Genese und Paragenese der Minerale Chloritoid und Staurolith in den Ostalpen

Zusammenfassung Die Bildung der Paragenesen von Chloritoid und Staurolith ist nicht nur von den Druck-und Temperaturbedingungen bei der Metamorphose abhängig, sondern auch weitgehend vom Chemismus der Ausgangsgesteine. Es werden die Vorkommen dieser Paragenesen im österreichischen Anteil der Ostalpen beschrieben und ihr Mineral bestand und Chemismus angegeben. Das chemisch bedingte Bildungsfeld des Stauroliths ist weiter ausgedehnt als das des Chloritoids; das erklärt die relativ größere Häufigkeit des Stauroliths. Wenn Biotit nicht vorhanden ist, kann angenommen werden, daß die betrachtete Paragenese im Gleichgewicht gebildet wurde, bei Vorhandensein von Biotit handelt es sich um rückschreitende Metamorphose. Die Ausbildung der Umwandlung von Spinell in Chloritoid konnte bewiesen werden.

---

Genesis and paragenesis of the minerals chloritoid and staurolite in the Eastern Alps

Summary The formation of the paragenesis of chloritoid and staurolite depends not only on pressure and temperature during metamorphism, but also on the chemical composition of the parent rocks. The occurrences in the Austrian parts of the Eastern Alps are described. Their mineralogical and chemical composition is given. The chemical influenced field of formation of staurolite is bigger than that one of chloritoid. This proves that staurolite bearing rocks are more frequent than chloritoid bearing rocks. If biotite is not present in the rock, one may assume, that the paragenesis was built in equilibrum. If biotite is present, retrograd metamorphism may be assumed. Formation of the paragenesis of spinel and chloritoid is described.

---

---

Mit 4 Abbildungen     

Schwefelisotopenzusammensetzung von Baryten aus den Ost- und Südalpen

Zusammenfassung Die Schwefelisotopenzusammensetzung von 91 Barytproben von 47 Vorkommen in den Ost- und Südalpen wurde gemessen. Es ergab sich, daß die Baryte der meisten schichtgebundenen Lagerstätten die Isotopenzusammensetzung des Meerwassers der Epoche, die man für die Sedimentation annehmen kann, aufweisen. Daraus folgt, daß das Sulfat der Baryte im allgemeinen aus altpaläozoischem, devonischem, karbonitischem, permischem und triadischem Meerwasser stammt. Nur ausnahmsweise wurden die Isotopenhäufigkeiten durch anorganische oder bakterielle Fraktionierung nennenswert beeinflußt.

---

Sulphur Isotope Composition of Barites from the Eastern and Southern Alps

Summary The isotopic compositions of 91 barite samples originating from 47 occurrences of the Eastern and Southern Alps have been investigated. Barites of most strata-bound deposits reflect the isotopic composition of the sea-water sulfate at the time of deposition. In general, it can be shown that the sulphur in barites of strata-bound Alpine deposits has been derived from lower Paleozoic, Devonian, Carboniferous, Permian or Triassic sea water sulfate. Only in a few cases has the isotopic composition been changed significantly by inorganic or bacterial fraction processes.

---

---

Mit 1 Abbildung     

Geochemische Bedeutung des Sr und Ba beim Studium tertiärer Kalksteine

Zusammenfassung Die Untersuchung einiger eozäner und tortoner Kalksteine aus dem Siebenbürgischen Becken ergibt, daß sich Sr und Ba in den Kalksteinbänken derselben Fundstelle in der vertikalen Richtung nach gewissen Regelmäßigkeiten verteilen. Auf Grund einer Regelmäßigkeit der Verteilung von Sr und Ba in der Vertikalen können Kalksteine, welche sich unter ähnlichen oder gleichen Bedingungen gebildet haben, identifiziert werden. Ebenfalls mit Hilfe des Studiums der Kalksteinbänke in der Vertikalen kann man Angaben über die Migration des Sr im sedimentären Zyklus erhalten.

---

The importance of the geochemistry of Sr and Ba in studies of tertiary limestones

Summary Investigation on Eocenian and Tortonian limestones from the Transsylvanian Basin showed in limestone-banks of the same occurence regularities in the vertical distribution of Sr and Ba. These regularities may be used for the identification of limestones formed under similar or identical conditions. The vertical study of limestone-banks also provides data concerning the migrations of Sr in the sedimentary cycle.

---

---

Mit 3 Abbildungen     

Zur Frage der Entstehung der Kieselgallenschiefer

Zusammenfassung Aus zwei Aufschlüssen wurden Proben von Galle und Schiefer hauptsächlich röntgenographisch, mikroskopisch und chemisch untersucht. Es zeigte sich, daß in Galle und Schiefer die gleichen Minerale vorkommen, nämlich Quarz, Plagioklas, Kalifeldspat, Muskowit, Chlorit, Kaolinit und Goethit. Nur in einigen Gallen tritt auch Pyrit auf. Die Unterschiede zwischen Galle und Schiefer liegen hauptsächlich im höheren Kieselsäuregehalt der Gallen und in ihrem höheren P- und Fe- Gehalt. Diese Befunde sowie schlechte Ausbildungsformen und ein schlechter Kristallisationsgrad der Quarze machen es sehr wahrscheinlich, daß die Gallen mit einem gehäuften Auftreten von Kieselfossilien, wie etwa Schwämmen, zu erklären sind. Im Verlauf der Diagenese hat eine zusätzliche Konkretionsbildung eingesetzt. Im Schiefer wird Neubildung von Muskowit und Kaolinit auf Kosten von Plagioklas beobachtet. Außerdem wird im Schiefer eine stärkere Zunahme des K-Gehaltes von Muskowit als in der Galle festgestellt.

