Das Problem Akmit-Ägirin

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde erneut die Frage nach dem Zusammenhang zwischen der Farbe der Natriumeisenpyroxene und ihrer chemischen Konstitution aufgeworfen. Da die früheren Versuche, diese Frage auf analytischem Wege zu lösen, nicht zum Ziele geführt hatten, wurde hier das reine Endglied NaFe^IIIISi₂O₆ synthetisch hergestellt; in weiteren Versuchen wurden Na und Fe³⁺ durch andere Ionen zu einem kleinen Teil ersetzt und der Einfluß auf die Farbe ermitteltEs wurden Versuche durchgeführt, bei denen Na durch Ca oder Cd, Fe³⁺ durch Mg, Mn²⁺, Fe²⁺, Co, Ni oder Zn ersetzt wurde; bei weiteren Versuchen wurde anstelle von Fe³⁺ zu einem kleinen Teil sowohl eines der obengenannten 2wertigen Ionen als auch Ti⁴⁺ oder Zr⁴⁺ eingebaut. Die erhaltenen Mischkristalle wurden optisch und röntgenographisch untersucht.Zur näheren Charakterisierung dieser Mischglieder wurde in einer Reihe von Schliffen das Absorptionsspektrum in verschiedenen kristallographischen Richtungen bestimmt und mit den ebenfalls aufgenommenen Absorptionskurven von natürlichen Ägirinen verglichen.Auf Grund der synthetischen Versuche werden folgende Definitionen vorgeschlagen: Die Namen Akmit und Ägirin sollen weiterhin für Natriumeisenpyroxen nebeneinander beibehalten werden, wobei die Abgrenzung gegenüber Ägirinaugit gemäß dem Vorschlag vonTröger (2) vorgenommen werden kann. Für die Unterscheidung der beiden Varietäten soll gemäß den bisherigen Gepflogenheiten die Farbe maßgebend sein.Das reine Endglied NaFe^IIISi₂O₆ ist braun und muß deshalb als Akmit bezeichnet werden.Ferner sind mit Akmit die Mischkristalle zu bezeichnen, bei denen das Fe³⁺ durch Mn ersetzt ist, da auch diese Glieder braune Farbe aufweisen; die Ansicht vonGrout konnte also durch synthetische Versuche bestätigt werden.Die grüne Farbe der Ägirine in RichtungX undY wird durch die gleichzeitige Anwesenheit von 2- und 3wertigem Eisen hervorgerufen, so daß als Ägirin diejenigen Mischkristalle zu bezeichnen sind, bei denen 3wertiges Eisen durch zwertiges ersetzt ist. Der Einfluß des 2wertigen Eisens überwiegt dabei gegenüber dem Einfluß anderer Ionen.Das häufigere Auftreten des Ägirin gegenüber Akmit hat also seine Ursache darin, daß in der Natur 2wertiges Eisen praktisch stets vorhanden ist.Die Gitterkonstanten von Akmit und Ägirin sind im Bereich der hier erzielten Meßgenauigkeit gleich und wurden wie folgt bestimmt:a = 9,66 Åb = 879 Åc = 5,26 Å = 72,7 °Die Arbeit wurde gefördert durch eine Spende keramischen Materials zum Bau der Versuchsöfen, wofür ich auch an dieser Stelle der Fa. Stemag in Lauf meinen Dank aussprechen möchte.Der Fa. Elchem in Nürnberg danke ich für die Durchführung der Spektralanalysen sowie für die Anfertigung einer Aufnahme mit der Guinier-Kammer.Ferner danke ich dem Institut für Anorganische Chemie der Universität Erlangen für Überlassung, bzw. Anfertigung einiger Substanzen.     

Influence of temperature and composition on Mg-Fe2+ intracrystalline distribution in olivines

Summary Microprobe analyses and X-ray crystal structure refinement of terrestrial and lunar olivines are compared, in order to investigate the influence of temperature and composition on Mg-Fe²⁺ distribution between M1 and M2 sites.Quenching and heating experiments show that, for the same composition, a temperature increase causes an increase in the (Fe²⁺/Mg)_M1/(Fe²⁺/Mg)_M2 ratio (K_D. Such experiments also demonstrate that the intracrystalline Mg-Fe²⁺ ordering in Ml and M2 sites is very fast and the calculated KD values therefore depend on cooling rate (C.R.), i.e., high K_D values = high CR.. On the other hand, for the same cooling rate and temperature, Fe-rich olivine has a KD value higher than that of Mg-rich olivine, since Fe²⁺ is preferentially ordered in M1 site. Oxygen fugacity variations (QFI and QFM buffers) do not appreciably influence K_D.The closure temperature of Mg-Fe²⁺ ordering between M1-M2 sites of olivine is probably lower than that estimated for orthopyroxene (c. 550–600°C; Saxena et al., 1989), owing to a lesser degree of non-equivalence between MI and M2 sites. The highest temperature that can be detected by KD values of natural olivines is 700–800 °C.

---

Einfluß von Temperatur und Zusammensetzung auf die Mg-Fe²⁺ Verteilung in Olivin

Zusammenfassung Mikrosondenuntersucbungen und Strukturverfeinerungen an terrestrischen und lunaren Olivinen werden verglichen, um den Einfluß von Temperatur und Zusammensetzung auf die Mg-Fe²⁺ Verteilung in der MI und M2 Position zu untersuchen. Experimentelle Untersuchungen belegen, daß bei gleichbleibender chemischer Zusamensetzung, eine Temperaturzunahme eine Zunahme im KD Verhältnis (Fe²⁺ /Mg)_M1/(Fe²⁺/M9)_M2 bedingt. Diese Experimente zeigen weiters, daß die Ordnung der Mg-Fe²⁺ Kationen im Gitter in den M 1 und M2 Positionen sehr rasch erfolgt und die berechnete K_D Werte daher von der Abkühlungsrate (C.R.) abhängen; z. B. hohe K_D-Werte = hohe C. R.Andererseits hat bei gleicher Abkühlungsrate und Temperatur Fe-reicher Olivin einen höheren K_D Wert als Mg-reicher Olivin, da Fe²⁺ bevorzugt in die M1 Position eingebaut wird. änderungen in der Sauerstoff-Fugazität (QFI und QFM Buffer) beeinflussen die K_D Werte unwesentlich.Die Schließungstemperaturen für die Mg-Fe²⁺ Ordnung zwischen der M1 und M2 Position in Olivin sind wahrscheinlich niedriger als die von Orthopyroxen (ca. 550–600°C;Saxena et al., 1989); dies wird mit einem niedrigeren Grad an non-equivalence von Ml und M2 erklärt. Die höchsten Temperaturen, die an Hand der K_D-Werte an natürlichen Olivinen bestimmt wurden liegen bei 700–800°C.

---

---

With 2 Figures     

Piemontite from the manganiferous hematite ore deposits in the Tokoro Belt,Hokkaido, Japan

Summary Piemontites occur in manganiferous hematite ore deposits and radiolarian chest in the Nikoro Group, Tokoro Belt, eastern Hokkaido, Japan. The piemontite-bearing chest and ore bodies have suffered low-grade metamorphism of high pressure intermediate type. In ore bodies, piemontite forms veinlets with quartz and/or pumpellyite-(Mn²⁺) containing Mn³⁺ in Y site. In chest, piemontite occurs not only in veinlets but also in radiolarian tests with pumpellyite-(Mn²⁺). The mineral assemblages characterized by piemontite, pumpellyite-(Mn²⁺), okhotskite, hematite and bixbyite indicate that chest and ore deposits were metamorphosed under extremely highfO₂ condition. Some piemontites in ores contain as much as 1.12 Mn³⁺, and the sum of Mn³⁺ and Fe³⁺ attains 1.46 per formula unit, whereas piemontites in chest contain less (Mn³⁺ + Fe³⁺). This difference in compositions may essentially be ascribed to the difference in the host rock compositions. On the other hand, Mn³⁺ and Fe³⁺ contents of piemontites in ores vary considerably by Al (Mn³⁺, Fe³⁺) and Mn³⁺ Fe³⁺ substitutions. This phenomenon may be interpreted in terms of the local availability of Mn³⁺ and Fe³⁺ in the host rocks.The low-temperature stability limit of piemontite is evaluated from the relations between piemontite and pumpellyite and from the estimated P-T conditions of piemontite crystallization in chert and ore deposits.

