Procedures involving the I.M.A. Commission on New Minerals and Mineral Names,and guidelines on mineral nomenclature

Summary An author wishing to introduce a new mineral name into the literature, or to redefine, discredit or rename an existing mineral, must obtain prior approval of the I.M.A. Commission on New Minerals and Mineral Names. This paper outlines the procedure to be followed in the preparation and submission of a proposal for approval, and describes how such proposals are handled by the Commission. The paper also reports decisions on nomenclature made by the Commission, and gives general guidelines on mineral nomenclature. Lists of mineral names discredited by the Commission, and of recently-approved rare-earth mineral names are appended.

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Die Arbeitsweise der Kommission für neuere Minerale und Mineralnamen der IMA und Richtlinien für die Nomenklatur von Mineralien

Zusammenfassung Autoren, die einen Mineralnamen in die Literatur einführen oder ein existierendes Mineral neu definieren, ausscheiden oder neu benennen wollen, müssen vorher die Zustimmung der IMA Kommission für neue Minerale und Mineralnamen einholen. In diesem Beitrag ist die korrekte Vorgangsweise für die Vorbereitung und Einreichung eines Antrages zur Genehmigung durch die IMA/CNMMN dargestellt. Außerdem wird beschrieben, wie solche Anträge durch die Kommission behandelt werden. Zudem werden Entscheidungen zu Nomenklatur-Fragen, die die Kommission getroffen hat und allgemeine Richtlinien zur Nomenklatur von Mineralien gegeben. Der Appendix enthält Listen von Mineralnamen die die Kommisssion für ungültig erklärt hat, sowie Listen von erst vor kurzem angenommenen Namen von Mineralen der Seltenen Erden.

     

The International Mineralogical Association (IMA/CNMMN) pyroxene nomenclature scheme: Computerization and its consequences

Summary A FORTRAN-77 program is documented, PXTAB, which automates the 1988 IMA/ CNMMN pyroxene nomenclature. PXTAB calculates formula units to 4 cations/6 oxygens by reallocation of Fe^2+/3+ (pIus MD^2+/3+ and Ti³⁺¹⁴⁺ if necessary), checks for certain analytical errors, names pyroxenes, and tabulates results in batches. K₂O, P₂O₅ and CO. can be calculated out as K-feldspar/biotite, apatite and calcite impurities respectively. PXTAB attempts to computerize the IMA report as it stands, but some rules given in the report are incomplete, inexact and often ambiguous, so that certain assumptions have to be made in programming. The lack of defined compositional boundaries for certain rare (e.g., Mn-rich and Zr-rich) pyroxenes is one problematical omission. The report also inexplicably names pyroxenes which lie outside its own stated compositional limits. Further problems related to adjectival modifiers may particularly concern petrologists: (a) many modifiers remain formally undefined, so that there is no way of consistently distinguishing, say, subcalcic augite from augite; (b) other modifiers are applied inconsistently in the report; (c) there is imbalance among modifiers: for example, aluminian applies to many more pyroxenes than titanian, even though the defined limits (>0,1 PFU) are the same. Overall, the IMA pyroxene nomenclature is at variance with its 1978 amphibole nomenclature in both principle and practice, posing problems for nomenclatural consistency.

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Die Pyroxen-Nomenklatur der International Mineralogical Association (IMA/CNMMN): Ein computerprogramm und seine konsequenzen

