Die Bildung eines Alkaliamphibols in Metagabbros der Bernstein-Rechnitzer-Schieferinsel,Penninikum

Zusammenfassung Im Metagabbro von Redlschlag (Bernstein-Rechnitzer-Schieferinsel, Penninikum) findet sich neben einer Paragenese der Grünschieferfazies mit Aktinolith, Chlorit, Albit und Epidot eine spätere Bildung von einem Alkaliamphibol mit der Zusammensetzung zwischen Riebeckit und Magnesioriebeckit. In beiden Fällen erfolgt keine Gleichgewichtseinstellung während der Metamorphose. Die Bildung der Alkaliamphibole wird auf eine Erhöhung des Druckes zurückgeführt, Bedingungen der Glaukophanschieferfazies wurden allerdings nicht erreicht.

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The formation of an alkaliamphibole in metagabbros from the Bernstein-Rechnitzer-Schist, Pennine

Summary In addition of the paragenesis of the greenschistfacies with actinolite, chlorite, albite and epidote in the metagabbro from Redlschlag (Bernstein-Rechnitzer-schist, Pennine), there is also a later formation of a blue amphibole with a composition between riebeckite and magnesioriebeckite. In neither case an overall equilibrium was reached during metamorphism. The formation of the alkaliamphiboles is due to an increase of pressure but the conditions for glaucophane-schist facies have not been attained.

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Mit 4 Abbildungen     

Dehydration-melting of solid amphibolite at 10 kbar: Textural development,liquid interconnectivity and applications to the segregation of magmas

Summary Anisotropic crystal structures and rock texture control liquid morphology and distribution during dehydration-melting at 10 kbar in solid cylinders of lineated amphibolite (mode: hornblende 70%, plagioclase 30%), sealed in gold capsules, in piston-cylinder runs ranging from 21 days at 850 °C to 4 days at 1000 °C. The shapes of most liquid pockets are crystallographically-controlled, with many corners having angles greater than 60°. Few crystal/liquid triple junctions develop the interfacial energy-controlled dihedral angles (), which form in experiments using finely-ground powders of minerals with poor cleavage. Liquid interconnectivity probably is attained at 875 °C with only 2% liquid, indicating that dihedral angles less than 60° may not be necessary to achieve interconnectivity in partially melted metamorphic rocks. The surfaces between elongated grains in lineated rocks can become pathways for the migration of liquid or the diffusion of components. By 850 °C, hornblende begins to dehydrate at internal nucleation sites, producing a texture of hornblende rims and clinopyroxene cores (generally attributed to hydration of clinopyroxene). Within the temperature interval of 850–900 °C, transient vapor generates layers of low viscosity, H₂O-saturated, granitoid liquid between hornblende and plagiocase crystal faces, potentially capable of segregation if time-temperature relationships are suitable. At higher temperatures the increased liquid fraction is H₂O-undersaturated, with viscosity too high to permit segregation. There is a prospect that segregation of initially hydrous liquids could contribute to the dehydration of low-potassium amphibolites and effectively remove incompatible trace elements during the transition from amphibolite-facies to granulite-facies. Further experiments are needed to study the effects of time and temperature on textures in anisotropic rocks, particularly lineated amphibolites.

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Dehydrations-Schmelzen von Amphiboliten bei 10 kbar: Texturelle Entwicklung, Interkonnektivität der Schmelze und Anwendungen auf die Segregation von Magmen

Zusammenfassung Die texturelle Entwicklung von festen Zylindern von Amphibolit (Hornblende 70%, Plagioklas 30%) in Goldkapseln versiegelt, wurde w:rend Dehydrations-Schmelzen bei 10 kbar in einem Piston-Zylinder-Apparat bei Temperaturen von 850°C bis 1000°C für 21 bis 4 Tage untersucht. Die anisotropen Mineralstrukturen und die Gesteinstextur kontrollieren die Morphologie und Verteilung der Schmelze. Diese Parameter sowie der Anteil an Schmelze, bestimmen die Interkonnektivität der Schmelze. Im Gegensatz zu Experimenten, die fein gemahlene Pulver von fast isotropen Mineralen (z.B. Olivin oder Quarz) benützen, scheinen hier die Energieverhältnisse der Kristallstruktur die Energiebeziehungen zwischen den Kristall-Schmelzoberflächen während der texturellen Entwicklung der amphibolitischen Gesteine zu dominieren. Wenige Kristall-Schmelze Triple-Junetions entwickeln zwischen Flächen energie-kontrollierte dihedrale Winkel (). Die Formen der meisten Schmelzeinschlüsse sind kristallographisch kontrolliert und viele Ecken zeigen Winkel, die größer als 60° sind. Die Interkonnektivität der Schmelze wird jedoch eindeutig bei 875° C mit nur 2% Schmelze erreicht und könnte möglicherweise auch bei niedrigeren Temperaturen zustande kommen. Das Vorkommen von dihedralen Winkeln, die kleiner als 60° sind, muß nicht notwendig sein, um Interkonnektivität in teilweis aufgeschmolzenen metamorphen Gesteinen zu erzeugen. Die Oberflächen zwischen gelängten Körnern in Amphiboliten mit Lineation können Wege für die Migration von Schmelzen oder für die Diffussion von Komponenten während teilweisen Aufschmelzens werden. Bei 850° C begann die Dehydration der Hornblende an internen Nukleations-Stellen, unabhängig vom Rest des Gesteins. Zwischen 850° C und 900 °C entsteht so eine Textur von Klinopyroxenen mit Hornblenderändern. Die nicht im Gleichgewicht befindliche Dampfphase, die dabei entsteht, führt zur Bildung von Lagen von wassergesättigter granitoider Schmelze zwischen Hornblende und Plagioklasflächen, mit einer berechneten Viskosität, die gerade niedrig genug ist, um Segregation durch Kompaktion zu ermöglichen. Bei höheren Temperaturen und während längerer Zeiten, wobei mehr Schmelze entsteht, löst sich die Dampfphase in wasseruntersättigter Schmelze, mit einer Viskosität, die zu hoch ist um Segregation in geologisch realistischen Zeiten zu ermöglichen. Die Entwässerung von kalium-armen Gesteinen durch Segregation von ursprünglich wässrigen Schmelzen, die sich in dieser Weise gebildet haben, dürfte beim Amphiboht-Granulit-Übergang eine Rolle spielen.[/ p]

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With 10 Figures     

Sub-greenschist facies assemblages of metabasites from south-eastern Peloritani range (NE-Sicily)

Summary Pre-Hercynian magmatic rocks are widespread in the Palaeozoic basement of the Peloritani range. The metabasites of the Mongiuffi-Melia and Gallodoro areas represent the largest and the most important lower-Ordovician magmatic products of this range. These rocks were metamorphosed during the Hercynian event and preserve relict igneous minerals and textures. A detailed study of the metamorphic assemblages has allowed the identification of two stages of metamorphic crystallisation; they are mainly distinguished by the differentXCO₂ of the fluid phase. The first metamorphic event produced three calcite-free sub-greenschist facies assemblages that contain ubiquitous quartz+albite+titanite+chlorite+epidote along with pumpellyite or prehnite or actinolite. The second metamorphic episode produced a Calcite+Chlorite assemblage, non-diagnostic to evaluate P-T conditions of metamorphism. The first stage assemblages are only preserved in small domains of the rock. As even very low amounts of CO₂ in the fluid phase drastically inhibit the formation of diagnostic sub-greenschist facies calc-silicate assemblages, it appears that a more CO₂-rich fluid must have been introduced during the second event. We suggest that this introduction of more CO₂-rich fluid occurred during the development of S₂ crenulation cleavage.

