Stratiform tourmalinites in the Archaean tungsten province of West Greenland

Summary In the Archaean Malene supracrustal rocks of West Greenland different types of stratiform tourmalinites have been found. The present article describes schistose anthophyllite-rich tourmalinites hosted in anthophyllite-cordierite schists. It is shown that the boron is of submarine exhalative origin and was absorbed from seaweater by clay minerals. Tourmaline was formed at an early stage of metamorphism up to staurolite grade. At higher metamorphic grades staurolite became unstable and porphyroblasts of cordierite and tourmaline were formed. The boron is suggested to be from the same brines which supplied tungsten for the extensive stratabound scheelite occurrences found in banded amphibolites and in some tourmalinites in the Malene supracrustal belt.

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Stratiforme Turmalinite in der archaischen Wolfram-Provinz von West-Grönland

Zusammenfassung In den archaischen suprakrustalen Gesteinen Westgrönlands kommen verschiedene schichtgebundene Turmalinite vor. Schiefrige anthophyllitreiche Turmalinite, die in Anthophyllit-Cordierit-Schiefern auftreten, sind der Gegenstand dieser Untersuchung. Das Bor stammt aus submarinen Exhalationen und wurde an Tonmineralen absorbiert. Turmalin wurde bereits in einem frühen Stadium der Metamorphose bis hin zur Staurolith-Fazies gebildet. Mit steigender Metamorphose bildeten sich Cordierit- und Turmalin-Porphyroblasten auf Kosten von Staurolith. Es wird angenommen, daß das Wolfram in den weitverbreiteten schichtgebundenen Scheelitvorkommen der suprakrustalen Gesteine des Malene-Gürtels ebenso wie das Bor aus submarinen Exhalationen stammt.

     

Tourmalinites and Sn-Li mineralization in the Valdeflores area (Cáceres,Spain)

Summary Tourmalinites containing quartz, Li- and Cs-micas, and small amounts of arsenopyrite occur near Cáceres, Spain. The tourmalinites are developed within Ordovician pelites near the eastern margin of the Cabeza de Araya batholith and close to several small bodies of tectonized granite. Field and textural relationships document an epigenetic character for the tourmalinites. The tourmaline is fine to very fine-grained and its composition is intermediate within the schorl-dravite solid-solution series. Hydrothermal veins containing quartz, muscovite, amblygonite-montebrasite, apatite, fluorite, and/or cassiterite appear spatially related to the tourmalinites. The mineralized area is located in a shear zone that was active during D₃ Hercynian deformation and the emplacement of granitic bodies. Tourmalinites and veins derived from B- and Li-rich magmatic-hydrothermal fluids are believed to have been associated with the intrusion of a hidden granite dome, the tourmalinites being produced by extensive metasomatism of Ordovician metasedimentary rocks.

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Turmalinite and Sn-Li-Vererzungen im Valdeflores Gebiet (Cáceres, Spanien)

Zusammenfassung Turmalinite, die Quarz, Li- und Cs-Glimmer, sowie geringe Mengen an Arsenkies führen, kommen in der Ne von Cáceres, Spanien, vor. Sie sind an ordovizische Metapelite in der Nähe des Cabeza de Araya Batholiths und kleinere tektonisierte Granitkörper gebunden. Eine epigenetische Genese der Turmalinite ist auf Grund von Feldbeziehungen und texturellen Beobachtungen belegt. Die Zusammensetzung der sehr feinkörnigen Turmaline entspricht intermediären Gliedern der Schörl-Dravit- Reihe. Hydrothermale Gänge mit Quarz, Muskowit, Amblygonit-Montebrasit, Apatit, Fluorit und/oder Zinnstein treten benachbart zu den Turmaliniten auf. Der mineralisierte Bereich ist an eine Scherzone gebunden, die während der hercynischen D3 Deformation und der Platznahme der Granite aktiv war. Turmalinite und Gänge lassen sich genetisch von magmatisch-hydrothermalen Fluiden ableiten, die mit der Intrusion eines nicht aufgeschlossenen Granitdomes zusammenhängen. Die Turmalinite sind das Produkt einer weiträumigen Metasomatose der ordovizischen Metasedimente.

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With 8 Figures     

Tourmaline-rich Rocks Associated with the Submarine Hydrothermal Rosebery Zn-Pb-Cu-Ag-Au Deposit and Granites in Western Tasmania,Australia

Summary The stratiform massive Zn-Pb sulphide Rosebery deposit of western Tasmania is hosted by metamorphosed deformed acid volcanics and sediments of the Cambrian Mt. Read Volcanics. Tourmalinite, a boron-rich siliceous sulphide facies iron formation, overlies and occurs as an exhalite facies equivalent of the massive sulphides. The orebody is partially replaced by post deformation tourmaline-bearing pyrrhotite-pyrite rocks associated with an alteration facies comprising magnetite-pyrite-tourmaline-phlogopite and the host metavolcanics are transgressed by quartz-tourmaline veins and tourmaline-filled joints. Tourmalinite and tourmaline in alteration zones are associated with other base metal deposits in the area. Tourmaline also occurs as fault-fill and in granitic rocks and associated Sn-W mineralization nearby. Tourmaline associated with the Cambrian massive sulphides is schorl > dravite in contrast to schorl in the Devonian granites.It is suggested that boron was an integral part of the ore fluids at Rosebery which precipitated tourmaline in exhalites immediately after and distal to the mineralization event. Tourmaline from the tourmalinite exhalites appears to have derived from submarine hydrothermal precipitation. Joint- and fracture-fill tourmaline could have derived from remobilization from tourmalinites during Devonian tectonism, however, it is more probable that these discordant tourmaline-bearing veins, tourmaline in the post-cleavage Rosebery Fault and tourmaline-bearing pyrrhotite-pyrite replacement of the Rosebery orebody derived from Devonian granite at a shallow depth which has been intersected in drilling. Tourmaline replacement associated with discordant structures is no different in composition from that from tourmalinites associated with the orebody and hence has undergone re-equilibration with the host rocks during multiple events of deformation and metamorphism associated with Devonian tectonism. In contrast, the composition of tourmaline from the Devonian granites is markedly different from that of the Rosebery area.

