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

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

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

     

Der Mineralbestand eines Kontaktmarmors im Radautal-Grabbro (Harz)

Zusammenfassung Das untersuchte Gestein ist ein verhältnismäßig reiner Marmor. Makroskopisch erscheint er fein- bis grobkörnig mit stellenweise deutlicher Schichtstruktur. Das Ausgangsmaterial waren wohl schwach dolomitische Kalkgesteine, vermutlich aus dem oberen Devon, die recht geringe Mengen an Kieselsäure sowie Aluminium- und Eisenverbindungen enthalten haben müssen, wie aus dem Vorhandensein und der Art des Auftretens von Olivin, Chlorit, Serpentin und Quarz hervorgeht.Im ursprünglichen Kalkgestein befanden sich als nichtkarbonatische, primärsedimentäre Bestandteile: Quarz, calciumfreier Granat und Spinell. Metamorph in dem sich bildenden Marmor entstanden Periklas, Chrysolith, Leuchtenbergit und Serpentin. In Kalksilikatgesteinen, die als Panzerung die Karbonatmasse umgeben haben dürften, fanden sich Vesuvian und calciumhaltiger Granat. Eine wolkige Verteilung nichtkarbonatischer Mineraleinsprenglinge, unabhängig von einer sedimentären Struktur, spricht für kontaktmetamorphe Entstehung; ebenso eine Anreicherung in den feinkörnigen Partien, in denen man eine größere Reaktionsfähigkeit voraussetzen kann. Auf Grund der vorhandenen Mineralfazies kann die Temperatur, bei der sich die Kontaktmetamorphose vollzogen hat, mit ca. 600° C und der Druck mit etwa 1000 Bar angenommen werden.

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The rock examined is a relatively pure marble. Macroscopically, it appears fine- to coarse-grained, showing clear stratification in some places. The original material is likely to have been slightly dolomitic limestone, probably upper devonian, which must have contained rather small quantities of silicic acid, ferric and aluminium compounds, which is proved by the presence and kind of appearance of olivine, chlorite, serpentine and quartz.The original limestone contained non-carbonaceous components, both primary and sedimentary: quartz, garnet, which was free from calcium, and spinel. During the formation of the marble periclase, chrysolite, Leuchtenbergite developed metamorphically. In the lime silicas, which seem to have coated the carbonate substance, vesuvian, and calcium containing garnet, were present. A clouded distribution of non-carbonaceous phenocrysts, which were not depending on a sedimentary structure, as well as a concentration in the fine-grained parts, which grants an intensified reaction, indicate a contact-metamorphic mode of formation. On the strenght of the facies the temperature and the pressure at which the metamorphosis took place are supposed to have been 600° C and 1000 bar approximately.

     

A fluid inclusion study of the Sinceni rare-element pegmatites of Swaziland

Summary Fluid inclusions were studied from two groups of pegmatite minerals. One (schorl, garnet, quartz, beryl) represents the main stage of crystallization and the second (cassiterite, schorl-dravite, elbaite) formed in late-stage, mineralized units.Three fluid types were recognized. Type 1 fluid is aqueous and moderately saline with very low C0₂ contents. It forms secondary or pseudosecondary inclusions in the main-stage minerals and primary inclusions in late-stage elbaite, schorl-dravite and cassiterite. Type 2 fluid is carbonic, mixed H₂O-CO₂, and it forms secondary inclusions in main-stage quartz and beryl which were trapped at the solvus conditions (about 325°C), well below the pegmatite solidus. Type 3 fluid is aqueous, highly saline, and contains cubic daughter salts. It occurs as secondary or pseudosecondary inclusions in main-stage quartz.Isochore trajectories and independent P-T information show that inclusions of type 1 fluid in the main-stage minerals cannot be primary although many look to be so. Type 1 fluids were exsolved at a late stage of pegmatite consolidation, forming secondary inclusions in main-stage minerals and primary inclusions in tourmaline and cassiterite from mineralized units. Evidence is inconclusive whether type 2 and 3 fluids represent evolved type 1 fluid or are external fluids.

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Eine Untersuchung der Flüssigkeitseinschlüsse in den Seltenelementpegmatiten von Sinceni in Swaziland

Zusammenfassung Flüssigkeitseinschlüsse zweier Probengruppen wurden untersucht. Die eine Gruppe mit Quarz, Schörl, Granat and Beryll wurde bei der Hauptkristallisation der Pegmatite gebildet, die andere Gruppe mit Cassiterit, Schörl-Dravit und Elbait entstand in spätgebildeteten Mineralisationszonen.Drei Fluidarten wurden erkannt. Fluide vom Typ 1 sind wäßrig mit mittlerer Salinität und sehr kleinen Mengen an CO₂. Einschlüsse dieses Types sind sekundär oder pseudosekundär in Minerale, die bei der Hauptkristallisation gebildet wurden und primär in Minerale der Mineralisationszonen. Fluiden vom Typ 2 sind CO₂-H₂O-Gemische, die scheinbar primäre Einschlüsse in Quarz und Beryll bilden, welche aber an dem CO₂-H₂O Solvus (ca. 300°C) gebildet sein müßten und somit sekundär sind. Fluid vom Typ 3 ist hochsalinar mit kubischen Tochterkristallen. Sekundäre oder pseudosekundäre Einschlüsse dieses Typs finden sich in Quarz, der bei der Hauptkristallisation gebildet wurde.Die Lage der Isochoren und unabhängigen P-T-Abschätzungen zeigen, daß die Einschlüsse vorn Typ 1 nicht während der Hauptkristallisation gebildet worden sind, obwohl viele wie primär erscheinen. Daraus folgt, daß die Hauptkristallisation unter fluid-freien Bedingungen verlief. Das Magma entmischte Fluide vom Typ 1 in einem späten Stadium und die Fluide bildeten primäre Einschlüsse in Turmalin und Kassiterit der Mineralisationszonen. Es ist unklar, ob die Fluide der Typen 2 und 3 einer weiteren Entwicklung des Typs 1 entsprechen oder ob sie externe Fluide darstellen.

