Zoned Calc-Alkaline Plutons in Northeastern Kamchatka,Russia: Implications for the crustal growth in magmatic arcs

Summary The Upper Cretaceous oceanic and island-arc terranes of Northeastern Kamchatka (Russia) are intruded by numerous ultramafic and mafic to intermediate plutons. Ultramafic plutons north of Epilchik Lake show a concentric structure: dunites in the core pass progressively outwards into wehrlites and pyroxenites and into gabbros along the rim which are occasionally phlogopite- and amphibole-bearing. Compositional layering and mineral orientations marked by spinel clusters in the dunites and by acicular amphiboles in the marginal gabbros are parallel to the contacts. The mafic to intermediate plutons studied in the Machevna area show similar concentric structure with a dioritic core and a gabbroic rim. Magmatic flow lines are near-vertical in the central part of the plutons. These internal structures and general geometry of the plutons suggest vertical magma intrusion into mega-tension gashes developed initially at a high angle to the subduction zone.Olivine, pyroxenes, and plagioclase have primitive compositions. Al-rich, highpressure amphiboles are followed by Al-poor, low-pressure hornblendes. A two stage model of pluton crystallization and emplacement is proposed: initial crystallization and seggregation at the Moho level below the intraoceanic island are (approximately 22–25 km depth) and final emplacement followed by partial recycling of primary ultramafic cumulates and solidification at upper crustal levels (approximately 8–10 km depth). Emplacement of the arc plutons was accompanied by epidote amphibolite-facies contact metamorphism of host volcanic and pyroclastic rocks.Major- and trace-element analyses of plutonic rocks indicate calc-alkaline affinities and emplacement in a primitive arc setting. The tectonic setting, age, and emplacement structures suggest that these plutons mark the change of geodynamic conditions from arc-related compression to local extension probably related to the initial stages of opening of the proto-Komandorsky basin. A two stage model for the crustal growth in magmatic arcs is proposed based on northeastern Kamchatka plutons. During stage I, primitive basaltic melts were emplaced along the crust-mantle boundary below the arc. Continuous fractionation and accumulation of olivine-rich cumulate rocks at the base of the growing island-arc crust resulted in production of evolved melt which was further emplaced in the upper arc crust. Crystal fractionation of a shallow, stage II magmatic reservoir below the active arc volcanoes resulted in formation of a significant amount of plutonic rocks and eruption of mafic to intermediate calc-alkaline lavas at the surface.

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Zonierte kalk-alkalische Plutone im nardöstlichen Kamchatka, Russland: Hinweise auf Krusten Wachstum inmagmatischen Bögen

Zusammenfassung Zahlreiche ultramafische, Bowie mafische bis intermediäre Plutone intrudieren die oberkretazischen ozeanischen und Inselbogen-Terrains in Nordost-Kamchatka (Russland). Ultramafische Plutone nördlich des Epilchik Lake zeigen eine konzentrische Struktur: Dunite im Kern gehen graduell in Wehrlite und Pyroxenite, und schließlich am Rand in Gabbros über, die gelegentlich Phlogopit und Amphibol führen. Lagenbau und Orientierung von Mineralkörnern sind durch Spinell-Kluster in den Duniten und durch nadelige Amphibole in den randlichen Gabbros gekennzeichnet und liegen parallel zu den Kontakten. Die mafischen bis intermediären Plutone in dem Machevna-Gebiet zeigen ähnliche konzentrische Strukturen mit einem dioritischen Kern und einem gabbroischen Rand. Magmatische Flußlinien Bind fast vertikal in den zentralen Teilen der Plutone. Diese internen Strukturen und die allgemeine Geometrie der Plutone legen es nahe, daß es sich hier um vertikale Magmen-Intrusion in Mega-Strukturen handelt, die sich ursprünglich in einem hohen Winkel zur Subduktionszone gebildet haben.Olivine, Pyroxene und Plagioklase haben primitive Zusammensetzungen. Auf Alreiche Hochdruck-Amphibole folgen Al-arme Tiefdruck-Hornblenden. Ein Modell, das zwei Stadien der Pluton-Kristallisation und Platznahme vorsieht, wird vorgeschlagen: Ursprüngliche Kristallisation und Segregation im Moho-Niveau zwischen dem intraozeanischen Inselbogen (ungefähr 22–25 km Tiefe) und schließliche Platznahme gefolgt von teilweise Recycling primärer ultramafischer Kumulate und Verfestigung in oberen Krustenniveaus (ungefähr 8–10 km Tiefe). Die Platznahme der Bogen-Plutone war von Epidot-Amphibolit-Fazies Kontaktmetamorphose der intrudierten Vulkanite und Pyroklastite begleitet.Haupt- und Spurenelement-Analysen der plutonischen Gesteine weisen auf kalkalkalischen Charakter und eine Platznahme in einem primitiven Insenbogensetting hin. Die tektonische Situation, das Alter und die Strukturen der Platznahme lassen erkennen, daß these Plutone den Wechsel in geodynamischen Bedingungen von Inselbogenbezogener Kompression zu lokaler Extension repräsentieren, Vorgänge die mit den initialen Stadien der Öffnung des proto-Komandorsky Beckens zusammenhängen. Auf der Basis der Plutone des nordöstlichen Kamchatka wird ein Modell des Krustenwachstums in magmatischen Bögen vorgeschlagen, das auf zwei Stadien beruht. Während des ersten Stadiums werden primitive basaltische Schmelzen längs der Kruste-MantelGrenze unter dem Bogen intrudiert. Andauernde Fraktionicrung und Akkumulation Olivin-reicher Kumulatgesteine an der Basis der wachsenden Inselbogenkruste resultiert dann in der Produktion einer entwickelten Schmelze die spdter in der Kruste des oberen Bogens Platz genommen hat. Kristallfraktionierung eines seichten magmatischen Reservoirs des zweiten Stadiums unter den aktiven Vulkanen des Bogens führte dann zur Bildung signifikanter Mengen plutonischer Gesteine und zur Eruption von mafischen bis intermediären kalk-alkalischen Laven an der Oberfläche.

