Further analyses of radiogenic minerals from the Bidjovagge gold-copper deposit,Finnmark, Northern Norway

Summary We recently reported U/Pb and Sm/Nd dates on davidite from albitic felsites hosting the gold-copper mineralization of the Bidjovagge gold-copper deposit of northern Norway (69°17N, 22°29E). Isotopic dating of the north-south trending Proterozoic Kautokeino greenstone belt host rocks is sparse and confirmation of the dates was desirable, since the U/Pb data in particular were highly discordant and therefore somewhat uncertain.We have now supplemented the earlier measurements with U/Pb dating of uraninite from the felsites. The new uraninite data yield a well defined upper intersection with the concordia at 1837 ± 8 Ma, somewhat younger than the age of 1885 ± 18 Ma obtained on the davidites. The fact that the two minerals are apparently different in age lends support to the suggestion of a metamorphic origin of this deposit since a rather long period of cooling subsequent to metamorphism is indicated.

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Weitere Analysen von radiogenen Mineralen aus der Bidjovagge, Gold-Kupfer Lagerstätte, Finnmark, Nord-Norwegen

Zusammenfassung Wir haben erst kürzlich über U/Pb and Sm/Nd Daten von Davidit aus Albit-reichen, felsischen Gesteinen, in denen die Gold-Kupfer Mineralisation der Bidjovagge GoldKupfer Lagerstätte in Nord-Norwegen (69°17N, 22°29E) aufsitzt, berichtet. Es gibt wenige Isotopen-Datierungen der Gesteine, des N-S streichenden, proterozoischen Kautokeino Greenstone Belt. Außerdem ist eine Bestätigung der existierenden Daten wünschenswert, denn die bisherigen U/Pb Daten sind sehr widersprüchlich und unklar.Nun konnten wir die früheren Messungen mit U/Pb Daten von Uraninit aus den felsischen Gesteinen ergänzen. Die neuen Daten ergeben einen gut definierten Schnitt mit der Konkordia bei 1837 ± 8 Millionen Jahre, und sind damit etwas jünger als das von den Daviditen stammende Alter von 1885 ± 18 Millionen Jahre. Die Tatsache, daß diese beiden Minerale ein offensichtlich unterschiedliches Alter zeigen, unterstützt die Ansicht, daß die Lagerstätte metamorphen Ursprungs ist, wobei eine lange Periode der Abkühlung nach der Metamorphose zu vermuten ist.

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With 3 Figures     

Zircon U/Pb and Pb/Pb geochronology of the Rastenberg granodiorite,South Bohemian Massif,Austria

Summary A combined zircon typology, zircon Pb-Pb evaporation, and conventional U-Pb study of the late- to post-tectonic Rastenberg granodiorite yields the following results: Typological investigations show two distinguishable zircon populations. Type l: subtype S24 ofPupin, colourless to slightly pink, clear to turbid, often with cores, few to abundant inclusions, long prismatic; type 2: subtype S4 ofPupin, colourless to reddish or slightly pink, clear to slightly turbid, no visible cores, abundant inclusions, tabular habit, short prismatic.At least 4 different zircon-forming events can be distinguished: Inherited cores with ages around 623±22Ma and single ages > 1206Ma from type 1 zircons imply the reworking of rocks derived from Cadomian and Proterozoic to Archean crust. Ages around 353±9Ma from type 1 zircons are interpreted as timing a first magma formation or the onset of a long-lasting magma-generating event during the Variscan plutonism in the South Bohemian pluton. The actual intrusion of the granodioritic magma into the middle crust took place around 338±2Ma (type 2 and rims of type 1 zircons).Only type 1 zircons are found as inclusions in large K-feldspar phenocrysts providing evidence that these phenocrysts have grown before the 338Ma event and may be as old as 353 Ma.[]

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Zirkon U/Pb und Pb/Pb Geochronologie des Rastenberger Granodiorits, südliche Böhmische Masse, Österreich

Zusammenfassung Zirkon-typologische Untersuchungen, Einzelzirkon Pb-Pb-Evaporations- und konventionelle U-Pb-Altersbestimmungen an Gesteinen des spät- bis postkinematischen Rastenberger Granodiorits geben folgende Resultate: Typologisch lassen sich zwei Zirkonpopulationen unterscheiden: Typ 1: S24 Subtyp vonPupin, farblos bis leicht rosa, klar bis getrübt, häufig mit Kernen, wenige bis viele Einschlüsse, lang prismatisch; Typ 2: S4 Subtyp vonPupin, farblos bis rötlich oder leicht rosa, klar bis leicht getrübt, keine sichtbaren Kerne, viele Einschlüsse, flachtafeliger Habitus, kurzprismatisch.Mindestens 4 unterschiedliche Altersgruppen lassen sich unterscheiden: Ererbte Kerne von Typ 1 Zirkonen mit Altern um 623±22Ma und einzelnen Altern > 1206Ma sprechen für die Aufarbeitung von Gesteinen, die von cadomischen und proterozoischen bis archaischen Gesteinen im Krustenbereich des Südböhmischen Plutons abstammen könnten. Alter um 353±9Ma von Typ 1 Zirkonen werden einer ersten magmatischen Phase oder dem Beginn der Krustenaufschmelzung im Zuge der Bildung der variszischen Plutonite zugeordnet. Die eigentliche Intrusion des Granodiorits um 338±2Ma wird mit Typ 2 und mit Randpartien von Typ 1 Zirkonen erfaßt.In den großen K-Feldspat-Phänokristallen finden sich nur Zirkone vom Typ 1. Dies deutet darauf hin, daß die Phänokristalle vor dem 338Ma Ereignis gebildet wurden, eventuell also bis 353Ma alt sein können.