Zusammenfassung PXTAB berechnet Mineralformeln auf der Basis von 4 Kationen bzw. 6 Sauerstoffen unter Neuverteilung von Fe^2+/3+ (wenn nötig auch von Mn^2+/3+ und Ti^3+/4+) kon trolliert mögliche durch die Analytik bedingte Fehler, benennt die Pyroxene und gibt die Resultate in Stapelform aus.K₂O, P₂O₅ und CO₂ können rechnerisch als Kalifeldspat/Biotit-, Apatit- und Calcitver unreinigungen angegeben werden.Es wurde zwar versucht, PXTAB so zu programmieren, daß es mit den IMA Nomenklatur-Richtlinien in Einklang steht, aber einige der angegebene Regeln sind unvollständig, ungenau und oftmals mehrdeutig. Daher mußten für das Programm bestimmte Annahmen gemacht werden. Zum Beispiel fehlen Abgrenzungen der Zusammensetzung seltner, etwa Mn- und Zr-reicher, Pyroxene.Der Bericht benennt außerdem, unerklärlicherweise, Pyroxene, die nicht den definierten Zusammensetzungen entsprechen. Weitere Probleme, in Zusammenhang mit den adjektivischen Ergänzungen, betreffen insbesondere Petrologen: (a) viele ergänzende Adjektiva werden formal nicht definiert, sodaß es keine Möglichkeit gibt, sagen wir z.B. subcaleic augite von augite zu unterscheiden; (b) andere Adjektiva werden inkonsequent verwendet; (c) es besteht eine Unausgewogenheit zwischen den Ergänzungen. so wird z.B. aluminian für weit mehr Pyroxene verwendent, als titanian, obwohl die definierten Grenzen (> d.1 PFU) dieselben sind.Die IMA Pyroxennomenklatur ist daher, zusammenfassend festgestellt, in vielerlei Hinsicht von der 1978 eingeführten Amphibolnomenklatur verschieden. Für die nomenklatorische Richtigkeit ergeben sich daher sowohl prinzipielle, wie auch praktische Probleme.

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With 1 Figure     

Beitrag zur quantitativen Analyse von Mineralphasen mittels Röntgendiffraktion

Zusammenfassung Bei der Durchführung quantitativer Gemenge-Analysen mit Hilfe der Röntgendiffraktionsmethode kann man den Massenschwächungskoeffizienten (^*) verwenden, den man bei der Röntgenfluoreszenzanalyse Röhrenhauptlinienverfahren vonSchroll-Stepon erhalten hat. Er wird von der Wellenlänge der Röntgenfluoreszenzstreustrahlung auf die Wellenlänge der Diffraktionsröhre transformiert. Ein Intensitäts-Konzentrationsdiagramm, in dem die Intensität der gewählten Diffraktionslinie durch das Produkt von Intensität und dem jeweiligen Wert von ^* ersetzt wird, ergibt eine allgemeingültige Eichgerade. Als Beispiel werden Messungen an Zweistoffsystemen wie Magnesit-Quarz, Albit-Quarz, Calcit-Quarz, Stilpnomelan-Quarz und Siderit-Quarz angeführt.Die vorgeschlagene Methode ist für kombinierte Diffraktions- und Röntgenfluoreszenzanalysen sehr zweckmäßig.

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Summary Applicating the quantitative X-ray-diffraction-analysis für mixtures of minerals the use of the mass absorption coefficient (^*) is possible, which is received by the X-ray-fluorescence-analysis of the same sample following the method proposed by the authors. The mass absorption coefficients must be transformed to the new wave length of the X-ray-diffraction tube. In the intensity-concentration-diagram the intensity is substituted by the product of intensity and mass absorption coefficient. An uniform standard line is received, as the measurement of quartz shows in the systems of two-substances, such as magnesite-quartz, albite-quartz, calcite-quartz, stilpnomelan-quartz and siderite-quartz.The proposed method is very useful for the combined X-ray-diffraction and X-ray fluorescence analysis.

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Mit 6 Textabbildungen     

Geology and geochemistry of the Degana pluton—A proterozoic rapakivi granite in Rajasthan,India