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Zusammenfassung Die stratiforme, massive Zn-Pb-Sulfidlagerstätte Rosebery in West-Tasmanien sitzt in metamorphen und deformierten sauren Vulkaniten und Sedimenten der Kambrischen Mt. Read Vulkanit-Serie auf. Turmalingesteine treten im Hangenden dieser Serie auf. Sie stellen eine Bor-reiche Eisenformation in silizuiumreicher Sulfidfazies dar und sind als das exhalative Äquivalent der massiven Sulfide anzusehen. Der Erzkörper wird teilweise von postdeformativen Turmalin-fährenden Pyrrhotin-Pyrit-Gesteinen verdrängt, die mit einer Alterationsfazies, bestehend aus Magnetit-Pyrit-Turmalin-Phlogopit, assoziiert sind. Die erzfährenden Metavulkanite werden von Quarz-Turmalin-Gängen und Turmalinadern durchschlagen. Turmalingesteine wie auch Turmalin in Alterationszonen kommen auch mit anderen Buntmetall-Vererzungen des Arbeitsgebietes vor. Turmalin tritt weiters in Störungszonen, in Graniten und in an diese gebundenen Sn-W Mineralisationen auf.Der mit den kambrischen, massiven Vulkaniten assozierte Turmalin ist ein Schörl > Dravit, während in den devonischen Graniten Schörl dominiert. Es ist anzunehmen, daß Bor einen integralen Anteil der Erzlösungen in der Rosebery-Lagerstätte darstellt. Aus diesen ist Turmalin exhalativ, kurz nach der Sulfidmineralisation distal gebildet worden. Es zeigt sich, daß der Turmalin aus submarin hydrothermalen Absätzen herzuleiten ist. Gangturmaline könnten durch Remobilisation der Turmalingesteine während devonischer Deformation entstanden sein. Es scheint jedoch wahrscheinlicher, daß diese diskordanten Gänge, wie auch der Turmalin in der Rosebery-Störung und die Turmalin-führenden Pyrrhotin-Pyrit-Verdrängungen aus dem devonischen Granit stammen. Verdrängter Turmalin, assoziiert mit diskordanten Strukturen, zeigt in seiner Zusammensetzung keinerlei Unterschiede zum Turmalin in Turmalingesteinen aus dem Erzkörper. Im Zuge mehrphasiger, devonischer Deformation und Metamorphose ist es somit zu Reäquilibrierung des Turmalins mit dem Trägergestein gekommen. Die Zusammensetzung des Turmalins in den devonischen Graniten unterscheidet sich deutlich von der des Rosebery-Gebietes.

     

Two new tungsten bearing horizons in the older precambrium of Rhodesia

In Rhodesia strata-bound tungsten deposits together with submarine metavolcanics can be found in two formations of the older Precambrium. In the lower portion of the Bulawayan formation (about 2900 million years) there is an horizon with W, Au, Sb, As and banded iron stones. The tungsten mineralisation consists of scheelite. In the Piriwiri formation (about 1950 million years) within the upper part of the Lomagundi system a tungsten horizon contains scheelite as well as wolframite. The scheelite mineralisations of both formations show ore fabrics like those described and illustrated by R. Höll, A. Maucher and H. Westenberger (1972) from two strata-bound scheelite deposits of the Eastern Alps. These deposits of the Alps (R. Höll 1971) belong to the Early Paleozoic. This is an age of many strata-bound deposits of the Sb-W-Hg-formation, which are also related to a submarine volcanism and associated with lineaments (a Circumpacific and an Eurasiatic-Mediterranean branch) along the margins of the ancient continents (A. Maucher 1965). Genetically the strata-bound tungsten mineralisations of the Bulawayan formation, the Piriwiri formation and the Early Paleozoic are very similar.

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Zusammenfassung In Rhodesien treten schichtgebundene Wolframvorkommen zusammen mit submarinen Metavulkaniten in zwei Zeitabschnitten des älteren Präkambriums auf. Die Vererzung im unteren Teil der Bulawayan Formation (etwa 2900 Millionen Jahre) führt W, Au, Sb, As und banded iron stones. Die Wolframmineralisation besteht aus Scheelit. In der Piriwiri Formation (rund 1950 Millionen Jahre) innerhalb des oberen Teils des Lomagundi Systems enthält ein Wolframhorizont sowohl Scheelit als auch Wolframit. Die Scheelitvererzung beider Formationen zeigt Gefüge, die mit jenen weitgehend übereinstimmen, die von R. Höll, A. Maucher und H. Westenberger (1972) von zwei schichtgebundenen Scheelitvorkommen der Ostalpen beschrieben und abgebildet wurden. Diese Vorkommen in den Alpen (R. Höll 1971) liegen im Altpaläozoikum, einem Zeitraum mit vielen schichtgebundenen Vorkommen der Sb-W-Hg-Formation, die ebenfalls auf einen submarinen Vulkanismus zu beziehen sind und mit Lineamenten (mit einem zirkumpazifischen und einem eurasiatisch-mediterranen Ast) an den Rändern der alten Kontinente in Verbindung stehen (A. Maucher 1965). Genetisch sind die schichtgebundenen Scheelitvererzungen der Bulawayan Formation, der Piriwiri Formation und des Altpaläozoikums einander sehr ähnlich.

     

Elbaite pegmatites in the Moldanubicum: a new subtype of the rare-element class

Summary A new subtype of complex rare-element granitic pegmatites, the elbaite subtype, is proposed to designate pegmatites in which most of Li is stored in tourmaline. Elbaite pegmatites are widespread in the Bohemian and Moravian parts of the Moldanubicum. Internal structure commonly is simple, progressing from a granitic border unit through a graphic unit to local pods of blocky K-feldspar. Patches of an albitic unit are associated with the blocky pods or pockets developed in the central parts of some dikes. A very low proportion of micas is typical. Tourmaline (schorl to elbaite) is an omnipresent subordinate to accessory phase. Elbaite is found at and within the pockets, or associated with albite ± lepidolite in massive pegmatite. Hambergite, danburite, datolite and boromuscovite have been found at some localities. Elbaite from the elbaite pegmatites is apparently enriched in Mn and F, and shows low vacancies in the X-site, relative to elbaite from the lepidolite subtype. Lepidolite from elbaite pegmatites is close to polylithionite, whereas lithium micas from pegmatites of the lepidolite subtype show highly variable compositions from lithian muscovite to lepidolite with a substantial amount of the trilithionite (up to polylithionite) component.Paragenesis and composition of the elbaite pegmatites indicate conditions of consolidation that are rather different from those of other subtypes of the complex pegmatites: high activity of B, increased alkalinity of the parent medium, and reduced activity of P.

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Elbait-Pegmatite im Moldanubikum: Ein neuer Subtyp der Selten-Element Pegmatite

Zusammenfassung Um Pegmatite zu kennzeichen, in denen Li hauptsächlich an Li-führende Turmaline gebunden ist, wird ein Elbait Subtyp komplexer granitischer Selten-Element Pegmatite vorgeschlagen. Zusammen mit dem häufigeren und üblicherweise stärker Li-angereicherten Lepidolith-Subtyp, sind Elbait-Pegmatite im Moldanubikum Böhmens und Mährens weitverbreitet. Die Internstruktur ist allgemein einfach, beginnend mit einer granitischen Randzone, gefolgt von einer schriftgranitischen Zone mit Nestern mit blockigem K-Feldspat. Albit-reiche Zonen die sich im zentralen Teil der Pegmatitgänge entwickelten, sind mit diesen Nestern verbunden. Ein geringer Glimmeranteil ist typisch. Turmalin (Schörl bis Elbait) ist untergeordnet bis akzessorisch allgegenwärtig. Elbait kommt in den Taschen, oder vergesellschaftet mit Albit ± Lepidolith in den massigen Pegmatiten vor. Hambergit, Danburit, Datolith und Boromuscovit sind gelegentlich gefunden worden. Sie stellen späte Drusen-Minerale dar. Der Elbait aus den Elbait-Pegmatiten ist an Mn und F angereichert, und zeigt im Vergleich zum Elbait aus dem Lepidolith-Subtyp, wenig Leerstellen auf den X-Positionen. Lepidolith aus Elbait-Pegmatiten ähnelt Polylithionit, während Li-Glimmer aus Pegmatiten des Lepidolith-Subtyps sehr variable Zusammensetzungen von Li-betontem Muscovit bis Lepidolith mit erheblichen Anteilen von Trilithionit (bis Polylithionit) enthalten.Die Paragenese und Zusammensetzung der Elbait-Pegmatite verweisen auf Bildungsbedingungen, die sich erheblich von denen anderer Subtypen komplexer Pegmatite unterscheiden. hohe B-Aktivität, erhöhte Alkalinität der Fluidphase und niedrige P-Aktivität.

