Metamorphogenic barite-pyrite (Pb-Zn-Ag) veins at pollone, apuane alps, tuscany: vein geometry, geothermobarometry, fluid inclusions and geochemistry

Summary The barite-pyrite-(Pb-Zn-Ag) deposit of Pollone is located in the southernmost tip of the Apuane Alps metamorphic core complex, and is hosted by a siliciclastic formation of pre-Norian age. The southern sector of the deposit mainly consists of stratiform, supposedly syngenetic, barite-pyrite orebodies, whereas the northern area is characterized by a barite-pyrite-(Pb-Zn-Ag) vein system. Vein geometry in the northern area is controlled by a shear zone, developed during the greenschist facies metamorphism which affected the Apuane Alps core complex between 27 and 8 Ma, that was responsible for fluid focusing and vein emplacement. At Pollone, arsenopyrite and chlorite geothermometers show broadly comparable results, and suggest local metamorphic peak temperatures between 320 and 350°C. Phengite geobarometry indicates minimum pressures of about 3.5 kbar. Fluid inclusion data and mineral equilibria suggest that the mineralizing fluids were initially hotter than the country rocks (about 450°C at 3.5–4.0 kbar). Rocks in direct contact with the orebodies are depleted in Rb and enriched in Sr in comparison to similar rocks elsewhere in the area. This is attributed to the presence of Rb-poor muscovite and Sr-rich barite. Rb-depleted muscovites suggest mineral-fluid interaction in a rock reservoir characterized by a different (modal) mineralogical composition than the Pollone host rocks. The progressive decrease of Sr in barite with increasing distance from the orebodies may be explained with a temperature decrease along the infiltration paths of mineralizing fluids (i.e., from the vein into the wall rocks). The similar O-isotope composition of quartz from veins and host rocks is explained with the overall homogeneous O-isotope composition of the Alpi Apuane basement rocks. This indicates a limited interaction between mineralizing fluids and the rocks exposed at Pollone. Remobilization of syngenetic orebodies was conceivably of minor importance in the production of metamorphogenec veins. Fluid cooling along a major tectonic lineament is thought to be responsible for barite deposition.

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Die metamorphogenen Baryt-Pyrit (Pb-Zn-Ag) Gänge von Pollone, Apuanische Alpen, Toskana: Geometrie der Gänge, Geothermobarometrie, Flüssigkeitseinschlüsse und Geochemie

Zusammenfassung Die Baryt-Pyrit (Pb-Zn-Ag) Lagerstätte von Pollone liegt im südlichsten Ende des metamorphen Kern-Komplexes der Apuanischen Alpen, und sitzt in einer siliziklastischen Formation prä-Norischen Alters auf. Der südliche Sektor der Lagerstätte besteht hauptsächlich aus stratiformen, wahrscheinlich syngenetischen Baryt-Pyrit-Erzkörpern, während der nördliche Teil des Gebietes durch ein Baryt-Pyrit (Pb-Zn-Ag) Gangsystem charakterisiert wird. Die Geometrie der Gänge im Nordteil wird durch eine Scherzone kontrolliert, die während einer grünschieferfaziellen Metamorphose entstanden ist, die den Kernkomplex der Apuanischen Alpen zwischen 27 und 8 Ma betroffen hat. Diese Scherzone war auch für die Zufuhr der Fluide und die Platznahme der Gänge verantwortlich. In Pollone zeigen Arsenopyrit- und Chlorit-Geothermometrie weithin vergleichbare Ergebnisse und weisen auf lokale Maximaltemperaturen der Metamorphose zwischen 320 und 350°C hin. Phengit-Geobarometrie läßt Minimal-Drucke von ungefähr 3,5 kbar erkennen. Fluidflüssigkeitseinschluß-Daten und Mineral-Gleichgewichte zeigen, daß die erzbringenden Fluide ursprünglich heißer als die Wirtsgesteine waren (ca. 450 °C für P von 3,5 bis 4 kbar). Gesteine, die im direkten Kontakt mit den Erzkörpern sind, zeigen eine Anreicherung an Rb und eine Anreicherung an Sr, im Vergleich mit ähnlichen Gesteinen, die im Gebiet anzutreffen sind. Dies wird auf das Vorkommen von Rb-armen Muscovit und Sr-reichen Baryt zurückgeführt. An Rbabgereicherte Muscovite legen Mineral-Fluid-Reaktionen nahe, die in einem Gesteinsreservoir abliefen, das durch eine andere mineralogische Zusammensetzung als die Wirtsgesteine von Pollone charakterisiert war. Der zunehmende Verlust von Sr im Baryt mit zunehmender Entfernung von den Erzkörpern, kann durch einen Temperaturabfall entlang der Infitrations-Pfade der erzführenden Lösungen erklärt werden (d.h. von Gang in die Nebengeseine). Die ähnliche Sauerstoff-Isotopen-Zusammensetzung für Quarz aus den Gängen und den Nebengesteinen läßt sich auf die allgemein homogene Sauerstoffisotopen-Signatur des Basements der Apuanischen Alpen zurückführen. Dies weist auf beschränkte Wechselwirkung zwischen erzführenden Lösungen und den in Pollone anstehenden Gesteinen hin. Die Remobilisation von syngenetischen Erzkörpern in Pollone war nur von geringer Bedeutung für die Entstehung der metamorphogenen Gänge. Abkühlung der Fluide an einem wichtigen tektonischen Lineament gilt als Ursache für den Absatz von Baryt.

     

Tennantite decomposition: Evidence from the Kedabek copper deposit,Azerbaijan

Summary A microscopic study of ores of the Kedabek deposit revealed unusual microtextures of intimate intergrowths of fine grains of chalcopyrite, fahlore (tetrahedrite), arsenopyrite and sphalerite. These textures result from fahlore (tennantite) decomposition. A detailed study of the chemical composition of earlier and later generations of ore minerals and the bulk composition of the products of decomposition of tennantite suggest that the decomposition of tennantite is due to an increase in the activity of antimony. The reason for such an increase is the crystallization of earlier generations of arsenopyrite and tennantite which caused a depletion of arsenic and an increase in the antimony/arsenic ratio in residual solutions.

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Die Zerfallsbedingungen von Tennantiten aus der Kedabek-Lagerstätte, Aserbaidschan, G.U.S.