---

The question of the origin of the siliceous nodules in shales

The pyrite content and a high P-content of the siliceous nodules in comparison to those of the shale point to an organic origin of the former. On the basis of the anhedral habit and a low grade of crystallisation of the quartz crystals, the occurence of siliceous nodules can probably be explained as an accumulation of siliceous fossils such as the sponges. It is likely that there was an additional formation of concretions during the diagenesis. Muscovite and kaolinite in the shale have been formed in situ on the cost of plagioclase. Besides, the K-content of the muscovite/illite in the shale shows a considerable increase in comparison to that of the nodules.

---

---

Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. C. W. Correns, danke ich für die Überlassung des Themas und für zahlreiche, sehr fördernde Diskussionen. Herrn Dr. W. Flehmig danke ich für seine Hilfe bei den infrarotspektroskopischen Aufnahmen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für finanzielle Unterstützung sehr zu Dank verpflichtet.     

Laborversuche zum Abbau von Biotit

Zusammenfassung Laborversuche zum Abbau von Biotit und Umbau zu Montmorillonit, Vermiculit oder einer Vermiculit-Chlorit-Wechsellagerung wurden bei pH-Werten von 3,0, 6,0 und 9,8 durchgeführt, wobei sowohl im reduzierenden als auch im oxidierenden Milieu gearbeitet wurde. Aus den Untersuchungsergebnissen kann geschlossen werden, daß durch einen stärkeren Abbau der Oktaeder-Schicht im Verhältnis zum Gesamt-Abbau in saurem Milieu gegenüber basischem die Bildung von Vermiculit bis Chlorit-Vermiculit-Wechsellagerungen gefördert wird. Verstärkt wird dabei die Tendenz zur Chlorit-Bildung durch eine Durchströmung des Biotits. Die Entstehung eines Montmorin-Minerals (eines trioktaedrischen Beidellits) ist nur im basischen Milieu bei stagnierenden Lösungen möglich. Ein Einfluß reduzierender Bedingungen auf den Abbau von Biotit war nur im sauren Bereich festzustellen. In diesem Falle wurde der Abbau erheblich verstärkt. Als eine Hauptursache für die unterschiedliche Auflösung des Biotits unter den verschiedenen Bedingungen kann die Bildung oder das Fehlen einer Eisenhydroxid-Schutzschicht angesehen werden. Durch das Entstehen einer solchen Schicht kann der Abbau behindert werden. Wichtig ist weiterhin die Anwesenheit von Kationen, die den Kalium-Austausch fördern. In verdünnten Lösungen von Ca, Mg und Al konnte in einmonatigen Versuchen aus Hydrobiotit ein Montmorin-Mineral hergestellt werden.Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen stimmen gut mit den bisher gemachten Beobachtungen an Biotitumwandlungen in Böden überein.

---

Laboratory experiments on weathering phenomena in biotite

Treatment of biotite with solutions of different pH (3.0; 6.0; 9.8) in oxidizing environs showed, that under more acid conditions with good drainage of the solution through the biotite the alteration to vermiculite or even a vermiculite-chlorite interlayer is favoured, while the formation of montmorillonite from biotite can only take place in stagnant basic solutions. An accelerating influence of reducing environs in respect to the dissolution of biotite could only be stated at low pH. The more or less complete formation or the absence of Fe(OH)₃layers, which can help to protect the biotite from being dissolved, is regarded as one reason for the different alterations of biotite.Montmorillonite was easily prepared from hydrobiotite by treatment with 0.02 — n solutions of Ca, Mg and Al.

---

---

Herrn Professor Dr. Dr. hc. C.W. Correns und Herrn Dozent Dr. E. Althaus, Karlsruhe danke ich für Anregungen und Diskussionen. Frau E. Bayer, Karlsruhe, danke ich für die Anfertigung der chemischen Analysen, Herrn Dr. R. Emmermann, Petrographisches Institut der Universität Karlsruhe, für die Überlassung des Biotits aus dem Albtal-Granit mitsamt der chemischen Analyse und Herrn Dr. W. Lücke, Petrographisches Institut der Universität Karlsruhe, für die Atomabsorptions-Bestimmungen.     

Grain-size variations of cumulus plagioclase in the upper critical zone of the Bushveld Complex

Summary Due to the slow equilibration rate of feldspar, its zoning pattern is likely to be of primary origin. Initial studies of zoning patterns of cumulus feldspar within the interval between the UG2 chromitite and the Merensky Reef have shown postcumulus growth to affect only the outermost rims of grains. Therefore, present-day grain sizes of plagioclase are considered to resemble the original cumulus grain sizes. A correlation between grain size of plagioclase and its composition and zoning pattern has been established: larger, complexly zoned grains correlate with more calcic compositions. It is inferred that the residence time of neutrally buoyant plagioclases within a periodically replenished host liquid determined their size and zoning pattern. Older and more calcic grains are larger and more complexly zoned, whereas finer grain sizes, which are associated with relatively primitive (Mg-rich) orthopyroxenes, are the result of partial resorption of plagioclase. Grain sizes of plagioclase, furthermore, show regional variation: grains are larger in the vicinity of Union Section than in the southeastern parts of the Western Bushveld Complex, which is interpreted as a consequence of the increasing distance from a putative feeder zone located near Union Section.