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With 4 Figures     

Origin of tourmaline and oxide minerals from the metamorphosed Rampura Agucha Zn-Pb-(Ag) deposit, Rajasthan, India

Summary The sediment-hosted exhalative Rampura Agucha Zn-Pb-(Ag) deposit in Rajasthan, India, contains a number of oxide minerals which have been formed as a result of high-grade metamorphism. Gahnite (Zn_0.66–0.75Fe_0.13–0.24Mg_0.06–0.13Al_1.98–2.01O₄) is a common minor phase in the ores and formed from breakdown of sphalerite and Al-rich silicates. Pyrophanite-ilmenite solid solution (Fe_0.42–0.68Mn_0.32–0.58Ti_0.99–1.01O₃) is very rare and occurs, intergrown with rutile, as a result of unmixing of a Ti-Fe-Mn bearing precursor mineral.Dravite-rich tourmaline with Fe/(Fe+Mg) ratios around 0.02 occurs at the hanging wall contact of the orebody with the paragneisses and is intergrown with the ore minerals. Tourmaline from the stratabound ores is distinguished from schorl-rich tourmaline of two pegmatite samples which show Fe/(Fe+Mg) ratios of 0.43 and 0.62, respectively. It is argued that dravite-rich tourmaline (or another B-rich precursor mineral) is of premetamorphic origin. This dravite-rich tourmaline recrystallized during high-grade metamorphism when the metamorphic fluid, represented by H₂O-CO₂±CH₄-N₂ inclusions, was trapped.Amphiboles, muscovites and biotites from metamorphic rocks of the deposit display radiometric³⁹Ar/⁴⁰Ar cooling ages between 788 and 909 Ma.

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Dravit-reicher Turmalin und Oxide der metamorphen Zn-Pb-(Ag) Lagerstätte Rampura Agucha, Rajasthan, Indien

Zusammenfassung Die sedimentär-exhalative Zn-Pb-(Ag) Lagerstätte Rampura Agucha in Rajasthan, Indien, beinhaltet eine Reihe von Oxidmineralen, die infolge der hochgradigen Regional-metamorphose gebildet wurden. Gahnit (Zn_0.66–0.75Fe_0.13–0.24 Mg_0.06–0.13Al_1.98–2.01O₄) ist eine häufig anzutreffende Phase, die sich aus Sphalerit und Al-reichen Silikatphasen gebildet hat. Pyrophanit-Ilmenit (Fe_0.42–0.68Mn_0.32–0.58 T_0.99–1.01O₃) ist sehr selten und bildet, aufgrund der Entmischung eines Ti-Fe-Mn hältigen Vorläuferminerals, Verwachsungen mit Rutil.Dravit-reicher Turmalin mit einem Fe/(Fe+Mg) Verhältnis um 0.02 bildete sich gleichzeitig mit den Sulfidmineralen am Kontakt des Erzkörpers mit den hangenden Paragneisen der Lagerstätte. Dieser Turmalin unterscheidet sich klar von Schörlreichem Turmalin mit Fe/(Fe+Mg) Verhältnissen von 0.43 und 0.62 von zwei Pegmatiten. Die Herkunft dieses prämetamorphen Dravit-reichen Turmalins (oder dessen Vorgängerminerals) ist unklar. Dieser Turmalin rekristallisierte während der Metamorphose, wobei er das metamorphe H₂O-CO₂±CH₄-N₂-Fluid in Form von primären Einschlüssen einschloß.Amphibol, Muskowit und Biotit wurden mittels³⁹Ar/⁴⁰Ar-Methode datiert und liefern radiometrische Abkühlungsalter zwischen 788 und 909 Ma.

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With 8 Figures     

Geochemistry of polymetamorphic ultramafics (Major,Trace, Noble and Rare Earth Elements): An example from the Helvetic basement,Central Alps,Switzerland

Summary Polymetamorphic ultramafic rocks in orogenic terranes rarely preserve relic structures or minerals from their former mantle stages. The determination of their protoliths and their tectonic evolution by chemical discrimination methods is often difficult due to possible metasomatic processes. Ultramafics of the pre-Variscan Helvetic basement (Central Alps, Switzerland) have been investigated geochemically to address these problems. These ultramafics are partially to completely serpentinised. According to field observations several ultramafic lenses were part of an ophiolite suite, but distinct cumulate ultramafic lenses were also recognized. CIPW norms indicate that large parts of the ultramafics are harzburgites, but metasomatic CaO depletion may have produced an overestimation of the importance of the harzburgite protoliths. Major element distributions suggest a depleted mantle protolith. Close to chondritic or slightly depleted REE patterns are characteristics of the studied samples. The REE normalized patterns confirm the presence of harzburgites, lherzolites und cumulates. In some samples light REE enrichment processes have occurred. The noble metal concentrations are both affected (Pt-Pd-Au) und unaffected (Ir-Os-Ru) by melt infiltration processes. They suggest the presence of undepleted or slightly enriched harzburgites und more differentiated, probably cumulate ultramafics. Information obtained by different chemical elements leads to contrasting results. REE and noble metals show enrichment inconsistent with the major element depletion. Refertilization of depleted ultramafics is proposed.

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Geochemie von polymetamorphen Ultramafiten (Haupt-, Spuren-Elemente, Edelmetalle und Seltene Erden): Ein Beispiel vom Helvetischen Grundgebirge (Zentralalpen, Schweiz)

Zusarnmenfassung Ultramafische Gesteine aus polymetamorphen orogenetischen Terrains enthalten selten Strukturen und Mineralien als Relikte aus ihren Mantelstadien. Bestimmung ihrer Protolithe und deren tektonischen Entwicklung durch geochemische Parameter wird durch metasomatische Prozesse erschwert. Ultramafite aus dem prävariszischen Sockel der Schweizer Zentralalpen wurden geochemisch untersucht, um die Aussagekraft dieser Parameter zu bestimmen. Die untersuchten Gesteine sind teilweise bis völlig serpentinisiert. Aufgrund der Felduntersuchungen wurden die Ultramafite als Teile einer ophiolithischen Suite klassifiziert, aber ultramafische Kumulate anderer Entstehungsgeschichte konnten unterschieden wurden. CIPW-Norm Berechnungen zeigen, daß Harzburgite den größten Anteil der Proben ausmachen, aber metasomatische Abreicherung an Caokönnte die Bedeutung der Harzburgite als Protolithe überbewerten. Haupt- und Spurenelemente weisen auf einen abgereicherten Mantel als Ausgangsgesteinhin. Fast chondritische bzw. leicht abgereicherte Seltene Erden verteilungsmuster sind charakteristisch. Sic belegen auch die harzburgitische, lherzolithische bzw. kumulative Natur der untersuchten Gesteine. Die Edelmetallkonzentrationen sind teilweise primär (Ir, Os, Ru) sowie beeinflußt durch Schmelzinfiltrationen (Pr, Pd und Au). Die Verteilungsmuster der Edelmetalle bezeugen die Natur des abgereicherten Mantels sowie die Gegenwart von höher differenzierten—vermutlich kumulativen—Gesteinen. Die Hinweise aus den geochemischen Untersuchungen führen zu konsistenten Ergebnissen. Die Anreicherung der Seltenen Erden und Edelmetalle ist mit der verarmten Signatur der Hauptelemente nicht vereinbar, daher wird eine sekundäre Elementanreicherung durch Schmelzinfiltration der Ultramafite vorgeschlagen.

