Untersuchungen zur Metamorphose in den westlichen Hohen Tauern (Österreich)

Zusammenfassung In einem metamorphen Gebiet (westliche Hohe Tauern, Österreich), das P-T-Bedingungen von der niedrigen Grünschieferfazies bis zur Amphibolitfazies zeigt, wird die aufsteigende Metamorphose in ehemals pelitischen, mergeligen sowie in basaltischen und ultramafitischen Gesteinen beschrieben.Vergleiche mit experimentell ermittelten Gleichgewichtsdaten erlauben die Abschätzung einer Metamorphose-Temperatur von ca. 400 bis 600°C. Verschiedene Mineralparagenesen deuten auf eine druckbetonte Metamorphose.

---

Petrological investigation of metamorphic rocks of the Western part of the Hohe Tauern (Austria)

Summary In the Western part of the Hohe Tauern (Austria) P-T-conditions of metamorphism range from low greenschist facies to amphibolite facies. Progressive metamorphism is demonstrated in rocks of pelitic, calcareous, and basaltic composition and in ultramafic rocks.Comparison with experimental data indicate temperatures of 400 to 600°C. Various mineral parageneses indicate high-pressure metamorphism.

---

---

Mit 6 Abbildungen     

Petrology of metamorphic rocks of almandine-amphibolite facies in Saidapuram-Podalakuru area,Nellore district,Andhra Pradesh,India

Summary Precambrian amphibolites and quartz-mica schists in the Saidapuram-Podalakuru area fall within the almandine-amphibolite facies of regional metamorphism. The analysed rocks represent metamorphosed basic igneous rocks. It is suggested that the quartz-muscovite-staurolite schists underwent metamorphism between 550° and 700° C at an average pressure of 7.2 kb; the quartz-muscovite (±biotite), hornblende-biotite (±garnet), and hornblende-garnet schists between 600°–700° C/7.5 kb; and the quartz-biotitekyanite schists between 650°–700° C/8 kb.

---

Petrologie der metamorphen Gesteine in Almandin-Amphibolit-Fazies im Gebiet von Saidapuram-Podalakuru, Distrikt Nellore, Andhra Pradesh, Indien

Zusammenfassung Präkambrische Amphibolite und Quarz-Glimmer-Schiefer im Gebiet von Saidapuram-Podalakuru gehören der Almandin-Amphibolit-Fazies an. Die analysierten Gesteine stellen metamorphe basische Erstarrungsgesteine dar. Die Quarz-Muskovit-Staurolith-Schiefer wurden bei 550°–700°C und einem durchschnittlichen Druck von 7,2 kb metamorph, die Quarz-Muskovit-(±Biotit-), die Hornblende-Biotit- (±Granat-) und die Hornblende-Granat-Schiefer bei 600°–700° C/7,5 kb, die Quarz-Cyanit-Schiefer bei 650°–700° C/8 kb.

---

---

With 6 Figures     

Pumpellyite-actinolite and greenschist facies metamorphism in lesvos island (Greece)

Summary The southern part of Lesvos island consists of a Late Palaeozoic-Triassic marble-phyllite series with intercalations of mafic metavolcanics which exhibit mineralogies of the pumpellyite-actinolite and greenschist facies. Pumpellyite is developed best in the metabasalts of the south-eastern part and towards the northwestern part of the terrain it gives way to actinolite and/or epidote bearing assemblages. Local variations in CO₂ are suggested to explain the extensive distribution of chlorite-calcite instead of the Ca–Al-silicate bearing assemblages diagnostic of subgreenschist facies metamorphism.The mineral assemblages observed and the comparison of the compositions of co-existing phases with the compositions of minerals from other low-grade metamorphic areas, indicate metamorphism at temperatures in the order of 270–360°C and pressures little lower than 5 kb.

---

Pumpellyit-Aktinolith und Grünschiefer-Fazies-Metamorphose auf der Insel Lesbos (Griechenland)

Zusammenfassung Der südliche Teil der Insel Lesbos besteht aus einer Serie von jungpaläozoischen-triassischen Schichten von Marmor und Phylliten mit Einlagerungen von basischen Metavulkaniten, deren Mineralogie beweist, daß sie zu den Pumpellyit-Aktinolith- und Grünschiefern-Fazien gehören.Der Pumpellyit entwickelt sich besser in den Metabasalten des südöstlichen Teils. Gegen Nordwesten zu wird er durch Paragenesen ersetzt, welche Aktinolith oder Aktinolith mit Epidot oder nur Epidot aufweisen. Örtliche Unterschiede im CO₂-Wert erklären, wie angenommen wird, die verbreitete Verteilung der Chlorit-Calzit-Paragenese anstelle der für Sub-Grünschiefer-Fazies charakteristischen Ca–Al-Silikat-Paragenesen.Die Mineralparagenesen, die beobachtet wurden, und der Vergleich der Zusammensetzung der koexistierenden Phasen mit der Zusammensetzung der Mineralien aus anderen Gebieten mit niedrigem Metamorphose-Grad zeigt, daß die Metamorphose hier bei Temperaturen von 270°C bis 360°C und bei einem Druck von etwas weniger als 5 kb stattgefunden hat.

---

---

With 4 Figures     

Petrogenesis of Eclogite inclusions in the Moses Rock dyke,Utah, U.S.A.

Summary A detailed electron microprobe study of the mineralogy of fifteen eclogites from the Moses Rock kimberlitic dyke, Utah, has demonstrated complexity in compositional zoning of minerals. Most of the eclogites examined are of the almandine-jadeite type and zonal and irregular variation in grossular content of garnet and acmite, jadeite and diopside-hedenbergite content of pyroxene produce large uncertainties in temperature estimates based on Fe/Mg partitioning between garnet and clinopyroxene. Zoning pattems of increasingX _Mg in both clinopyroxene and garnet, and increasingX _Jd in clinopyroxene, suggest the introduction of Mg and Na throughout the evolution of these essentially bimineralic assemblages. Averaged data yield temperatures from 340°C to 500°C at 10 kbar for compositions of rims of coexisting garnet and clinopyroxene. Two samples contain pyrope-rich gamets but coexisting pyroxenes are extremely magnesian and temperatures of equilibration of both primary omphacite-pyrope and secondary omphacite-almandine/pyrope-chlorite are only slightly higher (500–650° at 10 kbar) than those for almandine jadeite eclogites and estimates overlap with those of some examples of the latter type. Unlike the majority of almandine-jadeite eclogites, two examples contain garnets with almandine-cores and pyrope-rich rims without accompanying variation in grossular content. The simple interpretation of these samples as evidence of garnet growth during prograde metamorphism is precluded by complex zoning in coexisting clinopyroxene. The eclogites provide evidence for the presence of a metamorphic terrane including rocktypes resembling those of blueschist terranes beneath the Colorado Plateau but do not permit deduction of theP,T path by which such rocktypes reached theirP,TT-conditions (10 kbar, 400–600°C) of metamorphism.

---

Petrogenese von Eklogit-Einschlüssen im Moses Rock Dyke, Utah, U.S.A.