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With 4 Figures     

Röntgenographische Gefügeanalyse mit dem Texturgoniometer am Beispiel von Quarziten aus kaledonischen Überschiebungszonen

Zusammenfassung Quantitative Gefügediagramme können röntgenographisch mit einem Zählrohr-Textur-Goniometer gemessen werden. Diese Methode kommt besonders in Frage bei sehr feinkörnigen Gesteinen oder aber dann, wenn etwa bei einachsigen Mineralen auch die Regelung anderer Gitterrichtungen außer der c-Achsen-Richtung interessiert. Das beim Quarz anzuwendende Verfahren wird behandelt und gezeigt, wie man hier im Einzelfall Prismenregelungen nachweisen kann. Als praktische Beispiele werden Quarzitgefüge mit Prismenregelung aus kaledonischen Überschiebungszonen Schottlands und Norwegens abgebildet und ihre Entstehung diskutiert. Die Messungen scheinen darauf hinzuweisen, daß beim Quarz bevorzugt Translation mit (11¯20) als Gleitfläche und c als Gleitgerade maßgebend war.     

Untersuchungen zum Stabilitätsbereich von Chloritoid und Staurolith

Zusammenfassung Zur experimentellen Erfassung der natürlichen Bildungsbedingungen von Chloritoid und Staurolith wurde zunächst das Auftreten dieser beiden Minerale in der Natur untersucht. An Hand von chemischen Analysen aus Literaturangaben wurde der Zusammensetzungsbereich chloritoidführender und staurolithf ührender Gesteine ermittelt. Diese weisen im Vergleich zu tonigen und sandigen Sedimenten bzw. deren metamorphen Äquivalenten häufig folgende Unterschiede auf: geringere Alkaligehalte, geringere Ca-Gehalte, geringere Werte für das Verhältnis MgFe, höhere Al-Gehalte. Die Unterschiede sind bei chloritoidführenden Gesteinen größer als bei staurolithführenden Gesteinen. Eine Folge davon ist, daß Staurolith bei der progressiven Metamorphose nicht nur aus chloritoidführenden Paragenesen hervorgeht, sondern auch aus der Paragenese Quarz + Muskovit + Biotit + Chlorit. Die Bildung von Staurolith aus dieser Paragenese, welche in natürlichen Gesteinen der Grünschieferfazies verbreitet vorkommt, bedingt offenbar auch das häufigere Auftreten von Staurolith, verglichen mit Chloritoid.Aus den Naturbeobachtungen ergibt sich, daß chloritoidführende Gesteine überwiegend folgende Paragenese aufweisen: Chloritoid + Quarz + Muskovit + Chlorit±Akzessorien. Almandin und Disthen bzw. Andalusit treten manchmal zusätzlich auf. Einige Minerale, welche häufig bei der Metamorphose toniger und sandiger Sedimente gebildet werden, treten in chloritoidführenden Gesteinen nicht auf. Es sind dies: Stilpnomelan, Kalifeldspat und Albit. Biotit tritt im größten Teil des Stabilitätsbereiches von Chloritoid ebenfalls nicht mit diesem zusammen auf. Das Auftreten dieser Minerale in Gesteinen der Grünschieferfazies kann als Hinweis gewertet werden, daß ein für die Bildung von Chloritoid ungeeigneter Chemismus vorliegt.Staurolithführende Gesteine weisen meist folgende Paragenese auf: Staurolith + Quarz + Muskovit + Biotit + Almandin + Plagioklas±Akzessorien. Disthen, Sillimanit oder Andalusit können zusätzlich auftreten. Dagegen kann das Auftreten von Kalifeldspat und von Cordierit in muskovitführenden Gesteinen der unteren Amphibolitfazies als Hinweis gewertet werden, daß Staurolith infolge eines ungeeigneten Chemismus nicht gebildet wurde.Der Druckbereich, innerhalb dessen Chloritoid nach bisherigen Naturbeobachtungen gebildet wird, reicht von niedrigen Drucken, entsprechend der Kontaktmetamorphose, bis zu hohen Drucken, entsprechend der glaukophanitischen Grünschieferfazies der Regionalmetamorphose. Für Staurolith ist auf Grund von Naturbeobachtungen ein ähnlich großer Druckbereich anzunehmen, welcher von den entsprechenden Drucken der Kontaktmetamorphose bis zu den hohen Drucken der Regionalmetamorphose vom Barrow-Typ reicht. Der Temperaturbereich, innerhalb dessen Chloritoid in den häufigen natürlichen Paragenesen stabil ist, erstreckt sich zumindest über den Bereich der gesamten Grünschieferfazies; Staurolith ist in den häufigen natürlichen Paragenesen zumindest über den unteren Teil der Amphibolitfazies stabil. In natürlichen Gesteinen können viele Mineralreaktionen unter Beteiligung von Chloritoid oder Staurolith ablaufen, häufig dagegen dürften nur wenige von ihnen sein, und zwar: Chlorit + Kaolinit = Chloritoid + Quarz + Wasser Chloritoid + Chlorit + Quarz = Staurolith + Almandin + Wasser Chloritoid + Muskovit = Staurolith + Biotit + Almandin + Wasser Chlorit + Muskovit = Staurolith + Biotit + Quarz + Wasser Staurolith + Muskovit + Quarz = Al- Silikat + Biotit + Wasser Experimentell konnten diese oben angeführten Reaktionen noch nicht vollständig beobachtet werden; weitere Versuche dazu sind im Gange. Dagegen konnte der Ablauf einer Reaktion Chloritoid + Al-Silikat = Staurolith + Quarz + Wasser im Bereich von 4000–8000 Bar bei 545±20° C reversibel nachgewiesen werden. Diese Reaktion wird zwar infolge des Mineralbestands chloritoidführender Gesteine