     

The lower carboniferous black shale formation,a possible source for noble and base metal deposits in the NE Rhenish Massif,Federal Republic of Germany

Summary In the northeastern Rhenish Massif the Lower Carboniferous black shale formation, comprising black shales, black lydites, siliceous limestones and clayshales, host low concentrations of stratabound sulfides, which are interpreted as sedimentary-exhalative depositions. Intraformational mobilizations and migrations of metals and their reprecipitation in physico-chemical traps led locally to minable ores. Further metal concentration has been caused by supergene processes.

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Die unterkarbonische Schwarzschieferserie: potentielle Muttergesteine für Edel- und Buntmetall-Vorkommen im nordöstlichen Rheinischen Schiefergebirge, Bundesrepublik Deutschland

Zusammenfassung Im nordöstlichen Rheinischen Schiefergebirge treten in der unterkarbonischen Schwarzschieferserie, die sich aus Schwarzschiefern, schwarzen Lyditen, Kieselkalken und Tonschiefern zusammensetzt, geringe Konzentrationen an schichtgebundenen Sulfiden auf. Die schichtgebundenen Sulfide werden als sedimentär-exhalative Bildungen gedeutet. Intraformationale Mobilisationen und Migrationen von primär in Sulfiden fixierten Metallen sowie deren Wiederabsetzung in physikalisch-chemischen Fallen führten lokal zur Bildung von bauwürdigen Erzen. Weitere Anreicherungen erfolgten teilweise durch supergene Prozesse.

     

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 metamorphic and alteration history of West Rand Group shales from distal portions of the Witwatersrand Basin

Summary The maximum metamorphic grade in West Rand Group shales from three boreholes to the east and south of the Vredefort Dome is lower greenschist facies. In most samples the peak metamorphic assemblage consists of quartz + muscovite + chlorite, with the phyllosilicates defining a tectonic cleavage. In many of the samples more coarsely crystalline alteration zones that clearly crosscut both bedding and the tectonic cleavage overprint this assemblage. The alteration zones are localized around minor faults and shears where fluid ingress has occurred. Muscovite was not observed in these zones and the cleaved matrix assemblages has been replaced by assemblages consisting of pyrite + quartz ± chlorite ± stilpnomelane ± calcite ± carbonaceous matter ± Mn-garnet ± epidote ± chalcopyrite. In some of the alteration zones stilpnomelane is a very common product and appears to arise through the breakdown of chlorite + muscovite. K and Fe metasomatism are indicated during this reaction, as well as the obvious mobility of S, Cu and C. Assays on small samples indicate gold introduction into the shales during the alteration event. Chlorite thermometry was used to estimate the equilibration temperature of chlorite from the cleaved matrix and the alteration zones. Temperatures close to 300°C are indicated for both chlorite varieties, and for all three boreholes. These results, and the petrographic data, imply that fluid influx post-dated the formation of the tectonic cleavage, but occurred close to the peak of metamorphism. Comparison between the chlorite thermometry data from this study with those from similar studies in the goldfields indicates very similar peak metamorphic grades in both areas, suggesting that these metamorphic conditions may be typical of almost the entire basin. The one exception is obviously the amphibolite facies metamorphism exposed in the northwestern sector of the collar of the Vredefort Dome. Several recent studies have suggested that this metamorphism is representative of a widespread zone of higher grade metamorphism within the central portions of the basin. The results of this study indicate that this is unlikely to be the case and suggest that these amphibolite facies rocks are probably unique to the northern portions of the dome.

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Die Metamorphose- und Alterationsgeschichte von Peliten der West Rand Group im distalen Bereich des Witwatersrand Beckens

Zusammenfassung Dieser Artikel dokumentiert die Metamorphose und Alteration einiger Tonschiefer der West Rand Group, welche in drei Bohrkernen östlich und südlich des Vredefort Domes aufgeschlossen sind. In allen untersuchten Proben entspricht der maximale Metamorphosegrad der unteren Grünschiefer Fazies. Die maximalen metamorphen Bedingungen sind häufig durch die Mineralparagenese Quarz + Muscovit + Chlorit charakterisiert, wobei die Schichtsilikate eine ausgeprägte Schieferung definieren. Viele der Proben zeichnen sich durch gröber kristalline Bereiche intensiver Alteration aus, die sowohl die Schieferung als auch die Schichtung deutlich schneiden und in denen die metamorphe Mineralparagenese überprägt ist. Diese Alterationszonen befinden sich im Bereich von kleineren Störungen und Scherzonen, entlang derer Fluide eingedrungen sind. Muscovit fehlt in diesen Bereichen und die Matrixminerale sind durch die Paragenese Pyrit ± Quarz ± Chlorit ± Stilpnomelan ± Kalzit ± Kohlenstoff-haltiges Material ± Mn-Granat ± Epidot ± Kupferkies verdrängt worden. In einigen Alterationszonen findet man häufig Stilpnomelan, welcher möglicherweise auf Kosten von Muscovit und Chlorit gewachsen ist. Versuche, diese Reaktion mit Hilfe von gemessenen Mineralzusammensetzungen unter Annahme eines isochemischen Systems auszugleichen, scheiterten. Dies ist wahrscheinlich auf die Mobilität von K und Fe, sowie S, Cu and C zurückzuführen. Untersuchungen an kleinen Proben deuten darauf hin, daß die Alteration mit einer Goldanreicherung verbunden war. Die Abschätzung der Gleichgewichtstemperaturen von Chlorit der geschieferten Matrix sowie der Alterationszone mit Hilfe von Chlorit-Thermometrie ergab Temperaturen um 300°C für beide Chlorit-Varietäten aus allen drei Bohrkernen, Diese thermometrischen und petrographischen Daten sprechen dafür, daß die Fluidinfiltration nach Anlegung der Schieferung nahe dem Metamorphosehöhepunkt erfolgte. Ein Vergleich der Daten aus der Chlorit-Thermometrie dieser Studie mit den Ergebnissen ähnlicher Studien in den Goldfeldern ergibt sehr ähnliche metamporphe Bedingungen, was möglicherweise dafür spricht, daß diese Bedingungen typisch für das ganze Becken sind. Die einzige Ausnahme bildet offensichtlich die amphibolitfazielle Metamorphose in den nordwestlichen Randbereichen des Vredefort Domes. Einige neuere Studien spekulieren, daß diese Metamorphose eventuell für eine breite Zone höhergradiger Metamorphose im zentralen Teil des Beckens repräsentativ ist. Unsere Resultate deuten jedoch eher darauf hin, daß diese amphibolitfaziellen Gesteine auf den nördlichen Teil des Domes beschränkt sind.