---

Piemontit aus den manganreichen Hematit-Lagerstätten des Tokoro-Gürtels, Hokkaido, Japan

Zusammenfassung Piemontite treten in manganführenden Hämatitlagerstätten und Radiolariten in der Nikoro-Gruppe des Tokoro-Gürtels, Ost-Hokkaido, Japan; auf. Die Piemontit-füh-renden Radiolarite und Erzkörper zeigen eine niedrig temperierte (Low-grade Bereich), Hochdruck (intermediate-type)-Metamorphose. In den Erzkörpern bildet Piemontit Gänge zusammen mit Quarz und/oder Mn³⁺ (in der Y-Position)-führendem Pumpellyit-(Mn²⁺). In den Radiolariten tritt Piemontit nicht nur in Gängen, sondern auch zusammen mit Pumpellyit-(Mn²⁺) in Radiolarien auf. Die Mineralparagenese Piemontit, Pumpellyit-(Mn²⁺), Okhotskit, Hämatit und Bixbyit deutet darauf hin, daß die Radiolarite und Erzlagerstätten unter hohenfO₂-Bedingungen metamorphisiert worden sind.In den Erzkörpern enthalten einige Piemontite bis zu 1.12 Mn³⁺ und die Summe von Mn³⁺ und Fe³⁺ erreicht 1.46 pro Formeleinheit. Die Piemontite in den Radiolariten zeigen geringere Mn³⁺ + Fe³⁺ Gehalte. Diese Unterschiede in der Zusammensetzung sind auf die unterschiedlichen Trägergesteine zurückzuführen. Außerdem variieren die Mn³⁺ und Fe³⁺-Gehalte der Piemontite in den Erzkörpern deutlich auf Grund der Substitution von Al (Mn³⁺, Fe³⁺) und Mn³⁺ Fe³⁺. Dieses Phänomen kann durch die lokale Verfügbarkeit von Mn³⁺ und Fe³⁺ im Trägergestein interpretiert werden.Die niedrige Temperatur-Stabilität von Piemontit kann durch die Assoziation Piemontit-Pumpellyit und durch die bestimmten P-T-Bedingungen der Piemontit-Kristallisation in den Radiolariten und Erzlagerstätten abgeschätzt werden.

     

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

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

---

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

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

---

---

With 9 Figures     

Niobian and zincian ilmenites in syenites from Cape Ashizuri, Southwest Japan

Summary Ilmenite in alkali feldspar quartz syenite from Cape Ashizuri contains up to 4.4 wt.% Nb₂O₅. Niobium substitutes for Ti in the octahedral site of the ilmenite structure. Substitution of Nb for Ti may involve a coupled exchange to maintain charge balance, and an exchange of 2Nb + 2Fe³⁺ = 3Ti + 2Fe²⁺ is advocated. An Fe-Ti oxide geothermometer obtained from mineral pairs of granular and lamellar intergrowths indicates a subsolidus re-equilibration temperature of 510–640 °C andfO₂ between the FMQ and MW-buffers, implying that it is very undersaturated with respect to water. On the other hand, Zn-ilmenite, containing up to 5.4 wt.% ZnO, occurs in miarolitic cavities in peralkaline rhyolite which cuts the quartz syenite. The Zn-ilmenite is one of the last crystalline phases of the Ashizuri magmatic activities under volatile-rich conditions. Nb-oxides, such as fergusonite, samarskite, columbite and a pyrochlore-like mineral, are Ta- and Mn-poor, which corresponds to those of less-fractionated rocks of anorogenic alkali granite and pegmatitic granite in the continental situation. Ta- and Mn-poor Nb-oxides in F- and Li-rich alkaline felsic magmas such as the Ashizuri syenites are unusual; this may be related to a rapid emplacement and cooling of mantle-derived small-volume magma in the island are situation.

---

Nb- und Zn-Ilmenite in Syeniten von Cap Ashizuri, Südwest-Japan

Zusammenfassung Ilmenit in Alkalifeldspat-Quarz-Syenit von Cap Ashizuri enthält bis zu 4,4 Gew. % Nb₂O₅. Niob ersetzt Ti in der oktaedrischen Position der Ilmenit-Struktur. Substitution von Nb für Ti erfolgt über einen gekooppelten Austausch zum Erhalt der Ladungsgleichgewichte und hier wird der Austausch von 2Nb + 2Fe³⁺ = 3Ti + 2Fe²⁺ vorgeschlagen. Ein Fe-Ti-Oxid Geothermometer auf der Basis von Mineral-Paaren körniger und lamellarer Verwachsungen weist auf Subsolidus Re-Equilibrationstemperaturen von 510 bis 640 °C undfO₂ zwischen den QFM und MW-Puffern hin. Dies bedeutet Wasser-Untersättigung. Andererseits kommt Zn-Ilmenit mit bis zu 5,4 Gew.% ZnO in miarolitischen Hohlräumen in peralkalinem Rhyolit vor, der den Quarzsyenit durchschlägt. Der Zn-Ilmenit ist einer der am spätesten gebildeten kristallinen Phasen der magmatischen Aktivitäten von Ashizuri, bei Bedingungen, die an volatilen Phasen reich sind. Nb-Oxide, wie zum Beispiel Fergusonit, Samarskit, Columbit und ein Pyrochlor-ähnliches Mineral sind Ta- und Mn-arm; dies entspricht weniger fraktionierten Gesteinen aus dem Bildungsberich anorogener Alkali-Granite und pegmatitischer Granite in einer kontinentalen Situation. Ta- und Mn-arme Nb-Oxide in F- und Li-reichen alkalischen felsischen Magmen, wie die Ashizuri Syenite, sind ungewöhnlich; dies mag mit rascher Platznahme und Abkühlung von kleinen Volumina von Magmen, die aus dem Mantel stammen, in einer Inselbogen-Situation zusammenhängen.

---

---

With 6 Figures     

The oxidation state of lamproitic magmas

Summary Olivine leucitites from the Gaussberg volcano, Antarctica are primitive members of the lamproite group of ultrapotassic rocks. They are glass rich, have an Mg number of around 70, and carry spinel lherzolite xenoliths. Liquidus phase fields and compositions were studied experimentally at atmospheric pressure with controlled oxygen fugacities. Chrome-spinels occur as inclusions in olivines in the natural rock, but it was necessary to add Cr₂O₃ to the experiments to stabilize spinels at the liquidus, indicating that some fractionation of spinel has almost certainly occurred.Experimental results show thatfO₂ conditions of crystallization can be characterized by ferric value (100 Fe³⁺/(Fe³⁺+Fe²⁺)) of spinel, ferric iron content of leucite, and Mg-number (100 Mg/(Mg+Fe²⁺)) of olivine. The results demonstrate that the liquidus phases of the Gaussberg rocks crystallized atfO₂ slightly below that of the NNO buffer. Application of the results to other lamproites indicates that they began to crystallize at oxygen fugacities varying from well above NNO (Leucite Hills) to around MW (West Kimberley and the Spanish fortunites). The Gaussberg olivine leucitite contains leucite cores poor in ferric iron with rims richer in ferric iron, indicating oxidation during emplacement. The ferric value of spinel is very sensitive to changes in oxygen fugacity and recognizing that some lamproitic magmas are known to contain diamonds, it may prove to be useful as a diamond survival indicator. The preservation of diamonds in lamproitic rocks will depend critically onfO₂: diamonds are not likely to be preserved in rocks which reach the surface as liquids atfO₂ near NNO or above.

---

Der Oxidationsgrad lamproitischer Magmen

Zusammenfassung Die Olivin-Leuzitite vom Gaussberg Vulkan, Antarktis, gehören zu den primären Gliedern der Lamproit-Gruppe der ultra-kalireichen Gesteine. Sie sind reich an Glas, weisen Mg-Werte um 70 auf, und führen Spinell-Lherzolith Xenolithe. Die Liquidus-Phasengleichgewichte bei Atmosphärendruck unter kontrollierten Sauerstoff-Partialdruckbedingungen wurden untersucht. Um Chromit als Liquidusphase zu stabilisieren, war es erforderlich, Cr₂O₃ zu den experimentellen Zusammensetzungen hinzuzufügen, obwohl Chromspinell als Einschluß in Olivin in den Ausgangsgesteinen auftritt; dies deutet eine Spinell-Franktionierung an.Die Resultate zeigten, daß diefO₂-Bedingungen bei der Kristallisation durch das Fe³⁺-Verhältnis (100 Fe³⁺/(Fe³⁺+Fe²⁺)) im Spinell, durch den Fe³⁺-Gehalt im Leuzit, und durch den Mg-Wert (100 mg/(Mg+Fe²⁺)) im Olivin charakterisiert sind. Die Liquidusphasen der Gaussberg Gesteine kristallisierten beifO₂-Bedingungen etwas unterhalb NNO. Die Anwendung der Resultate auf andere Lamproite zeigt, daß diese unter Sauerstoff-Partialdruckbedingungen kristallisierten, die von oberhalb NNO (Leucite Hills) bis etwa MW (West Kimberley und die Spanish Fortunites) variierten. Der Gaussberg Olivin-Leuzitit enthält Leuzitkristalle mit deutlicher Zonierung; die Kernbereiche sind arm an dreiwertigem Eisen, während die Randzonen deutlich an Fe³⁺ angereichert sind. Dies weist auf eine Oxidation des Magmas während der Platznahme hin. Das Fe³⁺-Verhältnis der Spinelle ist sehr empfindlich gegenüber Änderungen des Sauerstoff-Partialdruckes; da einige lamproitische Magmen Diamanten führen, könnte sich dieses als ein sinnvoller Indikator für eine mögliche Diamantführung erweisen. Die Überlebensfähigkeit von Diamanten in lamproitischen Gesteinen wird sehr stark abhängig sein vonfO₂: Magmen, die die Oberfläche unterfO₂-Bedingungen entsprechend NNO oder darüber erreichten, werden keine Diamanten mehr erhalten.