Summary The Degana pluton hosts one of the few known tungsten deposits in India It is an epizonal, moderately high silica pluton emplaced during the Proterozoic in a posttectonic setting. Though homogeneous in composition, it displays textural heterogeneity from coarse-grained hypidiomorphic to fine-grained porphyritic to hypabyssal granite porphyry. Genetically related rhyolites are also present. Coherency of geochemical and mineralogical attributes in the Degana pluton can be explained by fractional crystallisation. Complex variety of hydrothermal and pneumatolytic features is also present. At shallow depths, emanation differentiation has led to progressive enrichment of Li, Rb, and W. Both the plutonic and volcanic phases of the magma show development of rapakivi texture and other diagnostic characteristics of the rapakivi granites.The Degana granite is a specialised granite and classified as an A-type intraplate anorogenic granite of mantle plume origin. The mineralogy and chemistry of the Degana pluton compares well with the various rapakivi granites of south-eastern Fennoscandia. Chemical and textural characteristics of the Degana pluton provide a constraint on the formation of the rapakivi texture when interpreted in terms of experimentally determined phase equilibria. The mantling process is interpreted as a result of pressure fluctuations due to escape and recharging of volatiles (e.g., H2O and F) accompanying the emplacement of the magma.

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Geologie und Geochemie des Degana-Plutons—ein proterozoischer Rapakivi Granite in Rajasthan, Indien

Zusammenfassung Der Degana Pluton enhält eine der wenigen in Indien bekannten Wolfram-Lagerstätten. Es handelt sich hier um einen epizonalen Pluton mit höheren Si-Gehalten, der während des Proterozoikums in ein posttektonisches Setting intrudiert wurde. Obwohl er in seiner Zusammensetzung homogen ist, zeigt er Heterogenität auf dem texturellen Bereich, die von grobkörnig hypidiomorph bis feinkörnig porphyritisch und schließlich bis zu hypabyssischen Granitporphyren reicht. Genetisch verwandte Rhyolite kommen im Untersuchungsgebiet auch vor. Übereinstimmende geochemische und mineralogische Parameter können auf fraktionierte Kristallisation zurückgeführt werden. Eine komplexe Vielfalt von hydrothermalen und pneumotolytischen Erscheinungen ist bemerkenswert. In geringen Tiefen hat die Emanations-Differentiation zu einer progressiven Anreicherung von Li, Rb und W geführt. Sowohl die plutonischen als auch die vulkanischen Erstarrungsprodukte des Magmas zeigen die Entwicklung von Rapakivi-Texturen und anderen diagnostischen Eigenschaften der Rapakivi-Granite.Der Degana-Granit ist ein spezialisierter Granit und ist als ein anorogener Intraplattengranit des A-Typs zu klassifizieren, der auf einen mantle plume zurückgeführt wird. Die Mineralogie und Chemie des Degana-Plutons läßt sich gut mit der verschiedener Rapakivi Granite im südöstlichen Fennoskandien vergleichen. Chemische und texturelle Eigenheiten des Degana Plutons ermöglichen eine Eingrenzung der Bildung von Rapakivi Texturen, sofern sie im Sinne experimentell bestimmter Phasen-Gleichgewichte interpretiert werden. Die Entstehung von Überwachsungen einzelner Kristalle wird als Resultat von Druckschwankungen interpretiert, die auf das Entweichen und die Neuzufuhr von volatilen Phasen (i.e. H₂O und F) im Gefolge der Platz nahme des Magmas zurückzuführen sind.

     

Trace element geochemistry and genesis of the copper ore deposits of the Singhbhum shear zone,Eastern India

The genesis of the copper ore deposits of the Singhbhum shear zone, India, has been worked out through a detailed geochemical examination of the ores and the country rocks. Following different techniques of atomic absorption, the abundances of Cu, Co, Ni, Pb, Zn, Cd, Ag, Mn and Hg were determined and the trace element characteristics of the principal rock units in and outside the shear zone have been compiled and critically evaluated. The data suggest that the ore deposits are the result of a sequence of long-continued and over-lapping geological processes culminating in intense shearing, syntectonic granitization and considerable mobilization of the ore elements. The Precambrian metasedimentary and metavolcanic rocks of the shear zone, as well as those enclosing it, served as the source, while diffusion of the ore constituents and their precipitation in physicochemically favourable structural traps, formed in response to shearing, resulted in the formation of the deposits.