Zusammenfassung Eine detaillierte Studie der Mineralogie von fünfzehn Eklogiten vom Moses Rock Kimberlit-Dyke (Utah) mittels mikrosonde zeigte komplexe Zonierung der Zusammensetzung der Minerale. Die meisten der untersuchten Eklogite gehören zum Almandin-Jadeit-Typ; zonare und irreguläre Variationen der Grossularkomponente der Granate und der Akmit-, Jadeit- und der Diopsid-Hedenbergitkomponenten der Pyroxene resultieren in großen Unsicherheiten bei Temperaturabschätzungen auf der Basis von Fe/Mg-Verteilungen zwischen Granat und Clinopyroxenen. Durchschnittswerte von Randzonen koexistierender Granate und Clinopyroxene ergeben Temperaturen von 340°C bis 500°C für 10 kb.Zwei Proben enthielten pyropreichen Granat, die koexistierenden Clinopyroxene sind extrem Mg-reich und die Gleichgewichtstemperaturen sowohl von primärem Omphacit-Pyrop als auch von sekundärem Omphacit-Almandin/Pyrop-Chlorit sind nur geringfügig höher (500°–600°C bei 10 kb) als die für Almandin-Jadeit-Eklogite; die Schätzungen überlappen mit denen von einigen Proben des letzteren Typs.Im Gegensatz zur Mehrheit der Almandin-Jadeit-Eklogite enthalten zwei Proben Granate mit almandinreichen Kernen und pyropreichen Rändern ohne gleichzeitige Schwankungen im Grossulargehalt. Eine einfache Interpretation dieser als Beweis für Granatwachstum während prograder Metamorphose muß jedoch ausgeschlossen werden, da die koexistierenden Clinopyroxene komplex zoniert sind.Die Eklogite können als Beweis angesehen werden für das Vorhandensein eines metamorphen Bereichs unter dem Colorado-Plateau, der Gesteinstypen enthält, die denen der Glaukophanschieferfacies ähneln. Es können jedoch keine Aussagen über denP-T-Weg gemacht werden, über den diese Gesteinstypen ihre heute feststellbarenP-T-Bedingungen (400°–600°C, 10 kb) erreicht haben.

---

---

With 7 Figures     

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

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

---

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

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

---

---

With 6 figures     

Transition from eclogite to amphibolite-facies metamorphism in the Austroalpine Ulten Zone

Summary The Ulten Zone of the Austroalpine crystalline basement south-west of Meran (Italy) contains metapelitic schists and granoblastic paragneisses, leucocratic orthogneisses, migmatites (in both gneiss-lithologies), metabasites and ultramafic lenses. Metamorphic textures of the metapelitic schists and granoblastic paragneisses indicate two different metamorphic events, characterized by two mineral assemblages, which differ in mineral chemistry: (1) an eclogite facies mineral assemblage (M1) comprising Grt-Ky I-Bt. Ms-Kfs-PI-Qtz-Rt, and (2) an amphibolite facies mineral assemblage (M2) comprising Grt-KyII-Bt-Ms-PI-Qtz-Ilm±St. For the M1 event, pressures of at least 15kbar and temperatures of about 700°±50°C can be estimated. The later amphibolite facies overprint occurred at pressures of 6 to 8kbar and about 600°±50°C. The M1 and M2 assemblages belong to a continuous clockwise metamorphic evolution during the Variscan orogeny. Evidence for Alpine metamorphism can only be detected by sericite rims around kyanite and reset biotite ages. The migmatites, which contribute about 15–30vol.% of all rocks in the investigated area, were formed on the prograde path during the M1 event. Dissolution of H₂O in the melted part of the migmatites resulted in a CO₂dominated fluid, which was trapped in primary kyanite (M1) fluid inclusions. Secondary H₂O-rich fluid inclusions are found in quartz grains and may represent the fluid which enabled a pervasive equilibration during M2.

---

Übergang von eklogit-zu amphibolitfazieller Matamorphose in der austroalpinen Ultenzone

Zusammenfassung Die Ulten Zone, ein Teil des ostalpinen kristallinen basements, südwestlich von Meran, wird aus Metapeliten and granoblastischen Paragneisen, leukokraten Orthogneisen, Migmatiten (in beiden Lithologien), Metabasiten and ultramafischen Linsen aufgebaut. Metamorphe Texturen der Metapelite und granoblastischen Paragneise lassen auf zwei verschiedene metamorphe Ereignisse schließen, die durch unterschiedliche Mineral-chemismen und Paragenesen charakterisiert sind: (1) eine eklogitfazielle Paragenese (M1), bestehend aus Grt-KyI-Bt-Ms-Kfs-P1-Qtz-Rt und (2) eine amphibolitfazielle Paragenese (M2), bestehend aus Grt-KyII-Bt-Ms-P1-Qtz-Ilm±St. Für M1 konnten Minimaldrucke von 15kbar und Temperaturen von 700°±50°C abgeleitet werden. Die spätere amphibolitfazielle Überprägung fand bei 6 bis 8kbar und 600°±50°C statt. M1 und M2 gehören einer kontinuierlichen Metamorphoseentwicklung während der variszischen Orogenese an.Die Migmatite, ungefähr 15–30vol.% der Gesteine im untersuchten Gebiet, wurden am prograden Pfad während des M1 Ereignisses gebildet. Aufgrund der höheren Löslichkeit von H₂0 in der Schmelze, blieb ein CO₂, reiches Fluid zurück, das im primären Kyanit (M1) eingeschlossen wurde. Wässrige Flüssigkeitseinschlüsse können in Quarzkörnern gefunden werden. Dieses Fluid ist wahrscheinlich für die Reequilibrierung zu amphibolitfaziellen Bedingungen verantwortlich.

---

---

With 5 Figures     

Metamorphic zones of the Vrbno and Rejvíz series,the Hrubý Jeseník Mountains,Czechoslovakia

Summary The Devonian eugeosynclinal volcano-sedimentary complex (the Vrbno and Rejvíz series) building the envelope unit of the Desná Dome in the Hrubý Jeseník Mts. was regionally metamorphosed during the polyphase Variscan metamorphism. In it, five zones have been distinguished: the chlorite, biotite, garnet, staurolite and sillimanite ones. The metamorphism was of progressive character and its intensity (temperature) increased in the Vrbno series from S to N, and in the Rejvíz series from SE to NW. The mineral assemblages of rocks correspond to medium-pressure metamorphism in the greenschist, albite-epidote-amphibolite and the amphibolite facies. The earlier metamorphic phase (I) attained at maximum the staurolite zone. The later metamorphic phase (II) was a medium-pressure, too (5.5 kb at a temperature of 670° to 700°C), but it attained a higher temperature. It is represented by the sillimanite zone in which staurolite is unstable and is replaced by muscovite. Almandine does not change. In this paper, among others, the mutual relationships between sillimanite, biotite, staurolite and muscovite, existing in proximity of the sillimanite isograd, are discussed.

---

Metamorphe Zonen in der Vrbno- und in der Rejvíz-Serie des Hrubý Jeseník-(Altvater-) Gebirges, Tschechoslowakei

Zusammenfassung Der devonische, eugeosynklinale, vulkanisch-sedimentäre Komplex (die Vrbno-und die Rejvíz Serie), der die Hülle der Desná-Aufwölbung im Hrubý-Jenseník-(Altvater-)Gebirge aufbaut, wurde während der polyphasen variszischen Metamorphose regional metamorphisiert. Es können darin fünf Zonen unterschieden werden: die Chlorit-, die Biotit-, die Granat-, die Staurolith-und die Sillimanit-Zone. Die Metamorphose war von aufsteigendem Charakter und nahm in der Vrbno-Serie von S nach N zu, in der Rejvíz-Serie von SE nach NW. Die Mineralparagenesen der Gesteine entsprechen Metamorphosen mittlerer Drücke in Grünschiefer-, Albit-Epidot-Amphibolit-und Amphibolit-Fazies. Die ältere metamorphe Phase (I) erreichte am Höhepunkt die Staurolith-Zone. Die spätere metamorphe Phase (II) war ebenfalls von mittlerem Druck (5,5 kb bei einer Temperatur von 670–700°C), erreichte aber höhere Temperaturen. Sie wird durch die Sillimanit-Zone, in welcher Staurolith instabil ist und durch Muskovit ersetzt wird, repräsentiert. Almandin ändert sich nicht. In der Arbeit werden unter anderem die gegenseitigen Bezjehungen zwischen Sillimanit, Biotit, Staurolith und Muskovit diskutiert, die nahe der Sillimanit-Isograden existieren.