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With 6 Figures     

Sulphur isotopes from the gruvåsen sulphide skarn deposit,Bergslagen, Sweden

Summary The Gruvåsen sulphide skarns in Western Bergslagen are hosted by a sequence of marbles and metacherts, intruded by a number of thin mafic sills and dykes of midProterozoic age. The sulphide skarns show a zonal distribution with Cu-Zn-Fesulphide-rich pyroxene skarns (± scheelite, molybdenite, cassiterite, bismuth) in the central, and Zn-Fe-Pb-As-sulphide-rich amphibole skarns in the peripheral zones of mineralization. The sulphide skarns in the central zone are closely related to a phase of local potassic alteration that affected the marbles, cherts and mafic intrusions. ³⁴S values of sulphides range between + 0.5 and + 1.3% for the central zone, and between-1.4 and + 1.5% for the peripheral zone. Sulphide-pair sulphur isotope geothermometry (Ohmoto and Rye, 1979) yields temperatures around 555°C corresponding with the temperature of 550–600°C estimated from silicate and sulphide parageneses. Although the Gruvâsen deposit is situated close to the Filipstad-type granitic intrusion, this granite is unlikely to have a genetic relationship with the sulphide mineralization, because the sulphide skarns were deformed at about 1,860 Ma, whereas the postkinematic Filipstad-type granite is dated at +- 1,640Ma (Oen, 1982). Hydrothermal fluids at estimated temperatures around 550°C, presumably heated by the coeval solidifying mafic sills and dykes, are considered responsible for the dissolution and transport of sulphur from the mafic rocks, and of metals from both mafic and felsic rocks underlying the Gruvåsen marbles, and for the redeposition of metals and sulphur in the Gruvåsen sulphide skarn deposit.

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Schwefelisotopen der Gruvåsen Sulfid-Skarnlagerstätte, Bergslagen, Schweden

Zusammenfassung Die sulfidischen Skarne von Gruvåsen, West-Bergslagen, sitzen in Mergeln and Metaquarziten auf, die von zahlreichen mitelproterozoischen, geringmächtigen mafischen Sills und Gängen durchdrungen werden. Die Sulfid-Skarne sind zoniert. Im zentralen Bereich der Mineralisation treten Cu-Zn-Fe-sulfidreiche Pyroxen-Skarne auf (+- Scheelit, Molybdenit, Cassiterit, Wismuth), während die Randzonen vorwiegend aus Zn-Fe-Pb-As-sulfidreichen Amphibol-Skarnen bestehen. Die zentralen Skarnanteile zeigen engen Zusammenhang mit einer lokalen K-Alteration der Mergel, Metaquarzite und mafischen Intrusionen. In der zentralen Zone liegen die ³⁴ S-Werte der Sulfide zwischen + 0.5 und + 1.3%, in der Randzone zwischen - 1.43 und + 1.5%. SchwefelisotopenGeothermometrie von Sulfidpaaren (Ohmoto & Rye, 1979) ergaben Temperaturen um 550°C. Diese stimmen mit den Temperaturen aus den Silikat- und Sulfidparagenesen von 550–600°C gut überein. Obwohl die Gruvåsen Lagerstätte nahe der FilipstadTyp Granitintrusion liegt, erscheint eine genetische Verbindung mit der Sulfidmineralisation unwahrscheinlich, da die Sulfid-Skarne ein Deformationsalter von 1860 Mio zeigen, während der postkinematische Filipstad-Typ Granit auf +- 1640 mio datiert ist (Oen, 19982). Es wird vermutet, daß hydrothermale Lösungen, die durch die erstarrenden mafischen Sills und Gänge auf etwa 550°C aufgeheizt worden sind, für die Vererzung verantwortlich sind. Der Schwefel kann aus den mafischen Gesteinen bezogen werden, die Metalle aus mafischen und felsischen Gesteinen, die die Gruvåsen Mergel unterlagern. Hydrothermale Aktivität verursachte Lösung, Transport und Umlagerung des Schwefels und der Metalle in die Gruväsen Sulfid-Skarn Lagerstätte.

     

Petrology and geochemistry of sphalerite from the Cambrian VHMS deposits in the Rosebery-Hercules district,western Tasmania: Implications for gold mineralisation and Devonian metamorphic-metasomatic processes

Summary Sphalerite is the major ore mineral in the Zn-rich, volcanic-hosted massive sulphide deposits of western Tasmania. These deposits have been affected by regional metamorphism to upper greenschist facies, and associated tectonic deformation related to the Devonian Tabberabberan Orogeny. The southern end of the Rosebery deposit has undergone metasomatic replacement related to a post-orogenic Devonian granite intrusion.Sphalerite from VHMS deposits in the Rosebery district varies widely in colour, grain size and texture. Compositional variation of the sphalerites was studied for three purposes (1) to investigate effects of the Devonian overprinting, (2) to provide pressure (depth) estimates at the time of Fe-S-O replacement during the Devonian, and (3) to deduce the effect ofa _FeS(a _{S 2}) on gold deposition and subsequent remobilisation.Sphalerite from the Rosebery deposit shows an FeS range from 2.0 to 20.0 mole%, with a bimodal distribution; a mode of 16.0 mole% FeS was noted for the F(_J) lens where Devonian metasomatism prevailed, whereas a mode of 2.4–4.0 mol% FeS was found for the other lenses. Sphalerite from the Hercules deposit has a range of 2.0–10.0 mole% FeS, whereas sphalerite from the South Hercules deposit ranges from 4.0-12.0 mole% FeS. VHMS sphalerites also contain minor copper, manganese and cadmium.The bimodal distribution of FeS content in Rosebery sphalerite suggests that the primary VHMS mineralisation underwent at least two periods of post-depositional re-equilibration. The FeS content in sphalerite in equilibrium with hexagonal pyrrhotite and pyrite indicates that the Devonian replacement occurred at a pressure off 3.0 ± 0.5 kb, corresponding to 8.0 ± 0.1 km depth.The relationship between FeS content in sphalerite and gold grades at Rosebery, Hercules and South Hercules displays complex patterns that reflect either variations in the initial depositional conditions an the seafloor (pH, temperature anda _{S 2}), or later Devonian metamorphic and metasomatic recrystallisation.Zusammenfassung Zinkblende ist das dominierende Erzmineral in den Zn-reichen, in vulkanischen Gesteinen beheimateten, massiven Sulfidlagerstätten West-Tasmaniens. Diese Lagerstätten sind von einer Regionalmetamorphose der oberen Grünschieferfazies und einer assoziierten Deformation, die der devonischen Tabberabberan Orogenese zuzuschreiben ist, überprägt worden. Das Südende der Rosebery Lagerstätte ist von einer metasomatischen Verdrängung, die mit einer post-orogenen, devonischen Granitintrusion im Zusammenhang steht, erfaßt worden.Die Zinkblende von VHMS Lagerstätten des Rosebery Distriktes variiert weitgehend in ihrer Farbe, Korngröße und Textur. Die Variation der chemischen Zusammensetzung der Zinkblende wurde aus drei Gründen untersucht: (1) um die Effekte der devonischen Überprägung zu studieren, (2) um zu Abschätzungen des Druckes (Tiefe) zur Zeit der Fe-S-O Verdrängung während des Devons zu gelangen, und (3) um die Auswirkung von^aFeS (^aS2) auf die Goldablagerung und folgende Remobilisation abzuleiten.Der FeS Gehalt der Zinkblende der Rosebery Lagerstätte reicht von 2.0 bis 20.0 Mol%, mit einer bimodalen Verteilung; ein Maximum bei 16.0 Mol% FeS ist für die F(_J) Linse charakteristisch, wo devonische Metasomatose vorherrscht, während ein zweites Maximum bei 2.0–4.0 Mol% FeS bei den anderen Linsen festgestellt wurde. Der FeS Gehalt der Zinkblende der Süd-Hercules Lagerstätte reicht von 4.0 bis 12.0 Mol%. Die VHMS Zinkblenden führen auch untergeordnet Kupfer, Mangan und Cadmium.Die bimodale Verteilung des FeS Gehaltes in der Rosebery Zinkblende läßt vermuten, daß die VHMS Mineralisation, nach ihrer Bildung, von mindestens zwei Perioden der Reequilibrierung erfaßt worden ist. Der FeS Gehalt in der Zinkblende im Gleichgewicht mit hexagonalem Pyrrhotin und Pyrit weist darauf hin, daß die devonische Verdrängung bei einem Druck von 3.0 ± 0.5 kb, vergleichbar mit 8.0 ± 0.1 km Tiefe, stattgefunden hat.Der Zusammenhang des FeS Gehalt in der Zinkblende mit den Goldgehalten in Rosebery, Hercules und Süd-Hercules ist komplex und spiegelt entweder unterschiedliche, primäre Bildungsbedingungen am Meeresboden (pH, Temperatur und^aS₂), oder spätere, devonische metamorphe und metasomatische Rekristallisation wider.