     

Hornblende barometry of the Galway batholith,Ireland: an empirical test

Summary The application of four hornblende geobarometers, two empirical and two experimental, to the 400 Ma Galway Granite, Ireland gives a pressure of crystallization of the zoned hornblende cores in the western parts of the granite of 2.62 ± 1.2 kb falling to < 1.53 ±1.02 kb at the hornblende rims whereas in the more eastern part of the batholith the value of 4.30 ± 0.70 kb is obtained from unzoned hornblendes. These results are consistent with field and petrographic evidence which indicates a much deeper level of early crystallization of the granite in the central and eastern area with larger K-feldspar phenocrysts (up to 6 cm). Although some of the uplift is related to late upward faulting, the main uplift of the centre of the granite in the east was due to late magmatic differential slip against the marginal granite which became vertically foliated. In the west the crystallization of hornblende started and completed at lower pressures than in the east with final hornblende crystallization at the limit of the field of igneous hornblende and at depth of < 5 km. Hornblende geobarometry reveals: (1) that different parts of some batholiths crystallized at very different pressures (and therefore depths) and have been juxtaposed at the present level of erosion (2) that at least the early part of the crystallization of some granites took place at significantly greater depths than the final crystallization and emplacement position; (3) in zoned hornblendes crystallization occurred during magma movement.

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Hornblende-Barometrie des Galway-Batholithen, Irland: Ein empirischer Test

Zusammenfassung Vier Hornblende-Geobarometer, zwei empirische and zwei experimentelle wurden auf den 400 m.y. alten Galway-Granit, Irland, angewendet and ergeben ähnliche Resultate. Der Durchschnitt der Berechnungen gibt einen Kristallisationsdruck der zonierten Hornblendekerne in den westlichen Teilen des Granits von 2.62 ± 1.2 kbar. Diese Werte fallen auf weniger als < 1.53 ± 1.02 kbar in den Hornblenderändern, während in den östlichen Teilen des Batholithen ein Wert von 4.30 ± 0.70 kbar von nicht zonierten Hornblenden erhalten wurde. Diese Ergebnisse stimmen gut mit Geländebeobachtungen und petrographischen Daten überein, die darauf hinweisen, daß der Granit im zentralen und östlichen Bereich in größerer Tiefe kristallisiert ist. Dabei erreichten K-Feldspat Kristalle Maximumlängen von 6 cm, verglichen mit nur 3 cm im Westen und am Rand. Obwohl ein Teil der Hebung auf späte Verwerfungen zurückgeht, war die Haupthebung zentraler Teile des Granites im Osten durch spätmagmatische, differentielle Gleitung gegenüber den randlichen Granitzonen bedingt, wobei letztere vertikal gefältelt wurden. Im Westen begann die Kristallisation der Hornblende bei niedrigeren Drucken als im Osten, wobei die späteste Hornblende-Kristallisation an der Grenze des Feldes magmatischer Hornblende und in Tiefe von < als 5 km stattfand. Hornblende-Geobarometrie zeigt, daß 1. verschiedene Teile des gleichen Batholithen unter verschiedenen Drucken (und somit in verschiedenen Tiefen) kristallisierten und erst im gegenwärtigen Erosions-Niveau nebeneinander gestellt wurden; 2. daß wenigstens die Frühkristallisation einiger Granite in signifikant größeren Tiefen als die Endkristallisation, und die Position der Platznahme lagen; 3. in zonierten Hornblenden Kristallisation während magmatischer Bewegung stattfand.

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With 2 Figures

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Formerly Oum-toub, Skikda, BP56, 21450, Algeria     

Die Datierung geologischer Eriignisse im Altkristallin der Gleinalpe (Steiermark) mit der Rb/Sr-Methode

Zusammenfassung Die Datierung von Gneislagen einer Amphibolit-Gneis-Serie aus dem Kern der Gleinalpe, die dem Altkristallin angehört, ergibt ein Isochronenalter von 500±45 Mio. Jahre mit einem initialen Sr-Verhältnis von 0,7044±0,0012. Das geologische Erscheinungsbild weist auf vulkanische Entstehung des Ausgangsmaterials der Serie an der Wende Kambrium/ Ordoviz hin. Andere Gneistypen granitischer Zusammensetzung ergeben variszische Alter, deren Bedeutung (Bildungsalter der Granite oder Sr Homogenisierung während der variszischen Metamorphose) noch offen ist. Glimmer aus diesen Granittypen ergeben Alter von 81±9 bzw. 76±3 Mio Jahre für Muskovit bzw. Biotit und unterstreichen den starken thermischen Einfluß während der alpidischen Metamorphose in dem untersuchten Gebiet.

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Rb/Sr dating of geological events in the Altkristallin of the Gleinalpe (Steiermark)

Summary Plagioclase-quartz-gneisses from a series consisting of amphibolite and gneiss layers from the core of the Gleinalpe, which forms part of the Altkristallin, yielded a Rb-Sr isochron age of 500±45 m years, the initial Sr isotope ratio being 0.7044±0.0012. The geological state points to a volcanic origin of the series at the Cambrian/Ordovician boundary.Granitic gneisses indicate a Variscan age which might represent the time of rock formation or Sr homogenisation during metamorphism. Biotite from these granites gives an age of 76±3 and muscovite 81±9 m years. Both ages stress the strong thermal influence of the Alpine metamorphism in the area under investigation.

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Mit 3 Abbildungen     

Petrogenesis of the late proterozoic curaçá mafic dyke swarm,Brazil: Asthenospheric magrnatisrn associated with continental collision

Summary The late Proterozoic Curaçâ mafic dyke swarm is one of the more alkaline swaams of the Brazilian Precambrian. Intea-dyke chemical variations are characterised by higher abundances of incompatible elements in dyke margins than in the dyke centres, a feature that may have resulted from flowage differentiation, from progressive evacuation of liquids from zoned magma chambers, or possibly through dynamic melting of an uprising diapir. Inter-dyke chemical differences are best interpreted by different extents of melting of a mantle source with a small modal proportion of garnet. This source was heterogeneous and had the trace element compositions of ocean island basalts with Dupal and non-Dupa' characteristics. The emplacement of the Curaçá dykes from 650–700 Ma may have been facilitated by the extensional tectonics perpendicular to the collision zone between the São Francisco craton and the Pernambuco-Alagoas massif during the evolution of the Sergipano orogen. The energy in the system was insufficient to promote much melting of, or interaction with, the continental lithosphere or overlying crust.