     

The Mgeni granite: an example of the Megacrystic mantled-feldspar granite-charnockite Intrusives in southeastern Africa

Summary Megacrystic granites which form the Oribi Gorge Suite of southern Natal show many features that closely resemble the rapakivi granite—charnockite associations of the northern hemisphere. Detailed studies of the late-kinematic Mgeni batholith indicate that the granitic rocks can be divided into three major groups, characterised by distinctive mafic mineralogy, chemistry and isotopic ratios. The batholith consists of biotite ±garnet granites and of hornblende ± pyroxene granitoids. A high silica, coarse-grained leucogranite, the Nqwadolo granite, intrudes the core of the batholith. Most rocks are garnetiferous and appear to belong to the ilmenite-series of granites. The granites are classified as rapakivi-like granites.

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Der Mgeni Granit—Ein Beispiel megakrystischer feldspatummantelter Granit-Charnokit intrusiva im südöstlichen Afrika

Zusammenfassung Megakrystische Granite aus der Oribi Gorge Suite des südlichen Natal zeigen vielerlei Ähnlichkeiten mit den Rapakivigranit-Charnokitabfolgen der nördlichen Hemisphäre. Detailstudien des spätkinematisch intrudierten Mgeni-Batholiten zeigen, daß diese granitischen Gesteine in drei Hauptgruppen, die durch unterschiedliche mafische Mineralzusammensetzung, Chemismus und Isotopenverhältnissen charakterisiert werden, untergliedert werden können. Der Batholith wird aus Biotit± Granat-Graniten und aus Hornblende ± Pyroxen-Granitoiden aufgebaut. Ein siliziumreicher, grobkörniger Leukogranit, der Nqwaldolo Granit, intrudierte in den Kern des Batholithen. Die meisten Gesteine sind granatführend und scheinen den Graniten der ilmenite series zuzurechnen zu sein. Die Granite sind als Rapakivi-Granite zu klassifizieren.

     

Glimmer der regionalmetamorphen Skarne Westmährens

Zusammenfassung Es wurden 28 Glimmerproben und 6 Proben anderer mit ihnen assoziierter Minerale aus westmährischen Skarnen chemisch untersucht. Die Glimmerproben stammten aus Skarngesteinen (Mg-Skarne, Amphibol-Biotit-und Cummingtonit-Biotit-Skarne, Almandin-Biotit-Schiefer der Randzonen der Skarnkörper) sowie aus Gneisen der Skarnhüllen und aus Pegmatiten, die die Skarne durchsetzen. Die Mg-Skarne enthalten Phlogopit, die anderen untersuchten Gesteine vorwiegend Siderophyllit-Eastonit. Almandinarme Assoziationen, wie Mg-Skarne und Cummingtonit-Skarne, enthalten aluminiumarme Glimmer, während sich die mit Al übersättigten Gesteine (mit Sillimanit oder Spinell) durch aluminiumreiche Glimmer auszeichnen. Der empfindlichste Indikator, der auf die Assoziation, aus welcher der Glimmer stammt, schließen läßt, ist Titan. Die größte Variabilität unter den Hauptkomponenten der Glimmer weist Fluor auf, und zwar sogar in Glimmern aus derselben Assoziation. Die wichtigste Assoziation mit Biotitführung in westmährischen präkambrischen Skarnen, nämlich die Almandin-Biotit-Schiefer der Ränder der Skarnkörper, entstand durch Austauschreaktionen während der Regionalmetamorphose aus Glimmerschiefern und tonerdereichen glimmerschieferähnlichen Gesteinen, unter Zufuhr von Fe, Mg und Mn aus den Skarnen. Die Glimmer westmährischer Skarngesteine werden mit Skarnglimmern anderer präkambrischer Gebiete der Welt verglichen.

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Micas of the metamorphic skarns in Western Moravia

Summary The author has investigated 28 mica specimens and 6 specimens of minerals associated with micas which were all recovered from West-Moravian Precambrian skarns, from their host rocks as well as from pegmatites which intersect the skarns. The magnesium skarns contain phlogopite, whereas the other skarn types, such as amphibole-biotite skarns, cummingtonite-biotite skarns, and almandite-biotite schists, as well as gneisses and pegmatites, contain siderophyllites-eastonites. The constituent micas of assemblages poor in aluminium, such as the magnesium skarns and cummingtonite skarns, are low in aluminium, whereas those associated in rocks with sillimanite and spinel are, on the other hand, rich in aluminium. Titanium is among all the main mica components most sensitive to the character of the assemblage, from which the mica was recovered. Fluorine, again, displays a relatively very broad range of concentrations, even in mica samples originating from the same assemblage. The most important assemblage containing micas are the almandite-biotite schists bordering those skarn bodies, which are situated in aluminium-rich mica schists. They developed in the course of regional metamorphism at the expense of mica schists by the action of iron, magnesium and manganese imported from the skarn. The micas of the West-Moravian skarns are compared with the micas of other Precambrian regions of the world.

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Mit 11 Abbildungen     

Untersuehungen an den Sedimenten der Tongrube von Willershausen

Zusammenfassung Nach der Profilaufnahme sind die Sedimente der Tongrube der Ziegelei von Willershausen in zwei Gruppen einzuteilen : A. Die unteren hellen Schichten, B. die oberen dunklen Schichten.Die unteren hellen Schichten bestehen aus Sandsteinen, Sanden, tonigen Sanden und Grobtonen, welche Quarz, Feldspäte und Glimmer als Hauptminerale und in geringeren Mengen Illit, Chlorit und manchmal Montmorillonit füren. Als Schwerminerale dieser Sande und Sandsteine treten der Häufigkeit nach Apatit, Zirkon, Granat, Anatas, Rutil, Turmalin und Opakminerale auf.Die oberen dunklen Schichten bestehen hauptsächlich aus mm-rhythmisch geschichteten Tonen mit Einschaltung einzelner Mergelbänke und toniger Sandschichten. Dioktaedrischer Illit ist das häufigste Tonmineral, dann folgen Chlorit und in geringeren Mengen in feinen Fraktionen Montmorillonit. Die Chlorit-Reflexe verschwinden bereits bei Erhitzung auf 450° C. Chemisch handelt es sich um die dem Pennin naheliegenden Diabantite.Die Unterschiede in Beschaffenheit und Menge der Quarze, Feldspäte und Glimmer, die unterschiedliche Verteilung der Schwerminerale sprechen dafür, daß die hellen Schichten wahrscheinlich zum Mesozoikum, vielleicht zum Buntsandstein gehören.Von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Georg-August-Universität zu Göttingen genehmigte Dissertation.     

