Significance of the pyroxene chemistry from leucite-bearing and related assemblages

Summary The mineral chemistry of the pyroxene from representative suites of leucite-bearing and related assemblages occurring in south-west Uganda, Roman Region, Australia and Antarctica is considered in terms of some serial characteristics of the host rocks. The pyroxene compositions show distinct and systematic chemical variations, which are evaluated in terms of the ratios Ti/Al and (2–Si)/Al=Td, calculated from the structural formula. Both ratios generally increase from early- to late-crystallized pyroxene compositions but the variations are typical of individual rock series and depend on the level of alkalinity of the host rocks, i.e. (Na+K)/Al and the pressure under which the pyroxene crystallized. Low Ti/Al and Td values result largely from the influence of pressure, while Ti/Al>0.5 and Td>1.0 reflect the chemistry of the host rock, particulary in terms of high (Na+K)/Al ratio. Some experimental data bearing on the genetic interpretation of the pyroxene chemistry from the above assemblages are reappraised.

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Zur Bedeutung des Pyroxen-Chemismus in Leuzit-führenden und verwandten Gesteinen

Zusammenfassung Die Mineralchemie des Pyroxens aus repräsentativen Leuzit-führenden und verwandten Gesteinen in Südwest-Uganda, in der Romana, in Australien und in der Antarktis steht in Beziehung zur Charakteristik der Muttergesteine. Die Zusammensetzungen der Pyroxene zeigen klare und systematische chemische Variationen, die auf der Basis der aus der Strukturformel berechneten Verhältniszahlen Ti/Al und (2-Si)/Al=Td bewertet werden. Beide Verhältniszahlen nehmen grundsätzlich von früh- zu spätkristallisierten Pyroxenen zu, jedoch sind diese Variationen typisch für bestimmte Gesteinsserien und abhängig vom Grad der Alkalinität des Muttergesteins, d.h. (Na+K)/Al und vom Druck unter dem der Pyroxen kristallisierte. Niedrige Ti/Al und Td-Werte resultieren vor allem aus dem Einfluß des Druckes, während Ti/Al>0,5 und Td>1,0 die chemische Zusammensetzung des Muttergesteins reflektieren, besonders im Hinblick auf hohe Na+K/Al-Verhältnisse. Einige experimentelle Daten zur genetischen Interpretation des Pyroxen-Chemismus aus den oben genannten Vorkommen werden im Lichte dieser neuen Ergebnisse betrachtet.

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With 2 Figures     

Ordering and unmixing of alkali feldspars in a porphyritic granite and its country rocks

Summary 50 alkali feldspars from a Variscan porphyritic granite and 27 from two country rocks of Caledonian and Variscan age respectively have been investigated for their bulk chemistries and their structural states. Ordering is illustrated in thebc-plot afterStewart andWright (1974); unmixing is illustrated in a newly designed diagram with the Or-contents of the bulk feldspar and that of the unmixed K-rich phase on the coordinates. The feldspars from the granite have a greater variability with regand to chemistry, degree of ordering and degree of unmixing than those of the country rocks. Ordering and unmixing depend mainly on the action of a hydrous fluid phase. During the in situ formation of the granite, water must have accumulated in the granitic magma and must have remained in the granite after consolidation. Temperatures derived by means of the two feldspar geothermometer indicate selective loss of sodium during the postmagmatic stage and before unmixing of the alkali feldspars. Loss of sodium makes unmixing increasingly sluggish.

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Ordnung und Entmischung von Alkalifeldspäten in einem porphyrischen Granit und seinen Nebengesteinen

Zusammenfassung 60 Alkalifeldspäte aus einem varistischen porphyrischen Granit und 27 Alkalifeldspäte aus zwei verschiedenen Nebengesteinen (Metamorphosealter kaledonisch bzw. varistisch) wurden chemisch analysiert und auf ihren Strukturzustand hin untersucht. Der Ordnungszustand wird imbc-Diagramm nachStewart undWright (1974) dargestellt, die Entmischung in einem Variationsdiagramm mit den Or-Gehalten des Gesamtfeldspats bzw. der entmischten K-reichen Phase als Achsen. Die Feldspäte des Granits sind hinsichtlich Chemismus, Ordnungsgrad und Entmischungsgrad variabler als die der Nebengesteine. Ordnung und Entmischung hängen im wesentlichen vom Einfluß der wäßrigen fluiden Phase ab. Während der in situ-Bildung des Granits muß sich H₂O im Magma angereichert haben und nach der Erstarrung noch im Granit gewesen sein. Anhand des Zwei-Feldspat-Geothermometers wurden Modelltemperaturen abgeleitet. Die erhaltenen Werte weisen auf einen selektiven Velust von Natrium aus dem Alkalifeldspat während des postmagmatischen Stadiums vor der Entmischung hin. Der Na-Verlust macht den Entmischungsvorgang träger.

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With 6 Figures     

Unterwasserbeobachtungen im sublitoralen Solfatarenfeld von Vulcano (Äolische Inseln,Italien)

Zusammenfassung Unterwasserbeobachtungen im sublitoralen Solfatarenfeld von Vulcano brachten Einzelheiten über die verschiedene Gestaltung des Meeresbodenreliefs im Bereich der Gasaustritte und über die Anlagerung von kolloidalem Schwefel. Die Befunde werden anhand mehrerer Unterwasserphotographien erläutert und es wird auf die Ähnlichkeit der rezenten Bodengestaltung mit gewissen aus triadischen Pb-Zn-Erzlagerstätten bekannten Gefügen hingewiesen. Hinweise auf Flora und Fauna im Bereich der submarinen Vulkanexhalationen ergänzen die Untersuchungen.

