High-pressure marble at Yangguantun,Rongcheng County,Shandong Province,eastern China

Summary Four generations of minerals have been confirmed in an eclogite-bearing impure marble located at Yangguantun, Rongcheng county, eastern Shandong province, China in the eastern part of the collision zone between the Sino-Korean and Yangtze cratons.(1) Early stage: high-Al-P-F titanite, pure zoisite and jadeite-bearing diopside occur as rounded aggregates surrounded by main stage amphiboles and titanites. (2) The main stage assemblage is characterized by hornblende (I), titanite (II), calcite, dolomite and phlogopite; they are intergrown with each other or occur as corona around the primary diopside, zoisite or titanite. (3) Earlier retrogression stage: hornblende (I) is replaced by hornblende (II) which occurs around hornblende (I). (4) Later retrogression stage: hornblende (II) is replaced by tremolite, chlorite and albite.The early stage is correlated with the eclogitic facies, but the main, earlier retrogression and later retrogression stages reflect retrogressions of eclogitic marble at different depth during decompression. The high pressure evidence and the metamorphic evolution of the marble studied, whose precursor was of crustal sedimentary affinity, indicate that the marble was subducted from the surface to great depth and then uplifted into the country rock gneiss, together with ultra-high-pressure eclogite and ultramafic rocks.

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Hochdruck-Marmore in Yangguantun, Rongcheng, Shangdong Provinz, Ostchina

Zusammenfassung Vier Mineralgenerationen werden in unreinen, Eklogit-führenden Marmoren aus Yangguantun, Rongcheng, in der östlichen Shangdong Provinz Chinas unterschieden. Diese Gesteine sind im östlichen Teil der Kollisionszone zwischen dem Sino- koreanischen und dem Yangtze Kraton aufgeschlossen.(1) Frühes Metamorphosestadium: Hoch-Al-P-F-Titanit, reiner Zoisit und Jadeitführender Diopsid kommen als rundliche Aggregate, die von Amphibolen der Hauptphase und Titanit umwachsen werden, vor. (2) Die Paragenese der metamorphen Hauptphase ist durch Hornblende (I), Titanit (II), Calcit, Dolomit und Phlogopit charakterisiert. Diese Minerale sind eng miteinander verwachsen und bilden Koronartexturen um primären Diopsid, Zoisit und Titanit. (3) Frühes retrogrades Metamorphosestadium: Hornblende (I) wird von Hornblende (II), die sich um Hornblende (I) ausbildet, verdrängt. (4) Spätes retrogrades Metamorphosestadium: Hornblende (II) wird durch Tremolit, Chlorit und Albit verdrängt.Das frühe Stadium wird mit der Eklogitfazies, das Haupt- und die anschließenden retrograden Stadien werden mit der retrograden Metamorphose dieser eklogitischen Marmore in unterschiedlichen Tiefen infolge von Dekompression korreliert. Die hohen Drucke und die Entwicklungsgeschichte der untersuchten Marmore, die sich von krustalem sedimentären Material ableiten, belegen, daß die Subduktion dieses Materials von der Oberfläche in große Tiefen und der anschließende Uplift in die umgebenden Gneise, gemeinsam mit der Ultra-Hochdruckmetamorphose der Eklogite und ultramafischer Gesteine erfolgt sein muß.

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With 6 Figures     

Kontinuierlicher und diskontinuierlicher Zonarbau in den Granaten der penninischen Gesteine der Zillertaler Alpen (Tirol/Österreich)

Zusammenfassung In den penninischen Gneisen, Glimmerschiefern und Amphiboliten der Zillertaler Alpen (Tirol/Österreich) treten Granate mit zwei Arten von Zonarbau auf: a) kontinuierlichem glockenförmigen und b) diskontinuierlichem sprunghaften. Die Granate mit kontinuierlichem Zonarbau sind im Kern MnO- und CaO-reich und im Rand FeO- und MgO-reich. Die Granate aus der Grünschieferfazies haben einen stärkeren Zonarbau als die der Amphibolitfazies.Die Granate mit diskontinuierlichem Zonarbau kommen in Gesteinen der Greinerschieferserie und in den gebänderten migmatischen Gneisen vor. Solche Granate zeigen eine sprunghafte Änderung ihrer chemischen Zusammensetzung an der Grenze zwischen dem idiomorphen Kern und dem Rand. Der Kern ist MnO-reich und CaO-arm, der Rand hingegen CaO- und FeO-reich. Dieser diskontinuerliche Zonarbau ist die Folge einer wahrscheinlich zweiaktigen kretazischen oder tertiären Metamorphose. Der Verteilungskoeffizient für das Mineralpaar Granat/Biotit ist in der Grünschieferfazies 57 für MnO und 0,3 für MgO. In der Amphibolitfazies ist er entsprechend 6 und 0,4.

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Continuous and discontinuous zoning in the garnets of the Penninic rocks of the Zillertaler Alpen (Tyrol/Austria)

Summary In the Penninic gneisses, micaschists and amphibolites of the Zillertaler Alpen (Tyrol/Austria) the garnets show two types of zoning: a) a continuous bellshaped zoning, and b) a discontinuous zoning. The garnets with a continuous zoning have cores rich in MnO and CaO and rims rich in FeO and MgO. The differences in composition between cores and rims are greater in the garnets of the Greenschist facies than in those of the Amphibolite facies.Garnets with discontinuous zoning are found in the rocks of the Greinerschiefer series and in migmatic gneisses. These garnets show an abrupt compositional change from euhedral cores very rich in MnO and poor in CaO to marginal zones rich in CaO and FeO. The discontinous zoning is due to a two stage metamorphism of possiblyCretaceous to Tertiary age. The distribution coefficients for the mineral pair garnet/biotite are about 57 for MnO and 0.3 for MgO in the Greenschist facies and 6 for MnO and 0.4 for MgO in the Amphibolite facies.

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Mit 6 Abbildungen     

Petrogenesis of Eclogite inclusions in the Moses Rock dyke,Utah, U.S.A.