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Sub-grünschieferfazielle Mineralvergesellschaftungen in Metabasiten der südöstlichen Peloritani Range (NE Sizilien)

Zusammenfassung Prähercynische magmatische Gesteine sind weitverbreitet im paläozoischen Basement der Peloritani Range. Die Metabasite aus dem Mongiuffi-Melia und dem Gallodoro Gebiet sind die größten und wichtigsten magmatischen Produkte des unteren Ordoviziums in diesem Gebiet. Sie wurden während der hercynischen Orogenese metamorphisiert und sie bewahren reliktische magmatische Minerale und Strukturen. Eine Detailstudie der metamorphen Mineralvergesellschaftungen erlaubt die Identifikation von zwei metamorphen Kristallisationsstadien, die sich hauptsächlich im XCO₂ der fluiden Phase unterscheiden. Das erste Ereignis resultierte in der Bildung von drei Calcit-freien sub-grünschieferfaziellen Mineralvergesellschaftungen, die verbreitet Quarz+Albit+Titanit+Chlorit+Epidot mit Pumpellyit oder Prehnit oder Aktinolith führen. Die zweite metamorphe Episode führte zur Bildung der Vergesellschaftung Calcit+Chlorit; diese ist für die Abschätzung der P-T Bedingungen der Metamorphose ungeeignet. Die erste Vergesellschaftung ist nur in kleinen Domänen in den Gesteinen erhalten geblieben. Da bereits sehr geringe Mengen an CO₂ in der fluiden Phase die Bildung der diagnostischen sub-grünschieferfaziellen kalk-silikatischen Mineralassoziation verhindern, scheint es, daß das CO₂-reiche Fluid während des zweiten Stadiums zugeführt wurde. Wir meinen, daß die Zufuhr dieser CO₂-reichen Fluide während der Entwicklung der S2 Krenulationsschieferung erfolgt sein muß.

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With 6 Figures     

Synthesis of Pt- and Pd-sulphides in low temperature (85°C) solutions buffered by clay minerals and graphite: Preliminary results

Summary Some recent investigations of black shales reveal platinum-group element (PGE) concentrations in the ppm range. The low temperature nature of these mineralized sediments and their composition stimulated this first attempt to synthesize Pt- and Pd-phases in solutions at temperatures below 100°C under reducing conditions with H₂S flow through the solution. Experiments under controlled Eh-pH with montmorillonite presaturated in Pd and Pt in different chloride solutions resulted in the formation of Pt- and Pd-sulphides. PtS- and PdS-stability fields are very close to each other in Eh-pH values (400mV, 9). These data are in good agreement with those determined for some base metal sulphides synthesized at similar temperature by other researchers.The results may support the role of clay minerals as possible concentrators for PGE in the sedimentary environment.

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Synthese von Pt- und Pd-Sulfiden in gepufferten und mit Tonmineralen gesättigten Tieftemperaturlösungen (85°C)

Zusammenfassung Neuere Untersuchungen der Schwarzschiefer ergeben Konzentrationen an Platingruppenelementen (PGE) in ppm-Bereich. Niedrigtemperatur-Bedingungen und die Zusammensetzung der mineralisierten Sedimente gaben den Anlaß zur erstmaligen Synthese von Pt- und Pd-Phasen in H₂S-haltigen reduzierenden Lösungen bei Temperaturen unterhalb von 100°C. Bei Experimenten, die unter kontrollierten Eh-pH-Werten in unterschiedlichen Lösungen mit an Pd und Pt vorgesättigtem Montmorillonit durch-geführt wurden, konnte die Ausfällung von Pt- und Pd-Sulfiden nachgewiesen werden. Die Stabilitätsfelder der gebildeten PtS und PdS liegen nahe beieinander, bei Eh = 400 mV und pH = 9. Diese Bedingungen sind in Übereinstimmung mit den von anderen Autoren für einige Buntmetallsulfide bestimmten Daten unter ähnlichen Temperaturen.Die gewonnenen Ergebnisse bekräftigen die Rolle von Tonmineralen beim Absatz von PGE in sedimentärem Milieu.

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With 3 Figures     

Electron microprobe analysis of some minor- and accessory components in mesosiderites

Summary Analyses of chromite, ilmenite, whitlockite, farringtonite, schreibersite, and tridymite from four mesosiderite specimen were made using electron microprobe techniques. These minerals are chemically homogeneous with the exception of chromite, which exhibits slight zoning and grain to grain compositional variation in the same specimen. It can be assumed that schreibersite, troilite, and phosphates formed by solid state nucleation from -NiFe or solid state reactions between mixed metal and silicate fragments at temperatures of approximately 600–700°C during a stage of thermal metamorphism. Chromite was associated with the silicate fraction before metal and silicate fragments have mixed. It is shown that the results of this work are consistent with the theory of mesosiderite genesis evolved byPowell (1969, 1971).

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Elektronenstrahlmikroanalyse einiger Nebenbestandteile und Akzessorien in Mesosideriten

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird über Mikrosondenanalysen von Chromit, Ilmenit, Whitlockit, Farringtonit sowie Schreibersit und Troilit in vier Mesosideriten berichtet. Mit Ausnahme von Chromit, der leichten Zonarbau und geringe Unterschiede in der Zusammensetzung in derselben Probe zeigt, sind alle Minerale homogen. Für die Bildung von Schreibersit, Troilit und den Phosphaten können Ausscheidungsreaktionen im festen Zustand aus -NiFe oder Reaktionen — ebenfalls im festen Zustand — zwischen metallischen und silikatischen Fragmenten in einem Gemenge bei Temperaturen von etwa 600–700°C während einer thermischen Metamorphose angenommen werden. Chromit war schon vor der Mischung der silikatischen und metallischen Anteile mit dem Silikat assoziiert. Die Ergebnisse stehen mit einer bereits vorliegenden Theorie über die Entwicklung der Mesosiderite vonPowell (1969, 1971) in gutem Einklang.

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With 3 Figures

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Dedicated to Professor Dr.F. Hecht on the occasion of his 70th birthday.     

Evolution of gold mineralization in the Ashanti Gold Belt,Ghana: Evidence from carbonate compositions and parageneses

Summary Ankerite, siderite, calcite and magnesite occur in variable proportions within all host and mineralized rocks of the Bogosu and Prestea mining districts of the Ashanti Gold Belt, Ghana. The compositions of coexisting ankerite-siderite grains establish that complex rhythmically zoned growth banding and replacement textures are present. This compositional variation is attributed to episodic fluctuation in the temperature and composition of fluids in the Bogosu-Prestea mesothermal gold system. Temperatures derived from the ankerite-siderite composition geothermometer are generally consistent with those from calcite-dolomite, arsenopyrite, carbon and oxygen stable isotope, and fluid inclusion geothermometers, and are about 360°C for the metamorphic peak, 400 to 350°C for carbonate alteration of mafic dikes, and 340 to 140°C for gold deposition. The latter range occurs on a thin-section scale and represents separate pulses of fluid in the ore conduit.

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Entstehung der Goldvererzung im Ashanti Gold Belt, Ghana: Rückschlüsse aus Karbonat zusammensetzungen und Paragenesen

Zusammenfassung In allen Wirtsgesteinen und mineralisierten Gesteinen der Bergbaureviere von Bogosu und Prestea im Ashanti Gold Belt, Ghana treten Ankerit, Siderit, Calcit und Magnesit in unterschiedlichen Verhältnissen auf. Die Zusammensetzung von koexistierenden Ankerit-Siderit-Körnern zeigt eine komplexe, rhythmisch zonierte Wachstumsstreifung und Verärdngungsstrukturen. Diese Änderungen in der Zusammensetzung sind auf episodische Fluktuationen der Temperatur und der Zusammensetzung der Fluide im mesothermalen Goldsystem von Bogosu-Prestea zurückzuführen. Temperaturen nach dem Ankerit-Siderit-Geothermometer stimmen im allgerneinen mit jenen aus Geothermometern, die auf Calcit-Dolomit, Arsenopyrit, den stabilen Isotopen von Kohlenstoff and Sauerstoff und auf Flüssigkeitseinschlüssen beruhen, überein. Sie liegen bei rund 360°C für den Höhepunkt der Metamorphose, bei 400 bis 350°C für die Karbonat Alteration der matischen Gänge and bei 340 bis 140°C für die Gold-Fällung. Der letztgenannte Bereich tritt in Dünnschlif Maßstab auf and repräsentiert einzelne Schübe von Fluid in den Erzgängen.

     

Chemical composition of pargasite and hornblende in low to High grade metamorphic rocks of the Rhodope zone,Xanthi, Greece

Summary The chemistry of amphiboles from schists, quartzofeldspathic gneisses and migmatites ranging in metamorphic grade from greenschist to amphibolite facies has been determined by electron microprobe. Intercalated amphibolites suggest that some of the rocks retrograded from the eclogite stability field; others were never metamorphosed above greenschist facies. Rocks which contain other mineralogical evidence for an original high pressure assemblage have amphiboles with high Na/K, low Fe and relatively low Ti. Other high-grade rocks contain amphibole of broadly pargasitic composition. The pargasites from more Ca-rich bulk compositions have less substitution of Na for Ca in the M4 site than do those from Ca-poor bulk compositions. A lower grade assemblage of amphiboles ranges from hornblende through actinolitic hornblende to actinolite; this is retrograde in the gneisses and migmatites, but may be prograde in the schists. In contrast, the high-grade assemblage shows almost constant high K with variable Na and quite different trends for edenite-type substitution (^IVAl variation with A site occupancy) and variation of^IVAl with Fe/(Fe + Mg) and with Ti.