Mineralogy of beneficiation problems involving fluorspar concentrates from carbonatite-related fluorspar deposits

Summary The World's three largest producers of fluorite from carbonatite-related fluorspar ore deposits are located at Okorusu (Namibia), Amba Dongar (India), and Mato Preto (Brazil). Beneficiation problems involving fluorite concentrates from those three deposits share similar characteristics that are directly related to the mineralogy and textures of the ores. The most important of these beneficiation problems involves their phosphorus, silica, and lime contents.Because the fluorite-depositing hydrothermal fluids were partly or largely derived from carbonatite sources, and carbonatites typically are rich in phosphorus, carbonatite-related fluorite deposits would be expected to be characterized by significant amounts of phosphorus mineral in the form of apatite. In the beneficiation products from those ore deposits, apatite occurs as free particles and especially as particles locked with fluorite. The presence of apatite in fluorite concentrates may contribute significant amounts of phosphorus, a deleterious constituent in fluorspar concentrates used in the steelmaking industry.Fluorite concentrates from some carbonatite-related fluorspar deposits are characterized by significant amounts of silica. The silica occurs especially in the form of quartz, potash feldspar, and sericite. Quartz occurs in both free particles and in particles where it is locked with fluorite. Quartz was deposited late in the paragenetic sequence and typically fills small vugs between the fluorite crystals. Potash feldspar formed during early potassic fenitization associated with the magmatic carbonatite emplacement. Potassic feldspar forms intricate intergrowths with fluorite that result in locked feldspar-fluorite particles in the fluorspar concentrates. The potash feldspar is intensely altered to sericite.Fluorite deposits that occur within a carbonatite host, such as those deposits at Amba Dongar and some deposits at Mato Preto, may have the grades of their fluorite concentrate diluted by the presence of calcite. The calcite commonly is present as binary locked calcite-fluorite particles in those fluorspar concentrates.Although the beneficiation problems concerning fluorite concentrates from carbonatite-related fluorspar deposits may be effectively studied by petrographic and ore microscopic techniques, cathodoluminescence microscopy has been found to be uniquely suited to rapid mineral recognition and the study of those minerals involved in fluorspar beneficiation problems.

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Mineralogische und aufbereitungstechnische Probleme von karbonatitischen Fluoritlagerstätten

Zusammenfassung Die weltgrößten Produzenten von Fluorit aus karbonatitischen Fluoritlagerstätten sind Okoruso (Namibia), Amba Dongar (Indien) und Mato Preto (Brasilien). Die Aufbereitungsprobleme der Fluoritkonzentrate aller drei Lagerstätten sind sehr ähnlich und stehen in direktem Zusammenhang mit der Mineralogie und Textur der Erze. Die wichtigsten Aufbereitungsprobleme sind durch die Phosphor-, Silizium- und Kalkge halte bedingt. Weil die hydrothermalen Fluide teilweise bzw. größtenteils aus phosphorreichen karbonatitischen Quellen stammen, ist zu erwarten, daß karbonatitische Fluoritlagerstätten beträchtliche Mengen an Phosphor in Form von Apatit führen. In den Aufbereitungsprodukten dieser Erze tritt Apatit sowohl in Form freier Partikel als auch verwachsen mit Fluorit auf. Die durch die Präsenz von Apatit verursachten erhöhten Phosphorgehalte sind bei Fluoritkonzentraten, die in der Stahlindustrie eingesetzt werden, störend.Fluoritkonzentrate einiger karbonatitischer Fluoritlagerstätten sind durch beträchtliche Siliziumgehalte charakterisiert, die durch Quarz, Alkalifeldspat und Serizit bedingt sind. Quarz tritt auf in Form freier Partikel, aber auch in engster Verwachsung mit Fluorit. Quarz wurde spät in der paragenetischen Abfolge ausgeschieden und füllttypischerweise kleine Hohlräume zwischen Fluoritkristallen. Alkalifeldspat bildete sich während der frühen potassischen Fenitisierung, die die Platznahme der Karbonatite begleitete. Alkalifeldspat ist engstens mit Fluorit verwachsen, was zu nicht trennbaren Feldspat — Fluoritpartikelen in den Konzentraten führt. Alkalifeldspat ist intensiv zu Serizit alteriert.Einigen Fluoritlagerstätten in karbonatitischen Wirtsgesteinen, wie etwa Amba Dongar und einige Lagerstätten bei Mato Preto, lassen eine Verdünnung des Fluoritkonzentrates durch die Anwesenheit von Calcit erkennen. Calcit kommt in den Konzentraten üblicherweise in Form binär verwachsener Calcit — Fluoritpartikel vor.Obwohl die Aufbereitungsprobleme von Fluoritkonzentraten aus karbonatitischen Fluoritlagerstätten sehr effektiv durch petrographische und erzmikroskopische Methoden studiert werden können, hat sich der Einsatz von Kathodenlumineszenz zur raschen Identifikation und für das Detailstudium der bei der Aufbereitung von Fluorit beteiligten Minerale bestens bewährt.

     

Petrology and geochemistry of peridotites and associated vein rocks of Zabargad Island,Red Sea,Egypt

Summary Zabargad (St. John's) Island in the Red Sea contains three ultramafic bodies, one of which bas produced the famous gem olivine (peridot). The ultramafic rock types consist of two major groups—the peridotites and the vein rocks within them. The peridotites are divided into three groups: primitive, depleted and metasomatized. The primitive peridotites are the most abundant and are represented by mainly pristine spinellherzolites which have chemical compositions representative of the subcontinental upper mantle. The depleted peridotites are mainly harzburgites and nome dunites and both are similar to worldwide occurrences. The most depleted peridotites also appear to have the greatest metasomatic additions of incompatible elements, as has been noted at other localities. Metasomatic additions were clearly accompanied by tectonic shearing. Metasomatism included infiltration of incompatible elements and the formation of porphyroblasts of clinopyroxene, amphibole, Al-spinel and plagioclase; il took place under a variety of p-T conditions and with fluids of differing compositions.The vein rocks are mainly monomineralic and comprise olivinites, orthopyroxenites, clinopyroxenites, websterites, hornblendites and plagioclasites. These rocks are believed to have formed from fluids similar to that which metasomatized the host rock, rather than by some kind of igneous process. The fluids were derived from peridotite reservoirs (fertile and depleted) and apparently were in equilibrium with these reservoirs. Highly abundant fluid inclusions document the hypersaline and CO₂-dominated character of these fluids. Monomineralic vein rocks are closely associated with metasomatic and tectonic processes, and there is a complete transition between metasomatic impregnation and formation of vein rocks. These processes may have also been active in other peridotite bodies of the world, as was earlier recognized and documented in the Seiad Ultramafic Complex, California. Metasomatism is evident along clinopyroxenite and hornblendite veins, whereas orthopyroxenites, olivinites and plagioclasites do not show any interaction with the wall rocks. Olivinites are probably the latest (lowest p-T) vein rock type, and the latest olivine which formed within their open cavities became the gem peridot.Zabargad ultramafic rocks preserve relic phases indicating an initial depth of origin greater than 85 km. Clinopyroxenites preserve the memories of the highest p-T conditions and they may be the first vein rock type formed in the peridotites. The p-T path of uplift coincides with the oceanic geotherm at great depth but deviates systematically from it with falling pressure in a series of tectonic stages accompanied by metasomatism and recrystallization. The p-T and petrologic history indicates rapid uplift, a feature which is supported by extensive contact metamorphism of the associated metasediments.