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Zusammenfassung Als Beitrag zur Klärung der Genese der Kupferlagerstätten in der Singhbhum Shear Zone, Indien, wurden geochemische Untersuchungen an Erzen und Nebengestein durchgeführt. Spurengehalte von Cu, Co, Ni, Pb, Zn, Cd, Ag, Mn, Hg wurden mit Hilfe der AAS bestimmt, ihre Verteilung innerhalb der Zone und der angrenzenden Gesteinstypen wird diskutiert. Auf Grund der vorliegenden geochemischen Daten wird folgende Deutung zur Entstehung der Erzlagerstätten gegeben: Die Bildung der Singhbhum-Erzvorkommen ist das Ergebnis einer Folge langandauernder und sich überschneidender geologischer Prozesse, wie intensiver Scherung, syntektonischer Granitisation und damit verbundener Mobilisierung der oben genannten Elemente. Die präkambrischen Metasedimente und Metavulkanite innerhalb der Scherzone und ihrer näheren Umgebung sind als Muttergesteine der erzbildenden Elemente anzusehen. Die Bildung der Lagerstätte ist das Resultat der Diffusion von Lösungen und ihres Absatzes in physikalisch-chemisch günstigen Struktur-Fallen, gebildet im Anschluß an die Scherung.

     

Der Bimsstein von Köfels (Tirol), ein Bergsturz-“Friktionit”

Zusammenfassung Seit mehr als einem Jahrhundert gibt die Entstehungsgeschichte der in den Bergsturzablagerungen bei Köfels (Ötztal, Tirol) gefundenen Bimssteine Rätsel auf. Die ursprünglich angenommene Vulkan-Hypothese konnte nicht durch schlüssige Beobachtungen gestützt werden. So wurde die Möglichkeit eines Meteoriteinschlages im letzten Jahrzehnt von zahlreichen Forschern akzeptiert. Allerdings steht auch sie nicht in Einklang mit den beobachteten Gegebenheiten. 1971 legtePreuss die Idee einer Entstehung der Schmelze durch die Reibungswärme in den Gleitflächen des Bergsturzes vor. Da diese Arbeitshypothese sich gut in das petrographische und geomorphologische Gesamtbild einfügte, wurde sie von den Verfassern unter Mitwirkung der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Versuchsanstalt (EMPA) im Detail studiert. Das entsprechende Forschungsprojekt (Big Slide) basierte auf einer sorgfältigen Analyse der beim Bergsturz freigew ordenen Energie und ihrer Auswirkungen. Durch Aufstellung plausibler Modelle für die Bewegung, die Wärmeerzeugung und den Wärmetransport sowie anschließende Lösung der sich ergebenden Differentialgleichungen konnte nachgewiesen werden, daß große Mengen von geschmolzenem Gestein (Friktionit, Definition siehe Abschnitt 2.2) entstanden sein müssen, sofern die niederfahrenden Bergsturzmassen nicht von einer dicken Schicht von Steinpulver getragen wurden (dynamisch eine sehr unwahrscheinliche Annahme). Die außerordentliche Größe des vorliegenden Bergsturzes war dabei von ausschlaggebender Bedeutung. Die theoretisch ermittelten Resultate konnten experimentell durch die Herstellung künstlicher Bimssteine unter naturnahen Bedingungen gestützt werden.

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The fused rock of Köfels (Tyrol) — a Frictionite generated by a landslide