in der Natur relativ selten stattfinden; jedoch ist mit ihrer experimentellen Durchführung erstmalig eine Reaktion unter Beteiligung von Chloritoid und Staurolith nachgewiesen worden, welche in dem von Winkler (1965) angegebenen p, T-Bereich für die Grenze Grünschieferfazies/Amphibolitfazies abläuft. Die Phasengrenze der in der Natur häufiger ablaufenden Reaktion, wobei Staurolith + Biotit gebildet und Chlorit + Muskovit abgebaut werden, dürte nach bisherigen Ergebnissen von zur Zeit laufenden Versuchen ebenfalls in diesem p, T-Bereich liegen. Die Lage der Phasengrenzen dieser Reaktionen stimmt daher gut mit petrographischen Beobachtungen an Gesteinen des Grenzbereiches Grünschieferfazies/Amphibolitfazies überein. Eine weitere Bestätigung der experimentellen Ergebnisse lieferten Untersuchungen von Althaus (1966a, b, c) über die Stabilitätsbereiche von Andalusit, Sillimanit, Disthen und Pyrophyllit. Danach kann Chloritoid stabil zusammen mit Disthen, Andalusit oder Pyrophyllit auftreten, dagegen nicht mit Sillimanit. Diese Schlußfolgerung wird durch die natürlichen Paragenesen bestätigt.Die für die obere Stabilitätsgrenze von Staurolith angegebene Reaktion Staurolith + Quarz = Almandin + Al-Silikat + Wasser (Turner u. Verhoogen, 1960; Winkler, 1965), konnte in der eigenen Untersuchung nicht nachgewiesen werden. Nach Versuchen von Newton (schrift. Mitt., 1966) liegt diese Phasengrenze im Bereich 10000–20000 Bar um 700° C, d.h. in einem Temperaturbereich, welcher bei den eigenen Experimenten nur wenig untersucht wurde. Auf Grund von petrographischen Beobachtungen dürfte jedoch der Abbau von Staurolith in natürlichen Gesteinen meist nach einer anderen Reaktion, nämlich nach der Gleichung Staurolith + Muskovit + Quarz = Al-Silikat + Biotit + Wasser vor sich gehen. Über die Lage der Phasengrenze dieser Reaktion ist noch nichts bekannt.Aus der Untersuchung ergab sich ferner, daß entgegen der Annahme von Winkler (1965) Chloritoid kein geeigneter Indikator für die Druckbedingungen einer Metamorphose ist, da dieses Mineral nur in Gesteinen mit einem speziellen Chemismus auftritt und nach bisherigen Naturbeobachtungen über einen weiten Druckbereich hinweg gebildet werden kann. Aus den gleichen Gründen kann auch Staurolith nicht als geeigneter Druckindikator angesehen werden. Es muß vermutet werden, daß die Bereiche chemischer Gesteinszusammensetzungen innerhalb derer Chloritoid bzw. Staurolith gebildet werden können eine Abhängigkeit von Druck und Temperatur zeigen, und zwar in ähnlicher Weise wie dies nach Chinner (1962) für die Bildung von Almandin zutreffen soll. Diese Bereiche geeigneter Gesteinszusammensetzungen dürften bei relativ niedrigen Drucken beschränkter sein als bei hohen Drucken, und zwar als Folge einer stetigen Änderung des Chemismus koexistierender Minerale mit wechselnden p, T-Bedingungen.

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Compared with the bulk chemical composition of the shales, sandstones and their metamorphic equivalents, chloritoid- and staurolite-bearing rocks have a restricted chemical composition; they are poorer in alkalies and CaO, have comparatively lower MgFe ratio and higher Al₂O₃-content than most of the metamorphic rocks devoid of these two minerals. Further, the bulk composition of the chloritoid bearing-rocks is more restricted than that of the staurolithe-bearing ones. Consequently, in course of a progressive metamorphism, staurolite is produced not only at the cost of the assemblage chloritoid+quartz+muskovite + chlorite but also at the cost of the assemblage quartz+muskovite+biotite+chlorite. This explains why staurolite is more frequent than chloritoid. From empirical petrographical observation it is known that chloritoid and staurolite are found both in contact as well as in regional metamorphic areas. This fact as well as the special bulk composition necessary for their formation make them unsuitable as indicators of pressure acting during the metamorphism.The lower stability limit of chloritoid could not be worked out by hydrothermal experimentation. However the phase transition chloritoid+Al-silicate=staurolite+quartz+water was observed around 545±20° C at pressures between 4000–8000 bars. The reversal of the reaction was also successful. The p, T conditions of this reaction, therefore, compare favourably with the greenschist/amphibolite facies boundary given by Winkler (1965). Tentative results show that another reaction, namely the formation of staurolite in the assemblage chlorite+muskovite+quartz also takes place at the same p, T conditions of that facies boundary. The upper stability limit of staurolite could not yet been established experimentally in our laboratory. Petrographic observations show that in natural assemblages, staurolite breaks down more probably through reactions with muskovite + quartz rather than through the more simple reaction staurolite + quartz to Al-silicate + almandine.