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Petrologie und Geochemie der Zinkblende aus der kambrischen VHMS Lagerstätte im Roseberry-Hercules Distrikt, West-Tasmanien: Hinweise für Goldmineralisation und devonische, metamorphe-metasomatische Prozesse

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With 14 Figures     

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     

Fluid inclusion, stable isotope and Ar-Ar evidence for the age and origin of gold-bearing quartz veins at Mont Chemin, Switzerland

Summary A new Swiss gold occurrence at Mont Chemin, comprising gold-bearing quartz veins, displays many characteristics that are typical of mesothermal gold deposits within the Alps and globally. The most notable of these features are: i) the presence of NaCl-H₂O-CO₂-bearing fluid with an XCO₂ of approximately 0.016 and NaCl equivalents in the range 4.6 to 10.6 weight percent, ii) greenschist formational temperatures and pressures in the range 265-285 °C and 700-1400 bars; and iii) the proximity of the occurrence to the Rhone-Simplon Line, a deep crustal structure in the Swiss Alps.Corrected Ar-Ar data for hydrothermal adularia, considered to be contemporaneous with mineral deposition from the gold-bearing fluid, yields an age of 9.9 ±1.0 Ma. Geothermal gradients and uplift rates derived from the Ar-Ar age data and the geothermometry are in agreement with existing data for this region, and indicate that the hydrothermal activity at the Mont Chemin gold occurrence records one of the last Alpine metamorphic events in the northeastern Mont Blanc massif.Temperature estimates from fluid-muscovite-quartz-feldspar equilibrium and oxygen isotope thermometry of coexisting adularia and quartz are combined with the fluid inclusion isochores to derive depositional pressures. These data yield geothermal gradients on the order of 50 °C/km and uplift rates of 0.44 mm/a for the NE portion of the Mont Blanc massif.

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Evidenz aus Flüssigkeitseinschluß-, stabilen Isotopen- und Ar- Ar Daten fü r das Alter und den Ursprung Gold führender Quarzgänge am Mont Chemin, Schweiz

Zusammenfassung Ein neues Schweizer Goldvorkommen am Mont Chernin, es handelt sich um Goldführende Quarzgänge, zeigt viele Charakteristika, die für mesothermale Goldlagerstätten der Alpen und weltweit typisch sind: i) Die Anwesenheit von NaCl-H₂O-CO₂ Fluiden mit einem XCO₂ von ca. 0.016 und NaCl zwischen 4.6 und 10.6 Gew. % Äquiv.ii) Grünschieferfazielle Bildungstemperaturen und -drucke von 265-285°C bzw. 7001400bar. iii) Die Nähe der Vorkommen zur Rhone-Simplon Linie, einer tiefgreifenden Struktur in der Kruste der Schweizer Alpen.Korrigierte Ar-Ar Daten von hydrothermalem Adular, der als zeitgleich mit den Minerallagerstätten gebildet, angesehen wird, ergaben ein Alter von 9.9 ± 1.0 Ma. Die aus aus den Ar-Ar Daten bestimmten geothermalen Gradienten und Hebungsraten und die Ergebnisse der Geothermometrie stimmen mit bisher existierenden Daten aus dieser Region überein und zeigen, daß die hydrothermale Aktivität in den Goldvorkommen des Monte Chemin eines der letzten alpidischen metamorphen Ereignisse im nordöstlichen Mont Blanc Massiv darstellt.Temperaturabschätzungen aus Fluid-Muscovit-Quarz-Feldspat Gleichgewichten und Sauerstoffisotopen-Thermometrie an koexistierendem Quarz und Adular werden mit den Isochoren der Flüssigkeitseinschlüsse kombiniert, um die Bildungsdrucke abzuleiten. Diese Daten ergeben geothermische Gradienten in der Größenordnung von ca. 50 °C/km und Hebungsraten von 0.44 mm/Jahr für den Nordostteil des Mont Blanc Massives.

     

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

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

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

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

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With 7 Figures     

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.

     

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

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

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

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

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

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.

