Temperaturen und Drucke bei der regionalen Metamorphose: Prinzipielle und praktische Hinweise

The author's concept (1970, 1974) of evaluating metamorphic conditions is explained on the basis of most recent petrologic data. The major points treated are:

1. Instead of usual petrographic mapping, petrographic work in the field is aimed at specific “targets”, i.e., rock compositions. This is so because only specific rocks may give petrogenetically relevant information in the four metamorphic grades.
2. There are very many mineral reactions in metamorphism but only a few are petrogenetically significant. These are important to know, and they are graphically demonstrated. Any mineral assemblage that is formed by a significant mineral reaction must be verified as a paragenesis of mutually contacting minerals. Only such parageneses deserve to be mapped in the field as isograds or isoreactiongrads.
3. Crossing isograds or isoreactionsgrads provide data on temperature and pressure during metamorphism for that part of a metamorphic terrane where the crossing has been observed.
4. The sequence of isograds or isoreaction-grads may be a pressure indicator. Moreover, such a sequence provides geodynamic information whether a larger metamorphic area has been lifted up evenly or has been tilted while it was uplifted after metamorphism.

     

Über die Synthese von Albiten bei Temperaturen von 250 bis 700° C

A glass of composition NaAlSi₃O₈ with small contents of Fe has been crystallized in the presence of water vapor under 1000 bars, at temperatures in the range of 250 to 700° C for varying periods of time. The synthetic crystals were investigated microscopically and by x-ray powder diffraction methods. Most of the crystals are twinned according to the albite law, but other twins are found too. Size and form of the crystals seem to depend on the temperature of crystallization. The optic axial angles (2V _x ) of the albites being measurable on the universal stage are in the range of 50 to 100 degrees. There seems to exist a linear relation between the 2₁₃₁–2_1¯31 values (used as an indicator for the degree of ordering) and the 2V _x values. The change of the lattice parameters from albite (D) to albite (O) is suggested to deviate slightly from linearity.In contrast to previous investigations the steady value of 2₁₃₁–2_1¯31 which is characteristic of the temperature of crystallization was reached more rapidly. These results suggest that small content of Fe in the glass had a catalytic effect on the Al/Si ordering.

---

---

Herrn Dr. F. Seifert (Ruhruniversität Bochum) danken wir herzlich für die Einweisung in die experimentellen Untersuchungsmethoden sowie für manchen kritischen Hinweis. Danken möchten wir auch Herrn Dr. P. K. Hörmann für die Kontrolle der chemischen Zusammensetzung des Albitglases sowie Herrn Dr. C. W. Burnham (Harvard University) für die Bereitstellung des Rechenprogramms. Nicht zuletzt danken wir Herrn Prof. Dr. F. Karl für die kritische Durchsicht des Manuskriptes.     

Untersuchungen über das Gleichgewicht zwischen K-Feldspat,Quarz und Muskovit und die Anwendung auf Fragen der Gesteinsbildung bei tieferen Temperaturen

During equilibration of K-feldspar, quartz and muscovite with dilute KCl-solutions, the change in pH of the solution was measured as a function of time. The resulting equilibrium constant, K _T = ^aK + /^aH +, is 10^4.21±0.06, 10^5.86±0.03 and 10^6.01±0.03 at 300, 60 and 30° C respectively (standard states at 1 bar) and are consistent with the best higher temperature data. At 30° C this constant is consistent with the ^aK + /^aH + ratio of seawater. From K _T and the activity of K ⁺ in seawater, a pH of 8.2 is calculated, essentially identical with the pH which results from dissolution of CaCO₃ under atmospheric CO₂-pressure. Consequently, detrital K-feldspar, quartz, muscovite, and calcite are stable in seawater. Apparently, the seawater pH is controlled by CaCO₃ as well as K-feldspar, quartz and muscovite. Independently both equilibria show virtually the same pH, within the variability due to disordering, solid solution and surface energy effects.Assuming that the K-concentrations of pore solutions vary between about 4000 and 40 ppm, these solutions have alkalic pH-values in the temperature range between 30 and 300° C if K-feldspar, quartz and muscovite are present. In limestones the pH is fixed by the dissociation of CaCO₃; the occasionally observed formation of K-feldspar in these rocks requires a minimum K-concentration of approximately 4 ppm.