Summary A detailed electron microprobe study of the mineralogy of fifteen eclogites from the Moses Rock kimberlitic dyke, Utah, has demonstrated complexity in compositional zoning of minerals. Most of the eclogites examined are of the almandine-jadeite type and zonal and irregular variation in grossular content of garnet and acmite, jadeite and diopside-hedenbergite content of pyroxene produce large uncertainties in temperature estimates based on Fe/Mg partitioning between garnet and clinopyroxene. Zoning pattems of increasingX _Mg in both clinopyroxene and garnet, and increasingX _Jd in clinopyroxene, suggest the introduction of Mg and Na throughout the evolution of these essentially bimineralic assemblages. Averaged data yield temperatures from 340°C to 500°C at 10 kbar for compositions of rims of coexisting garnet and clinopyroxene. Two samples contain pyrope-rich gamets but coexisting pyroxenes are extremely magnesian and temperatures of equilibration of both primary omphacite-pyrope and secondary omphacite-almandine/pyrope-chlorite are only slightly higher (500–650° at 10 kbar) than those for almandine jadeite eclogites and estimates overlap with those of some examples of the latter type. Unlike the majority of almandine-jadeite eclogites, two examples contain garnets with almandine-cores and pyrope-rich rims without accompanying variation in grossular content. The simple interpretation of these samples as evidence of garnet growth during prograde metamorphism is precluded by complex zoning in coexisting clinopyroxene. The eclogites provide evidence for the presence of a metamorphic terrane including rocktypes resembling those of blueschist terranes beneath the Colorado Plateau but do not permit deduction of theP,T path by which such rocktypes reached theirP,TT-conditions (10 kbar, 400–600°C) of metamorphism.

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Petrogenese von Eklogit-Einschlüssen im Moses Rock Dyke, Utah, U.S.A.

Zusammenfassung Eine detaillierte Studie der Mineralogie von fünfzehn Eklogiten vom Moses Rock Kimberlit-Dyke (Utah) mittels mikrosonde zeigte komplexe Zonierung der Zusammensetzung der Minerale. Die meisten der untersuchten Eklogite gehören zum Almandin-Jadeit-Typ; zonare und irreguläre Variationen der Grossularkomponente der Granate und der Akmit-, Jadeit- und der Diopsid-Hedenbergitkomponenten der Pyroxene resultieren in großen Unsicherheiten bei Temperaturabschätzungen auf der Basis von Fe/Mg-Verteilungen zwischen Granat und Clinopyroxenen. Durchschnittswerte von Randzonen koexistierender Granate und Clinopyroxene ergeben Temperaturen von 340°C bis 500°C für 10 kb.Zwei Proben enthielten pyropreichen Granat, die koexistierenden Clinopyroxene sind extrem Mg-reich und die Gleichgewichtstemperaturen sowohl von primärem Omphacit-Pyrop als auch von sekundärem Omphacit-Almandin/Pyrop-Chlorit sind nur geringfügig höher (500°–600°C bei 10 kb) als die für Almandin-Jadeit-Eklogite; die Schätzungen überlappen mit denen von einigen Proben des letzteren Typs.Im Gegensatz zur Mehrheit der Almandin-Jadeit-Eklogite enthalten zwei Proben Granate mit almandinreichen Kernen und pyropreichen Rändern ohne gleichzeitige Schwankungen im Grossulargehalt. Eine einfache Interpretation dieser als Beweis für Granatwachstum während prograder Metamorphose muß jedoch ausgeschlossen werden, da die koexistierenden Clinopyroxene komplex zoniert sind.Die Eklogite können als Beweis angesehen werden für das Vorhandensein eines metamorphen Bereichs unter dem Colorado-Plateau, der Gesteinstypen enthält, die denen der Glaukophanschieferfacies ähneln. Es können jedoch keine Aussagen über denP-T-Weg gemacht werden, über den diese Gesteinstypen ihre heute feststellbarenP-T-Bedingungen (400°–600°C, 10 kb) erreicht haben.

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With 7 Figures     

Mineralogisch-petrographische Untersuchungen an den Sedimenten (Schichtflutfanglomeraten) des Oberrotlieegenden von Schramberg

Zusammenfassung Die Sedimente des Oberrotliegenden von Schramberg bestehen aus Gesteinsbruchstücken und Quarz-, Feldspat- und Glimmerkörnern. Außer bei den selten vorkommenden Sandlagen überwiegen die Gesteinsbruchstücke.Die im Sediment auftretenden Gesteinsarten (Granit, Gneis, Quarzporphyr, Granitporphyr) stimmen mit den heute in der Nähe anstehenden Gesteinsarten des Grundgebirges überein, weshalb die nähere Umgebung als Ursprungsgebiet angesehen werden muß. Die größte Entfernung (ca. 10 km) hat vermutlich der Gneis zurückgelegt. Im Grundgebirge der Schramberger Gegend scheinen während des Oberrotliegenden keine anderen Gesteisarten mehr angestanden zu haben, als heute dort anstehen.Die prozentuale Verteilung und die Kornverteilungen der Minerale in den Gesteinsbruchstücken der Hauptgesteinsart (Granit) und bei den Einzelmineralkörnern stimmen überein. Hieraus ergibt sich, daß Einzelmineralkörner und Gesteinsbruchstücke dem selben Ursprungsort entstammen. Das einzige beobachtete Tonmineral ist aus den Ursprungsgesteinen stammender Muscovit.Hämatit überkrustet fast alle Körner des Sediments. Er kann aus eisenhaltigen Mineralien, und zwar nur bei tief liegendem Grundwasserspiegel und einer mittleren Jahrestemperatur von mehr als 15° C gebildet worden sein.Die frei vorhandenen Schweremineralien stammen aus den gleichen Ursprungsgesteinen wie die anderen Bestandteile des Sediments. Granat ist nur in den Gesteinsbruchstücken, nicht jedoch in Form von freien Körnern erhalten geblieben. Rutil wurde sowohl in Form freier Körner als auch in den Gesteinsbruchstücken überwiegend in Anatas umgewandelt.Die Beobachtungen der Gesteinsschichtung lassen auf Wassertransport in Form von Schichtfluten mit rascher Abnahme von Turbulenz und Geschwindigkeit mit anschließendem vollständigem Versickern schließen.Die Untersuchung von Kugeligkeit und Rundung der Körner ergab zwei Maxima, und zwar bei 0,2–0,6 mm und > 4 mm Korndurchmesser. Das feinkörnige Maximum wird als Folge von Windtransport (wobei nicht Transport in das endgültige Lager gemeint ist), das grobkörnige durch Wassertransport gedeutet. Die Tatsache der Zurundung der Kornklassen > 4 mm schließt Transport in Form von Schlammströmen aus. Ein Vergleich der gemessenen Rundung mit der Rundung eines rezenten Sedimentes ergibt übereinstimmend mit den Ergebnissen der lithologischen Untersuchung einen Transportweg der Größenordnung 10 km.Mit Ausnahme der Sandlagen zeigen die Sedimente bimodale Kornverteilung, die folgendermaßen gedeutet wird: Das Ursprungsgestein (hauptsächlich Granit) unterlag physikalischer Verwitterung. Zusätzlich wurden durch Windeinwirkung kleinere Gesteinsbruchstücke zerstört, sodaß im entsprechenden Korngrößenbereich ein Defizit, und im Korngrößenbereich der Einzelmineralkörner ein Mazimum entstand, da durch Wind an Einzelmineralkörnern keine Zerstörung, sondern nur Abrundung stattfinden kann. Abtransport duch Wasser und vollständige, plötzliche Ablagerung bedingen die Begrenzung der Kornverteilungshistogramme auf der grobkörnigen Seite. Die Transportfähigkeit des Wassers wid demnach durch diese Begrenzung ausgedrückt.Ws wird die zusammenfassende genetische Bezeichnung Schichtflutfanglomerate vorgeschlagen.Die vorliegenden Untersuchungen bestätigen die bisherige Ansicht über die Entstehung der Sedimente des Oberrotliegenden im Schwarzwald.     