---

---

With 10 Figures     

Experimental studies on the phase systems Fe-Ni-Pd-S and Fe-Pt-Pd-As-S applied to PGE deposits

Summary In the present paper current results of experimental investigation of the phase system Pd-Fe-Ni-S at 900°C, 725°C, 550°C and 400°C as well as of the phase system Pt-Fe-As-S at 850°C and 470°C are summarized. A preliminary note on the system Pt-Pd-As-S is added. Individual phase assemblages are presented, data on solubility of PGE in base metal sulphides/arsenides or alloys are given and solid solution ranges of important minerals are described as a function of temperature and phase assemblage. The extent and role of sulphide/arsenide melts in these systems are presented together with hints for, and examples of the application of the current experimental results for the explanation of ore-geological processes.

---

Bisherige Ergebnisse experimenteller Untersuchungen in den Systemen Fe-Ni-Pd-S und Fe-Pt-Pd-As-S und ihre Bedeutung für Lagerstätten der Platin-Gruppen-Elemente

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden bisherige Ergebnisse experimenteller Untersuchungen in den Phasensystemen Pd-Fe-Ni-S bei 900°C, 725°C, 550°C sowie 400°C, bzw. Pt-Fe-As-S bei 850°C und 470°C zusammengefasst. Vorläufige Anmerkungen zum System Pt-Pd-As-S werden gegeben. Die Phasenbeziehungen und die Löslichkeitsdaten von PGE's in Buntmetall-Sulfiden/Arseniden sowie deren Verbindungen werden präsentiert. Die Mischungsbereiche der wichtigsten Minerale werden als Funktion von Temperatur und Phasenvergesellschaftung diskutiert. Die Rolle von Sulfid/Arsenid Schmelzen in diesen Systemen und Beispiele für die Anwendung dieser experimentellen Ergebnisse zur Erklärung lagerstättenkundlicher Prozesse werden beschrieben.

---

---

With 6 Figures     

Fe-Ti-Oxide assemblages in the basal parts of the Central Alpine Brenner Mesozoic,Tyrol/Austria

Summary Pseudorutile in the cores of strongly zoned ilmenite aggregates surrounded by titanhematite and rutile occurs in a metamorphic paleoweathering horizon locally covering the Austroalpine Oetztal-Stubai crystalline complex. Pseudorutile is believed to develop during early diagenetic alteration of ilmenite due to the incursion of marine groundwater. The accompanying Fe-Ti-oxide assemblages (magnetite, rutile, ilmenite, hematite) are subdivided into allothigenic, authigenic, diagenetic and metamorphic formations. The overlying clastic sediments (Upper Scythian) contain enrichments of magnetite which are interpreted as marine beach placers with reworked material of the paleoweathering horizon.

---

Fe- Ti-Oxid-paragenesen an der basis des Brennermesozoikums, Tirol/Österreich

Zusammenfassung In einer das ostalpine Ötztal-Stubaikristallin lokal bedeckenden metamorphen Verwitterungszone wurde Pseudorutil im Kern von zonierten Ilmenit-Aggregaten nachgewiesen, die von einem Saum aus Ilmenithämatit und Rutil umgeben werden. Pseudorutil entstand wahrscheinlich durch eine frühdiagenetische Umwandlung von Ilmenit im Einflußbereich mariner Grundwässer. Die begleitenden Fe-Ti-Oxidparagenesen (Magnetit, Rutil, Ilmenit, Hämatit) wurden in allothigene, authigene, diagenetische und metamorphe Bildungen untergliedert. Magnetit-Anreicherungen in den überlagernden klastischen Sedimenten des Oberskyth können größtenteils als marine Strandseifenablagerungen durch Aufarbeitung von Material des Verwitterungshorizontes interpretiert werden.

---

---

With 7 Figures     

Geothermobarometry of Al2SiO5-bearing metapelites in the western Austroalpine Ötztal-basement

Summary The dominant amphibolite-facies Variscan event in the Austroalpine Ötztal basement can best be studied in the northwestern part of the Ötztal block. Further to the southeast it is overprinted by Alpine metamorphism. Metapelites with the assemblage garnet-staurolite-kyanite-sillimanite±andalusite-biotite-muscovite-plagioclase were used to reconstruct pressure and temperature conditions with exchange thermometry, net transfer equilibria and multi-equilibrium methods. Assuming kyanite as equilibrium Al₂SiO₅ polymorph, conditions of 570–640°C and 5.8–7.5kbar are derived using garnet rim compositions. Typical nonequilibrium textures are (1) continuous chemical zoning of garnets, (2) inclusions of kyanite and fibrolite in andalusite porphyroblasts and (3) the spectacular replacement of garnet by fibrolite and biotite. The latter two textures were used to decipher the retrograde part of the P-T path. Application of the differential thermodynamics approach (Gibbs method) indicates prograde garnet growth during pressure release. Addition of CaO to the KFASH-system allows the garnet breakdown within the staurolite stability field and its quantification, using the quartz-garnet-aluminosilicate-muscovite geothermobarometer, revealed temperatures of 530–630°C and 3.5–5.7kbar. Andalusite formation is thought to constrain the final stage of the P-T path. Textural and chemical data clearly indicate a continuous pre-Alpine metamorphic evolution.

---

Geothermobarometrie in Al₂SiO₅ führenden Metapeliten des westlichen Ötztal Kristallins

Zusammenfassung Die dominierende variszische Metamorphose im ostalpinen Ötztal Kristallin kann aufgrund der Zunahme der alpidischen Überprägung nach Südosten am besten im nordwestlichen Teil des Ötztal Kristallins untersucht werden. Die Metamorphosebedingungen wurden in den Metapeliten anhand der Paragenese Granat-Staurolith-Kyanit-Sillimanit±Andalusit-Biotit-Muskovit-Plagioklas mit Hilfe von Kationenaustauschthermometrie, kontinuierlichen Mineralreaktionen und der Berechnung aller formulierbaren Mineral-Gleichgewichte durchgeführt. Mit der Annahme von Kyanit als Teil der Gleichgewichtsparagenese wurden Temperaturen von 570–640°C und Drucke von 5.8–7.5kbar für die Granatränder ermittelt. Folgende Ungleichgewichtsphänomene wurden zur Belegung des Metamorphosepfades herangezogen: (1) Kontinuierlicher Granatzonarbau (2) Andalusitporphyroblasten mit Kyanit-und Fibrolitheinschlüssen und (3) die Reaktion von Granat zu Biotit und Fibrolith Pseudomorphosen. Die Anwendung der Gibbs-Methode lässt Rückschlüsse auf ein progrades Granatwachstum bei fallenden Drücken und steigenden Temperaturen zu. Die Erweiterung des KFASH-Systems mit CaO ermöglicht den Granatzerfall noch im Stabilitätsfeld von Staurolith und die Anwendung des Granat-Muskovit-Aluminiumsilikat-Quarz Geothermobarometers belegt den Granatzerfall bei 530–630°C und 3.5–5.7kbar. Die Andalusitkristallisation wird als letztes Stadium des Druck-Temperatur Pfades angenommen. Texturelle und chemische Untersuchungen lassen den Schluss auf eine einphasige variszische Metamorphose zu.

