Neben Spurenelementen von untergeordneter Bedeutung, wie Calcium, Strontium, Bor, Mangan, Kupfer, Blei und Lithium, wurde vor allem den Spurenkonzentrationen an Kalium und Brom das Hauptaugenmerk zugewandt. Das Ergebnis der Untersuchungen zeigt, daß Kalium und Brom miteinander korrelierbar sind, wobei sich allerdings eine Abhängigkeit zu den Erscheinungsformen des Halites und damit der Mineralisationsfolge des Steinsalzes ergibt. Kernsalz, und Kerngebirge einschließlich des Augensalzes weisen höhere Kaliumgehalte auf, die etwa dem Durchschnitt der marinen Salzlagerstätten entsprechen; den jüngeren Salzmineralisationen geht das Kalium und in geringerem Maße das Brom verloren. Die jüngste Bildung, das Blättersalz, zeichnet sich durch geringere Bromgehalte aus. Das Kalium-Brom-Verhältnis ermöglicht es, zwischen Primär- und Sekundärausscheidung zu unterscheiden.

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Summary Applying different analytical methods, the trace-contents in rock-salts of the Eastern Alpine salt-deposits are investigated. Besides trace-elements of subordinated importance like calcium, strontium, boron, manganese, copper, lead and lithium, the principal interest was turned towards the trace-concentrations of potassium and bromine. The result of the investigations shows that potassium and bromine give a correlation, but yields a dependence to the type of mineral-forming of the halites and therefore a mineralisation-succession of the rock-salts. Core-salts (Kernsalz) and core-mountains (Kerngebirge), salt-eyes (Augensalz) included, show higher contents of potassium. On the average they agree with the marine saltdeposits. The younger salt-mineralisations lose the potassium and in smaller extent the bromine. The youngest mineralisation, the recent leaf-salt (Blättersalz) marks smaller concentration of bromine. The ratio potassium-bromine enbles the distinction of primary and secondary rocksalt-mineralisations.

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Mit 10 Textabbildungen

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Herrn Professor Dr.F. Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Carbonatites from Eastern Paraguay and genetic relationships with potassic magmatism: C, O, Sr and Nd Isotopes

Summary Geochemical characteristics were systematically determined for Early Cretaceous samples of carbonatitic rocks from Eastern Paraguay (Rio Apa, Amambay and Central Provinces). The data show that all the occurrences have an enriched isotopic signature and that the carbonatites have negligible or absent crustal signature. A petrogenetic model (parent liquids, fractional crystallization, hydrothermal interactions and weathering) is proposed as a function of incompatible trace element, stable (O-C) and radiogenic (Sr-Nd) isotope variations with the aim to test the significance of carbonatitic complexes as a marker of the metasomatized subcontinental lithospheric mantle. The results indicate that the carbonatites and primary carbonates from eastern Paraguay, and those from the north eastern Paraná Basin (SE Brazil), were affected by metasomatic events distinct in time and composition.

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Karbonatite aus Ost-Paraguay und ihre genetische Beziehung zu Kalium-Magmatismus: C O, Sr und Nd isotope

Zusammenfassung Die geochemischen Charakteristika von frühkretazischen Karbonatitproben aus Ostparaguay (Rio Alpa, Amambay und Zentrale Provinzen) wurden untersucht. Die Daten belegen, daß alle Vorkommen eine isotopische Anreicherungssignatur zeigen und daß ihnen eine entsprechende Krustensignatur fehlt. Ein Petrologisches Modell (Ausgangsschmelze, fraktionierte Kristallisation, hydrothermale Interaktion und Verwitterung) wird auf Grund der Verteilung der inkompatiblen Spurenelemente, der stabilen (C-O) und radiogenen (Sr-Nd) Isotope vorgeschlagen. Es versucht die Bedeutung der Karbonatitkomplexe als Markerhorizonte des metasomatischen subkontinentalen Mantels zu überprüfen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Karbonatite und die primären Karbonate in Ostparaguay, und jene aus dem Paraná Becken SüdostBrasiliens durch zeitlich und zusammensetzungsmäßig unterschiedliche metasomatische Prozesse erfaßt wurden.