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Petrologie und Geochemie der Peridotite und der mit diesen vergesellschafteten Ganggesteine der Insel Zabargad, Rotes Meer, Ägypten

Zusammenfassung Auf der Insel Zabargad (St.John's Island) im Roten Meer befinden sich drei Peridotit-Körper von denen einer seit Jahrtausenden den berühmten Peridot (Edelolivin) geliefert hat. Die ultramafischen Gesteine von Zabargad gliedern sich in zwei Hauptgruppen: die Peridotite und die mit diesen vergesellschafteten Ganggesteine. Die Peridotite können in drei Gruppen gegliedert werden: die primitiven, die verarmten und die metasomatisch veränderten Peridotite. Am meisten verbreitet auf Zabargad sind die primitiven Peridotite. Diese sind meist Spinell-Lherzolithe mit einer chemischen Zusammensetzung, welche dem subkontinentalen Oberen Erdmantel entspricht. Die verarmten Peridotite werden hauptsächlich von Harzburgiten und einigen wenigen Duniten repräsentiert. Beide sind jenen aus anderen Vorkommen der Welt sehr ähnlich. Die am stärksten verarmten Peridotite scheinen auch die stärksten metasomatischen Veränderungen erfahren zu haben—ein Trend, der auch schon an anderen ultramafischen Komplexen erkannt wurde. Metasomatische Anreicherungen inkompatibler Spurenelemente sind häufig direkt mit tektonischer Verformung und Kataklase gekoppelt. Die Metasomatose ist als Infiltration inkompatibler Elemente erkennbar und führte auch zur Bildung von Porphyroblasten von Klinopyroxen, Amphibol, Al-Spinell und Plagioklas. Diese Bildungen fanden unter verschiedenen p-T-Bedingungen statt und erfolgten durch Fluide mit unterschiedlichen Zusammensetzungen.Die (meist ultramafischen) Ganggesteine sind häufig monomineralisch und umfassen Olivinite, Orthopyroxenite, Klinopyroxenite, Websterite, Hornblendite und Plagioklasite. Wir glauben, daß diese Gesteine von Fluiden gebildet wurden, welche ähnlich jenen waren, die die Metasomatosen der Peridotite verursachten. Diese Genese wird von uns der magmatischen vorgezogen. Die Fluide stammten aus peridotitischen Reservoiren (fertilen und verarmten) und waren mit diesen offenbar im Gleichgewicht. Die Ganggesteine sind sehr reich an fluid inclusions, welche allerdings keine Flüssigkeit enthalten, sondern nur Festkörper (Salze) und CO₂ (± N₂), also einen trockenen, hypersalinen Charakter haben. Auch die monomineralischen Ganggesteine sind eng mit tektonischen Prozessen verknüpft und somit auch mit metasomatischen Prozessen. Es existieren vollkommene Übergänge von metasomatischen Imprägnationen bis zu echten Ganggesteinen. Solche Prozesse waren offensichtlich auch weltweit in anderen ultramafschen Komplexen aktiv und wurden schon im Seiad Ultramafc Complex in Kalifornien erkannt und beschrieben. Metasomatismus begleitet überlicherweise die Klinopyroxenit- und Hornblendit-Gänge. Orthopyroxenite, Olivinite und auch Plagioklasite zeigen jedoch keine Wechselwirkung mit den Wirtgesteinen. Olivinite sind wahrscheinlich die zuletzt gebildeten Ganggesteine. Der zuletzt sich bildende Olivin wurde der schönste und zum gesuchten Peridot.Alle ultramafschen Gesteine von Zabargad enthalten Minerale aus verschiedenen Bildungsepochen. Einige Relikte erinnern an eine Herkunft aus einer Tiefe von mehr als 85 km. Klinopyroxenite konservierten die höchsten p-T-Bedingungen. Sie waren daher wahrscheinlich die ersten (noch erhaltenen) Ganggesteine, welche sich im peridotitischen Erdmantel unterhalb des heutigen Roten Meeres bildeten. Der p-T-Pfad der Zabargad Ultramafitite deckt sich in großer Tiefe mit der ozeanischen Geotherme. Mit abnehmender Tiefe entfernt sich dieser Pfad allerdings zunehmend von der Geotherme und läßt eine Reihe von tektonischen Aktivitäten verbunden mit Metasomatose und Rekristallisation erkennen. Die p-T-Geschichte der Zabargad Ultramaftite deuten auf einen raschen Aufstieg aus dem Erdmantel hin. Diese Daten werden durch die weitverbreitete und intensive Kontaktmetamorphose der mit den Peridotiten assoziierten Metasedimenten unterstützt.

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Dedicated to Prof. Josef Zemann on the occasion of his 70th birthday

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With 12 Figures     

Kornerupine-quartz symplectites in paragneiss, Lac Ste-Marie, Quebec, Canada: pseudomorphic replacement of a hexagonal phase, probably osumilite

Summary Kornerupine has been reported from several localities in the Grenville Province. It is most abundant and accessible within quartz - sillimanite - K-feldspar - tourmaline -Fe/Ti-oxides - garnet paragneiss, forming a 300m by 1500m lens in diopside- and chondrodite-bearing marble at Hinck's bridge along the Gatineau river near Lac Ste-Marie. Biotite-rich zones within the lens contain six-sided prisms, up to 7 cm in diameter and 30 cm long. These prisms consist of symmetrically zoned (coarse rim and finer grained centre) symplectitic intergrowths of kornerupine-quartz overgrowing the biotite foliation, with minor sillimanite (as fibrolitic inclusions in kornerupine), K-feldspar, and scattered trails of ilmenite.The kornerupine-quartz symplectite in the six-sided prism appears to be a replacement of an early single hexagonal phase. Habit and bulk composition of the prism point to osumilite as the precursor. Boron-bearing fluids during amphibolite- to granulite-grade metamorphism stabilised tourmaline-quartz intergrowths which crystallized by pseudomorphic replacement of osumilite. Numerous dark green tourmalines are found as relict inclusions in quartz (rare in kornerupine) in core and margin of a prism. In a later stage, kornerupine-quartz symplectites were formed by replacement of the tourmaline with loss of alkalis. On the margin of the prisms kornerupine is in turn partially in contact with (replaced by) fine-grained, light green, euhedral tourmaline. The inferred miner4l assemblages may reveal an early portion of the P-T-t path for the region. Kornerupine — quartz assemblages are not often described, whereas granite pegmatites commonly contain tourmaline — quartz symplectitic intergrowths.

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Kornerupine - Quarz Symplektite in Paragneis, Lac Ste-Marie, Quebec, Kanada: pseudomorpher Ersatz einer hexagonalen Phase, möglicherweise Osumilith