---

---

With 9 Figures     

Characteristics of post-depositional fluids in the Witwatersrand Basin

Summary Four metamorphic/hydrothermal fluid systems were identified in detailed microthermometric and spectroscopic investigations carried out on fluids trapped in late-stage quartz veins sampled throughout the Witwatersrand Basin. These include aqueous, H₂O-CO₂-rich, H₂O-CH₄-CO₂-rich and CH₄-N₂-rich fluids. Early inclusion populations are dominated by H₂O- and CO₂-rich fluid systems. Cross-cutting these early fluid populations are trails of inclusions that contain CH₄, C₂H₆, N₂, H₂ and H₂S (vapour-rich inclusions). Fault-related quartz veins, in particular, are characterized by these later fluid types. A common feature of some of these later fluids is the presence of hydrocarbons and daughter crystals. A very late phase of aqueous fluids occurs in most samples as transgranular inclusion trails. P-V T-X considerations as well as chlorite geothermometry, mineral assemblages and burial conditions suggest entrapment temperatures of between 200°C and 400°C and locally up to 500°C. Fluid chemistry suggests that the post-depositional C-O-H fluids affecting the sediments have oxygen fugacities between Q-F-M and Ni-NiO in the range 300°C to 400°C. This accounts for the widespread preservation of detrital uraninite and gold remobilization along major fluid conduits.

---

Charakterisierung von post-sedimentären Fluiden im Witwatersrand-Becken

Zusammenfassung Vier verschiedene Arten von metamorphen/hydrothermalen Flüssigkeitseinschlüssen wurden im Zuge von detaillierten mikrothermometrischen und spektroskopischen Untersuchungen an Flüssigkeiten in Proben von spätgebildeten Quarzgängen aus dem Gesamtbereich des Witwatersrand-Beckens identifiziert. Bei diesen Flüssigkeiten konnten wässerige, H₂O-CO₂-reiche, H₂O-CH₄-CO₂-reiche und CH₄-N₂-reiche Typen unterschieden werden. Bei frühgebildeten Einschlüssen dominieren H₂O- und CO₂-reiche Flüssigkeiten. Die frühen Einschlüsse kommen entlang verheilter Bruchflächen vor und werden von einer späteren, gasreichen Generation durchkreuzt, die CH₄, C₂H₆, N₂, H₂, und H₂S enthält. Insbesondere Quarzgänge, die an Verwerfungen gebunden sind, enthalten Flüssigkeitseinschlüsse des letzteren Typs. Einige dieser Flüssigkeiten haben die Anwesenheit von Tochterkristallen und hydrokarbonischer Komponenten gemeinsam. Eine sehr späte Generation von wäßrigen Flüssigkeiten kommt in den meisten Proben in der Form von trans-granularen Einschlussbahnen vor. Berücksichtigung von P-V-T-X Bedingungen und Chlorit-Thermometrie, von Mineralparagenesen und Überlagerungsmächtigkeit weisen auf Bildungstemperaturen zwischen 200 und 400 °C, lokal bis zu 500 °C. Die Zusammensetzungen der Flüssigkeiten deuten an, daß die spät-bis post-diagenetischen C-O-H Flüssigkeiten, die auf die Sedimente einwirkten, Sauerstoffugazitäten im Bereich zwischen Q-F-M und Ni-NiO, für Temperaturen von 300 bis 400 °C, hatten. Dies erkärt, warum detritischer Uraninit in weiten Bereichen des Beckens auftritt und warum Remobilisierung von Gold entlang von Zonen hoher Fluidwegsamkeit stattfinden konnte.

     

Fluid inclusions related to Variscan and Alpine metamorphism in the Austroalpine Ötztal Basement, Eastern Alps

Summary The Austroalpine Ötztal Basement (AOB) was affected by three metamorphic events during the Caledonian (ca. 450 Ma), Variscan (ca. 320 Ma) and Eo-Alpine (ca. 90 Ma) orogeny. The Variscan and Alpine events are clearly distinguished in terms of pressure and temperature evolution. Significant differences were observed between textures and densities of fluid inclusions of Variscan and Alpine age. Microthermometric and Raman spectroscopic investigations were done on fluid inclusions entrapped in garnet, apatite and quartz. Apatite hosts fluid inclusions of Variscan age which re-equilibrated during the Alpine overprint. Variscan garnets from metasedimentary rocks contain fluid inclusions, which were entrapped during isothermal decompression after the Variscan amphibolite facies temperature peak. The crystallinity of graphite coatings on the walls of fluid inclusions in Variscan garnets from orthogneisses as determined by Raman spectrosocopy indicates formation temperatures in excess of 550 °C. Superdense CO₂ inclusions in quartz indicate isobaric cooling after the Alpine metamorphic temperature peak. The textures and the high density of late aqueous inclusions suggest their entrappment during the Alpine event. Raman spectra from hydrohalite and antarcticite support the presence of Na and Ca in the Variscan metamorphic fluid. Metasomatic reactions involving feldspars lead to the enrichment of these two elements in the fluid phase. The similarities of the chemical compositions of the metamorphic fluids within Variscan and Alpine inclusions suggest minor compositional changes with time and corroborate efficient rock buffering of the fluids. The combination of data from fluid inclusions, petrographic observations and published geothermobarometric data yields an improved and more detailed picture of the Variscan and Alpine metamorphic P-T evolution.

---

Flüssigkeitseinschlüsse im Zusammenhang mit variszischer und alpidischer Metamorphose im Ötztalkristallin (Ostalpen)

Zusammenfassung Das Ötztalkristallin wurde von drei Metamorphoseereignissen während der kaledonischen (ca. 450 Ma), variszischen (ca. 320 Ma) und alpidischen (ca. 90 Ma) Gebirgsbildung Beeinflußt. Die variszischen und alpidischen Ereignisse sind in Bezug auf ihre Druck- und Temperaturentwicklung eindeutig unterscheidbar. Deutliche Unterschiede wurden in den Texturen und den Dichte variszischer und alpidischer Flüssigkeitseinschlüsse beobachtet. Mikrothermometrische und Raman-spektroskopische Untersuchungen wurden an in Granat, Apatit und Quarz eingeschlossenen Flüssigkeitseinschlüssen durchgeführt. Apatit führt variszische Flüssigkeitseinschlüsse, die während der alpidischen Überprägung reequilibrierten. Varizischer Granat aus metasedimentären Gesteinen enthält Flüssigkeitseinschlüsse, die während der isothermalen Druckentlastung nach dem variszischen amphibolitfaziellen Temperaturhö-hepunkt eingefangen wurden. Die Kristallinität von Graphitausfdllungen an den Wänden von Flüssigkeitseinschlussen in variszischen Orthogneis-Granaten wurde mit Raman Spektroskopie bestimmt und zeigt Bildungstemperaturen über 550°C an. Hochdichte CO₂-Einschlfisse in Quarz zeigen isobares Abkühlen nach dem alpidischen Metamorphosehöhepunkt an. Die Texturen und die hohe Dichte von späten wässrigen Einschlussen legen deren Einfangen während des alpidischen Ereignisses nahe. RamanSpektren von Hydrohalit und Antarcticit unterstützen das Vorhandensein von Na und Ca im variszisch metamorphen Fluid. Metasomatische Reaktionen unter Beteiligung von Feldspat führten zur Anreicherung dieser beiden Elemente in der fluiden Phase. Die Ähnlichkeiten den chemischen Zusammensetzung des metamorphen Fluides in variszischen und alpidischen Einschlussen legt eine geringe zeitliche Änderung der Zusammensetzung nape und bestätigt eine effiziente Bufferung den Fluide durch das Gestein. Die Kombination von Flüssigkeitseinschlußdaten, petrographischer Beobachtung und Geothermobarometrie aus der Literatur liefert ein verbessertes und detailiertes Bild der variszischen und alpidischen metamorphen P-T Entwicklung.