Geothermobarometry of Al2SiO5-bearing metapelites in the western Austroalpine Ötztal-basement

Summary The dominant amphibolite-facies Variscan event in the Austroalpine Ötztal basement can best be studied in the northwestern part of the Ötztal block. Further to the southeast it is overprinted by Alpine metamorphism. Metapelites with the assemblage garnet-staurolite-kyanite-sillimanite±andalusite-biotite-muscovite-plagioclase were used to reconstruct pressure and temperature conditions with exchange thermometry, net transfer equilibria and multi-equilibrium methods. Assuming kyanite as equilibrium Al₂SiO₅ polymorph, conditions of 570–640°C and 5.8–7.5kbar are derived using garnet rim compositions. Typical nonequilibrium textures are (1) continuous chemical zoning of garnets, (2) inclusions of kyanite and fibrolite in andalusite porphyroblasts and (3) the spectacular replacement of garnet by fibrolite and biotite. The latter two textures were used to decipher the retrograde part of the P-T path. Application of the differential thermodynamics approach (Gibbs method) indicates prograde garnet growth during pressure release. Addition of CaO to the KFASH-system allows the garnet breakdown within the staurolite stability field and its quantification, using the quartz-garnet-aluminosilicate-muscovite geothermobarometer, revealed temperatures of 530–630°C and 3.5–5.7kbar. Andalusite formation is thought to constrain the final stage of the P-T path. Textural and chemical data clearly indicate a continuous pre-Alpine metamorphic evolution.

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Geothermobarometrie in Al₂SiO₅ führenden Metapeliten des westlichen Ötztal Kristallins

Zusammenfassung Die dominierende variszische Metamorphose im ostalpinen Ötztal Kristallin kann aufgrund der Zunahme der alpidischen Überprägung nach Südosten am besten im nordwestlichen Teil des Ötztal Kristallins untersucht werden. Die Metamorphosebedingungen wurden in den Metapeliten anhand der Paragenese Granat-Staurolith-Kyanit-Sillimanit±Andalusit-Biotit-Muskovit-Plagioklas mit Hilfe von Kationenaustauschthermometrie, kontinuierlichen Mineralreaktionen und der Berechnung aller formulierbaren Mineral-Gleichgewichte durchgeführt. Mit der Annahme von Kyanit als Teil der Gleichgewichtsparagenese wurden Temperaturen von 570–640°C und Drucke von 5.8–7.5kbar für die Granatränder ermittelt. Folgende Ungleichgewichtsphänomene wurden zur Belegung des Metamorphosepfades herangezogen: (1) Kontinuierlicher Granatzonarbau (2) Andalusitporphyroblasten mit Kyanit-und Fibrolitheinschlüssen und (3) die Reaktion von Granat zu Biotit und Fibrolith Pseudomorphosen. Die Anwendung der Gibbs-Methode lässt Rückschlüsse auf ein progrades Granatwachstum bei fallenden Drücken und steigenden Temperaturen zu. Die Erweiterung des KFASH-Systems mit CaO ermöglicht den Granatzerfall noch im Stabilitätsfeld von Staurolith und die Anwendung des Granat-Muskovit-Aluminiumsilikat-Quarz Geothermobarometers belegt den Granatzerfall bei 530–630°C und 3.5–5.7kbar. Die Andalusitkristallisation wird als letztes Stadium des Druck-Temperatur Pfades angenommen. Texturelle und chemische Untersuchungen lassen den Schluss auf eine einphasige variszische Metamorphose zu.

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With 9 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.

     

A garnet-cordierite granite porphyry containing rapakivi feldspars in the Cabeza de Araya batholith (extremadura,spanish Hercynian belt)

Summary The garnet-cordierite granite porphyry is a large dyke associated with the Cabeza Araya batholith. The batholith shows S typology but with intermediate characteristics between the aluminous granite series, spatially and genetically related to the Hercynian regional metamorphism, and the calc-alkaline series of the Iberian massif. The granite porphyry is rich in megacrystic alkali feldspar often with rapakivi texture. Its mineralogy consists mainly of quartz + plagioclase + alkali feldspar + biotite I + cordierite I + garnet + biotite 11 + cordierite II ± muscovite + chlorite.Cordierite-garnet thermobarometry and stability relationships of ternary feldspars are used to estimate the T-P conditions of crystallization and the evolution of these rocks. The equilibrium temperature obtained from the cordierite-garnet pair is about 800°C (4 ± 0.5 Kb). This shows the xenocrystic origin of cordierite and garnet, in accordance with other geological and textural evidence. Garnet transformation, the genesis of Cordierite II and the formation of mantled textures are interpreted as the result of an isothermal decompression accompanying the emplacement of the porphyry.

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Eine Rapakivi-Feldspat führender Granat-Codierit-Granitporphyr aus dem Cabeza de Araya Batholith (Extremadura, Hereynischer Gürtel, Spanien)

Zusammenfassung Der Granat-Cordierit-Granit stellt einen mit dem Cabeza Araya Batholith assoziierten, mächtigen Gang dar. Der Batholith zeigt S-Typ Charakter, jedoch mit bergangsmerkmalen zu aluminösen Granitserien, und steht räumlich und genetisch im Zusammenhang mit der hercynischen Regionalmetamorphose und den Kalkalkaliserien des iberischen Massivs. Der Granitporphyr führt häufig Megakristalle von Alkalifeldspat, die oft Rapakivitextur zeigen. Die Mineralogie des Granitporphyr besteht aus Quarz + Plagioklas + Alkalifeldspat + Biotit 1 + Cordierit 1 + Granat + Biotit II + Cordierit II ± Muscovit ± Chlorit. Die P-T Bedingungen der Kristallisation und die magmatische Entwicklung dieserDie wurde, P-T Bedingungen der Kristallisation und die magmatische Entwicklung dieser Gesteine wurde, unter Anwendung der Cordierit-Granat Thermobarometrie und den Stabilitätsbeziehungen der Feldspäte, ermittelt. Die Gleichgewichtstemperatur aus Cordierit-Granat-Paaren beträgt um 800°C (4 ± 0.5 Kb). Dies zeigt die Bildung von Cordierit und Granat als Xenokristalle, in Übereinstimmung mit anderen geologischen und texturellen Merkmalen. Die Transformation des Granat. die Genese von Cordierit II und das Entstehen von mantled Texturen, kann als Resultat einer isothermalen Dekompression interpretiert werden, die die Platznahme des Porphyrs begleitet hat.

