The shoshonite porphyry Cu-Au association in the Goonumbla District,N.S.W., Australia

Summary The Goonumbla porphyry copper-gold deposit in N.S.W., Australia, is hosted by late Ordovician (439.2 ± 1.2 Ma)shoshonitic igneous rocks. In terms of their petrography, the rocks vary from andesitic to dacitic lavas and tuffs which are partly intruded by monzonite stocks; they are characterized by high and variable Al₂O₃ (13.4–19.9 wt%), very high K₂O values (up to 6.8 wt%), and high K₂O/Na₂O ratios (0.58–1.48), which are typical for the shoshonite association. The rocks also have enriched LILE concentrations (Ba up to 1200 ppm, Sr up to 1350 ppm), low HFSE (TiO₂ < 0.67 wt%, Zr < 125 ppm, Nb < 10 ppm, Hf < 3.4 ppm), and very low LREE (La < 22.4 ppm, Ce < 31 ppm), which are typical for potassic volcanic rocks formed in alate oceanic-arc setting.Mineral chemistry of selected magmatic mica and apatite phenocrysts from host rocks reveals relatively high SrO and BaO contents (micas: 0.15 wt% and up to 0.28 wt%, respectively; apatites: up to 0.28 wt% and 0.19 wt%, respectively) and very high halogen concentrations. Micas are characterized by up to 3.9 wt% F and 0.14 wt% Cl, whereas apatites have up to 3.6 wt% F and 0.68 wt% Cl. These very high halogen contents compared to those from barren intrusions imply that the shoshonitic magmatism was the source of mineralization.Copper-gold mineralization consists mainly of bornite, chalcopyrite, chalcocite and minor pyrite and tetrahedrite. Native gold occurs mainly as minute grains within silicates of the host rocks, and more rarely as fine inclusions in the sulphides. Mineralization is accompanied by wallrock alteration comprising a spatially restricted potassic type and a regional propylitic alteration type.Thus, the porphyry copper-gold deposit in the Goonumbla district can be viewed as an additional example of a worldwide association between potassic/shoshonitic magmatism and base- and precious-metal mineralization. More specifically, it appears to be the oldest recorded example of a shoshontie-associated porphyry Cu-Au deposit from a late oceanic-arc setting, a possible modern analogue being Ladolam at Lihir Island, Papua New Guinea

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Die Shoshonit Porphyry Cu-Au Assoziation im Goonumbla Distrikt, N.S.W., Australien

Zusammenfassung Die Porphyry Cu-Au Vererzung im Goonumbla Distrikt in New South Wales, Australien, sitzt in oberordovizischen (ca. 439.2 ± 1.2 Ma) Shoshoniten auf. Das petrographische Spektrum dieser Gesteine reicht von andesitischen bis dazitischen Laven und Tuffen, die lokal von Monzonit-Stöcken intrudiert werden; die Gesteine besitzen hohe, aber variable Al₂O₃ Gehalte (13.4–19.9 Gew%), sehr hohe K₂O Gehalte (bis zu 6.8 Gew%) und hohe K₂O/Na₂O Verhältnisse (0.58–1.48), die typisch sind für Shoshonite. Außerdem weisen sie hohe Konzentrationen an LILE Elementen (Ba bis 1200 ppm, Sr bis 1350 ppm) auf und geringe Konzentrationen an HFSE (TiO₂ < 0.67 Gew%, Zr < 125 ppm, Nb < 10 ppm, Hf < 3.4 ppm) sowie an LREE (La < 22.4 ppm, Ce < 31 ppm), die als typisch gelten für potassische Vulkanite von ozeanischen Plattengrenzen.Die Mineralchemie von repräsentativen Glimmer- und Apatit-Phänokristallen ist charakterisiert durch hohe SrO und BaO Gehalte (Glimmer: 0.15 Gew%, bzw. bis 0.28 Gew%; Apatite: bis 0.28 Gew%, bzw. 0.19 Gew%). Sie enthalten ferner sehr hohe Halogen-Konzentrationen. Die Glimmer enthalten beispielsweise bis zu 3.9 Gew% F und 0.14 Gew% Cl, während Apatite bis zu 3.6 Gew% F und 0.68 Gew% Ci aufweisen. Dies erscheint nicht ungewöhnlich, weil Glimmer und Apatite von vererzten Mag matiten zumeist deutlich höhere Halogengehalte besitzen, als solche von unvererzten Magmatiten. Die hohen Halogen-Gehalte in Phänokristallen aus den Shoshoniten legen nahe, die Vulkanite als den Ursprung der Vererzung zu interpretieren.Die Cu-Au Vererzung besteht überwiegend aus den Sulfiden Bornit, Kupferkies, Kupferglanz und vereinzelt auftretendem Pyrit und Tetrahedrit. Gediegen Gold wird in der Regel nur als kleine Partikel innerhalb von Silikaten der shoshonitischen Wirtsgesteine und seltener als feine Einschlüsse in Sulfiden gefunden.Die Vererzung wird von hydrothermaler Alteration der Wirtsgesteine begleitet und zwei Alterationsarten lassen sich unterscheiden: eine potassische sowie eine regional zu beobachtende propylitische Alteration.Die Porphyry Cu-Au Lagerstätte im Goonumbla Gebiet ist ein Beispiel für die weltweit beobachtete Assoziation von Bunt- und Edelmetallvererzungen und potassisch/shoshonitischem Magmatismus. Der Goonumbla Distrikt stellt die älteste bisher bekannte Porphyry Cu-Au Lagerstätte aus einerspätgenetischen ozeanischen Plattengrenze dar. Einmodernes Beispiel für eine Cu-Au Lagerstätte vergleichbaren Typs ist Ladolam auf Lihir Island, Papua New Guinea.

     

The shoshonite porphyry Cu-Au association at Bajo de la Alumbrera, Catamarca Province, Argentina

Summary Bajo de la Alumbrera forms an example of a series of world class copper-gold deposits that are hosted by potassic igneous rocks. The Bajo de la Alumbrera porphyry copper-gold deposit is situated in the Catamarca Province of Northwest-Argentina and belongs to the ten largest copper mines in the world; it is also one of the largest gold producers in South America.The deposit is characterized by an alteration-zoning pattern with a central potassic core which grades outwards into a zone with propylitic alteration and an intermediate annular phyllic overprint. Porphyry copper-gold mineralization consists mainly of disseminated and/or vein-related chalcopyrite within the central potassic alteration zone which also hosts the highest gold grades (up to 2 ppm). Mineralization is genetically related to co-magmatic hypabyssal dacite domes with shoshonitic compositions which intruded the high-K calc-alkaline andesitic to latitic lava flows, breccia tuffs, and agglomerates of the Upper Miocene Farallon Negro Formation. The Farallon Negro Formation is interpreted as the remnants of a major stratovolcano some 16 km in diameter, with volcanism being controlled by sinistral pull-apart tectonics along a major NW-trending lineament.The dacitic rocks associated with the porphyry copper-gold mineralization have porphyritic textures with phenocrysts of alkali feldspar, plagioclase, biotite, and very rare amphibole in a fine-grained feldspathic groundmass. The abundance of hydrous minerals, such as biotite phenocrysts and apatite microphenocrysts, is consistent with the volatile-rich nature of the melts. The rocks underwent moderate degrees of clinopyroxene-biotite-âpatite-titanite fractionation. Several samples are overprinted by weak to moderate potassic or carbonate-sericite alteration. Geochemically, the dacites are characterized by high LILE (e.g. K20 up to 7.16 wt%, and Rb, Sr, and Ba up to 145 ppm, 445 ppm, and 610 ppm, respectively), moderate LREE (La < 73 ppm and Ce < 140 ppm), and low HFSE (TiO₂ < 0.92 wt%, Zr < 142 ppm, Hf < 4.6) which are typical for subduction-related potassic igneous rocks from a mature continental-arc setting. The rocks have evolved compositions with relatively low mg# < 53. Their high Ba/Nb and high Rb/Nb ratios (up to 87 and 31, respectively) clearly distinguish them from rocks derived from within-plate settings.The rocks from Bajo de la Alumbrera contain average ratios of Fe₂O₃/(FeO+Fe₂O₃) as high as 0.49 reflecting the oxidized nature of their parental melts.