     

Metastability of an osumilite end member in the system K2O-MgO-Al2O3-SiO2-H2O and its possible bearing on the rarity of natural osumilites

A synthetic end member of the osumilite group with a composition KMg₂Al₃[Si₁₀Al₂-O₃₀]·xH₂O was obtained as a single phase through short-time hydrothermal treatment of a glass of the appropriate composition at 1 kb and 650–700° C. Its optical and x-ray properties are close to those of natural osumilites. At temperatures outside the range 650 to 700°C, and at higher pressures osumilite could not be synthesized as a single phase, even in short runs. With experiment durations of 3 months and more the synthesized osumilite breaks down under the PT conditions of its formation, indicating that it is metastable under these conditions. The stable breakdown products, in the order of increasing temperatures, are: muscovite+amesitic chlorite+quartz; eastonitic phlogopite+cordierite+muscovite+quartz; and cordierite+K-feldspar+quartz. Natural osumilite of Sakkabira, Japan, treated under similar conditions also broke down. These results suggest that the rare mineral osumilite may represent a metastable phase due to rapid and non-equilibrium crystallization common in sanidinite-facies environments. Natural myrmekite-like intergrowths of cordierite with quartz and K-feldspar occurring in metamorphic rocks may be the result of the breakdown of pre-existing osumilite phases in these rocks.

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Zusammenfassung Ein synthetisches Endglied der Osumilitgruppe mit der Formel KMg₂Al₃[Si₁₀Al₂-O₃₀]·xH₂O wurde durch kurzzeitige Hydrothermalversuche bei 650–700° C, 1 kb aus einem Glas der entsprechenden Zusammensetzung mit voller Ausbeute dargestellt. Seine optischen und röntgenographischen Eigenschaften sind denen natürlicher Osumilite nahe verwandt. Bei niedrigeren und höheren Temperaturen und Wasserdrucken entstanden zusätzlich noch andere Phasen, und zwar um so mehr, je länger die Versuchszeiten gewählt wurden. In sehr langen Versuchen von 3 Monaten und darüber wird der synthetische Osumilit wieder abgebaut, selbst unter den PT-Bedingungen seiner Bildung. Dies bedeutet, daß die Phase unter solchen Bedingungen ein metastabiles Kristallisationsprodukt ist. Die stabilen Abbauprodukte sind, in der Reihenfolge zunehmender Temperatur: Muscovit+amesitischer Chlorit+Quarz; eastonitischer Phlogopit+Cordierit+ Muscovit+ Quarz und Cordierit+Kalifeldspat+Quarz. Ein natürlicher Osumilit von Sakkabira, Japan, wurde unter ähnlichen Bedingungen ebenfalls abgebaut. Diese Versuchsergebnisse sprechen dafür, daß das seltene Mineral Osumilit vielleicht eine metastabile Phase ist, die sich bevorzugt in Bereichen der Sanidinitfacies bildet wegen der dort im allgemeinen raschen, nicht zum Gleichgewicht führenden Kristallisation. Natürliche, myrmekitartige Verwachsungen von Cordierit, Kalifeldspat und Quarz aus metamorphen Gesteinen können möglicherweise durch den Abbau von früher in diesen Gesteinen vorhandenen Osumilitphasen gedeutet werden.

     

Pristine vs. contaminated trends in Nb,Ta-oxide minerals of the Jihlava Pegmatite District,Czech Republic

Summary Columbite-tantalite is widespread in the lepidolite-subtype rare-element pegmatites of the Jihlava pegmatite district, western Moravia, Czechoslovakia. In most pegmatites, fractionation of columbite-tantalite shows initial enrichment in Mn followed by increasing Ta, in accordance with the usual trend from ferrocolumbite through mangano-columbite to manganotantalite, typical of the lepidolite pegmatites. Many dikes, however, show local deviations toward Fe- and Ti-rich compositions. In extreme cases, all columbite-tantalite is strongly enriched in Fe and Ti, and is associated with ixiolite and tantalian rutile. The degree of enrichment of the Nb,Ta oxide-mineral assemblage in Fe and Ti is proportional to tectonic introduction of wallrock xenoliths of mafic pyroxene-biotite syenite into the pegmatites during late stages of their consolidation. Extensive reaction of the residual pegmatite melt with the xenoliths contaminated the near-by melt, and generated Nb,Ta oxide minerals and tourmaline of non-typical chemistries. Late fersmite probably formed after thermal equilibration of the pegmatites with their syenitic country rocks, from Ca-bearing regional interstitial fluids pervading through the solidified pegmatites.