---

---

Die Untersuchungen wurden am Department of Mineralogy and Geochemistry der Pennsylvania State University durchgeführt. Der erste Autor (H. E. Usdowski) bedankt sich für die freundliche Aufnahme und die ausgezeichneten Arbeitsmöglichkeiten. Besonderer Dank gilt Dr. George Helz für viele Diskussionen und manche Hilfe im Labor. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat die Untersuchungen durch einen Forschungsauftrag unterstützt.     

Die Entstehung einiger tektonischer Grundbegriffe. Ein Beitrag zur Geschichte der Geologie

Zusammenfassung Die ersten tektonischen Vorstellungen legte 1669Nic. Steno in seinem Prodromus nieder. Seine Beobachtungen an horizontalen und geneigten Schichten führten später zu dem Begriffe der orogenetischen Diskordanzen. L.Élie de Beaumont ist sein direkter Nachfolger geworden, während J.Hutton ganz unabhängig von beiden den Diskordanzbegriff entwickelte. Die neptunistische Lehre von A. G.Werner ging von einem primären, von Wasserfluten geschaffenen Relief der Erdoberfläche aus, das überschichtet wurde. Doch auchWerner dachte daneben ebenfalls an große Höhlen, deren Decken einbrechen würden. Die neptunistischen Schwierigkeiten ergaben sich aus der Unmöglichkeit einer vertikalen Sedimentation von primär senkrecht gestellten Schichten. Die Anfänge der Erforschung der Tektonik des Rheingrabens werden dargelegt, und es wird besonders gezeigt, daßÉlie de Beaumont, der 1836 von einem eingebrochenen Gewölbe sprach, schon vorher Kenntnis eines eingebrochenen Gewölbes von Island und eines Schichtgewölbes von Württemberg über Schwarz wald — Vogesen nach Lothringen hatte. Die Zeit des Einbruches legteÉ. de Beaumont irrtümlich in die Zeit des Buntsandsteins.Theorien der Gebirgsbildung wurden mit L. v.Buch's Erhebungstheorie und geognostischen Gebirgssystemen um zwei weitere Ideen 1824–1835 erweitert.Élie de Beaumont baute diese Theorie sehr aus und sprach von Revolutionen der Erdkruste (1829). Die Faltengebirge fanden in J.Thurmann (1832) ihren ersten gründlichen Bearbeiter, der am Beispiel des Faltenjuras nachwies, daß doch nur Horizontalkräfte am Werke gewesen sein können und die Erhebungstheorie L. v.Buch's für diese Gebirgsarten keine Erklärung bringe. Zum Schlusse wird die Geschichte des Geologenkompasses gebracht.

---

Nic. Steno was the first who developed tectonic ideas in his Prodromus in 1669. His observations in the surroundings of Firenze (Italy) led him to the notion what nowadays is called a discordance by orogeny. He was followed by the French L.Élie de Beaumont, while the Scotchman J.Hutton developed this term of tectonic discordance quite independently of both.The neptunic theory of A. G.Werner in Freiberg (Saxony) started from the idea that the primary relief of the surface of the earth was formed by floods and covered with sediments. Furtheron he assumed large caves, the tops of them having broken down, explaining in this manner very inclined strata. The difficulties in this neptunic theory resulted from the fact that it was impossible to account for a sedimentation in a vertical line as seen in vertical layers.The author gives a survey of the first researches in the tectonics of the Rhinegraben and shows thatÉlie de Beaumont, who in 1836 mentioned the breakdown of the central ridge of a vault, so forming the rift-valley, had already some information of such a pressure arch in Iceland and of a second one stretching from Würtemberg via Black Forest—Vosges to Lorraine.Élie de Beaumont misdated the collapse of this large vault, stating erroneously the time of Buntsandstein (=New Red Sandstone).Between 1824 and 1835 L. v.Buch developed two further theories on orogenesis, that of the elevation-crater hypothesis and that of the geognostic systems of mountains. É.de Beaumont completedBuch's theory and in 1829 he spoke of revolutions of the earth's crust.The first who thoroughly researched the Swiss Jura was J.Thurmann. Quoting the folded strata of this region as an example he proved that only horizontal stresses could have been responsible for the formation of these mountains and that the elevation-crater hypothesis of L. v.Buch acting only with vertical forces could not give any explanation for it.Finally the author recapitulates the history of the geologist's compass.