Zusammenfassung Mikroskopische Untersuchungen von Erzen der Lagerstätte Kedabek belegen ungewöhnliche Mikrostrukturen, nämlich feinkörnige Verwachsungen von Zinkblende mit Kupferkies, Fahlerz (Tetraedrit) und Arsenkies, die durch den Zerall von Tennantit entstanden sind. Eine detaillierte chemische Untersuchung der verschiedenen Generationen von Erzmineralien und deren Gesamtchemismus führt zum Schluß, daß diese Umwandlung von Tennantit durch eine Zunahme der Aktivität des Antimons bedingt ist. Diese Zunahme ist durch die Kristallisation einer früheren Generation von Arsenopyrit und Tennantit verursacht, die zu einer Verarmung der Restlösung an Arsen und einer Erhöhung des Antimon/Arsen-Verhältnisses geführt haben.

     

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.

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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.

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With 8 Figures     

Mikrothermometrische Untersuchungen an ostalpinen Lagerstätten

Zusammenfassung Aus dem Bereich alpiner Kluftparagenesen des Tauernfensters, der Niederen Tauern, des variszischen Altkristallins der östlichen Ostalpen und einigen Lagerstätten außerhalb des metamorphen Bereiches werden mikrothermometrische Untersuchungen an Flüssigkeitseinschlüssen in Quarzen durchgeführt. Dabei wird die Arbeitsmethodik erläutert und die Meßergebnisse interpretiert. Nach diesen bestehen die Einschlüsse im wesentlichen aus wäßrigen Lösungen mit wechselnden Gehalten an Natriumchlorid, aus gasförmigem und flüssigem CO₂, selten mit Gehalten an Kohlenwasserstoffen sowie festen Phasen, im wesentlichen NaCl. Das Verhältnis CO₂/H₂O, H₂O/NaCl sowie die Homogenisierungstemperaturen von flüssigen und gasförmigen Phasen geben Hinweise auf dieP/T-Bedingungen zur Zeit des Kristallwachstums.

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Microthermometrical investigations on mineral deposits of the eastern alps

Summary Fluid inclusions in quartz from Alpine mineral veins in the Tauern Window, in the Niedere Tauern, in Variscian metamorphic complexes and from deposits in nonmetamorphic environments have been investigated. Inclusions carry aqueous solutions with varying NaCl-content, as well as CO₂ as vapour and liquid. Rarely, hydrocarbons and solid NaCl have been recorded. The ratios CO₂/H₂O and H₂O/NaCl, and homogenisation temperatures of fluid and vapour phases facilitate the determination ofP/T-conditions during crystal growth.

     

Platinum-group elements in porphyry copper deposits: a reconnaissance study

Summary Sulphide and flotation concentrates from 33 porphyry copper deposits have been investigated for platinum-group elements (PGE), Au, Cu and platinum-group minerals (PGM). The major sulphides in the samples studied are chalcopyrite and pyrite. Bornite is less frequent and molybdenite occurs in traces only. PGM (merenskyite, sperrylite and an unidentified Pd-Sb telluride) have been found as inclusions in chalcopyrite.Pd and Pt are present in concentrations above the analytical detection limit (> 8 ppb) in 70% respectively 30% of the deposits studied. The contents of Os, Ir, Ru and Rh are below detection limits in all samples. The analytical results show that 7 deposits (six of island arc and one of continental margin setting) reveal relatively high Pd contents (130–1900 ppb) which are associated with high Au contents (1–28 ppm). In five of them discrete PGM can be identified in accordance with elevated levels of Pd. Correlations of Au, Pd and Pt point towards a common origin.Even though the data base is relatively small, a trend is obvious, suggesting that Au-rich island arc porphyry copper deposits might host more Pd and Pt than the continental margin type ones. Other aspects of intrusive rocks, such as geological age, chemical composition and magma type do not seem to influence PGE contents.

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Platingruppen-Elemente in porphyrischen Kupfer Lagerstätten: eine Überblicksstudie

Zusammenfassung Es wurden Sulfid- und Flotationskonzentrate aus 33 Porphyry Kupfer Lagerstätten: auf Platingruppenelemente (PGE), Au, Cu and Platingruppenminerale (PGM) untersucht. Die Hauptsulfide im untersuchten Probenmaterial sind Chalkopyrit und Pyrit. Bornit ist weniger häufig and Molybdänit tritt nur in Spuren auf. An PGM wurden Merenskyit (in den Lagerstätten: Elacite, Majdanpek and Skouries), Sperrylith und ein nicht näher identifizierbares Pd-Sb- Tellurid (in der Lagerstätte Mamut) als Einschlüsse in Chalkopyrit festgestellt.Pd ist in 70% and Pt in 30% der untersuchten Lagerstätten: nachweisbar (> 8 ppb), während die Gehalte von Os, Ir, Ru and Rh in allen Proben unterhalb der Nachweisgrenze liegen. In 7 Lagerstätten: (davon sechs vom Inselbogen- und eine vom Kontinentalrandtyp) wurden relativ hohe Pd-Konzentrationen (130–1900 ppb) festgestellt, die auch durch hohe Au-Gehalte (1–28 ppm) gekennzeichnet sind. In 5 Lagerstätten: sind entsprechend den hohen Pd-Gehalten PGM nachweisbar.Geochemische Korrelationen zwischen Au, Pd and Pt weisen auf eine gemeinsame Herkunft dieser Metalle hin. Obwohl der Datenbestand noch relativ klein ist, ist ein Trend bereits sichtbar, daß Au-reiche Inselbogenporphyries Where Pd- und Pt- Gehalte erwarten lassen als der Kontinentalrand-Typ. Andere Aspekte wie geologisches Alter, Magmentyp and Chemismus der betreffenden Intrusivgesteine spielen bei der PGEFührung offensichtlich keine Rolle.

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With 8 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     

Platinum-group minerals from the Troodos ophiolite,Cyprus

Summary Platinum-group minerals have been identified in chromitites from the Troodos ophiolitic complex of Cyprus. The host chromitites occur as podiform bodies within the basal harzburgite of the ophiolite, as occasional discontinuous layers in the dunites at the base of the overlying cumulate sequence and rarely as minor schlieren in clinopyroxene dunites at higher levels. Podiform chromitites are generally highly deformed and frequently brecciated while those from the cumulate sequence are well-preserved and display cumulate textures. Chromite grains from bodies at all levels host a broad and mineralogically complex assemblage of inclusions including silicates, platinum-group minerals, base metal sulphides and fluid inclusions, all of which have been studied in detail. The platinum-group minerals (PGM) and base metal sulphides (BMS), which are described here, are modally much less abundant than the silicate inclusions and generally small in size (< 50 µm). PGM comprise sulphides and alloys and are dominated by laurite (RuS₂). Other sulphides are Ru-poor. Alloys include iridosmine, osmian ruthenium and Ru-Fe alloys. Two generations of PGM are believed to be present, the first having been trapped during chromite formation, the second (including most of the alloys) having been formed during serpentinization. The base metal sulphides include common small Ni-Fe sulphides, sometimes associated with silicate inclusions, and larger Cu-rich inclusions, some of which are almost pure chalcopyrite. The origin of the latter is of genetic significance.