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Zusammenfassung In Selten-Element Pegmatiten (Lepidolith-Subtyp) des Jihlava Pegmatit Distriktes, West-Mähren, Tschechien, ist Columbit-Tantalit weitverbreitet. In den meisten Pegmatiten führte die Fraktionierung von Columbit-Tantalit zur einer anflinglichen Anreicherung von Mn gefolgt von einer Zunahme in Ta, vergleichbar mit dem für Lepidolith-Pegmatit bekannten Trend Ferrocolumbit-Manganocolumbit-Manganotantalit. Viele Gänge zeigen jedoch lokale Abweichungen zu Fe- und Ti-reichen Zusammensetzungen. In extremen Fällen ist Columbit-Tantalit stark an Fe und Ti angereichert und mit Ixiolith und Tantalo-Rutil vergesellschaftet. Das Ausmaß der Fe und Ti Anreicherung in (Nb,Ta)-Oxid-Assoziationen ist proportional dem tektonisch bedingten Eindringen von maischen Pyroxen-Biotit-reichen Syenit-Nebengesteinsxenolithen in die Pegmatite gegen Ende ihrer Verfestigung. Tiefgreifende Reaktion der Pegmatit-Restschmelze mit den Xenolithen kontaminierte die Schmelze und führte zur Bildung von (Nb,Ta)-Oxid-Mineralen und Turmalin ungewöhnlicher Zusammensetzung. Möglicherweise nach der thermischen Gleichgewichtseinstellung der Pegmatite mit ihren syenitischen Nebengesteinen bildete sich Fersmit unter Beteiligung von Ca-führenden regionalen Porenlösungen, welche die verfestigten Pegmatite durchdrangen.

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With 6 Figures     

Mineralbestand und Entstehung des „Porzellanjaspis” von Epterode (Nordhessen)

Zusammenfassung Es wurden Lagerung, Mineralbestand und Genese eines Gesteins untersucht, das bei Epterode, Nordhessen, auf kleinem Raum vorkommt und den Namen Porzellanjaspis führt.Das in bunten Farben aufgeschlossene, meist sehr harte und feinkörnige Material ist, im Gegensatz zu früheren Annahmen, primär gelagert und verdankt seinen Mineralbestand — Quarz, Cristobalit, Cordierit, Mullit, Spinell, Korund und Glasphase — einer Erwärmung oligozäner Sedimente in situ auf mindestens 1000° C. Einige kleine Halden an der Südseite sind erst später aus schon gebranntem Material entstanden. Seitliche Übergänge in unveränderten oligozänen Ton und Sand sind vorhanden. Der Mineralbestand dieser Tone (Quarz, Illit, Kaolinit, möglicherweise auch Montmorillonit) läßt sich mit den Hochtemperaturphasen und der chemischen Analyse des untersuchten Gesteins in Einklang bringen.Die Entstehung ist nicht, wie z. T. bisher angenommen, auf Alaunbereitung zurückzuführen, da der Haldencharakter entfällt, sondern auf einen Schwelbrand liegender tertiärer Kohle vor der Abtragung der oligozänen Sedimente. Der dabei entstandene Härtling widerstand der Abtragung besser als die flankierenden normalen Tone und Sande. Mit dieser Deutung läßt sich die aus dem Gesamtbild der tertiären Ablagerungen der Umgebung herausfallende morphologische Stellung des Vorkommens erklären.Herrn Prof. Dr.Carl W. Correns zum 70. Geburtstag gewidmet.     

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

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

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

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

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With 8 Figures     

Tennantite decomposition: Evidence from the Kedabek copper deposit,Azerbaijan

Summary A microscopic study of ores of the Kedabek deposit revealed unusual microtextures of intimate intergrowths of fine grains of chalcopyrite, fahlore (tetrahedrite), arsenopyrite and sphalerite. These textures result from fahlore (tennantite) decomposition. A detailed study of the chemical composition of earlier and later generations of ore minerals and the bulk composition of the products of decomposition of tennantite suggest that the decomposition of tennantite is due to an increase in the activity of antimony. The reason for such an increase is the crystallization of earlier generations of arsenopyrite and tennantite which caused a depletion of arsenic and an increase in the antimony/arsenic ratio in residual solutions.

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Die Zerfallsbedingungen von Tennantiten aus der Kedabek-Lagerstätte, Aserbaidschan, G.U.S.

Zusammenfassung Mikroskopische Untersuchungen von Erzen der Lagerstätte Kedabek belegen ungewöhnliche Mikrostrukturen, nämlich feinkörnige Verwachsungen von Zinkblende mit Kupferkies, Fahlerz (Tetraedrit) und Arsenkies, die durch den Zerall von Tennantit entstanden sind. Eine detaillierte chemische Untersuchung der verschiedenen Generationen von Erzmineralien und deren Gesamtchemismus führt zum Schluß, daß diese Umwandlung von Tennantit durch eine Zunahme der Aktivität des Antimons bedingt ist. Diese Zunahme ist durch die Kristallisation einer früheren Generation von Arsenopyrit und Tennantit verursacht, die zu einer Verarmung der Restlösung an Arsen und einer Erhöhung des Antimon/Arsen-Verhältnisses geführt haben.