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Die Shoshonit Porphyry Cu-Au Assoziation von Bajo de is Alumbrera, Catamarca Provinz, Argentinien

Zusammenfassung Bajo de la Alumbrera ist ein Beispiel für eine bedeutende Gold-Kupfer Lagerstätte in Kalium-reichen Magmatiten. Die Kupfer-Gold Lagerstätte Bajo de la Alumbrera gehört zum sogenannten Porphyry-Typ und befindet sich in der Catamarca Provinz im Nordwesten von Argentinien. Bajo de la Alumbrera zählt zu den zehn größten Kupferminen der Welt und ist einer der größten Goldproduzenten in Südamerika.Die Lagerstätte zeichnet sich aus durch eine klassische Zonierung der Alterationszonen, beginnend mit der zentral aufgeschlossenen `potassischen' Alterationszone (sekundärer Biotit-Magnetit-Orthoklas), die weiträumig von propylitischer Alteration (sekundärer Epidot-Chlorit) umgeben wird. Beide Alterationstypen werden von einer spätgenetischen phyllischen Alteration (sekundäre Tonminerale-Serizit-Pyrit) umgewandelt. Die Kupfer-Gold-Vererzung besteht überwiegend aus Kupferkies, der entweder feinverteilt in den Silikaten oder in Quarzadern innerhalb der potassischen Alterationszone vorkommt. Diese Zone beherbergt neben den höchsten Kupfergehalten auch die höchsten Gold-Gehalte von bis zu 2 ppm. Die Vererzung steht in direktem genetischen Zusammenhang mit subvulkanischen Dazit-Domen mit außergewöhnlich hohen Kalium-Gehalten, die die kalkalkalischen Andesite, Latite, Tuffbrekzien und Agglomerate der Ober-Miozänen Farallon Negro Formation intrudierten. Die Farallon Negro Formation stellt die erodierten Reste eines Stratovulkans mit schätzungsweise 16 Kilometern Durchmesser dar. Der Vulkanismus ereignete sich innerhalb eines Pull-Apart Beckens, entlang eines großen Nordwest-streichenden Lineaments.Die dazitischen Muttergesteine der Kupfer-Gold-Vererzung haben porphyrische Texturen mit Phänokristallen bestehend aus Kalifeldspat, Plagioklas, Biotit, und, sehr selten, Amphibol in einer fein- bis mikrokristallinen Grundmasse. Die Häufigkeit von Mineralen wie Biotit und Apatit reflektiert die hohen Gehalte an volatilen Phasen in der Schmelze. Die mineralogische Zusammensetzung der Gesteine wurde von einer moderaten Klinopyroxen-Biotit-Apatit-Titanit Fraktionierung mitgeprägt. Einige der untersuchten Dazite wurden von einer schwachen bis moderaten Biotit-Magnetit-Orthoklas oder Karbonat-Serizit-Alteration überprägt.Die chemische Zusammensetzung der Dazite zeichnet sich aus durch hohe Gehalte an LILE (z. B. K₂0 bis zu 7.16 Gew%, Rb, Sr, und Ba bis zu 145 ppm, 445 ppm, und 610 ppm), moderate Gehalte an LREE (z.B. La < 73 ppm, und Ce < 140 ppm), und geringe Gehalte an HFSE (z.B. TiO₂ < 0.92 Gew%, Zr < 142 ppm, und Hf < 4.6 ppm), die typisch sind für Kalium-reiche Magmatite von kontinentalen Subduktionszonen. Die untersuchten Gesteine sind relativ fraktioniert und besitzen geringe mg# < 53. Ihre hohen Ba/Nb und Rb/Nb Verhältnisse sind typisch für Kalium-reiche Magmatite aus Subduktionszonen und unterscheiden sie eindeutig von Gesteinen aus within-plate settings.Die hohe Oxidationsstufe der Mutterschmelze reflektiert sich in den hohen Fe₂O₃/ (FeO + Fe₂O₃) Verhältnissen der untersuchten Gesteine von 0.49.

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With 7 Figures     

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

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

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

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

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With 7 Figures     

Genesen von Graniten und Migmatiten auf Grund neuer Experimente

Zusammenfassung Die Genese von Graniten und Migmatiten wird in einem ursächlichen Zusammenhang mit regionaler hochgradiger Metamorphose gesehen. Deshalb wurde experimentell unter 2000 Atm H₂O-Druck die Metamorphose von verschiedenen Sedimentgesteinen durchgeführt, und zwar wurden außer Grauwacken vor allem verschiedene kalkfreie und kalkführende Tone behandelt, bei denen auch z. B. der Adsorption von Na⁺ in der Tiefe Rechnung getragen wurde.Es ergab sich, daß die höchstgradige metamorphe Fazies nur dann erreicht wird, wenn bei 2000 Atm H₂O-Druck die Temperatur größer als 630 ± 30° C gewesen ist. Die höchstgradige Mineralvergesellschaftung bleibt aber nur stabil bis 700 ± 40° C. Sobald diese Temperatur überschritten wird, beginnt der Bereich der Anatexis, d. h. der Metamorphit wird partiell verflüssigt. Das Auftreten einer Schmelzphase ist bei jenen p-t-Bedingungen zwangsläufig, wenn der Metamorphit Quarz und Feldspat enthält.Die zuerst gebildete Schmelze hat aplitische Zusammensetzung. Mit steigender Temperatur vergrößert sich meistens die Menge der Schmelze, und es verändert sich die Schmelzzusammensetzung, bis schließlich ein sogenannter Endzustand der Anatexis erreicht ist. Die Temperatur, bei der dieser Zustand erreicht ist, die Menge der Schmelze und ihre Zusammensetzung sind durch den quantitativen Mineralbestand des hochgradigen Metamorphits bedingt. Die Schmelzmenge beträgt mehr als die Hälfte, oft mehr als 2/3 und bisweilen über 80–90% des Metamorphits. Die weitaus am häufigsten gebildeten anatektischen Schmelzen, nämlich diejenigen, die bei der Anatexis ehemaliger Tonschiefer entstehen, sind granitisch-granodioritisch; Grauwacken liefern granodioritische oder tonalitische Schmelzen.Es geht aus den Experimenten hervor, daß ohne irgendwelche Materialzufuhr oder -abfuhr in der anatektischen Schmelze eine Anreicherung von Si und Alkalien (vor allem von Na) und eine Verarmung an Al, Mg und Ca gegenüber dem Ausgangsgestein eintritt. Letztere Elemente sind im nicht mit aufgeschmolzenen Restkristallin in Form von Cordierit, Biotit, Sillimanit, An-reichem Plagioklas und/oder Granat konzentriert.Es wird gezeigt, daß anatektisch gebildete granitische Schmelzen, wenn sie von dem kristallin gebliebenen Rest-Teil des ehemaligen Metamorphits getrennt sind, also mit ihm nicht mehr reagieren können, um mehr als 100° C überhitzt sein können; sie sind daher intrusionsfähig. Separierung der anatektisch gebildeten Schmelzen von dem kristallinen Rest über größere Bereiche führt zu homogenen granitischen Gesteinen. Konnte die Separierung nur im Bereich von cm und dm erfolgen, dann sind autochthone inhomogene granitische Gesteine oder Migmatite entstanden. Experimentelle Hinweise für das Zustandekommen der Mannigfaltigkeit der Textur bei Migmatiten werden gegeben.     

Petrology and geotectonic significance of salic rocks preceding ophiolites in the Eastern Vardar Zone,Greece

Summary In the eastern Vardar Zone of Greece, Na-dominant salic rocks are intimately associated with ophiolites, constituting a NW-trending, about 8 km thick belt along the western margin of the Serbomacedonian Massif. Though of different ages and metamorphic histories, both contrasted lithologic units display similar lateral variations. The salic rocks vary from a hypabyssal tonalite-trondhjemite series in the NW into granophyres and submarine volcanics in the SE. The juxtaposed ophiolites change in the same direction from tectonite peridotites overlain or intruded by mafic-ultramafic cumulates into sheeted dykes and submarine volcanics. The salic rocks were formed by multi-staged fractional melting of a mafic source and correspond chemically to the low-K andensite rhyolite series. The geological and chemical evidence points at an immature island-are setting for the salic rocks above a NE-dipping subduction zone. The lateral variations in their mode of occurrences probably reflect progressive attenuation of the continental crust. The corresponding variations displayed by the juxtaposed ophiolites may have resulted from a change in the plate motion from conservative in the NW to constructive in the SE.

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Petrologie und geotektonische Bedeutung der den Ophiolithen vorausgegangenen salischen Gesteine in der östlichen Vardar-Zone, Griechenland

Zusammenfassung In der östlichen Vardar-Zone von Griechenland bilden Na-betonte salische Gesteine und Ophiolithe einen NW-streichenden, ca. 8 km mächtigen Gürtel entlang des westlichen Randes des Serbomazedonischen Massivs. Trotz verschiedenen Alters und unterschiedlicher metamorpher Beanspruchung zeigen die beiden lithologischen Einheiten gleiche laterale Variationen. Die salischen Gesteine wechsein von Tonaliten und Trondhjemiten im NW zu Granophyren und submarinen Vulkaniten im SE. Die tektonisch angrezenden, etwas jügeren Ophiolithe variieren in der gleichen Richtung von Tektonit-Peridotiten und den überlagrenden oder intrudierenden mafisch-ultramafischen Kumulaten zu einem Gangstockwerk und submarinen, vorwiegend basischen Vulkaniten. Die salischen Gesteine sind durch ein mehrphasiges fraktioniertes Aufschmelzen mafischen Materials entstanden und entsprechen chemisch der K-armen Reihe von basischem Andesit bis Rhyolith. Als Bildungsort weisen die geologischen und chemischen Kriterien auf einen inmaturen Inselbogen oberhalb einer nach NE gerichteten Subduktionszone während des Mittleren Juras hin. Veränderungen in den Ausbildungsformen der salischen Gesteine gehen offensichtlich auf ein progressives Verdünnen der kontinentalen Kruste zurück. Entsprechende Veränderungen in den gegenübergestellten Ophiolithen lassen sich durch Veränderungen in der Plattenbewegung von konservativ im NW zu konstruktiv im SE erklären.