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Minerale der Platin-Gruppe aus denn Troodos-Ophiolith, Zypern

Zusammenfassung Minerale der Platin-Gruppe wurden in verschiedenen Chromititen des Troodos Ophiolithes, Zypern, nachgewiesen. Die Chromitite kommen als podiforme Körper in den basalen Harzburgiten, als gelegentlich unregelmäßige Lagen in den Duniten an der Basis der Kumulat-Abfolge, und selten als Schlieren in den Klinopyroxen-Duniten in höheren Bereichen vor. Podiforme Chromitite sind im allgemeinen intensiv deformiert und häufig brekziiert, während jene aus der Kumulat-Abfolge gut erhalten sind und Kumulat-Texturen zeigen. In Chromiten aus allen Niveaus des Ophiolithes kommt eine umfangreiche, und mineralogisch komplexe Assoziation von Einschlüssen vor; diese umfassen Silikate, Platingruppen-Minerale, Buntmetallsulfide und FlüssigkeitsEinschlüsse. Die Platingruppen-Minerale (PGM) und Buntmetallsulfide (BMS) die hier beschrieben werden, sind modal weniger verbreitet als die Silikateinschlüsse, und sind meist sehr feinkörnig ( < 50 µm). Die PGM umfassen Sulfide, einerseits dominiert von Laurit (RuS₂), aber auch Ruthenium-arme Sulfide, und Legierungen, bestehend aus Iridosmin, Osmium-führendes Ruthenium und Ruthenium-Eisenlegierungen. Die PGM können zwei Generationen zugeordnet werden. Die erste wurde während der Bildung der Chromite eingeschlossen, die zweite (und hierzu gehören die meisten Legierungen) wurden während der Serpentinisierung gebildet. Die Buntmetallsulfide unfassen die bekannten Nickel-Eisen-Sulfide, die manchmal mit Silikateinschlüssen vergesellschaftet sind, und größere Kupfer-reiche Einschlüsse, die zum Teil reiner Kupferkies sind. Die Entstehung dieser Einschlüsse ist von Bedeutung für die Genese.

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With 13 Figures     

The fluid phase in eclogites,glaucophane-bearing rocks and amphibolites from the central tauern window as deduced from fluid inclusion studies

Summary Fluid inclusions in rock forming quartz and in quartz from veins and Alpine fissures from eclogites and glaucophane bearing rocks of the southern Grossvenediger area as well as from amphibolitized eclogites and calcareous mica schists from the Grossglockner area (Austria) have been studied by microthermometry. The oldest fluid inclusions in the eclogites contain only CO₂ and are characterized by a very high density up to 1.15 g/cm³. From eclogite forming temperatures in the range of 500 to 550°C a trapping pressure of about 8 kb results for these inclusions. This pressure is in good agreement with that derived from the eclogite-forming mineral reactions. The amphibolites formed by retrogressive metamorphism from the eclogites show fluid inclusions containing H₂O and CO₂, the densities of the CO₂ being much lower compared to those of the fluid inclusions from the unaltered eclogites.

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Die fluide Phase in den Eklogiten, den glaukophanführenden Gesteinen und den Amphiboliten des zentralen Tauernfensters abgeleitet aus der Untersuchung der Flüssigkeitseinschlüsse

Zusammenfassung Es wurden die Flüssigkeitseinschlüsse von Gesteins- und Kluftquarzen aus den Eklogiten und glaukophanführenden Gesteinen des südlichen Großvenedigergebietes und aus Granatamphiboliten und Kalkglimmerschiefern aus dem Bereich des Großglockners (Österreich) mikrothermometrisch untersucht.Die ältesten Flüssigkeitseinschlüsse der Eklogite bestehen nur aus CO₂ mit einer sehr hohen Dichte bis 1.15 g/cm³. Aus dieser Dichte und den Temperaturen der eklogitbildenden Mineralreaktionen kann für diese nur CO₂ enthaltenden Einschlüsse ein Einschließungsdruck von etwa 8 kb errechnet werden, der mit den aus den Mineralreaktionen in den Eklogiten abgeleiteten Druckwerten übereinstimmt.Die aus Eklogiten durch Diaphtorese hervorgegangenen Amphibolite aus dem Gebiet des Großglockners enthalten keine CO₂-Einschlüsse hoher Dichte mehr. Es treten dort ausschließlich CO₂- und H₂O-führende Einschlüsse auf. Das CO₂ dieser Einschlüsse hat eine deutlich niedrigere Dichte als das CO₂ der Einschlüsse in den Eklogiten.

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With 2 Figures     

Hydrocarbon-bearing fluid inclusions in the Drau Range (Eastern Alps, Austria): implications for the genesis of Bleiberg-type Pb-Zn deposits

Summary Hydrocarbons in ore minerals of Bleiberg-type Pb-Zn deposits and in authigenic quartz of the Drau Range (Eastern Alps) have been analysed by bulk-sample gas chromatography and fluorescence microscopy. Microthermometric data and the molecular composition of the hydrocarbons indicate a hot (120° to 130°C) pulse of migrating condensate-like hydrocarbons within Late Triassic sediments during Middle Cretaceous to Early Tertiary times. The molecular composition of hydrocarbons enclosed in authigenic quartz corresponds to the composition of hydrocarbons trapped in Bleiberg-type ore minerals, therefore a common fluid source is assumed. The hydrocarbons possibly played an important role as reducing agents in the late stage of sulfide precipitation.

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Kohlenwasserstoffhältige Flüssigkeitseinschlüsse im Drauzug (Ostalpen, Österreich) und ihre Bedeutung für die Genese der Pb-Zn-Lagerstätten vom Bleiberg-Typ

Zusammenfassung Die organo-chemische Zusammensetzung von Kohlenwasserstoffen, die in Erzmineralen vom Typus Bleiberg and in authigenen Quarzen des Drauzuges (Ostalpen) eingeschlossen sind, wurde durch gaschromatographische and fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen charakterisiert. Mikrothermometrische Daten und die molekulare Zusammensetzung dieser Kohlenwasserstoffphasen weisen auf migrierende kondensatartige Kohlenwasserstoffe in den Sedimenten der Obertrias während des Zeitraumes zwischen der Mittelkreide und dem Alttertiär hin. In Erzmineralen der Pb-Zn-Vererzungen vom Bleiberg-Typ können Kohlenwasserstoffe nachgewiesen werden deren molekulare Zusammensetzung dem Chemismus von Kohlenwasserstoffen, die in authigenen Quarzen eingeschlossen wurden, entspricht. Es wird vermutet, daß diese Kohlenwasserstoffe während der späten Vererzungsphase als Reduktanten wirkten.