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With 5 Figures     

Petrologische Untersuchungen an einem alpinotypen Granitgneis und seinen Hüllgesteinen (“Villacher Granitgneis”, Kärnten, Österreich)

Als Ausgangsgestein des Villacher Granitgneises ist ein spätdifferenzierter, saurer Granit anzusehen, wofür folgende Argumente sprechen:

Garnet and diopside-bearing diamondites (framesites)

Summary ?Rocks consisting almost entirely of diamonds (diamondites) that contain minor amounts of silicates were analyzed for trace element abundances in the silicates by Laser Ablation ICP Mass Spectrometry for the first time. Diamondites, previously described as polycrystalline diamond “aggregates” and “framesite”, extend the range of monomineralic rocks known from the Earth’s upper mantle. Our samples are intergrowths of diamonds with abundant open cavities and some interstitial silicates. The most common silicate is pyrope which occurs in two different colors (and chemical compositions): orange and lilac similar to garnet inclusions in diamonds and garnets known from upper mantle eclogites and garnet peridotites, respectively. In our sample, the “peridotitic” garnet is accompanied by Cr-rich diopside whereas the “eclogitic” garnet is unaccompanied. Trace element abundances suggest that both types of garnet formed from upper mantle fluids of similar origin which were rich in a carbonatitic component. The diamondites likely formed from the same fluids. Diamonds precipitated first and – in smaller amounts – contemporaneously with the silicates. Major upper mantle minerals like olivine, orthopyroxene and omphacite are missing, possibly indicating that these minerals behaved as refractory phases and were not mobilized by fluids. The chemical composition of “eclogite” and “peridotite” garnets differ in Cr and high field strength elements contents but not in the moderately compatible elements. They also have the same low Fe/Mg ratio which indicates a peridotitic source for the fluids. The compositional difference in minor and trace elements appears to be the result of different fluid processing rather than of a different source, i.e., peridotite or eclogite.

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Zusammenfassung Granat- und Diopsid-führende Diamantite (Framesite) Silikat-führende Gesteine aus Diamanten (Diamantite) wurden erstmals mittels Laser Ablation ICP Massenspektrometrie auf ihre Gehaltean Spurenelementen analysiert. Diese ursprünglich als polykristalline Diamant-“Aggregate” und Framesite beschriebenen Diamantite werden den monomineralischen Gesteinen des Erdmantels zugeordnet. Unsere Proben sind Verwachsungen von Diamanten mit verbreitet offenen Hohlr?umen und wenig interstitialen Silikaten. Das verbreitetste Silikat ist Pyrop, welcher zwei verschiedene Farben und chemische Zusammensetzungen hat: orange und fliederfarben, ?hnlich den Granat-Einschlüssen in Diamanten und den Granaten aus Erdmantel-Eklogiten und Peridotiten. In unserer Probe ist der “peridotitische” Granat von Cr-Diopsid begleitet, der “eklogitische” Granat ist unbegleitet. Die Spurenelement-H?ufigkeiten in beiden Granaten machen es wahrscheinlich, da? diese von Erdmantel-Fluiden gebildet wurden, die reich an einerkarbonatitischen Komponente waren und aus ?hnlichen Quellen stammten. Die Diamanten wurden wahrscheinlich von denselben Fluiden gebildet. Diamanten wurden zuerst ausgef?llt und wuchsen – in geringerem Ausma?– auch gemeinsam mit den Silikaten. Hauptminerale des Erdmantels wie Olivin, Orthopyroxen und Omphazit fehlen. M?glicherweise verhielten sich diese Minerale refrakt?r und wurden von den Fluiden nicht mobilisiert. Die chemische Zusammensetzung von “eklogitischem” und “peridotitischem” Granat unterscheidet sich in den Gehaltenan Cr und den Elementen, welche lonen hoher Feldst?rke bilden, aber nicht in den moderat kompatiblen Elementen. Die beiden Granate haben auch das gleiche niedrige Fe/Mg-Verh?ltnis, welches auf eine peridotitische Quelle für die Fluide hinweist. Die Unterschiede in der H?ufigkeit von Neben- und Spurenelementen in den Granaten k?nnte auf verschiedene Entwicklung der Fluide zurückzuführen sein und wahrscheinlich nicht auf eine Herkunft der Fluide aus verschiedenen Quellen, wie Peridotiten oder Eklogiten.

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Received July 10, 1999;/revised version accepted November 8, 1999     

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

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

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

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

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Mit 4 Abbildungen     

Thermodynamics of (Fe2+, Mn2+, Mg, Ca)3− Al2Si3O12 garnet: a review and analysis

Summary The thermodynamic properties of garnets in the system (Fe²⁺, Mn²⁺, Mg, Ca)₃A1₂Si₃O₁₂ are reviewed. The thermodynamic properties of the three end-member garnets pyrope, almandine and grossular, including their volume, enthalpy of formation, entropy, compressibility and thermal expansion have been well determined. For spessartine enthalpy of formation and heat capacity at low temperatures are needed. Pyrope's unusual behavior in some of its properties is probably related to the presence of the small, light Mg cation, which has a large anisotropic thermal vibration. The thermodynamic mixing properties of the six binaries are also discussed. Good volume of mixing data exist now for all of the binaries, but much work is still required to determine the enthalpies and third-law vibrational entropies of mixing. It is shown that the magnitude of the positive deviations in the volumes of mixing is related to the volume difference between the two end-member components. It is probable that excess entropies, if present, originate at low temperatures below 200 K. Recent²⁹Si NMR experiments have demonstrated the presence of short-range ordering (SRO) of Ca and Mg in pyrope-grossular solid solutions. Short-range order will have to be considered in new models describing the entropies of mixing. Its possible presence in all garnet solid solutions needs to be examined. The mixing properties of pyrope-grossular garnets, which are the best known for any garnet binary, can, in part, be described by the Quasi-Chemical approximation, which gives insight into the microscopic interactions which determine the macroscopic thermodynamic mixing properties. Microscopic properties are best investigated by spectroscopic and computational approaches. Hard mode IR measurements on binary solid solutions show that the range of local microscopic structural distortion is reflected in the macroscopic volumes of mixing. The nature of The contents of this contribution was presented at the IMA Meeting in Toronto in August, 1998. It precedes issues of Mineralogy and Petrology containing thematic sets of IMApapers strain tiields and site relaxation needs to be studied in order to obtain a better understanding of the solid-solution process and energetics in garnet. Critical areas for future experimentation are also addressed.[/p]

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Eine kritische Zusammenstellung und Analyse der thermodynamischen Daten der (Fe²⁺, Mn²⁺, Mg, Ca)₃Al₂Si₃O₁₂ granate