---

---

With 7 Figures     

The Petrography and composition of phlogopite micas from the Blue Ball Kimberlite,Arkansas: A record of chemical evolution during crystallization

Summary The Blue Ball kimberlite, Scott County, Arkansas, contains between 23 and 36 modal % phlogopite. Phlogopite is present as phenocrysts, a groundmass phase, and as coronas around serpentinized olivine phenocrysts. Intermediate and reverse pleochroism, seen in phenocryst cores and the majority of groundmass phlogopites, can be correlated with the mineral chemistry. Reverse pleochroism, exhibited by phenocryst rims, rare groundmass grains, and phlogopites forming coronas around olivine, is generally accompanied by an increase in total Fe (as FeO) and a decrease in Al₂ O₃. Analyses of those phlogopites whoch exhibit reverse pleochroism have high cation totals, indicative of the presence of Fe³⁺. We suggest that these pleochroic schemes are a function of Fe³⁺ in the tetrahedral site, which is expressed in terms of T = [8 - (Si + Al)]. All Blue Ball phlogopites have positive values for T, but reverse pleochroism is found only when T > 0.6, indicative of increased Fe³⁺ in the residual magma. It is concluded that phlogopite was on the liquidus throughout practically all of the kimberlite crystallization, because of the wide range in phlogopite compositions and the general decrease in Ba from micas exhibiting intermediate to reverse pleochroism. Variations of MG #, Ti, Ba, Si, and Al within the phlogopites have been used to trace the crystallization of other phases present in the kimberlite, namely olivine and spinel (chromite and titanomagnetite). Olivine was an early crystallizing phase, causing a decrease in MG # and Si, and an increase in Ti and Al in the phlogopites, a reflection of residual magma composition. Minor chromite also crystallized at this time, but was not of sufficient quantity to override the effect of olivine fractionation on the residual magma. Widespread Titano-magnetite crystallization occurred as olivine fractionation ceased, causing an increase in MG # and Si, and a decrease in Ti and Al. By examining these chemical variations with T, the evolution of the Blue Ball kimberlite has been determined.

---

Petrographie und zusammensetzung phlogopitischer Glimmer aus dem Blue Ball Kimberlit, Arkansas: chemische evolution während der kristallisation

Zusammenfassung Der Blue Ball Kimberlit, Scott County, Arkansas, enthält zwischen 23 und 36% Phlogopit (modal). Dieser kommt in idiomorphen Kristallen, als Grundmasse, und als Coronas um serpentinisierte Olivinkristalle vor. Verschiedene Arten von Pleochroismus, die man in den Kernen von Kristallen und in der Mehrzahl der Phlogopite in der Grundmasse erkennen kann, lassen sich mit der Mineralehemie korrelieren. Reverser Pleochroismus ist an den Rändern von Kristallen, selten in Grundkörnern der Grundmasse, und in Phlogopiten die Coronas in Olivin bilden, zu beobachten. Diese Erscheinung wird im allgemeinen von einer Zunahme des Gesamt-Eisens (als FeO) und einer Abnahme der Al₂ O₃-Gehalte begleitet. Analysen jener Phlogopite, die reversen Pleochroismus zeigen, haben hohe Gesamtwerte an Kationen und dies weist auf die Anwesenheit von Fe³⁺ hin. Wir interpretieren diesen Pleochroismus als eine Funktion des Fe³⁺ in der Tetraeder-Position, die sich als T = 8 - (Si + Al) ausdrücken läßt. Alle Phlogopite von Blue Ball haben positive Werte für T, aber reverser Pleochroismus tritt nur dort auf, wo T > 0.6, was widerum auf eine Zunahme von Fe³⁺ im residualen Magma hinweist. Phlogopit war praktisch während der gesamten Kristallisation des Kimberlits am Liquidus, und diese Annahme wird auch durch das weite Feld der PhlogopitZusammensetzungen und durch die allgemeine Abahme der Ba-Gehalte in Glimmern mit intermediärem bis reversem Pleochroismus unterstützt. Variationen von MG #, Ti, Ba, Si und Al in den Phlogopiten wurden benutzt, um die Kristallisation von Olivin und Spinellen (Chromit und Titanomagnetit) zu verfolgen. Olivin hat früh kristallisiert und führte zu einer Abnahme von MG# und Si und einer Zunahme von Ti und Al in den Phlogopiten. Auch kleinere Mengen von Chromit kristallisierten zu dieser Zeit, dies war jedoch nicht ausreichend, um den Effekt der Olivin-Fraktionierung auf die Restschmelze aufzuheben. Titanomagnetit-Kristallisation setzte mit aufhörender Olivinfraktionierung ein und führte zu einer Zunahme von Mg und Si und einer Abnahme von Ti und Al. Eine Überprüfung der chemischen Variationen und Vergleich mit T Werten tragen wesentlich zur Kenntnis der Evolution des Blue Ball Kimberlites bei.

---

---

With 8 Figures     

Crystallization trends of pyroxenes from alkaline subvolcanites of Punta delle Pietre Nere (Gargano,Southern Italy)

Summary The results of microprobe analyses of clinopyroxenes from alkaline melasyenites and layered melagabbros, produced by intra-plate magmatism of Paleocene age at Punta delle Pietre Nere, are here given and discussed.The analysed pyroxenes range from diopsidic to acmite-rich compositions.The first crystallized pyroxenes (diopside) show Al^VI contents suggesting shallow depths of crystallization. In addition pyroxenes from melasyenite and those from melagabbro display different Cr contents, Al/Ti and Mg/(Mg+Fe²⁺+Fe³⁺) ratios confirming their crystallization from melts produced by different parental liquids.Diopsides and salites show an overall trend towards high Al, Ti and Fe³⁺, suggesting that the crystallization occurred under decreasing SiO₂/Al₂O₃ ratios and under relatively highpH₂O–pO₂ conditions.Pyroxenes from the Pietre Nere melasyenite show a progressive variation towards acmite rich compositions at Mg/(Mg+Fe²⁺+Fe³⁺) lower than 0.5; those from the layered melagabbro, instead, show a continuous enrichment in Ca Fe³⁺ AlSiO₆. This different behaviour is due to the co-crystallization, with the latest pyroxenes, of phases with different K/Na and Si/Al ratios.

---

Kristallisations-Tendenzen der Pyroxene aus Alkali-Subvulkaniten auf Punta delle Pietre Nere (Gargano, Süditalien)

Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse der Mikrosonden-Untersuchungen von Klinopyroxenen aus Alkali-Melasyeniten und schichtigen Alkali-Melagabbros, die durch Intra-plate-Magmatismus paläozenen Alters auf Punta delle Pietre Nere entstanden sind, beschrieben und erörtert.Die untersuchten Pyroxene reichen von diopsidischen bis zu Akmit-reichen Zusammensetzungen.Die zuerst kristallisierten Pyroxene (Diopsid) zeigen Al^VI-Gehalte, die auf geringe Tiefe des Kristallisationsvorganges hinweisen. Dazu zeigen die Pyroxene aus dem Melasyenit und aus dem Melagabbro unterschiedliche Cr-Gehalte; die Al/Ti- und Mg/(Mg+Fe²⁺+Fe³⁺)-Verhältnisse bestätigen deren Kristallisation aus Schmelzen, die aus unterschiedlichen Ursprungsmagmen stammen.Die Diopside und Salite zeigen eine einheitliche Tendenz zu hohem Al-, Ti- und Fe³⁺-Gehalt; dies deutet darauf hin, daß die Kristallisation unter abnehmenden SiO₂/Al₂O₃-Verhältnissen und unter relativ hohenpH₂O–pO₂-Bedingungen stattfand.Die Pyroxene aus dem Punta delle Pietre Nere-Melasyenit zeigen eine zunehmende Änderung zu Akmit-reichen Zusammensetzungen bei weniger als 0,5 Mg/(Mg+Fe²⁺+Fe³⁺); die Pyroxene aus dem schichtig differenzierten Melagabbro zeigen dagegen eine allmähliche Zunahme von CaFe³⁺AlSiO₆. Dieses unterschiedliche Verhalten rührt daher, daß Mineralphasen mit unterschiedlichen K/Na- und Si/Al-Verhältnissen zugleich mit den zuletzt gebildeten Pyroxenen kristallisierten.

---

---

With 6 Figures     

Mineralreaktionen und Metamorphosebedingungen in Metapeliten des westlichen Schneebergerzuges und des angrenzenden Altkristallins (Ötztaler Alpen)

Zusammenfassung Der Grad der frühalpinen Metamorphose im Schneebergerzug und angrenzenden Altkristallin ist charakterisiert durch die beginnende Stabilität von posttektonisch gewachsenem Staurolith und Disthen am Nordrand des Schneebergerzuges. Das erste Auftreten von Staurolith ist durch erhöhten ZnO-Gehalt im Gestein kontrolliert, der im Staurolith mit maximal 5,6 Gew.% konzentriert ist. Erst südlich des Schneebergerzuges werden die Temperaturbedingungen der disk ontinuierlichen Mineralreaktion Granat + Chlorit + Muskovit = Staurolith + Biotit + Quarz + H₂O überschritten. Die Staurolithbildung in paragonitreichen Schiefern wird der Mineralreaktion Paragonit + Chlorit + Quarz = = Staurolith + Albit + H₂O zugeschrieben.Die häufige stabile Paragenese Paragonit + Quarz im chemisch reinen System limitiert die Maximaltemperaturen der frühalpinen Metamorphose mit einer thermodynamisch berechneten Temperatur von 570°C (5 kb). Mischkristallbildung, die im Albit stärker ist als im Paragonit und Verdünnung der Gasphase in Graphit-haltigen Gesteinen führte zur Instabilität von Paragonit und Quarz bei deutlich tieferen Temperaturen. Der Mg/Fe-Verteilungskoeffizient zwischen Granat und Biotit in bivarianten Paragenesen des Schneebergerzuges wird um einen Wert von 0,003 pro Mol.% Grossularkomponente im Granat erniedrigt.Die Verteilungskoeffizienten werden für diese Beeinflussung korrigiert und ergeben Gleichgewichtstemperaturen zwischen 548° und 577°C (5 kb). Eine weitere Erniedrigung des Verteilungskoeffizienten von Mg/Fe zwischen Granat und Biotit ist in Paragenesen mit zinkreichem Staurolith zu beobachten. Das Auftreten von Disthen läßt auf einen Mindestdruck während der frühalpinen Metamorphose von 5 kb bei 570°C schließen.