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With 6 Figures     

Evolution of fluids responsible for iron skarn mineralisation: An example from the Vyhne-Klokoc deposit, Western Carpathians, Slovakia

Summary Vyhne-Klokoc, the largest Fe-Skarnn deposit in the Western Carpathians, is related to the emplacement of a large granodiorite pluton in the central zone of a Neogene stratovolcano. Skarn mineralisation is developed in places where apophyses of the pluton intruded basement carbonates. Granodiorite in the apophyses grades into rocks of granitic composition, involving the replacement of mafic minerals and a concomitant decrease in Fe-content. Ca-magnetite exoskarns (not accompanied by endoskarns) developed in three paragenetic stages. Fluid inclusion (Fl) data for quartz in granodiorite suggest the existence of aqueous fluid immiscibility during the early hydrothermal stages. Three end-members of Fis were recognised, with a continuum between all three types. High salinity, liquid-rich, probably secondary Fls (29-68 wt % NaCl eq., Th 450 to 570'C, composed of NaCl+FeCl₂+KCl) coexist with vapour-rich Fls with low but variable salt contents (+CO₂). Probably late secondary Fls (1-25 wt % NaCl eq., composed mainly of NaCl+CaCl₂, Th 188–283°C) form the other end-member type of Fls trapped in granodiorite quartz. Fls from skarn garnets show a large variation in salinity (4-23 wt % NaCl eq., composed of NaCl±FeCl₂+CaCl₂+ KCl+MgCl₂) and Th (220–370°C), independent of the garnet types, probably reflecting variable amounts of magmatic fluids and low salinity meteoric waters. Fls in retrograde quartz, calcite and sphalerite show progressively more dilute (0-4 wt % NaCl eq, Th 215–380°C), probably dominantly meteoric fluids with evidence for boiling at shallow depth. Chlorite crystallisation temperatures, calculated from the chlorite geothermometer, are in good agreement with the Th data for Fls in associated skarn minerals. Compositional changes in the granodiorite apophyses are the result of subsolidus autometasomatic reactions of accumulated saline magmatic fluid inside the apophyses with pre-existing mafic mineral phases. Reactions add the iron to the fluid -the potential source for magnetite skarn. Later mixing with dilute, cooler probably meteoric waters had the effect of decreasing the salinity and density of the equilibrated magmatic fluid, making it more buoyant and capable of moving out from the apophyses into the country rocks, causing metasomatic reactions and precipitating magnetite. An overlap exists between the FI microthermometry data from primary Fls in garnets and late secondary Fls in the granodiorite quartz indicating the same sources of the hydrothermal fluids - probably mixtures of magmatic and meteoric waters. Based on fluid inclusion, geological, petrological and mineralogical data, an integrated fluid evolution model involving magmatic and meteoric fluids is developed to explain the geological and fluid controls on Fe-skarn mineralization associated with granodiorite intrusions. Die Evolution von Fluiden bei Fe-skarn Mineralisation: Ein Beispiel von der Lagerstätte Vyhne-Klokoc, West-Karpathen, Slowakei.

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Die Evolution von Fluiden bei Fe-Skum Mineralisation: Ein Beispel von der Lagerstátte Vyhne-Klokoc, West-Karpathen, Slowakei.

Zusammenfassung Vyhne-Klokoc ist die größte Fe-skarn Lagerstätte in den Westkarpathen. Sie steht in Beziehung zur Platznahme eines großen Granodiorit-Plutons in der Zentralzone eines neogenen Stratovulkans. Skarn-Vererzung ist dort zu finden, wo Apophysen des Plutons Karbonate des Basements intrudieren. In den Apophysen geht Granodiorit in Gesteine granitischer Zusammensetzung über, wobei mafische Minerale verdrängt werden und der Fe-Gehalt abnimmt. Ca-Magnetit-Exoskarne (nicht von Endoskarnen begleitet) entstanden in drei paragenetischen Stadien. Flüssigkeits-Einschluß-Daten (F1) für Quarz in Granodiorit weisen auf Unmischbarkeit von Fluiden während der frühen hydrothermalen Stadien hin. Drei Endglieder von FI liegen vor, die durch Kontinuum miteinander verbunden sind. Hochsalinare, wahrscheinlich sekundäre FI mit hohem Anteil fluider Phase (29-68 wt % NaCl eq., Th 450-570°C, bestehend aus NaCl+FeCl₂+KCl) koexistieren mit Gas-reichen FI mit niedrigem aber variablem Salzgehalt (+C02). Sekundäre, wahrscheinlich spät gebildete FI (1-25 wt% NaCl eq., Hauptbestandteile NaCl+CaCl₂, Th 188–283°C) bilden das andere Endglied von FI in Granodiorit-Quarz.FI aus Skarn-Granaten zeigen größere Variationen der Salinität (4-23 wt % NaCl eq., Hauptkomponenten NaCl±FeCl₂+CaCl₂+KCl+M₉Cl₂) und Th (220–370°C). Diese Zusammensetzungen sind unabhängig von der Art der Granate und dürften das Ergebnis von Mischung variabler Mengen magmatischer Fluide und meteorischer Wässer niedriger Salinität sein. FI in retrogradem Quarz, Calcit und Sphalerit zeigen zunehmend mehr verdünnte (0-4 wt% NaCI eq., Th 215–380°C), wahrscheinlich großteils meteorische Fluide mit Hinweisen auf Kochen in geringer Tiefe. Temperaturen für die Kristallisation von Chlorit wurden mit dem Chlorit-Geothermometer ermittelt; diese stimmen gut mit Th-Werten für FI in assoziierten Skarn-Mineralen überein. Änderungen der Zusammensetzung der Granit-Apophysen sind das Ergebnis von autometasomatischen Subsolidus-Reaktionen magmatischer Fluide, die sich in den Apophysen angesammelt haben, mit präexistierenden mafischen Mineralen. Solche Reaktionen erhöhen den Fe-Gehalt in den Fluiden - die potentielle Quelle für Magnetit-Skarne. Spätere Mischung mit verdünnten, kühleren Fluiden, wahrscheinlich meteorischer Herkunft, senkte Salinität und Dichte der magmatischen Fluide und erleichterte so ihren Aufstieg in die Nebengesteine. Dies führte zu metasomatischen Reaktionen und zur Ausfällung von Magnetit. Mikrothermometrische Daten von primären FI in Granat und von sekundären FI in Granodiorit-Quarz überlappen teilweise und weisen auf ähnliche Ausgangs-Fluide hin, wahrscheinlich Mischungen magmatischer und meteorischer Wässer. Geologische, petrologische, mineralogische und FI-Daten ermöglichen die Entwicklung eines integrierten Modells für die FluidEvolution bei der Bildung von Fe-Skarnen in Granodiorit-Intrusionen.