---

Variationen in der Korngröße von Kumulus-Plagioklas in der Upper Critical Zone des Bushveld Komplexes

Zusammenfassung Aufgrund der hohen Reaktionsträgheit von Feldspat ist dessen Zonierung höchstwahrscheinlich primärer Natur. Einführende Untersuchungen über Zonierungsmuster in Kumulus-Plagioklas im Interval zwischen der UG2 Chromitit-Lage und dem Merensky-Reef zeigten, daß Postkumulus-Wachstum nur den äußeren Rand der einzelnen Körner kennzeichnet. Demzufolge wird angenommen, daß die hier beobachteten Korngrößen den ursprünglichen Kumulus-Korngrößen entsprechen. Eine Korrelation zwischen der Korngröße von Plagioklasen und deren Chemismus und Zonierungs-muster konnte etabliert werden: größere, komplex zonierte Plagioklase haben einen höheren Anorthit-Gehalt. Diese Beziehung erklärt sich aus der relativ niedrigen Dichte von Plagioklas, die ein gravitatives Absinken verhindert. Demzufolge wurden Korngröße und Zonierungsmuster der in Schwebe befindlichen Plagioklase von der Verweildaner innerhalb einer sich periodisch ernenernden Schmelze bestimmt. Ältere, Ca-reiche Plagioklase sind relativ groß und komplex zoniert, während feinere Korngrößen, die zusammen mit relativ primitiven (Mg-reichen) Orthopyroxenen auftreten, das Ergebnis partieller Assimilation sind. Regionale Unterschiede existieren insofern, als daß Plagioklas in der Nähe einer postulierten Magmen-Zufuhrzone im Bereich von Union Section grobkörniger ist als in den südöstlichen Bereichen des westlichen Bushveld Komplexes.

---

---

With 9 Figures     

Metamorphe Basalte und Tuffe des Stavanger-Gebietes

Zusammenfassung Eine Reihe von kaledonischen Metamorphiten wurde mikroskopisch und chemisch untersucht. Die Lagerungsverhältnisse, makroskopischen und mikroskopischen Strukturmerkmale dieser Gesteine zeigen, daß es sich um metamorphe Basalte, Tuffe und Tuffite des kaledonischen Geosynklinalvulkanismus handelt, die jetzt in Grünschiefer- und Amphibolitfazies vorliegen. Die chemischen Analysen, CIPW-Normen und AFM-Koordinaten der Metabasalte liegen im Bereich ummetamorpher Basalte. Die Niggli-Werte entsprechen dem femischen bis schwach femischen Charakter von gabbroiden bis lenkogabbroiden Magmen der Kalkalkalireihe.Auf den basaltischen Ursprung solcher Gesteine des Boknfjords hatte bereits Goldschmidt (1921) hingewiesen.Ferner wurde eine ausgewählte Reihe von Metatuffen und -tuffiten, die dem basaltischen Vulkanismus entstammen, vergleichend untersucht: Eine im Felde nicht sehr häufig vertretene Gruppe von Metatuffen besitzt annähernd identische mineralogische und chemische Zusammensetzung mit den Metabasalten. Bei einer anderen Gruppe bestätigen sich die bereits bei der Kartierung gemachten Beobachtungen, daß das tuffogene Material zum großen Teil umgelagert wurde und einer Fraktionierung in dunkle schwere Minerale und helle leichte unterlag. Eine dritte am weitesten verbreitete Gruppe von Metatuffiten enthält mehr oder weniger bedeutende Anteile gewöhnlichen klastischen Verwitterungsmaterials, welches aus der Abtragung präkambrischer Mikroklingranite stammt.Die Untersuchungen zeigen, daß die von Oftedahl (1968) mitgeteilte Karte über die Verbreitung von unterordovizischen Grünsteinen ergänzt werden kann. Die Grenze des Verbreitungsgebietes verschiebt sich von der Insel Karmøy nach SE über den Boknfjord und das Gebiet von Strand hinaus.

---

Metamorphic rocks of basaltic origin of the Stavanger-district

A metamorphic series of Cambro-Silurian sediments and granitic rocks in the Boknfjord area (SW-Norway) have been described in some earlier papers. In the upper division of the Boknfjord series metamorphic basalts and associated tuffs are the most important rocks. In the present paper chemical and mineralogical compositions of metabasalts and metatuffs have been investigated. Niggli values and CIPW norms demonstrate the basaltic origin of the samples. The original effusive rocks were transformed to amphibolites and greenstones by Caledonian metamorphism. Main part of the tuffs was found to be mixed with clastic sediments.

---

---

Mein Dank gilt den Herren Professoren Dr. T. F. W. Barth, Oslo, und Dr. F. Karl, Kiel, für ihre tatkräftige Förderung meiner Untersuchungen sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg, für die Bewilligung finanzieller Mittel.     

Influence of vibration grinding and calcination on the physico-chemical properties of Egyptian kaolinite

Summary The effects of vibratory grinding and calcination on the structure and reactivity of Kalabsha kaolinite were studied by means of XRD, IR, DTA and surface area determination. Leaching experiments on ground and calcined samples were carried out using 20% HCl for aluminum extraction. At the early stages of grinding, partial destruction of stacked kaolinite layers occurred. These changes were associated with an increase in surface area due to formation of fine grains with numerous boundaries. Further grinding, as well as calcination, led to deterioration of the kaolinite structure. A significant increase of surface area was observed, starting from 18 m²/g for the original sample to a maximum of 42 m²/g after 120 minutes of grinding and 30 m²/g after calcination at 300°C. The extraction of aluminum after 30 minutes leaching time was about 97% for kaolinite ground for 240 minutes, and about 93% for kaolinite calcined at 550°C.