---

Mineral reactions and conditions of metamorphism in metapelites of the Western Schneebergerzug and the Adjacent Altkristallin (Ötztal Alps)

Summary Conditions of metamorphism of the Schneebergerzug and adjacent Altkristallin are characterised by a posttectonic staurolite- and kyanite-microblastesis in the northernmost Schneebergerzug-rocks.Formation of staurolite is favoured by high ZnO-contents, which rise to 5.6 wt.% in staurolite. With increasing grade of metamorphism towards the south, the zone of continuous staurolite formation is limited by the reaction: garnet + chlorite + muscovite = = staurolite + biotite + quartz + H₂O in Altkristallin rocks south of the Schneebergerzug. Staurolite-formation in paragonite-rich micaschists is due to the reaction: chlorite + + paragonite + quartz = staurolite + albite + H₂O.Maximum conditions of metamorphism are limited by the occurrence of the stable assemblage paragonite + quartz with a calculated temperature of 570°C (5 kb). Breakdown of paragonite + quartz occurred at lowr temperatures due to solid solution, which is more dominant in albite than in paragonite, and a CH₄-rich fluid in graphitic schists. Mg/Fe-exchange geothermometry between garnet and biotite gives temperature between 548°C and 577°C (5 kb). Partition coefficients in divariant AFM-assemblages of the Schneebergerzug rocks are affected by–0.003 per mol.% Ca/(Ca+Mg+Fe+Mn) in garnet andK _D-values have been corrected before computing the temperatures. An additional lowering ofK _D-values is observed in mineral assemblages containing zinc-rich staurolite.Pressure conditions of 5 kb are minimum values due to the presence of kyanite in the Schneebergerzug rocks.

---

Symbole G ^P,T Änderung der freien Enthalpie der Reaktion bei Druck- und Temperaturbedingungen - G ⁰ Änderung der freien Enthalpie der Reaktion bei Standardbedingungen (reine Minerale und ideale Gase bei 1 b Druck und allen Temperaturen - V _s Änderung des Volumens der festen Phasen der Reaktion - R Gaskonstante - T Temperatur - P Druck Abkürzungen der Mineralnamen Alb Albit - Bio Biotit - Chl Chlorit - Dis Disthen - Gra Granat - Mar Margarit - Mus Muskovit - Par Paragonit - Plg Plagioklas - Qua Quarz - Sta Staurolith Herkunft der Proben aufgrund der Bezeichnung LT Langtal - PL, PO Pfelderertal - PR, P, PF Pfossental - R Rotmoostal - S Schrottner - SW Seebertal - T Timmelsjoch - O Gaisbergtal Mit 9 Abbildungen     

Pyroxene mineral chemistry of the Jinchuan intrusion,China

Summary Chemical compositions of orthopyroxene and clinopyroxene from the Jinchuan ultramafic intrusion have been obtained by electron microprobe analysis. The Mg number (MgO/(MgO + FeO)) for both pyroxenes falls within narrow ranges, 82–87 for clinopyroxene and 81–85.5 for orthopyroxene, suggesting limited magma differentiation in regard to the present igneous body. The Al₂O₃ content ranges from 2.44 wt.% to 4.43 wt.% and increases with decreasing Mg of the pyroxenes, i.e., with the more evolved magma. This is attributed to the relatively greater effects of Al₂O₃, TiO₂, Cr₂O₃ and Fe₂O₃ than that of SiO₂ on pyroxene crystallization.Negative linear relationships between Ti⁴⁺ and Si⁴⁺, and Al³⁺ and Si⁴⁺ characterize the pyroxenes. In clinopyroxene, regression of Si⁴⁺ versus Al³⁺ results in a straight line with a slope of –1.012, indicating that the decrease of Si⁴⁺ in the crystal structure is matched by an increase only in tetrahedral Al³⁺; octahedral Al³⁺ has remained relatively constant. The negative linear relationship between Ti⁴⁺ and Si⁴⁺ in clinopyroxene reflects either a greater tendency of Ti⁴⁺ to occupy octahedral sites than Al³⁺, or that replacement of Al³⁺ for Si⁴⁺ demands a more efficient charge balance. The scatter in plots of Ti⁴⁺ versus Si⁴⁺ for orthopyroxene indicates that charge balance is not as critical as structure symmetry.The crystallization temperature of pyroxene is calculated to be 1108–1229°C usingWood andBanno's (1973) two pyroxene thermometer, and is within 40°C of that calculated fromWells's (1977) thermometer. The distribution coefficient (Kd) for Mg²⁺ and Fe²⁺ between clinopyroxene and orthopyroxene is estimated to be 0.86, which is higher than that of the other intrusions and lower than that of mantle nodules, but still falls within their Kd-1/T trend. This suggests that the Kd value of pyroxene is controlled mainly by temperature.

---

Mineralchemie der Pyroxene der Jinchuan-Intrusion, China

Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Orthopyroxenen und Klinopyroxenen aus der ultramafischen Jinchuan Intrusion wurden mit der Mikrosonde bestimmt. Die Mg-Zahl (MgO/(MgO + FeO)) beider Pyroxene liegt innerhalb enger Grenzen, 82–87 für Klinopyroxen und 81–85.5 für Orthopyroxen. Dies weist auf beschränkte magmatische Differentiation der Intrusion hin. Der Al₂O₃-Gehalt liegt zwischen 2.44 Gew.%. und 4.43 Gew.%. und nimmt mit der abnehmenden Mg-Zahl der Pyroxene ab, d.h. mit dem mehr entwickelten Magma. Dies wird damit erklärt, daß Al₂O₃, TiO₂, Cr₂O₃ und Fe₂O₃ einen größeren Einfluß auf die Kristallisation der Pyroxene ausüben als SiO₂.Die Pyroxene werden durch negative lineare Beziehungen zwischen Ti⁴⁺ und Si⁴⁺, sowie Al³⁺ und Si⁴⁺ charakterisiert. In Klinopyroxenen resultiert die Regression von Si⁴⁺ gegen Al³⁺ in einer geraden Linie mit einer Neigung von –1.012. Dies weist darauf hin, daß die Abnahme der Si⁴⁺ Gehalte in die Kristallstruktur durch Zunahme von ausschliesslich tetraedrischem Al³⁺ kompensiert wird; oktaedrisches Al³⁺ ist relativ konstant geblieben. Die negative lineare Beziehung zwischen Ti⁴⁺ und Si⁴⁺ in Klinopyroxenen geht entweder auf eine stärkere Tendenz des Ti₄O₂, oktaedrische Plätze zu besetzen zurück, oder darauf daß ein Ersatz von Al³⁺ für Si⁴⁺ einen effizienteren Ladungsausgleich verlangt. Die unregelmäßige Verteilung der Plots von Ti⁴⁺ gegen Si⁴⁺ in Orthopyroxenen läßt erkennen, daß Ladungsausgleich hier nicht so kritisch ist wie die Symmetrie der Struktur.Die Kristallisationstemperatur der Pyroxene wurde mit dem Zwei Pyroxenthermometer nachWood undBanno (1973) mit 1108–1229°C bestimmt. Diese Werte liegen innerhalb von 40°C des vonWells (1977) berechneten. Der Verteilungskoeffizient (Kd) für Mg²⁺ und Fe²⁺ zwischen Klinopyroxen und Orthopyroxen wird auf 0.86 berechnet; das ist höher als der aus anderen Intrusionen und niedriger als der von Mantelxenolithen, fällt aber immer noch innerhalb des Kd-1/T Trends derselben. Dies legt den Gedanken nahe, daß der Kd Wert der Pyroxene hauptsächlich durch Temperatur bestimmt wird.