---

---

With 8 Figures     

Untersuchungen zum Stabilitätsbereich von Chloritoid und Staurolith

Zusammenfassung Zur experimentellen Erfassung der natürlichen Bildungsbedingungen von Chloritoid und Staurolith wurde zunächst das Auftreten dieser beiden Minerale in der Natur untersucht. An Hand von chemischen Analysen aus Literaturangaben wurde der Zusammensetzungsbereich chloritoidführender und staurolithf ührender Gesteine ermittelt. Diese weisen im Vergleich zu tonigen und sandigen Sedimenten bzw. deren metamorphen Äquivalenten häufig folgende Unterschiede auf: geringere Alkaligehalte, geringere Ca-Gehalte, geringere Werte für das Verhältnis MgFe, höhere Al-Gehalte. Die Unterschiede sind bei chloritoidführenden Gesteinen größer als bei staurolithführenden Gesteinen. Eine Folge davon ist, daß Staurolith bei der progressiven Metamorphose nicht nur aus chloritoidführenden Paragenesen hervorgeht, sondern auch aus der Paragenese Quarz + Muskovit + Biotit + Chlorit. Die Bildung von Staurolith aus dieser Paragenese, welche in natürlichen Gesteinen der Grünschieferfazies verbreitet vorkommt, bedingt offenbar auch das häufigere Auftreten von Staurolith, verglichen mit Chloritoid.Aus den Naturbeobachtungen ergibt sich, daß chloritoidführende Gesteine überwiegend folgende Paragenese aufweisen: Chloritoid + Quarz + Muskovit + Chlorit±Akzessorien. Almandin und Disthen bzw. Andalusit treten manchmal zusätzlich auf. Einige Minerale, welche häufig bei der Metamorphose toniger und sandiger Sedimente gebildet werden, treten in chloritoidführenden Gesteinen nicht auf. Es sind dies: Stilpnomelan, Kalifeldspat und Albit. Biotit tritt im größten Teil des Stabilitätsbereiches von Chloritoid ebenfalls nicht mit diesem zusammen auf. Das Auftreten dieser Minerale in Gesteinen der Grünschieferfazies kann als Hinweis gewertet werden, daß ein für die Bildung von Chloritoid ungeeigneter Chemismus vorliegt.Staurolithführende Gesteine weisen meist folgende Paragenese auf: Staurolith + Quarz + Muskovit + Biotit + Almandin + Plagioklas±Akzessorien. Disthen, Sillimanit oder Andalusit können zusätzlich auftreten. Dagegen kann das Auftreten von Kalifeldspat und von Cordierit in muskovitführenden Gesteinen der unteren Amphibolitfazies als Hinweis gewertet werden, daß Staurolith infolge eines ungeeigneten Chemismus nicht gebildet wurde.Der Druckbereich, innerhalb dessen Chloritoid nach bisherigen Naturbeobachtungen gebildet wird, reicht von niedrigen Drucken, entsprechend der Kontaktmetamorphose, bis zu hohen Drucken, entsprechend der glaukophanitischen Grünschieferfazies der Regionalmetamorphose. Für Staurolith ist auf Grund von Naturbeobachtungen ein ähnlich großer Druckbereich anzunehmen, welcher von den entsprechenden Drucken der Kontaktmetamorphose bis zu den hohen Drucken der Regionalmetamorphose vom Barrow-Typ reicht. Der Temperaturbereich, innerhalb dessen Chloritoid in den häufigen natürlichen Paragenesen stabil ist, erstreckt sich zumindest über den Bereich der gesamten Grünschieferfazies; Staurolith ist in den häufigen natürlichen Paragenesen zumindest über den unteren Teil der Amphibolitfazies stabil. In natürlichen Gesteinen können viele Mineralreaktionen unter Beteiligung von Chloritoid oder Staurolith ablaufen, häufig dagegen dürften nur wenige von ihnen sein, und zwar: Chlorit + Kaolinit = Chloritoid + Quarz + Wasser Chloritoid + Chlorit + Quarz = Staurolith + Almandin + Wasser Chloritoid + Muskovit = Staurolith + Biotit + Almandin + Wasser Chlorit + Muskovit = Staurolith + Biotit + Quarz + Wasser Staurolith + Muskovit + Quarz = Al- Silikat + Biotit + Wasser Experimentell konnten diese oben angeführten Reaktionen noch nicht vollständig beobachtet werden; weitere Versuche dazu sind im Gange. Dagegen konnte der Ablauf einer Reaktion Chloritoid + Al-Silikat = Staurolith + Quarz + Wasser im Bereich von 4000–8000 Bar bei 545±20° C reversibel nachgewiesen werden. Diese Reaktion wird zwar infolge des Mineralbestands chloritoidführender Gesteine in der Natur relativ selten stattfinden; jedoch ist mit ihrer experimentellen Durchführung erstmalig eine Reaktion unter Beteiligung von Chloritoid und Staurolith nachgewiesen worden, welche in dem von Winkler (1965) angegebenen p, T-Bereich für die Grenze Grünschieferfazies/Amphibolitfazies abläuft. Die Phasengrenze der in der Natur häufiger ablaufenden Reaktion, wobei Staurolith + Biotit gebildet und Chlorit + Muskovit abgebaut werden, dürte nach bisherigen Ergebnissen von zur Zeit laufenden Versuchen ebenfalls in diesem p, T-Bereich liegen. Die Lage der Phasengrenzen dieser Reaktionen stimmt daher gut mit petrographischen Beobachtungen an Gesteinen des Grenzbereiches Grünschieferfazies/Amphibolitfazies überein. Eine weitere Bestätigung der experimentellen Ergebnisse lieferten Untersuchungen von Althaus (1966a, b, c) über die Stabilitätsbereiche von Andalusit, Sillimanit, Disthen und Pyrophyllit. Danach kann Chloritoid stabil zusammen mit Disthen, Andalusit oder Pyrophyllit auftreten, dagegen nicht mit Sillimanit. Diese Schlußfolgerung wird durch die natürlichen Paragenesen bestätigt.Die für die obere Stabilitätsgrenze von Staurolith angegebene Reaktion Staurolith + Quarz = Almandin + Al-Silikat + Wasser (Turner u. Verhoogen, 1960; Winkler, 1965), konnte in der eigenen Untersuchung nicht nachgewiesen werden. Nach Versuchen von Newton (schrift. Mitt., 1966) liegt diese Phasengrenze im Bereich 10000–20000 Bar um 700° C, d.h. in einem Temperaturbereich, welcher bei den eigenen Experimenten nur wenig untersucht wurde. Auf Grund von petrographischen Beobachtungen dürfte jedoch der Abbau von Staurolith in natürlichen Gesteinen meist nach einer anderen Reaktion, nämlich nach der Gleichung Staurolith + Muskovit + Quarz = Al-Silikat + Biotit + Wasser vor sich gehen. Über die Lage der Phasengrenze dieser Reaktion ist noch nichts bekannt.Aus der Untersuchung ergab sich ferner, daß entgegen der Annahme von Winkler (1965) Chloritoid kein geeigneter Indikator für die Druckbedingungen einer Metamorphose ist, da dieses Mineral nur in Gesteinen mit einem speziellen Chemismus auftritt und nach bisherigen Naturbeobachtungen über einen weiten Druckbereich hinweg gebildet werden kann. Aus den gleichen Gründen kann auch Staurolith nicht als geeigneter Druckindikator angesehen werden. Es muß vermutet werden, daß die Bereiche chemischer Gesteinszusammensetzungen innerhalb derer Chloritoid bzw. Staurolith gebildet werden können eine Abhängigkeit von Druck und Temperatur zeigen, und zwar in ähnlicher Weise wie dies nach Chinner (1962) für die Bildung von Almandin zutreffen soll. Diese Bereiche geeigneter Gesteinszusammensetzungen dürften bei relativ niedrigen Drucken beschränkter sein als bei hohen Drucken, und zwar als Folge einer stetigen Änderung des Chemismus koexistierender Minerale mit wechselnden p, T-Bedingungen.