Zusammenfassung Kornerupin ist in der Grenville Province an mehreren Orten gefunden worden. An der Hinck's-Brücke am Gatineau Fluß, nahe dem Ste-Marie See, kommt Kornerupin in hoher Konzentration in einer 300 m x 1500 m Paragneis-Linse mit Quarz, Sillimanit, Kalifeldspat, Turmalin, Fe/Ti-Oxid und Granat vor, die von Diopsid- und Chondroditführendem Marmor eingeschlossen ist. In dieser Linse treten in Biotit-reichen Zonen sechseckige Prismen mit Durchmessern bis 7 cm und Längen bis 30 cm auf. Die Prismen sind symmetrisch vom Rand (grobkörnig) zum Zentrum (feinkörnig) zoniert und bestehen aus symplektitischen Kornerupin-Quarz Verwachsungen mit geringen Mengen an feinkörnigem Sillimanit (fibrolitische Einschlüsse in Kornerupin), Kalifeldspat und Ilmenit-Ketten.Die Kornerupin-Quarz-Verwachsung im sechseckigen Prisma ist an Stelle einer älteren hexagonalen Phase entstanden. Habitus und Gesamtchemismus des Prismas weist auf Osumilith als erste frühe Phase hin. Bor-führende Fluide stabilisierten während einer amphibolit- bis granulit-faziellen Metamorphose die Turmalin-Quarz-Verwachsung, die pseudomorph Osumilith ersetzte. Viele dunkelgrüne Turmaline sind als Relikteinschlüsse im Quarz und selten auch im Kornerupin im Zentrum und am Rand des Prismas zu finden. In einem späteren Stadium wurde Kornerupin-Quarz Symplektit durch Verdrängung von Turmalin mit Abgabe von Alkalien gebildet. Am Rand des Prismas ist Kornerupin teilweise in Kontakt mit (oder ersetzt durch) feinkörnigem, hellgrünen, idiomorphen Turmalin. Die abgeleiteten Mineralvergesellschaftungen entsprechen einem frühen Teil des P-T t Pfades für diese Region. Kornerupin-Quarz Paragenesen sind selten, wogegen in Granit-Pegmatiten Turmalin-Quarz Verwachsungen häufig auftreten.[/ p]

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With 4 Figures     

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

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

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

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

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With 8 Figures     

Sulphide minerals in early Archean chemical sedimentary rocks of the eastern Pilbara district, Western Australia

Summary The occurrence and paragenesis of sulphide minerals in chemical sedimentary rocks from the McPhee and the Towers Formations of the Warrawoona Group, eastern Pilbara Craton were examined, in order to evaluate the Archean sedimentary environment. The chemical sedimentary facies of both formations are comprised of chert or chertcarbonate units, which are highly depleted in detrital materials. The cherty rocks are mostly composed of microcrystalline quartz, containing significant types of syndepositional (or diagenetic) sulphide minerals. In particular, the cherty rocks in the Towers Formation (North Pole Chert, Marble Bar Chert) include primary sulphide minerals, such as pyrite, chalcopyrite, sphalerite, monoclinic pyrrhotite, pentlandite, gersdorffite and millerite. This assemblage and the measured FeS content (8.4–10.4 mol%) of sphalerite associated with the Fe-sulphide minerals suggest that the cherty rocks were formed under reducing conditions at temperatures below 200°C (about 150°C), and also that the metamorphic temperature of the rocks was less than 325 °C. Furthermore, the virtual absence of detrital materials and the minor element compositions imply that the cherty rocks of the eastern Pilbara Block were formed by rapid precipitation from reducing hydrothermal solutions.

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Sulfide in chemischen sedimentgesteinen des älteren Archaikums im östlichen Pilbara block, Westaustralien

Zusammenfassung Das Auftreten und die Paragenese von Sulfiden in chemischen Sedimentgesteinen der McPhee und der Towers Formation der Warrawoona Gruppe, östlicher Pilbara Block, wurden untersucht, um das sedimentäre Milieu im Archaikum besser abschätzen zu können. Die chemisch-sedimentäre Fazies beider Formationen besteht aus Chert- oder Chert-Karbonat-Einheiten, die hochgradig an detritärem Material verarmt sind. Die Cherts bestehen aus mikrokristallinem Quartz, der beträchtliche Mengen an syngenetischen bzw. syndiagenetischen Sulfiden enthält. Vor allem die Cherts der Towers Formation (North Pole Chert, Marble Bar Chert) führen Pyrit, Kupferkies, Zinkblende, monoklinen Magnetkies, Pentlandit, Gersdorffit und Millerit als primäre Sulfide. Diese Vergesellschaftung und die gemessenen FeS-Gehalte der mit den Fe-Sulfiden assoziierten Zinkblende (8.4–10.4 Mol%), weisen darauf hin, daß die Cherts unter reduzierenden Bedingungen bei Temperaturen unter 200°C entstanden sind und daß die Matamorphosetemperatur 325 °C nicht überschritten hat. Das Fehlen detritärer Sedimentkomponenten und die Spurenelementzusammensetzungen lassen darauf schließen, daß die Cherts im östlichen Pilbara Block durch rasche Ausfällung aus reduzierenden hydrothermalen Lösungen entstanden sind.

     

Zur Frage voralpidischer Bauelemente in den Alpen

Zusammenfassung Aus der Kombination üblicher stratigraphischer und tektonischer Geländearbeit mit gefügekundlichen Methoden (B.Sander) in paläozoischen Gebieten der Ostalpen ergaben sich klarere Einblicke in die voralpidische Baugeschichte dieser Gebirgsstücke.Die Arbeit bringt übersichtsweise eine Zusammenfassung der bisherigen Ergebnisse und daraus ableitbare Folgerungen für benachbarte Gebirgsstücke. Es wird ein mächtiger bretonischer Gebirgsstamm in den Zentralalpen vermutet, der für die spätere alpidische Strukturgestaltung in den östlichen Ostalpen von Bedeutung wurde.Einige vergleichende Ausblicke in die westlichen Alpenteile wurden gegeben.     

Mineralogy and geochemistry of reduction spheroids in red beds

Summary The mineralogy and geochemistry of reduction spheroids from continental and marine red beds of Europe, North America and Oman were investigated. Reduction spheroids are spheroidal, isolated reduction sites in hematitic rocks. They consist of a mineralized core (0.1 to 5 cm diameter) and a hematite-dissolution halo (1 to 20 cm diameter). Irrespective of origin and age of host rocks, all reduction spheroid cores show a very similar mineralogy dominated by the vanadian mica roscoelite and a similar pattern of element enrichment relative to their host rocks dominated by V and U. Element enrichments in most reduction spheroids are very similar to those of sandstone-hosted vanadium-uranium deposits except for a lack of a molybdenum enrichment. Isotopically light sulfide of in-situ, low-temperature origin is an indication for the involvement of bacterial sulfate reduction during reduction spheroid formation.

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Mineralogie und Geochemie von Reduktionshöfen in Rotsedimenten

Zusammenfassung Reduktionshöfe aus kontinentalen und marinen Rotsedimenten von Europa, Nordamerika und aus dem Oman wurden geochemisch und mineralogisch untersucht. Reduktionshöfe sind kugelsymmetrische, isolierte Reduktionszentren in hämatithaltigen Gesteinen. Sie bestehen aus einem mineralisierten Kern von 0.1 bis 5 cm Durchmesser welcher von einem infolge Hämatitlösung gebleichten Hof von 1 bis 20 cm Durchmesser umgeben ist. Reduktionshöfe zeigen unabhängig von ihrer Herkunft und vom Alter des Nebengesteins immer eine sehr ähnliche Mineralogie der mineralisierten Kerne mit dominierendem Roscoelith sowie eine ähnliche Charakteristik der Elementanreicherung relativ zum Muttergestein. Die Elementanreicherung wird von V und U dominiert und gleicht jener von Sandstein-Typ Vanadium-Uran-Lagerstätten mit Ausnahme des Fehlens einer Molybdänanreicherung. In-situ unter Tieftemperaturbedingungen produziertes, isotopisch leichtes Sulfid ist ein Hinweis darauf, dass bakterielle Sulfatreduktion bei der Bildung der Reduktionshöfe eine Rolle spielte.

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With 7 Figures