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Petrogenese des jung-proterozoischen mafischen Gangsystems von Curaca, Brasilien: Asthenosphärischer Magmatismus im Zusammenhang mit kontinentaler Kollision

Zusammenfassung Im jung-proterozoischen alkali-betonten mafischen Gangsystem vom Curaca im brasilianischen Präkambrium zeigen chemische Variationen innerhalb eines Ganges höhere Gehalte an inkompatiblen Elementen an den Gangrändern als in den Zentren. Diese Erscheinung könnte auf Differentiation während der Fließbewegungen zurückgehen, aber auch auf schrittweise Entfernung von Schmelzen aus zonierten Magmenkammern, oder möglicherweise auch auf dynamisches Schmelzen eines aufsteigenden Diapirs. Chemische Unterschiede zwischen einzelnen Gängen können am besten durch verschiedene Rate der Aufschmelzung einer Mantelquelle mit einem geringen Modalanteil von Granat erklärt werden. Diese Quelle war heterogen und hatte den Spurenelementgehalt von ozeanischen Inselbasalten mit Dupal und Non-Dupal Charakteristiken. Die Platznahme der Gänge von Curaca hat zwischen 650 und 700 Ma stattgefunden; sie wurde durch Dehnungstektonik senkrecht zu der Kollisionszone zwischen dem Sao Francisco Kraton und dem Pernambuco-Alagoas Massiv, während der Entwicklung des Sergipano Orogens, gefördert. Die im System vorhandene Energie war nicht ausreichend, um umfangreiche Schmelzvorgänge von, oder Interaktion mit der kontinentalen Lithosphäre, oder der überlagernden Kruste zu verursachen.

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With 13 Figures     

Genesen von Graniten und Migmatiten auf Grund neuer Experimente

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

Phenocryst/matrix trace-element partition coefficients for hawaiite-trachyte lavas from the Ellittico volcanic sequence (Mt. Etna, Sicily, Italy)

Summary A set of phenocryst/matrix partition coefficients was obtained for up to 29 trace elements (ICP-MS analyses) in hawaiite to trachyte lavas from the Ellittico volcanic sequence (Mt. Etna system, Sicily). Partition coefficients were determined for plagioclase, clinopyroxene, olivine, kaersutite and Ti-magnetite. These phases, along with apatite (not analysed in this work), constitute the common fractionating solid assemblage of alkaline magmas feeding Mt. Etna volcanic system. The obtained data set forms the first attempt to characterise the solid/melt trace-element partitioning for Etnean magmas, and can be usefully applied in other sites of alkaline volcanism. The partition coefficients are here used to define the scale of incompatibility of 29 trace elements and to asses the extent of differentiation processes and the prevailing oxygen fugacity of Ellittico magmas.

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Verteilungs-Koeffizienten von Spurenelementen zwischen Phänokristallen und Matrix in Hawaiit-Trachyt Laven der vulkanischen Abfolge von Ellittico (Ätna, Sizilien, Italien)

Zusammenfassung Ein Satz von Phänokristall/Matrix Verteilungs-Koeffizienten für bis zu 29 Spurenelemente wurde mittels ICP-MS Analytik in hawaiitischen bis trachytischen Laven der Ellittico Abfolge (Ätna-System, Sizilien) erhalten. Die Verteilungs-Koeffizienten wurden für Plagioklas, Klinopyroxen, Olivin, Kaersutit und Ti-Magnetit bestimmt. Diese Phasen, zusammen mit Apatit (in dieser Arbeit nicht analysiert), stellen die fraktionierende Assoziation von festen Bestandteilen in alkalischen Magmen, die das vulkanische System des Ätna versorgen, dar. Der Datensatz ist ein erster Versuch die Verteilung von Spurenelementen zwischen Festphasen und Schmelze für Magmen des Ätna zu charakterisieren und kann ebenso nutzbringend auf andere Gebiete mit alkalischem Vulkanismus angewandt werden. Die Verteilungs-Koeffizienten werden hier benützt, um das Ausmaß der Inkompatibilität von 29 Spurenelementen zu erfassen, und das Ausmaß der Differentiationsprozesse und der vorherrschenden SauerstoffFugazität der Ellittico-Magmen zu bestimmen.

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With 6 Figures     

Die C14-Methode

Zusammenfassung Die Altersreichweite der C¹⁴-Datierung von pflanzlichen und tierischen Stoffen beträgt 50 000, allenfalls 70 000 Jahre. Die Datierungsunsicherheit beläuft sich auf mindestens ± 100 Jahre. Bei einem Alter bis zu etwa 10 000 Jahren spielen individuelle Unterschiede im Anfangsgehalt contemporärer organischer Substanzen eine gewisse Rolle. Geringfügige Verzerrungen der C¹⁴-Zeitskala sind möglich und zum Teil nachgewiesen. Bei höherem Alter spielen diese Abweichungen praktisch keine Rolle, dafür wächst die Gefahr der Altersfälschung durch eine kleine Verunreinigung mit jüngerem, sehr viel mehr C¹⁴ enthaltendem Material. Eine fälschliche Verjüngung kann in dem Zeitbereich über etwa 30 000 Jahren zwar nie mit Sicherheit ausgeschlossen werden, als Mindestalter sind die Ergebnisse aber selbst an der Reichweitengrenze äußerst zuverlässig und wertvoll.Einige Meßmethoden werden kurz erläutert. Die Ergebnisse und Möglichkeiten der Methode werden an einigen typischen Beispielen besprochen.     

Petrology and geochemistry of sphalerite from the Cambrian VHMS deposits in the Rosebery-Hercules district,western Tasmania: Implications for gold mineralisation and Devonian metamorphic-metasomatic processes