     

Petrogenesis of rare-element pegmatites in the Olary Block, South Australia, part 1. Mineralogy and chemical evolution

Summary Rare-element pegmatites within the Proterozoic Olary Block are of the berylcolumbite-phosphate type and probably related to the crystallisation of syn- to posttectonic peraluminous, S-type granitoids. The pegmatites are typically zoned and possess an inner quartz core, or a series of cores, an asymmetrical intermediate zone of coarse-grained muscovite, quartz, microcline and minor plagioclase, and an outer border zone of fine- to medium-grained microcline, quartz, plagioclase and muscovite. The zones contain abundant beryl and F-apatite, with additional species such as tourmaline, ferrocolumbite, samarskite, Nb-rutile and triplite-zwieselite nodules. These rare-element minerals occur preferentially at the contact between the intermediate zone and the quartz core. Hydrothermal alteration of triplite-zwieselite led to the development of secondary, microcrystalline bermanite, leucophosphite and phosphoferrite-kryzhanovskite. Paragenetic relationships of these phosphates suggest a sequence of hydrothermal transformations in an oxidising, low-temperature environment (< 250°C). A prominent feature of this succession is the decrease in Mg and Ca, and an increase in Fe³⁺/Fe²⁺, Mn³⁺/Mn²⁺, and H₂O. High a_HF, low pH and Al mobility occurred during the development of the secondary phosphates as shown by associated fluorite, sellaite and thomsenolite/pachnolite. Increasing Ca activities at a late hydrothermal stage led to the replacement of prexisting triplitezwieselite by additional F-apatite. Finally, weathering-related cyrilovite, lipscombite and crandallite-group minerals were formed by percolating meteoric waters under increasing f_{o 2}

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Petrogenese von Seltenelementpegmatiten im Olary Block, Südaustralien, Teil 1. Mineralogie und chemische Entwicklung

Zusammenfassung Seltenelementpegmatite im Proterozoischen Olary Block sind vom Beryl-Columbit-Phosphat Typ und stehen wahrscheinlich mit der Kristallisation von syn- bis spättektonischen, peraluminen, S-Typ Graniten in Verbindung. Die Pegmatite sind zoniert und besitzen einen inneren Quarzkern, oder eine Reihe von Kernen, eine asymmetrische Zwischenzone aus grobkörnigem Muskovit, Quarz, Mikroklin und Plagioklas, und eine äussere Randzone aus fein- bis mittelkörnigem Mikroklin, Quarz, Plagioklas und Muskovit. Die Zonen enthalten häufig Beryll, Fluorapatit, Turmalin, Ferrocolumbit, Samarskit, Niobrutil und Triplit-Zwieselit Nester. Diese Seltenelement Minerale finden sich überweigend am Kontakt der Zwischenzone und dem Quarzkern. Hydrothermale Alteration des Triplit-Zwieselit führte zu der Bildung von sekundärem, mikrokristallinen Bermanit, Leukophosphit und Phosphoferrit-Kryzhanovskit. Paragenetische Beziehungen dieser Phosphate weisen auf eine Abfolge von hydrothermalen Umwandlungen in einem oxidierenden, niedrig-Temperatur Milieu hin. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Abfolge ist eine Abnahme von Mg und Ca und eine Zunahme von Fe³⁺/Fe²⁺, Mn³⁺/Mn²⁺ und H₂O. Die Assoziation mit Fluorit, Sellait und Thomsenolit/Pachnolit zeigt hohen a_HF, geringen pH and Al Mobilität während der Bildung der sekundären Phosphate an. Während des hydrothermalen Endstadiums führten erhöhte Ca Aktivitäten zu der Verdrängung von bereits vorhandenem TriplitZwieselit durch zusätzlichen Fluorapatit. Schliesslich wurden während der Verwitterung Cyrilovit, Lipscombit und Crandallit-Minerale durch meteorische Wässer unter erhöhtem f_{O 2} gebildet.

     

Tourmaline rocks associated with Stratabound Scheelite Mineralization in the Austroalpine Crystalline Complex,Austria

Summary This contribution demonstrates, for the first time, the close genetic relationship of concordant tourmaline rocks (tourmalinites) to stratabound tungsten mineralization and their wide regional distribution within the polymetamorphic Austroalpine Crystalline Complex of the Eastern Alps. The occurrences investigated are located in parts of the Austroalpine Crystalline Complex consisting of metavolcanoclastic and metacalcareous sequences of probable Lower Paleozoic age. Tourmalinites composed of tourmaline, quartz, plagioclase, ± almandine-rich garnet, ± muscovite, ± biotite, and minor ilmenite, rutile, graphite,- ± pyrite and, rarely, scheelite are of pre- to synmetamorphic origin. Tourmalines from the tourmalinites have been identified as intermediate members of the dravite-schorl solid solution series with minor amounts of other tourmaline end members. They can be compared to tourmalines from massive sulphide and stratabound tungsten deposits. Tourmalines from pegmatoids, on the contrary, plot close to the schorl end member. Tourmalinites are interpreted as metamorphosed products of elastic sedimentary material which has reacted with boronrich solutions of probable exhalative-hydrothermal origin. These exhalative processes are genetically connected to the transport of B and W and to the formation of syngenetic/syndiagenetic tungsten mineralization. Metamorphic mobilization of these primary concentrations led, during the Variscan and the Alpine metamorphic events, to the formation of scheelite-bearing quartz-tourmaline-, quartz-plagioclase-tourmaline mobilizates and pegmatoids.