---

---

With 6 Figures     

Experimental determination of the solubility of Au in silicate melts

Summary We report here new data on the solubility of Au in silicate melts of anorthite-diopside eutectic composition at a wide range of oxygen fugacities, from pure oxygen to 10^–8 atm, and at a temperature range of 1300 °C to 1480 °C. Because experiments were done with metal loops at temperatures above the Au-melting temperature, PdAu-metal-alloys had to be used. Pd-solubility data derived from the same set of experiments agree with earlier data obtained from experiments with pure Pd-metal (Borisov et al., 1994a). The results of the present experiments show that Pd-solubilities are by a factor of 2 to 6 higher than Au-solubilities. Both, Au and Pd solubilities decrease with decreasing oxygen fugacity. At oxygen fugacities below the iron-wiistite buffer (IW) Au solubility increases with decreasing fO₂ probably reflecting formation of Au-silicides at such reducing conditions. Compared to Pd, Au has higher activity coefficients in Fe-metal and lower solubility in silicate melts. This leads to similar metal-silicate partition coefficients for both elements. At a temperature of 1350 °C and an oxygen fugacity corresponding to IW-2 D^Au (met/sil) is about 2.5 · 10⁷ and D^Pd (met/sil) about 1.6 · 10⁷. Thus similar behavior is expected during metal separation in planetary bodies including core formation in the Earth. The metal/silicate partition coefficient of Ir is, however, by several orders of magnitudes higher (Borisov and Palme, 1995a). Equilibration with chondritic metal will therefore lead to grossly non-chondritic Pd/Ir or Au/Ir ratios in coexisting silicate phases. Chondritic ratios are thus indicative of the presence of unfractionated meteoritic components. Samples from the upper mantle of the Earth, for example, reflect the admixture of a late unfractionated (chondritic) veneer (e.g.,Kimura et al., 1974;Jagoutz et al., 1979).Solubilities of Pd and Au in silicate melts are much higher than the contents in terrestrial basalts implying that the abundances of these two elements are not buffered by residual PGE- and Au-containing alloys. The most likely process for fractionating PGEs in terrestrial magmas are mineral-melt (e.g., olivine/melt) equilibria.

---

Experimentelle Bestimmung der Löslichkeit von Au in Silikatschmelzen

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird über die Ergebnisse der Bestimmung der Löslichkeit von Au in Silikatschmelzen mit der Zusammensetzung des Anorthit-Diopsid Eutektikums berichtet. Die Versuche wurden mittels Metallschlaufe über einen weiten Sauerstoffpartialdruckbereich, von reinem Sauerstoff bis zu 10^–8 atm und in einem Temperaturbereich von 1300 °C bis 1480 °C, durchgeführt. Da diese Temperaturen jedoch den Au-Schmelzpunkt überschreiten, wurde mit AuPd-Legierungen gearbeitet. Die Ergebnisse der dadurch zusätzlich erhaltenen Pd-Versuche stimmen mit früher bestimmten, mit reinen Pd-Schlaufen durchgeführten Pd-Löslichkkeiten überein (Borisov et al., 1994a). Die auf reine Metalle zurückgerechneten Löslichkeiten von Pd sind um einen Faktor 2 bis 6 mal höher als die entsprechenden Au-Löslichkeiten. Die Löslichkeiten beider Metalle nehmen mit abnehmendem Sauerstoffpartialdruck ab. Unter noch stärker reduzierenden Bedingungen (Eisen-Wüstit Gleichgewicht) nimmt die Löslichkeit von Au jedoch zu. Dies könnte auf die Bildung von Au-Siliziden zurückzuführen sein.Im Vergleich zu Pd sind die Aktivitätskoeffizienten von Au in metallischem Eisen höher, die Löslichkeiten in Silikatschmelzen jedoch niedriger. Das führt zu ähnlichen Metall/Silikat Verteilungskoeffizienten von Au und Pd. Bei einer Temperatur von 1350 °C und einer Sauerstoffugazität von IW-2 ergeben sich für D^Au (met/sil) 2.5 · 10⁷ und für D^Pd (met/sil) 1.6* 10⁷. Der Metall/Silikat-Verteilungskoeffizient von Ir ist jedoch unter den gleichen Bedingungen um mehrere Größenordnungen höher (Borisov andPalme, 1995a). Ein chondritisches Pd/Ir- oder Au/Ir-Verhältnis kann also auf die Anwesenheit einer unfraktionierten chondritischen Komponente zurückgeführt werden. Dies gilt beispielsweise für Proben aus dem oberen Erdmantel. Hier handelt es sich vermutlich um Zumischung einer späten chondritischen Akkretionskomponente, die sich nicht mehr mit einer metallischen Phase (Kern) ins Gleichgewicht gesetzt hat (z.B.Kimura et al., 1974,Jagoutz et al., 1979).Die Löslichkeiten von Pd und Au in Silikatschmelzen sind wesentlich höher als ihre Gehalte in basaltischen und komatiitischen Laven. Dies bedeutet, daß Au und Pd in Schmelzen aus dem Erdmantel nicht durch residuale Au- und/oder Pd-haltige Metall phasen bestimmt sind. Gleichgewichte zwischen Schmelze und Mineralen (z.B. Olivin) sind die wahrscheinlichsten Fraktionierungsmechanismen für Platingruppenelemente in terrestrischen Magmen.

---

---

With 5 Figures     

Mineralogy,geochemistry and petrogenesis of the Metters Bore No. 1 lamproite pipe,Calwynyardah Field,West Kimberley Province,Western Australia

Summary The Metters Bore No. 1 lamproite (MB1) is a small unexposed pipe located in the Calwynyardah field of the Miocene West Kimberley lamproite province. Microdiamonds have been recovered from bulk sampling of the pipe but no macrodiamonds (>0.8 mm) have been found. The pipe contains both volcaniclastic and magmatic (i.e. non-fragmental, extrusive-to-hypabyssal facies) lamproite. The latter rock is dominantly olivine-leucite-diopside lamproite and comprises phenocrysts and microphenocrysts of diopside, altered olivine ( Fo₉₁), and rare phlogopite, together with phenocrysts and glomeroporphyritic aggregates of altered leucite. These are set in an altered, fine-grained to glassy groundmass including diopside, leucite, priderite, apatite, less abundant chrome-spine', perovskite, interstitial richterite with minor calcic amphibole, ilmenite, sphene and wadeite. Mineral compositions are complex and variable: for example: five compositionally distinct fields can be recognizedamong the diopsides, and three among the phlogopites. The Ti-rich, Al-poor diopsides, Ti-F-rich, Al-poor phlogopites, and potassium titanian richterites all have apparent tetrahedral site deficiencies which can best be explained by tetrahedral substitution of Ti⁴⁺ and/or Mg²⁺; no substitution of Fe³⁺ is indicated. Three major types of spinel are recognized: olivine-included titaniferous magnesiochromite (TMC), xenocrystic aluminous magnesiochromite (AMC) and leucite-included pleonaste. Spinel-olivine-melt oxygen barometry indicates that the TMC spine's crystallized from evolving lamproite magma under low oxygen fugacity conditions (MW to IW). Manganiferous groundmass ilmenite has low calculated Fe₂O₃ (< 1 wt%), also consistent with reduced conditions. The maintenance of a low oxidation state during magmatic crystallization, a feature shared with the Argyle olivine-lamproite, is considered a significant factor in preservation of the MB1 microdiamond population. Xenocrystic minerals encountered in heavy mineral concentrates (HMC) indicate that the MB1 lamproite sampled upper mantle spinel ±garnet lherzolite from >60 km depth and crustal mafic rocks. Geochemically, MB1 is typical of West Kimberley leucite-lamproites, which are characterized by high TiO₂ (> 4 wt%), low CaO (< 5 wt%), MgO < 10wt%, and enrichment in incompatible elements (Rb, Sr, Ba, LREE, etc.). Although MB1 is an olivine-bearing lamproite, it has source-related geochemical features, e.g. mantle-normalized Sc/V and Zr/Nb ratios of < 0.75 and > 0.6, respectively, that are similar to other West Kimberley leucite-lamproites and distinct from olivine-lamproites. Petrogenetically, the bulk composition and low magmatic oxidation state of MB1 supports an origin by melting of phlogopite-bearing harzburgitic source under reduced fO₂ (< MW) conditions.

---

Mineralogie, geochemie und petrogenese der lamproit-pipe Metters Bore No. 1, Kalwynyardah Field, West Kimberley Provinz, West-Australien