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Chemische Zusammensetzung von Pargasit und Hornblende in niedrig- bis hoch-gradig metamorphen Gesteinen der Rhodope-Zone, Xanthi, Griechenland

Zusammenfassung Die Chemische Zusammensetzung von Amphibolen aus Schiefern, Quarz-Feldspat-Gneisen, und Migmatiten, deren metamorpher Grad von Grünschiefer- bis zur Amphibolitfazies reicht, wurde mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde bestimmt. Zwischengeschaltete Amphibolite legen die Vermutung nahe, daß einige der Gesteine durch retrograde Metamorphose aus dem Eklogit-Stabilitatsfeld hervorgegangen sind; andere jedoch hatten niemals in ihrer Entwicklung einen höheren Grad als den der Grünschie-ferfazies erreicht. Gesteine, die andere mineralogische Hinweise für eine ursprungliche Hochdruck-Paragenese führen, enthalten Amphibole mit hohem Na/K, niedrigen Eisen und relativ niedrigen Ti. Andere high-grade Gesteine enthalten Amphibol von pargasitischer Zusammensetzung. Die Pargasite aus mehr Kalzium-reichen Gesteinen zeigen geringere Substitution von Natrium für Kalzium an den M4 Plätzen als jene aus Kalzium-armen Gesteinen. Eine niedriger-gradige Paragenese von Amphibolen umfaßt Zusammensetzungen von Hornblende über aktinolitische Hornblende bis zu Aktinolit; diese ist in den Gneisen und Migmatiten retrograd, durfte in den Schiefern jedoch prograd sein. Im Gegensatz dazu zeigt die hochgradige Paragenese fast durchwegs konstant hohe Kalium-Gehalte mit variablem Natrium und einen anderen Trend für Edenit-artige Substitution (^IVAl Variation mit Besetzung der A Plätze) und eine Variation von^IVAl mit Fe/(Fe + Mg) und mit Ti.

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With 4 Figures     

Mineralogy of the Permian laterite of Northwestern Iran

Summary Laterite horizons of Permian age in NW Iran contain diagenetic and low grade metamorphic minerals. Chloritoid is ubiquitous in the metamorphic mineral assemblages. The chemical compositions of three meta-laterites satisfy the conditions for the formation of chloritoid. The comparison of the metamorphic mineral assemblages with experimental data indicates an equilibration temperature not exceeding 375–400°C.

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Zur Mineralogie permischer Laterite in Nordwest-Iran

Zusammenfassung Permische Laterithorizonte in Nordwest-Iran enthalten diagenetische und schwach metamorphe Minerale. Chloritoid kommt in den metamorphen Mineralparagenesen überall vor Die chemischen Zusammensetzungen dreier Metalaterite erfüllen die Bedingungen für die Bildung von Chloritoid. Der Vergleich der metamorphen Mineralvergesellschaftungen mit experimentellen Daten weist auf eine Gleichgewichtseinstellung bei einer Temperatur von nicht über 375–400°C hin.

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With 2 Figures     

Talc-chlorite-amphibole felses of the KTB pilot hole,Oberpfalz, Bavaria: Protolith characteristics and phase relationships

Summary The metagabbro-amphibolite sequences in the KTB pilot hole contain intercalations of talc-chlorite-amphibole felses (or hosbachites), which show transitional contacts to the adjacent metagabbros. The hosbachites are characterized by relics of a primary igneous texture and still contain igneous minerals like clinopyroxene, biotite and pseudomorphs after olivine, while brown Ca-amphibole was presumably formed in a late-magmatic stage. The geological, textural, mineralogical and geochemical evidence indicates that the hösbachites were derived from ultramafic cumulates, differentiated from a basaltic magma, either in the inner parts of dolerite sills or in small gabbro intrusions. A pervasive metamorphic overprint under medium-pressure, amphibolite-facies conditions which was accompanied by penetrative deformation led to assemblages with green Ca-amphibole ± anthophyllite ± cummingtonite ± tremolite/actinolite + clinochlore + talc + olivine + ilmenite ± Cr-bearing spinel + sulfides. Phase relationships are consistent with a prograde P-T path leading to the formation of anthophyllite from olivine + talc at peak metamorphic temperatures of 640–700°C, at assumed pressures of 8-10 kbar, similar to those derived from mineral assemblages in the adjacent metabasites and metasediments. High-pressure relics locally present in coronitic metagabbros and retrograded eclogites of the KTB pilot hole were not recognized in the hosbachites. A retrograde overprint under greenschist-facies conditions led to the total replacement of igneous or metamorphic olivine by aggregates of antigorite + magnetite, chloritization of biotite and the formation of late tremolite/ actinolite.

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Zusammenfassung Talk- Chlorit-Amphibol-Felse der KTB-Vorbohrung, Oberpfalz: Eduktcharakteristik und Phasenbeziehungen Die Metagabbro-Amphibolit-Folge in der KTB-Vorbohrung enthält Einschaltungen von Talk-Chlorit-Amphibol-Felsen (Hosbachite), die graduelle Übergänge zu den benachbarten Metagabbros aufweisen. Die Hosbachite sind durch Relikte von primären magmatischen Gefügen gekennzeichnet and führen noch magmatische Mineralrelikte wie Klinopyroxen, Biotit and Pseudomorphosen nach Olivin, während brauner CaAmphibol wahrscheinlich spdtmagmatisch gebildet wurde. Verbandsverhältnisse, Reliktgefüge und Reliktminerale sowie Haupt- und Spurenelement-Geochemie sprechen dafür, daß die Hosbachite auf ultramafische Kumulate zurückgehen, die aus einem basischen Magma differenziert wurden, and zwar entweder im Innern von doleritischen Lagergängen oder in kleinen Gabbro-Intrusionen.Eine durchgreifende metamorphe Überprägung unter Bedingungen der Mitteldruck Amphibolitfazies, die von einer penetrativen Deformation begleitet war, fuhrte zu Mineralparagenesen mit grünern Ca-Amphibol ± Anthophyllit ± Cummingtonit + Tremolit/Aktinolith + Klinochlor + Talk + Olivin + Ilmenit + Cr-haltigem Spinell + Sulfiden.Die Phasenbeziehungen weisen darauf hin, daß sich im Zuge eines prograden P-TPfades Anthophyllit aus der Paragenese Olivin + Talk bildete. Als P-T-Bedingungen beim Hbhepunkt der Metamorphose können Temperaturen von 640–700°C in einem angenommenen Druckbereich von 8-10 kbar abgeschätzt wurden, ähnlich wie sie auch aus den Mineralparagenesen in den angrenzenden Metabasiten and Metasedimenten der KTB-Vorbohrung ableitbar sind. Hochdruckrelikte, die gelegentlich in koronitischen Metagabbros and retrograd überprägten Eklogiten der KTB-Vorbohrung auftreten, wurden in den Hösbachiten nicht gefunden. Eine retrograde Überprägung unter grünschieferfaziellen Bedingungen führte zu einer vollständigen Verdrängung von magmatischem und metamorphem Olivin durch Aggregate von Antigorit + Magnetit, zur Chloritisierung von Biotit und zur Bildung einer späten Generation von Tremolit/ Aktinolith.