Zusammenfassung In dieser Studie werden die thermodynamischen Eigenschaften der Granate im System (Fe²⁺,Mn²⁺, Mg, Ca)₃Al₂Si₃O₁₂ kritisch zusammengestellt. Die thermodynamischen Eigenschaften der drei Endglied-Granate Pyrop, Almandin und Grossular, einschließlich ihrer Volumina, Bildungswärmen, Entropien, Kompressibilitäten und thermischen Ausdehnungen wurden bereits hinreichend gut bestimmt. Dagegen müssen die Bildungswärme und Tieftemperatur-Wärmekapazität von Spessartin noch gemessen werden. Die Eigenschaften des Pyrops sind wahrscheinlich mit den großen anisotropen Schwingungen des kleinen, leichten Mg-Kations verbunden. Die thermodynamischen Mischungseigenschaften der sechs binären Mischkristallreihen werden ebenfalls diskutiert. Während die Mischungs-Volumendaten der binären Mischreihen gut bekannt sind, müssen ihre Mischungs-Enthalpien und Standard-Mischungsentropien noch ermittelt werden. Es wurde gezeigt, daß die Größe der positiven Exzeß-Volumina mit dem Volumen-Unterschied der zwei Endglied-Komponenten der jeweiligen Mischreihe verknüpft ist. Es ist wahrscheinlich, daß Exzeß-Entropien, wenn vorhanden, erst bei Tieftemperaturen unter 200 K auftreten. Neue²⁹Si NMR-Experimente belegen, daß in Pyrop-Grossular-Mischkristallen Nahordnung von Mg und Ca vorliegt. Der Effekt der Nahordnung muß in künftigen thermodynamischen Modellen berücksichtigt werden. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, alle Granat-Mischreihen auf mögliche Nahordnung hin zu untersuchen. Die Mischungseigenschaften der Pyrop-Grossular-Mischreihe, die von sämtlichen Granat-Mischreihen am besten bestimmt wurden, können teilweise mit dem Quasi-Chemical-Model beschrieben werden. Dieses Modell ermöglicht die Beschreibung der mikroskopischen Wechselwirkungen, die die makroskopischen thermodynamischen Eigenschaften bestimmen. Mikroskopische Eigenschaften werden am besten mit spektroskopischen Messungen und theoretischen Berechnungen untersucht. Hard-mode IR-Spektroskopie-Messungen an binären Mischreihen zeigen, daß die lokalen mikroskopischen strukturellen Verzerrungen in den makroskopischen Mischungs-Volumina widergespiegelt werden. Die Art der Spannungsfelder und Platz-Relaxationen muß detaillierter untersucht werden, um ein besseres Verständnis des Mischkristall-Bildungsprozsses und der Energetik der Granate zu erreichen. Darüber hinaus werden wichtige künftige Forschungsgebiete diskutiert.

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With 11 Figures     

Chemistry and mineralogy of podiform chromitite deposits,southern NSW,Australia: a guide to their origin and evolution

Summary Many small podiform chromitite deposits occur within two alpine-type serpentinite belts (of uncertain age) in southern NSW. Most of these deposits are enclosed in massive serpentinised chromite-rich dunite which cross-cuts primary layering within the main harzburgite body. In the western belt, the chromitites are all Cr-rich, whereas in the eastern belt there is a spectrum from Cr-rich to highly Al-rich chromitites, all of which have a fairly Complex geographic distribution. All of the chromitites are ophiolitic in character and the chemistry of both the chromitites and discrete chromite grains is reasonably Constant within a deposit, but varies widely between deposits. The REE concentrations are very low and lack any systematic geographic distribution. Most of the hromitites have an opholitic PGE signature, although some exceptions do occur and this is ascribed to localised remobilisation during serpentinisation. PIXE proton probe results show that the chromite grains are enriched, relative to the. serpentine fracture-fill, in Mn, Ni, Zn and Ga and depleted in As and Cu. Inclusions Completely enclosed within the chromite grains include Al-rich chromite, PGE-bearing nickel sulphides, palladian gold, forsteritic olivine, pargasitic amphiboles and a member of the gedrite/anthophyllite group. PGE-bearing fracture-fill phases include millerite, heazlewoodite, polydymite, chalcopyrite, trevorite, native gold, ruthenium, palladium and Ni₃Pt(?). Other fracture-fill phases include awaruite, magnetite, pentlandite, lizardite 6T, chrysotile 2M, antigorite, talc, clinochlore IIb, uvarovite garnet, diopside and ferritchromit. The chromitites were derived from a different magma than the peridotite and the present distribution of low Al, intermediate Al and high Al Chromitites reflects the spatial distribution of a progressively fractionating parental magma rather than different magmatic sources. Both the trace element and REE Chemistries of the chromitites yield little insight into the genesis of the chromitite pods and their distribution Could reflect either an inhomogeneous distribution in the parental magma or localised remobilisation during serpentinisation. During serpentinisation, PGE within the chromities and hostrock dunites and harzburgites were released, and precipitated within the crack seal breccia environment of the chromitites. Provided that the inclusions enclosed within the chromite grains formed in the presence of the same fluid as the chromite, this magmatic chromite and olivine forming liquid must have had a minor concentrated volatile-rich component. Subsequent serpentinisation of the chromitites was responsbile for the localised remobilisation of metals, PGE, S and the REE.

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Chemismus und Mineralogie von podiformen Chromitlagerstätten, Süd-NSW, Australien: Ein Schlüssel zu ihrer Entstehung und Entwicklung