Zusammenfassung Der Lamproit Metters Bore No. 1 (MB1) ist eine kleine, nicht an der Oberfläche aufgeschlossene Pipe im Kalwynyardah Gebiet der miozänen Lamproit-Provinz von West Kimberley. Mikrodiamanten sind bei der Untersuchung von Proben aus der Pipe gefunden worden, jedoch keine Makrodiamanten (> 0.8 mm). Die Pipe enthält sowohl vulkanoklastischen wie magmatischen Lamproit (nicht-fragmentierte extrusive bis hypabyssische Fazies). Bei dem magmatischen lamproit handeltes sich um einen Olivin-Leuzit-Diopsid-Lamproit mit Kristallen und Mikrokristallen von Diopsid, umgewandeltem Olivin ( Fo₉₁), seltener Phlogopit, zusammen mit Kristallen und glomeroporphyritischen Aggregaten von umgewandeltem Leuzit. Diese sitzen in einer umgewandelten, feinkörnigen bis glasigen Grundmasse mit Diopsid, Leuzit, Priderit, Apatit, seltener Chromspinell, Perovskit, Richterit mit geringen Mengen an Kalziumamphibol, Ilmenit, Titanit und Wadeit. Die Mineralzusammensetzungen sind komplex und variabel: so können z.B. fünf der Zusammensetzung nach eindeutig definierte Felder für die Diopside nachgewiesen werden und drei solche für die Phlogopite. Die Ti-reichen Al-armen Diopside, Ti-F-reiche Al-arme Phlogopite und Kalium-Titan-Richterite haben alle reduzierte Besetzungen von Tetraederstellen, die am besten durch tetraedrische Substitution von Ti⁴⁺ und/oder Mg` erklärt werden können. Es gibt keine Hinweise für Substition von Fe³⁺. Drei Haupttypen von Spinellen kommen vor: Titan-führender Magnesiochromit (TMC) als Einschlüsse in Olivin, aluminiumführender Magnesiochromit (AMC) und Pleonast, der in Leuzit eingeschlossen ist. Sauerstoffbarometrie (Spinell-Olivin-Schmelze) zeigt, daß die TMC Spinelle von einem fraktionierten lamproitischen Magma bei niedriger Sauerstofffugazität (MW bis IW) kristallisiert sind. Manganführender Ilmenit der Grundmasse hat niedrige berechnete Fe₂O₃ Gehalte (< 1 %), und auch das entspricht reduzierenden Bedingungen. Die Erhaltung eines niedrigen Oxydationsstatus während der magmatischen Kristallisation ist eine Eigenschaft, die auch im Olivin-Lamproit der Argyle Pipe zu beobachten ist. Dies wird als ein signifikanter Faktor für den Erhalt der Mikrodiamanten in MBI gesehen. Xenokristalle die in Schwermineral-Konzentraten (HMC) vorkommen, weisen darauf hin, daß der MB1 Lamproit Material des oberen Mantels (Spinell ± Granatlherzolit) aus mehr als 60 km Tiefe, sowie mafische Gesteine der Kruste aufgenommen hat. Geochemisch gesehen ist MB1 typisch für die Leuzit-Lamproite von West Kimberley, welche durch hohe TiO₂ (> 4 wt.%), niedrige CaO (< 5 wt.%), MgO (< 10 wt.%) und Anreicherung von inkompatiblen Elementen (Rb, Sr, Ba, LSEE, etc.) charakterisiert werden. Obwohl MB1 ein Olivin-führender Lamproit ist, zeigt er geochemische Eigenschaften, wie Mantel-normalisierte Sc/V und Zr/Nb Verhältnisse von < 0.75 und > als 0.6, die ähnlich anderen Leuzit-Lamproiten von West Kimberley sind und sich von Olivin-Lamproiten unterscheiden. Petrogenetisch gesehen weisen sowohl die Gesamtzusammensetzung als auch der niedrige magmatische Oxydationsstatus von MBI auf eine genese durch Aufschmelzen von Phlogopit-führendem Harzburgit unter reduzierenden f0₂ (< MW) Bedingungen hin.

---

---

Deceased

---

With 12 Figures     

Calculation of equilibration conditions for garnet granulite and garnet websterite nodules in African kimberlite pipes

Summary Pressure/temperature estimates based on different combinations of calibrated mineralogical thermometers and barometers and alternative assumptions concerning the Fe²⁺/(Fe²⁺+Fe³⁺) ratios in the mineral phases are compared for a suite of fourteen nodules. PreferredP/T values have been obtained by simultaneous solution of eq. (12) ofWood (1974) for garnet-orthopyroxene equilibria and theEllis andGreen (1979) equation defining theP,T,X dependence of the Fe²⁺–Mg²⁺ partition coefficient for coexisting garnet and clinopyroxene. However, to obtain realistic results it is first necessary to calculate the Fe³⁺ contents in the minerals—conveniently done on a charge balance basis. The favoured meanP/T estimates of 654±36°C and 10.8±3.1 kbs are compatible with a lower crustal origin for this nodule suite.

---

Berechnung von Gleichgewichts-Bedingungen von Granat-Granulit und Granat-Websterit-Xenolithen in afrikanischen Kimberliten

Zusammenfassung Druck-Temperatur-Berechnungen auf Grund verschiedener Kombinationen von kalibrierten mineralogischen Thermometern und Barometern sowie alternativer Modelle der Fe²⁺/(Fe²⁺+Fe³⁺)-Verhältnisse in den Mineralen einer Gruppe von 14 Einschlüssen werden verglichen. BevorzugteP/T-Werte ergaben sich durch simultane Lösung der Gl. (12) für Granat-Orthopyroxen-Gleichgewichte vonWood (1974) und der Gleichung vonEllis undGreen (1979), die dieP-T-X-Abhängigkeit des Fe²⁺–Mg²⁺-Verteilungskoeffizienten für koexistierende Granat und Clinopyroxen definiert. Um realistische Ergebnisse zu erhalten, ist es jedoch zuerst notwendig, die Fe³⁺-Gehalte der Minerale zu berechnen, vorzugsweise auf der Grundlage des Ladungsausgleichs. Die bevorzugten Durchschnittswerte von 654°±36°C und 10.8–3.1 kb sind in guter Übereinstimmung mit einer Herkunft aus der unteren Kruste.

     

57Fe Mössbauer study of pumpellyiteokhotskite-julgoldite series minerals

Summary Fe and Mn distribution in the pumpellyite group minerals (W ₈ X ₄ Y ₈ Z ₁₂0_56-n (OH) _n ) has been studied by using⁵⁷Fe Mössbauer spectroscopy. The studied Fe-pumpellyites, belonging to the pumpellyite-julgoldite series, were collected from two localities; metabasites in the Tokoro belt, Hokkaido, and gabbroic sills in the Shimane Peninsula, Japan. Okhotskite, an Mn³⁺-dominant pumpellyite group mineral, was separated from the ores of metamorphosed manganiferous iron ore deposits in the Tokoro belt.⁵⁷Fe Mössbauer spectrum of Tokoro Fe-pumpellyite is composed of two Fe²⁺- and two Fe³⁺-doublets. On the basis of the single crystal structure refinements of Al-pumpellyites published so far, doublets were assigned to Fe _W ²⁺ (IS= 1.01 andQS = 2.73 mm/s), Fe _X ²⁺ (IS = 0.97 andQS = 3.18 mm/s), Fe _X ³⁺ (IS = 0.29 andQS =1.37 mm/s) and Fe _Y ³⁺ (IS = 0.36 andQS = 2.09 mm/s), whereIS is isomer shift relative to a metallic iron absorber andQS is quadrupole splitting. The Mössbauer spectrum of the Mitsu Fepumpellyite is composed of three doublets assigned to Fe _X ²⁺ (IS= 1.14 andQS = 3.20 mm/s), Fe _X ³⁺ (IS = 0.36 andQS =1.13 mm/s) and Fe _Y ³⁺ (IS = 0.37 andQS= 1.93 mm/s). These assignments show strong preference of Fe³⁺ in the X-site. The Mössbauer spectrum of the okhotskite is composed of two doublets by Fe _X ³⁺ (IS= 0.37 andQS = 1.13 mm/s) and Fe _Y ³⁺ (IS = 0.42 andQS = 2.18 mm/s). The area ratio shows that Fe _X ³⁺ :Fe _Y ³⁺ ratio is 94:6. On the basis of chemical and Mössbauer analyses, Mn _X ³⁺ :Mn _Y ³⁺ ratio is given as 19:81, indicating stronger Y-site preference of Mn³⁺ than Fe³⁺, what is consistent with Jahn-Teller theory. Al, Mn³⁺ and Fe³⁺ prefer the Y-site in this order.

---

Eine⁵⁷Fe Mössbauer-Studie von Mineralen der Pumpellyit-Okhotskit-Julgoldit-Serie

Zusammenfassung Die Fe- und Mn-Verteilung in Mineralen der Pumpellyit-Gruppe (W ₈ X ₄ Y ₈ Z ₁₂O_56-n (OH)n) wurde mittels Mössbauer-Spektroskopie studiert. Die untersuchten Fe-Pumpellyite der Pumpellyit-Julgoldit-Serie stammen von zwei verschiedenen japanischen Lokalitäten: von Metabasiten des Tokoro-Gürtels, Hokkaido, und von Gabbro-Sills der Shimane Halbinsel. Okhotskit, ein Mn³⁺-dominiertes Mineral der Pumpellyit-Gruppe, wurde aus Erzen einer Mn-führenden Eisenerzlagerstätte des Tokoro-Gürtels separiert. Das⁵⁷Fe Mössbauer-Spektrum der Tokoro Fe-Pumpellyite zeigt zwei Fe²⁺- und zwei Fe³⁺-Doubletten. Auf Grund bisher publizierter verfeinerter Einkristall-Strukturuntersuchungen von Al-Pumpellyiten werden diese Doubletten folgendermaßen zugeordnet: Fe _W ²⁺ (IS = 1.01 undQS = 2.73 mm/s), Fe _X ²⁺ (IS = 0.97 undQS = 3.18 mm/s), Fe _X ³⁺ (IS = 0.29 undQS =1.37 mm/s) und Fe _Y ³⁺ (IS = 0.36 undQS = 2.09 mm/s).IS bezeichnet dabei die Isomer-Shift relativ zu einem metallischen Eisenabsorbenten,QS das Quadrupole-Splitting. Diese Zuordnungen belegen den bevorzugten Einbau von Fe³⁺ in die X-Position. Das Mössbauer-Spektrum von Okhotskit zeigt zwei Doubletten bei Fe _X ³⁺ (IS = 0.37 undQS = 1.13 mm/s) und Fe _Y ³⁺ (IS = 0.42 undQS = 2.18 mm/s). Das Flächenverhältnis zeigt, daß das Verhältnis Fe _X ³⁺ :Fe _Y ³⁺ 94:6 ist. Auf Grund der chemischen und der Mössbauer-Analysen wird das Mn _X ³⁺ :Mn _Y ³⁺ Verhältnis mit 19:81 angegeben. Mn³⁺ zeigt somit eine stärkere Präferenz für die Y-Position als Fe³⁺, ein Resultat, das mit der Jahn-Teller-Theorie konsistent ist. Der bevorzugte Einbau in die Y-Position ist, in dieser Reihenfolge, Al>Mn³⁺>Fe³⁺.