     

Chemical differences between minerals from mineralizing and barren intrusions associated with molybdenum mineralization at Climax,Colorado

Summary At Climax, comagmatic igneous intrusions can be subdivided into two groups, mineralizing stocks which are parent intrusions for Mo orebodies and barren stocks. Magmatic biotites in mineralizing stocks are similar to hydrothermal biotites in that they contain a greater proportion of Si-enriched and Ti-depleted compositional domains than do magmatic biotites in barren stocks. A similar trend of Si-enrichment correlated with Ti-depletion is also recorded in biotites from the Bingham porphyry copper deposit. Such trends are attributed to vapour exsolution associated with mineralization. Mo concentrations of magmatic biotites, as determined by ion-probe analysis, from mineralizing stocks (av. 40 gg/g) and barren stocks (av. 33 /g) at Climax are similar, being in the same order of magnitude as magmatic biotite Cu concentrations in mineralizing and barren (type A) intrusions in North American porphyry copper deposits (Hendry et al., 1985). These Cu and Mo values are more than a factor of 10 lower than Cu concentrations commonly recorded in magmatic mafic phases in barren (type B) South West Pacific and Australian granitic systems that are temporally distinct from mineralizing events, and are consistent with the magmatic-hydrothermal origin for the Climax deposits proposed by White et al. (1981).

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Chemische Charakteristika von Mineralen aus erzführenden und erzfreien Intrusionen im Bereich der Molybdänlagerstätte Climax, Colorado

Zusammenfassung Zwei Gruppen komagmatischer Intrusivkörper können im Bereich der Molybdän-Lagerstätte Climax, Colorado, unterschieden werden: Mineralisierende Intrusiva, die Stammagmen für Molybdän-Erzkörper darstellen, und erzfreie Intrusiva. Magmatische Biotite in mineralisierenden Intrusiva sind hydrothermalen Biotiten insofern ähnlich, als sie einen größeren Anteil von Si-angereicherten und Ti-verarmten Bereichen enthalten als magmatische Biotite in erzfreien Intrusiva. Ein ähnlicher Trend von Si-Anreicherung, die mit Ti-Verarmung korreliert werden kann, ist auch in Biotiten aus der Porphyry-copper-Lagerstätte Bingham bekannt geworden. Derartige Trends werden auf Entmischung von Dampfphasen in Zusammenhang mit der Mineralisation zurückgeführt.Molybdän-Konzentrationen von magmatischen Biotiten in Climax wurden mit der Ionensonde bestimmt und zeigen in mineralisierenden und erzfreien Intrusiva ähnliche Werte, i.e., 40 p/g bzw. 33 gg/g. Diese Werte liegen in derselben Größenordnung wie Kupferkonzentrationen in magmatischen Biotiten aus vererzten und erzfreien (Typ A) Intrusionen im nordamerikanischen Porphyry-copper-Lagerstätten (Hendry et al., 1985). Diese Kupfer- und Molybdänwerte sind um den Faktor 10 niedriger als Kupferkonzentrationen, die man gewöhnlich in magmatischen mafischen Phasen in erzfreien (Typ B) Granitsystemen im südwestlichen Pazifik und Australien nachgewiesen hat. Diese sind zeitlich einer anderen Entstehungsperiode zuzuordnen als die erzbildenden Vorgänge, und dies stimmt wiederum mit der magmatisch hydrothermalen Entstehung der Lagerstätten von Climax überein, wie sie vonWhite et al. (1981) vorgeschlagen worden ist.

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With 4 Figures     

A window to the operation of microplate tectonics in the Tethys Ocean: the geochemistry of the Samothrace granite,Aegean Sea

Summary The island of Samothrace, northeastern Aegean Sea, consists of five main geological units: (i) A basement unit consisting of low grade metamorphic rocks (metapelites, marbles, metavolcanic rocks, and a metaconglomerate); (ii) an ophiolitic complex with K-Ar hornblende date of 154 ± 7 and 155 ± 7 Ma; (iii) A granite intrusion with biotite K-Ar dates of 14.5 ± 0.3 and 14.5 ± 0.5 Ma, and a contact metamorphic event dated at 40.9 + 2.2 Ma; (iv) a unit of Cenozoic volcanic rocks: orogenic volcanism apparently occurred in two cycles with Upper Eocene tholeiitic to calc-alkaline volcanic rocks and post-Eocene high-K andesites to trachytes. (v) Quaternary clastic sedimentary rocks which occur around the peripheral parts of the island. The granitic intrusion is predominantly a hornblende-biotite granite, granodiorite or quartz monzonite, with porphyritic variants and mafic enclaves. The pluton is cut by granophyre, aplite and rare granodioritic veins. All lithological units of the Samothrace intrusion show smooth and continuous major element trends and similar chondrite- and Ocean Ridge Granite-normalized incompatible element profiles. ORG-normalized incompatible element contents of Hf, Zr, Sm are explained with fractionation close to the normalizing values Y and Yb contents combined with high K/Yb ratios; Rb and Th are significantly enriched relative to Nb and Ta. In Y-Nb and Rb-SiO₂ space most samples of the Samothrace granite, plot in the volcanic arc and the syn-collisional granite fields. In Y + Nb-Rb space they are equally distributed within and transgress these two domains. The geochemical and regional data suggest a subduction or collision environment but biotite mineral data do not support a collisional setting for magma genesis. The Samothrace granite was probaby associated with a post-collisional domain after the closure of the Axios section of the Tethys Ocean.

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Ein Einblick in das Wirken von Mikroplattentektonik in der Tethys—Die Geochemie des Samothrake Granites, Agäisches Meer