---

Der Einfluß von Aufmahlen und Kalzinierung auf die physiko-chemischen Eigenschaften von ägyptischem Kaolinit

Zusammenfassung Die Effekte von Vibrations-Mahlung und Kalzinierung auf die Struktur und die Reaktivität von Kalolinit aus Kalabsha wurden mit XRD, IR, DTA und Methoden zur Bestimmung der Oberfläche untersucht. Auslaugungsexperimente zur Extraktion des Aluminiums erfolgten an gemahlenen und kalzinierten Proben unter Verwendung 20% er Salzsäure. In den Frühstadien des Mahlprozesses tritt eine teilweise Zerstörung der Kaolinitschichtstruktur auf. Diese Änderungen gehen mit einer Zunahme der Oberfläche, infolge der Neubildung von Körnern mit zahlreichen Korngrenzen, einher. Weiteres Aufmahlen und Kalzinieren führt zu zusätzlicher Zerstörung der Kaolinitstruktur. Eine signifikante Zunahme der Oberfläche von 18 m²/g für das Ausgangsmaterial auf 42m²/g nach 120 min Aufmahlen, bzw. auf 30 m²/ g nach Kalzinierung bei 300°C ist zu beobachten. Die Extraktion von Aluminium nach 30 minütiger Auslaugung liegt bei 97% für gemahlenen Kaolinit (240 min) und bei 93% für bei 550°C kalzinierten Kaolinit.

     

Amphiboles and biotites of the hornblende gneisses in an area to the North-East of the fjord Qagssit,Frederikshåb district,South-West Greenland

Summary The chemical characteristics of coexisting biotites and hornblendes and host rocks are examined and discussed. The field data indicate that biotite derives from hornblende at decreasing metamorphism. A chemical equilibrium has been reached for Fe²⁺, Mg and Mn and approached, but not reached, for tetrahedral ions, Fe³⁺, Al^vi and Ti. The disequilibrium is mainly dependent on biotite and is tentatively ascribed to the oxidizing conditions of the environment, at the time of biotite crystallization. The composition of biotite is thus partly related to that of hornblende and partly to the environment, while intracrystalline variations of hornblende are related to the chemical composition of the host rock and to varying metamorphic grade.

---

Amphibole und Biotite der Hornblendegneise in einem Gebiet nordöstlich des Qagssit-Fjordes, Frederikshåb-Distrikt, Südwest-Grönland

Zusammenfassung Der Chemismus koexistierender Biotite und Hornblenden sowie von deren Muttergesteinen wird untersucht und diskutiert. Die Felddaten weisen darauf hin, daß der Biotit aus Hornblende bei abnehmender Metamorphose entsteht. Ein chemisches Gleichgewicht wurde für Fe²⁺, Mg und Mn erreicht; für die tetraedrisch koordinierten Ionen sowie Fe³⁺, Al^vi und Ti fand eine Annäherung in seine Richtung statt, es wurde aber nicht erreicht. Das Ungleichgewicht hängt im wesentlichen mit dem Biotitgehalt zusammen, und es wird versuchsweise den Oxidationsbedingungen der Umgebung bei der Biotitkristallisation zugeschrieben. Die Zusammensetzung des Biotits hängt folglich teilweise mit jener der Hornblende und teilweise mit der Umgebung zusammen, während die intrakristallinen Variationen der Hornblende von der chemischen Zusammensetzung des Muttergesteins und dem variierenden Metamorphosegrad abhängen.

---

---

With 7 Figures     

Study of the apatite-magnetite veins near Kasipatnam,Visakhapatnam district,Andhra Pradesh,India

Summary A study of the mineralogy of zoned apatite-magnetite veins near Kasipatnam in the Eastern Ghats has led to the recognition of a broad paragenetic sequence starting with hyalophane, followed by calciferous pyroxene (salite-ferrosalite range), biotite, magnetite, zircon, fluorapatite, allanite and actinolite, calcite, barite and sulphide minerals. The fluorapatite is characteristically radioactive, containing appreciable amounts of thorium and rare earth elements. The association of hyalophane and calciferous pyroxene in the apatite-magnetite veins is due to the contamination of hydrothermal fluids by the calcareous material of the khondalite rocks. These veins are considered to be fracture filling metasomatic skam deposits displaying pegmatitic fabrics in charnockites of the Eastern Ghats. Zoned features and inward coarseness of minerals from margins of veins suggest that they have crystallized from skarn solutions, approaching a normal magmatic concept.

---

Studium der Apatit-Magnetit-Gänge nahe Kasipatnam, Distrikt Visakhapatnam, Andhra Pradesh, Indien

Zusammenfassung Das Studium zonarer Apatit-Magnetit-Gänge bei Kasipatnam in den östlichen Ghats hat zur Erkennung einer breiten paragenetischen Abfolge geführt. Diese beginnt mit Hyalophan und wird mit Ca-führenden Pyroxenen der Salit-Ferrosalit-Reihe, Biotit, Magnetit, Zirkon, Fluorapatit, Allanit, sowie Aktinolith, Calcit, Baryt und Sulfidmineralen fortgesetzt; dabei hört der Ca-führende Pyroxen nach einer Weile auf, während der Hyalophan bis zur vollständigen Kristallisation des Fluorapatits andauert. Der Fluorapatit, der beträchtliche Mengen an Thorium und an Elementen der Seltenen Erden enthält, ist charakteristischerweise radioaktiv. Die Assoziation von Hyalophan und Ca-führendem Pyroxen in den Apatit-Magnetit-Gängen ist in der Kontaminierung hydrothermaler Lösungen durch kalkiges Material der Khondalit-Gesteine begründet. Zonarbau und Vergröberung der Minerale vom Rand der Gänge gegen innen legen nahe, daß sie aus Skarnlosungen kristallisierten, wobei man sich einem normalen magmatischen Konzept nährt.