Zusammenfassung Zahlreiche kleinere podiforme Chromitlagerstätten treten in zwei alpinotypen Serpinitingürteln unsicherer Altersstellung im südlichen NSW auf. Die meisten dieser Lagerstätten sind an serpentinisierte chromitreiche Dunite, die den primären Lagenbau der Harzburgitkörper durchsetzen, gebunden. Im westlichen Gürtel sind die Chromite Cr-reich, im östlichen reicht das Spektrum von Cr- bis Al-reichen Chromititen mit komplexer geographischer Verbreitung. Alle Chromitite zeigen ophiolitischen Charakter und die Zusammensetzung der Chromitite aber auch einzelner Chromitkörner ist relativ konstant innerhalb einer Lagerstätte. Sie variiert allerdings von Lagerstätte zu Lagerstätte. Die SEE Gehalte sind sehr niedrig. Eine systematische geographische Verteilung ist nicht erkennbar. Die meisten Chromitite zeigen ophiolitische PGE Verteilungsmuster, obwohl es auch Ausnahmen, die lokaler Remobilisation im Zuge der Serpentinisierung zugeschrieben werden müssen, beobachtbar sind. Ergebnisse von PIXE Protonensondenanalysen zeigen, daß die Chromitkörner im Vegleich zu den Serpentinitrißfüllungen an Mn, Ni, Zn und Ga angereichert und an As und Cu angereichert sind. Al-reiche Chromite, PGE-führende Nickelsulfide, Gold mit Palladium, Forsterit und pargasitische Amphibole, sowie Gedrit/Antophyllit sind als Einschlüsse in Chromit nachgewiesen. In PGE-führenden Rissen kommen Millerit, Heazlewoodit, Polydymit, Kupferkies, Trevorit, gedigenes Gold, Ruthenium, Palladium und Ni₃Pt(?) vor. Andere Phasen in diesen Rißfüllungen sind Awaruit, Magnetit, Pentlandit, Lizardit 6T, Chrysotil 2M, Antigorit, Talk, Klinochlor IIb, Uvarovit, Diopsid und Ferritchromit.Die Chromitite sind von einem anderen Magma als die Peridotite abzuleiten und die nunmehrige Verteilung von Al-armen bis Al-reichen Chromititen spiegelt die räumliche Verteilung eines fraktionierenden Ausgangsmagmas eher wider als unterschiedliche Magmenquellen. Spuren- und REE-Geochemie erlauben kaum Einblicke in die Genese der Chromititkörper. Ihre unregelmäßige Verteilung könnte entweder auf Inhomogenitäten des Ausgangsmagmas oder auf lokale Remobilisation im Zuge der Serpentinisierung zurückzuführen sein. Während der Serpentinisierung wurden PGEs in den Chromititen und dunitischen und harzburgitischen Nebengesteinen freigesetzt und in den ehromititischen crack-seal Brekzien wiederausgefällt. Unter der Annahme, daß sich die Einschlüsse in den Chromitkörnen in Gegenwart desselben Fluids wie die Chromite selbst gebildet haben, müssen die magmatischen Chromit- und olivinführenden Schmelzen mit einer volatilreichen Komponente koexistiert haben. Nachträgliche Serpentinisierung der Chromitite war für die lokale Remobilisation der Metalle, der PGEs, S und der REE verantwortlich.

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With 4 Figures     

Der Einfluß der mechanischen Zerkleinerung auf den Kalium-Gehalt von Biotitfraktionen

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, daß durch das Vermählen und Zerreiben von Biotiten Korngrößenfraktionen mit sehr unterschiedlichen Kaliumgehalten entstehen. Zuerst ist mit abnehmender Korngröße ein leichter Anstieg der Kaliumwerte in den Fraktionen 300–100 m ø zu verzeichnen, dann fallen sie in den Siebfraktionen unterhalb 100 m ø sehr stark ab.Die am stärksten differierenden Werte wurden beim Biotit des Granits von der Kösseine beobachtet, bei welchem die Fraktion 200–100 m ø einen Kaliumgehalt von 7,11±0,08 Gew.-% und die Fraktion <25 m ø einen Wert von 4,39±0,05 Gew.-% aufweist. Gerade dieser Biotit besitzt ein besonders starkes Defizit in der Schicht der 12-koordinierten Alkaliionen. Diese Schicht ist im Mittel nur mit 1,67 positiven Valenzen pro Elementarzelle besetzt, was einem Unterschuß von 16,5% entspricht.Es ist naheliegend, daß bei mechanischen Beanspruchungen die Glimmerschichten bevorzugt in den Bereichen solcher Fehlordnung und schwächerer chemischer Bindung auseinanderreißen. Stärker gestörte Gitterteile werden also schneller und leichter zerkleinert und gelangen beim Sieben in die feinen Kornfraktionen. Daher ergeben die stärker von ihren fehlerhaften Schichten befreiten mittleren Korngrößen die höchsten Kaliumwerte. Die großen, von der mechanischen Zerlegung noch nicht so intensiv erfaßten Kristalle haben ein wenig niedrigere Kaliumgehalte, während in den feinsten Fraktionen als Sammelplatz der instabileren Teilchen die niedrigsten Werte beobachtet werden.Die Untersuchungsergebnisse lassen vermuten, daß sich für andere Elemente, wie z.B. Na, Rb, Pb und Sr, ähnliche Fraktionierungseffekte durch die mechanische Aufbereitung, Korngrößenklassierung und Separation von Biotiten ergeben.

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As a result of grinding the potassium values of the divers size fractions of biotite were found to be very different. The fractions between 300 and 100 m grain size show the highest potassium contents. Below 100 m grain size K decreases very strong.The structural formulas of these biotites indicate deficits in alkali ion positions of mica lattice up to 16,5%. This might suggest that the smaller mechanic stability of a part of the biotite components is related to disordering of lattice domains. After grinding these disordered particles are concentrated in the fractions of minor grain sizes.

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Herrn Dr. W. Harre, Hannover, danke ich für zahlreiche Diskussionen und die Anfertigung der Kaliumanalysen.     

Geochemistry of ultramafic and calc-llkaline lamprophyres from the Lac Shortt area,Quebec

Summary Petrographic and geochemical data are presented for the Lac Shortt lamprophyre dyke swarm. The primary mineralogy in all samples has been largely destroyed either by alteration at the time of emplacement or by subsequent metamorphism. Most of the dykes are ultramafic lamprophyres. Extended trace element plots (ETP) for these dykes feature a characteristic double dome pattern, with one dome extending between Sr and Zr and the other between Zr and Yb. One ultramafic dyke was selected for detailed study. The ETP and rare earth element (REE) curves for the analyses of this dyke are essentially parallel, indicating the relative immobility of both groups of elements during the subsequent events. Significant correlation coefficients between the high field strength elements using phosphorus as representative of these elements, and the major element concentrations suggests that these were also relatively immobile. Pearce plots and principal component analyses reveal that olivine and apatite fractionation controlled the chemical variation across the control dyke. A plot of Nb anomalies against silica for Precambrian ultramafic and cafe-alkaline lamprophyres reveals two clear groupings—the former has no such anomalies in contrast to the latter which possesses this feature. A calc-alkaline lamprophyre dyke from the Lac Shortt Mine features significant Nb depletion on ETP suggesting that magmas with low Si0₂ content Si0₂ = 35.85 weight and chondrite normalized La = 1458) may be related to this catagory of lamprophyre.