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With 12 Figures     

Chemistry and distribution of accessory Ni, Co, Fe arsenic minerals in the Pechenga Ni-Cu deposits, Kola Peninsula, Russia

Summary Ni, Co, Fe arsenic minerals are common accessory phases associated with both the Ni-Cu mineralization and country rock sulphides of the Pechenga complex. The majority of the arsenic minerals fall in the cobaltite-gersdorffite series, with minor arsenopyrite, nickeline and maucherite. These minerals are regularly distributed between different types of mineralization. Nickeline, maucherite and gersdorffite occur mainly in hydrothermally altered Ni-Cu sulphide ores, in particular stringer zone sulphides and mineralized talc-carbonate rocks. Arsenopyrite occurs only in pentlandite-free assemblages of the host shales, mainly in remobilized iron sulphide mineralization. The concentrations of Ni and Co in arsenopyrite decrease with the distance from the Ni-Cu bearing intrusions. Cobaltite is an ubiquitous mineral, but Ni-rich cobaltite occurs mainly in the Ni-Cu ores. In general, the transition from Ni-Cu ores to country rocks is marked by the change from Ni-arsenides to Ni-Co sulpharsenides and, finally, to Fe sulpharsenides.Sedimentary pyrite in sulphidic shales contains up to 1.8 wt.% As and was initially enriched in arsenic during sedimentation and diagenesis. Metamorphic recrystallization of authigenic As-bearing pyrite to As-free pyrrhotite led to significant liberation of arsenic during metamorphism. The mobilized arsenic could have been carried by associated metamorphic fluids and then participated in the low-grade alteration of the ultramafic rocks and associated Ni-Cu sulphide ores.

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Zusammensetzung und Verteilung der akzessorischen Ni-, Co und Fe-Arsenminerale in den Nickel-Kupferlagerstätten von Pechenga, Kola-Halbinsel, Rußland

Zusammenfassung Ni-, Co- und Fe-Arsenminerale sind verbreitete akzessorische Phasen, sowohl in den Nickel-Kupfer-Vererzungen, als auch in den Sulfiden der Nebengesteine des PechengaKomplexes. Der Großteil der Arsenminerale ist zur Cobaltit-Gersdorffit-Serie zu stellen. Arsenkies, Nickelin und Maucherit sind in geringeren Mengen vorhanden. Diese Minerale sind zwischen den verschiedenen Vererzungstypen gleichmäßig verteilt. Nickelin, Maucherit und Gersdorffit kommen hauptsächlich in hydrothermal veränderten Ni-Cu-Sulfiderzen vor, besonders in Sulfiden der Stringer-Zone und in mineralisierten Talk-Karbonat-Gesteinen. Arsenkies kommt nur in Pentlandit-freien Paragenesen in den schiefrigen Nebengesteinen, vor allem in einer remobilisierten Eisensulfidvererzung, vor. Die Konzentrationen von Ni, Fe und Co in Arsenkies nehmen mit zunehmender Entfernung von den Ni-Cu-führenden Intrusionen ab. Cobaltit ist ein verbreitetes Mineral, wobei nickelreicher Cobaltit jedoch hauptsächlich in den Nickel-Kupfererzen vorkommt. Im allgemeinen wird der übergang von NickelKupfererzen zu Nebengesteinen durch den übergang von Nickelarseniden zu NickelKobalt-Sulpharseniden und schließlich zu Eisensulpharseniden markiert.Sedimentärer Pyrit in den schiefrigen Nebengesteinen enthält bis zu 1,8 Gew% As, wobei die Arsenanreicherung während der Sedimentation und Diagenese erfolgten. Metamorphe Rekristallisation authigener As-führenden Pyrite zu As-freiem Magnetkies führte zu signifikanter Freisetzung von Arsen während der Metamorphose. Das mobilisierte Arsen dürfte durch metamorphe Fluide transportiert worden sein, die an der niedriggradigen Alteration der ultramafischen Gesteine und der assoziierten NickelKupfererze beteiligt waren.

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With 8 Figures     

The importance of different types of magmatism in VHMS mineralisation: evidence from the geochemistry of the host volcanic rocks to the Benambra massive sulphide deposits, Victoria, Australia

Summary The Wilga and Currawong Cu-Zn massive sulphide deposits in southeastern Australia are hosted by a deformed sequence of Upper Silurian basaltic to rhyolitic volcanic and sedimentary rocks. The syn-volcanic mineralisation occurs immediately above a thick package of rhyolitic volcanic rocks and volcaniclastic rocks (Thorkidaan Volcanics), and is overlain by relatively thin intercalated sills, intrusive domes and flows of basalt, andesite and dacite (Gibson's Folly Formation). The Thorkidaan Volcanics haveNd(420Ma) = -2.2 to - 9.8 and are considered to have been derived by partial melting of older crustal rocks, whereas the basalt-andesite-dacite hangingwall sequence has(Nd(415Ma) = -0.5 to + 2.0 suggesting derivation from a relatively undepleted mantle source. Relatively high-Ti andesitic to dacitic rocks from the Bumble Creek area haveNd(415Ma) = +5.2 to +5.9 suggesting affinities with Ordovician volcanic rocks elsewhere in the Lachlan Fold Belt. The Thorkidaan Volcanics display a limited silica range (73 to 79 wt.%), but have distinctive minor and trace element variations indicating a substantial fractionation history involving feldspar and several accessory phases. Major and trace element compositions of the basalt-andesite-dacite suite display regular variations consistent with a cogenetic relationship by fractional crystallisation. The basaltic rocks mostly have low TiO₂ (< 0.8 wt.%) and other chemical characteristics such as high Zr/Nb and La/Nb which suggest formation in a subduction-related setting; probably an embryonic back-arc basin developed on stretched continental lithosphere, or in small pull-apart basins developed adjacent to a transtensional margin. The magmatic history and paleogeography reflect an extensional tectonic and magmatic cycle comprising uplift, rhyolitic magmatism from crustal melting, extension, subsidence, and penetration of a mantle-derived basalt-andesite-dacite suite up extensional faults to the sea floor. Massive sulphide ores are located exactly at the stratigraphic change from rhyolitic to more mafic mantle-derived magma types. Consideration of the types of mineralisation associated with crustal, S-type granitoids, coupled with thermal constraints limiting the capacity of small bodies of silicic magma to initiate and sustain hydrothermal convection cells of reasonable size, suggests that in the absence of coeval mafic magmatism, S-type crustal-derived silicic volcanic packages are likely to be barren of VHMS deposits. Mineralisation occurs in association with mantle-derived basalt-andesite-dacite suites that either provide the necessary heat to facilitate leaching of the footwall volcanic rocks, or contribute metal-rich hydrothermal solutions during fractional crystallisation, or both.

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Die Bedeutung verschiedener Typen von Magmatismus für VHMS Mineralisationen: Die Geochemie der vulkanischen Nebengesteine der massiven Sulfid-Lagerstätte von Benambra, Victoria, Australien

Zusammenfassung Die massiven Cu-Zn-Sulfid-Lagerstätten von Wilga und Currawong in Südostaustralien treten in einer tektonisch beanspruchten Abfolge von obersilurischen, basaltischen bis rhyolitischen Vulkaniten und Sedimenten auf. Die syn-vulkanische Vererzung ist unmittelbar oberhalb einer mächtigen Abfolge von rhyolitischen Vulkaniten und Vulkanoklastiten (Thorkidaan Vulkanite) zu finden, darüber folgen relativ dünne wechsellagernde Ge, Intrusiv-Dome und Ergüsse von Basalt, Andesit und Dacit (Gibson's Folly Formation). Die Thorkidaan Vulkanite habenNd(420Ma) =-2,2 bis - 9,8 und dürften durch partielle Aufschmelzung älterer krustaler Gesteine entstanden sein. Die Basalt-Andesit-Dacit-Abfolge im Hangenden hat jedochNd(415Ma) = -0,5 bis + 2,0, was auf Herkunft aus einer relativ wenig verarmten Mantelquelle hinweist. Relativ Ti-reiche andesitische bis dacitische Gesteine aus dem Gebiet vom Bumble Creek zeigenNd(415) = +5,2 bis + 5,9. Dies weist auf Beziehungen mit Ordovicischen Vulkaniten in anderen Teilen des Lachlan-Gürtels hin. Die Thorkidaan Vulkanite zeigen SiO₂-Gehalte von 73 bis 79 Gew. %, und charakteristische Variationen der Haupt- und Spurenelementgehalte. Diese lassen eine signifikante Fraktionierung erkennen, an der Feldspäte und verschiedene andere Nebengemengteile beteiligt waren. Die Haupt- und Spurenelementzusammensetzungen der Basalt-Andesit-Decit-Abfolge zeigt normale Variationen, die auf co-genetische Beziehungen mit fraktionierter Kristallisation hinweisen. Die basaltischen Gesteine haben niedrige Gehalte an TiO₂ (< 0, 8 gew. %) sowie hohe Zr/Nb und La/Nb Verhältnisse, die auf Bildung in einem Subduktionsbereich, wahrscheinlich in einem embryonischen Back-Arc Becken, das sich auf ausgedünnter kontinentaler Lithosphäre oder in einem kleinen Pull-Apart Becken in der Nähe eines transtensionalen Randes entwickelt hat, hinweisen. Die magmatische Entwicklungsgeschichte und die Palägeographie weisen auf Dehnungs-Tektonik und auf einen magmatischen Zyklus hin, der Hebung,rhyolitischen Vulkanismus infolge von Krustenaufschmelzung, Extension, Absenkung und Durchdringung mit einer vom Mantel bezogenen Basalt-Andesit-Dacit-Suite entlang von Verwerfungen auf den Meeresboden erkennen läßt. Massive Sulfiderze kommen genau an der stratigraphischen Grenze von rhyolitschen zu mafischen Magmatypen mit Mantel-Ursprung vor. Hier ist es erforderlich, die Vererzungstypen, die zusammen mit krustalen S-Typ Granitoiden vorkommen, ebenso zu erwägen, wie die thermalen Aspekte, die die Fähigkeit kleiner saurer Magmenkörper limitieren, hydrothermale Konvektionszellen ausreichender Größe in Gang zu setzen und zu erhalten. Das weist darauf hin, daß bei Fehlen von gleichaltrigem mafischem Magmatismus saure vulkanische Abfolgen mit Krustenherkunft sehr wahrscheinlich keine VHMS-Lagerstätten führen können. Diese Vererzungen sind an Basalt-Andesit-Dacit-Abfolgen mit Mantelherkunft gebunden, die entweder die notwendige Wärmequelle für die Auslaugung vulkanischer Gesteine im Liegenden lieferten und/oder metallreiche hydrothermale Lösungen während fraktionierter Kristallisation verfügbar machten.