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Underwater studies in the sublitoral field of solfataras of Vulcano revealed details on the relief of the sea bottom in areas with volcanic exhalations and on the deposition of colloidal sulphur. The observations made are illustrated by several underwater photographs. The similarity between the recent shape of the ground and certain fabrics known from Triassic Pb-Zn- ore deposits is pointed out. These studies are supplemented by short data on the abundant flora and fauna in the area of the submarine volcanic exhalations.

     

Xonotlit und Pektolith aus basischen Gesteinen des Peridotitgabbrokomplexes im Zlatibor-Gebirge,Jugoslawien

Zusammenfassung Im westlichen Randgebiet des Zlatibor-Gebirges, im Tal des Flusses Lim, wurden in der Nähe des Ortes Bistrica in der Randzone einer kleineren Pyroxenitmasse gegen angrenzenden serpentinisierten Peridotit dünnere, milchweiße Adern gefunden. Sie bestehen aus Xonotlit und Pektolith. Der Xonotlit ist nach seinem äußeren Aussehen Chalcedon-ähnlich; von ihm werden die zentralen Teile der Äderchen eingenommen. Der Pektolith ist weiß und faserig; aus ihm bestehen die Ränder der Adern. Die Resultate der ausführlichen optischen, quantitativ chemischen, thermischen und röntgenographischen Untersuchungen sowie der Untersuchungen im infraroten Spektralgebiet stimmen mit bisher bestehenden Angaben für beide Minerale überein.Die Genesis dieser Minerale läßt sich auf die Umwandlung der basischen, primäre Calciumminerale enthaltenden Gesteine zurückzuführen. Es entstehen dabei in diesen Gesteinen aus Calciummineralen verschiedene sekundäre Minerale. Der Überschuß des Calciums und Siliciums wird unter den meso- bis katathermalen Umständen in der Form einfacher Adernparagenesen ausgeschieden.

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Xonotlite and pectolite from basic rocks of the peridotite-gabbro-complex in the Zlatibor-mountains, Yugoslavia

Summary In the Lim valley, at the western slope of Mount Zlatibor, near the village of Bistrica there is a minor pyroxenite mass surrounded by serpentinized peridotite. The border zone of pyroxenite contains milk-white viens composed of the rare minerals xonotlite and pectolite. Xonotlite is in its outer appearance similar to chalcedony and occupies the central parts of the veins. Pectolite is white and fibrous, and is confined to the outer parts of the veins.The results of detailed optical, quantitative chemical, thermal and x-ray examinations, and of infrared spectral analyses agree with the hitherto known data on both minerals.The origin of these minerals may be explained by alteration of basic rocks containing primary calcium minerals. Different secondary minerals can be formed from calcium minerals by such processes. The excess calcium and silica precipitate in the form of simple vein associations under the mesoto katathermal conditions.

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Mit 2 Abbildungen     

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

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

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

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

     

The geology,mineralogy and geochemistry of the broomstock gold deposit,Kwekwe Greenstone Belt,Zimbabwe; Some implications for gold mineralization in jaspilite iron formations

Summary At Broomstock Mine, three types of gold mineralization have been identified: (i) jaspilite-hosted ore, (ii) ore confined to shear zones within meta-basalts, and (iii) supergene ore. The present study, which is focused on the jaspilite-hosted ore, revealed that areas carrying economic gold grades are characterized by fracturing, brecciation and abundant arsenopyrite-pyrite mineralization. The mineralization was introduced by hydrothermal fluids which used dilatant fractures in the jaspilites as channelways. Deposition of gold and sulfides occurred in response to changing P-T conditions and through chemical reactions of the fluids with the iron-rich jaspilites. Gold and accompanying elements may either originate from processes of intraformational remobilization, or they were derived from external, distant sources.

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Geologie, Mineralogie und Geochemie der Goldlagerstätte Broomstock im Kwekwe Greenstone Belt, Zimbabwe: Bedeutung für Goldvererzung in jaspitischen Eisenformationen

Zusammenfassung In der Broomstock Mine treten drei Typen von Goldmineralisationen auf: (i) Vererzungen in Jaspiliten, (ii) Vererzungen in Scherzonen, die Metabasalte durchsetzen, und (iii) supergene Vererzungen.Die vorliegende Untersuchung befaßt sich vornehmlich mit den Vererzungen der Jaspilite. Kartierungen und Beprobungen zeigten, daß ökonomische Goldgehalte an Be-reiche der Jaspilite gebunden sind, die tektonisch zerbrochen und brekziiert sind. Zudem treten in diesen Bereichen Arsenkies und Pyrit in hohen Konzentrationen auf. Die Mineralisation stellt den Absatz hydrothermaler Lösungen dar, die dilatante Bruchzonen innerhalb der Jaspilite als Zufuhrkanäle benutzten. Der Absatz der Sulfide und des Goldes erfolgte aufgrund sich ändernder P-T-Bedingungen und durch chemische Reaktionen zwischen den Lösungen und den eisenreichen Jaspiliten. Als Modell zur Herkunft des Goldes und der begleitenden Elemente wird entweder eine intraformationale Umlagerung, oder eine Zufuhr aus externen, entfernteren Quellen angenommen.

     

Sedimentärer Pyrit aus der Zinnober-Lagerstätte Almadén

Zusammenfassung Durch Pyrit hervorgehobene sedimentäre Strukturen treten in enger räumlicher Verbindung mit der Zinnobervererzung in Almadén auf. Dieser Pyrit wurde mikroskopisch und makroskopisch untersucht. Seine Ausbildung ist im allgemeinen idiomorph und weist deutlich auf eine Auskristallisierung aus Gelen hin, die in unverfestigten Sedimenten stattgefunden hat. Da ein Teil des Zinnobers in Pyrit eingeschlossen vorkommt, muß seine Zufuhr vor der Verfestigung der Sedimente erfolgt sein.