---

Compared with the bulk chemical composition of the shales, sandstones and their metamorphic equivalents, chloritoid- and staurolite-bearing rocks have a restricted chemical composition; they are poorer in alkalies and CaO, have comparatively lower MgFe ratio and higher Al₂O₃-content than most of the metamorphic rocks devoid of these two minerals. Further, the bulk composition of the chloritoid bearing-rocks is more restricted than that of the staurolithe-bearing ones. Consequently, in course of a progressive metamorphism, staurolite is produced not only at the cost of the assemblage chloritoid+quartz+muskovite + chlorite but also at the cost of the assemblage quartz+muskovite+biotite+chlorite. This explains why staurolite is more frequent than chloritoid. From empirical petrographical observation it is known that chloritoid and staurolite are found both in contact as well as in regional metamorphic areas. This fact as well as the special bulk composition necessary for their formation make them unsuitable as indicators of pressure acting during the metamorphism.The lower stability limit of chloritoid could not be worked out by hydrothermal experimentation. However the phase transition chloritoid+Al-silicate=staurolite+quartz+water was observed around 545±20° C at pressures between 4000–8000 bars. The reversal of the reaction was also successful. The p, T conditions of this reaction, therefore, compare favourably with the greenschist/amphibolite facies boundary given by Winkler (1965). Tentative results show that another reaction, namely the formation of staurolite in the assemblage chlorite+muskovite+quartz also takes place at the same p, T conditions of that facies boundary. The upper stability limit of staurolite could not yet been established experimentally in our laboratory. Petrographic observations show that in natural assemblages, staurolite breaks down more probably through reactions with muskovite + quartz rather than through the more simple reaction staurolite + quartz to Al-silicate + almandine.

     

Granat-Spinell-Websterit und Lherzolith aus dem Basalttuff von Kapfenstein,Steiermark

Zusammenfassung Aus dem Basalttuff von Kapfenstein werden ein Granat-Spinell-Websterit und ein Lherzolith-Einschluß beschrieben. Elektronenstrahl-Mikrosondenanalysen der Phasen und Pauschalanalysen dieser Gesteine und des Basaltes werden angegeben.Die Zusammensetzung der koexistierenden Phasen deutet auf eine Gleichgewichtsbildung unter sehr hohen Temperaturen und Drücken hin (Lherzolith: 1100–1150° C, 20 kb; Websterit: 1250–1350° C, 24 kb). Beide Einschluß-Gesteine zeigen Deformationen und metamorphe Rekristallisationen. Es wird angenommen, daß sie Reste verschiedener Lagen des oberen Erdmantels darstellen.Die Basaltschlacken des Tuffs sind reich an Mineralbruchstücken dieser und anderer Gesteine. Sie fürhren jedoch auch Hp-HT-Minerale, welche kogenetisch sind. Die ungewöhnliche Zusammensetzung der Lapilli und der Schlacken deutet auf eine direkte Herkunft dieser Laven aus dem Erdmantel hin.

---

Garnet-spinel-websterite and lherzolite from the Basalt tuff from Kapfenstein, Styria

Summary A garnet-spinel websterite and a spinel lherzolite nodule as well as some scoriaceous basaltic fragments from the tuff of Kapfenstein have been investigated petrologically. Electron-microprobe analyses of the phase and bulk analyses of the rocks are presented.Compositions of the coexisting phases suggest equilibration at high temperatures and pressures; lherzolite at 1100–1150° C and 20 kb whereas websterite at 1250–1350° C and 24 kb. Both xenoliths show metamorphic recrystallization and stress deformation. It is believed that they represent accidental xenoliths of different strata of the upper mantle.The scoriaceous basaltic fragments contain abundant mineral fragments of the xenoliths and other rocks. They also contain cogenetic high pressure minerals. The unusual composition of the basaltic fragments suggests a direct derivation of their melts from the upper mantle by partial melting of different degrees.

---

---

Mit 4 Abbildungen

---

Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Die Rolle des Wassers bei der Thermometamorphose von Salzlagerstätten

Zusammenfassung Experimente im System Na ₂ ²⁺ -Mg²⁺-Cl ₂ ^2– -SO ₄ ^2– -H₂O zeigen, daß bei der Thermometamorphose von Evaporiten die Metamorphoseprodukte eine Funktion Des primären Poren- und Hydratwassers sind. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für eine Sachbeihilfe.

---

The influence of interstitial and hydrated water on thermometamorphism of evaporites

Experiments in the System Na ₂ ²⁺ -Mg²⁺-Cl ₂ ^2– -SO ₄ ^2– -H₂O show that the effect of thermometamorphism of evaporites is to produce new mineral assemblages different from primary assemblages due to redistribution of interstitial and hydrated water.

---

---

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für eine Sachbeihilfe.     

Gersdorffit (in zwei Strukturvarietäten) und Sb-hältiger Parkerit,Ni3 (Bi,Sb)2 S2, von der Zinkwand,Schladminger Tauern, Österreich

Zusammenfassung Erzpetrographische Untersuchungen von Ni-reichen Erzproben der Ni–Co–Bi–(Ag)-Lagerstätte Zinkwand (Schladminger Tauern, Steiermark) führten zum Nachweis einer Paragenese von Gersdorffit, Nickelin, Pararammelsbergit, ged. Wismut, Wismutglanz und Parkerit. Gersdorffit tritt in zwei deutlich voneinander verschiedenen (Reflexionsvermögen, Mikrohärte) Komponenten M und I auf. Mikrosondenanalysen zeigen einheitlichen Chemismus der Komponente M, hingegen unterschiedlichen der Komponente I, hervorgerufen durch starken Zonarbau. Gersdorffit I repräsentiert vermutlich Gersdorffit mit ungeordneter Struktur und RaumgruppePa3, Gersdorffit M hingegen vertritt Gersdorffit mit RaumgruppeP2₁3. Gersdorffit, Nickelin und Parkerit weisen Gehalte von±2Gew.% Sb auf. Antimon-hältiger Parkerit ist von den bis heute nachgewiesenen vier Fundpunkten des Minerals nicht bekannt. Vorsichtige Abschätzung der Bildungstemperatur ergibt für die Gersdorffit-Nickelin-Pararammelsbergit-Assoziation sicher <450°C, für jene von Parkerit-ged. Wismut-Wismutglanz<273°C.