     

A fluid inclusion study of the Tourmaline Hill Granite,Umberatana, South Australia: Implications for hydrothermal activity and wallrock metasomatism

Summary Homogenization temperatures and salinity data are documented for fluid inclusions present in quartz from a Palaeozoic alkaline to peralkaline granite intrusion. A wide range of salinities (3.8 to 60.6 wt% NaCl equivalent) and homogenization temperatures (25.8 to 537 °C) indicates a sequential entrapment of different fluids, whereby the detected salinities decreased as a direct result of decreasing homogenization temperatures. Fluids were saturated with NaCl at 537°C and the development of hydrothermal solutions occurred at 1 100 ± 300 bars. Hydrothermal activity and the release of volatiles, F and B, during granite crystallization resulted in phlogopitization and tourmalinization of intruded metapelites. Volatile degassing, the presence of hypersaline hydrothermal fluids and contamination on the periphery of the intrusives by aluminous sediments led to the transport of K, Rb, Li, Mg, Cs, Be and Ta via halogen complexes from the granite system into the metapelitic aureole.

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Eine Untersuchung von Flüssigkeitseinschlüssen am Tourmaline Hill Granite, Umberatana, Südaustralien: Hinweise auf hydrothermale Aktivität und Nebengesteinsmetasomatose

Zusammenfassung Homogenisationstemperaturen und Salinitätsdaten von Flüssigkeitseinschlüssen in einer paläozoischen alkalinen-peralkalinen Granitintrusion sind dokumentiert. Eine weite Spanne von Salinitätsdaten (3.8 bis 60.6 Gewichts% NaCl äquivalent) und Homogenisationstemperaturen (25.8 bis 537 °C) deutet einen aufeinanderfolgenden Einschluß von fluiden Phasen an, wobei die Salinitäten mit verringerten Homogenisationstemperaturen abnahmen. Die Fluida waren bei 537°C mit NaCl gesättigt; hydrothermale Aktivität und der Verlust von Gasen, F und B, während der Granitkristallisation verursachte Phlogopitisierung und Turmalinisierung der intrudierten Metapelite. Entgasung, hochsaline hydrothermale Lösungen und Kontamination am Rande der Intrusionen durch Al-reiche Sedimente führte zum Transport von K, Rb, Li, Mg, Cs, Be und Ta als Halogen-Komplexe von der Granitintrusion in die metapelitische Kontaktaureole.

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With 4 Figures and one Plate     

High temperature telescoped tungsten-antimony mineralization,Guatemala

In the course of a geologic mapping project in northwestern Guatemala an area of unusual stibnite and scheelite mineralization was encountered near Ixtahuacan. The ore is localized along two intersecting faults in the upper part of the Pennsylvanian-Permian Tactic shale and is apparently a telescoped xenothermal deposit. The source of the hydrothermal tungsten-antimony-bearing solutions is uncertain, but field evidence suggests that the fluids could have been associated with a volcanic center less than 4 km to the south. On the basis of the estimated temperature of deposition and experimentally-determined factors controlling scheelite and stibnite solubility, it is suggested that this deposit formed at 400 to 500°C by an extremely rapid reaction between an alkaline hydrothermal solution and Chochal limestone or calcareous layers in the upper Tactic shale. This result contrasts with those for similar deposits which contain minerals thought to form at lower temperatures by a rapid decrease in temperature. Strontium isotopic evidence on Guatemalan volcanic rocks related to those thought to have been the source of the Ixtahuacan metallization suggests that the metals had their source in the upper mantle or basaltic lower crust.

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Zusammenfassung Während einer geologischen Kartierung in Nordwestguatemala wurde ein Gebiet ungewöhnlicher Antimonit- und Scheelitvererzung vorgefunden. Das Erzvorkommen befindet sich an zwei sich kreuzenden Verwerfungen im oberen Teil der permokarbonen Tacticschiefer und stellt wahrscheinlich eine Teleskop-artige xenothermale Ablagerung dar. Der Ursprung der hydrothermalen Wolfram- und Antimon- führenden Lösungen steht nicht fest, aber Beobachtungen im Gelände deuten auf einen Zusammenhang mit einem vulkanischen Zentrum hin, das etwa 4 km südlicher liegt. Temperaturschätzungen der Ablagerung und experimentell festgestellte Faktoren, die die Löslichkeit von Stibnit und Scheelit beherrschen, deuten darauf hin, daß diese Lagerstätte bei 400–500°C durch schnelle chemische Reaktion einer hydrothermalen Alkalilösung mit den Chochalkalken oder kalkigen Schichten in den oberen Tacticschiefern entstand. Diese Resultate stehen im Gegensatz zu denjenigen von Lagerstätten mit Tieftemperaturmineralen, die sich unter schneller Abkühlung bildeten. Strontiumisotopmessungen weisen auf eine Herkunft der Lösungen aus dem oberen Erdmantel oder der unteren Basaltschale hin.

     

Fluid-rock interaction in the Mo-bearing Nebelstein greisen complex,Bohemian Massif (Austria)

Summary In the Nebelstein area, molybdenite-bearing greisens occur together with peraluminous leucogranites. In the compositional change of the granites to the greisens, there is an almost complete loss of Na, combined with a decrease in Ca, Mg, Sr, and Ti concentrations. The progressive alteration is reflected by lower homogenization temperatures and increasing salinity in aqueous fluid inclusions. The fluid regime prior to greisenization was water-dominated with low salt contents, while the early stage of the greisen development was characterized by a mixed fluid containing carbon dioxide and water. This was succeeded by a moderate saline aqueous fluid which caused the mineralization by exchange of metal ions for Na⁺(Ca²⁺, K⁺). A negative correlation between salt content in fluid inclusions and Na₂O concentrations in the bulk rocks supports this model. Mass balance calculations for this interaction yield a minimum fluid-rock ratio of approximately 2 : I. Greisenization took place at a minimum pressure of 180 MPa (1.8 kb) and in a temperature range between 200 and < 400 °C.