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With 10 Figures     

Origin of trace element distribution patterns in sulfides of the central and bingham districts,western U.S.A.

Trace element abundances in sulfides of these two large hydrothermal ore districts allow distinction of several groups of ore bodies with differing trace element levels. Within groups, certain elements show lateral or vertical zoning. The groups were deposited from different batches of ore fluid. The differences in trace element content between groups reflect differences in stage of differentiation or abundance of complexing species when the ore fluid separated from the magma. The zoning may result from hydrothermal differentiation of a single batch of ore fluid as it travels away from the magma. The zoning pattern correlates in part with expected strength of metal complexes, but also depends on temperature and solid-liquid partition coefficients.

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Zusammenfassung Auf Grund der Spurenelementhäufigkeiten in Sulfiden können in diesen beiden großen hydrothermalen Erzvorkommen mehrere Gruppen von Erzlagerstätten unterschieden werden. Innerhalb der Gruppen zeigen gewisse Elemente laterale oder vertikale zonale Verteilungen. Die Gruppen wurden von verschiedenen erzbringenden Lösungen gebildet. Die Unterschiede im Spurenelementgehalt zwischen verschiedenen Gruppen spiegeln Unterschiede im Stadium der Differentiation oder die Häufigkeit von komplexbildenden Ionen während der Absonderung der erzbringenden Lösungen von Magma wider. Die zonale Verteilung kann von der hydrothermalen Differentiation einer einzigen erzbringenden Lösung auf ihrem Weg vom Magma herrühren. Teilweise entspricht die zonale Spurenelementverteilung der erwarteten Stabilität von Metalionenkomplexen, sie hängt aber auch von der Temperatur und von Verteilungskoeffizienten zwischen festen und flüssigen Phasen ab.

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Contribution No. 69–34, College of Earth and Mineral Sciences, The Pennsylvania State University     

The mesothermal gold-lamprophyre association: significance for an accretionary geodynamic setting,supercontinent cycles,and metallogenic processes

Summary Archean shoshonitic lamprophyres are cotemporal and cospatial with gold mineralization in the Superior Province of Canada, both being emplaced along translithospheric structures that demark subprovince boundaries. By analogy with geochemically similar Phanerozoic counterparts, the dikes are a product of specific plate interactions rather than a deep asthenosphere plume-initiated event, and their onset in the late-Archean at 2.7 Ga signifies that Phanerozoic style plate-tectonics was operating at this time. Fresh shonshonitic dikes are characterized by normal background gold contents of 3.9 ± 8.1 ppb (l), close to the value of 3.0 ppb for the bulk continental crust, and average abundances of As, Sb, Bi, W, TI, B, Cu, Pb, Zn, and Mo are also close to their values in bulk continental crust. Thus, fresh lamprophyres are not intrinsically enriched either in Au or elements affiliated with gold in mesothermal deposits, and accordingly do not constitute a special source rock. Platinum group element contents (Ir = 0.4 ± 0.58 ppb; Pt = 5.9 ± 26.5, Pd = 5.5 ± 1.8), in conjunction with Cu, Au, and Ni abundances, define approximately flat patterns on primitive mantle-normalized diagrams, consistent with derivation of the alkaline magmas from a depleted mantle source variably enriched by incompatible elements. Comparable abundances and ratios of Pd/Au, Os/Ir, and Ru/Ir in Archean lamprophyres, Archean komatiites, and Gorgona komatiites signify that the Archean and Phanerozoic upper mantle had similar noble metal contents, such that the prolific greenstone belt Au-Ag vein deposits cannot be explained by secular variations in upper mantle Au abundance alone. The lack of covariation between Au and light rare earth elements in lamprophyres rules out mantle metasomatism as a process generating intrinsically Au-rich magmas.Emplacement of the lamprophyres was diachronous from north (2710 Ma) to south (2670 Ma) in the Superior Province, as was the gold mineralization. Both were related to late transpressional tectonics during successive accretions of individual subprovinces. Alkaline magmatism and gold mineralization are temporally and spatially related because they share a common geodynamic setting, but they are otherwise the products of distinct processes. Much of Archean time was devoid of shoshonites and mesothermal gold deposits. The first widespread inception of this duality at 2.71–2.65 Ga in the Superior and Slave Provinces, Canada, and in India and Australia, may reflect one of the first supercontinent aggregations involving accretionary, Cordilleran style tectonics. Giant mesothermal gold provinces and shoshonites recur through time in the Palaeozoic and Mesozoic in this geodynamic setting.