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Geochemie von ultramaftschen und kalkalkalinen Lamprophyren aus dem Lac Shorn Gebiet, Quebec

Zusammenfassung Petrographische and geochemische Daten für den Lac Shortt Lamprophyr-Schwarm werden vorgelegt. Die primare mineralogische Zusammensetzung in allen Proben ist großteils entweder durch Umwandlung zur Zeit der Platznahme oder durch anschließende Metamorphose zerstört worden. Bei den meisten Gängen handelt es sich um ultramafische Lamprophyre. Extended trace element plots (ETP) für diese Gänge zeigen ein charakteristisches Double Dome Pattern, wobei ein Dom sich zwischen Sr und Zr und der andere zwischen Zr und Yb erstreckt. Ein ultramafischer Gang wurde für detaillierte Untersuchungen ausgewählt. Die ETP und seltenen Erdenkurven (REE) für die Analysen dieses Ganges sind im wesentlichen parallel, und weisen auf die relative Immobilität beider Elementgruppen während der anschließenden geologischen Entwicklung hin. Signifikante Korrelationskoeffizienten zwischen den Elementen großer Feldstärke, wobei Phosphor als repräsentativer Vertreter benützt wurde, und den Hauptelementgehalten zeigt, daß auch diese relativ immobil waren. Pearces Plots und Analysen der Hauptkomponenten zeigen, daß Olivin und Apatit-Fraktionierung die chemische Variation über einen Gang bestimmt. Ein Plot von Nb Anomalien gegen Kieselsäure für präkambrische ultramafische und kalkaline Lamprophyre zeigt daß diese in einer Gruppe vorhanden sind, in der anderen fehlen. Ein kalk-alkaliner Lamprophyrgang aus der Lac Shortt Mine zeigt signifikante Nb-Verarmung bei ETP; dies weist darauf hin, daß Magmen mit niedrigem Si0₂-Gehalt Si0₂ = 35,85 Gew.% und chondrit-normalisiertes La = 1458) mit dieser Art von Lamprophyren in Beziehung gesetzt werden können.

     

Post-orogenic history of mountain-ranges

Zusammenfassung Die Spätgeschichte der Gebirge umfaßt verschiedenartige Bewegungen, die zusammen mit der Abtragung die heutigen Gebirgsformen bestimmen. Zu diesen Bewegungen gehören späte Faltungen, Bruchbildung und differentielle Vertikalbewegungen (die sog. morphogene Phase der Orogenese).Vielfach fallen Orogen (mitsamt gefaltetem früheren Vorland) und topographisches Gebirge ungefähr zusammen (Alpennordrand), was auf einen Zusammenhang hinweist; auch wird öfters das Gebirge niedriger, wo das Orogen sich verbreitert und die Faltungsintensität abschwächt. Demgegenüber sind auch Segmente von Orogenen tief versenkt worden, zusammen mit nicht-orogenen Krustenteilen, anscheinend unabhängig von der früheren Orogenese (Mittelmeergebiet).Wie von der Geomorphologie angezeigt wird, ist das Ergebnis der post-orogenen Bewegungen (wobei Spätfaltung noch zur Orogenese gerechnet wird) öfters eine Abwechslung von breitwelligen Aufwölbungen und eingewölbten Längstalzonen, in denen in den Ostalpen Jungtertiärreste erhalten sind. Diese Gliederung folgt teils ganz bestimmten orogenen Zonen (Südrand der Kalkalpen, Veltlin usw.), was wieder auf einen Zusammenhang hinweist. Anderswo (Ostpyrenäen) verlaufen junge Senken schräg und quer zum orogenen Streichen, also gewissermaßen unabhängig davon.Die zeitliche Abfolge ergibt sich aus der sedimentologischen Zusammensetzung und den Diskordanzen der korrelaten Vorlandsedimenten, soweit diese datierbar sind. Zeitlich kann der morphogene Aufstieg eines Gebirges sich lange nach der Hauptorogenese ereignen (Pyrenäen: Pliozän bzw. Ende Eozän). Verschieden alte Teile eines Orogens können zusammen zur selben Zeit aufsteigen, was eine gewisse Selbständigkeit der morphogenen Bewegungen anzeigt. In vielen Gebirgen sind sie als plio-pleistozän datiert.Eine orogenetische Theorie muß imstande sein, auch die morphogenen Spätbewegungen zu erklären. Aufsteigen einer Wurzelzone als isostatische Kompensation der Abtragung genügt jedenfalls nicht als einzige Erklärung. Der Zusammenhang der Spätbewegungen mit post-orogenem Vulkanismus in vielen Gebirgen könnte ein Hinweis sein auf Mitwirkung magmatischer Prozesse. Der Einbruch großer Senkungsbecken (Mittelmeer) mit Schwereüberschuß und der damit zusammenhängende Aufstieg umgebender Gebirge, mehr oder weniger unabhängig vom orogenen Bau, ist schwieriger zu erklären.

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Introductory lecture for the chapter The Final Stage of Orogens, given at the 50th Anniversary Meeting of the Geologische Vereinigung, March 1960, at Würzburg.     

Oberkretazisches Kristallin an der Basis von Ophiolithen der Südägäis: Charakterisierung der Metamorphose-Fazies

Zusammenfassung Zur Charakterisierung der Metamorphose-Fazies des oberkretazischen Kristallins wurde ein Profil bei Lendas im Asterousia-Gebirge an der Südküste Kretas gewählt. Der Kristallin-Komplex besteht dort — vom Liegenden zum Hangenden — aus massigen Ortho-Amphiboliten, die neben Plagioklas und Magnesiohornblende Diopsid enthalten können, aus Cordierit-Granat-Sillimanit-Biotit-Gneisen sowie aus einer kalksilikatischen Serie mit salitischem Pyroxen, Pargasit, Magnesiohornblende, Cummingtonit, Granat der Grossular-Andradit-Reihe, Wollastonit und Skapolith. In die kalksilikatische Serie sind Anthophyllit, Tremolit, Olivin und Orthopyroxen führende Meta-Ultrabasite eingeschaltet.Die Mineralparagenesen in den vier klassischen Stoffbeständen — basaltisch, pelitisch, kieselig-kalkig, ultrabasisch — ermöglichen eine detaillierte Charakterisierung der Metamorphose-Fazies. An Hand dieser Paragenesen und der Mg/Fe²⁺-Verhältnisse in Cordierit und Granat wurden für die Metamorphose Temperaturen zwischen 650 und 700°C und Drucke zwischen 4 und 6 kbar abgeschätzt.

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Late Cretaceous metamorphites at the base of ophiolites in the southern aegean — characterization of the metamorphic facies

Summary Late Cretaceous metamorphites, investigated in a profile near Lendas/Asterousia Mountains (southern coast of Crete), consist of the following lithological units (from the base to the top): massive ortho-amphibolites, which may contain diopside besides plagioclase and magnesiohornblende; cordierite-garnet-sillimanite-biotite gneisses; calc-silicate rocks and marbles with salitic pyroxene, pargasite, magnesio-homblende, cummingtonite, grossular-andradite garnet, wollastonite, and scapolite. Meta-ultramafics with anthophyllite, tremolite, olivine, and orthopyroxene are intercalated with the calc-silicate series.The mineral parageneses in the four classic bulk rock compositions — basic, pelitic, siliceous-calcareous, and ultrabasic — afford an opportunity to characterize the metamorphic facies in detail. From these parageneses, and from the Mg/Fe²⁺ ratios of coexisting cordierite and garnet, temperatures between 650 and 700°C and pressures between 4 and 6 kbar have been estimated for the conditions of metamorphism.