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Fluid-Gestein-Wechselwirkung in dem Molybdänit führenden Greisenkomplex Nebelstein, Böhmische Masse (Österreich)

Zusammenfassung Die Molybdänglanz führenden Greisengesteine des Nebelsteins sind an peraluminöse Granite gebunden. Bei der Alteration der Granite ist für den Übergang Biotitgranit zu Greisen eine weitestgehende Verarmung an Na zu beobachten, gleichzeitig nehmen auch die Gehalte an Ca, Mg, Sr und Ti ab. Die fortschreitende Greisenbildung dokumentiert sich in den wäßrigen Flüssigkeitseinschlüssen durch steigende Salinität bei sinkenden Homogenisierungstemperaturen. Die fluide Phase war vor der Greisenbildung H₂O dominiert und niedrig salinar. Der Beginn der Alterationsprozesse ist durch CO₂ und H₂O hältige Fluide gekennzeichnet. Danach folgt ein Anstieg der Salinität, der auf den Austausch von Metallchloridlösungen gegen Na⁺, K^- und Ca^2- zurückgeführt wird. Dies läßt sich durch eine negative Korrelation der Salinität in den Flüssigkeitseinschlüssen mit dem Na-Gehalt der Gesteine belegen. Daraus wurde die Volumsbeziehung der den Granit durchströmenden fluiden Phase relativ zum Gestein mit mindestens 2 : 1 abgeleitet. Die Mineralisation fand bei einem Minimaldruck von 1,8 kb in einem Temperaturbereich von 200 - < 400 °C statt.

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This paper was presented at the IGCP 291 Project Symposium Metamorphic Fluids and Mineral Deposits, ETH Zürich, March21–23,1991.     

Geochemistry of sulphide minerals at Dugald River, NW Queensland, with reference to ore genesis

Summary A geochmmschl investigation of sulphide minerals from the Dugald River Zn-Pb-Ag deposit, northwest Queensland, Australia has been carried out using the electron microprobe. The data obtained here indicate a relative consistency in Fe, Zn, and Co contents, but significant variations in Mn, Cd, and Ni levels for sphalerite and pyrite within three different ore types. Zn/Cd ratios for sphalerite from laminated, crosscutting vein and breccia ore types average 629, similar to those associated with hydrothermal replacement in metamorphic terrains. Co/Ni values for pyrite are highly variable in the range of 2.7 to 19.3 and are in general typical of the metamorphic hydrothermal pyrite group, and therefore quite different from those of base metal deposits with sedimentary origin. FeS contents of the sphalerite from breccia ore average 17.0 ± mol% and give a pressure estimate of 2.8 ± kbar. This pressure is in good agreement with the upper limit of ore formation derived from fluid inclusion work. This study suggests a syntectonic replacement origin of the deposit, which is consistent with geological and paragenetic observations at Dugald River.

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Geochemie von Sulfiden der Dugald River Lagerstätte (Nordwest-Queensland) und ihre Beziehungen zur Erzgenese

Zusammenfassung Eine geochemische Untersuchung von Sulfid-Mineralen der Zink-Blei-Silber-Lagerstäte Dugald-River, Nordwest-Queensland, Australien, wurde mit der Mikrosonde durchgeführt. Die analytischen Daten zeigen relative Konsistenz der Fe-Zn und Co-Gehalte, aber signifikante Schwankungen in den Mn, Cd, und Ni-Gehalten für Zinkblende und Pyrit innerhalb der drei definierten Erztypen. Zn-Cd-Verhältnisse für Zinkblende aus gebänderten Erzen, aus querschlägigen Gängen und aus Brekzienerzen liegen im Durchschnitt bei 629, ähnlich denen, die mit hydrothermalen Verdrängungen in metamorphen Terrains assoziiert sind. Co-Ni-Werte für Pyrit variieren stark von 2,7 bis 19,3 und sind im allgemeinen typisch für die Gruppe metamorpher hydrothermaler Pyrite und unterscheiden sich deutlich von denen für Buntmetall-Lagerstätten sedimentären Ursprunges. FeS-Gehalte von Zinkblenden aus Brekzienerzen betragen im Durchschnitt 17,0 Gew.% und führen zu einem abgeschätzten Druck von 2,8 kbar. Dieser Druck stimmt mit jenem der für die Obergrenze der Erzbildung aus Flüssigkeitseinschluß-Untersuchungen berechnet wurde überein. Die vorliegende Untersuchung legt eine Entstehung der Lagerstätte durch syntektonische Verdrängung nahe, ein Vorgang, der mit geologischen und paragenetischen Beobachtungen in Dugald River übereinstimmt.

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With 8 Figures     

Korngefügeanalytische Untersuchungen der Siderit-Lagerstätte Hüttenberg (Kärnten)

Zusammenfassung Die mächtigen Sideritvererzungen der Lagerstätte Hüttenberg sind auf Marmorzüge des Saualmkristallins beschränkt, dessen ordovizisch-silurisch-devonisches Alter und dessen durch die variszische, synmetamorphe Orogenese geprägter Bau heute als weitgehend gesichert angesehen wird.Großtektonische Untersuchungen zeigen, daß die B-Achsenhauptrichtungen aller im Bereich der Lagerstätte auftretenden Gesteinstypen, einschließlich derer der vererzten Partien, gleichgerichtet sind.Das wird auch durch die Korngefügeuntersuchungen bestätigt: deutlich tritt sowohl eine B- wie auch S-Tektonitregelung hervor, wobei dieser starken Formung auch das makroskopisch sichtbares als (h0l)-Fläche zuordenbar ist und die aus der Tektonitregelung erschließbaren Achsen in ihrer Richtung mit den variszisch angelegten Groß- und Kleinfalten übereinstimmen.Eine die variszische Orogenese überdauernde Thermometamorphose hat die bestehenden Regelungen nicht verwischt, ein Einfluß einer vorvariszischen oder einer alpidischen Phase ist im Korngefüge nicht nachweisbar.Erhalten sind auch Wachstumsgefügeregelungen, die aber wegen ihrer Mehrdeutigkeit keine klaren Schlußfolgerungen über ihre Entstehung erlauben.Die Korngefügeuntersuchungen bestätigen auch, daß der Metasomatose bei der Ausbildung der Lagerstätte in ihrer heutigen Form eine wesentliche Rolle zukommt. Der Nachweis metasomatischer Prozesse sagt aber nichts über den eigentlichen Eisenanreicherungsvorgang aus und bedeutet keinesfalls, daß der Lagerstätteninhalt durch metasomatischen Stoffaustausch zugeführt wurde.Es wird vielmehr auf eine Mobilisation schon primär vorhandenen Eisens durch Druck- und Temperaturerhöhung während der variszischen Orogenese und der damit verbundenen Thermometamorphose geschlossen; die Bruchtektonik der alpidischen Gebirgsbildungsphase konnte solche lagerstättenbildende Prozesse nur mehr in geringem Maß auslösen.