---

---

With 6 Figures     

Die Stilpnomelan-Mineralien und ihr Vorkommen in Österreich

Zusammenfassung Eine Reihe von Vorkommen von Stilpnomelan-Mineralien wurde untersucht, wobei sich herausstellte, daß zahlreiche Angaben über entsprechende Vorkommen zu revidieren sind. Die beiden Vorkommen in der Gösleswand südlich des Großvenediger (Osttirol) und am Nordrand der Hohen Tauern im Wolfsbachtal (Salzburg) wurden auf ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften hin untersucht, wobei es sich ergab, daß alle speziellen Stilpnomelan-Eigenschaften auch für diese beiden Mineralien zutreffen, bei denen es sich um besonders aluminiumreiche Glieder dieser Mineralgruppe handelt. Im Verlauf thermischer Untersuchungen ließ sich, entgegen den Angaben in der Literatur, eine höhere thermische Stabilität des Gitters feststellen. Für die Rekristallisation von Mineralien der Stilpnomelangruppe ist ein spezieller Schritt der Gesteinsmetamorphose, der durch hohe Mobilität der chemischen Komponenten charakterisiert ist, anzunehmen.

---

Stilpnomelane-minerals and their occurrence in Austria

Summary Several Austrian occurrences of a mineral, described in the literature as a member of the stilpnomelane group were investigated. It was found that many of these occurrences are chlorites or biotites and not stilpnomelane minerals.The stilpnomelane from the Gösleswand (Laßöhrlinggruppe, south of the Großvenediger, Osttirol) and from the Wolfsbachtal (northern margin of the Hohen Tauern, Salzburg) were investigated by physical and chemical methods. These two minerals are richer in Al₂O₃ than the stilpnomelanes described from other localities. Compared with the statements of other authors, a higher, thermal stability of the mineral was found.For the recrystallization of stilpnomelane minerals it is necessary to infer a special step of rock metamorphism. This step is characterized by a very high mobility of chemical compounds.

---

---

Mit 6 Abbildungen     

Zur Geochemie und Metamorphose von Amphiboliten der Greiner Schiefer-Serie (Zillertaler Alpen/Tirol)

Zusammenfassung Ein Amphibolitzug der Greiner Schieferserie wurde im Streichen über eine Länge von 20 km beprobt und von 31 Gesteinen Haupt-und Spurenchemismus bestimmt. Die Amphibolite gehören nicht einem einzigen Band an, sondern bauen sich aus mehreren, langgestreckten Lagen auf. Mikroskopische und geochemische Untersuchungen beweisen, daß die Mehrzahl der Amphibolite orthogenes Edukt (Tuffe, Basalte) besitzen. Untersuchungen zum Verlauf des Metamorphosegrades ergeben ein Ansteigen von SW (Pfitschtal) nach NE (Mörchner Scharte).Zwei Metamorphosestadien sind feststellbar. Das ältere war in der Greiner Serie schwächer oder gleich als das jüngere, alpidische.Die Anorthitmessungen der Plagioklase ergaben, daß bei der Aufstellung von Anorthit-Isolinien folgende Parameter berücksichtigt werden müssen: ähnlicher Pauschalchemismus, ähnliche Verhältnisse im Mineralbestand, ähnlicher Chemisus der Amphibole, und schließlich chemische Analysen im engeren Phasengrenzbereich.

---

Geochemistry and metamorphism of some amphibolites of the Greiner-schist series (Zillertaler Alps, Tyrol)

Summary Samples were taken over a distance of 20 km along the strike of amphibolite assemblages, consisting of a number of extended layers, in the Greiner-schist series. Bulk and trace element chemistry of 31 samples was determined. The thinsections and the geochemistry prove that the majority of the amphibolites is composed of orthogenic educts (tuffs and basalts). The studies show that the grade of metamorphism increases from the southwest (Pfitschtal) to the northeast (Mörchner Scharte).Two metamorphic events can be recognized an earlier metamorphism in the Greiner series was of a lower or equal grade as compared to the younger Alpidian metamorphism.The anorthite data of the plagioclases allowed the construction of anorthite isograms only after considering the following parameters: similar bulk chemistry, similar proportions in the mineral content, similar chemistry of the amphiboles, and chemical analyses of the phase boundary areas.

---

---

Mit 10 Abbildungen     

Copper sulphide formation chemistry at low temperatures

Summary Covellite, blaubleibender covellite, djurleite and chalcocite have been synthesized by the reaction between Cu₂O with aqueous Na₂S solutions at low temperatures. Digenite was produced by heating the dried products of the aqueous experimentation at 105°C for 50 days, but not directly from aqueous solution. Anilite was formed through air oxidation of chalcocite at room temperature. The pH and Eh conditions of formation of these phases have been studied and it has been shown that the synthetic results broadly reflect the theoretical stability fields for these compounds, inasmuch as more reduced copper sulphides are formed under higher pH and lower Eh conditions. Studies of the changes in these parameters during the course of the experiments have been used to outline the mechanisms involved in the reactions. It has been demonstrated that the form of the copper sulphide produced around neutral pH values is almost independent of the oxidation state of the copper reactant, but highly sensitive to the presence and concentration of elemental sulphur. A detailed discussion of the formation chemistry of copper sulphides in low temperature aqueous solutions is presented.

---

Chemie der Kupfersulfidbildung bei niedrigen Temperaturen

Zusammenfassung Covellin, blaubleibender Covellin, Djurleit und Chalkosin wurden durch Reaktion zwischen Cu₂O und wäßrigen Na₂S-Lösungen bei niedrigen Temperaturen synthetisiert. Digenit entstand, wenn die getrockneten Produkte aus wäßrigen Lösungen 50 Tage bei 105°C getempert wurden, aber nicht direkt aus wäßriger Lösung. Anilit bildete sich aus Chalkosin bei Zimmertemperatur durch Oxidation an der Luft. Die pH- und Eh-Bedingungen für die Bildung dieser Phasen wurden untersucht und es wurde gezeigt, daß die Syntheseergebnisse im wesentlichen den theoretischen Stabilitätsfeldern dieser Verbindungen entsprechen, indem sich die stärker reduzierten Kupfersulfide unter höherem pH und kleinerem Eh bilden. Untersuchungen über die Änderung dieser Parameter im Verlauf der Experimente wurden zur Umreißung der Reaktionsmechanismen benützt. Es wurde gezeigt, daß die Art des Kupfersulfides, welches sich um neutrale pH-Werte bildet, fast nicht vom Oxidationszustand des reagierenden Kupfers, aber stark von der Anwesenheit und der Konzentration von elementarem Schwefel abhängt. Die Chemie der Bildung von Kupfersulfiden in wäßrigen Lösungen niedriger Temperatur wird ausführlich diskutiert.