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Turmalingesteine und schichtgebundene Scheelitvererzungen im polymetamorphen Kristallin der Ostalpen, österreich

Zusammenfassung Erstmals konnte auch in den Ostalpen die enge genetische Beziehung und weite Verbreitung schichtiger Turmalingesteine (Turmalinite) zu schichtgebundenen Wolframvererzungen gezeigt werden. Die bearbeiteten Vorkommen liegen in Teilen des polymetamorphen ostalpinen Kristallins, eingeschaltet in eine bunte metavulkanoklastisch-, metakarbonatisehe Abfolge, wahrscheinlich altpaläozoischen Alters. Turmalinite setzen sich mineralogisch aus Turmalin, Quarz, Plagioklas, t almandinreichem Granat, ±Muskowit, ± Biotit, untergeordnet Ilmenit, Rutil, Graphit, ± Pyrit und selten Scheelit zusammen und sind prä- bis synmetamorph gebildet worden. Die Turmaline aus den Turmaliniten sind als intermediäre Glieder der Dravit-Schörl-Mischkristallreihe mit untergeordneter Beteiligung anderer Turmalinendglieder bestimmt worden, sie sind in ihrem Mineralchemismus vergleichbar mit Turmalinen aus massiven Sulfid-, und schichtgebundenen Wolframlagerstätten. Turmalin aus Pegmatoiden steht hingegen dem Schörlendglied nahe. Die Turmalinite werden als metamorphe Produkte klastischer Sedimente, die mit borreichen Lösungen, wahrscheinlich exhalativ-hydrothermaler Herkunft, reagiert haben, gedeutet. Diese exhalativen Prozesse stehen mit der Zufuhr von Bor und Wolfram und der Bildung syngenetischer/syndiagenetischer Wolframverer zungen in enger Verbindung. Im Zuge der variszischen und alpinen Orogenesen wurdendiese Ausgangsgesteine mehreren Metamorphosen unterworfen, während der es zur Bildung von scheelitführenden Quarz-Turmalin-, Quarz-Plagioklas-Turmalin-Mobilisaten und Pegmatoiden kam.

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With 6 Figures     

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

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

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

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

     

Untersuehungen an den Sedimenten der Tongrube von Willershausen

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

Genesen von Graniten und Migmatiten auf Grund neuer Experimente

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

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

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

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

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

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With 8 Figures     

Beitrag zur Kenntnis indischer Laterite

Zusammenfassung Es wurden zwei indische Lateritprofile untersucht. Die Lateritproben wurden soweit unverfestigt, in Korngrößenklassen zerlegt. Mit röntgenographischen. differentialthermoanalytischen und optischen Methoden wurde der Mineralbestand quantitativ bestimmt. Die Änderungen des Mineralbestandes und die Änderungen der Mineralverteilung wurde in den Lateritprofilen verfolgt.Die Lateritprofile sind auf quarzhaltigen Gesteinen, einem grobkörnigen Granit und einem feinkörnigen Quarz-Glimmer-Sandstein, entstanden. Als Ursache der Lateritbildung ist bei beiden Profilen die Verwitterung und Kaolinisierung des Ausgangsgesteins anzusehen. Bei dem Granit wurden die Feldspäte sowie die Hornblende und der Biotit, bei dem Sandstein wurde der Muskowit kaolinisiert. Der Quarz wurde mehr oder weniger stark korrodiert.Durch die Anreicherung von oxydischen und hydroxydischen Eisenmineralen in bestimmten Zonen der Verwitterungsprofile kam es zur Ausbildung typischer Lateritprofile mit konkretionsführenden bzw. pisolithischen Horizonten. Die Anreicherung von Eisenmineralen in diesen Horizonten ist durch Zufuhr von Eisen aus Verwittrungslösungen erfolgt. Das Eisen entstammt bei dem ersten Profil den verwitternden eisenhaltigen Mineralen des Granites, der Hornblende und dem Biotit. Bei dem zweiten Profil ist die Herkunft des Eisens aus verwitternden hämatitreichen Rindern des Sandsteines abzuleiten. An hydroxydischen Aluminiummineralen sind in beiden Lateritprofilen nur geringe Mengen Diaspur vorhanden.Auflösung von Kaolinit, Wanderung der Kaolinsubstanz und Neubildung von Fireclaymineral wurde in beiden Profilen nachgewiesen.     

Über die mineralischen,nichtkarbonatischen Bestandteile des Cenoman und Turon der mitteldeutschen Kreidemulden und ihre Verteilung