Summary Sphalerite is the major ore mineral in the Zn-rich, volcanic-hosted massive sulphide deposits of western Tasmania. These deposits have been affected by regional metamorphism to upper greenschist facies, and associated tectonic deformation related to the Devonian Tabberabberan Orogeny. The southern end of the Rosebery deposit has undergone metasomatic replacement related to a post-orogenic Devonian granite intrusion.Sphalerite from VHMS deposits in the Rosebery district varies widely in colour, grain size and texture. Compositional variation of the sphalerites was studied for three purposes (1) to investigate effects of the Devonian overprinting, (2) to provide pressure (depth) estimates at the time of Fe-S-O replacement during the Devonian, and (3) to deduce the effect ofa _FeS(a _{S 2}) on gold deposition and subsequent remobilisation.Sphalerite from the Rosebery deposit shows an FeS range from 2.0 to 20.0 mole%, with a bimodal distribution; a mode of 16.0 mole% FeS was noted for the F(_J) lens where Devonian metasomatism prevailed, whereas a mode of 2.4–4.0 mol% FeS was found for the other lenses. Sphalerite from the Hercules deposit has a range of 2.0–10.0 mole% FeS, whereas sphalerite from the South Hercules deposit ranges from 4.0-12.0 mole% FeS. VHMS sphalerites also contain minor copper, manganese and cadmium.The bimodal distribution of FeS content in Rosebery sphalerite suggests that the primary VHMS mineralisation underwent at least two periods of post-depositional re-equilibration. The FeS content in sphalerite in equilibrium with hexagonal pyrrhotite and pyrite indicates that the Devonian replacement occurred at a pressure off 3.0 ± 0.5 kb, corresponding to 8.0 ± 0.1 km depth.The relationship between FeS content in sphalerite and gold grades at Rosebery, Hercules and South Hercules displays complex patterns that reflect either variations in the initial depositional conditions an the seafloor (pH, temperature anda _{S 2}), or later Devonian metamorphic and metasomatic recrystallisation.Zusammenfassung Zinkblende ist das dominierende Erzmineral in den Zn-reichen, in vulkanischen Gesteinen beheimateten, massiven Sulfidlagerstätten West-Tasmaniens. Diese Lagerstätten sind von einer Regionalmetamorphose der oberen Grünschieferfazies und einer assoziierten Deformation, die der devonischen Tabberabberan Orogenese zuzuschreiben ist, überprägt worden. Das Südende der Rosebery Lagerstätte ist von einer metasomatischen Verdrängung, die mit einer post-orogenen, devonischen Granitintrusion im Zusammenhang steht, erfaßt worden.Die Zinkblende von VHMS Lagerstätten des Rosebery Distriktes variiert weitgehend in ihrer Farbe, Korngröße und Textur. Die Variation der chemischen Zusammensetzung der Zinkblende wurde aus drei Gründen untersucht: (1) um die Effekte der devonischen Überprägung zu studieren, (2) um zu Abschätzungen des Druckes (Tiefe) zur Zeit der Fe-S-O Verdrängung während des Devons zu gelangen, und (3) um die Auswirkung von^aFeS (^aS2) auf die Goldablagerung und folgende Remobilisation abzuleiten.Der FeS Gehalt der Zinkblende der Rosebery Lagerstätte reicht von 2.0 bis 20.0 Mol%, mit einer bimodalen Verteilung; ein Maximum bei 16.0 Mol% FeS ist für die F(_J) Linse charakteristisch, wo devonische Metasomatose vorherrscht, während ein zweites Maximum bei 2.0–4.0 Mol% FeS bei den anderen Linsen festgestellt wurde. Der FeS Gehalt der Zinkblende der Süd-Hercules Lagerstätte reicht von 4.0 bis 12.0 Mol%. Die VHMS Zinkblenden führen auch untergeordnet Kupfer, Mangan und Cadmium.Die bimodale Verteilung des FeS Gehaltes in der Rosebery Zinkblende läßt vermuten, daß die VHMS Mineralisation, nach ihrer Bildung, von mindestens zwei Perioden der Reequilibrierung erfaßt worden ist. Der FeS Gehalt in der Zinkblende im Gleichgewicht mit hexagonalem Pyrrhotin und Pyrit weist darauf hin, daß die devonische Verdrängung bei einem Druck von 3.0 ± 0.5 kb, vergleichbar mit 8.0 ± 0.1 km Tiefe, stattgefunden hat.Der Zusammenhang des FeS Gehalt in der Zinkblende mit den Goldgehalten in Rosebery, Hercules und Süd-Hercules ist komplex und spiegelt entweder unterschiedliche, primäre Bildungsbedingungen am Meeresboden (pH, Temperatur und^aS₂), oder spätere, devonische metamorphe und metasomatische Rekristallisation wider.

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Petrologie und Geochemie der Zinkblende aus der kambrischen VHMS Lagerstätte im Roseberry-Hercules Distrikt, West-Tasmanien: Hinweise für Goldmineralisation und devonische, metamorphe-metasomatische Prozesse

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With 14 Figures     

Fluid inclusion, stable isotope and Ar-Ar evidence for the age and origin of gold-bearing quartz veins at Mont Chemin, Switzerland

Summary A new Swiss gold occurrence at Mont Chemin, comprising gold-bearing quartz veins, displays many characteristics that are typical of mesothermal gold deposits within the Alps and globally. The most notable of these features are: i) the presence of NaCl-H₂O-CO₂-bearing fluid with an XCO₂ of approximately 0.016 and NaCl equivalents in the range 4.6 to 10.6 weight percent, ii) greenschist formational temperatures and pressures in the range 265-285 °C and 700-1400 bars; and iii) the proximity of the occurrence to the Rhone-Simplon Line, a deep crustal structure in the Swiss Alps.Corrected Ar-Ar data for hydrothermal adularia, considered to be contemporaneous with mineral deposition from the gold-bearing fluid, yields an age of 9.9 ±1.0 Ma. Geothermal gradients and uplift rates derived from the Ar-Ar age data and the geothermometry are in agreement with existing data for this region, and indicate that the hydrothermal activity at the Mont Chemin gold occurrence records one of the last Alpine metamorphic events in the northeastern Mont Blanc massif.Temperature estimates from fluid-muscovite-quartz-feldspar equilibrium and oxygen isotope thermometry of coexisting adularia and quartz are combined with the fluid inclusion isochores to derive depositional pressures. These data yield geothermal gradients on the order of 50 °C/km and uplift rates of 0.44 mm/a for the NE portion of the Mont Blanc massif.

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Evidenz aus Flüssigkeitseinschluß-, stabilen Isotopen- und Ar- Ar Daten fü r das Alter und den Ursprung Gold führender Quarzgänge am Mont Chemin, Schweiz

Zusammenfassung Ein neues Schweizer Goldvorkommen am Mont Chernin, es handelt sich um Goldführende Quarzgänge, zeigt viele Charakteristika, die für mesothermale Goldlagerstätten der Alpen und weltweit typisch sind: i) Die Anwesenheit von NaCl-H₂O-CO₂ Fluiden mit einem XCO₂ von ca. 0.016 und NaCl zwischen 4.6 und 10.6 Gew. % Äquiv.ii) Grünschieferfazielle Bildungstemperaturen und -drucke von 265-285°C bzw. 7001400bar. iii) Die Nähe der Vorkommen zur Rhone-Simplon Linie, einer tiefgreifenden Struktur in der Kruste der Schweizer Alpen.Korrigierte Ar-Ar Daten von hydrothermalem Adular, der als zeitgleich mit den Minerallagerstätten gebildet, angesehen wird, ergaben ein Alter von 9.9 ± 1.0 Ma. Die aus aus den Ar-Ar Daten bestimmten geothermalen Gradienten und Hebungsraten und die Ergebnisse der Geothermometrie stimmen mit bisher existierenden Daten aus dieser Region überein und zeigen, daß die hydrothermale Aktivität in den Goldvorkommen des Monte Chemin eines der letzten alpidischen metamorphen Ereignisse im nordöstlichen Mont Blanc Massiv darstellt.Temperaturabschätzungen aus Fluid-Muscovit-Quarz-Feldspat Gleichgewichten und Sauerstoffisotopen-Thermometrie an koexistierendem Quarz und Adular werden mit den Isochoren der Flüssigkeitseinschlüsse kombiniert, um die Bildungsdrucke abzuleiten. Diese Daten ergeben geothermische Gradienten in der Größenordnung von ca. 50 °C/km und Hebungsraten von 0.44 mm/Jahr für den Nordostteil des Mont Blanc Massives.