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Petrofabric analysis of the Hüttenberg siderite deposit, carinthia, Austria

Summary The extensive siderite mineralization of the Hüttenberg deposit is restricted to marble series of the Saualm Crystalline. The Ordovician to Devonian age of this metamorphic complex and its Variscan structure is well substantiated.Large-scale tectonic investigations show that the main directions of the B-axes of all types of rocks occurring within the deposit have the same directions.This is also confirmed by investigations of the grain texture: B- as well as S-tectonite orientation can be found. The macroscopically visibles is also attributed to this strong Variscan folding as (h0l)-plane. The axial directions which can be inferred from this orientation coincide exactly with the Variscan large-scale and small-scale folds. Influence of a pre-Variscan or Alpidic phase can also be observed. There is also a distinct orientation of growth fabric. No clear conclusions could be drawn, however, as to their origin. The detection of metasomatic processes neither gives any information as to the process of enrichment nor does it mean that the entire content of the deposit has been added by metasomatic exchange of matter. It is concluded that a mobilization of already existing iron has taken place during the Variscan orogenesis. Such depositional processes could be released to a minor extent only by the fracture tectonics of the Alpidic orogenesis. Thus, quantitative evidence is provided for the first time to show that this metasomatic deposit has, in fact, been derived from pre-metamorphic sedimentary iron concentrations.

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Mit 3 Abbildungen und 24 Diagrammen     

New mineral data from the kamafugitecarbonatite association: The melilitolite from Pian di Celle, Italy

Summary A detailed mineralogical investigation of a Pian di Celle sill rock (San Venanzo, Italy), classified asmelilitolite and associated withvenanzite and carbonatitic pyroclasts, revealed new and rare mineral parageneses, considered as characteristic of thekamafugite-carbonatite association. These are formed by several accessory minerals, including minerals of the cuspidine family, götzenite, khibinskite, minerals of the rhodesite- delhayelite- macdonaldite family, pyrrhotite, bartonite and (Fe, Ni, Co) monoarsenide, mostly optically and chemically identified also in fluid inclusions. The chemical composition of these minerals and their probable crystallisation succession, deduced from textural relationships, demonstrates extensive atomic substitutions, notably for Ca, Ti, Mg and alkali, essentially reflecting high concentrations of REE, Sr, Ba, Nb and Zr, which significantly varied during crystallisation. Molecular alkali excess over Al and high Ca content in (H₂O, F, CO₂)-rich, Siundersaturated liquid(s) are considered the dominant factors in controlling the stability of disilicate-type minerals. Separation of the carbonatite liquid from the silicate magma, constrained by textural and fluid inclusion data, was fundamental in moving the residuum onto a strongly peralkaline trend which stabilised the sulphides under changed redox conditions.

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Die Bedeutung seltener und neuer Mineral-Paragenesen aus der kamafugit-karbonatit-Assoziation: Der melilitolit von San Venanzo, Italien

Zusammenfassung Eine eingehende mineralogische Untersuchung eines Lagerganges von Pian di Celle, der als Melilitolit klassifiziert and mit Venanzit and karbonatitischen Pyroklasten assoziiert ist, ergab neue and seltene Mineral-Paragenesen, die als charakteristisch für die Kamafugit-Karbonatit-Assoziation gelten. Diese bestehen aus verschiedenen akzessorischen Mineralien, darunter Perovskit, Cuspidin, Götzenit, Khibinskit, Delhayelit, Macdonaldit, Bardonit and (Fe, Ni, Co) Monoarsenit; diese werden in Flüssigkeitseinschlüssen mit optischen and chemischen Methoden identifiziert. Die chemische Zusammensetzung dieser Minerale and ihre wahrscheinliche Kristallisationsabfolge, aus texturellen Beziehungen abgeleitet, zeigt extensive Substitutionen, vor allem für Ca, Ti, Mg and Alkelien, die im wesentlichen hohe Gehalte an SEE, Sr, Ba, Mb and Zr andeuten, die während der Kristallisation beträchtlichen Schwankungen unterlagen. Molekularer Alkali überschuß über Al in (H₂O, F, CO₂)-reichen Si-untersättigten Fluiden werden als wichtigste Faktoren für die Stabilität von Mineralen des DisilikatTyps gesehen. Trennung des Karbonatites vom Silikat, die durch texturelle und Flüssigkeitseinschluß-Daten genau fixiert werden konnte, war wichtig für die Verschiebung des Residuums auf einen deutlich peralkalinen Trend, welcher die Sulfide unter veränderten Redox-Bedingungen stabilisieren konnte.

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With 2 Figures     

Platinum-group minerals in chromitites from the Eastern Rhodope ultramafic complex,Bulgaria

Summary The podiform chromitites investigated in the course of this study occur in intensely serpentinized dunites and peridotites of unknown age (paleozoic or older) within a metamorphic complex consisting of gneisses, amphibolites and marbles. Concentrations of platinum group elements (PGE) and the distribution of platinum group minerals (PGM) have been investigated in the chromitite occurrences of Dobromirci and Pletene.PGE concentrations in chromitites vary from 787 to 891 ppb (Dobromirci). The highest value was recorded in chromite ore from Pletene (1274 ppb). The enrichment is due to high contents of Os, Ir and Ru, whereas the contents of Rh, Pt and Pd are relatively low. The Ru-contents (480-600 ppb) are remarkable and correspond to the average content in chondrite Cl. Chondrite-normalized PGE distribution patterns of chromitites of both localities reveal a distinctly negative trend from Ru to Pd, which is typical for chromites from ophiolites.Irrespective of their chemical composition, most chromites carry numerous PGM inclusions which have formed during the magmatic stage at high sulphur fugacity (fs₂). In addition to laurite, the main mineral, there are sulpharsenides of Ru-Ir-Os (ruarsite, irarsite, osarsite).Textural aspects and the results of chemical analyses show that the concentration of PGE is not caused by substitution in the lattice of chromite, but by magmatic formation of discrete PGM before or contemporaneously with chromite. All PGM apparently remained unaltered. No evidence for remobilization or redistribution of PGE by serpentinization has been found.