     

Chemical composition of pargasite and hornblende in low to High grade metamorphic rocks of the Rhodope zone,Xanthi, Greece

Summary The chemistry of amphiboles from schists, quartzofeldspathic gneisses and migmatites ranging in metamorphic grade from greenschist to amphibolite facies has been determined by electron microprobe. Intercalated amphibolites suggest that some of the rocks retrograded from the eclogite stability field; others were never metamorphosed above greenschist facies. Rocks which contain other mineralogical evidence for an original high pressure assemblage have amphiboles with high Na/K, low Fe and relatively low Ti. Other high-grade rocks contain amphibole of broadly pargasitic composition. The pargasites from more Ca-rich bulk compositions have less substitution of Na for Ca in the M4 site than do those from Ca-poor bulk compositions. A lower grade assemblage of amphiboles ranges from hornblende through actinolitic hornblende to actinolite; this is retrograde in the gneisses and migmatites, but may be prograde in the schists. In contrast, the high-grade assemblage shows almost constant high K with variable Na and quite different trends for edenite-type substitution (^IVAl variation with A site occupancy) and variation of^IVAl with Fe/(Fe + Mg) and with Ti.

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Chemische Zusammensetzung von Pargasit und Hornblende in niedrig- bis hoch-gradig metamorphen Gesteinen der Rhodope-Zone, Xanthi, Griechenland

Zusammenfassung Die Chemische Zusammensetzung von Amphibolen aus Schiefern, Quarz-Feldspat-Gneisen, und Migmatiten, deren metamorpher Grad von Grünschiefer- bis zur Amphibolitfazies reicht, wurde mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde bestimmt. Zwischengeschaltete Amphibolite legen die Vermutung nahe, daß einige der Gesteine durch retrograde Metamorphose aus dem Eklogit-Stabilitatsfeld hervorgegangen sind; andere jedoch hatten niemals in ihrer Entwicklung einen höheren Grad als den der Grünschie-ferfazies erreicht. Gesteine, die andere mineralogische Hinweise für eine ursprungliche Hochdruck-Paragenese führen, enthalten Amphibole mit hohem Na/K, niedrigen Eisen und relativ niedrigen Ti. Andere high-grade Gesteine enthalten Amphibol von pargasitischer Zusammensetzung. Die Pargasite aus mehr Kalzium-reichen Gesteinen zeigen geringere Substitution von Natrium für Kalzium an den M4 Plätzen als jene aus Kalzium-armen Gesteinen. Eine niedriger-gradige Paragenese von Amphibolen umfaßt Zusammensetzungen von Hornblende über aktinolitische Hornblende bis zu Aktinolit; diese ist in den Gneisen und Migmatiten retrograd, durfte in den Schiefern jedoch prograd sein. Im Gegensatz dazu zeigt die hochgradige Paragenese fast durchwegs konstant hohe Kalium-Gehalte mit variablem Natrium und einen anderen Trend für Edenit-artige Substitution (^IVAl Variation mit Besetzung der A Plätze) und eine Variation von^IVAl mit Fe/(Fe + Mg) und mit Ti.

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With 4 Figures     

Plutonic inclusions and olivines in high-K volcanics from Ulreung island,Korea

Summary Major and trace element data are presented for four alkali gabbroic inclusions, two monzonitic inclusions, and nine syenitic inclusions from Ulreung island, Korea. Analytical results are also given for the mineral constituents. Although the major element chemistry suggests that the plutonic inclusions are comagmatic with the associated volcanic rocks, the trace element data demonstrate that they do not represent a simple liquid line of descent. In addition, the mineralogical data indicate that they are not likely to represent cumulates on the floor of the magma chamber from which the observed volcanic rocks have been derived. Titanbiotite crystallization preceded kaersutite crystallization in the plutonic rocks but that order was inverse in the volcanic rocks. The trachytic-phonolitic rocks contain Fe-rich olivine phenocrysts, whereas the plutonic inclusions do not. These discrepancies can be accounted for by the assumption that the investigated plutonic rocks represent some cumulus parts of intrusive bodies solidified at shallower depth than the magma reservoir beneath the island. Petrographic features of the gabbroic inclusions are suggestive that olivine was probably in a reaction relationship with liquid to form titanbiotite. Comparison with petrological data of the volcanic rocks also implies that olivine was in a reaction relationship with an intermediate alkalic magma in both the intruded magmas at shallow depth and in the magma chamber at great depth. This is the cause of the olivine compositional gap in the high-K volcanic suite. Titanbiotite is a major reaction product.

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Plutonische Einschlüsse und Olivine in Kalium-reichen Vulkaniten von Ulreung Island, Korea

Zusammenfassung Haupt- und Spurenelementdaten von vier alkalischen gabbroiden, zwei monzonitische Haupt- und Spurenelementdaten von vier alkalischen gabbroiden, zwei monzonitische und neun syenitischen Einschlüssen von Ulreung Island, Korea, sowie analytische Daten der Mineralkomponenten werden vorgelegt. Obwohl der Hauptelementchemismus andeutet, daß die plutonischen Intrusionen und die vergesellschafteten vulkanischen Gesteine comagmatisch sind, zeigen die Spurenelementdaten, daß diese nicht eine einfache Magmenlinie darstellen. Außerdem zeigen die mineralogischen Daten an, daß die Gesteine wahrscheinlich keine Kumulate vom Boden der Magmenkammer sind, von welcher die beobachteten vulkanischen Gesteine herstammen. In den plutonischen Gesteinen kristallisierte Titan-Biotit früher als der Kaersutit. In den vulkanischen Gesteinen ist diese Reihenfolge jedoch umgekehrt. Die trachitischen/phonolitischen Gesteine enthalten im Gegensatz zu den plutonischen Einschlüssen Fe-reiche Olivin-Phenokrysten. Diese Unterschiede können durch die Annahme erklärt werden, daß die untersuchten plutonischen Gesteine bestimmte Kumulate eines intrusiven Körpers sind, der in geringerer Tiefe als das Magmenreservoir unterhalb der Inseln erstarrte. Petrographische Kennzeichen von gabbroischen Einschlüssen deuten darauf hin, daß der Olivin wahrscheinlich mit der Schmelze reagiert hat und Titan-Biotit bildete. Ein Vergleich der petrographischen Daten der vulkanischen Gesteine Vergleich der petrographischen Daten der vulkanischen Gesteine läßt ebenfalls den Schluß zu, daß Olivin mit einem intermediären alkalischen Magma in beiden, dem intrudierten Magma in geringer Tiefe und der Magmakammer in großer Tiefe, reagierte. Dies ist der Grund für die Lücke in der Olivinzusammensetzung in der Kalium-reichen vulkanischen Suite. Titan-Biotit ist ein Hauptreaktionsprodukt.

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With 9 Figures     

Some petrological features of Bosnian peridotitegabbro-complexes in the Dinaride zone of Yugoslavia

Summary The ophiolite zone of the Dinarides is part of the long gabbro-peridotitebelt stretching from the Alps to the Himalajas. It comprises plutonic rocks. ranging from peridotite to albite granite which intrude sediments of Jurassic (?) age (Diabase-Hornstein Formation) and are unconformably overlain by coarse-grained clastic sediments of Tithonian age.The principal plutonic rocks are alpine-type peridotite, represented by gneissic lherzolite and banded lherzolite with alternating olivinite and pyroxenite bands. Contacts between ultramafics and country rocks are distinctly tectonic and no contact phenomena have been detected. The banding of the ultramafics is dicordant with the long dimension of the larger rock units. It is presumed that the ultramafics were intruded into the Jurassic rocks as solid masses.Gabbro is about 5 percent as abundant as peridotite. It appears to be of two kinds, one related to peridotite, and the other related to dolerite. Feldspathic peridotite, troctolite, olivine gabbro and subordinate diallage gabbro are interlayered with, and grade into, feldspar-free peridotite. Compositional variations in the gabbro are obscure on a small scale and banding is not as easily recognized as in the ultramafic rocks.Gabbro related to dolerite forms distinct sill-like bodies in Jurassic sediments, frequently unrelated to ultramafic rocks. Rocks intruded by the sills are metamorphosed, unlike those along contacts with peridotite-related gabbro. The sills consist, predominantly of more or less amphibolized gabbrodolerite with subordinate gabbro-diorite, oligoclasite, albitite, albite syenite, and albite granite. The degree and trends of differentiation vary in different gabbro-dolerite masses.Amphibolites are as abundant as gabbro and occur mostly along contacts between ultramafics and Jurassic rocks. They appear to be of two kinds which can be correlated with the two kinds of gabbroic rocks.The two intrusive associations cannot be explained by a single magmatic process as proposed by the classical ophiolite hypothesis. All the relations suggest that the peridotite and associated gabbro were intruded in a nearly, if not quite solid state. They may have been derived from the basement of the Jurassic eugeosyncline made up of old Paleozoic formations or from the upper mantle.The gabbroic rocks associated with dolerite are cumulates formed by gravitational crystal settling from a primary tholeiite magma. The associated albite-containing rocks might be considered as final products of this fractionation, which also may have produced flows of spilite and subordinate keratophyre in the Jurassic sediments. It seems possible, however, that the soda-rich rocks could be a separate group formed from a hydrous spilitekeratopyre melt complementary to primary tholeiite magma. The gabbrodolerite rocks have been transformed into amphibolite of epidote amphibolite and low amphibolite facies by regional metamorphism.The interlayering of the amphibolite of higher metamorphic facies, containing labradorite and bytownite, with peridotite, suggests that they once were layered gabbro. This interlayering indicates a common origin. The relations of the banding and foliation indicate a good deal about the character of the flowage processes both in the amphibolite and in the ultramafics.