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Sedimentary structures, emphasized by pyrite, are closely connected with the cinnabar deposits at Almadén. This pyrite was studied macroscopically and microscopically. Its habit is usually idiomorphic and shows clearly that it crystallized from colloids in unconsolidated sediments. Part of the cinnabar occurs as inclusions in the pyrite and therefore must have been brought in before lithification of the sediments.

     

Maturation of organic matter in neogene sediments from the Aderklaa oilfield,Vienna Basin,Austria

Summary Poil- and gas-producing horizons in the Tertiary section of the Vienna Basin are intercalated with calcareous shales. In this study, the shales are examined in view of their source rock potential.36 shales from 780 to 2812 m of six inch well cores from Aderklaa 78 hole were analysed for organic carbon by coulometric titration method. Organic C values vary from 0.22 to 2.04% with a mean value of 0.81%. A slight increase in the lower parts of the hole reflects initial differences in organic carbon content. Total bitumen extracts vary between 1.2 and 70.2 mg/100 g shale with a mean value of 270 ppm bitumen compared to a mean of 2480 ppm for average calcareous shale source rock.Aderklaa bitumen largely consists of unaltered material, perhaps being derived early from lipids. Only the deepest bitumen (2812 m) has higher saturated hydrocarbon content which is regarded as contamination from the underlying reservoir. Investigation of the Aderklaa kerogens from 9 shale samples suggests that they are type III kerogens, consisting almost entirely of vitrinite in the deepest sample examined. From vitrinite reflectance (R ₀=0.36 to 0.53, increasing downhole from 820 to 2703 m) it is obvious that kerogens are insufficiently mature to have produced major amounts of hydrocarbons. Plots of the atomic H/C versus O/C ratios corroborate the type III, terrigenous, plant-derived characteristic of Aderklaa kerogens.These investigations of the nature and state of preservation of the Neogene organic matter indicates that the petroleum window lies within pre-Tertiary basement, and that the temperatures were not sufficient for significant degradation of the Neogene Type III kerogen. However, the high hetero-compound content of numerous Vienna crudes suggests contamination with bitumens from this Tertiary organic matter.

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Der Reifegrad organischer Substanz in neogenen Sedimenten des Ölfeldes Akerklaa im Wiener Becken

Zusammenfassung Seit 1930 wird aus tertiären Abfolgen des Wiener Beckens Öl und Gas gefördert. Zwischen tertiäre Speichergesteine sind kalkige Schiefer eingeschaltet, die von früheren Autoren als mögliche Muttergesteine angesehen werden. In dieser Arbeit wird der Reifegrad des organischen Materials in den Schiefern untersucht.Organischer Kohlenstoff wurde in 36 Schieferproben (780 bis 2812 m) aus der Aderklaa 78 Bohrung durch coulometrische Titration bestimmt. Die Werte schwanken zwischen 0,22 und 2,04% C_org und weisen einen Mittelwert von 0,81% auf. Leichte Variation der Werte im unteren Teil der Bohrung sind auf unterschiedliche Anteile des ursprünglichen organischen Materials zurückzuführen.Bitumen-Extrakte ergaben zwischen 1,2 und 70,2 mg/100 g Schiefer mit einem Mittelwert von 270 ppm, im Vergleich zu 2480 ppm Mittelwert für kalkige Schiefer als Muttergestein. Die Bitumen bestehen aus wenig degradiertem, möglicherweise aus Lipiden stammenden organischen Material. Der relativ große Gehalt an gesättigten Kohlenwasserstoffen in Bitumen aus der tiefsten Probe (2812 m) ist wahrscheinlich auf Kontamination durch ein unterliegendes Reservoir zurückzuführen.Untersuchungen des Kerogens an 9 Proben ergab Typ III Kerogen, welches in der tiefsten Probe fast ausschließlich aus Vitrinit besteht. Vitrinit-Reflexionsmessungen (R ₀=0,36 bis 0,53, zunehmende Werte von 820 bis 2703 m) deuten einen geringen Reifegrad an der ausschließt, daß dedeutende Mengen Kohlenwasserstoffe abgespaltet worden sind. Eine Betrachtung der HC- und O/C-Elementverhältnisse gibt weitere Hinweise auf terrigenes, pflanzliches, Typ III Kerogen in den Aderklaa-Proben.Aus der Gesamtheit der Daten über die Zusammensetzung und den Reifegrad des neogenen organischen Materials wird geschlossen, daß keine bedeutende Degradation stattgefunden hat, und daß das petroleum window in prä-tertiären Schichten liegen muß. Der Gehalt an Hetero-Verbindungen in den geförderten Ölen deutet jedoch an, daß es zu Kontaminationen durch das neogene organische Material gekommen ist.

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With 8 Figures     

Mineralogical evidence for the derivation of metaluminous,potassic rocks from peralkaline precursors: The Cordon Syenite Complex (Philippines)

Summary Rocks from the Cordon Syenite Complex, located in the Philippine island arc, correspond to miaskitic (metaluminous) potassic lavas from the Roman Region and the Indonesian arc in terms of bulk rock chemistry. However, the mineral chemistry indicates a complex history of multiple equilibrations with liquids of different nature. T-site (Si + Al) occupancy in some clinopyroxenes and Ca contents of alkali feldspar phenocrysts indicate that these phases crystallized under the temperature-pressure subvolcanic regime from host liquids with progressively decreasing (Na + K)/Al ratio. In contrast to current views on the genesis of potassic rocks, it is suggested that differentiated leucite tephrite suites may be derived from peralkaline liquids by alkali loss. Magmas with affinities to lamproites may occur in the Philippine island arc, but a direct genetic relationship between subduction and alkaline/peralkaline magmatism remains questionable.