     

Beiträge zur Kenntnis seltener Arsenatmineralien unter besonderer Berücksichtigung von Vorkommen des Schwarzwaldes

Zusammenfasung Der zweite Teil dieser Arbeit, die mit der vorliegenden Folge ihren Abschluß findet, befaßt sich mit Aluminium- und Eisenarsenaten. Im ersten Abschnitt werden Mineralien der Beudantit-Crandallicgruppe behandelt, im zweiten Abschnitt Glieder der Pharmakosideritgruppe.Zu den beschriebenen Mineralien der Beudantit-Crandallitgruppe gehören Beudantit, Dussertit, Weilerit und ein neues Mineral der Crandallitgruppe von Neubulach.Bei der Untersuchung des Beudantits von der Grube Silberbrünnle bei Haigerach zeigte es sich, daß ein Teil der auftretenden Kristalle sulfatfrei ist. Die sulfatfreien Kristalle weisen gegenüber den sulfathaltigen des Beudantits im eigentlichen Sinne gewisse Unterschiede in den Eigenschaften auf. Ihre Gitterkonstanten sind etwas größer, ebenso die Brechungsindizes. Streng genommen wären die sulfatfreien Kristalle nach der bisherigen Gepflogenheit als neue Mineralart zu betrachten und der Crandallitgruppe zuzuordnen.Dussertit wird von zwei Fundorten des mittleren Schwarwaldes beschrieben. Zum Vergleich wurde auch Dussertit von Djebel Debar/Algerien in die Untersuchungen mit einbezogen.Dem Weilerit, einem neuen Mineral der Beudantitgruppe aus der Grube Michael im Weiler bei Lahr, kommt die Formel BaAl₃H_0–1(AsO₄,SO₄)₂(OH)_7–6 zu. Diese Formelschreibweise trägt der Tatsache Rechnung, daß das AsO₄/SO₄-Verhältnis nicht genau bekannt ist. Zu Vergleichszwecken wurde die Verbindung BaAl₃H(AsO₄)₂(OH)₆, die sich vom Weilerit nur durch das Vergleich der Eigenschaften dieser Verbindung mit jenen des natürlichen Minerals ergaben sich zusätzliche Anhaltspunkte hinsichtlich der Zusammensetzung des Weilerits.Das Mineral der Crandallitgruppe von Neubulach mit der wahrscheinlichen Formel (Ba,Ca,Cu) (Al,Fe)₃H(AsO₄)₂(OH)₆ ist mit dem Weilerit und der erwähnten künstlichen Verbindung eng verwandt, jedoch etwas komplizierter zusammengesetzt. Das teilweise isotrope Verhalten des Minerals sowie niedrige Lichtbrechungswerte lassen auf einen geringen Kristallisationsgrad schließen. Eine Übersicht über die Glieder der Beudantit-Crandallitgruppe mit einer Tabelle beschließt den ersten Abschnitt.Der folgende Abschnitt berichtet über die Entdeckung von zwei neuen Gliedern der Pharmakosideritgruppe. Es konnte festgestellt werden, daß es in der Natur neben dem kalium- und eisen(III)-haltigen Pharmakosiderit auch Glieder gibt, welche Barium an Stelle von Kalium und Aluminium an Stelle von Eisen(III) enthalten. Bariumhaltiger Pharmakosiderit mit Eisen als dreiwertigem Kation (Barium-Pharmakosiderit) wird von der Grube Clara bei Oberwolfach, mit Aluminium und Eisen in wechselnden Mengen bei vorherrschendem Aluminiumgehalt (Barium-Alumopharmakosiderit) von Neubulach beschrieben. Daneben finden sich Angaben über kalium- und eisen(III)-haltigem Pharmakosiderit aus Cornwall. Außerdem wurde reiner Barium-Alumopharmakosiderit künstlich dargestellt. Dadurch waren Rückschlüsse auf das Aluminium/Eisen-Verhältnis im natürlichen Barium-Alumopharmakosiderit möglich. Abschließend wird eine tabellarische Übersicht über die Glieder der Pharmakosideritgruppe gebracht. 3. Folge (Schluß) Mit 6 Textabbildungen     

Critical sections in the Western Andes of Central Peru

Summary Seven valley-sections across the Pacific slopes of the Andes provide evidence interpreted as follows. Cretaceous and post-Senonian beds were folded, thrust and eroded before an immense pile of lava and ash about 60 miles across was erupted. A granitic batholith about 30 miles wide cut through them and the edge of the folded sediments. Erosion unroofed this batholith and then more lava and ash erupted whilst normal faulting proceeded with down throw towards the Pacific. Uplift of about 12 000 feet in rather recent time is called for to account for high Andean plateau. In brief folding due to compression ended. Vulcanicity, magmatic emplacement, faulting and vertical movement succeeded.

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Zusammenfassung Die Profile in sieben die Westhänge der Anden querenden Tälern lassen folgenden Sachverhalt erkennen. Ablagerungen der Kreidezeit und der Zeit nach dem Senon wurden gefaltet, überschoben und erodiert, ehe die Eruption einer ungeheuren, über 100 km breiten Masse von Lava und Aschen erfolgte. Ein etwa 50 km breiter granitischer Batholith durchdrang die Vulkanite und den Rand der gefalteten Sedimentgesteine. Die Erosion entblößte diesen Batholithen, und dann wurden wiederum Lava und Aschen gefördert, während Abschiebungen, mit Absenkung des pazifischen Flügels, in Tätigkeit traten. Man muß mit Hebungen von etwa 4 km in ziemlich junger Zeit rechnen, um das Andenhochplateau erklären zu können. Kurz gesagt, die Faltung durch Einengung endete. Sie wurde abgelöst von Vulkanismus, Platznahme plutonischer Massen, Bruchtektonik und Vertikalbewegung.