Zusammenfassung Die Insel Samothrake in der nordöstlichen Ägäis besteht aus fünf geologischen Haupteinheiten: (i) einem schwach metamorphen Basement (Metapelite, Marmore, Metavulkanite und Metakonglomerate); (ii) einem ophiolithischem Komplex, der mit K-Ar Datierungen an Hornblende ein Alter von 154 ± 7 und 155 ± 7 Ma ergab; (iii) ein granitischer Intrusionskörper mit K-Ar Altern an Biotit von 14.0 ± 0.3 und 14.5 ± 0.5 Ma und einem kontaktmetamorphen Ereignis, das mit 40.9 ± 2.2 Ma datiert ist; (iv) eine Abfolge känozoischer Vulkanite, wobei der orogene Vulkanismus offensichtlich in zwei Zyklen ablief mit tholeiitischen bis kalkalkalischen Vulkaniten im oberen Eozän und high-K Andesiten bis Trachyten im post-Eozän; (v) quartären klastischen Sedimentgesteinen, die im Randbereich der Insel auftreten. Die Granitintrusion setzt sich hauptsächlich aus Hornblende-Biotitgraniten, Granodioriten oder Quarzmonzoniten mit teilweise porphyrischen und mafischen Enklaven enthaltenden Varietäten zusammen. Der Pluton wird von Granophyren, Apliten und seltener von granodioritischen Gängen durchschlagen. Alle lithologischen Einheiten der Samothrake Intrusion zeigen kontinuierliche Hauptelementtrends und ähnliche Chondrit und ORG-normalisierte inkompatible Elementprofile. Die Gehalte an den inkompatiblen Elementen Hf, Zr, Sm sind sehr ähnlich denen von ozeanischen Graniten (ORG). Die niedrigen Y und Yb-Gehalte und die hohen K/Yb Verhältnisse werden durch Fraktionierung erklärt. Rb und Th sind signifikant angereichert im Vergleich zu Nb und Ta. In Y-Nb und Rb-SiO₂ Diagrammen plotten die meisten Proben des Samothrake Granites im Feld der vulkanischen Inselbogen- und Synkollisionsgranite. Im Y + Nb-Rb Diagramm zeigt sich eine gleichmäßige und überlappende Verteilung. Die geochemischen und regionalen Daten weisen auf einen Subduktions- oder Kollisionsbereich hin, obwohl die Biotitzusammensetzungen nicht für eine Bildung der Magmen in einem Kollisionsbereich sprechen. Die Bildung des Samothrake Granites steht möglicherweise mit post-Kollisionstektonik nach dem Schließen der Axioszone in der Tethys in Zusammenhang.

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With 7 Figures     

Carbonatite dykes at bayan Obo,inner Mongolia,China

Summary Calcite-rich dykes occur in the thrust fold belt near the Bayan Obo rare earth element (REE) deposit. They cut a thrust inlier of granitic migmatite within folded Bayan Obo Group sediments of Proterozoic age. Cathodoluminescence, X-ray fluorescence and microprobe studies show that the rock is a calcite carbonatite with Sr-Mn-bearing calcite, magnesio-riebeckite, apatite, pyrochlore, K-feldspar and biotite. One dyke was chosen for detailed analysis. Its margin is strongly REE-mineralized with much monazite developed adjacent to zoned apatite. Secondary alteration is marked by the introduction of Fe and Mn. The adjacent migmatite is fenitized to a magnesio-riebeckite-albite rock. The sedimentary dolomite of the Bayan Obo Group is composed mainly of Mn-Sr-RE-hearing ferroan dolomite and contains bands of opaque grains, apatite, monazite, fluorite and taeniolite. Many trace element and isotope similarities between the carbonatite dyke and the sedimentary dolomite are revealed, and the evidence supports the possibility that the dolomite is a dolomitized carbonatite tuff. The Bayan Obo REE mineralization also shows geochemical similarities with the mineralization seen in the carbonatites, and a possible genetic connection is presented.

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Die Karbonatit-Gänge von Bayan Obo, Innere Mongolei, China

Zusammenfassung Kalzit-reiche Gänge kommen im Faltengürtel in der Nähe der Seltenen-Erd-Lagerstätte Bayan Obo vor. Es handelt sich um hellbräunliche, 1–2 m mächtige Gänge, die migmatitische Orthogneise von granitischer Zusammensetzung innerhalb der gefalteten Sedimente der Bayan Obo Gruppe durchsetzen. Chemische Daten, die auf Kathoden-Lumineszenz, Röntgen-Fluoreszenz und Mikrosondenuntersuchungen beruhen, zeigen, daß es sich hier um einen Kalzit-KazhooudimdSr-Mo-führeodem Kalzit, Magnesio-Riebeckit Apatit, Pyrochlor Alkalifelds und Biotit handelt. Einer dieser Gänge wurde für eine eingehende Untersuchung ausgewählt. Seine randlichen Partien sind stark mit SEE mineralisiert, und viel Monazit kommt in der Nähe von zonar gebautem Apatit vor. Sekundäre Umwandlung wird durch die Zufuhr von Fe und Mn markiert. Der benachbarte Migmatit ist fenitisiert und dadurch in ein Magnesio-Riebeckit-Gestein umgewandelt. Der sedimentäre Dolomit der Bayan-Obo-Gruppe besteht hauptsächlich aus Mn-Sr-SE-führenden eisenhaltigen Dolomit und enthält Lagen von opaken Mineralen, Apatit, Monazit, Fluorit und Taeniolit. Karbonatitgänge und der sedimentäre Dolomit zeigen Ähnlichkeiten, was den Spurenelementgehalt und die isotopische Zusammensetzung betrifft. Diese Daten weisen auf die Möglichkeit hin, daß der Dolomit ein dolomitisiert Karbonatit-Tuff ist. Die SEE-Vererzung von Bayan Obo zeigt auch geochemische Ähnlichkeiten mit der Vererzung der Karbonatite, und ein möglicher genetischer Zusammenhang wird diskutiert.

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With 16 Figures     

K-Ar dating of white micas from the Ventersdorp Contact Reef of the Witwatersrand Basin, South Africa: timing of post-depositional alteration

Summary White micas from metamorphosed and hydrothermally-altered basaltic lavas, conglomerates, quartzites and shales in and around the Ventersdorp Contact Reef of the Witwatersrand Basin, South Africa, were dated by the K-Ar method to constrain post-depositional thermal and mineralization processes. The minerals were separated into various grain sizes between < 0.4 and 10m, and characterized in terms of composition, paragenetic sequence and texture, by XRD, SEM and TEM techniques. The K-Ar isochron of all white micas in the basaltic lavas suggests an age of 1994 ± 60 Ma, and that of the smaller mica particles (< 2m) in the quartzites defines a younger age of 1917 ± 66 Ma. This range is considered to reflect the timing of long-lived hydrothermal alteration in the Ventersdorp Contact Reef. The older age is slightly younger than the intrusion of the Bushveld Complex (2060–2054 Ma) and the Vredefort catastrophism (2020 Ma), which are well-documented events that were superimposed onto the Witwatersrand Basin. The younger age may be associated with the Eburnian orogenesis along the western edge of the Kaapvaal Craton resulting in continental-scale fluid migration and hydrothermal activity that extended throughout the Griqualand Basin and even into the Witwatersrand Basin. The K-Ar ages obtained here for the white mica fractions of the Ventersdorp Contact Reef in the Witwatersrand Basin confirm that the period between 2.0 and 1.9 Ga was significant, as far as alteration, and possibly also gold mobilization, was concerned.