---

---

With 4 Figures     

Abstandsberechnungen und gitterenergetische Berechnungen an Granaten

Zusammenfassung Bei systematischer Variation der Kristallstruktur der Tonerde-Granate erhält man bei Konstanthaltung der Si-O- und Al-O-Abstände nicht nur für die experimentell bestimmte Atomanordnung interatomare Abstände, die mit den klassischen Wirkungsradien der Ionen in Übereinstimmung stehen, sondern auch für Modelle mit idealen SiO₄-Tetraedern (vor allem für Grossular). Die Berechnung der elektrostatischen Gitterenergien ergibt, daß die Coulombschen Kräfte (wieder bei konstanten Si-O- und Al-O-Abständen) danach streben, die SiO₄-Tetraeder zu gestreckten tetragonalen Disphenoiden zu verzerren und sie ferner so gegenüber der experimentell bestimmten Struktur zu verdrehen, daß dadurch die Gitterkonstante verkleinert wird. Diese Tendenz wird für alle berücksichtigten Ladungsverteilungen innerhalb der SiO ₄ ^4– -Gruppen gefunden, namentlich auch für jene, in welcher das Silicium die effektive Ladung Null trägt.Die Atomanordnung in den Granaten läßt sich gitterenergetisch jedoch sehr gut unter Berücksichtigung von Abstoßungsgliedern der Form ·d ^–n verstehen, wenn man die Abstoßungskonstanten vonLennard-TonesundDent benützt. Auch die strukturellen Unterschiede zwischen Pyrop und Grossular stehen mit den entsprechenden Berechnungen in Übereinstimmung.Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.C. W. Correns zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Die niehtkarbonatisehen Bestandteile des Göttinger Musehelkalkes mit besonderer Berücksichtigung der Mineralneubildungen

Zusammenfassung Die mineralogische und chemische Zusammensetzung des Säurerückstandes von 32 Gesteinsproben des Göttinger Muschelkalkes wurde untersucht. Die Röntgenanalysen der feinsten Schlämm- und Zentrifugenfraktionen ergaben Illit, Quarz und geringe Mengen von Kaolinit. Für den Illit wurde durch Vergleich von mineralogischer und chemischer Analyse die Formel errechnet. Die verschiedenen Stadien der Glimmerzersetzung, die schließlich zum Illit führt, ließen sich mikroskopisch beobachten. In den Fraktionen > 2 Ø fanden sich mikroskopisch Quarz; Feldspat (Orthoklas, Mikroklin, Albit, Oligoklas) und Glimmer (Muskovit, Biotit, Zersetzungsprodukte). Quarz und Feldspat kommen als Neubildungen vor. Der authigene Kalifeldspat ist triklin und hat einen optischen Achsenwinkel von 2V = 43° gegenüber 69° für magmatischen Orthoklas Der authigene Albit hat einen Achsenwinkel von 2V = 85–90° gegenüber 77° für magmatischen Albit. Vergleichsweise wurden auch andere Vorkommen untersucht; die dieselben Resultate lieferten.Neben die Hoch- und Tief temperatur-feldspate der Effusiv- bzw. Intrusivgesteine treten demnach die Niedrigtemperaturfeldspate der kalkigen Sedimentgesteïne. Diese Feldspate entsprechen weitgehend den reinen Komponenten KAlSi₃O₈ und NaAlSi₃O₈. Die Beobachtungen lassen vermuten, daß die Albitisierung bereits vor der Sammelkristallisation und völligen Erhärtung des Gesteines stattfand, während die Kalifeldspatisierung erst während oder nach der Diagenese geschah. Der SiO₂-, Al₂O₃- und K₂O-Bedarf wurde wahrscheinlich von den Zersetzungsprodukten der Glimmer gedeckt, der Na₂O-Bedarf vom Meerwasser. Während die Leichtmineralzufuhr im Muschelkalkmeer des untersuchten Gebietes zeitlich und räumlich konstant blieb, schwankte die authigene Feldspatbildung von vorwiegender Kalifeldspatisierung im untersten und im mittleren Muschelkalk zu überwiegender Albitisierung im oberen Muschelkalk. Die eigelben Gesteine des unteren Muschelkalkes sind durch die Zersetzungsprodukte der Magnetitkörner gefärbt. Die Schwerminerale wurden nur qualitativ untersucht.     

Nephelinite-carbonatite liquid immiscibility at Shombole volcano,East Africa: Petrographic and experimental evidence

Summary We summarize the evidence for silicate-carbonate liquid immiscibility in two nephelinite lavas from Shombole volcano, East Africa, and discuss its significance for carbonatite petrogenesis. The nephelinite lavas contain spherical to irregular globules 0.5 cm containing low-Sr calcite, Sr-Ca and K-Ba zeolites, fluorite, aegirine, strontianite, and fluorapatite. The globules are interpreted to be magmatic in origin, and represent quenched immiscible carbonate liquid. Most phases in the globules form an interlocking mosaic of euhedral crystals, however, rare blebby intergrowths of calcite and strontianite indicate eutectic crystallization from a melt. The phase assemblages and respective compositions of minerals in the globules and silicate groundmass are nearly identical, indicating that the samples were quenched when two liquids were in near-equilibrium. Experiments with the samples at 200–500 MPa and 975–925 °C have reproduced the natural assemblages (phenocrysts + 2 liquids) exactly and the compositions of experimentally generated solid phases closely match the original phenocrysts. The natural and experimentally produced carbonatites are both sövitic (calcite carbonatite) in composition.The two-liquid experimental data from Shombole are compared with the 300 MPa experimental data ofFreestone andHamilton (1980) andHamilton et al. (1989), who utilized strongly peralkaline bulk compositions typical of the lavas erupted at Oldoinyo Lengai. Both data sets are nearly coplanar in the tetrahedron Si-(Ca + Mg + Fe²⁺)-(Al + Fe³⁺)-(Na + K) (SCAN), but the tielines have different orientations and the Oldoinyo Lengai bulk compositions generate alkali-rich carbonatitic liquids, rather than sövitic liquids. At both volcanic centers, only one type of extrusive carbonatite is known, and crystal fractionation schemes to generate one carbonatite from another are not supported by the data. Experiments illustrate that the full range of Ca-Mg-(Na + K) carbonatites can be generated by liquid immiscibility from nephelinitic magmas of different compositions.

---

Nephelinit- und Karbonatitschmelzen des Shombole-Vulkans, Ostafrika, sind nicht mischbar.: Petrographische und experimentelle Ergebnisse

Zusammenfassung Wir fassen die Hinweise auf fehlende Mischbarkeit von Silikat-Karbonatschmelzen in zwei Nephelinitlaven des Shombole-Vulkans, Ostafrika, zusammen und diskutieren die Bedeutung der Ergebnisse für die Genese der Karbonatite. Die Nephelinitlaven enthalten rundliche bis unregelmäßig geformte Einschlüsse von bis zu 0,5 cm Durchmesser, die Sr-armen Kalzit, Sr-Ca und K-Ba Zeolite, Fluorit, Aegirin, Strontianit und Fluorapatit enthalten. Diese Einschlüsse (Globules) sind magmatischen Ursprungs und stellen rasch abgekühlte unmischbare Karbonat-Schmelze dar. Die meisten Phasen in den Einschlüssen bilden ein vernetztes Mosaik idiomorpher Kristalle. Selten kommen auch tröpfchenförmige Verwachsungen von Kalzit und Strontianit vor, die auf eutektische Kristallisation aus einer Schmelze hinweisen. Die Assoziationen der Phasen, und die Zuammensetzungen der Minerale in den Einschlüssen und in der silikatischen Grundmasse sind fast identisch, und weisen darauf hin, daß die Proben rasch abgekühlt wurden als beide Schmelzen beinahe im Gleichgewicht waren. Experimente mit den Proben bei 200–500 MPa und 975–925°C haben die natürlichen Assoziationen (idiomorphe Kristalle und zwei Schmelzen) genau wiedergegeben und Zusammensetzungen der experimentell hergestellten festen Phasen stimmen sehr gut mit denen der ursprünglichen idiomorphen Kristalle überein. Die natürlichen und die experimentell hergestellten Karbonatite sind sövitischer Zuammensetzung (Kalzit-Karbonatit).Die experimentellen Daten vom Shombole werden mit den bei 300 MPa durchgeführten experimentellen Daten vonFreestone undHamilton (1980) undHamilton et al. (1989) verglichen; letztere benützten stark peralkalische Gesamtzusammensetzungen die typisch für die Laven des Oldoinyo Lengai-Vulkans sind. Beide Datengruppen sind beinahe koplanar in den Tetraedern Si-(Ca + Mg + Fe⁺²)-(Al + Fe +3)-(Na + K) (SCAN), aber die Konoden haben verschiedene Orientierungen und die Oldoinyo Lengai-Zusammensetzungen erzeugen alkalireiche karbonatitische Schmelzen und nicht sövitische. In beiden vulkanischen Zentren ist nur ein Typ von Karbonatiten bekannt und Fraktionierungs-Mechanismen, die einen Karbonatit aus dem anderen ableiten könnten, werden von den erarbeiteten Daten nicht gestützt. Experimente zeigen, daß das volle Spektrum möglicher Ca-Mg(Na + K) Karbonatite durch Unmischbarkeit (immiscibility) aus nephelinitischen Magmen verschiedener Zusammensetzung abgeleitet werden kann.