---

Résumé Les premières conceptions tectoniques ont été exposées en 1669 par N.Steno dans son « Prodrome ». Ses observations sur des strates horizontales ou inclinées ont conduit ultérieurement à la notion de discordances orogéniques. L.Élie de Beaumont fut son successeur direct, cependant que J.Hutton, tout à fait indépendamment des deux premiers développa la notion de discordance. La théorie neptuniste de A. G.Werner se basait sur l'existence préalable d'un relief terrestre créé par les flots et qui aurait été noyé sous les strates des dépôts ultérieurs. Pourtant, dans un autre ordre d'idées,Werner pensait aussi à l'existence d'immenses grottes dont les toits s'effondreraient. Les neptunistes éprouvèrent des difficultés résultant de l'impossibilité d'expliquer des couches redressées par une sédimentation verticale. L'auteur expose les débuts des recherches sur la tectonique du fossé rhénan et montre en particulier qu'Élie de Beaumont, qui parla en 1836 d'une voûte effondrée avait déjà auparavant eu connaissance d'une voûte effondrée en Islande et d'une voûter structurale allant du Wurttemberg en Lorraine par-dessus la Forêt-Noire et les Vosges. Par erreur,É de Beaumont plaça le moment de cet effondrement à l'époque du grès bigarré.Avec la théorie des soulèvements et des orogènes géognostiques L. v.Buch enrichit de 1824–1835 les théories orogéniques de deux concepts supplémentaires.Élie de Beaumont les développa et parla de révolution de la croûte terrestre (1829). Les premières recherches approfondies sur les chaînes plissées sont dues à J.Thurmann (1832) qui, d'après l'exemple du Jura plissé, démontra que seules des forces horizontales ont pu avoir été à l'oeuvre et que la théorie des soulèvements de L.von Buch n'apportait pas d'explication pour les chaînes de ce type.Pour terminer, l'auteur expose l'histoire de la boussole du géologue.

---

, , .: , , . . (1669), . . . . . .

     

Bemerkungen zur Zwillingsbildung bei Plagioklasen

Ohne Zusammenfassung     

Granitentstehung bei Orogenese und Epirogenese

Zusammenfassung Die Granitentstehung wird mittels Beispielen aus dem archäischen Grundgebirge Finnlands erläutert. Hier ist ein tief denudierter Horizontalschnitt durch wenigstens zwei Orogene verschiedenen Alters entblößt. Nach J. J.Sederholm werden vom Areal des Landes 78,3% von granitischen Gesteinen einschl. Migmatiten unterlagert. Davon sind 4% epirogene Granite, wie Rapakivi. Weil das Alter des Grundgebirges nach unserem heutigen Wissen mehr als die Hälfte der geologischen Zeit beträgt, kann man nicht ohne weiteres versichert sein, daß die Granitentstehung während der ältesten Zeiten quantitativ oder qualitativ ähnlich gewesen ist wie später. Es wurde in der Tat gefunden, daß bei der karelidischen Orogenese in archäischer Zeit eine Regeneration der Granite in viel größerem Maßstab stattgefunden hat als jemals während der jüngeren Orogenesen.     

Manganminerale vom Mooserboden bei Kaprun

Ohne ZusammenfassungMit 11 Textabbildungen.     

Mineralbestand und Genese einiger Eisenerzvorkommen in den Sedimenten der “Landseer Bucht”, Burgenland

Zusammenfassung In den neogenen Lockersedimenten der Landseer Bucht, Burgenland, sind zahlreiche lokale Eisenerzanreicherungen verbreitet, deren Genese mit den Abtragungsprodukten nahegelegener Vulkanite am Pauliberg und bei Stoob-Oberpullendorf in Zusammenhang gebracht werden.Es handelt sich um Limonite verschiedener Ausbildung in der Art von See- und Sumpferzen und um Siderit. Dementsprechend umfaßt der Mineralbestand neben den für derartige Sedimente üblichen Gangarten Goethit, Lepidocrocit, Hämatit, maghemitisierten Magnetit und Siderit.Hinweise auf den Transportmechanismus der Metallionen ergeben sich aus der Gegenüberstellung der Erze zu den Basalten und deren Verwitterungsprodukten: Fumarolentätigkeit mit lokal unterschiedlicher Intensität leiteten die Umwandlungsprozesse ein und schufen die zum Transport von Eisen und Mangan notwendigen Bedingungen in Ionenform als kolloidale Hydroxide und als Oberflächenfilme silikatischer Gemengteile.Die Ausfällung erfolgte durch Änderung des Milieus am Ufer von Seen und anderen Gewässern und führte je nach Konzentration und Dauer der Lösungszufuhr zu chemisch-klastischen Mischsedimenten, Eisensteinen und Siderit.