     

Alteration and the role of fluids in Ni,Cu and platinum-group element deposition,Sudbury Igneous Complex contact,Onaping-Levack area,Ontario

Summary A variety of alteration styles is associated with Cu, Ni and platinum-group element deposition in the Onaping-Levack area of the North Range of the Sudbury Structure. Two significant alteration assemblages are amphibole (actinolite) + epidote + chlorite + quartz ± albite ± K-feldspar ± calcite adjacent to Cu-rich veins in the Deep Copper Zone of Strathcona mine and the nearby Barnet property, and amphibole (actinolite to ferro-actinolite) + epidote + titanite + pentlandite + pyrite ±quartz ± magnetite in the Fraser mine Epidote Zone. The concentrically zoned Epidote Zone alteration has been further subdivided into facies that range from epidotized Footwall Breccia through actinolite-bearing rocks with few vestiges of original Footwall Breccia textures, to the most intensely altered magnetite-rich facies. Higher Fe³⁺ content in epidote in the most intensely altered rocks is compatible with the evolution of more oxidized fluids with time. Fe and Ni, in addition to Cu and PGE, have been mobilized. The 2- (L + V) and 3- (L + V + SC) phase fluid inclusions are similar in each of the deposit locations. Temperatures of first ice melting range from –64.9 to -42.3°C, indicating that the trapped fluids may be modelled in the system H₂O-NaCl-CaCl₂. Average salinities are high, between 20.8 to 34.4 NaCl wt.% eq., and show considerable overlap for each deposit. Isochores calculated from these data show a decrease in temperature range from the Epidote Zone (230 to 340°C) through Barnet (210 to 295°C) to the most distal Deep Copper Zone (175 to 280°C). The Cl-rich fluids deposited Cu and platinum-group elements in the Deep Copper Zone as a result of this thermal gradient. The high salinity fluid inclusions of the Sudbury North Range are similar to those from other high and intermediate temperature Cu-Ni-PGE deposits, and suggest that they were the result of late-stage hydrothermal activity within contact units of the Sudbury Igneous Complex.

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Alteration und die Rolle von Fluiden beim Absatz von Ni, Cu und Platingruppen-Elementen im Kontakt des Sudbury KOmplexes, Onaping-Levack-Gebiet, Ontario

Zusammenfassung Platingruppen-Elementen im Onaping-Levack-Gebiet der North Range der Sudburystruktur verbunden. Zwei signifikante Mineralassoziationen sind Amphibol (Aktinolith) und Epitot + Chlorit + Quarz + Albit ± K-Feldspat ± Calcit in der Nähe kupferreicher Gänge der Deep Copper Zone der Stratcona Mine und dem nahegelegenen BarnetVorkommen. In der Epidot-Zone der Fraser-Mine kommen Amphibol (Aktinolith -Ferroaktinolit) + Epidot + Titanit + Pentlandit + Pyrit + Quarz + Magnetit vor. Die konzentrisch zonierte Alteration der Epidotzone wurde weiter unterteilt in Facies, die von der epidotisierten Liegend-Brevkzie über Aktinolith-führende Gesteine mit Resten entsprechend der Entwicklung zunehmend oxidierter Fluide. Fe und Ni sind zusätzlich zu Cu und PGE mobilisiert worden. Die 2- (L + V) und 3- (L + V + SC) Fluid-Einschlüsse sind in jeder Lokalität ähnlich. Die Temperaturen des ersten Schmelzens von Eis schwanken von –64.9 bis –42.3 °C, und dies weist darauf hin, daß diese Fluide dem System H₂O-NaCl-CaCl₂ angehören. Die durschnittlichen Salinitäten sind hoch, zwischen 20.8 und 34.4 NaCl wt.% und zeigen beträchtliche Überschneidungen für jede Lagerstätte. Isochoren, die aus diesen Daten berechnet wurden, zeigen eine Abnahme der Temperaturen von der Epidot-Zone (230–340°C) durch Barnet (210–295°C) zu der am weitesten entfernten Deep Copper Zone (175–280°C). Die Cl-reichen Fluide lagerten, durch diesen thermalen Gradienten bestimmt, Kupfer-und Platingruppenelemente in der Deep Copper Zone ab. Die Fluid-Einschlüsse mit hoher Salinität der Sudbury North Range sind denen von anderen Kupfer-Nickel-PGE-Lagerstätten, die bei hohen bis intermediären Temperaturen gebildet wurden, ähnlich. Dies weist darauf hin, daß sie das Ergebnis von später hydrothermaler Aktivität in den Kontaktzonen des Sudbury-Komplexes sind.

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With 5 Figures     

A granulite facies kalsilite-leucite-hibonite association from Punalur,Southern India

Summary Kalsilite, leucite and hibonite occur together with spinel, corundum, sphene, perovskite, Ti-phlogopite and K-feldspar in a granulite facies gneiss in the Punalur district in Kerala, southern India. Kalsilite-leucite-perovskite-phlogopite and kalsilite-hibonite-spinelcorundum formed distinct, texturally equilibrated assemblages during the granulite facies metamorphism. Sphene occurs as coronas on perovskite suggesting the retrograde breakdown of the perovskite-leucite association; leucite is partially altered to symplectites of K-feldspar and kalsilite, while hibonite shows partial replacement by corundum and perovskite in spinel-rich domains. Unlike other terrestrial hibonites the majority of the Punalur hibonites contain no significant rare earths (REE < 0.01 atoms per 190), with a composition approximated by Ca_0.85Ti_0.9Mg_0.25Fe_0.25Ali_10.4O₁₉ although a few zoned hibonites have REE rich cores with REE > 0.6 atoms per 19 O. Garnet-hypersthene granulites from Punalur and garnet-charnockites from elsewhere in Kerala suggest metamorphism at 700–800°C and 3.5–6.5 kbars; consistent with experimentally determined stability limit of leucite of low a(H₂O). The metamorphic conditions recorded by the Punalur assemblages testify to relatively low pressure conditions for a granulite facies terrain but are by no means unique. The scarcity of potassium feldspathoid in the metamorphic record must therefore be attributed to the exceptional compositional requirements of extreme silica undersaturation combined with low Na/K ratios.

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Eine Kalsilit-Leucite-Hibonit Paragenese in Granulit Fazies von Punalur, Süd-Indien

Zusammenfassung Kalsilit, Leuzit, and Hibonit kommen zusammen mit Spinell, Korund, Titanit, Perovskit, Ti-Phlogopit and K-Feldspat in einem granulitfaziellen Gneiss des Punalur-Distriktes in Kerala, Süd-Indien vor. Kalsilit-Leuzit-Perovskit-Phologopit and Kalsilit-Hibonit-Spinell-Korund bildeten wdhrend der Granulit-Fazies-Metamorphose deutliche Paragenesen, die texturell im Gleichgewicht sind. Titanit kommt als Koronas aufPerovskit vor und dies weist auf den retrograden Zerfall der Perovskit-Leuzit Paragenese hin. Leuzit ist teilweise zu Symplektiten von K-Feldspat und Kalsilit umgewandelt, während Hibonit Verdrängung durch Korund und Perovskit in spinellreichen Domänen zeigt. Im Gegensatz zu anderen terrestrischen Hiboniten, führt die Mehrzahl der Hibonite von Punalur, mit einer ungefähren Zusammensetzung von Ca_0.85Ti_0.9Mg_0.58Fe_0.25Ali_10.4O₁₉, keine wesentlichen Seltenen-Erd-Gehalte (SEE < 0.01 Atome per 19 0). Trotzdem gibt es einige wenige zonierte Hibonite, deren Kerne reich an SEE sind mit ESEE > 0.6 Atome per 19 O. Granat-Hypersthen Granulite aus Punalur and Granat-Charnockite von anderen Teilen Kerala's weisen auf eine Metamorphose bei 700–800°C und 3.5–6.5 kbar hin; dies ist in guter Übereinstimmung mit der experimentell bestimmten Stabilitätsgrenze von Leuzit bei niederigen a(H₂O). Die metamorphen Bedingungen, die die Punalur-Paragenesen dokumentieren, zeigen relativ niedrige Druckbedingungen für ein Granulit-Fazies Terrain an; das ist aber keineswegs einmalig. Die Seltenheit von Kali-Feldspathoiden während der metamorphen Entwicklung muß deshalb auf die ungewöhnlichen Erfordernisse extremer Silizium-Untersättigung, zusammen mit niedrigen Na/K-Verhältnissen, zurückgehen.