     

LREE distribution in perovskite,apatite and titanite from South West Ugandan xenoliths and kamafugite lavas

Summary In-situ microprobe LREE analyses of perovskite and titanite (La, Ce, Nd), and apatite (La, Ce), from SW Ugandan clinopyroxenite xenoliths and kamafugite lavas indicate that LREE distribution in these minerals is determined by a number of factors related to their different parageneses: In particular LREE content is affected by whether the LREE-bearing minerals have crystallised from metasomatic carbonate or from silicate (i.e. metasomatic or magmatic) melts in the mantle. In this situation LREE partition favours carbonate over silicate melts. Distribution of LREE in perovskite and apatite crystallised from magmatic mantle melts or mantle-derived lavas is chiefly determined by preference of LREE for perovskite > apatite > titanite. LREE zoning in perovskite is influenced by changes in melt structure: increasing melt polymerisation enhancing mineral_LREE/melt_LREE partition into perovskite rims in magmatic xenoliths; decreasing melt polymerisation depleting LREE in lava perovskite rims. This zoning is reinforced by perovskite competition with apatite for LREE: perovskite (cores/rims) co-crystallising with apatite is reduced in LREE. There are 37 instances of perovskitewith Ce below detection while La and Nd levels are normal. These occur in both xenoliths and lavas; in grain zones or whole grains. Likewise Ce alone of the LREE is below detection in six out of ten titanite analyses. These observations are interpreted as evidence for increased f_{O 2}, Ce⁴ + being excluded from these mineral structures. Recognition of these various processes can elucidate the interpretation of bulk rock and bulk mineral LREE signatures in kamafugite volcanism.

---

LREE Verteilung in Perovskit, Apatit und Titanit aus Xenolithen und kamafugitischen Laven Südwest-Ugandas

Zusammenfassung In-situ LREE Analysen von Perovskit und Titanit (La, Ce, Nd) und Apatit (La, Ce) aus Klinopyroxenit-Xenolithen und kamafugitischen Laven Südwest-Ugandas zeigen, daß die LREE Verteilung in diesen Mineralen durch eine Vielzahl von Faktoren, die mit Unterschieden in den Paragenesen zusammenhängen, bestimmt wird: Der LREE-Gehalt wird im besonderen davon bestimmt, ob die LREE-führenden Minerale aus metasomatischen Karbonat- oder aus (metasomatischen oder magmatischen) Silikatschmelzen im Mantel auskristallisierten. Dabei erfolgt die LREE Fraktionierung zu Gunsten der Karbonatschmelzen. Die LREE-Verteilung von Perovskit und Apatit, die aus magmatischen Mantelschmelzen oder -laven kristallisierten, wird vorrangig durch den bevorzugten Einbau der LREE in Perovskit > Apatit > Titanit kontrolliert. Der LREE Zonarbau von Perovskit wird durch die Änderungen der Schmelzstruktur beinflußt: Verstärkte Schmelzpolymerisation führt zu verstärkter Mineral_LFEE/Schmelze_LREE Fraktionierung in den Perovskiträndern magmatischer Xenolithe, eine Abnahme der Schmelzpolymerisation hingegen resultiert in einer Abreicherung der LREE in den Perovskiträndern. Diese Art der Zonierung wird durch den Wettbewerb von Perovskit mit Apatit um die LREE verstärkt. Perovskit (Kerne/Ränder), der mit Apatit gemeinsam auskristallisierte, ist ärmer an LREE. 37 Fälle, in denenCe nicht nachweisbar war, La und Nd aber in normaler Konzentration auftreten, wurden sowohl in den Xenolithen als auch in den Laven gefunden; und zwar entweder in Kornbereichen oder in ganzen Körnern. Vergleichsweise liegt Ce nur in sechs von zehn Titanitproben unterhalb der Nachweisgrenze. Diese Beobachtungen werden als Hinweise auf erhöhte SauerstoffFugazitäten, bei denen Ce^4– aus der Mineralstruktur ausgeschlossen wird, angesehen.Ein Verständnis dieser verschiedenen Prozesse kann zur besseren Interpretation von LREE Gesamtgesteins- und Gesamtmineral-Signaturen in Kamafugiten beitragen.

---

---

With 3 Figures     

Metamorphe Mineralreaktionen in vesuvianführenden Paragenesen

Zusammenfassung In Fortsetzung einer früheren Arbeit (Chatterjee, 1962) werden weitere Beispiele vesuvianführender Paragenesen aus der Grünschieferfazies Bowie aus der Albit-Epidot-Hornfelsfazies beschrieben. Hieraus ergibt sich, daß die Paragenesen Vesuvian + Epidot, Vesuvian + Tremolit und Vesuvian + Chlorit für die niedrig-temperierten Mineralfazies kennzeichnend sind, und zwar unabhängig vom wirksamen Gesamtdruck. Die Bildungsmöglichkeiten des Vesuvians und seine Umbildungen bei stärkerer Metamorphose werden anhand von stöchiometrischen Reaktionsgleichungen behandelt. Die Reaktionen Bind schematisch in ACF-Diagrammen dargestellt, und die Gleichgewichtstemperaturen sind qualitativ in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Gasphase mit Hilfe einer vonGreenwood (1962) aufgestellten thermodynamischen Beziehung abgeleitet.

---

In continuation of a former paper (Chatterjee, 1962), further data pertaining to vesuvianite-bearing mineral parageneses from the greenschist fades of the western Alps, albite-epidote-hornfels facies of eastern Harz Mountains as well as from the hornblende hornfels facies of the Oslo region are reported. It is shown that the coexistence of vesuvianite-epidote, vesuvianite-tremolite and vesuvianite-chlorite is characteristic of the lower temperature mineral facies, irrespective of the different total pressures acting during the metamorphism. Metamorphic reactions have been derived to explain the formation of vesuvianite, successive changes of the critical parageneses as well as its final disappearence within the system CaO-(Mg, Fe²⁺)O-(Al, Fe³⁺)₂O₃-SiO₂-H₂O ± CO₂. The phase transformations are illustrated on ACF diagrams as a function of temperature and mole fraction CO₂ of the gaseous phase (in an isobaric section).

     

Über die Beziehungen zwischen Coeruleolactit,Planerit, Türkis,Alumochalkosiderit und Chalkosiderit

Zusammenfassung Weißer Coeruleolactit von Katzenellenbogen, blauer Coeruleolactit vom gleichen Fundpunkt und von Chester Co., Planerit vom Fluß Tschornaja und vom Tschernowskaja-Berg im Ural, Türkis von Chorassen, King-River, Jordansmühl, Ölsnitz im Vogtland und Mühlleithen im Vogtland, Alumochalkosiderit von den vogtländischen Lagerstätten und Chalkosiderit von Mühlleithen und von Cornwall sind — wie ihre Pulverdiagramme erkennen lassen — strukturell aufs engste verwandt. Die gemeinsame Formel dieser Minerale ist (Cu, Ca, Fe^.., Mg) (Al, Fe^...)₆ ((P, As)O₄)₄ (OH)₈ · 4–5H₂O. Abweichungen in dend-Werten und den Intensitäten der Debye-Scherrer-Linien sind bedingt durch den teilweisen Ersatz der zweiwertigen, der dreiwertigen und vielleicht auch der fünfwertigen Ionen untereinander. Der weiße Coeruleolactit von Katzenellenbogen scheint kein einheitliches Mineral zu sein, sondern aus etwa 5 Teilen des dem Türkis entsprechenden reinen Ca-Al-Phosphats und einem Teil eines Al-hydroxyds zu bestehen. Der Planerit vom Fluß Tschornaja, desgleichen der blaue Coeruleolactit von Katzenellenbogen und von Chester-Co. sind Ca-reiche und Cu-arme Türkise, die Türkise von Mühlleithen, von Chorassen, King-River und Jordansmühl sind fast reine Cu-Türkise, der Türkis von Olsnitz im Vogtland nimmt eine Mittelstellung ein. Die Alumochalkosiderite von den vogtländischen Fundpunkten sind Mischkristalle aus Türkis und Chalkosiderit; auch die untersuchten Chalkosiderite enthalten noch einige Prozente Al₂O₃ neben Fe₂O₃. Der As-Gehalt im Türkis und im Chalkosiderit von Mühlleithen ist zu geringfügig, als daß er nennenswerten Einfluß auf die Gitterdimensionen gewinnen könnte.