---

Mineral content and genesis of iron ore in sediments of the Landseer Bucht, Burgenland, Austria

Summary Numerous small beds of limonitic iron ores are spread within the Neogene loose sediments of the Landseer Bucht, Burgenland, Austria. Their genesis communicates with the detritus of some closely placed volcanic rocks next to the villages of Stoob-Oberpullendorf and the top of the Pauliberg.According to their formation in the sediments they can be classified as limonites, bog iron- and lake ores and siderite. Their mineral content is consisting of goethite, lepidocrocite, hematite, magnetite with some transformation to maghemite, siderite and the usual accompanying gangue minerals.The comparison of ores to basalts and their detritus gives some indications for the mobilization of the metallic ions: A locally varying fumarole-activity started the weathering processes and formed the conditions being necessary for the transport of iron and manganese as ions, colloidal hydroxides and on surfaces of mineral particles.The precipitation chiefly took place by changing of the environment in shallow lake-like waters. According to the local conditions chemical-clastical mixed sediments and ironstones have been formed.

---

---

Mit 3 Abbildungen

---

Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Zur Petrographie,Petrochemie und Spurenelement-Verteilung einiger Gesteinsgänge im nördlichen Oberharz

Zusammenfassung Die im Spätstadium der varistischen Orogenese gebildeten lamprophyrischen Gesteinsgänge aus dem unmittelbaren Bereich eines Oberharzer Blei-Zinkerzgangs (Raum Lautenthal, NW-Harz) werden petrographisch, petrochemisch und geochemisch charakterisiert. Die petrochemische und geochemische Beziehung der Gesteinsgänge zu den initialen Spilit-Diabasen des Mittel-Devons und Kulms sowie zu den spätorogenen Gesteinen des Harzburger Gabbro-Massivs wird ebenso diskutiert wie die Beziehung Gesteinsgang/Erzgang.

---

Summary The more or less lamprophyric dikes formed in the late stage of variscan orogeny in the immediate neighborhood of an Oberharz lead-zinc vein are petrographically, petrochemically und geochemically characterized. The petrochemical and geochemical relationship between dikes and initial spilitic diabases of middle Devonian and Culm age as well as between dikes and late orogenic rocks of Harzburg Gabbro Massif are discussed also the relation of dike to vein. The lamprophyres have developed from a volatile rich basaltic melt (postmagmatic deuteric effects) which is contaiminated in varying degree by assimilation of clastic sedimentary rock (spilitic albite diabase—spilitic kersantite).

---

---

Mit 16 Textabbildungen     

Aufgaben der Felsmechanik bei neuzeitlichen Tunnelrekonstruktionen

Zusammenfassung Aufgaben der Felsmechanik bei neuzeitlichen Tunnelrekonstruktionen. Für die neuzeitliche Tunnelbauweise müssen neue Erkundungsmethoden mit erweitertem Umfang felsmechanischer Prüfungen angewandt werden. Diese Forderung soll ebenso bei Rekonstruktionen erfüllt werden. Außer den mechanischen Eigenschaften werden auch die innere Spannung im Felsmassiv und in der Ausmauerung, die Mächtigkeit der gelockerten Zone sowie die Injektions- und Verankerungsmöglichkeit bestimmt.

---

Summary The Function of Rock Mechanics in Modern Tunnelling. For modern methods of tunnel driving it is necessary to apply new procedures of geological investigations including large-scale rock mechanics tests. This view holds equally for reconstruction projects. In addition to the mechanical properties of the rock masses it is necessary to determine the intrinsic stresses in the rock and in the tunnel lining, the thickness of the inelastic (relaxed) zone around the tunnel, as well as the possibility of grouting and anchoring.

---

Résumé Application de la mécanique des roches aux méthodes modernes de construction et de reconstruction des tunnels. Dans la technique moderne des tunnels il est nécessaire d'appliquer de nouvelles méthodes de reconnaissance comportant davantage d'essais de mécanique des roches. La même exigence est valable pour la reconstruction des tunnels. Outre les propriétés mécaniques du massif rocheux, on déterminera aussi les contraintes dans le rocher et dans le revêtement, l'épaisseur de la zone décomprimée et même les possibilités d'injection et de boulonnage.