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Die mesothermale Gold-Lamprophyrassoziation und ihre Bedeutung für Akkretionsgeotektonik, Superkontinent-Zyklen und metallogenetische Prozesse

Zusammenfassung Archaische schoschonitische Lamprophyre sind zeitlich und räumich mit Goldmineralisationen in der Superior Provinz Kanadas vergesellschaftet; beide sind an translithosphärische Strukturen, die die Grenzen von Subprovinzen markieren, geknüpft. Ein Vergleich mit geochemisch ähnlichen phanerozoischen Abfolgen weist darauf hin, daß die Gänge eher durch spezifische Platteninteraktions- und nicht durch Hot Spot initiierte asthenosphärische Prozesse entstanden sind. Ihre spät-archaische Alterseinstufung (ca. 2.7 Ga) belegt somit, daß bereits zu dieser Zeit plattentektonische Prozesse, wie sie für das Phanerozoikum typisch sind, funktionierten.Frische schoschonitische Gänge zeigen mit Durchschnittskruste vergleichbare Untergrundgehalte an Gold von 3.9 ± 8.1 ppb (l), Auch die Gehalte an As, Sb, Bi, W, Tl, B, Cu, Pb, Zn und Mo entsprechen Gehalten der durchschnittlichen Erdkruste. Frische Lamprophyre sind daher nicht an Gold bzw. an anderen für mesothermale AuLagerstätten typischen Elementen angereichert und stellen somit keine spezifischen Muttergesteine dar. Die Gehalte an Platingruppen-Elementen (Ir = 0.4 ± 0.58 ppb; Pt = 5.9 ± 26.5; Pd 5.5 ± 1.8) in Verbindung mit der Verteilung von Cu, Au und Ni definieren einen flachen Trend in auf primitiven Mantel normierten Diagrammen, was mit einer Herkunft der alkalischem Magmen aus einer abgereicherten Mantelquelle, die im unterschiedlichen Ausmaß an einzelnen inkompatiblen Elementen angereichert ist, hinweist. Ähnliche Elementverteilungen bzw. verhältnisse von Pd/Au, Os/Ir und Ru/Ir in archaischen Lamprophyren, archaischen Komatiiten und Gorgona-Komatiiten belegen, daß der archaische und phanerozoische obere Mantel ähnliche Gehalte an Edelund Buntmetallen aufweisen. Die Au-Ag Ganglagerstätten in Greenstone Belts können daher nicht ausschließlich mit einer Variation der Au-Gehalte des oberen Erdmantels erklärt werden. Die fehlende Korrelation zwischen Au und den leichten Seltenen Erden in den Lamprophyren schließt mantelmetasomatische Prozesse für die Bildung von Au-reichen Magmen aus.Die Platznahme der Lamprophyre in der Superior Provinz erfolgte zeitgleich von N (2710 Ma) nach S (2670 Ma) mit der Bildung der Goldmineralisationen. Beide stehen mit einer späten transpressionalen Tektonik während der sukzessiven Akkretion einzelner Subprovinzen in Beziehung. Alkalimagmatismus und Goldmineralisationen sind deshalb räumlich und zeitlich vergesellschaftet, weil sie innerhalb desselben geodynamischen Settings gebildet wurden. Sie sind sonst aber Produkte unterschiedlicher Prozesse. Über weite Zeiträume des Archaikums fehlen Schoschonite und mesothermale Goldlagerstätten. Das erste großangelgte Auftreten beider in der Superior und Slave Provinz Kanadas während 2.71-2.65 Ga und in Indien und Australien könnte eine der ersten Superkontinentaggregationen im Stile einer Cordillera-style Akkretionstektonik widerspiegeln. Riesige mesothermale Goldprovinzen und Schoschonite treten während des Paläo- und Mesozoikums immer wieder, gebunden an diese geotektonische Position, in Erscheinung.