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Minerale der Platinggruppe in Chromititen des Ultramafit-Komplexes des Ost-Rhodopen Massivs, Bulgarien

Zusammenfassung Die untersuchten podiformen Chromite tretey in stark serpentinisierten Duniten und Peridotiten unbekannten Alters (paläozoisch oder älter) innerhalb eines hochmetamorphen Komplexes auf, der aus Gneisen, Amphiboliten und Marmoren besteht. In den Chromitit-Vorkommen von Dobromirci und Pletene wurden Konzentrationen der Elemente der Platingruppe (PGE) und die Verteilung der Minerale der Platingruppe (PGM) untersucht.Die PGE-Konzentration der Chromitite variiert zwischen 787 und 891 ppb (Dobromirci). Die höchste Konzentration wurde im Chromiterz aus Pletene (1274 ppb) gefunden. Die Anreicherung geht auf hohe Beteiligung von Os, Ir und Ru zurück, da die Gehalte an Rh, Pt und Pd relativ niedrig sind. Auffallend hoch sind die Ru-Gehalte (480-600 ppb), die dem mittleren Gehalt im Chondrit Cl entsprechen. Chondritnormalisierte PGE-Verteilungsmuster von Chromititen beider Lokalitäten zeigen einen stark negativen Trend von Ru zu Pd, der für Ophiolith-Chromite typisch ist.Unabhängig von ihrem Chemismus führen die meisten Chromite zahlreiche PGME-Einschlüsse, die sich magmatisch bei hoher Schwefelfugazität (fS₂) gebildet haben. Neben dem Hauptmineral Laurit, wurden Sulfarsenide von Ru-Ir-Os (Ruarsit, Irarsit, Osarsit) festgestellt.Texturelle Merkmale der PGM und Ergebnisse der chemischen Analysen führen zu der Schlußfolgerung, daß die Konzentration der PGE nicht auf eine Substitution in Chromit, sondern auf die Frühbildung der selbständigen PGM vor oder gleichzeitig mit den Chromiten zurückzuführen ist. Die PGM zeigen keine Alterationserscheinungen. Es wurden keine Hinweise für eine Remobilisation oder Umsetzung der PGE durch Serpentinisierung gefunden.

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With 7 Figures     

Environment of stratiform sulphide deposition; variation in Mn:Fe ratio in host rocks at Heath Steele Mine,New Brunswick,Canada

The varying response of Fe and Mn to changes in pH and Eh suggests that their ratio may be a sensitive indicator of changes in environment of deposition of sedimentary rocks. A volcanic-sedimentary model for the deposition of a massive stratiform sulphide deposit in northern New Brunswick is proposed and the physico-chemical nature of the various environments discussed. The disposition of the Mn:Fe ratios in sedimentary rocks surrounding the sulphide deposit is entirely consistent with the proposed model.

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Zusammenfassung Die unterschiedliche Reaktion von Fe und Mn auf Veränderungen in pH und Eh weist darauf hin, daß ihr Verhältnis ein empfindlicher Indikator für Milieuänderungen bei der Ablagerung von Sedimentgestein sein könnte. Für den Absatz einer massiven schichtförmigen Sulfidlagerstätte im nördlichen Brunswick wird ein vulkano-sedimentäres Modell vorgeschlagen und die physikalisch-chemische Natur der verschiedenen Milieus besprochen. Die Verteilung der unterschiedlichen Fe:Mn-Verhältnisse in dem die Sulfidlagerstätte umgebenden Sedimentgestein deckt sich völlig mit dem angenommenen Modell.

     

Metallogeny of the Rapakivi granites

Summary Two major types of ore deposits occur with Proterozoic rapakivi granite plutons: (1) greisen-, vein-, und skarn-type Sn(-W-Be-Zn-Cu-Pb) deposits associated with specialized late-stage granites, and (2) Fe oxide-Cu (-U-Au-Ag) deposits.The Sn-polymetallic deposits are usually hydrothermal greisen- and vein-type occurrences (Rondönia and Amazonas in Brazil, southeastern Missouri, southern Finland, the Ukraine, India); skarn-type deposits occur in the Pitkdranta ore field, Russian Karelia. The deposits are closely associated with topaz-bearing microcline-albite granites which occur as autometamorphosed late intrusive phases of the 1.0 to 1.7 Ga granite plutons and show the characteristics of Phanerozoic tin granites: high Sn, Li, Rb, Ga, Nb, and F, low Ba, Sr, Ti, and Zr, and a strong negative Eu anomaly. The anomalous geochemical character is interpreted to be in part magmatic, in part metasomatic in origin.The huge Olympic Dam deposit in South Australia is a hydrothermally mineralized hematite breccia complex in a 1.59 Ga rapakivi granite pluton. The deposit contains over 2000 million tons of ore with 1.6% Cu, 0.06% U₃O₈, 3.5 ppm Ag, and 0.6 ppm Au. The apatite-bearing Fe and Fe-Cu deposits of southeastern Missouri are associated with volcanics of the St. Francois Mountains ring complexes. The principal ore minerals are magnetite and hematite, locally also Cu sulphides. With more than 30 Fe deposits, the St. Francois Mountains constitute a major Fe provice.

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Metallogenese der Rapakivi-Granite

Zusammenfassung Mit proterozoischen Rapakivi-Granitplutonen treten zwei Haupttypen von Erzlagerstätten auf: (1) greisen-, gang- und skarnartige Sn(-W-Be-Zn-Cu-Pb)-Lagerstätten, die mit speziellen Graniten eines Spätstadiums verbunden sind und (2) Fe-Oxid-Cu (-U-Au-Ag)-Lagerstätten.Die Sn-Polymetall-Lagerstätten sind normalerweise hydrothermale greisen- und gangartige Vorkommen (Rondônia und Amazonas in Brasilien, SE Missouri, S Finnland, Ukraine, Indien), skarnartige Lagerstätten treten im Erzrevier von Pitkäranta in Russisch-Karelien auf. Die Lagerstätten sind eng mit Topas-führenden Mikroklin-Albit-Graniten verbunden, die als autometamorphisierte spätintrusive Phasen der 1,0 bis 1,7 Ga alten Granitplutone auftreten und die charakteristischen Merkmale von phanerozoischen Zinn-Graniten zeigen: hohes Sn, Li, Rb, Ga, Nb und F, niedriges Ba, Sr, Ti und Zr und eine stark negative Eu-Anomalie. Die Ursache des anomalen geochemischen Charakters wird zum Teil als magmatisch, zum Teil als metasomatisch interpretiert.Die riesige Lagerstätte von Olympic Dam in Südaustralien ist ein Komplex aus hydrothermal mineralisierter Hämatit-Brekzie in einem 1,59 Ga alten Rapakivi-Granitpluton. Das Vorkommen enthält über 2000 Millionen Tonnen Erz mit 1,6% Cu, 0,06% U₃O₈, 3,5 ppm Ag und 0,6 ppm Au. Die Apatit-führenden Fe- und Fe-Cu-Lagerstätten von SE Missouri sind mit Vulkaniten der Ringkomplexe in den St. Francois Mountains assoziiert. Die wichtigsten Erzminerale sind Magnetit und Hämatit, lokal auch Cu-Sulfide. Mit mehr als 30 Fe-Lagerstätten stellen die St. Francois Mountains eine bedeutende Fe-Provinz dar.

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With 3 Figures     

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

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

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Eine Untersuchung der Flüssigkeitseinschlüsse in den Seltenelementpegmatiten von Sinceni in Swaziland

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

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With 4 Figures