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With 6 figures     

Lawsonite-Pumpellyite-Epidote Stabilities in glaucophane schists in the Horokanai-Kamietanbetsu area of Kamuikotan zone,Hokkaido, Japan

Summary The Horokanai-Kamietanbetsu area is underlain by a coherent sequence of metabasic rocks and metasediments, which underwent high-pressure glaucophane schist facies metamorphism during the late Mesozoic. On the basis of the assemblages of Ca-Al hydrous silicates in the metabasites, the Horokanai-Kamietanbetsu area is divided into three mineral zones.Phase relations of pumpellyite, lawsonite, epidote and associated minerals in glaucophane schists of the study area are analysed in terms of the system A₂O₃-Fe₂O₃-FeO-MgO-CaO with excess of quartz, albite and H₂O-predominant fluid. The Al-Fe³⁺ substitution of Ca-Al hydrous silicates in buffered assemblages changes systematically with metamorphic grade. An analysis of a five component-seven phase system by means of Schreinemakers' method explains the paragenetic relations of the study area.The composition-paragenetis relations of pumpellyite are constructed for the three mineral zones in the Horokanai-Kamietanbetsu area by defining the compositional invariant point for lawsonite-pumpellyite-Na-amphibole-Na-Ca pyroxene-chlorite and the univariant line for pumpellyite-epidote-Na-amphibole-chlorite on an X_Fe ²⁺-X_Fe ³⁺ diagram. The changes of the position of the invariant points and the univariant lines indicate the direction of increase of grade.

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Die Stabilität von Lawsonit-Pumpellyit-Epidot in Glaukophanschiefern des Gebietes von Horokanai-Kamietanbetsu, Kamuikotan Zone. Hokkaido, Japan

Zusammenfassung Die Horokanai-Kamietanbetsu Zone besteht aus einer kohärenten Abfolge von metabasischen Gesteinen und Metasedimenten, die während des spdten Mesozoikums von einer Hochdruck-Glaucophanschiefer-Metamorphose betroffen wurde. Aufgrund der Ca-Al Silikatassoziationen in den Metabasiten kann das Gebiet von Horokanai-Kamietanbetsu in drei Zonen unterteilt werden.Die Phasenbeziehungen von Pumpellyit, Lawsonit, Epidot und den assoziierten Mineralen in Glaucophanschiefern des Untersuchungsgebietes werden auf der Basis des Systems Al₂O₃-Fe₂O₃-FeO-MgO-CaO mit ÜberschuLß von Quarz, Albit und einer H₂O-dominierten fluiden Phase analysiert. Die Al-Fe³⁺ Substitution von Ca-Al Hydrosilikaten in gepufferten Assoziationen ändert sich systematisch mit dem Grad der Metamorphose. Die Analyse eines fünf Komponenten—sieben Phasensystems nach Schreinemakers ermöglicht eine Interpretation der paragenetischen Beziehungen im Untersuchungsgebiet.Die Beziehungen von Zusammensetzung und Paragenese von Pumpellyit in den drei Mineralzonen des Untersuchungsgebietes werden dadurch ermittelt, daß man den invarianten Punkt der Zusammensetzung für Lawsonit-Pumpellyit-Na-Amphibol-Na-Ca-Pyroxen-Chlorit und die univariante Linie für Pumpellyit-Epidot-Na-Amphibol-Chlorit auf einem X_Fe ²⁺-X_Fe ³⁺-Diagram definiert. Die Änderungen der Position der invarianten Punkte und Linien lassen die Richtung der Zunahme des Grades der Metamorphose erkenne.

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With 6 Figures     

Water-rock interaction in a zone of lateral flow: A natural example from the active geothermal field and gold-mineralized zone of Beppu (Kyushu Island,Japan)

Summary Beppu is a water-dominated active geothermal system in Kyushu (Japan). Gold mineralization exists in places within altered Pleistocene volcanites in the southernmost part of this field. A shallow 300 m well was drilled in an alluvial fan deposit made up of unsorted volcanic clasts of andesite and dacite. Water and core samples were collected and a temperature log was carried out. In the depth range of 150-230 m and at temperatures of 126-148° C the main authigenic minerals are quartz, calcite, K-feldspar, mixed layers illite/smectite, stilbite and pyrite. The chemical data of the waters indicate that mixing occurs between shallow bicarbonate waters and deep Na-Cl geothermal waters in the outflow zone. The authigenic mineral assemblages found in the well are analogous to those found in the epithermal gold deposits of southern Kyushu. Au concentration data for the hydrothermal springs of Beppu (0.53 g/kg) indicate that the fluids found in the borehole at 148° C could theoretically deposit gold. It is reasonable to hypothesise that a process of mixing between deep Na-Cl fluids and shallow Ca-HCO₃-SO₄ fluids were responsible for massive silicate deposition, accompanied in places by Au mineralizations.

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Wasser-Gesteins-Wechselwirkung in einer Zone lateraler Fließbewegung: ein natürliches Beispiel aus der aktiven Geothermal-Golderz-Zone von Beppu (Kyushu, Japan)

Zusammenfassung Beppu ist ein geothermales System auf der Insel Kyushu, Japan, in der Wasser die dominante Rolle spielt. Goldvererzungen treten stellenweise in umgewandelten pleistozänen Vulkaniten im südlichsten Teil des Gebietes auf. Ein 300 m tiefes Bohrloch wurde in einem alluvialen Sedimentations-Fächer, der aus unsortierten vulkanischen Klasten, aus Andesit und Dazit besteht, niedergebracht. Wasserproben und Kernproben wurden genommen und die Temperaturen im Bohrloch systematisch gemessen. In Tiefen von 150–230 m und bei Temperaturen von 126–148°C sind die wichtigsten autigen gebildeten Minerale Quarz, Calcit, K-Feldspat, Illit/Smectit, Stilbit und Pyrit. Der Chemismus der Wässer zeigt, daß eine Mischung zwischen seichten Bikarbonat-Wässern und aus der Tiefe stammenden Na-Cl geothermalen Wässern erfolgt. Die autigenen Mineralassoziationen in diesem. Bohrloch sind vergleichbar mit denen in epithermalen Goldlagerstätten des südlichen Kyushu. Auf der Basis von existierenden Goldkonzentrationsdaten für die hydrothermalen Quellen auf Beppu (0.53 g/kg) läßt sich zeigen, daß die Fluide, die in dem Bohrloch bei 148 angetroffen wurden, theoretisch Gold absetzen könnten. Daher läßt sich die Theorie vertreten, daß Mischungsvorgänge zwischen einem aus der Tiefe stammenden Na-Cl Fluid und einem oberflächennahen Ca-HCO₃-SO₄ Wasser für die massive Silikatausscheidung verantwortlich waren, die stellenweise von Goldmineralisation begleitet wurden.

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Contribution No 4. Foreign Visiting Scientist Section, Beppu Geophysical Research Laboratory, Kyoto University.

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This paper was presented at the IGCP 291 Project Symposium Metamorphic Fluids and Mineral Deposits, ETH Zurich, March 21–23, 1991.     

Magnetite-apatite deposits (Kiruna-type) along the Sanandaj-Sirjan zone and in the Bafq area,Iran, associated with ultramafic and calcalkaline rocks and carbonatites

Summary The magnetite-apatite deposits of Hamadan and Gole Gohar situated in the Sanandaj-Sirjan zone of Iran about 1200 km apart, show striking mineralogical and textural similarities. The orebodies are of magmatic origin and have intruded as ore magmas.The magnetite-apatite deposits are associated with ultramafic, calcalkaline and other rocks with a strong carbonate enrichment (magnesite, dolomite, ankerite, and calcite), more pronounced in Hamadan. Characteristics supporting the association with carbonatite are: multiple carbonate generations with differing compositions, breccias healed by carbonate, comb-texture of carbonate, amygdales of dolomite, the stable isotope composition of carbonate; metasomatic alteration, fenitization and carbonatization of the associated rocks; the occurrence of apatite, fluorite, phlogopite, valleriite and baddeleyite. An ultramafic environment is indicated by the exclusively Mg-rich nature of abundant chlorite and other Mg-rich minerals (e.g. phlogopite, brucite, forsterite and chondrodite). Hornblendite (type 1) consisting of Ca-rich and alkaline-bearing amphibole with minor phlogopite, apatite, and tourmaline (Gole Gohar) is the chief alkaline rock type. Hornblendite (type II) (fiole Gohar and Hamadan) is predominated by actinolite which may contain minor concentrations of sodium and originated from pyroxenite by late stage supereritical solutions. Other rocks are flow-textured hornblendite (type III) which contains plagioclase and biotite (Hamadan) and rocks which are strongly metasomatically altered. These are epidotisized diorite (Hamadan) and probably peridotite (fiole Gohar) which is chloritisized. The associated metamorphic rocks (gneiss, amphibolite and marble) belong to the Precambrian basement of the Sanandaj-Sirjan zone.Magnetite carries many inclusions such as apatite, amphiboles, chlorite, albite, carbonates, brucite and spinel exsolutions. Additionally, zoned magnetite crystals occur in which the core consists of a chromite-hercynite-magnetite solid solution which formed at a temperature higher than 900°C. The orebodies and the associated rocks (apart from those which belong to the Precambrian basement) do not show metamorphic textures. Magnetite crystallized from a melt and forms foam texture which resulted from triplejunction configuration. Brecciation of compact magnetite is common.A characteristic feature of the Iranian deposits is the presence of high P₂O₅ and volatile-concentrations (H₂O, F, CO, and B₂O₃) in the original melt. These components are consistent with its pronounced capacity to differentiate and the separation of the mobile magnetite-apatite melt. Indications of this are cumulus textures (forsterite in magnetite, pyroxene in pyrrhotite, magnetite in pyrrhotite and vice versa).The iron deposits in the Bafq district of the central-east Iranian microplate probably have the saine origin. Among the deposits, drill core samples of the North Anomaly are composed of magnetite, actinolite, chlorite, calcite, apatite, and other minerals.