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Einige petrographische Züge bosnischer Peridotit-Gabbro-Komplexe der Dinariden-Zone Jugoslawiens

Zusammenfassung Die Ophiolith-Zone der Dinariden bildet einen Teil des langen Gabbro-Peridotit-Bogens, der sich von den Alpen bis zum Himalaya erstreckt. Sie umfaßt von Peridotit bis Albit-Granit reichende Erstarrungsgesteine, welche in Sedimente jurassischen (?) Alters intrudieren (Diabas-Hornstein-Formation) und welche diskordant von grobklastischen thitonen Sedimenten überlagert werden.Die verbreitesten Erstarrungsgesteine sind alpinotype Peridotite, die durch gneisartige Lherzolithe und gebänderte Lherzolithe mit abwechselnden Olivinit-und Pyroxenit-Bändern vertreten werden. Die Kontakte zwischen den Ultramfiten und den Rahmengesteinen sind eindeutig tektonisch—es wurden keinerlei Kontakterscheinungen gefunden. Die Bänderung der Ultramafite liegt diskordant zur Längserstreckung der größeren Gesteinseinheiten. Es wird angenommen, daß die Ultramafite als feste Massen in die jurassischen Sedimente intrudiert wurden.Die Gabbros machen mengenmäßig etwa 5 Prozent der Peridotite aus. Es scheint zwei Arten zu geben: Die eine hat Beziehungen zu den Peridotiten, die andere zu den Diabasen. Feldspat-führende Peridotite, Troktolithe, Olivingabbros und untergeordnete Diallaggabbros wechseln lagenweise mit Feldspat-freiem Peridotit und gehen in diesen über. In kleinem Maßstab sind Wechsel in der Zusammensetzung der Gabbros undeutlich, und die Bänderung ist nicht so leicht zu erkennen wie bei den ultramafischen Gesteinen.Die Gabbros, welche Beziehungen zu den Doleriten zeigen, bilden getrennte Lagergang-ähnliche Körper in jurassischen Sedimenten; sie zeigen häufig keine Beziehungen zu ultramafischen, Gesteinen. Im Gegensatz zu den Kontakten von Peridotit-verwandten Gabbros zeigen Gesteine, in welche Lagergänge intrudierten, Metamorphoseerscheinungen. Die Lagergänge bestehen hauptsächlich aus mehr oder weniger amphibolisierten Gabbro-Doleriten mit untergeordneten Gabbro-Dioriten, Oligoklasiten, Albititen, Albit-Syeniten und Albit-Graniten. Ausmaß und Richtung der Differentiation variieren in den verschiedenen Gabbro-Dolerit-Massen.Amphibolite sind ebenso häufig wie Gabbros und kommen meist an den Kontakten zwischen Ultramafiten und jurassischen Gesteinen vor. Es scheint zwei Arten zu geben, welche den beiden Arten gabbroider Gesteine zugeordnet werden können.Die zwei intrusiven Assoziationen können nicht durch einen einzigen magmatischen Prozeß erklärt werden, wie dies durch die klassische Ophiolith-Hypothese versucht wurde. Alle Beziehungen weisen darauf hin, daß die Peridotite und die damit assoziierten Gabbros im fast, wenn nicht sogar völlig festen Zustand intrudiert wurden. Sie können vielleicht aus der Basis der jurassischen Eugeosynklinale, die aus altpaläozoischen Formationen aufgebaut ist, oder aus dem oberen Mantel stammen.Die mit Doleriten verknüpften gabbroiden Gesteine sind Anreicherungen, die durch gravitative Kristallabsonderung aus einem primären tholeiitischen Magma entstanden sind. Die zugehörigen Albit-führenden Gesteine könnten als Endprodukte, dieser Fraktionierung, welche auch Ströme von Spilit und untergeordnet Keratophyr in den jurassischen Sedimenten erzeugt haben könnten, betrachtet werden. Es scheint indessen möglich, daß die Natriumreichen Gesteine eine eigene Gruppe bilden könnten, die aus einer zum primären tholeiitischen Magma komplementären, wasserreichen Spilit-Kerato-phyrschmelze entstanden. Die Gabbro-Dolerit-Gesteine wurden durch Regionalmetamorphose in Amphibolite der Epidot-Amphibolit-und der unteren Amphibolitfazies umgewandelt.Die Wechsellagerung der höher metamorphen Amphibolite, die Labrodor und Bytownit enthalten, mit Peridotit weist darauf hin, daß sie früher gebänderter Gabbro waren. Diese Wechsellagerung zeigt, einen gemeinsamen Ursprung an. Die Beziehungen zwischen Bänderung und Schieferung geben sowohl in den Amphiboliten wie in den Ultramafiten starke Hinweise über den Charakter der Strömungsprozesse.

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With 14 Figures     

Composition of hydrous melts in equilibrium with quartz eclogites

Summary Compositions of the hydrous melts in equilibrium with garnet, omphacitic clinopyroxene and quartz have been investigated experimentally at 28.5 and 35 kbar. They are represented by silica-rich liquids (> 70% SiO₂) with low MgO, FeO and CaO contents. The removal of ca 10–15% of the magma of this composition may be sufficient to convert quartz eclogite formed after subduction of altered MORB into a quartz-free bimineralic eclogite assemblage, which is a common type of xenoliths in kimberlites.At 28.5 kbar the solidus temperature is between 700 and 750° C in the system quartz eclogite—water, and the high pressure amphibole-out boundary lies at ca 25 kbar in accord with the previous studies.

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Die Zusammensetzung wasserhältiger Schmelzen im Gleichgewicht mit Quarz-Eklogiten

Zusammenfassung Um Prozesse zu simulieren, die bei der Subduktion von Ozeanbodenbasalten durch partielle Anatexis im Stabilitätsfeld von Eklogiten ablaufen, wurde die Zusammensetzung wasserhältiger Schmelzen in Gleichgewicht mit Granat, Omphacit und Quarz bei 28.5 und 35 Kbar experimentell untersucht. Diese Schmelzen sind reich an SiO₂ (> 70 Gew%) und arm an Mg0, Fe0 and CaO. Die Extraktion von ca. 10–15% derartiger Schmelzen würde genügen, um quarzführende Eklogite, die durch die Subduktion von alteriertem MORB Material entstanden sind, in quarzfreie bimineralische Eklogite umzuwandeln wie sie häufig als Xenolithe in Kimberliten beobachtet werden.Im System Quarz-Eklogit-Wasser liegt die Solidustemperatur bei 28.5 Kbar zwischen 700 und 750°C. Die obere Stabilitätsgrenze von Amphibol liegt in diesem Temperaturbereich bei ca. 25 Kbar.

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With 1 Figures     

Die niehtkarbonatisehen Bestandteile des Göttinger Musehelkalkes mit besonderer Berücksichtigung der Mineralneubildungen

Zusammenfassung Die mineralogische und chemische Zusammensetzung des Säurerückstandes von 32 Gesteinsproben des Göttinger Muschelkalkes wurde untersucht. Die Röntgenanalysen der feinsten Schlämm- und Zentrifugenfraktionen ergaben Illit, Quarz und geringe Mengen von Kaolinit. Für den Illit wurde durch Vergleich von mineralogischer und chemischer Analyse die Formel errechnet. Die verschiedenen Stadien der Glimmerzersetzung, die schließlich zum Illit führt, ließen sich mikroskopisch beobachten. In den Fraktionen > 2 Ø fanden sich mikroskopisch Quarz; Feldspat (Orthoklas, Mikroklin, Albit, Oligoklas) und Glimmer (Muskovit, Biotit, Zersetzungsprodukte). Quarz und Feldspat kommen als Neubildungen vor. Der authigene Kalifeldspat ist triklin und hat einen optischen Achsenwinkel von 2V = 43° gegenüber 69° für magmatischen Orthoklas Der authigene Albit hat einen Achsenwinkel von 2V = 85–90° gegenüber 77° für magmatischen Albit. Vergleichsweise wurden auch andere Vorkommen untersucht; die dieselben Resultate lieferten.Neben die Hoch- und Tief temperatur-feldspate der Effusiv- bzw. Intrusivgesteine treten demnach die Niedrigtemperaturfeldspate der kalkigen Sedimentgesteïne. Diese Feldspate entsprechen weitgehend den reinen Komponenten KAlSi₃O₈ und NaAlSi₃O₈. Die Beobachtungen lassen vermuten, daß die Albitisierung bereits vor der Sammelkristallisation und völligen Erhärtung des Gesteines stattfand, während die Kalifeldspatisierung erst während oder nach der Diagenese geschah. Der SiO₂-, Al₂O₃- und K₂O-Bedarf wurde wahrscheinlich von den Zersetzungsprodukten der Glimmer gedeckt, der Na₂O-Bedarf vom Meerwasser. Während die Leichtmineralzufuhr im Muschelkalkmeer des untersuchten Gebietes zeitlich und räumlich konstant blieb, schwankte die authigene Feldspatbildung von vorwiegender Kalifeldspatisierung im untersten und im mittleren Muschelkalk zu überwiegender Albitisierung im oberen Muschelkalk. Die eigelben Gesteine des unteren Muschelkalkes sind durch die Zersetzungsprodukte der Magnetitkörner gefärbt. Die Schwerminerale wurden nur qualitativ untersucht.     