     

Metamorphogenic barite-pyrite (Pb-Zn-Ag) veins at pollone, apuane alps, tuscany: vein geometry, geothermobarometry, fluid inclusions and geochemistry

Summary The barite-pyrite-(Pb-Zn-Ag) deposit of Pollone is located in the southernmost tip of the Apuane Alps metamorphic core complex, and is hosted by a siliciclastic formation of pre-Norian age. The southern sector of the deposit mainly consists of stratiform, supposedly syngenetic, barite-pyrite orebodies, whereas the northern area is characterized by a barite-pyrite-(Pb-Zn-Ag) vein system. Vein geometry in the northern area is controlled by a shear zone, developed during the greenschist facies metamorphism which affected the Apuane Alps core complex between 27 and 8 Ma, that was responsible for fluid focusing and vein emplacement. At Pollone, arsenopyrite and chlorite geothermometers show broadly comparable results, and suggest local metamorphic peak temperatures between 320 and 350°C. Phengite geobarometry indicates minimum pressures of about 3.5 kbar. Fluid inclusion data and mineral equilibria suggest that the mineralizing fluids were initially hotter than the country rocks (about 450°C at 3.5–4.0 kbar). Rocks in direct contact with the orebodies are depleted in Rb and enriched in Sr in comparison to similar rocks elsewhere in the area. This is attributed to the presence of Rb-poor muscovite and Sr-rich barite. Rb-depleted muscovites suggest mineral-fluid interaction in a rock reservoir characterized by a different (modal) mineralogical composition than the Pollone host rocks. The progressive decrease of Sr in barite with increasing distance from the orebodies may be explained with a temperature decrease along the infiltration paths of mineralizing fluids (i.e., from the vein into the wall rocks). The similar O-isotope composition of quartz from veins and host rocks is explained with the overall homogeneous O-isotope composition of the Alpi Apuane basement rocks. This indicates a limited interaction between mineralizing fluids and the rocks exposed at Pollone. Remobilization of syngenetic orebodies was conceivably of minor importance in the production of metamorphogenec veins. Fluid cooling along a major tectonic lineament is thought to be responsible for barite deposition.

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Die metamorphogenen Baryt-Pyrit (Pb-Zn-Ag) Gänge von Pollone, Apuanische Alpen, Toskana: Geometrie der Gänge, Geothermobarometrie, Flüssigkeitseinschlüsse und Geochemie

Zusammenfassung Die Baryt-Pyrit (Pb-Zn-Ag) Lagerstätte von Pollone liegt im südlichsten Ende des metamorphen Kern-Komplexes der Apuanischen Alpen, und sitzt in einer siliziklastischen Formation prä-Norischen Alters auf. Der südliche Sektor der Lagerstätte besteht hauptsächlich aus stratiformen, wahrscheinlich syngenetischen Baryt-Pyrit-Erzkörpern, während der nördliche Teil des Gebietes durch ein Baryt-Pyrit (Pb-Zn-Ag) Gangsystem charakterisiert wird. Die Geometrie der Gänge im Nordteil wird durch eine Scherzone kontrolliert, die während einer grünschieferfaziellen Metamorphose entstanden ist, die den Kernkomplex der Apuanischen Alpen zwischen 27 und 8 Ma betroffen hat. Diese Scherzone war auch für die Zufuhr der Fluide und die Platznahme der Gänge verantwortlich. In Pollone zeigen Arsenopyrit- und Chlorit-Geothermometrie weithin vergleichbare Ergebnisse und weisen auf lokale Maximaltemperaturen der Metamorphose zwischen 320 und 350°C hin. Phengit-Geobarometrie läßt Minimal-Drucke von ungefähr 3,5 kbar erkennen. Fluidflüssigkeitseinschluß-Daten und Mineral-Gleichgewichte zeigen, daß die erzbringenden Fluide ursprünglich heißer als die Wirtsgesteine waren (ca. 450 °C für P von 3,5 bis 4 kbar). Gesteine, die im direkten Kontakt mit den Erzkörpern sind, zeigen eine Anreicherung an Rb und eine Anreicherung an Sr, im Vergleich mit ähnlichen Gesteinen, die im Gebiet anzutreffen sind. Dies wird auf das Vorkommen von Rb-armen Muscovit und Sr-reichen Baryt zurückgeführt. An Rbabgereicherte Muscovite legen Mineral-Fluid-Reaktionen nahe, die in einem Gesteinsreservoir abliefen, das durch eine andere mineralogische Zusammensetzung als die Wirtsgesteine von Pollone charakterisiert war. Der zunehmende Verlust von Sr im Baryt mit zunehmender Entfernung von den Erzkörpern, kann durch einen Temperaturabfall entlang der Infitrations-Pfade der erzführenden Lösungen erklärt werden (d.h. von Gang in die Nebengeseine). Die ähnliche Sauerstoff-Isotopen-Zusammensetzung für Quarz aus den Gängen und den Nebengesteinen läßt sich auf die allgemein homogene Sauerstoffisotopen-Signatur des Basements der Apuanischen Alpen zurückführen. Dies weist auf beschränkte Wechselwirkung zwischen erzführenden Lösungen und den in Pollone anstehenden Gesteinen hin. Die Remobilisation von syngenetischen Erzkörpern in Pollone war nur von geringer Bedeutung für die Entstehung der metamorphogenen Gänge. Abkühlung der Fluide an einem wichtigen tektonischen Lineament gilt als Ursache für den Absatz von Baryt.

     

Contrasting Eoalpine P-T evolutions in the southern Koralpe,Eastern Alps

Summary The Koralpe crystalline complex and the Plankogel unit represent two lithologically distinct units within the Koralpe region of the southeastemmost Austroalpine crystalline basement. The Eoalpine P-T evolution of these two units is derived from new petrographical data. The Plankogel unit and the Koralpe crystalline complex show markedly different P-T evolutions during the early stages of the Eoalpine event. The rocks of the Koralpe crystalline complex experienced eclogite facies conditions with minimum pressures in the range of 15–16 kbar and temperatures in excess of 700°C. At the same time the Plankogel unit resided in a shallower environment at pressures of 10–11 kbar and temperatures of less than 600°C. The tectonic emplacement of the Plankogel unit into its present position on top of the Koralpe crystalline complex took place after the eclogite facies event in a relatively shallow crustal level. After their juxtaposition the Koralpe crystalline complex and the Plankogel unit were affected by a common amphibolite facies metamorphic overprint. The distinctly different P-T evolution during the early stages of the Eoalpine event and a common history at later stages imply that major tectonic processes were operative in this part of the Austroalpine crystalline basement during the Cretaceous. Such processes may have involved subduction of oceanic and continental lithosphere which may have lead to significant crustal shortening within the Austroalpine basement.