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Mineralogische Hinweise auf die Entstehung subalkalischer, K-reicher gesteine aus, peralkalischen Vorläufern: Der Syenit Komplex von Cordon (Philippinen)

Zusammenfassung Die Magmatite des im philippinischen Inselbogen gelegenen Syenitkomplexes von Cordon entsprechen in ihrem Gesamtgesteinschemismus den miaskitischen, K-reichen Vul kaniten der Romanischen Provinz und des indonesischen Inselbogens. Die chemische Zusammensetzung einzelner Mineralphasen deutet auf eine komplexere Genese unter Beteiligung von Magmen unterschiedlicher Alkalinität hin. Die Variation in der Besetzung der T-Position (Si + Al) in Klinopyroxenen und der Ca-Gehalte in Alkalifeldspäten wird dahingehend interpretiert, daß diese Phasen unter subvulkanischen Bedingungen aus Schmelzen mit abnehmenden (Na + K)/Al-Verhältnissen kristallisierten. Im Gegensatz zu gängigen Auffassungen wird daher angenommen, daß differenzierte Leucit-Tephrite aus mild-peralkalischen Magman hervorgehen können. Obwohl die K-reichen Magmatite des Syenitkomplexes von Cordon in einem Inselbogen gebildet wurden, ist ein direkter Zusammenhang mit Anreicherungsvorgängen im Bereich der Subduktionszone fraglich.

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Paper presented at the General Assembly of the International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth Interior, Santa Fe, New Mexico, 1989.

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With 6 Figures     

Chemical mineralogy and illite crystallinity in low grade metasediments,Zarouchla Group,northern Peloponnesus,Greece

Summary Low grade metasediments from the Zarouchla Group of the Phyllite-Quartzite series in northern Peloponnesus have been investigated. Mineralogically, there is a clear distinction between the lowermost and the overlying formations. Rocks of the former contain characteristic minerals such as chloritoid or garnet whereas the other formations contain the assemblage muscovite + chlorite + qz ± paragonite ± paragonite/muscovite. Illite crystallinity values are low to middle anchizone in the uppermost formation and increase progressively through upper anchizone values in the intermediate formations, reaching low epizone values in the lowermost formation. Pumpellyite-actinolite facies metabasic rocks are sandwiched between metaclastites with upper anchizone or anchizone-epizone illite crystallinity values; and chloritoid bearing quartzites with low epizone illite crystallinity values. Although geothermometric data obtained from metasediments of the lowermost formation do not support a simple burial-related pattern of metamorphism, illite crystallinity data point to a progressive increase in metamorphic grade with stratigraphic depth.

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Chemische Mineralogie und Illitkristallinität in niedriggradigen Metasedimenten, Zarouchla, Gruppe, nördlicher Peleponnes, Griechenland

Zusammenfassung In Metasedimenten niedrigen Metamorphosegrades aus der Zarouchla Gruppe der Phyllit-Quarzit-Serien im nördlichen Peleponnes bestehen klare mineralogische Unterschiede zwischen der tiefsten und den darüber-liegenden Formationen. Gesteine der ersteren enthalten als charakteristische Minerale Chloritoid oder Granat, während die darüberliegenden Formationen weithin durch die Paragenese Muskovit + Chlorit + Quarz + Paragonit + Paragonit/Muskovit gekennzeichnet werden. Die Werte der Illit-Kristallinität entsprechen in der obersten Formation der unteren bis mittleren Anchizone und nehmen graduell zu: Werte der oberen Anchizone wurden in den dazwischenliegenden Formationen registriert um schließlich Werte der unteren Epizone zu erreichen. Metabasite in Pumpellyit-Aktinolith-Fazies treten zwischen Metaklastiten mit Illit-Kristallinitätwerten der oberen Anchizone oder des Bereiches Anchizone-Epizone und chloritoid-führenden Quarziten mit Illit-Kristallinität der niedrigen Epizone auf. Obwohl geothermometrische Daten, die von Metasedimenten der untersten Formation gewonnen wurden nicht ein einfaches Schema der Überlagerungs-Metamorphose unterstützen, weist die Illit-Kristallinität doch auf eine progressive Zunahme des metamorphen Grades mit stratigraphischer Tiefe hin.

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With 6 Figures     

Platinum-group minerals in fluid inclusions from the Marathon deposit,Coldwell Complex,Canada

Summary Platinum-group minerals (PGM) project into fluid inclusions that occur in chalcopyrite and cubanite from the Marathon deposit, Two Duck Lake gabbro, Coldwell Complex, Ontario. Semi-quantitative analyses of the micron-sized PGM were made by SEM-EDS; they reveal Ag-bearing intermetallic compounds of Pd₃Sn-Pd₃Pb-Pd₃Te (i.e., atokitezvyagintsevite-keithconnite) and telargpalite (Pd₂AgTe) on broken, irregular surfaces of the Cu-Fe-S minerals. Halite daughter minerals, and quenched brine occur in and around some opened fluid inclusions. These data confirm the hypothesis based on petrography and mineral compositions that saline fluids remobilized PGE, Cu, and other elements and precipitated them well after crystallization of sulfide and silicate magmas in the Marathon deposit.