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Magnetit-Apatitlagerstätten (Kiruna-Typ) entlang der Sanandaj-Sirjan Zone und im Bafq Gebiet, Iran und ihre Beziehung zu ultramafischen, alkalischen und karbonatitischen Gesteinen

Zusammenfassung Die iranischen Apatit-führenden Magnetitlagerstätten von Gole Gohar und Hamadan liegen in der Sanandaj-Sirjan Zone und sind etwa 1200 km von einander entfernt. Sie zeigen auffällige mineralogische und texturelle Gemeinsamkeiten. Die Erzkörper sind magmatischen Ursprungs und als Erzmagmen intrudiert.Im Magnetit eingeschlossen finden sich neben Apatit weitere Mineralien wie z. B. Amphibole, Chlorite, Serpentin, Albit, Karbonate, Fluorit, Sulfide (Pyrrhotin mit Pentlandit, Chalkopyrit und Sphalerit) und in orientierter Verwachsung mit Magnetit Brucit und Spinell sowie zonar aufgebaute Spinelle, deren Kern aus einem ChromitHercynit-Magnetit-Mischkristall besteht, der oberhalb von 900°C synthetisiert werden kann.Außer in Gesteinen, die zum präkambrischen Basement gehören (wie z. B. Gneis, Amphibolit und Marmor), fehlen in den Erzkörpern und den begleitenden Gesteinen metamorphe Gefügemerkmale.Für die iranischen Erzkörper sind der hohe P₂O₅-Gehalt (in Form von Apatit, Holtedahlit, Rockbridgeit und Lipscombit) sowie erhöhte Gehalte an Fluiden (H₂O, F, CO₂, und B₂O₃) charakteristisch. Diese Bestandteile, die mineralisiert in Form von Wasserbzw. Fluor-haltigen Mineralien (z. B. Chlorit, Amphibole, Brucit und Apatit), Fluoriden (Fluorit), Karbonaten (Magnesit, Dolomit, Ankerit und Calcit) und Boraten (Turmalin, Asharit und Vonsenit) vorliegen, sind vermutlich die Voraussetzung dafür, daß ungewöhnlich stark ausgeprägte Differentiationsvorgänge auftreten können. Diese führen zur Bildung und schließlich zur Abtrennung einer mobilen Magnetit schmelze von einem Magmenkörper unbekannter Zusammensetzung. Hinweise für eine derartige Trennung sind Kumulusgefüge von Forsterit im Magnetit, Pyroxen im Pyrrhotin, Magnetit im Pyrrhotin und umgekehrt.Die Erzkörper sind mit ultramafischen, calcalkalischen und anderen, meist stark metasomatisch alterierten Gesteinen sowie Karbonaten assoziiert. Hinweise, die für Karbonate auf einen karbonatitischen Ursprung schließen lassen, sind: verschiedene Karbonatgenerationen mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, Verheilung von brecciiertem Magnetit bzw. Nebengestein mit Karbonaten, Wabengefüge der Karbonate, Dolomit-Amygdales und die Zusammensetzung der stabilen Isotope von Karbonaten, metasomatische Alterationen, Fenitisierung und Karbonatisierung der Nebengesteine; das Auftreten von Apatit, Fluorit, Phlogopit, Valleriit und Baddeleyit.Ein ultramalisches environment wird durch häufig auftretende Chlorite angezeigt sowie durch andere vorwiegend Mg-reiche Mineralien wie z. B. Phlogopit, Brucit, Forsterit und Chondrodite. Hornblendite treten in drei Typen auf: Typ 1 besteht aus Ca-reichen, Alkali-führenden Hornblenden, Typ 11 aus Aktinolith, während Typ 111, für den ein Fließgefüge charakteristisch ist, ebenfalls aus Ca-reichen und Alkali-führenden Hornblenden besteht. Aktinolith-Hornblendit wird auf durch überkritische Lösungen veränderte Pyroxenite zurückgeführt, während Diorite epidotisiert und vermutlich ehemalige Peridotite chloritisiert oder auch teilweise serpentinisiert sind.Die Eisenerzlagerstätten des Bafq Distrikts der Zentraliranischen Mikroplate haben einen vergleichbaren Ursprung und sind daher ebenfalls dem Kiruna Typ zuzuordnen. Erstmals untersuchtes Bohrkernmaterial dieses Gebietes (von der Nord-Anomalie stammend) besteht aus vorwiegend Magnetit, Aktinolith, Chlorit, Calcit und Apatit.

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With 11 Figures     

Lawsonite-bearing eclogitic metabasites in the Cazadero area, northern California

Summary In the Cazadero area, northern California, Lawsonite-bearing eclogitic metabasites occur in association with glaucophane schists. Lawsonite-bearing eclogitic metabasites are coarse-grained, and characteristically lack albite. Representative mineral assemblages are; (1) garnet + omphacite + Lawsonite + epidote + glaucophane + chlorite + quartz, (2) garnet -F- omphacite + Lawsonite + pumpellyite + glaucophane + actinolite + quartz, (3) garnet + omphacite + Lawsonite + pumpellyite + epidote + glaucophane + quartz. They can be represented on an A1₂O₃-Fe₂O₃-MgO-Na₂O diagram in which all minerals are projected from quartz, Lawsonite, almandine garnet, and H₂O-predominant fluid. On the basis of the garnet-clinopyroxene geothermometry and phase relations, the metamorphic conditions for the formation of Lawsonite-bearing eclogitic metabasites are estimated at 360-445 °C and more than 9 ± 1 kbar. Lawsonite-bearing eclogitic metabasites formed near the univariant curve albite = jadeite +quartz. A petrogenetic grid constructed by Schreinemakers' method shows that the Lawsonite-bearing eclogitic metabasites in the Cazadero area formed under transitional P-T conditions between those of the garnet-bearing glaucophane schists in New Caledonia and lawsonitebearing eclogitic metabasites in Corsica.Zusammenfassung Im Gebiet um Cazadero, Nordkalifornien, kommen Lawsonit-führende eklogitische Metabasite in Assoziation mit Glaukophanschiefern vor. Den grobkörnigen Lawsonitführenden Metabasiten fehlt charakteristischerweise Albit. Repräsentative Mineralparagenesen sind: (1) Granat + Omphacit + Lawsonit + Epidot + Glaukophan + Chlorit + Quarz, (2) Granat + Omphacit + Lawsonit + Pumpellyit + Glaukophan + Aktinolith + Quarz, (3) Granat + Omphacit +Lawsonit + Pumpellyit + Epidot + Glaukophan + Quarz. Sie lassen sich in einem A1₂O₃-Fe₂O₃-MgO-Na₂O Diagramm, in dem alle Minerale von Quarz, Lawsonit, Almandin-reichem Granat und einem H₂O-dominierten Fluid projiziert werden, darstellen. Die Metamorphosebedingungen der Lawsonitführenden eklogitischen Metabasite werden auf Grund von Granat-Klinopyroxenthermometrie und der Phasenbeziehungen mit 360-445°C und mehr als 9 ± 1 kbar abgeschätzt. Die Lawsonit-führenden eklogitischen Metabasite bildeten sich nahe der univarianten Reaktion Albit = Jadeit +Quarz. Ein petrogenetisches Netz, konstruiert nach der Schreinemakers Methode, zeigt, daß die P-T Bedingungen der Lawsonitführenden eklogitischen Metabasite im Gebiet von Cazadero im übergangsbereich zwischen jenen von Granat-führenden Glaukophanschiefern in Neukaledonien und Lawsonit-führenden eklogitischen Metabasiten in Korsika liegen.