---

---

Vortrag, gehalten beim XIX. Geomechanik-Kolloquium in Salzburg am 17. Oktober 1969.

---

Mit 2 Abbildungen     

Grenzen quantitativer Untersuchungen bei tektonischen Experimenten

Quantitative experimental and theoretical investigations, except basic research, should focus only to such parameters which can be measured in the field. This is shown by three examples.

1. A model of a discontinuum composed of particles, between which friction occurs during shear is presented. Even at simple shear external and internal stresses are in equilibrium; no rigid body rotation occurs. The theory is examinated experimentally.
2. In deformation experiments with clay and sand a development of anisotropy is observed, which can cause shear fractures. The orientation of the normal stress directions can be discovered from the shear sets, their angular distribution, and the rotation of the individual blocks.
3. Most folds can be traced back to the following three types, a) Similar folds, b) concentric folds, and c) box folds. b) and c) occur only near the surface and near shear planes, as shown by experiments and field observations. In all other cases the more energy-consuming similar folds are formed. Kink bands are presumably transitional between folds and shear fractures.

     

Zum Keimbildungsproblem bei Strahlungskristallisaten und gedrillten Kristallen

Zusammenfassung Eine begrifflich scharfe Trennung der Keimbildungsfaktoren wird gegeben und zur Deutung der Geometrie von Strahlungskristallisaten und gedrillten Kristallen herangezogen. Erläuterung an einem Beispiel repetierender Bildung gebundener Keime.Mit 1 Textabbildung.     

Methodische Schwierigkeiten bei der Untersuchung Litoraler Sedimente

Zusammenfassung Die Untersuchung rezenter Sedimentationsverhältnisse im Litoral erfordert synchrone Probenentnahme und Messungen aller hydrographischen und meteorologischen Daten über größere Zeiträume hinweg. Die Auswertung der Meß- und Analysenergebnisse soll statistisch erfolgen. Für die kartenmäßige Darstellung der Korngemische ist die Methode von G.Ludwig (1955) zweckmäßig.     

Frostspalten und Froststrukturen in Schottern bei Leipzig

Zusammenfassung In saaleeiszeitlichen Schottern bei Leipzig-Schönau, deren Alter außer durch eine Liegend- und eine Hangendmoräne auch durch Tier- und Pflanzenfunde gesichert ist (Grahmann), treten neben kryoturbaten Strukturen 5. Frostspalten auf. Die Spalten sind ganz schmal, beginnen in 4 verschiedenen Höhen und werden von ungestörtem Schotter überlagert, sind also während der Aufschotterung entstanden. Der Schotter ist gegen die Spalten gebeugt, was für Frostspalten im Schotter typisch ist und auf dessen Wasserdurchlässigkeit zurückgeführt wird. Sie sind einphasig entstanden und bezeugen für die Auf Schotterung ein trockenes, kaltes Klima. Wenn Frostspalten im Schotter beginnen, stellen sie dafür nicht nur einen Klimaindikator, sondern auch ein glaziales Leitfossil dar.     

Geologische Probleme bei der Anlage von Naturschutzgebieten

Zusammenfassung Der gestaltende Naturschutz bezweckt eine Verbesserung bzw. Regeneration gefährdeter oder zerstörter Biotope, besonders der Feuchtbiotope.Die Schaffung solcher Biotope, die im allgemeinen mit der Anlage einer Wasserfläche eingeleitet wird, erfordert vor allem eine geologische Beurteilung des Baugrundes und der Wasserführung. Für eine möglichst effektive Erstellung müssen darüber hinaus schon bei der Planung die regionalgeologischen Gegebenheiten berücksichtigt werden.Als besonders kostengünstig erweist sich die Verwendung bereits vorhandener Hohlformen vor allem aufgelassener Tagebaubetriebe. Diese können, besonders bei schwierigen geotechnischen Verhältnissen, als Naturschutzgebiete weitaus effektiver und kostengünstiger rekultiviert werden als nach den herkömmlichen Zielsetzungen.Auf Grund dieser Erfahrungen werden geowissenschaftliche Kriterien für die Auswahl von Naturschutzflächen zusammengestellt. Es wird vorgeschlagen, potentielle Naturschutzgebiete in Zusammenarbeit mit Rohstoffsicherung und Landschaftsplanung systematisch zu erfassen und vergleichend zu bewerten.