---

---

With 2 Figures     

Pyroxene chemistry and evolution of alkali basaltic rocks from Burgenland and Styria,Austria

Summary The mineral chemistry of several Pliocene alkali basaltic rocks from Burgenland and Styria (Eastern Austria) have been investigated in order to determine the evolution path of the basalt magmas prior to eruption. With their wide range of substitutions, clinopyroxenes provide the best records of the evolution history of rocks. Pyroxene phenocrysts of the investigated basalts show both concentric and sector zoning. The investigation of sector zoned crystals shows, that not only Ti, Al and Fe contents are different in different sectors but there can be significant differences also in their Cr content. This fact apparently suggests that the distribution of Cr between clinopyroxene and melt could be influenced by crystallization kinetics.The depth of crystallization and differentiation of the basalts can be estimated from Ti and Al contents of clinopyroxene phenocrysts. From a combination of data on clinopyroxene composition, compatible trace element contents and mg-values of the rocks, it is concluded, that the alkali basalts of Pauliberg and Steinberg underwent slight olivine and clinopyroxene fractionation in shallow magma chambers prior to eruption, while the nephelinite of Stradnerkogel evolved mainly through clinopyroxene fractionation under high pressure conditions, probably in the upper mantle.

---

Chemie der Pyroxene und Entwicklung von Alkalibasalten aus dem Burgenland und der Steiermark, Österreich

Zusammenfassung Einige pliozäne alkalibasaltische Gesteine aus dem Burgenland und der Steiermark wurden mineral-chemisch untersucht, um Aufschluß über ihre Evolution vor der Eruption zu erhalten. Klinopyroxene mit ihren vielfältigen Subtitutionsmöglichkeiten erlauben am besten eine Abschätzung der Evolution der Basalte. Pyroxen-Einsprenglinge der Basalte zeigen sowohl konzentrischen als auch sektoralen Zonarbau. Die von uns untersuchten Einsprenglinge zeigen in den verschiedenen Sektoren nicht nur unterschiedliche Gehalte an Ti, Al und Fe, sondern vielfach auch unterschiedliche Cr-Gehalte. Dies macht es wahrscheinlich, daß die Verteilung von Cr zwischen Klinopyroxen und Schmelze von der Kristallisations-Kinetik beeinflußt wird.Die Tiefe in der die Basalte kristallisierten und differenzierten kann von den Ti- und Al-Gehalten der Klinopyroxen- Einsprenglinge abgeschätzt werden. Die Zusammensetzung der Klinopyroxene im Verein mit den Gehalten an kompatiblen Spurenelementen und denmg-Werten der Gesteine erlauben den Schluß, daß die Alkalibasalte von Pauliberg und Steinberg vor ihrer Eruption eine geringfügige Olivinund Klinopyroxen-Fraktionierung in einer seichten Magmakammer erlebten. Der Nephelinit vorn Stradnerkogel hingegen erfuhr hauptsächlich eine Klinopyroxen Fraktionierung unter Hochdruck-Bedingungen, möglicherweise im oberen Erdmantel.

---

---

With 8 Figures     

Untersuchungen über die Bildung von Analcim aus natürlichen Silikaten

Zusammenfassung Im Temperaturbereich zwischen 100–180° C wurde experimentell die Umwandlung einiger natürlicher Silikate und silikatischer Gesteine in Analcim untersucht. Der Analcim bildete sich im alkalischen Milieu nach Abbau der einzelnen Ausgangssubstanzen direkt und ohne das Auftreten irgendeiner Zwischenphase. Die Entstehung des Analcims zeigte sich dabei abhängig von der Art und der Konzentration der einwirkenden Lösungen, von der Temperatur und von den Ausgangssubstanzen. Bei geringeren Konzentrationen der Lösungen war die Reaktion bedeutend langsamer als bei größeren. Der Analcim bildete sich nur in einem bestimmten Konzentrationsbereich der alkalischen Lösungen, wobei dieser für die einzelnen Substanzen unterschiedlich war. In Abhängigkeit von der Ausgangssubstanz entstanden bei geringeren Alkalikonzentrationen an Stelle des Analcims Zeolithe und bei größeren Alkallkonzentrationen SiO₂-Mineralien.

---

Investigations on the formation of analcite from natural silicates

The transformation of some natural silicates and silicatic rocks into analcite was experimentally investigated over a temperature range of 100° C to 180° C. Analcite was directly formed in alkaline surroundings after reduction of the various starting substances without any intermediate phases. The formation of analcite depended on the kind and concentration of the reacting solutions, on the temperature and on the starting substance. At lower concentrations of the solutions the reaction was considerably slower than at higher ones. Analcite was formed only within a certain concentration range of the alkaline solutions, this range being different for the different substances. Depending on the starting substance, zeolites were formed at lower alkali concentrations. At higher alkali concentrations SiO₂ minerals were formed.

---

---

Herrn Prof. Dr. H. Heritsch danke ich für sein dauerndes Interesse an dieser Arbeit, für Ratschläge und kritische Bemerkungen sowie für die Zurverfügungstellung der Mittel des Institutes für Mineralogie und Petrographie der Universität Graz.