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Lawsonit-führende eklogitische Metabasite im Gebiet um Cazadero, Nordkalifornien

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With 9 Figures     

Pegmatites in two suites of variscan orogenic granitic rocks (Western Carpathians,Slovakia)

Summary Two rare-element (Be-Nb-Ta) granitic pegmatite populations have been observed in the Western Carpathian granitoids: (1) pegmatites with Ti- and Mg-poor mineral assemblages, and (2) pegmatites carrying Ti- and Mg-enriched phases (Nb-Ta oxide minerals, garnet, beryl). Mineral chemistry of the pegmatites reflects the primary composition of the parental granitic rocks. The first pegmatite type is derived from monazite-bearing orogenic granites (MOG), and the second from allanite-bearing orogenic granites (AOG). The MOG produced an abundance of pegmatites, whereas in the AOG group the pegmatites are less evolved and relatively scarce. The two kinds of pegmatites support the subdivision of the Western Carpathian granitoids into two principal genetic groups.

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Pegmatite in zwei Suiten variszischer orogener Granite (West-Karpathen, Slowakei)

Zusammenfassung In den Granitoiden der West-Karpathen kommen zwei Populationen von Selten-Element (Be-Nb-Ta) granitischen Pegmatiten vor: (1) Pegmatite mit Ti- und Mg-armen Mineralvergesellschaftungen und (2) Pegmatite mit Ti- und Mg-angereicherten Phasen (Nb-Ta Oxyde, Granat, Beryll). Die Mineralchemie der Pegmatite spiegelt die primäre Zusammensetzung der granitischen Ursprungsgesteine wider. Der erste Pegmatit-Typ stammt von Monazit-führenden orogenen Graniten (MOG) ab, und der zweite von Allanit-führenden orogenen Graniten (AOG). Die MOG sind für eine Vielzahl von Pegmatiten verantwortlich, während die Pegmatite der AOG-Gruppe weniger entwickelt und relativ selten sind. Das Vorkommen dieser zwei Arten von Pegmatiten unterstützt die Unterteilung der Granitoide der West-Karpathen in zwei genetische Hauptgruppen.

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With 6 Figures     

Platinum mineralization in the Alaskan-type intrusive complexes near Fifield,N.S.W., Australia. Part 2. Platinum-group minerals in placer deposits at Fifield

Summary The Fiîeld Platinum Province, New South Wales, Australia, contains Alaskan-type mafic-ultramafic complexes with notable PGE mineralization. This mineralization has evolved in several stages ranging from high- to low-temperature hydromagmatic, with weathering and latertic concentration followed by erosion and placer accumulation in alluvial channels. This last stage has furnished the largest quantity of platinum from the area. PGM nuggets were collected in a corridor, south and southeast of Fifield, joining the leads exploited in the past and continuing northwards.The following PGM association was observed in the nuggets: isoferroplatinum, native osmium, osmiridium, iridosmine, laurite and bowieite. Isoferroplatinum is the matrix mineral in the nuggets, while (It, Os, Pt) alloys occur as exsolutions. The nuggets sometimes carry inclusions of euhedral chromite. Two sulphidic phases-laurite and bowieite-are rare and occur embedded as trapped early formed crystals in isoferroplatinum.This PGM association is entirely different, when compared to the PGM in pegmatoid clinopyroxenites (P-units) described previously (Johan et al., 1989), both as to the nature of the mineral species and to the chemistry of isoferroplatinum common to both occurrences. This proves conclusively that the source for the alluvial nuggets must be of a different nature from the presently established hard rock mineralization.The co-existence of iridosmine and osmiridium exsolutions in isoferroplatinum proves a high temperature origin for the nuggets, and excludes a low temperature origin through in situ overgrowth from aqueous solutions in either the laterite or the erosive profile. The presence of chromite inclusions of a certain diagnostic composition indicates that the original host rock for the nuggets was a chromitite within dunite. The chemistry of the coexisting alloy phases provides a temperature estimate of about 800 °C, which is compatible with Alaskan complexes in Alaska and the Urals. The textural study of the nuggets shows different rates of cooling from nugget to nugget, with many textures relating to heterogeneous nucleation in metallurgical processes.

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Platin-Mineralisation in Intrusiv-Komplexen des Alaska-Types bei Fifield, NSW, Australien. Teil 2. Platingruppen-Minerale in Seifenlagerstätten in Fifield

Zusammenfassung Die Platin-Provinz von Fifeld, New South Wales, Australien, enthält mafischultramafische Komplexe des Alaska-Typs mit beachtlicher PGE Mineralisation. Diese hat sich in verschiedenen Stadien entwickelt, die von hoch- bis tief- temperiert hydromagmatisch reichen, und von Verwitterungsbildungen, lateritischer Konzentration, Erosion und Seifenbildung in alluvialen Rinnen gefolgt wurde. Dieses letzte Stadium hat bisher die größte Menge an Platin produziert. PGM Nuggets wurden in einem Korridor südlich und südöstlich von Fifield gesammelt, und diese setzten sich in den Anreicherungen fort, die in der Vergangenheit ausgebeutet wurden.Die folgende PGM Paragenese wurde in den Nuggets beobachtet: Isoferroplatin, gediegen Osmium, Osmiridium, Iridosmin, Laurit und Bowieit. Isoferroplatin ist das Matrix-Mineral der Nuggets, während (Ir, Os, Pt)—Legierungen als Entmischungen erscheinen. Die Nuggets enthalten gelegentlich Einschlüsse von isomorphem Chromit. Zwei Sulfidphasen—Laurit und Bowieit-sind selten und kommen als früh gebildete Kristalle im Isoferroplatin vor.Diese PGM-Paragenese unterscheidet sich grundsätzlich von der in pegmatoiden Klinopyroxeniten (P-units;Johan et al., 1989). Dies betrifft sowohl die Art der Minerale wie auch die chemische Zusammensetzung von Isoferroplatin. Diese Beobachtungen zeigen in überzeugender Weise, daß die Quelle für die alluvialen Nuggets nicht in der jetzt nachgewiesenen Vererzung in Festgesteinen gesucht werden kann.Die Koexistenz von Iridosmin- und Osmiridium-Entmischungen in Isoferroplatin weist auf die hohe Bildungstemperatur der Nuggets hin und schließt eine Tieftemperatur-Bildung durch in situ Überwachsung aus wässerigen Lösungen entweder im Laterit oder im Erosionsprofil aus. Die Anwesenheit von Chromiteinschlüssen definierter Zusammensetzung zeigt, daß das ursprüngliche Muttergestein der Nuggets ein Chromitit innerhalb von Duniten war. Die chemische Zusammensetzung der koexistierenden Legierungen weist auf Temperaturen von ungefähr 800°C; das ist in guter übereinstimmung mit Daten von den Komplexen in Alaska und im Ural. Texturelle Untersuchungen lassen Abkühlungsraten erkennen, die von Nugget zu Nugget schwanken; viele der beobachteten Texturen lassen sich mit heterogener Nukleation in metallurgischen Prozessen vergleichen.

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With 3 plates and 4 figures     

Compositional and textural evolution of pollucite in pegmatites of the moldanubicum

Summary Pollucite is found in five pegmatites in the Moldanubicum, all of them within the Czech Republic: Susice III (elbaite subtype) and Nová Ves near eský Krumlov (petalite subtype) in southern Bohemia, Jeclov I and Puklice II (lepidolite subtypes) and Vná I (beryl-columbite subtype) in western Moravia. Pollucite displays a broad range of primary compositions at these localities, with CRK = 100(Cs + Rb + K)/ cations variable from 72 to 85, and Si/Al from 2.43 to 2.60. Exsolution to Cs,Al-rich and Na,Si-rich components is not widespread: the maximum CRK is 92 at Si/Al of 2.30. However, Na-exchanged compositions and local veinlets of analcime are much more common; they reach CRK of 5 and 7, respectively. Three occurrences are comparable to the usual pollucite-bearing assemblages, except for the geochemically rather primitive pegmatites at Susice and Vná. At the latter locality, an extremely steep fractionation gradient generates minor amounts of a highly evolved Li-,Cs-,Be-, Ca-,Sr-,Ba-,Mn-,Bi-, REE-,Zr-,Sn-,Th-,W-,B-,P-,F-rich assemblage, with pollucite closely associated with chabazite and harmotome.