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K-Ar Datierung von Hellglimmern aus dem hentersdorp Contact Reef des Witwatersrand Beckens, Südafrika: die zeitliche Eingrenzung der nach der Sedimentablagerung erfolgten Alteration

Zusammenfassung Hellglimmer von metamorph und hydrothermal überprägtem Basalt, Konglomerat, Quarzit und Pelit aus dem Ventersdorp Contact Reef im Witwatersrand Becken, Südafrika, wurden mittels der K-Ar Methode datiert, um das Alter der postsedimentären thermischen Überprägung einzugrenzen. Mineralkörner wurden in einzelne Fraktionen zwischen < 0.4 und 10m separiert und auf deren Zusammensetzung, Paragenese und Textur mittels Röntgendiffraktometrie und Elektronenmikroskopie untersucht. Das Isochronenalter für alle Hellglimmerproben aus dem Metabasalt liegt bei 1994 ± 60 Ma, jenes für die Glimmer mit einer Korngröße < 2m im Quarzit bei 1917 ± 66 Ma. Diese Altersspanne wird als Ausdruck einer lang anhaltenden hydrothermalen Veränderung des Ventersdorp Contact Reef interpretiert. Das ältere Alter ist etwas jünger als die Intrusion des Bushveld Komplex (2060–2054 Ma) und die Vredefort Katastrophe (2020 Ma) - zwei gut dokumentierte Ereignisse, die das Witwatersrand Becken erfaßten. Das jüngere Alter könnte mit der eburnischen Orogenese entlang des Westrandes des Kaapvaal Kratons in Zusammenhang stehen, während der es zu Fluid Migration und hydrothermaler Aktivität quer über den Kontinent vom Griqualand Becken bis in das Witwatersrand Becken kam. Die neuen K-Ar Alter bestätigen somit, daß die Zeitspanne von 2.0–1.9 Ga wesentlich für die Alteration und möglicherweise auch für die Mobilisierung von Gold im Witwatersrand Becken war.

     

Pb-Nd-Sr isotopic and geochemical constraints on the origin of the 1.54–1.56 Ga Salmi rapakivi granite—Anorthosite batholith (Karelia,Russia)

Summary The Salmi batholith is situated on the eastern edge of the EW-trending anorthositerapakivi granite belt of the Fennoscandian shield, at the contact between Proterozoic and Archean crustal domains. The tectonic setting and high K, Rb, Nb, Y, Zr, REE (except Eu), F, Sn, Be, and Li contents of.the Salmi batholith indicate that it represents typical subalkaline A-type and within plate granites. Gabbro-anorthosites of the batholith demonstrate a concordant U-Pb apatite age of 1563 ± 9 (2) Ma and a Sm-Nd internal isochron age of 1552 ± 69 Ma. Zircons from amphibole-biotite granites have an upper concordia intercept U-Pb age of 1543 ± 8 Ma. An older inherited zircon component with elevated Th/U ratio is found in zircons separated from K-feldspar ovoids. Rb-Sr internal errorchron for the granites yields an age of 1455 ± 17 Ma, probably the time of completion of postmagmatic processes within the batholith. The gabbro-anorthosites and granites show similar initial Nd, Sr, and feldspar Pb isotope compositions ( _Nd = - 6.5 to - 8.2; ₂ = 8.6 to 8.9; ₂ = 3.9 to 4.0; I_Sr = 0.7052 to 0.7057 for the basic rocks, and _Nd = -6.2 to -8.9; ₂ = 8.1 to 9.2; ₂ = 4.0 to 4.4; I_Sr = 0.7050 to 0.7072 for the granites). Two-stage neodymium T_DM model ages for both assemblages range from 2.60 to 2.80 Ga. Old LREE-enriched sources with low time-integrated U/Pb and Rb/Sr and elevated Th/U ratios were involved in the formation of both the gabbroanorthosites and the granites. Bulk contamination with crustal materials cannot explain the data for the basic rocks. Selective incorporation of Pb, Sr, and Nd from Archean lower crust is needed, or else, the gabbro-anorthosites may have been derived from an isotopically anomalous subcontinental mantle source. The ascent of a mantle diapir resulted in anatexis of the lower crust and formation of the parent magma for the rapakivi granites.

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Pb-Nd-Sr Isotope, und geochemische Daten: Bedeutung für die Entstehung des 1,54–1,56 Salmi Rapakivi Granit-ANorthosit-Batholithen (Karelia, Rußland)

Zusammenfassung Der Salmi-Batholith ist am östlichen Rand des Ost-West streichenden Anorthosit Rapakivi-Granitgürtels des fennoskandischen Schildes am Kontakt zwischen proterozoischen und archaischen Krustenbereichen gelegen. Die tektonische Position und hohe K, Rb, Nb, Y, Zr, REE (mit Ausnahme von Eu), F, Sn, Be und Li-Gehalte des Salmi-Batholithen weisen darauf hin, daß es sich hier um einen typischen subalkalischen A-Typ und within plate Granit handelt. Gabbro-Anorthosite des Batholithen zeigen ein konkordantes U-Pb Apatit alter von 1563 ± 9 (2) Ma und ein internes Sm-Nd Isochronenalter von 1552 ± 69 Ma. Zirkone aus den Amphibolit-Biotitgraniten haben ein oberes Concordia U-Pb Alter von 1543 ± Ma. Ein ältere, ererbte Zirkonkom ponente mit erhöhtem Th/U Verhältnis kommt in Zirkonen, die von K-Feldspat Ovoi den abgetrennt wurden, vor. Eine interne Rb-Sr Errorchrone für die Granite ergibtein Alter von 1455 ± 7 Ma. Dies repräsentiert wahrscheinlich die Zeit des Abschlusses postmagmatischer Prozesse innerhalb des Batholithen. Die Gabbro-Anorthosite und Granite zeigen ähnliche Nd, Sr und Feldspat Pb Isotopenzusammensetzungen ( _Nd = –6.5 to 8.2; ₂ = 8.6 to 8.9; K₂ = 3.9 to 4.0; I_Sr = 0.7052 to 0.7057 für die mafischen Gesteine, und _Nd = –6.2 to -8.9; ₂ = 8.1 to 9.2; K₂ = 4.0 to 4.4; I_Sr = 0.7050 to 0.7072 für die Granite). Zweistufige Neodymium T_DM Modellalter für beide Assoziationen liegen zwischen 2.60 und 2.80 Ga. Alte LREE-angereicherte Quellen mit niedrigen, zeitintegrierten U/Pb und Rb/Sr und erhöhten Th/U Verhältnissen waren bei der Bildung der Gabbro-Anorthosite und Granite involviert. Kontamination mit Krus tenmaterial kann die Daten für die basischen Gesteine nicht erklären. Entwederist dazu eine selektive Inkorporation von Pb, Sr und Nd aus der tieferen archaischen Kruste erforderlich oder man muß annehmen, daß die Gabbro-Anorthosite von einer isotopisch anomalen subkontinentalen Mantelquelle stammen. Der Aufstieg eines Mantel-Diapirs führt zu Anatexis der tieferen Kruste und zur Bildung der Ausgangsmagmen für die Rapakivi Granite.