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Platin-Gruppenminerale in Flüssigkeitseinschlüssen aus der Marathon Lagerstdtte, Coldwall Komplex, Kanada

Zusammenfassung Platin-Gruppenminerale (PGM) ragen in Flüzssigkeiteinschliisse, die im Kupferkies und Cubanit der Marathon Lagerstätte, Two Duke Lake Gabbro, Coldwell Komplex, Ontario, vorkommen, hinein. Semiqantitative Analysen der mikrongroßen PGM wurden mit einem SEM-EDS durchgeführt. Sie ergaben Ag-führende, intermetallische Verbindungen von Pd₃Sn-Pd₃Pb-Pd₃Te (Atokit-Zvyagintsevit-Keithconnit) und Telargpalit (Pd₂AgTe) auf zerbrochenen, irregulären Oberflächen der Cu-Fe-SMinerale. Steinsalz-Tochterkristalle und abgeschreckte Salzlösungen treten innerhalb und in der unmittelbaren Umgebung geöffneter Flüssigkeitseinschlüsse auf. Diese Daten bestätigen die Hypothese, basierend auf der Petrographie und der Mineralzusammensetzung, daß saline Fluida PGE, Cu und andere Elemente remobilisieren können, und daß d iese nach der Kristallisation der Sulfide und des Silikatmagmas in der Marathon Lagerstätte zur Ablagerung gekommen sind.

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With 3 Figures     

Late magmatic to subsolidus coronas in gabbroic rocks from the sila massif (Calabria,Italy)

Summary Corona textures between olivine and plagioclase or orthopyroxene and plagioclase are present in Hercynian gabbroic rocks from the Calabrian Sila Massif. They have been studied through optical and SEM investigations together with EDS and WDS analyses. Textural features indicate the existence of two extreme corona types formed during late magmatic stages or during subsolidus cooling. Magmatic coronas are characterized by an inner orthopyroxene layer and an outer orange-brown amphibole layer that might be in optical continuity with orthopyroxene and amphibole poikilites respectively. Subsolidus coronas consist of an inner layer of colourless amphibole and an outer layer of amphibole ± spinel. They sometimes form a collar also around plagioclase enclosed in olivine. A large spectrum in the composition of corona amphiboles from Ti-bearing pargasite to Mg-hornblende was observed. The variation in Ti content of amphibole was interpreted as a consequence of the different conditions of crystallization from late magmatic to subsolidus with temperatures ranging from 880°C to 580°C. The significant gahnite component in spinel possibly indicates that subsolidus reactions occurred in an open system. The pressure of formation constrained by the mineral assemblage of metamorphic basement rocks and by the neighbouring diorites has been estimated at 4 kbar.

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Spätmagmatische und Subsolidus-Koronatexturen in gabbroiden Gesteinen des Sila Massives (Kalabrien, Italien)

Zusammenfassung In herzynischen gabbroiden Gesteinen des Sila Massives in Kalabrien treten Korona-texturen zwischen Olivin und Plagioklas oder Orthopyroxen und Plagioklas auf. Diese wurden mittels optischer Methoden und SEM in Verbindung mit EDS und WDS Analytik untersucht. Textureile Kriterien belegen die Existenz zweier verschiedenartiger Koronatypen die während deospätmagmatischen Stadiums oderwährend der Abkühlung lung im Subsolidus Bereich gebildet wurden. Die magmatischen Koronatexturen sind durch eine innere Othopyrozenschicht und eine äußere orange-braune Ampkibolschicht gekennzeichnet, die in optischer Kontinuatät Orthopyroxen bzw. Amphibihol-poikilitn steht. Subsolidus-Koronas bestehen aus einer inneren Lage eines farblosen Amphiboles und einer äußeren Schicht von Amphibol ± Spinell. Bisweilen umgeben sie ringförmig in Olivin eingeschlossenen Plagioklos. Die Amphibolzusammensetzung in diesen Koronas variiert stark von Ti-führendem Pargasit bis Mg-Hornblende. Die Streubreite dumTi-Gehaltes der Amphibole wird durch unterschiedliche Kristallisations-bedingungen während des spätmagmatischen bis Subsolidusstadiums (880°C bis 550°C) interpretiert. Die signifikante (Gahnitkomponente des Spinells weist auf Subsolidusreaktionen in einem offenen System hin. Der Bildungsdruck, ablegeit aus der Mineral-vergesellschaftung der metamorphen Basementgetsteine und der benachbarten Diorite, wird mit 4kb abgeschätzt.

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With 3 Figures     

The Hill End goldfield,NSW, Australia —early metamorphic deposition of auriferous quartz veins

Summary Gold-bearing quartz veins in the Hill End goldfield, NSW Australia, comprise bedding parallel vein sets and lesser cleavage parallel and fault controlled veins which are hosted by a multiply deformed Late Silurian slate-metagreywacke turbidite sequence. Open to ptygmatic folds and boudinage are characteristic features of the veins. Metamorphic P, T estimates of 2.9 kb and 420°C during Early Carboniferous deformation and vein emplacement are obtained from the calcite, ferroan-magnesian calcite geothermometer and the Si-content of white mica. Fluid inclusions from vein quartz represent unmixed H₂O-rich and CO₂-rich low salinity fluids which have been trapped close to the solvus of the H₂O-CO₂-(NaCl-CH₄) system. Homogenisation temperatures (range 260–361°C) therefore represent true trapping temperatures. A preliminary sulphur isotope study of the vein sulphides indicates that the underlying turbidite sequence has acted as a source of sulphur (range –2.8 to 17.8 per mil). Formation of most veins early in the deformation and the lack of an obvious igneous intrusive source suggests that the gold, as for the sulphur has been derived from the metasedimentary sequence. Deposition of gold has resulted from complex destabilisation due to H₂S loss during transient vein opening and fluid pH changes accompanying CO₂-consuming wallrock reactions.