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Unterschiedliche Eoalpine P-T Entwicklungen in der Südlichen Koralpe, Ostalpen

Zusammenfassung Das Koralpenkristallin und die Plankogelserie stellen zwei unterschiedliche lithologische Einheiten in der südlichen Koralpe des ostalpinen Kristallins dar. Die P-T Entwicklung dieser beiden Einheiten während der Eoalpinen Metamorphose wurde anhand neuer petrographischer Daten abgeleitet. Das Koralpenkristallin und die Plankogelserie zeigen deutlich unterschiedliche P-T Entwicklungen in einem frühen Stadium der Eoalpinen Metamorphose. Die Gesteine des Koralpenkristallins waren eklogitfaziellen Bedingungen mit Mindestdrucken im Bereich von 15 bis 16 kbar und Temperaturen von über 700°C ausgesetzt. Die Plankogelserie verweilte zur gleichen Zeit in einem relativ seichten Niveau bei Drucken von 10 bis 11 kbar und Temperaturen unterhalb 600°C. Die Platznahme der Plankogelserie in ihrer heutigen Position im tektonisch Hangenden des Koralpenkristallins erfolgte nach dem eklogitfaziellen Ereignis in einem relativ seichten Krustenniveau. Nach ihrer Vereinigung erfuhren die beiden Einheiten eine gemeinsame amphibolitfazielle Überprägung. Die markant unterschiedlichen P-T Entwicklungen in einem frühen Stadium der eoalpinen Orogenese und die gemeinsame Entwicklung in einem späteren Stadium können als Hinweis auf eine umfangreiche tektonische Aktivität in diesem Teil des ostalpinen Grundgebirges in kretazischer Zeit gewertet werden. Diese Tektonik bestand eventuell in einer Subduktion von ozeanischer und kontinentaler Lithosphäre, und kann zu einer signifikanten Krustenverkürzung im Ostalpinen Kristallin geführt haben.

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With 7 Figures     

The heat behaviour of cation exchanged zeolites with the stilbite framework

Summary Four zeolites with the stilbite framework, namely one stellerite, one barrerite and two stilbites were exchanged with Li, Na, K, Rb, Mg, Ca, Sr, Ba, Gd, La. Except for the K- and Rb-forms, the heat behaviour of the exchanged phases is characterized by a contraction followed by the destruction of the framework at higher temperatures. Both contraction and destruction are due to the attractive force of the extraframework cations and a good correlation between the destruction temperature and ionic radius of equal-charged cations was found. The framework composition also influences the destruction temperature, which increases with increasing Si content.

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Das Temperaturverhalten von kationenausgetauschten Zeolithen mit Stilbitgerüst

Zusammenfassung Vier Zeolithe mit Stilbitstruktur (ein Stellerit, ein Barrerit und zwei Stilbite) wurden einem Ionenaustausch mit Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, Gd und La unterworfen. Mit Ausnahme der K- und Rb-Phasen findet mit steigender Temperatur eine Gitterkontraktion statt, bis schließlich ein Zerfall der Gerüststruktur einsetzt. Sowohl Kontraktion wie auch Zerfall können auf die Anziehungskräfte der großen Kationen zurückgeführt werden. Bei gleicher Ionenladung besteht ferner ein Zusammenhang zwischen der Temperatur des Gerüstzerfalls und dem Ionenradius. Auch die chemische Zusammensetzung des Gerüstes beeinflußt den Gitterzerfall, der mit steigendem Si-Gehalt bei höheren Temperaturen eintritt.

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With 8 Figures

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Paper presented in Novosibirsk, USSR, at the XI. Meeting of the IMA.     

Über die Fazies des Hunsrückschiefers

Zusammenfassung Einleitend wird auf die vielfältige Problematik des Hunsrückschiefers hingewiesen. Hinsichtlich der Petro-Fazies ergibt sich ein Vorwalten der feinsandigen Komponente mit einem Feldspaltgehalt von durchschnittlich 10–13%. Die. Ergebnisse spektroskopischer und autoradiographischer Untersuchungen werden mitgeteilt. Die Mächtigkeit scheint in der SE-Eifel am größten zu sein und zum SE-Rand des Schiefergebirges hin ständig abzunehmen. Die Bio-Fazies wird vor allem hinsichtlich der sehr häufigen Fress-Bauten und Kriechspuren von Würmern behandelt, welche ein reiches Bodenleben im Hunsrückschiefer-Meer beweisen. Die Ansicht, daß der Hunsrückschiefer hauptsächlich aus Sedimenten eines Flach- und Wattenmeeres besteht, wurde bestätigt.     

Mingling in the magmatic system of ischia (Italy) in the past 5 ka

Summary In the past 5 ka volcanism has been very intense at Ischia, a densely populated and still active volcanic island in the Gulf of Napoli. Mineralogical, geochemical and isotopic investigations have been carried out on the pyroclastic deposits and lava flows of the historical eruptions of Fiaiano (530–960 A. D.) and Arso (1302 A. D.). These products are characterized by strong petro-chemical disequilibria. Mineralogical disequilibria are shown by the occurrence of resorbed and reversely zoned phenocrysts, and by the coexistence of phenocrysts and microlites with variable composition. Chemical inhomogeneity characterizes the glass of the juvenile fragments. Isotopic disequilibria have been detected among all separated mineral phases and whole-host rock. The detected disequilibria are interpreted as the result of a physical mixing process between variable fractionated and isotopically distinct batches of magmas.Petrochemical data suggest that mingling occurred between a highly crystallized alkali-trachytic and an isotopically distinct latitic to trachytic magmas, for both the eruptions. The pre-eruptive scenario proposed is the uprising of a latitic-to-trachytic magma (characterized by a Sr-isotope ratio of about 0.7068) from a deep reservoir and successive mingling with batches of more viscous, highly crystallized alkali-trachytic magma (with a Sr-isotope composition of about 0.7061) at shallow depth.