---

Herrn Prof. Dr. C. W. Correns möchte ich auch an dieser Stelle für die Möglichkeit, die experimentelle Technik in Göttingen kennenzulernen, meinen Dank sagen.     

Studies on hydrothermal alteration by acid solutions dominated by SO4 2−: Formation of the alteration products of the Gleichenberg latitic rock (Styria,Austria)—Experimental evidence

Summary The latitic rock mined at the Gossendorf open pit in the Gleichenberg Volcanic Area of Styria, Austria, has in places been completely altered to various associations of the secondary minerals opal-C/-CT, alunite, kaolinite and montmorillonite. These associations occur in a zonal arrangement, in which the innermost part has been totally altered to opal and moreover has retained its original latitic structure. The results of experimental alteration tests on the latitic rock in open hydrological systems suggest that these secondary minerals and some of the associations observed in the field as well as their zonal distribution, may have been formed by an originally strongly acid solution rich in SO₄ ^2– which, undergoing progressive chemical variation by reaction with the rock, exhibits a chemical gradient. Some of the mineral associations, however, may not be explained by a single alteration process, but must be regarded as the result of multi-stage alteration in which alteration products from weak leaching are super-imposed on alteration products from intense leaching.

---

Untersuchungen zur hydrothermalen Umwandlung unter dem Einfluß saurer SO₄ ^2–-Lösungen: Diskussion der Bildungsbedingungen der Umwandlungsprodukte der Latite von Gleichenberg, Steiermark, Österreich anhand experimenteller Umwandlungen.

Zusammenfassung Latitische Gesteine sind im Tagbau Gossendorf des Gleichenberger Vulkangebietes, Steiermark, Österreich, z. T. vollständig in verschieden zusammengesetzte Kombinationen der Mineralneubildungen Opal-C/-CT, Alunit, Kaohnit und Montmorillonit umgewandelt. Diese Kombinationen treten in einer zonaren Anordnung auf, wobei der zentrale Bereich vollständig in Opal umgewandelt ist und darüberhinaus noch das ehemalige Latitgefüge aufweist. Experimentelle Umwandlungsversuche mit dem latititschen Gestein im offenen System haben gezeigt, daß diese Neubildungen und einige der beobachteten Kombinationen sowie deren zonare Anordnung durch den Einfluß einer ursprünglich stark sauren SO₄ ^2–-Lösung entstehen können, die sich durch die Reaktion mit dem Gestein chemisch ständig ändert, d. h. einen chemischen Gradienten aufweist. Einige der auftretenden Kombinationen sind jedoch nicht durch ein Umwandlungsgeschehen zu erklären, sondern nur als Ergebnis einer mehraktigen Umwandlung, wodurch sich Umwandlungsprodukte einer starken Auslaugung und die einer schwachen Auslaugung überlagern können.

---

---

With 9 Figures     

Faltung und Klüftung im Nordteil des Rheinischen Schiefergebirges

Zusammenfassung Die Ergebnisse von Untersuchungen der Kleintektonik in Grauwacken und Kalken im Nordteil des Rheinischen Schiefergebirges lassen darauf schließen, daß die Klüfte zu Beginn der Faltung aufrissen und ursprünglich senkrecht auf der Schichtfläche standen.Unter dieser Voraussetzung lassen die Klüfte als Vorzeichnung die Deformation der Bänke während der Faltung erkennen und ermöglichen eine zeitliche Einordnung der Vorgänge bei der Faltung. Es ergibt sich für die Faltung folgendes Bild:Mit der ersten leichten Verbiegung der Schichten bilden sich zwei Kluft-systeme aus, das eine symmetrisch zur Kraft, die die Faltung bewirkte, das zweite symmetrisch zum Biegungsfließen. Beide Systeme konnten sich entwickeln, ohne daß sie sich gegenseitig störten. Man muß also schließen, daß der Kluftabstand erst nach und nach verringert wurde und beide Systeme, im ganzen gesehen, gleichzeitig entstanden. Aus dem frühen Auftreten des Biegungsfließens, dessen Richtung dem heutigen Faltenbild entspricht, geht hervor, daß schon bei Beginn der Faltung das heutige Faltungsbild im großen und ganzen angelegt war und daß Faltung nicht nur Verbiegung der Schichten um die Faltenachse, sondern auch Verbiegung der Faltenachse bedeutet.Solange die Neigung der Schichten 20° bis 30° nicht überschritt, konnten die meisten auftretenden Spannungen durch das Biegungsfließen ausgeglichen werden. Bei der weiteren Faltung übernahm der Faltungsvorschub die Rolle des Biegungsfließens. Die Richtung des Faltungsvorschubes wurde durch Verwerfungen bestimmt, die also älter als der Faltungsvorschub sein müssen. Außerdem ließ sich feststellen, daß der Faltungsvorschub teilweise eine selbständige Bewegung ist, die aus dem Faltenmechanismus allein nicht erklärt werden kann.Das hier Aufgeführte ist das Ergebnis einer Anfangsstudie. Sie war Gegenstand einer Dissertation unter Leitung von Herrn Professor Dr.Hans Cloos. Ihm möchte ich dafür danken, daß er mich zur kleintektonischen Betrachtungsweise angeregt und mir in vielen Stadien der Arbeit geraten und geholfen hat. Den Herren Professor Dr.Bruno Sander, Professor Dr.Georg Knetsch, Dr.Sigismund Kienow, Dr.Gerhard Oertel und Dr.Herbert Karrenberg verdanke ich wertvolle Hinweise. Nicht zuletzt möchte ich an dieser Stelle meine Frau nennen, die sowohl bei den Geländemessungen als auch bei der Fertigstellung des Manuskriptes mich immer unterstützt hat.     