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Die Goldlagerstdtte Hill End, NSW, Australien—Bildung von goldführenden Quarzgdngen mit beginnender Metamorphose

Zusammenfassung Die goldführenden Quarzgange der Lagerstätte Hill End, NSW, Australien, treten in einer aus Schiefern und Metagrauwacken bestehenden, mehrfach deformierten, obersilurischen Turbitit-Abfolge auf Schichtparallele Quarzgange dominieren, während schieferungsparallele und an Störungen gebundene Gänge untergeordnet auftreten. Die Quarzgänge zeigen offen bis pygmotische Falten und Boudinagen als charakteristische Deformationsstrukturen Die Metamorphosehediuguogen während der unterkarboncu Deformation und Quarzgangbildung konnten mit Hilfe des Kalzit/Fe-Mg-Kalzit Geothermometers und dem Si-Gehalt der Hellglimmer abgeschätzt werden. Es ergaben sich P-T Bedingungen von 2.9 kb und 420°C. Flüssigkeitseinschlüsse im Gangquarz zeigen das Vorhandensein eines entmischten H₂O-reichen und CO₂-reichen Fluidums von geringer Salinität, welches nahe der Solvuskurve des H₂O-CO₂-(NACl-CH₄) Systems eingeschlossen worden ist. Eine vorläufige Untersuchung der Schwefelisotopen der Gangsulfide (–2.8 bis 17.8 per mil) deutet an, dass der Schwefel aus der unterlagernden Turbidit-Abfolge bezogen worden ist. Es wird vermutet, dass nich nur der Schwefel, sondern auch das Gold aus der metasedimentären Abfolge stammen, da die Qurzgänge zu einem frühen Zeitpunkt der Deformation gebildet worden sind, und intrusive magmatische Gesteine, als mögliche Erzbringer, fehlen. Destabilisierung der Goldkomplexe, verursacht durch Verlust von H₂S Zuge der Öffnung der Gangspalten, Änderungen des pH-Wertes des Fluidums und CO₂-konsumierende Reaktionen mit dem Muttergestein, führten zur Ablagerung des Goldes.

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With 6 Figures     

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

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

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Schwefelisotopen der Gruvåsen Sulfid-Skarnlagerstätte, Bergslagen, Schweden

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

     

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.

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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.

     

Platinum group elements in mafic-ultramafic rocks of the Western Gneiss Terrain,Western Australia

Summary The New Norcia and the Yornup bodies are situated within the high-grade Western Gneiss Terrain of the Yilgarn Block. The New Norcia body consists of mafic and ultramafic rocks of gabbronoritic, olivine-gabbronoritic and harzburgitic composition respectively, metamorphosed to amphibolite, amphibolitic serpentinite and serpentinite.The upper part of the body is conformably intercalated with quartzites and minor psammites.The Yornup body consists of an ultramafic zone, mainly of lherzolitec and harzburgitic and minor dunitic composition and a mafic zone of olivine-gabbronorite, which has partly been differentiated.Chondrite-normalized PGE patterns of lherzolites and harzburgites from both localities show gentle, positive trends and abundances of approximately 0.01 times C 1. Patterns of sulphide-bearing rocks are about 0.1 times C 1, with Pd strongly enriched.The flat patterns suggest that the magma was derived from high degrees of partial melting and underwent only minor differentiation.Mobilization of sulphides fractionated the PGE and particularly enriched palladium.The patterns resemble those of komatiites and komatiite-related nickel sulphides. They are distinct from steep positively trending patterns characteristic of Archean tholeiites.It is assumed that prior to the main metamorphic event, magma compositionally similar to that of komatiites intruded at the contact of a protocontinental basement and overlying sediments forming sill-shaped bodies.

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Platingruppen-Elemente in mafisch-ultramafischen Gesteinen des Western Gneiss Terrain, West-Australien

Zusammenfassung Die Lokalitäten New Norcia and Yornup befinden sich im hochmetamorphen Teil des Yilgarn-Blockes, dem Western Gneiss Terrain.Die New Norcia Abfolge besteht aus Amphiboliten und amphibolitischen Sepentiniten mit gabbronoritischer und olivin-gabbronoritischer sowie aus Serpentiniten mit harzburgitischer Zusammensetzung. Im Hangenden sind die Amphibolite mit Quarziten und Psammiten verzahnt.Lherzolite, Harzburgite und untergeordnet auch Dunite bilden den ultramafischen Teil der Yornup-Abfolge, deren mafische Einheit aus Amphiboliten gabbronoritischer bis olivin-gabbronoritischer Zusammensetzung besteht und in einem Teil Differentiation zeigt.Chondrit-normalisierte PGE Verteilungsmuster von Lherzoliten und Harzburgiten beider Lokalitäten zeigen einen schwach positiven Trend von Iridium zu Gold; die PGE-Gehalte sind ca. 0.01 fach chondritisch. Die PGE-Gehalte sulfidhaltiger Gesteine sind ca. 0.1 fach chondritisch und zeigen starke Palladium-Anreicherungen.Aus dem flachen Verlauf der PGE-Kurven wird auf einen hohen Aufschmelzungsgrad und nur unbedeutende Differentiation geschlossen. In den mobilisierten Sulfiden fand eine Fraktionierung der PGE statt und führte insbesondere zu einer starken Anreicherung des Palladiums.Die PGE-Kurven sind denen von Komatiiten und den mit diesen assoziierten Nickelsulfiden ähnlich und unterscheiden sich deutlich von steilen Kurven archaischer Tholeiite.Es wird angenommen, daß vor der metamorphen Überprägung des WGT ein in der Zusammensetzung Komatiiten ähnelndes Magma zwischen einem protokontinentalen Basement und daraufliegenden Sedimenten intrudierte und sillförmige Körper bildete.

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With 8 Figures

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Contribution to the Ore Mineralogy Symposium (IMA/COM) at the 14th General Meeting of the International Mineralogical Association, at Stanford, California, in July, 1986.     