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Mit 6 Abbildungen     

Genese und Paragenese der Minerale Chloritoid und Staurolith in den Ostalpen

Zusammenfassung Die Bildung der Paragenesen von Chloritoid und Staurolith ist nicht nur von den Druck-und Temperaturbedingungen bei der Metamorphose abhängig, sondern auch weitgehend vom Chemismus der Ausgangsgesteine. Es werden die Vorkommen dieser Paragenesen im österreichischen Anteil der Ostalpen beschrieben und ihr Mineral bestand und Chemismus angegeben. Das chemisch bedingte Bildungsfeld des Stauroliths ist weiter ausgedehnt als das des Chloritoids; das erklärt die relativ größere Häufigkeit des Stauroliths. Wenn Biotit nicht vorhanden ist, kann angenommen werden, daß die betrachtete Paragenese im Gleichgewicht gebildet wurde, bei Vorhandensein von Biotit handelt es sich um rückschreitende Metamorphose. Die Ausbildung der Umwandlung von Spinell in Chloritoid konnte bewiesen werden.

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Genesis and paragenesis of the minerals chloritoid and staurolite in the Eastern Alps

Summary The formation of the paragenesis of chloritoid and staurolite depends not only on pressure and temperature during metamorphism, but also on the chemical composition of the parent rocks. The occurrences in the Austrian parts of the Eastern Alps are described. Their mineralogical and chemical composition is given. The chemical influenced field of formation of staurolite is bigger than that one of chloritoid. This proves that staurolite bearing rocks are more frequent than chloritoid bearing rocks. If biotite is not present in the rock, one may assume, that the paragenesis was built in equilibrum. If biotite is present, retrograd metamorphism may be assumed. Formation of the paragenesis of spinel and chloritoid is described.

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Mit 4 Abbildungen     

Coexisting biotite and muscovite: An example from a Moinian mica schist at Glenfinnan,Scottish Highlands

Summary Moscovite-biotite intergrowths from Moinian mica schist at Glenfnnan probably represent a pair that grew under conditions of a thermodynamic equilibrium, at a temperature of 730 (± 50) °C and a pressure of 7.8 (± 1.0) kbar. Both micas and garnet are characterized by full chemical analyses and some physical data (density, unit-cell parameters). Precession photographs of five crystals show that there is a fxed crystallographic orientation between muscovite and biotite, with c* of both parallel and thehOl _MS net overlapping withh3hl _B1, 3hl _B1 orh0l _B1. Pairs of dioctahedral micas in association with trioctahedral deserve more attention, because they may help in understanding petrological histories of igneous and metamorphic rocks. The Fe²⁺ -(Li, Al)-Mg projection and a moscovite-phlogopite-annite plot appear useful in assessing whether or not pairs of coexisting micas came to a thermodynamic equilibrium.

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Koexistierender Biotit und Muskovit: ein Beispiel aus dem Moine-Glimmerschiefer von Glenfinnan, Schottisches Hochland

Zusammenfassung Muskovit-Biotit-Verwachsungen aus dem Moine-Glimmerschiefer von Glenfinnan stellen Paare dar, die unter Bedingungen thermodynamischen Gleichgewichtes bei 730 (± 50) °C und 7.8 (± 1.0) kbar kristallisierten. Glimmer und Granat werden mit chemischen Analysen und einigen physikalischen Daten (Dichte, Gitterkonstanten) dokumentiert. Präzessionsaufnahmen von fünf Kristallen zeigen, daß es eine gesetzmäßige kristallographische Orientierung zwischen Muskovit und Biotit gibt, wobei für beide c* parallel ist und dieh0l _MS Netze sich überlappen mith3hl _B1, 3hl_B1 oder Will. Paare von dioktaedrischen Glimmern in Assoziation mit trioktaedrischen Glimmern bedürfen größerer Aufmerksamkeit weil sie zum Verständnis der petrologischen Geschichte von magmatischen und metamorphen Gesteinen beitragen können. Die Fe²⁺-(Li, Al)-Mg Projektion und ein Muskovit-Phlogopit-Annit-Diagramm können dazu beitragen, die Frage zu klären, ob Paare koexistierender Glimmer in ein thermodynamisches Gleichgewicht gelangt sind.

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With 4 Figures     

Das Problem des Alkalihaushalts im Orogen

Zusammenfassung Das geochemische Verhalten der Alkalien wurde untersucht an Hand von Beispielen magmatischer, metamorpher und anatektischer Gesteine. Bei der Metamorphose fest fest verhält sich der Alkaligehalt bis in relativ hochtemperierte Bereiche im wesentlichen konservativ. Eine Alkalimigration auf größere Erstreckung tritt ein bei Stoffmobilisierung durch hydrothermale Lösungen oder Bildung anatektischer Schmelzen. Das Problem der Na-Lücke wird diskutiert und dabei auf den primär hohen Na-Gehalt vieler Biotit-Plagioklas-Gneise hingewiesen. Die Alkaliverteilung im Orogen kann nicht einaktig erklärt werden. sondern sie setzt sich zusammen aus einer komplizierten Folge verschiedenartiger, zum Teil sogar gegenläufiger Akte.     

Sedimente und Mikrofaunen im Bereich der Grenzschwelle Zweier Ozeanischer Räume,Dargestellt an Einem Schnitt Über den Island-Färöer-Rücken (Nordatlantischer Ozean Rosengarten — Europäisches Nordmeer)

Zusammenfassung Der Begriff der Grenzschwellen ozeanischer Räume wird definiert und zunächst ihre Bedeutung für die Ausbildung der Beckenfazies dargelegt. Anschließend wird an Hand eines Schnittes über die Färöer-Island-Schwelle gezeigt, daß unter bestimmten hydrographischen Bedingungen auch die Faziesverhältnisse in Schwellenbereichen durch den durch die Dichteunterschiede bedingten Wasseraustausch zwischen zwei ozeanischen Räumen nachhaltig beeinflußt werden können. Es ergibt sich, daß sogar in Wassertiefen von 2000 m und mehr — lediglich als Folge von Überströmungsvorgängen — die Möglichkeit zur Bildung von sandigen Ablagerungen gegeben ist. Nicht jeder Sand des tiefen Wassers braucht demnach durch turbidity currents zu seinem Absatzort verfrachtet zu sein.Der mikrofaunistische Inhalt der Sedimente wird angegeben und in Verbindung mit den hydrographischen Verhältnissen — insbesondere den Temperatur-schwankungen im Grenzbereich zwischen dem kalten subarktischen und dem warmen nordatlantischen Wasser — betrachtet.