---

Gersdorffite (in two structure varieties) and antimonian-parkerite, Ni₃ (Bi, Sb)₂S₂ of the Zinkwand, Cchladminger Tauern, Austria

Summary Ore petrologic investigations of a Ni-rich assemblage from the Ni–Co–Bi–(Ag)-deposit Zinkwand (Schladminger Tauern, Styria, Austria) resulted in the identification of gersdorffite, nickeline, pararammelsbergite, native bismuth, bismuthinite and the rate ore mineral parkerite, so far not recorded from that locality. Gersdorffite occurs as two distinctly different varieties M and I (reflectance, microhardness). Microprobe analyses show uniform composition of phase M, but compositional variations of phase I caused by strong zonal texture. Gersdorffite I probably represents gersdorffite with disordered structure with space groupPa3; gersdorffite M corresponds to the gersdorffite with space groupP2₁3. Gersdorffite, nickeline and parkerite contain about 2 wt.% Sb. Sb-containing parkerite has not been reported from the four known occurrences of that mineral. Temperature of formation for the Ni-minerals has been estimated to be (considerably?) below 450°C, for the Bi-bearing minerals below 273°C.

---

---

Mit 3 Abbildungen

---

Herrn Univ. Prof. Dr.H. Meixner zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Die Bildungsbedingungen von alpinotypem Eklogitamphibolit und Metagabbro,erläutert and Gesteinen der Koralpe,Steiermark

Zusammenfassung Eklogitamphibolite und Metagabbros, die in dem mächtigen Gneis- und Schieferkomplex der Koralpe, westliche Steiermark, auftreten, haben mit großer Wahrscheinlichkeit gemeinsam mit den sie umgebenden Gesteinen unter den Bedingungen 8–10 Kb und 500 bis 600°C ihre Prägung erfahren. Der Übergang von Gabbro zu Metagabbro ist im Handstückbereich zu verfolgen.Die einzelnen Mineralphasen wurden im Detail auf ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften untersucht, so daß ein ausgebreiteter Vergleich mit dem reichlichen statistischen Material der Literatur möglich ist. Hier machen es die Verteilungsquotienten einzelner Elemente sehr wahrscheinlich, daß zumindest im Eklogitamphibolit das Gleichgewicht erreicht ist. Eine ebenfalls detaillierte Untersuchung der Gesteinschemismen macht eine Aussage über die Vorgänge bei der Umwandlung von Gabbro zu Metagabbro möglich, die schrittweise im Dünnschliff beobachtet werden kann. Diese Umwandlung verläuft wesentlich isochemisch und ist durch den Zutritt von Wasser bei den angeführten Drucken und Temperaturen bestimmt.Dadruch erscheint es sinnvoll, das bekannte ACF-Diagramm der wasserfreien Eklogite durch Einführung wasserhältiger Phasen um den Parameter H₂O zu erweitern. Die sich so ergebenden Teiltetraeder erklären die beobachteten Gesteinsparagenesen der Eklogitamphibolite und der Metagabbros. Ferner ist es damit auch möglich, die alpine Eklogitfazies oder Hornblendeklogitfazies zu deuten.

---

Conditions of formation of alpinotype eclogiteamphibolite and metagabbro, illustrated by rocks from the Koralpe, Styria

Summary Amphibole-bearing eclogites and metagabbros appearing in the widespread highly metamorphic complex of gneisses and micaschists very probably have been formed, together with the surrounding rocks, at pressures from 8–10 Kb and temperatures of 500–600°C. The transition from gabbro to metagabbro can occasionally be observed within a range of a few centimeters.Chemical and physical properties of the individual mineral phases were investigated in detail and the results presented so that a comparison with ample statistical data already published can be made. The distribution quotients of some elements make it probable for the components of amphibole-bearing eclogite at least to have reached equilbrium. A detailed study of the chemical composition of the rocks makes the changes from gabbro to metagabbro understandable. The stages of this transformation can be studied in thin sections. The transformation is isochemical and governed by water entering under the above mentioned conditions of pressure and temperature.Therefore, with the addition of water-containing mineral phases it is logical to extend the generally known ACF-diagramm of waterfree eclogite by the parameter H₂O. Partial tetrahedrons in the system A–C–F–H₂O then explain the observed combinations of minerals in amphibole-bearing ecologites and in metagabbros. Thus an interpretation of the so called alpine eclogite—facies or hornblendeeclogite facies becomes possible.

---

---

Mit 15 Abbildungen     

Die Gneishornfelse um Steinach in der Oberpfalz

Zusammenfassung Bereits vor der Intrusion des Leuchtenberger Granits waren seine Rahmen-gesteine unter den Bedingungen der Amphibolit-Fazies regionalmetamorph eingeformt worden, wobei sich folgende Paragenesen bildeten: Muscovit + Biotit + Granat ± Sillimanit ± Staurolith (+ Quarz + Plagioklas) Muscovit + Biotit ± Kalifeldspat (+ Quarz + Plagioklas).Die Kontaktmetamorphose führt in den äußeren Bereichen der Aureole zur Paragenese Muscovit + Andalusit + Cordierit + Biotit (+ Quarz + Plagioklas), die der Hornblende-Hornfels-Fazies entspricht.In der inneren Kontaktzone werden die p-t-Bedingungen einer höhergradierten Hornfelsfazies erreicht, die sich in der Paragenese ± Kalifeldspat + Sillimanit + Cordierit ± Almandin + Biotit (+ Quarz + Plagioklas) dokumentiert.Die zonale Anordnung der Mineral-Paragenesen im Kontakthof läßt sich durch quantitative Verbreitungskarten anschaulich machen (150 Modalanalysen aus 59 Fundpunkten). Phasenbeziehungen und Mineralreaktionen werden anhand von AKF- und AFM-Diagrammen diskutiert, für deren Aufstellung 19 Mineralanalysen neu ausgeführt wurden.Durch den Vergleich mit derzeit verfügbaren experimentellen Unterlagen lassen sich die p-t-Bedingungen im Steinacher Kontakthof abschätzen. Danach ist ein Druckbereich von 1,5–3 kbar am wahrscheinlichsten. Mit der Bildung der höchst-gradierten Hornfelse waren 550° C sicher überschritten, während nach dem Jaeger-Modell 700° C als alleroberste Temperaturgrenze anzusehen ist. In der innersten Kontaktzone muß man mit geringen O₂-Partialdrucken rechnen.