Die rezenten Sedimente im Golf von Neapel

Zusammenfassung Die sich hauptsächlich aus den vulkanischen Tuffen der den Golf von Neapel umrandenden 3 Vulkangebiete Ischia, Phlegräische Felder und Vesuv ableitenden rezenten Sedimente des Golfes zeigen starke Veränderungen im Mineralbestand und Chemismus, die in der Hauptsache auf der teilweisen Umwandlung der Glassubstanz der Tuffe durch das Meerwasser beruhen.Der Umwandlungsgrad der Glassubstanz hängt von der Korngröße der Tuffpartikel ab: Je kleiner der Korndurchmesser, desto stärker die Umwandlungserscheinungen.Als Neubildungsprodukte treten Quarz und Chalcedon, Kaolinit, Illit und Analcim im Verhältnis von etwa 1:2:2:0,5 auf. Opal ist ebenfalls mit größter Wahrscheinlichkeit vorhanden.Neben dem aus der Umwandlung von Tuffen ableitbaren Quarzgehalt tritt noch zoogener Quarz sowie Quarz und Chalcedon aus Flysch- und Kalksedimenten der südöstlichen Golfumrandung in den Sedimenten auf.Sofort nach ihrer Entstehung unterliegen die Neubildungsprodukte, insbesondere der Quarz und Chalcedon in der Kornfraktion <2 µ, der teilweisen Auflösung durch das SiO₂-untersättigte Meerwasser. Ein großer Teil des neugebildeten Quarzes wird so dem Sediment entzogen und führt, verstärkt durch den bei der Verwitterung in Lösung gegangenen Alkali-Anteil, zu einer starken Anreicherung des Al₂O₃-Gehaltes in den zersetzten Sedimenten.Beträchtliche Lösungswanderungen und Umkristallisationen im Sediment werden durch neugebildete Quarz- und Chalcedonaggregate und authigene Kaolinit-und Hydromuskovitbildung angezeigt.Von den Einsprenglingen der Tuffe wird nur der Leucit durch das Meerwasser teilweise in Analcim umgewandelt.In 2 Sedimentproben konnten Veränderungen der Glassubstanz durch submarine solfatarische Exhalationen unter Neubildung von Alunit, Quarz und Schwefel nachgewiesen werden.Die Umwandlung der glasigen Tuffsubstanz setzt bereits in den vom Meerwasser bespülten anstehenden Tuffen der Golfumrandung ein.Mit 12 TextabbildungenTeil 1. Die rezenten Sedimente des Golfes von Pozzuoli. Geol. Rdsch.47, 117 (1958) und Pubbl. Staz. Zool. Napoli31, 1 (1959).     

Petroloy of the Taga Volcano Group,Izu Peninsula,Central Japan

The Taga Volcano Group of the Izu Peninsula is divided into four volcanoes: Older Taga, Atami, Shimo-Taga and Himenosawa. Each volcano consists of basalt-andesite lavas and volcaniclastic sediments, mainly of low alkali tholeiite composition.The activity of the Shimo-Taga Volcano is divided into three stages (early, middle and later). Rocks of the first two stages consist of lavas and volcaniclastic sediments of olivine basalt, phyric and aphyric basaltic andesite. The later stage rocks consist of volcaniclastic sediments which were erupted as mudflow deposits.Basalts and andesites of the first two stages are considered to have been derived from a zoned magma chamber. They were produced by fractional crystallization, which involved the gravitational separation of plagioclase, olivine and/or pyroxene crystals. Eruption of aphyric and phyric basaltic andesite from the upper part of the chamber occurred first, followed by olivine basalt from lower parts of the chamber.

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Zusammenfassung Die Taga-Vulkan Gruppe besteht aus dem älteren Taga, dem Atami, dem Shimo-Taga und dem Himenosawa Vulkan. Jeder dieser Vulkane wird aus basaltisch-andesitischen Laven und vulkano-klastischen Sedimenten, hauptsächlich subalkalisch tholeiitischer Zusammensetzung, aufgebaut.Die Eruptionstätigkeit des Shimo-Taga Vulkans läßt sich in drei Phasen, eine Früh-, Mittel- und Spätphase untergliedern. Laven und vulkanoklastische Sedimente der ersten beiden Phasen bestehen aus Olivinbasalten, sowie aus basaltischen Andesiten mit porphyrischem und nichtporphyrischem Gefüge. Während des letzten Stadiums wurden vulkanoklastische Sedimente in Form von vulkanoklastischen Schlammströmen eruptiert.Die Basalte und Andesite der ersten beiden Stadien werden als Produkte einer zonierten Magmenkammer gedeutet. Sie entstanden durch fraktionierte Kristallisation und durch die gravitative Abtrennung von Plagioklas, Olivin und/oder Pyroxenkristallen. Der Eruption der porphyrischen und nichtporphyrischen basaltischen Andesite aus dem obersten Teil der Magmakammer folgte die Eruption von Olivinbasalten aus dem tieferen Teil der Magmakammer.

     

Olivine phenocrysts in some Cameroonian Basalts—implications for primary magma composition

Summary The chemical composition of olivine phenocrysts was determined for 13 basaltic samples taken from the central part of the Cameroon Volcanic line to estimate the compositions of the primary olivine phenocrysts and the primary magmas. The Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines attain 0.91, though many of the magnesian olivines are identified on a textural basis as xenocrysts from peridotite inclusions. Most magnesian olivine phenocrysts have Mg/(Mg + Fe) ratios of 0.87–0.88 and NiO contents of 0.32–0.35 wt %. The NiO versus Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines can be used to estimate the compositions of the primary phenocrysts in a range of Mg/(Mg + Fe) = 0.88–0.90. Assuming the Fe(3)/(total Fe) ratios of the magmas are 0.17–0.25, which is estimated from the Fe-Mg partitioning between plagioclase and groundmass, the compositions of the primary magmas were obtained from the Fe²⁺-Mg partition equilibrium with the primary olivine phenocrysts. The primary magmas of the Cameroonian basalts have 13.5 ± 4.0 wt MgO, which is similar to the compositions of basalts with highest MgO contents reported so far from the Cameroon volcanic line.