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Chemische und strukturelle Entwicklung von Pollucit in Pegmatiten des Moldanubikums

Zusammenfassung Pollucit ist nur in fünf Pegmatiten des Moldanubikums bekannt, die alle auf dem Gebiet der Tschechischen Republik liegen: Suice III (Elbait-Subtyp), Novä Ves in der Nähe von eský Krumlov in Süd-Böhmen (Petalit-Subtyp), Jeclov 1 und Puklice II (Lepidolith-Subtyp) und Vná I (Beryll-Columbit Subtyp) in West-Mähren. Pollucit zeigt ein breites Spektrum an primärer Zusammensetzung mit CRK = 100 (Cs + Rb + K)/ Kationen von 85–72, und Si/Al 2.43 bis 2.60. Entmischung von Cs,Al-reichen und Na,Si-reichen Komponenten ist nicht verbreitet; maximal erreicht CRK = 92 bei Si/Al = 2.30. Weitver-breiteter Na-Austausch in Mineralen und lokale Gängchen von Analcim erreichen CRK von 5 bzw. 7. Alle Vorkommen sind vergleichbar mit den üblichen Pollucit-führenden Vergesellschaftungen ausser dem geochemisch seltenen primitiven Pegmatit von Vná. Ein extrem steiler Fraktionierungsgradient erzeugt hier eine hochentwickelte Li-,Cs-, Be-,Ca-,Sr-,Ba-,Mn-,Bi-,REE-,Zr-,Sn-,Th-,W-,B-,P-,F-reiche Mineralisation mit Pollucit in enger Vergesellschaftung mit Chabasit und Harmotom.

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With 5 Figures     

Petrogenesis and geochemical composition of biotites in rare-element granitic pegmatites in the southwestern Grenville Province,Canada

Summary Field, mineralogical, and chemical determinations of biotite from late-tectonic rare-element (U, Th, Mo, Nb, REE) Grenville pegmatites are used to characterize and evaluate their petrogenesis in part of the southwestern Grenville Province. These pegmatites occur within middle to upper amphibolite facies rocks along and adjacent to shear zones and have hybridized margins because of interaction with their host rocks. Endo- and exomorphic biotite forms by the mechanical incorporation or hydrothermal replacement of pre-existing biotite, hornblende, Ca pyroxene and/or feldspar; accompanied by chemical re-equilibration, an increase in grain size, and inherit some of the chemical characteristics of the pegmatite. In general, the Fe/(Fe + Mg) ratio ranges between 0.22 and 0.86. The most highly fractionated biotites have high Fe/(Fe + Mg), Al, Mn, Rb, Nb, and Zn and low Ba. The chemical compositions of biotite from unzoned, partially-zoned, and zoned pegmatites indicate a trend of increasing chemical fractionation based on LIL enrichment.Overlap in calculated log (3.2 to 4.7) and log (1.3 to 2.8) for biotite (@ 600°C) among the different pegmatites is extensive. Commonly, magnetite and microcline coexist with biotites having an Fe/(Fe + Mg) between 0.54 to 0.65. Volatile enrichment and vapor-phase saturation are probably responsible for the development of zonation in the pegmatites. The diffusive loss of H₂ at or near H₂O vapor saturation at high H₂O/Fe²⁺ may be responsible for the oxidized nature of some pegmatites.Rare-element enrichment due to pegmatite fractionation combined with partitioning of rare-elements from the pegmatite melt into the volatile phase and subsequent interaction with the host rocks is key to the formation of these rare-element mineral deposits.

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Petrogenese und geochemische Zusammensetzung von Biotiten in seltenen Element-führenden granitischen Pegmatiten der südwestlichen Grenville Provinz, Kanada

Zusammenfassung Die Ergebnisse von Geländearbeiten, sowie von mineralogischen und geochemischen Untersuchungen an Biotit aus spättektonischen seltenen Element-Pegmatiten (U, Th, Mo, Nb, REE) von Grenville-Alter bilden die Basis einer Diskussion ihrer Petrogenese in der südwestlichen Grenville Provinz. Diese Pegmatite kommen in Gesteinen der mittleren bis oberen Amphibolit-Fazies längs und in der Nähe von Shearzonen vor und haben hybridisierte Ränder, die auf Interaktion mit ihren Wirtsgesteinen zurückgehen. Endo- und exomorphe Biotite sind durch mechanische Einschließung oder durch hydrathermale Verdrängung von Biotiten, Hornblenden, Kalziumpyroxenen und/oder Feldspäten gebildet worden. Dies wird durch chemische Reequilibrierung, eine Zunahme der Korngröße und durch Übernahme einiger chemischer Charakteristika der Pegmatite begleitet. Im allgemeinen schwanken die Fe/(Fe + Mg) Verhältnisse von 0.22 bis 0.68, die am stärksten fraktionierten Biotite haben hohe Fe/(Fe + Mg), Al, Mn, Rb, Nb und Zn Gehalte und niedrige Ba Gehalte. Die chemische Zusammensetzung von Biotit aus nicht zonierten, teilweise zonierten und zonierten Pegmatiten zeigt einen Trend mit zunehmend chemischer Fraktionierung, die auf einer Anreicherung von LIL-Elementen basiert.Beträchtliche überschneidungen in den berechneten log (3.2 bis 4.7) und log (1.3 bis 2.8) für Biotit (600°C) von verschiedenen Pegmatiten sind zu erkennen. Im allgemeinen koexistiert Magnetit und Mikroklin mit Biotiten von Fe/ (Fe + Mg) Verhältnissen zwischen 0.54 und 0.65. Anreicherung von volatilen Phasen und eine Sättigung der Dampfphase sind wahrscheinlich für die Entwicklung der Zonierung der Pegmatite verantwortlich. Der Verlust von H₂ durch Diffusion im Bereich der H₂O Dampfsättigung bei hohen H₂O/Fe²⁺ Werten dürfte für die oxidierte Natur einiger Pegmatite verantwortlich sein.Wichtigster Faktor für die Bildung dieser Lagerstätten seltener Elemente ist die Anreicherung von seltenen Elementen durch Pegmatit-Fraktionierung, wobei diese von der Pegmatit-Schmelze in die volatile Phase gehen, und die anschließende Interaktion mit den Nebengesteinen.

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With 9 Figures     

Composition of hydrous melts in equilibrium with quartz eclogites

Summary Compositions of the hydrous melts in equilibrium with garnet, omphacitic clinopyroxene and quartz have been investigated experimentally at 28.5 and 35 kbar. They are represented by silica-rich liquids (> 70% SiO₂) with low MgO, FeO and CaO contents. The removal of ca 10–15% of the magma of this composition may be sufficient to convert quartz eclogite formed after subduction of altered MORB into a quartz-free bimineralic eclogite assemblage, which is a common type of xenoliths in kimberlites.At 28.5 kbar the solidus temperature is between 700 and 750° C in the system quartz eclogite—water, and the high pressure amphibole-out boundary lies at ca 25 kbar in accord with the previous studies.

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Die Zusammensetzung wasserhältiger Schmelzen im Gleichgewicht mit Quarz-Eklogiten

Zusammenfassung Um Prozesse zu simulieren, die bei der Subduktion von Ozeanbodenbasalten durch partielle Anatexis im Stabilitätsfeld von Eklogiten ablaufen, wurde die Zusammensetzung wasserhältiger Schmelzen in Gleichgewicht mit Granat, Omphacit und Quarz bei 28.5 und 35 Kbar experimentell untersucht. Diese Schmelzen sind reich an SiO₂ (> 70 Gew%) und arm an Mg0, Fe0 and CaO. Die Extraktion von ca. 10–15% derartiger Schmelzen würde genügen, um quarzführende Eklogite, die durch die Subduktion von alteriertem MORB Material entstanden sind, in quarzfreie bimineralische Eklogite umzuwandeln wie sie häufig als Xenolithe in Kimberliten beobachtet werden.Im System Quarz-Eklogit-Wasser liegt die Solidustemperatur bei 28.5 Kbar zwischen 700 und 750°C. Die obere Stabilitätsgrenze von Amphibol liegt in diesem Temperaturbereich bei ca. 25 Kbar.

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With 1 Figures