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Mingling im magmatischen System von Ischia (Italien) während der letzten 5.000 Jahre

Zusammenfassung Während der letzten 5.000 Jahre (5 ka) gab es intensiven Vulkanismus auf Ischia, einer dicht bevölkerten and noch jetzt vulkanisch aktiven Insel im Golf von Neapel. Mineralogische, geochemische und Isotopen-Untersuchungen wurden an pyroklastischen Lagen und Lavaergüssen der historischen Eruptionen von Viaino (530–960 n.Chr.) und Arso (1302 n.Chr.) durchgeführt. Diese vulkanischen Produkte sind durch starke petro-chemische Ungleichgewichte charakterisiert. Mineralogische Ungleichgewichte sind in Vorkommen von resorbierten und invers zonierten Phänokristallen und in der Koexistenz von Phänokristallen und Mikroliten verschiedener Zusammensetzung zu erkennen. Chemische Inhomogenität charakterisiert das Glas der juvenilen Fragmente. Isotopisches Ungleichgewicht konnte in allen abgetrennten Mineralphasen und in Gesamtgesteinsproben nachgewiesen werden. Diese Ungleichgewichte werden als das Ergebnis eines physikalischen Mischprozesses zwischen verschieden fraktionierten und isotopisch charakterisierten Magmaschüben interpretiert.Petrochemische Daten zeigen, dass Mingling zwischen einem stark kristallisierten Alkali-trachytischen und einem isotopisch anders zusammengesetzten latitischen bis trachytischen Magma in beiden Eruptionen stattgefunden hat. Als Szenario vor der Eruption ist der Aufstieg eines latitischen bis trachytischen Magmas (charakterisiert durch ein Sr-Isotopenverhältnis von ungefähr 0,7068) aus einem tiefen Reservoir und darauf folgendes Mingling mit Schüben von mehr viskosem, stark kristallisiertem Alkali-trachytischem Magma (mit einer Strontium Isotopen Zusammensetzung von 0,7061) in geringer Tiefe zu sehen.

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With 10 Figures     

Comparative crystal chemistry of spinels from some suites of ultramafic rocks

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

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Vergleich der Kristallchemie von Spinellen aus einigen Suiten von ultramafischen Gesteinen

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

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With 3 Figures     

Crystal population density in not stationary volcanic systems: estimate of olivine growth rate in basalts of Lanzarote (Canary Islands)

Summary We have collected pupulation density data of melanephelinite to olivine tholeiite lavas showing seriated olivine phenocrysts as the first, and often the only, phase occurring on the liquidus. The samples are from the island of Lanzarote, where large volumes of primitive basaltic magmas reach directly the surface from their source regions at a depth between 100 and 50 km. A minimum ascent speed of 1.0 ms^–1, corresponding to times of rise of the magmas in the order of 1 day, was estimated from the occurrence of mantle xenoliths. Modal data have been automatically collected from digitalized images of thin sections. The spatial size distribution densities of olivine show an exponential variation for small crystal dimensions and a nearly constant value for large ones. Theoretical analysis shows that this behaviour can be related to variations of nucleation and growth rate with undercooling. Parameters derived for olivine growth rate equation suggest a growth rate of about 3 x 10^–7 cm s^–1 for undercooling of about 30°C.[/ p]

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Kristall-populations-dichte in nicht-stationären vulkanischen systemen: Abschätzung der wachstumsraten von olivin in basalten auf Lanzarote (Kanarische Inseln).

Zusammenfassung Wir haben Populations-Dichte-Daten von Melanephelinit bis Olivin-Tholeiit-Laven, die Olivin-Kristalle als erste und oft einzige Phase am Liquidus zeigen, erarbeitet. Die Proben stammen von der Insel Lanzarote, wo große Volumina primitiver BasaltMagmen direkt von einer Ursprungsregion in einer Tiefe von 100-50 km an die Oberfläche kommen. Das Vorkommen von Mantel-Xenolithen weist auf eine minimale Aufstiegsgeschwindigkeit von 1.0 ms^–1 hin, und dies entspricht Aufstiegszeiten der Magmen in der Größenordnung von einem Tag. Modale Daten wurden automatisch von digitalisierten Bildern von Dünnschliffen gesammelt. Die räumlichen GrößenverteilungsDichten von Olivin zeigen eine exponentionelle Variation für kleine Kristalle und einen beinahe konstanten Wert für große Kristalle. Dieses Verhaltensteht mit Schwankungen der Nukleations- und Wachstumsraten bei Unterkühlung im Zusammenhang. Parameter, die sich für Olivin-Wachstumsraten ergaben, weisen auf Werte von ungefähr 3 × 10^–7 cm s^–1 für Unterkühlung von 30°C hin.[/ p]

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With 4 Figures     

Further analyses of radiogenic minerals from the Bidjovagge gold-copper deposit,Finnmark, Northern Norway

Summary We recently reported U/Pb and Sm/Nd dates on davidite from albitic felsites hosting the gold-copper mineralization of the Bidjovagge gold-copper deposit of northern Norway (69°17N, 22°29E). Isotopic dating of the north-south trending Proterozoic Kautokeino greenstone belt host rocks is sparse and confirmation of the dates was desirable, since the U/Pb data in particular were highly discordant and therefore somewhat uncertain.We have now supplemented the earlier measurements with U/Pb dating of uraninite from the felsites. The new uraninite data yield a well defined upper intersection with the concordia at 1837 ± 8 Ma, somewhat younger than the age of 1885 ± 18 Ma obtained on the davidites. The fact that the two minerals are apparently different in age lends support to the suggestion of a metamorphic origin of this deposit since a rather long period of cooling subsequent to metamorphism is indicated.

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Weitere Analysen von radiogenen Mineralen aus der Bidjovagge, Gold-Kupfer Lagerstätte, Finnmark, Nord-Norwegen

Zusammenfassung Wir haben erst kürzlich über U/Pb and Sm/Nd Daten von Davidit aus Albit-reichen, felsischen Gesteinen, in denen die Gold-Kupfer Mineralisation der Bidjovagge GoldKupfer Lagerstätte in Nord-Norwegen (69°17N, 22°29E) aufsitzt, berichtet. Es gibt wenige Isotopen-Datierungen der Gesteine, des N-S streichenden, proterozoischen Kautokeino Greenstone Belt. Außerdem ist eine Bestätigung der existierenden Daten wünschenswert, denn die bisherigen U/Pb Daten sind sehr widersprüchlich und unklar.Nun konnten wir die früheren Messungen mit U/Pb Daten von Uraninit aus den felsischen Gesteinen ergänzen. Die neuen Daten ergeben einen gut definierten Schnitt mit der Konkordia bei 1837 ± 8 Millionen Jahre, und sind damit etwas jünger als das von den Daviditen stammende Alter von 1885 ± 18 Millionen Jahre. Die Tatsache, daß diese beiden Minerale ein offensichtlich unterschiedliches Alter zeigen, unterstützt die Ansicht, daß die Lagerstätte metamorphen Ursprungs ist, wobei eine lange Periode der Abkühlung nach der Metamorphose zu vermuten ist.

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With 3 Figures