Zur Frage der Normung und Darstellung des Regelungsgrades von Gefügediagrammen

Zusammenfassung Die Wahl des Zählpunktabstandes für die Auszählung von Gefügediagrammen auf dem Schmidtschen Netz wird diskutiert. Es wird gezeigt, daß bei Verwendung eines Zählpunktabstandes von 0.5 cm die Schwerpunkte der Maxima der Polverteilung mit genügender Genauigkeit erfaßt werden. Als Zählfläche wird der Kreis von 1% der Netzfläche gewählt. Verwendung von Zählkreisen verschiedener Größe in einem Diagramm führt zu falschen Ergebnissen. Es wird eine Norm für das Auszählen vorgeschlagen, um Gefügediagramme reproduzierbar zu machen.Für die Darstellung des Regelungsgrades wird eine Methode vorgeschlagen, die vom Gefügediagramm ausgeht, aber auf der tatsächlichen Polverteilung fußt und ohne große Rechenoperationen auskommt. Durch diese Methode lassen sich gleichartige Gefügediagramme verschiedener Polzahl miteinander vergleichen.

---

Summary The grid size for counting fabric diagrams on the Schmidt net is discussed. It can be shown that counting out at each corner of a 0.5 cm square grid will grant sufficient accuracy in indicating the location of each maximum of the diagram. A circle of 1% of the Schmidt net's area is chosen to act as counting circle. Inaccuracies will occur if counting circles with different areas are used for counting the same fabric diagram. A rule for counting fabric diagrams is proposed in order to make the diagrams reproduceable.A method is proposed for computation of the degree of orientation. This method uses the counted and contoured fabric diagram, but it is based on the real distribution of the points, and no great computations are involved. This method allows fabric diagrams derived from different numbers of poles to be compared.

---

---

Mit 17 Textabbildungen

---

Nach einem Vortrag, gehalten am 11. Mai 1964 vor der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft in Wien.     

Comparative crystal chemistry of spinels from some suites of ultramafic rocks

Summary Microprobe analyses and X-ray crystal structure refinement data of Mg-Fe-Al-Cr spinels from different environments are compared. The investigated crystals represent both restitic and recrystallized spinels from an Alpine peridotitic massif, and restitic spinels from four suites of ultramafic xenoliths. Within each suite the crystals represent different steps of an increasing melting process, which causes a strong increase in Cr³⁺ and a moderate increase in Fe²⁺, with depletion of Al³⁺ and Mg²⁺. Within each suite, in spite of relevant bulk chemistry changes, the ratio of the octahedral to tetrahedral coordination distances, and consequently the oxygen positional parameterx, are kept constant. Conversely,x may differ in suites with similar bulk chemistry, mainly due to different Mg-Al ordering between octahedral and tetrahedral sites. This suggests that thex parameter is strongly affected by physical environment, and that consequently, within the range of the investigated compositions, it could be used as a marker.

---

Vergleich der Kristallchemie von Spinellen aus einigen Suiten von ultramafischen Gesteinen

Zusammenfassung EMS-Analyse und röntgenograhsch verfeinerte Kristallstrukturen von Mg-Fe-Al-Cr Spinellen aus verschiedenen petrologischen Situationen wurden verglichen. Unter den untersuchten Kristallen befinden sich sowohl restitische und rekristallisierte Spinelle aus alpinen Peridotiten, als auch restitische Spinelle aus vier Suiten von ultramafischen Xenolithen. Die Kristalle in jeder Suite gehören zu verschiedenen Stufen eines Schmelzprozesses, der ein starkes Anwachsen der Cr³⁺ - und ein mäßiges Anwachsen der Fe²⁺- Konzentration bei gleichzeitiger Verminderung des Al³⁺ - und Mg²⁺-Gehaltes, verursacht. Jede Suite zeigt, trotz bedeutender chemischer Veränderungen, ein feststehendes Verhältnis von oktaedrischen zu tetraedrischen Polyederdimensionen, weshalb der Sauerstoffparameter x unveränderlich bleibt. Jedoch sehen wir, daß sich diex von den Spinellen zweier verschiedener Suiten mit ähnlichem Chernismus unterscheiden, was auf die unterschiedliche Mg-Al- Anordnung in oktaedrischen und tetraedrischen Positionen zurückzuführen ist. Dies läßt vermuten, daß der Parameterx sehr stark von der petrogenetischen Situation abhängig ist, was bedeutet, daß er als Anhaltspunkt zum Verständnis der physikalischen Entstehungsbedingungen verwendet werden kann.

---

---

With 3 Figures     

Mineralgänge von Crni Kamen bei dem Dorfe Alinci in Mazedonien

Zusammenfassung In Alkalisyeniten des Gipfels Crni Kamen, sw. von Prilep in Mazedonien, kommen hydrothermale Gänge mit schön kristallisierten Mineralen vor. Nebst kurz erwähnten, spärlich vorkommenden Sulfiden werden die Resultate der Untersuchungen des Alkaliamphibols, Mikroklins, Apatits Albits, Sphens, Quarzes und Hyalits gegeben. In diesem Gebiet wurden auch Davidit, Brannerit, Ilmenit und Magnetit gefunden. Selten findet sich regelmäßige Verwachsung des Ilmenits mit Rutil.

---

Summary In alkali syenites on the hill Crni Kamen, sw. from Prilep in Macedonia hydrothermal veins appear with well crystallized minerals. In addition to the briefly described scarcely appeared sulfides the results of the investigations of alkaliamphibole, microcline, apatite, albite, sphene, quartz and hyalite are reported. In this area were also recorded davidite, brannerite, ilmenite and magnetite. Oriented growth of ilmenite with rutile has been rarely found.

---

---

Mit 1 Textabbildung

---

Herrn Professor Dr.F. Machatschki zum 70. Geburtstag gewidmet.