     

Biogenic and non-biogenic concentration of sulphur and metals in the carbonate-hosted ballinalack Zn-Pb deposit,Ireland

Summary The Zn-Pb deposit of Ballinalack, Ireland, is hosted within a stomatactis cavity system in the Waulsortian Limestones. Earlier sulphides contain fossil bacteria suggesting a direct bacterial reduction of sulphur at the place of the mineralization. Later sulphides contain relics of thiosulphates and sulphites suggesting abiotic sulphur reduction. Part of the metals was temporarily introduced into the carbonates, which subsequently have been heavily replaced by sulphides.Sulphur was derived from the sea-water and metals from a deep-seated source. To explain the mineralization two separate convection cells are proposed: shallow cold with sulphur and deep hot with metals. Fluids derived from these two cells were subjected to dynamic mixing within a highly permeable stromatactis cavity system.To study small relics of thiosulphates and sulphites, sulphur valence was measured by microprobe. The method is based on the valence related shift of the SK and SK_ß lines measured with microprobe spectrometers.

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Biogene und nicht-Biogene Konzentration von Schwefel und Metallen in der Blei-Zink Lagerstätte Ballinalack, Irland

Zusammenfassung Die Zn-Pb-Lagerstätte von Ballinalack, Irland tritt in stromataktischen Hohlraumsysteme des Waulsortian Limestone auf. Die primären Sulfide enthalten fossile Bakterien, die auf eine direkte bakterielle Reduktion des Schwefels in situ deuten. Spätere Sulfide enthalten Relikte von Thiosulfaten und Sulfiten und lassen abiogene Schwefelreduktion vermuten. Ein Teil der Metalle ist zeitweise an Karbonate gebunden gewesen, die in der Folge weitgehend in Sulfide umgewandelt worden sind. Der Schwefel stammt aus dem Seewasser und die Metalle kommen aus einer tiefer gelegenen Quelle. Zur Deutung der Mineralisation werden zwei getrennte Konvektionszellen angenommen: eine flache und kalte mit Schwefel sowie eine tiefe und heiße mit Metallen. Die aus den Zellen stammenden Lösungen wurden innerhalb eines hochpermeablen stromataktischen Hohlraumsystems einem dynamischen Mischungsprozeß unterworfen.Um kleine Relikte der Thiosulfate und Sulfite zu studieren, wurde die Schwefelvalenz mittels der Mikrosonde ermittelt. Die Methode basiert auf der valenzbedingten Wellenlängenverschiebung der SK ^– und SKß-Linien, die mit den Mikrosondenspektrometern gemessen werden.

     

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.

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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.

     

Petrologische Untersuchungen an einem alpinotypen Granitgneis und seinen Hüllgesteinen (“Villacher Granitgneis”, Kärnten, Österreich)

Als Ausgangsgestein des Villacher Granitgneises ist ein spätdifferenzierter, saurer Granit anzusehen, wofür folgende Argumente sprechen:

Poikilitic chromfite in komatiitic cumulates

Summary Chromite is a widespread accessory mineral in olivine-rich cumulates derived from komatiitic lavas. The distribution and crystal habit of chromfite is related to the degree of differentiation of the parent magma as reflected in the composition of cumulus olivine. Cumulates with olivine forsterite content greater than 93 mol percent typically contain no chromfite at all, while chromfite forms clusters of disseminated euhedral grains in cumulates with forsterite less than 91 mol percent. In the forsterite 91–93 interval, chromite may develop lobate interstitial habits. In the Six Mile Well ultramafic complex in the Yakabindie region of the Agnew-Wiluna greenstone belt, and in other olivine-rich komatiitic units within this belt, chromfite shows well developed poikilitic textures enclosing olivine.The absence of intercumulus silicate phases in these rocks and the low normative chromfite content of the parent magma make it impossible for these chromfite grains to have crystallised from intercumulus trapped liquid. These rocks must be cotectic chromite-olivine adcumulates, owing their unusual texture to differing relative rates of nucleation and growth of chromfite and olivine, crystallising togetherin situ. This observation provides further evidence for a cumulus origin for oikocrysts in layered intrusions, and casts doubt on the usefulness of cumulus terminology.

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Poikilitischer Chromit in komatiitischen Kumulaten

Zusammenfassung Chromit ist in Olivin-reichen Kumulaten, die von komatiitischen Laven abstammen, ein häufiges akzessorisches Mineral. Die Verteilung und der Kristallhabitus von Chromit hängt vom Grad der Differentiation des Stammagmas, der in der Zusammensetzung der Kumulus-Olivine zum Ausdruck kommt, ab. Für Kumulate mit Olivinen mit einem Forsterit-Gehalt von über 93 mol.% ist es charakteristisch, daß sie überhaupt keinen Chromit enthalten, während Chromit in Kumulaten mit Olivinen mit weniger als 90 mol.% Forsterit Cluster aus fein verteilten, idiomorphem Körnern bildet. Im Intervall Forsterit 90–93 kann Chromit lobate, interstitielle Formen ausbilden. Im ultramafischen Komplex Six Mile Well in der Yakabindie-Region des Agnew-Wiluna-Grünsteingürtels und in anderen Olivin-reichen komatiitischen Einheiten in diesem Gürtel zeigen die Chromite gut entwickelte poikilitische Texturen mit eingeschlossenen Olivinen.Da silikatische Interkumulus-Phasen in diesen Gesteinen fehlen und der normative Chromitgehalt des Stammagmas niedrig ist, können diese Chromitkörner nicht aus einer Interkumulus-Schmelze auskristallisiert sein. Diese Gesteine müssen daher kotektische Chromit-Olivin-Adkumulate sein, die ihre ungewöhnliche Textur den variierenden relativen Keimbildungs- und Wachstumsraten von Chromit und Olivin, die gemeinsam in situ kristallisierten, verdanken. Diese Beobachtung stellt einen weiteren Beweis für die Entstehung von Oikokristallen als Kumulusphase in geschichteten Intrusionen dar und läßt die Zweckmäßigkeit der Kumulus-Terminologie als zweifelhaft erscheinen.