---

Formative natural protection aims at a melioration or a regeneration of endangered or destructed biotopes, especially humid biotopes.Establishing those biotopes generally begins with laying-out a surface of water. This requires a geological examination of soil and groundwater conditions. For a most effective management the regional geological context must be considered as early as during planning.The use of already existent excavations, particularly abandoned open pits, proves most favourable economically. Especially in cases of difficult geotechnical conditions open pits can be recultivated far more effectively and less expensively as for tradional purposes.Based on this experiences geoscientific criteria for the choice of areas for natural protection are listed. It is proposed to systematically register and comparatively value areas for natural protection with respect to securing of resources and regional planning.

---

Résumé La protection organisée de la nature a pour but une amélioration, voire une régénération de biotopes en danger ou bien détruits, en particulier des biotopes humides.La création de tels biotopes, débutant en général par la mise en place d'une surface d'eau, nécessite avant tout une analyse géologique du terrain d'installation et de l'alimentation en eau. Pour un aménagement aussi effectif que possible il faut en plus, déjà pendant la planification, tenir compte des données géologiques régionales.L'utilisation d'excavations déjà existantes, et surtout d'exploitations à ciel ouvert non comblées, s'avère particulièrement économiques. Celles-ci peuvent, surtout dans des conditions géotechniques difficiles, être récultivées beaucoup plus effectivement et à meilleur marché en en faisant des réserves naturelles plutôt qu'en visant les buts traditionnels.A partir de ces expériences, des critères géoscientifiques sont rassemblés en vue du choix d'emplacements de réserves naturelles. Il est proposé de faire le recensement systématique et de donner appréciation comparative des réserves naturelles en puissance en liaison avec l'approvisionnement en matériaux et une planification régionale.

---

, , , ; , , . , , , , . - . , , . , , , , . . .

     

Zum Problem der geochemischen Unterscheidung von Para- und Orthoamphiboliten am Beispiel einiger Vorkommen des Waldviertels und der Ostalpen

Zasammenfassung 43 Proben von Amphibolitgesteinen, Augitgneisen und verwandten Gesteinen aus dem Waldviertel und den Ostalpen wurden spektrochemisch quantitativ auf ihren Gehalt an Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Sc, V und Y analysiert. Eine Auswertung der Ergebnisse in Konzentrationsdiagrammen zeigt, daß die simatische Herkunft des Stoffbestandes an Ferriden und den anderen Elementen unverkennbar ist. Weniger verschieferte Orthoamphibolite sind in Ni–Co-, Zr–Ni-, Ni–Cu-, Ni–Cr-Diagrammen in bestimmten Konzentrationsfeldern ausscheidbar. In diese Gruppe fallen die sicheren Orthoamphibolite, wie Gabbro-, Pyroxen-oder Anorthositamphibolite, als auch nicht durch Relikte gekennzeichnete Amphiboliteinlagerungen in Marmoren, manchmal sogar solche in Paragneisen.Die Herleitung mancher Amphibolite aus den hydrothermalen und sedimentären Umbildungsprodukten basischer Oberflächengesteine, wie z.B. Tuffen und Tuffiten, ist auch für sogenannte Paraamphibolite nicht von der Hand zu weisen, wie der Vergleich mit Analysen derartiger Gesteine zeigt.Für Paraamphibolite im eigentlichen sinne, die aus tonhaltigen Karbonatsedimenten entstanden sein sollen, liegen für die vorliegenden Proben keine Beispiele vor.

---

Summary 43 samples of amphibolites, augite-gneisses and related rocks from the Austrian Waldviertel and the Eastern Alps have been analysed spectrochemically quantitatively on their contents of Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Sc, V, Sc and Y. The results have, been evaluated using graphical correlations of the concentrations of some elementpairs.Low-grade metamorphic ortho-amphibolites are found in fixed concentrationfields of Ni–Co-, Zr–Ni-, Ni–Cu-, Ni–Cr-diagrams being identical with the concentration-fields of simatic rocks, like olivine basalts, gabbros etc. This group includes identified orthoamphibolites, like gabbro-, pyroxen-or anorthositeamphibolites, moreover amphibolites of unknown origin associated with marbles or paragneisses.In similiar way it could have been shown, that some of the so-called paraamphibolites could be derivated also from mafic effusive rocks, changed by hydrothermalism or sedimentary processes, such as chloritisized rocks, tuffes, tuffites etc.No definite example was found for para-amphibolites in sensu stricto, which are supposed to be originated from clay-bearing carbonate rocks, like dolomitic marls.