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Olivin Kristalle in einigen Basalten aus Kamerun: Hinweise auf die Zusammensetzung des primitiven Magmas

Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Olivin Phenokristallen wurde in 13 Basalt-Proben, die vom Zentralteil .des Kamerun-Vulkangürtels stammen, bestimmt, um Hinweise auf die Zusammensetzung der primären Olivineinsprenglinge and des primären Magmas zu erlangen. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse der Olivine reichen bis 0.91, obwohl viefle dieser Mg-Olivine auf Grund textureller Kriterien als aus Peridotit-Einschlüssen stammende Xenokristalle zu identifizieren sind. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnsse der Hauptmasse der Olivin-Phenokristalle liegen im Bereich von 0.87 bis 0.88, die Ni0 Gehalte zwischen 0.32 und 0.35 Gew %. Die Ni0 gegen Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse eignen sich zur Abschätzung der Zusammensetzung der primären Phenokristalle, solange die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse im Bereich von 0.88 bis 0.90 liegen. Die Zusammensetzung des Primärmagmas wurde mittels der Fe²⁺-Mg-Verteilung zwischen dem Magma und den sich mit dem Magma im Gleichgewicht befindlichen primären Olivinkristallen unter der Annahme eines Fe³⁺/Fe total Verhältnisses von 0.17–0.25, welches sich aus der Mg-Fe Verteilung zwischen Plagioklas und Grundmasse ergibt, bestimmt. Demnach ergibt sich für das primäre Magma der Kamerun Basalte ein MgO Gehalt von 13.5 + 4.0 Gew%. Dieser Wert ist mit der Zusammensetzung von Basalten mit höchsten MgO-Gehalten, wie sie bisher vom Kamerun-Vulkangürtel berichtet worden sind, vergleichbar.

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With 6 Figures     

Petrogenesis of fore-arc metabasites from the paleozoic of New England,Eastern Australia

Summary Devonian metabasites in the New England Fold Belt of eastern Australia occur in three fault-bounded slices. Tectonic reconstruction places these and along-strike units in a fore-arc basin bordered to the west by an (eroded) are and to the east by an accretionary subduction complex. All twenty-one samples examined here have undergone prehnite-pumpellyite facies metamorphism and accompanying redistribution of alkaline earth and other LIL elements, although HFS and LRE elements are in magmatic abundances. Relict clinopyroxene compositions indicate crystallization from either MORB or calcalkalic magma, although immobile element variations favour a depleted magma type (e.g. MORB or low-K tholeiite). Fields for boninites, island arc tholeiites and calcalkaline rocks from the Mariana fore-arc have been delineated on a plot of Ce/Zr - Y/Zr. Metabasites from this study plot in the island arc tholeiite field but analyses from along strike (Glenrock) plot in the tholeiite field and closer to the boninite field. This, coupled with the occurrence of calc-alkalic volcanics at Glenrock and MORB and alkalic metabasites further southeast argues for variable loci of magma production and source region inhomogeneity along the fore-arc.As the western magmatic arc was established at the time of fore-arc volcanism, metabasites were not erupted at the inception of subduction as argued for the SW Japan fore-arc. Instead, rifting in the fore-arc could have lowered the pressure in the upper mantle instigating peridotite melting and allowing the passage of magma to the surface. A potential source region for magma is the mantle wedge overlying the subducting plate.

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Petrogenese von Fore-are Metabasiten aus dem Paläozoikum von New England, Australien

Zusammenfassung Die devonischen Metabasite aus dem New-England-Faltengürtel von Ostaustralien kommen in drei störungsgebundenen Schuppen vor. Tektonische Rekonstruktion ordnet diese und auch parallel streichende Gesteinseinheiten in ein Fore-arc-Becken ein, welches im Westen von einem (erodierten) Inselbogen und im Osten von einem Subduktions-Komplex begrenzt wird. Die 21 hier untersuchten Proben sind durch Metamorphose in der Prehnit-Pumpellyit-Fazies gekennzeichnet, mit der Umlagerung der Alkalien und anderer LIL-Elemente einherging, obwohl die HFS- und LRE-Elemente primär magmatische Gehalte zeigen. Reliktische Klinopyroxen-Zusammensetzungen deuten die Kristallisation aus einem MORB- oder Kalkalkali-Magma an, während immobile Elementverteilungen eher auf einen verarmten Magmentyp hinweisen (MORB oder low-K tholeiite). Als Vergleichsbasis wurden die Felder für Boninite, Inselbogentholeiite und Kalkalkali-Gesteine vom Mariana Fore-arc in ein Ce/Zr - Y/Zr-Diagramm eingetragen. Die Metabasite fallen in das Feld der Inselbogentholeiite. Die Analysen der parallel streichenden Gesteinseinheiten (Glenrock) fallen jedoch in das Tholeiit-Feld, in unmittelbarer Nähe zu Boniniten. Dies spricht für eine Magmenproduktion an verschiedenen Orten und für eine Inhomogenität des Ausgangsmaterials entlang des Fore-arcs, auch auf Grund des Vorkommens von Kalkalkali-Vulkaniten am Glenrock bzw. von MORB und alkalischen Metabasiten weiter im Südosten. Während der Entstehung des westlichen magmatischen Inselbogens, zur Zeit des Forearc-Vulkanismus, wurden am Beginn der Subduktion keine Metabasite eruptiert, wie sie für den SW-Japanischen Fore-arc angenommen werden. Rifting im Fore-arc hat möglicherweise den Druck im oberen Mantel gesenkt. Dies hat Aufschmelzung von Peridotit begünstigt und das Aufdringen des Magmas an die Erdoberfläche ermöglicht. Der über der subduzierenden Platte liegende Mantelkeil gilt als potentieller Herkunftsort für das Magma.

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With 6 Figures