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With 5 Figures     

Chemistry and mineralogy of podiform chromitite deposits,southern NSW,Australia: a guide to their origin and evolution

Summary Many small podiform chromitite deposits occur within two alpine-type serpentinite belts (of uncertain age) in southern NSW. Most of these deposits are enclosed in massive serpentinised chromite-rich dunite which cross-cuts primary layering within the main harzburgite body. In the western belt, the chromitites are all Cr-rich, whereas in the eastern belt there is a spectrum from Cr-rich to highly Al-rich chromitites, all of which have a fairly Complex geographic distribution. All of the chromitites are ophiolitic in character and the chemistry of both the chromitites and discrete chromite grains is reasonably Constant within a deposit, but varies widely between deposits. The REE concentrations are very low and lack any systematic geographic distribution. Most of the hromitites have an opholitic PGE signature, although some exceptions do occur and this is ascribed to localised remobilisation during serpentinisation. PIXE proton probe results show that the chromite grains are enriched, relative to the. serpentine fracture-fill, in Mn, Ni, Zn and Ga and depleted in As and Cu. Inclusions Completely enclosed within the chromite grains include Al-rich chromite, PGE-bearing nickel sulphides, palladian gold, forsteritic olivine, pargasitic amphiboles and a member of the gedrite/anthophyllite group. PGE-bearing fracture-fill phases include millerite, heazlewoodite, polydymite, chalcopyrite, trevorite, native gold, ruthenium, palladium and Ni₃Pt(?). Other fracture-fill phases include awaruite, magnetite, pentlandite, lizardite 6T, chrysotile 2M, antigorite, talc, clinochlore IIb, uvarovite garnet, diopside and ferritchromit. The chromitites were derived from a different magma than the peridotite and the present distribution of low Al, intermediate Al and high Al Chromitites reflects the spatial distribution of a progressively fractionating parental magma rather than different magmatic sources. Both the trace element and REE Chemistries of the chromitites yield little insight into the genesis of the chromitite pods and their distribution Could reflect either an inhomogeneous distribution in the parental magma or localised remobilisation during serpentinisation. During serpentinisation, PGE within the chromities and hostrock dunites and harzburgites were released, and precipitated within the crack seal breccia environment of the chromitites. Provided that the inclusions enclosed within the chromite grains formed in the presence of the same fluid as the chromite, this magmatic chromite and olivine forming liquid must have had a minor concentrated volatile-rich component. Subsequent serpentinisation of the chromitites was responsbile for the localised remobilisation of metals, PGE, S and the REE.

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Chemismus und Mineralogie von podiformen Chromitlagerstätten, Süd-NSW, Australien: Ein Schlüssel zu ihrer Entstehung und Entwicklung

Zusammenfassung Zahlreiche kleinere podiforme Chromitlagerstätten treten in zwei alpinotypen Serpinitingürteln unsicherer Altersstellung im südlichen NSW auf. Die meisten dieser Lagerstätten sind an serpentinisierte chromitreiche Dunite, die den primären Lagenbau der Harzburgitkörper durchsetzen, gebunden. Im westlichen Gürtel sind die Chromite Cr-reich, im östlichen reicht das Spektrum von Cr- bis Al-reichen Chromititen mit komplexer geographischer Verbreitung. Alle Chromitite zeigen ophiolitischen Charakter und die Zusammensetzung der Chromitite aber auch einzelner Chromitkörner ist relativ konstant innerhalb einer Lagerstätte. Sie variiert allerdings von Lagerstätte zu Lagerstätte. Die SEE Gehalte sind sehr niedrig. Eine systematische geographische Verteilung ist nicht erkennbar. Die meisten Chromitite zeigen ophiolitische PGE Verteilungsmuster, obwohl es auch Ausnahmen, die lokaler Remobilisation im Zuge der Serpentinisierung zugeschrieben werden müssen, beobachtbar sind. Ergebnisse von PIXE Protonensondenanalysen zeigen, daß die Chromitkörner im Vegleich zu den Serpentinitrißfüllungen an Mn, Ni, Zn und Ga angereichert und an As und Cu angereichert sind. Al-reiche Chromite, PGE-führende Nickelsulfide, Gold mit Palladium, Forsterit und pargasitische Amphibole, sowie Gedrit/Antophyllit sind als Einschlüsse in Chromit nachgewiesen. In PGE-führenden Rissen kommen Millerit, Heazlewoodit, Polydymit, Kupferkies, Trevorit, gedigenes Gold, Ruthenium, Palladium und Ni₃Pt(?) vor. Andere Phasen in diesen Rißfüllungen sind Awaruit, Magnetit, Pentlandit, Lizardit 6T, Chrysotil 2M, Antigorit, Talk, Klinochlor IIb, Uvarovit, Diopsid und Ferritchromit.Die Chromitite sind von einem anderen Magma als die Peridotite abzuleiten und die nunmehrige Verteilung von Al-armen bis Al-reichen Chromititen spiegelt die räumliche Verteilung eines fraktionierenden Ausgangsmagmas eher wider als unterschiedliche Magmenquellen. Spuren- und REE-Geochemie erlauben kaum Einblicke in die Genese der Chromititkörper. Ihre unregelmäßige Verteilung könnte entweder auf Inhomogenitäten des Ausgangsmagmas oder auf lokale Remobilisation im Zuge der Serpentinisierung zurückzuführen sein. Während der Serpentinisierung wurden PGEs in den Chromititen und dunitischen und harzburgitischen Nebengesteinen freigesetzt und in den ehromititischen crack-seal Brekzien wiederausgefällt. Unter der Annahme, daß sich die Einschlüsse in den Chromitkörnen in Gegenwart desselben Fluids wie die Chromite selbst gebildet haben, müssen die magmatischen Chromit- und olivinführenden Schmelzen mit einer volatilreichen Komponente koexistiert haben. Nachträgliche Serpentinisierung der Chromitite war für die lokale Remobilisation der Metalle, der PGEs, S und der REE verantwortlich.

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With 4 Figures