Shoshonitic and alkaline lamprophyres with elevated Au and PGE concentrations from the Kreuzeck Mountains,Eastern Alps,Austria

Summary Amphibole and mica lamprophyres and related dykes of Tertiary age from the Kreuzeck Mountains, Central Alps, Austria, have been investigated petrographically and geochemically. They intrude a sequence of early Palaeozoic metapelites, greenstones and amphibolites to the north of the Cretaceous Periadriatic Lineament, a major suture zone of 700 km E-W extent. The dykes are spatially associated with Sb, W, Hg, and Cu-Ag-Au deposits.Most lamprophyres are characterized by primitive chemistry (mg-numbers > 60 and Cr > 200 ppm) and have high contents of LIL elements (K, Rb, Sr and Ba). Geochemically, five different subgroups of calcalkaline/shoshonitic to alkaline affinity can be distinguished. These are: Group 1, amphibole-bearing shoshonitic lamprophyres (0.5–1.0 wt% Ti0₂, Zr < 150 ppm, Nb < 13 ppm, Ba/Rb < 10); Group 2, mica-bearing shoshonitic lamprophyres (1–1.5 wt% TiO₂, Zr 180 ppm, Nb < 17 ppm, Ba/Rb > 20); Group 3, alkaline lamprophyres (1.5–2.1 wt% TiO₂, Zr > 250 ppm, Nb > 30 ppm, Ba/Rb 10–25); Group 4, low-MgO alkaline lamprophyres ( 2.5 wt% TiO₂, mg-number < 57, Nb 20 ppm, Ba/Rb 20); Group 5, calc-alkaline basaltic dykes ( 2.2 wt% TiO₂, mg-number <55, Nb < 10 ppm, Ba/Rb < 10). Group 2,3 and 4 dykes have NE-SW orientations and are of Oligocene age (K-Ar age 27–32 Ma); Group 1 and 5 dykes are of Lower Oligocene age (K-Ar age 36 Ma) but have mostly E-W orientations.The Kreuzeck lamprophyres were generated in post-collisional magmatic events, which were probably linked to extensional tectonics following oblique continent-continent collision between the African and Eurasian Plates during the Eocene. Group 1, 2 and 5 dyke rocks have typical calc-alkaline geochemical signatures indicating that they represent partial melting products of subduction-modified lithosphere. Group 3 and 4 alkaline lamprophyres have geochemical features transitional between calc-alkaline and within-plate alkaline igneous rocks (e.g. Ba/Nb 30–70) indicating that their mantle source-region includes both subduction-modified lithospheric and OIB-type asthenospheric components.There is no apparent relationship between mineralization in the Kreuzeck region, thought to be of Ordovician-Devonian age, and much later lamprophyre intrusion. Alteration of the dykes by late-magmatic fluids has resulted in the formation of secondary minerals, and has occasionally led to increased Au and PGE values in the 10–35 ppb range particularly in close proximity to Cu-Ag-Au deposits.

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Shoshonitische und alkalische Lamprophyre mit erhöhten Au- und PGE-Gehalten aus der Kreuzeckgruppe, Ostalpen, Österreich

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit untersucht die Petrographie und Geochemie tertiärer Lamprophyre und genetisch verwandter Ganggesteine aus der zentralalpinen Kreuzeckgruppe, nördlich des Periadriatischen Lineamentes, in Kärnten, Österreich. Die Ganggesteine durchschlagen die altpaläozoischen Metapelite, Grünsteine und Amphibolite des Altkristallins diskordant und stehen in räumlichem Zusammenhang mit Sb, W, Hg und Cu-Ag-Au Lagerstätten, die bereits seit dem Mittelalter abgebaut wurden.Die meisten Lamprophyre zeigen primitiven Charakter (Mg-Zahlen >60 und Cr > 200 ppm) und besitzen hohe Gehalte an LILE (K, Rb, Sr und Ba). Geochemisch lassen sich fünf verschiedeneGruppen mit kalkalkalisch/shoshonitischem bis alkalischem Charakter unterscheiden: Gruppe 1, Amphibol-führende shoshonitische Lamprophyre (0.5–1.0 Gew% TiO₂, Zr < 150 ppm, Nb < 13 ppm, Ba/Rb < 10);Gruppe 2, Glimmer-führende shoshonitische Lamprophyre (1–1.5 Gew% TiO₂, Zr 180 ppm, Nb < 17 ppm, Ba/Rb > 20); Gruppe 3, alkalische Lamprophyre (1.5–2.1 Gew% TiO₂, Zr > 250 ppm, Nb > 30ppm, Ba/Rb 10–25); Gruppe 4, alkalische Lamprophyre mit geringen MgO-Anteil ( 2.5 Gew% TiO₂, Mg-Zahl < 57, Nb 20 ppm, Ba/Rb 20); Gruppe 5, kalkalkalisch basaltische Ganggesteine ( 2.2 Gew% TiO₂, Mg-Zahl < 55, Nb < 10 ppm, Ba/Rb < 10). Die Lamprophyre der Gruppen 2, 3 und 4 zeigen nordöstliches Streichen und oligozänes Intrusionsalter (K-Ar Alter 27–32 Ma), während die Ganggesteine der Gruppen 1 und 5 überwiegend östliches Streichen und UnterOligozänes Intrusionsalter (K-Ar Alter 36 Ma) aufweisen.Die Intrusionen erfolgten während einer tektonischen Dilatationsphaseim Oligozän nach der Kontinent-Kontinent Kollision zwischen derAfrikanischen und der Eurasischen Platte im unteren Eozän. Ganggesteine der Gruppen 1, 2 und 5 besitzen typisch kalkalkalischen Charakter und stellen vermutlich Produktevon aufgeschmolzener, subduzierter Lithosphäre dar. Die Geochemie der alkalischen Lamprophyre derGruppen 3 und 4 (e.g. Ba/Nb 30–70) deutet auf ihre genetische Zwischenstellung zwischen subduction-related und within-plate regime.Zwischen den tertiären Gangintrusionen und den vermutlich paläozoischen Vererzungen der Kreuzeckgruppe besteht kein genetischer Zusammenhang. Die Alteration der Ganggesteine durch postmagmatische Lösungen hat jedoch zur Bildung von sekundären Mineralen und teilweise zu überdurchschnittlich erhöhten Au und PGE Gehalten von bis zu 35 ppb geführt.

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With 6 Figures     

Mafic microgranular enclaves from the Xanthi pluton (Northern Greece): An example of mafic-felsic magma interaction

Summary Petrographic, geochemical and isotopic data are reported for the mafic microgranular enclaves occurring in a calc-alkaline Oligocene pluton outcropping near Xanthi town in northern Greece. The intrusion is composed of dominant granodiorites with minor tonalites and quartz diorites. Mafic enclaves occur in large swarms concentrated near the margins of the pluton. They have fine-grained porphyritic textures and contain the same minerals as their granodioritic and tonalitic host rocks (Pl, Qtz, Bt, Hb1, Kfs ± Ap, Zrn, Mt, Spn) but in totally different modal proportions. Chemical compositions range from mafic to intermediate and are characterized by higher abundance of Na₂O) and lower contents of CaO and Sr with respect to an average basaltic magma with a similar SiO₂ content. The initial Sr isotopic ratios, ranging from 0.7061 to 0.7063, are similar to those of the enclosing rocks (0.7062-0.7063). Field evidence, as well as petrographic and geochemical data, suggests that the analyzed enclaves derived from disruption of synplutonic intrusions of cogenetic mafic magma. The Xanthi pluton could represent ascent of a zoned magma body, with a silicic cap (granodiorite, tonalite, quartz diorite) having intruded first followed by the deeper more mafic levels as syn-intrusive dikes.

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Mafische mikrogranulare Enklaven aus dem Xanthi Pluton, Nord-Griechenland: Ein Beispiel von mafisch-felsischer Magma-Wechselwirkung

Zusammenfassung Petrographische, geochemische und Isotopen-Daten für mafische mikrogranulare Enklaven in einem kalk-alkalischen oligozänen Pluton, der in der Nähe der Stadt Xanthi in Nord-Griechenland aufgeschlossen ist, werden präsentiert. Die Intrusion besteht hauptsächlich aus Granodioriten mit untergeordneten Tonaliten und QuarzDioriten. Mafische Enklaven kommen in großen Schwärmen, besonders an den Rändern des Plutons vor. Sie zeigen feinkörnige prophyritische Texturen und enthalten diesselben Minerale wie ihre granodioritischen und tonalitischen Wirtsgesteine (P1, Qtz, Bt, Hb1, Kfs ± Zrn, Mt, Spn), aber in vollkommen verschiedenen modalen Verhältnissen. Chemische Zusammensetzungen schwanken von mafisch bis intermediär und werden durch höhere Gehalte an Na₂O und niedriger Gehalte von CaO und Sr, verglichen mit durchschnittlichem Basaltmagma mit ähnlichem SiO₂-Gehalt, gekennzeichnet. Die Strontium-Initiale schwanken von 0,7061 bis 0,7063, und sind denen der umgebenden Gesteine (0,7062-0,7063) ähnlich. Geländebefunde, wie auch petrographische und chemische Daten, zeigen, daß die analysierten Enklaven auf das Aufbrechen von synplutonischen Intrusionen cogenetischen mafischen Magmas zurückgehen. Der XanthiPluton könnte dem Aufstieg eines zonierten Magmenkörpers zuzuordnen sein, mit einem Si-reichen Dach (Granodiorite, Tonalite, Quarzdiorite), das zuerst intrudiert ist, gefolgt von den tiefer angesiedelten, mehr mafischen Gesteinen als syn-intrusive G:ange.