---

---

Mit 4 Textabbildungen

---

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

Metamorphoseentwicklung in der südlichen Bunten Serie am Beispiel einiger Gneise,Moldanubikum, Niederösterreich

Zusammefassung Gneise aus dem südhchen Teil der Bunten Serie wurden im Hinblick auf ihre Metamorphoseentwicklung untersucht. Sie gehören allgemein dem FaziestypBi+Sil+Kfs+Gr an. Die Granate weisen alle für diesen Faziestyp charakteristischen Merkmale auf: weitgehende Homogenisierung durch Diffusion und Abkühlungserscheinungen am äußeren Rand. Ca- und Mn-reiche, reliktische Kerne mancher Granate weisen auf ein älteres Ereignis hin. Paragenetische Beziehungen und T- und P-Berechnungen ergeben folgende Bedingungen für die Hauptmetamorphose: 720–770°C bei 7–9 kbar und P_tot.Dieses metamorphe Ereignis dürfte sich mit der granulitfaziellen Metamorphose in der Gföhler Einheit korrelieren lassen. Somit wird der Wert der lithologischen Kriterien, die zur Ausscheidung der Bunten Serie und der Gföhler Einheit verwendet wurden, in Frage gestellt. Die vorliegenden Ergebnisse und Literaturdaten weisen auf eine jüngere, retrograde Wiederaufwärmung der Gesteine hin.

---

Gneisses from the Moldanubikum, Lower Austria, and the Metamorphic Evolution of the Southern Bunte Serie

Summary A number of gneisses from the southern part of the Bunte Serie have been studied in order to determine the metamorphic evolution of this series. They all belong to the paragenetic facies typeBi+Sil+Kfs+Gr. Especially the garnets of these rocks exhibit all typical features of garnets from high temperature facies types: diffusional homogenization throughout the garnet and cooling patterns at the outer rim. Ca and Mn richer, relic cores in some garnets indicate an early metamorphism. Paragenetic and textural relations as well as temperature and pressure calculations suggest, the following conditions of the main metamorphism: 720–770°C at 7–9 kbar and P_tot.This metamorphism probably correlates with the granulite facies metamorphism in the Gföhler unit. Therefore lithologic criteria may not suffice to distinguish between the Bunte Serie and the Gföhler. The data presented suggest a retrogressive, younger metamorphism of the rocks.

---

---

Mit 4 Abbildungen     

Zusammenhang zwischen Fehlordnungsgrad und Bildungstemperatur bei synthetischen Cristobaliten

By hydrothermal hydrolysis of silicium nitride cristobalite with different degrees of disorder was formed metastably in the stability range of quartz. The synthesis conditions were 2 kbars \(P_{{\text{H}}_{\text{2}} {\text{O}}}\) , temperatures between 200 and 610° C, and run durations of two days. Differential thermal analysis was applied to investigate order-disorder phenomena in the newly formed phases, since it turned out to be most sensitive to disorder effects; the results have been corroborated by infraredspectroscopic, electron optical, and X-ray investigations as well. In the DTA curve the degree of disorder of cristobalite can be recognized by four characteristic features: 1. the temperature of inversion (t _i) from tetragonal (low-) to cubic (high-) cristobalite, 2. the width of the inversion temperature interval, 3. the shape of the inversion peak, and 4. the hysteresis between (t _i) measured during heating and subsequent cooling. With increasing order, (t _i) and the sharpness of the peak increase, whereas the inversion temperature interval decreases. The heating-cooling hysteresis, which is negative in poorly ordered crystals, becomes increasingly positive with improving degree of order. All the different methods of investigation have shown that the degree of order increases with increasing synthesis temperature if all other conditions are kept constant. The relatively low temperatures of formation can be understood as a consequence of high SiO₂ supersaturations due to the rapid decay of Si₃N₄ under hydrous conditions. Substitution of NH ₄ ⁺ ions in cristobalite which might behave like alkali ions has not been observed.