Zusammenfassung Die nichtkarbonatischen Bestandteile von 26 Kalkproben aus dem Cenoman und Turon der westfälischen und niedersächsischen Oberkreideablagerungen wurden qualitativ wie auch quantitativ auf ihre mineralische Zusammensetzung hin untersucht.Hierzu wurde der karbonatische Anteil in verdünnter Salzsäure gelöst und der unlösliche Rückstand mit Sieb, Atterberg-Zylinder und zum Teil auch mit der Zentrifuge in mindestens 6 Korngrößenklassen zerlegt. Diese wurden nun einzeln mit optischen, röntgenographischen und chemischen Verfahren untersucht; zur Erhärtung der Ergebnisse ist auch die Differentialthermoanalyse hinzugezogen worden. Weiterhin wurde diskutiert, ob sich der ursprüngliche Mineralbestand eventuell durch die Säurevorbehandlung verändert haben könnte und diesbezügliche Versuche ausgeführt.Die optischen Untersuchungen an den gröberen Fraktionen ergaben, daß diese verhältnismäßig eintönig aus - Quarz, Muskovit, Organismenresten und daneben zurücktretend aus Feldspat, Glaukonit und Limonit zusammengesetzt sind. Bei den röntgenographischen Untersuchungen der feinen Tonfraktionen wurde in allen Proben neben Quarz und Glimmer noch Montmorillonit oder Kaolinit gefunden, häufig auch beide Tonminerale zusammen. Allgemein jedoch ist der Montmorillonit weitaus reichlicher vertreten, die montmorillonitreichste Probe enthält 34% vom Kalkrückstand, während der Kaolinit im höchsten Falle etwa 6% erreicht. Einige Proben vom westlichen Eggegebirgsrand enthielten Wechsellagerungsstrukturen zwischen Illit und Montmorillonit.Eine qualitative Untersuchung von 2 Mergeln aus, dem Emscher und dem Mukronatensenon ergab als wesentlichen Anteil der feinsten Korngrößen ebenfalls Montmorillonit. In einem Grünsandstein der küstennahen Turonfazies am Haarstrang in Westfalen wurde dagegen; als Hauptkomponente der feinsten Fraktionen und als färbender Bestandteil ein eisenreicher Chlorit gefunden.Eine vergleichende Untersuchung der verschiedenen Proben ergab, daß für den genauer untersuchten Bereich Altenbeken-Neuenbeken-Lichtenau am Eggegebirgsrand zwar das Auftreten einer bestimmten Tonmineralfazies charakteristisch für einen stratigraphischen Horizont sein kann, in einem größeren Raum aber jede stratigraphische Beständigkeit der Tonmineralanteile aufhört. Nach rein mineralogischen Merkmalen lassen sich dagegen die hier untersuchten Sedimentationsräume des Cenoman und Turon unterscheiden. So zeichnen sich die Ablagerungen am Eggegebirge durch das fast völlige Fehlen von Feldspat, Biotit und Montmorillonit aus, weiterhin durch den relativ hohen Kaolinitgehalt und die niedrige Lichtbrechung ihrer Muskovite. Alle Proben aus den niedersächsischen Kreidemulden dagegen zeigen hohe Montmorillonit- und (mit einer Ausnahnie) sehr niedrige Kaolinitanteile; die Feldspäte sind hier ebenso wie die an sich in der oberen Kreide nur sehr seltenen Biotite am häufigsten und am besten erhalten. Die Proben aus der Umgebung von Lengerich am Nordostrand des Westfälischen Beckens weisen in vieler Hinsicht die Eigenschaften beider Ausbildungen auf. So kommt hier stets Kaolinit neben Montmorillonit vor, doch beide in relativ geringen Mengen. Der Feldspat ist in diesen Proben zwar nicht annähernd so selten wie in denen vom Eggegebirge, erreicht jedoch im allgemeinen auch nicht die Häufigkeit der Feldspäte in den niedersächsischen Kreidemulden.     

Metasomatic origin of augen gneisses and related mylonitic rocks in the hida metamorphic complex,central Japan

Summary The augen gneisses exposed in the Katakai area, in the north-eastern part of the Hida metamorphic complex, central Japan, are highly metasomatized sheared rocks. They contain K-feldspar megacrysts of nearly maximum ordering, and occur in a narrow zone, 2–3 km wide and 20–25 km long, along the boundary between hornblende gneiss and early Mesozoic granites. The hornblende gneiss, the protolith of augen gneisses, is mylonitized toward the granite, accompanied by significant metasomatism under greenschist facies conditions. The enrichment of SiO₂ and K₂O, and the increase of modal quartz, K-feldspar and hydrous minerals, are well described in terms of the Ml-value [Mylonitization Index: the modal fraction of fine-grained matrix (< 0.2 mm) representing the amount of grain-size reduction in thin section]. The primary plagioclase was albitized and the essential mineral assemblages were changed from oligoclase + hornblende in the protolith to actinolite + chlorite + epidote, and then, into epidote + biotite, along with the increase in MI-value. The mineralogical changes and growth of low microcline were carried out by reaction with and precipitation from fluids which flowed from the granite into the country rocks under shearing.

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Metasomatische Entstehung von Augengneisen und Myloniten im Metamorphen Komplex von Hida, Zentral-Japan

Zusammenfassung Die im Katakai-Gebiet im Nordostteil des metamorphen Komplexes von Hida, ZentralJapan, auftretenden Augengneise sind intensiv metasomatisierte, zerscherte Gesteine. Sie enthalten Megacryste von nahezu maximalem Ordnungszustand, und kommen in einer engen, 2–3 km breiten und 20–25 km langen Zone längs der Grenze zwischen Hornblendegneisen und frühmesozoischen Graniten vor. Der Homblendegneis, als Ausgangsgestein der Augengneise, ist gegen den Granit zunehmend mylonitisiert. Dies wird von signifikanter Metasomatose unter Grünschieferbedingungen begleitet. Die Anreicherng von SiO₂ und K₂O und die Zunahme von modalem Quarz, K-Feldspat und OH-führenden Mineralen sind im Rahmen des MI-Wertes (Mylonitisations-Index) beschrieben. Dieser Index gibt den modalen Anteil feinkörniger Matrix (< 0.2 mm) an und stellt den Betrag der Korngrößen-Reduktion in den Schliffen dar. Der primäre Plagioklas ist albitisiert, und die wichtigsten Mineralassoziationen wurden von Oligoklas + Hornblende im Ursprungsgestein in Aktinolit + Chlorit + Epidot, und dann in Epidot + Biotit umgewandelt; dies ging mit einer Zunahme des MI-Wertes einher. Die mineralogischen Umwandlungen, und das Wachstum von Tief-Mikroklin fanden durch Reaktion mit, und Ausfällung von Fluiden statt, die während der ScherVorgänge von Granit in die Nebengesteine migrierten.

     

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

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

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

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

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With 4 Figures