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With 7 Figures     

Lamprophyrische und lamproide Ganggesteine im Südteil der Böhmisch-Mährischen Anhöhe (ČSSR)

Zusammenfassung Im Südteil der Böhmisch-Mährischen Höhe hat der Verfasser insgesamt 117 Eruptivgesteinsgänge kartiert. Es kommen dort verschiedene Gesteinstypen, von Mikrogabbros bis zu Mikrograniten, vor. Am häufigsten sind die Mikrogabbros, Gabbroporphyrite und Lamprophyre. Die Gänge sammeln sich zu Zonen an, wobei jede Zone ihre charakteristischen Merkmale aufweist. Die Ganggesteine zeichnen sich allgemein durch große Mg/Fe-Verhältnisse und erhöhte Alkali-, besonders Kaligehalte aus. Chemisch zählen sie teils zu der Kalkalkalireihe (Gesteine vom Typ der Gabbros, Diorite und Granite), teils zu der Kalireihe (Lamprophyre und peralkalische Gänge). Petrochemisch zeigen sie eine beträchtliche Variabilität, die sich kaum durch eine reine magmatische Differentiation ohne Kontaminationsprozesse erklären läßt. Einige Mikrogabbros gehen in Diabase über. Dies, gemeinsam mit einigen weiteren Merkmalen, bekräftigt die Hypothese, daß die basischen, lamprophyrischen, lamproiden und peralkalischen Gänge kontaminierte tholeiitische Magmen und ihre Differentiate darstellen. Die Gänge vom Typ der stark leukokraten Granite sowie verwandte Gesteine hängen wahrscheinlich mit granitischen Tiefengesteinen des Zentralbatholithes der Böhmisch-Mährischen Höhe zusammen.

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Limprophyric and lamproidic dikes in the southern part of the Bohemian-Moravian Hights (SSR)

Summary In the southern part of the Bohemian-Moravian Hights, the author has mapped 117 dykes whose composition ranges from microgabbros to microgranites. The prevailing types are microgabbros, gabbro porphyries, and lamprophyres. The dykes are grouped into distinct zones, each of them showing some characteristic petrographic features. The dyke rocks display a high Mg/Fe ratio and are high in alkalies, especially potassium. In the dyke rocks two different series can be clearly distinguished. One is a calcalkaline series which comprises the gabbroic, dioritic and granitic types, the other is a potassium series, to which belong lamprophyres and peralkaline dykes. The rocks show a considerable chemical variability which hardly may be explained only by a pure differentiation of an original basic magma without any participation of contamination processes. Exceptionally, the microgabbros grade into diabases. This fact, along with other phenomena, support the idea that the basic, lamprophyric, and lamproidic rocks represent contaminated tholeiitic magmas. The microgranites and granite porphyries as well as related rocks are believed not to belong to the basic series, but to be genetically associated with the granitic central batholith of the Bohemian-Moravian Hights.

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Mit 15 Abbildungen     

Mineralogical and chemical composition of some carbonate minerals from the Zillerthal Alps,Tyrol (Austria)

Summary 32 carbonate samples from a series of metamorphic rocks of greenschist to almandine-amphibolite facies in the Zillerthal Alps were investigated by optical and chemical methods, X-ray diffractometry, and the scanning electron microscope.The carbonates consist mainly of calcite which contains up to 11 mole % (MgCO₃+FeCO₃). Some of the calcites are characterized by skeleton-like dolomitic exsolutions of rhombohedral shape that are orientated on rhombohedron planes of the calcite matrix.The relations between metamorphic grade and calcite composition will be discussed. The (FeCO₃+MgCO₃)-content of calcite depends on the temperature of formation, CO₂ pressure, and the Fe and Mg concentrations of the carbonate-forming solutions.

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Mineralogische und chemische Zusammensetzung von Karbonaten aus den Zillertaler Alpen, Tirol (Österreich)

Zusammenfassung 32 Karbonatproben aus den Zillertaler Alpen (Tirol, Österreich) wurden mit optischen und röntgendiffraktometrischen Methoden sowie mit dem Elektronenrastermikroskop untersucht.Die Karbonate sind Calcite, die bis zu 11 Mol% (MgCO₃+FeCO₃) enthalten. Die Calcitkristalle zeichnen sich durch skelettartige Dolomitentmischungen aus, die parallel zu Rhomboederflächen des Calcites orientiert sind.Die Karbonate stammen aus einer Serie metamorpher Gesteine der Grünschiefer- bis Almandin-Amphibolitfazies. Es werden die Beziehungen zwischen der Calcitzusammensetzung und dem Metamorphosegrad diskutiert. Der (FeCO₃+MgCO₃)-Gehalt der Calcite hängt von der Bildungstemperatur, vom CO₂-Druck und vom Fe- und Mg-Gehalt der Lösungen ab, aus denen sich die Karbonate gebildet haben.

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With 10 Figures     

Mineralogie und Petrologie ostalpiner Tonschiefer

Zusammenfassung Sechs bisher als Tonschiefer bezeichnete Gesteine wurden chemisch, röntgenographisch, optisch und mit dem Elektronenmikroskop in Hinblick auf ihre Färbung, ihren quantitativen Mineralbestand sowie ihren Metamorphosegrad untersucht. Diese Untersuchungen zeigten, daß zwei dieser Proben keine reinen Tonschiefer sind, sondern als Chlorit-Talk-Schiefer bzw. als dolomitischer Tonschiefer zu bezeichnen sind.Die Färbung in den Tonschiefern wird durch feinstverteiltes Pigment (grau bis schwarz), Hämatitschuppen (rot) und Chlorit (grün) hervorgerufen.Der quantitative Mineralbestand wurde unter Zuhilfenahme der Dichtebestimmung sowie optischer und röntgenographischer Daten aus den chemischen Analysen errechnet. Muskovit (25 bis 45 Vol.-%), Chlorit (15 bis 25 Vol.-%), Quarz (18 bis 30 Vol.-%) und Albit (2 bis 6 Vol.-%) bilden die Hauptgemengteile; Hämatit, Dolomit und Talk treten als Nebengemengteile auf, wobei Hämatit bis zu 11 Vol.-%, Dolomit bis zu 42 Vol.-% und Talk bis zu 40 Vol.-% erreichen und Übergemengteile bilden können, während sich die Akzessorien aus Pyrit, röntgenamorphem Kohlenstoff, Apatit, Erz, Zirkon und Rutil zusammensetzen.Petrologisch sind diese Gesteine der niedrigsten Stufe der Grünschieferfazies mit der unteren Grenze bei etwa 300°C und etwa 3 Kb zuzuordnen. Die phyllitähnliche Fältelung der Tonschiefer ist Zeugnis für die Durchbewegung während der Metamorphose.

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Mineralogy and petrology of east-alpine clay schists

Summary Six rocks, so far called slates, were examined by x-ray, chemical and optical methods to determine the cause of colouring, the quantitative mineralogical composition and the degree of metamorphism. Two of these so-called slates are chlorite-talc-schists and dolomitic slates.The colouring of the slates is due to pigment (gray to black), hematite (red) and chlorite (green).The quantitative mineralogical composition of these rocks is calculated from the chemical analyses. These data are controled by the density and by optical and x-ray results. The mineral assemblages are dominated by muscovite (25–45%), chlorite (15–25%), quartz (18–30%) and albite (2–6%) while hematite, dolomite, pyrite, apatite, ore, zircon, rutile and amorphous carbon are accessory, but in some rocks hematite (11%), dolomite (42%) and talc (40%) are also dominant.The slates belong to the lowest metamorphic part of the greenschist-facies with the lower limit at 300°C and 3 Kb. The phyllitic structure is the result of deformation synchronous with metamorphism.

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Mit 1 Abbildung     

Glass-bearing xenoliths from Cape Verde: Evidence for a hot rising mantle jet

Summary Peridotitic xenoliths from melanephelinites of Sal Island, Cape Verde Archipelago, have a compositional range from moderately depleted Iherzolites to refractory harzburgites. Most xenoliths have protogranular textures but porphyroclastic and mylonitic textures are not uncommon. Small amounts of glass are present in the intergranular space of these rocks which possibly, at least in part, represent quenched silicate melt which invaded these rocks just before they were excavated. These glasses contain microphenocrysts of olivine, clinopyroxene, and spinel, as well as small grains of sulphides and metallic Fe-Ni alloys. Metallic phases were most likely produced by the desulphurization of sulfides, which also resulted in very low oxygen fugacities (several logarithmic units below QFM buffer) in the interstitial glasses and associated microphenocrysts. This is reflected in the chemical composition of the newly formed spinels which are characterised by low amounts of ferric iron. In contrast, primary spinel-bearing mineral assemblages of the peridotites were formed at much higher f_O2. which were similar to those estimated for the host nephelinites which have high titanomagnetite contents.