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With 7 Figures     

Some thoughts on the origin and processes responsible for the concentration of gold in the early precambrian of southern-africa

The important gold deposits of the early Precambrian of Southern Africa are confined to two main geologic environments. The source of the gold and modes of concentration in each of these environments are discussed. The first is comprised of the ancient granite-greenstone terrains of the Rhodesian and Kapvaal cratons where the gold occurs almost exclusively in the greenstone belts. The ultimative source of the metal is considered to have been the primitive mafic and ultramafic lavas at the base of such belts. Concentration of this disseminated gold has been brought about by a number of geological and possible biological processes. The second geologic environment comprises the important placer deposits of the Dominion Reef and Witwatersrand Systems. All available evidence suggests that the sediments of these two basins were largely derived from the erosion of a granite-greenstone terrain similar to the Barberton region of the Eastern Transvaal. An attempt is made to show the correlation between the expected placer minerals derived from successive erosional levels of such a terrain, and the actual placer minerals encountered in the Dominion Reef and Witwatersrand Systems.

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Zusammenfassung Im südlichen Afrika sind die wichtigsten Goldlagerstätten des frühen Präkambriums zur Hauptsache auf zwei geologische Bereiche beschränkt. Für beide Bereiche werden die primäre Herkunft des Goldes und die Art und Weise seiner Konzentration diskutiert. Der erste Bereich umfaßt die alten Granit-Grüngestein-Komplexe des Rhodesien- und des Kapvaal-Kratons. In beiden Kratonen tritt das Gold fast ausschließlich in den Grüngesteinszonen auf. Als primäre Zubringer des Metalles werden die primitiven basischen bis ultrabasischen Laven an der Basis der Grüngesteinszonen angenommen. Das primäre Gold, welches zur Hauptsache als feinverteilte Imprägnationen auftritt, ist durch verschiedene geologische und möglicherweise auch durch biologische Prozesse umgelagert und konzentriert worden. — Der zweite geologische Bereich umfaßt die wichtigen Seifenlagerstätten in den Dominion Reef und Witwatersrand Systemen. Alle verfügbaren Untersuchungsergebnisse lassen den Schluß zu, daß der Ursprungsort der Sedimente in diesen beiden Ablagerungsräumen in ähnlichen Granit-Grüngestein-Komplexen, wie sie in der Umgebung von Barberton im östlichen Transvaal auftreten, gesucht wetden muß. Abschließend wird versucht, eine Korrelation zwischen den Seifenmineralien, welche von sukzessiven Erosionsniveaus solcher Granit-Grüngesteins-Komplexe zu erwarten sind und den Seifenmineralien, wie sie in den Sedimenten der Dominion Reef und Witwatersrand Systeme auftreten, aufzuzeichnen.

     

γ-spektrometrische Messungen von K,U und Th in einigen Magmatiten

Zusammenfassung Es wurden 25 Proben vornehmlich basaltischer und intermediärer Gesteine aus dem Bereich des alpinen Ocogens -spektrometrisch auf die Elemente Kalium, Uranium und Thorium untersucht. Für kontinentale Alkaliolivinbasalte und Alkalibasalte sind relativ hohe Uran-und Thoriumgehalte typisch.

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Summary Twenty-five samples, mostly basaltic or intermediarite rocks from the Alpine orogene, are analysed with the aid of -spectrometry for potassium uranium and thorium. Relatively high uranium-and thorium contents are typical for continental alkli-olivine basalts and alkalibasalts.

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Mit 6 Textabbildungen