---

The gneiss-hornfelses of Steinach, Oberpfalz (Bavaria)

The southern margin of the Leuchtenberg granite massive is surrounded by a thermal aureole in which banded gneisses and mica schists have been transformed into hornfelses containing andalusite, sillimanite, cordierite, and almandine.Before the intrusion of the granite, the country rocks had undergone regional metamorphism to give mineral assemblages typical of the amphibolite facies: Muscovite + biotite ± K-feldspar + quartz + plagioclase in the banded gneisses and muscovite + biotite + garnet ± sillimanite ± staurolite + quartz + plagioclase in the mica schists.In the outer zone of the aureole, contact metamorphism produced the assemblage: Muscovite + andalusite + cordierite + biotite + quartz + plagioclase, corresponding to the hornblende-hornfels facies.In the inner zone of the aureole, increasing temperatures yielded the high grade assemblages: K-feldspar + sillimanite + cordierite ± almandine + biotite + quartz + plagioclase sillimanite + cordierite ± almandine + biotite + quartz + plagioclase.The zonal arrangement of the mineral assemblages within the Steinach aureole is shown in quantitative distribution maps of andalusite, contact-metamorphic sillimanite, cordierite, and contact-metamorphic garnet respectively, based on 150 modal analyses (from 59 points, Fig. 1). Andalusite (Fig. 10) reaches its maximum at about 200–400 m from the granite border and, toward it, is more and more substituted by sillimanite (Fig. 11). On the other hand, contact metamorphic sillimanite goes to the outer zone of the aureole almost as far as andalusite. This means that the sillimanite isograd passed across the andalusite zone during the contact metamorphism. Cordierite (Fig. 12) shows a constant increase from the margin to the innermost zone of the aureole, as does contact metamorphic garnet (Fig. 13). Phase relations and mineral reactions are discussed in terms of AKP- and APM-diagrams (Figs. 14, 15, 17, 18) based on 19 new mineral analyses (Tables 5–9).With respect to the experimental data so far available, possible P-T-conditions within the Steinach aureole have been discussed. The transition from the low to the high grade assemblages took place very near to the cross-over point of the andalusite/sillimanite equilibrium curve and the breakdown curve of muscovite + quartz in the P-T-diagram (Figs. 16, 19).This gives a minimum H₂O-pressure of 1 kbar. In the innermost contact zone, temperatures must have exceeded 550° C, which is in good agreement with recent oxygen-isotope data as well as with Jaeger's model. As is shown by the ore mineral assemblages, studied in polished sections (Table 10), the oxygen activity in the high grade hornfelses was low.

---

---

Prof. S. Matthes (Würzburg) möchte ich für das lebhafte, fördernde Interesse an dieser Arbeit sowie für die Überlassung von Proben und von Geräten der DFG meinen herz-lichen Dank aussprechen. Wesentlichen Anteil am Gelingen dieser Untersuchung hat auch Prof. B. W. Evans, dem ich für die freundschaftliche Aufnahme in Berkeley, für die ständige Bereitschaft zur Diskussion und für wertvolle Anregungen zu großem Dank verpflichtet bin. Weiter danke ich Prof. W. Schreyer (Bochum) und Prof. F. J. Turner (Berkeley) für die kritische Durchsicht des Manuskripts sowie Mr. L. K. Burns (Berkeley), Dr. A. Peters und Dr. P. Richter (Würzburg) für wichtige Hinweise bei der Analytik. Die Untersuchungen an der Mikrosonde in Berkeley wurden durch ein Stipendium der Deutschen Forschungs-gemeinschaft ermöglicht; das Gerät stand durch die Unterstützung der National Science Foundation (grant GA 500) zur Verfügung. Beiden Organisationen sei für ihre Hilfe gedankt.

---

Textlich gekürzte, aber um neue Untersuchungsergebnisse erweiterte Fassung einer Habilitationsschrift, angenommen im Januar 1968 von der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Würzburg.     

Untersuchungen an spilitischen Gesteinen der variskischen Geosynkline in Nordwestdeutschland

21 samples of spilitic rocks of Devonian to Carboniferous age from NW-Germany have been analyzed for major elements, a large group of minor elements and the modal mineral composition. Their major element and mineral composition is comparable to Recent spilites from oceanic ridges. Major emphasis has been given to the absolute and relative abundance of the lanthanides and yttrium. Their pattern, which is most probably not altered during processes of spilitization is that of tholeiitic basalts occuring on the continents and in oceanic islands.Spilitization of the rocks under investigation is explained as a metamorphic process in a partially open system (loss of Si, Ca, and gain of H₂O, CO₂, Na) in a temperature range from 200° to about 400° C. Most abundant new minerals are: albite and chlorite; basaltic relict minerals are: plagioclase (high in Ca) and diopsidic pyroxene. Minerals typical for the temperature range mentioned are: prehnite, pumpellyite, actinolithe, epidote biotite. Microprobe analyses of several typical minerals are listed.

---

---

Unsere Untersuchungen wurden im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 48 durchgeführt und die Probenpräparation sowie die Spektrenauswertung aus dessen Mitteln finanziert.

---

Wir danken den Herren Dr. Alfred Schneider und Dr. Malte Gramse für die Durchführung der quantitativen Mikrosondenanalysen von zahlreichen Spilitmineralen (Tabelle 6).

---

Die Herren Professor D. Meischner und Dr. J. Schneider, Göttingen, unterstützten uns bei der Probenauswahl im Kellerwald. Herr Dozent Dr. S. Meisl (Wiesbaden) überließ uns Proben Pumpellyit-führender Spilite für die Mikrosondenanalyse und das Zentrale Geologische Institut, Berlin, stellte die Probe Mellenbach (Gesteinsstandard BM) zur Verfügung.     

Petrographische Untersuchungen an Paragneisen des polymetamorphen Silvrettakristallins

Zusammenfassung Die Untersuchung der regionalen Verteilung der Minerale Staurolith, Disthen, Andalusit und Sillimanit im österreichischen Anteil des Silvrettakristallins ergab mehrere Mineralzonen, die sich zum Teil diskordant überlagern.Der gesamte in einem Dünnschliff feststellbare Mineralbestand würde in vielen Fällen kein Gleichgewicht darstellen. Es zeigte sich jedoch, daß die Minerale, die unmittelbar aneinander grenzen, in den meisten Fällen stabile Paragenesen bilden.Gefügekundliche Beobachtungen ergeben eine Unterteilung in prä- bis synkinematisch und in postkinematisch kristallisierte Minerale. Die Bildung dieser Minerale wird verschiedenen Metamorphosen zugeordnet. Der Vergleich mit radiogenen Altersbestimmungen aus dem Schweizer Anteil des Silvrettakristallins erlaubt die Einstufung der verschiedenen Metamorphosen in eine ältere, kaledonische und in eine jüngere variszische Metamorphose. Die Disthenzone wird als Relikt der kaledonischen, druckbetonten Metamorphose gedeutet. Die Ausbildung der Sillimanitzone wird dagegen der variszischen Metamorphose zugeschrieben.

---

On the petrogenesis of the polymetamorphic rocks of the Silvretta

Summary The investigation of the regional distribution of the minerals staurolite, kyanite, andalusite and sillimanite in the Austrian part of the Silvretta-Alps indicates several mineral zones which are in part discordant.Very often the mineral assemblages as observed within one thin section constitute a disequilibrium association. However adjacent mineral pairs seem to form stable parageneses in most cases.Pre- to synkinematic and postkinematic porphyroblasts can be distinguished. The kormation of these minerals was caused by different metamorphic cycles. The kyanite-zone is interpreted as being of Calendonian- and the sillimanite-zone as being of Varistic age, on the basis of a comparsion with the Rb–Sr and U–Pb age determinations as carried out in the Swiss part of the Silvretta-Alps.

---

---

Mit 12 Abbildungen