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Glasführende Xenolithe von Kap Verde: Evidenz für einen heißen Erdmantel Diapir

Zusammenfassung Die ultramafischen Xenolithe aus den Melanepheliniten von der Kap Verde Insel Sal sind Spinell-Lherzolithe und Spinell-Harzburgite. Am verbreitesten sind Xenolithe mit protogranularer Textur, aber auch Xenolithe mit porphyroklastischer und mylonitischer Textur treten häufig auf. Die Xenolithe enthalten kleine Mengen von intergranularem Glas, welches, wenigstens zum Teil, abgeschreckte silikatische Schmelzen repräsentiert, welche die Gesteine vor ihrem Aufstieg aus dem Erdmantel durchdrungen haben. Dieses Glas enthält Mikrophenokristalle von Olivin, Klinopyroxen und Orthopyroxen, sowie auch kleinere Körner von Sulfiden und metallischen Fe-Ni Legierungen. Metallische Phasen sind sehr wahrscheinlich durch Entschwefelung von Sulfiden unter sehr niedrigem f_O2 (einige Größenordnungen unter dem QFM Buffer) entstanden. Das wirkt sich auf die Zusammensetzung der neu gebildeten Spinelle aus, die durch einen niederen Gehalt an Fe³⁺ charakterisiert sind. Die Xenolithe wurden jedoch unter viel höhere f_O2 gebildet. Ihre foe sind ähnlich der für die Wirtsnephelinite berechneten f_O2, die hohe Titanomagnetit-Gehalte aufweisen.

     

Heterotype Mischbarkeit zwischen Wolframit- und Columbitgruppe

Zusammenfassung Bei der NNachprüfungder Niobatsysteme mit verbesserten Apparaturen wurde festgestellt, daß sich MnNbO₄, NiNbO₄ und CoNbO₄ ^4b als MnNb₂O₆, NiNb₂O₆ und CoNb₂O₆ erwiesen. Stabilitätsabschätzungenergaben, daß für FeNbO₄ das Rutilgitter bis zum Schmelzpunkt gegen das Wolframitgitter, für TiO₂ das Anatasgitter bis zum Schmelzpunkt gegen das Rutilgitter und für FeNb₂O₆ wahrscheinlich das Rutilgitter gegen das Columbitgitter instabil sind.Für FeWO₄-FeNbO₄ ist unbeschränkte Mischbarkeit bis 6650°C nachgewiesen. Im System MnWO₄-FeNbO₄ entstehen bei Festkörperreaktionen und in Salzschmelzen Mischkristalle verschiedener Zusammensetzung. Die Festkörperreaktionen erreichen die Gleichgewichte im binären System MnWO₄-FeNbO₄ bis herab zu 800° C. Bei Darstellung in Salzschmelzen verschieben sich die Zusammensetzungen der jeweils koexistierenden Mischkristalle gleichsinnig mit den Ausgangskonzentrationen. Diese Verschiebungen werden nur in den Systemen MnWO₄-FeNbO₄ und FeWO₄-FeNbO₄ beobachtet und zurückgeführt auf Unterschiede der Solvatation der verschiedenwertigen Kationen Mn und Fe in den Salzschmelzen, wenn die Diffusionsgeschwindigkeit der zeitbestimmende Teilvorgang ist.Die Systeme FeWO₄-MnNb₂O₆ und MnWO₄-FeNb₂O₆ sind bis zum Einsetzen von Reaktionshemmungen in Salzschmelzen bei 660 bzw. 5550°C unbeschränkt heterotyp mischbar. Der Übergangdes Wolframit- in das Columbitgitter ist durch statistischen Ersatz von Fe₃W₃O₁₂ durch Mn₂Nb₄O₁₂, usw. nach einem Transformationsschema der Indizes mmöglic.Mit sinkender Temperatur treten nicht nur in diesen sondern allgemein in allen untersuchten Systemen Reaktionshemmungen auf, die zum AAufhörender Mischkristallbildung durch Lösungennführen Die zugehörigen Temperaturschwellen stimmen für AB₂O₆-Niobate mit dem unteren Ende der Bildung von Columbit in der Natur überein.Das System FeWO₄-FeNb₂O₆ hat eine MMischungslücke die bei 11185°C noch nicht geschlossen ist. Die Untersuchung des Volumens verschiedener isothermer Mischungsreihen ergab systematische Änderungder Gitterkonstanten mit der Temperatur bei konstantem Volumen, die in Zusammenhang gebracht wird mit Änderungder Aktivitätskoeffizienten gleicher Mischungen mit der Temperatur.Der Nb-Gehalt von Wolframit kann durch Zumischung von FeNbO₄, FeNb₂O₆ und MnNb₂O₆ entstehen, wobei die Aufnahme mit sinkender Temperatur durch Reaktionshemmungen begrenzt wird. Nur im Falle Mn-armer Wolframite kann der Nb-Gehalt durch die Löslichkeit von FeNb₂O₆ in FeWO₄ begrenzt werden.     

Die Petrologie der Diorite im Nördlichen Waldviertel,Niederösterreich

Zusammenfassung Die intermediären bis basischen Plutonite des Nördlichen Waldviertels aus dem Raum Gebharts-Pfaffenschlag werden petrologisch untersucht und ihre Genese sowie ihr möglicher Zusammenhang mit den großen granitischen Intrusionen dieses Bereiches diskutiert. Nach Mineralbestand und Chemismus können diese basischen Gesteine im Wesentlichen als Quarzmonzodiorite und Quarzmonzonite klassifiziert werden. Es wird gezeigt, daß diese Plutonite trotz variablem Chemismus einen weitgehend ähnlichen Entwicklungstrend aufweisen. Die Kristallisationsfolge beginnt je nach Ausgangschemismus mitOpx undKpx; mit steigendemP _H2O erfolgte eine vollständige Uralitisierung der Pyroxene unter Bildung von Anthophyllit oder Mg- und Ca-Amphibolen. Der Abbau von Cummingtonit zu Biotit sowie die Verdrängung von Korund durch Margarit und die Bildung von Diaspor aus Spinell in Resorptionsschlieren spricht für eine langsame Abkühlrate unter kontrolliertenP _H2O-Bedingungen. Die untersuchten dioritischen Gesteine werden aufgrund ihrer tieftemperierten Umwandlungsreaktionen als synorogene Intrusionen angesehen, wobei einP _H2O 3 kb P _total bei einer angenommenen H₂O-Sättigung der Schmelze einer Mindestintrusionstiefe von 12 km entspricht.Geochemisch sind die untersuchten Massengesteine anhand einiger Element-Quotienten von Krustenmaterial abzuleiten, wobei aber eine Beteiligung von Mantelmaterial nicht ganz ausgeschlossen werden kann. Die Haupt- und Spurenelementgehalte zeigen eine klare Entwicklungstendenz vom Gabbro von Kleinzwettl über Hornblende- und Biotitdiorite und Wolfsegger Granit bis zu den sauren Graniten vom Typus Schrems und Mauthausen und deren Ganggefolge. Daraus läßt sich ableiten, daß speziell die Diorite ein Produkt einer magmatischen Differentiation darstellen und gewissermaßen als basische Vorläufer der jüngeren Granite aufzufassen sind. Aufgrund von Tracht, Habitus und Wachstumstendenz der akzessorischen Zirkone ist allerdings eine direkte genetische Verwandtschaft zwischen den Dioriten (und dem Gabbro von Kleinzwettl) einerseits und den Graniten vom Typus Mauthausen, Schrems und Wolfsegg nicht anzunehmen. Tracht, Habitus und Einschlußtypen der Zirkone der basischen Gesteine schließen dagegen eine genetische Bindung zur Masse des Weinsberger Granites nicht aus. Trotz der sehr deutlichen geochemischen Entwicklungstendenz der untersuchten Massengesteine ist daher eine gewisse Eigenständigkeit der Magmenentwicklung der Diorite und deren gabbroider Vorläufer anzunehmen.

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The petrology of diorites in the northern Waldviertel, lower Austria

Summary The petrology of the intermediate and basic igneous rocks of the northern Waldviertel in the area Gebharts-Pfaffenschlag has been investigated. The genesis of these rocks and their genetic correlation with the big granite intrusions of this area is discussed. These basic igneous rocks can be classified as quartzmonzodiorites and quartzmonzonites.Despite distinct variations in chemical composition the plutonites exhibit a similar crystallization trend. The crystallization sequence starts with the formation ofopx andcpx and depends on the primary chemical composition of the magma. With increasingP _H2O the pyroxenes become completely uralitized favouring the formation of anthophyllite or Mg- and Ca-amphiboles. Both, the degradation of cummingtonite to biotite and the replacement of corundum by margarite as well as the formation of diaspore from spinel in resorption spots point to a slow cooling rate under controlledP _H2O-pressure. Because of their low temperature conversion reactions the investigated dioritic rocks may be interpreted as synorogenic intrusions. AP _H2O 3 kb P _total corresponds to an intrusion depth of 12 km if saturation of H₂O of the magma is supposed.Geochemically the investigated igneous rocks may be compared to crustal material, although participation of mantle material cannot be excluded. The main and trace elements develop a clear crystallization trend from the gabbro of Kleinzwettl, hornblende and biotite diorites and Wolfsegger granite to the acid granites of the Schrems and Mauthausen type and their gangue rocks. From this it may be inferred that especially the diorites are products of magmatic differentiation and may be interpreted as basic precursors of the younger granites. Nevertheless, no direct genetic relationship seems to exist between the diorites (and the gabbro of Kleinzwettl) on the one hand and the granites of Mauthausen, Schrems and Wolfsegg on the other hand. This is proved by crystal habit, shape and growth trends of the accessory zircons of these rocks. However, habit, shape and types of inclusions of the accessory zircons of the basic rocks do not preclude a genetic relationship to the intrusion of the Weinsberger granite. Despite the clear geochemical trend of the igneous rocks investigated a certain uniqueness in the development of the diorites and their gabbroic precursor has to be assumed.

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Mit 11 Abbildungen