Summary For more than a century the genesis of the fused rocks found in the landslide masses of Köfels (Ötztal, Tyrol) has remained enigmatic. The initially promoted hypothesis of a volcanic origin could not be backed by sufficient evidence. So in the last decade the possibility of a meteorite impact has been accepted by a large number of scientists. It is, however, by no means in accordance with all facts observed. In 1971,Preuss presented the idea of the melting heat being generated by the friction between sliding and stationary rock surfaces. As this working hypothesis proved to be in good accordance with petrographic and geomorphological evidence it was studied in detail by the authors in cooperation with the Swiss Federal Laboratory for Testing Materials (EMPA). The corresponding research project (Big Slide) was based on a careful analysis of the effects of the energy generated by the landslide. By setting up plausible models for movement, heat generation, and heat transfer and by solving the resulting differential equations it became evident that — as far as the landslide masses did not glide on a very thick layer of stone powder (dynamically a rather unprobable supposition)-large amounts of fused rock (frictionite, for definition see chapter 2.2) must have been produced. The enormous size of the particular landslide was recognized as a determining factor in this connection. The theoretical results thus obtained could be backed experimentally by producting artificial pumice under conditions approaching those of the Köfels landslide.

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Mit 17 Abbildungen     

Die Korngrössenverteilung von Einzellagen sandiger Sedimente und ihre genetische Bedeutung

Zusammenfassung Der Kömungstyp von Einzellagen wassertransportierter Sedimente ist unabhängig vom Ablagerungsraum. Er läßt sich stets als Summe von drei lognormalen Komponenten beschreiben. Medianwerte und Sortierungsgrade von Einzellagen sind durch eine Funktion miteinander verknüpft, die ebenfalls unabhängig vom Ablagerungsraum ist. Körnungstyp und Sortierungsgrad von dicken Durchschnittsproben dagegen hängen vom Lagenbau des Sediments und damit auch von der Probendicke ab. Die Funktion zwischen Medianwert und Sortierungsgrad von Durchschnittsproben ist vom Ablagerungsraum abhängig, stets gleiche Probenahmetechnik vorausgesetzt. Jedoch steckt immer auch der Einfluß der allgemeingültigen Funktion zwischen Medianwert und Sortierungsgrad der Einzellagen darin, der bei der Deutung berücksichtigt werden muß.     

Nickel sulphide fire assay for the collection of the platinum group elements and gold from chromitites using reduced bead size

Summary Fire assay is a classical method for the separation of the platinum group elements and gold (PGE + Au). In nickel sulphide fire assay nickel and sulphur are used for the preconcentration of PGE + Au. In the past the authors have successfully reduced the weight of the collectors used without affecting the recovery of the elements from silicate material and eliminated the reagent blank problem. In this work the authors have applied the small bead size to chromitites. Chromitites can be difficult to fuse, and the authors have applied their modified technique to improve the dissolution of chromitites. This paper describes the application of the reduced bead size to the preconcentration of the PGE + Au from chromitites, by using only 0.5 g of nickel compared to the 10 g used by other fire assay workers.

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Nickelsulfid Fire assay zur Anreicherung von Platingruppenelementen und Gold aus Chromititen

Zusammenfassung Fire assay ist die klassische Methode um Platingruppenelemente und Gold (PGE + Au) vor der Analyse anzureichern und von der Matrix abzutrennen. Zum Sammeln der PGE und Au wird Nickelsulfid verwendet. Durch Verwendung möglichst kleiner Mengen konnte das Problem eventueller Verunreinigung der verwendeten Reagenzien ausgeschaltet werden. In der vorliegenden Arbeit wird diese Methode bei Chromititen angewendet, wobei hier ein modifiziertes Verfahren zum Lösen dieser Gesteine verwen det wird. Es werden 0.5 g Nickel zum Abtrennen der PGE und Au von Chromititen verwendet, was einer 20-fachen Mengenreduktion des Kollektormaterials gegenüber herkömmlichen Methoden entspricht.

     

Textures exhibited by feldspars in the Giant Mottled Anorthosite (GMA) of the bastard unit in the Upper Critical Zone,Western Bushveld Complex

Summary The Bastard Unit, overlying the Merensky Unit, is the uppermost and most complete of the cyclic units in the Upper Critical Zone and its upper contact is taken as the boundary between the Critical and Main Zones (as recommended by SACS, 1980). The Unit is different from underlying units for three reasons: it does not have a well-defined top contact (with an overlying unit); it is much thicker than the Merensky and Footwall Units; and it has an unusually thick sequence of mottled anorthosite at its top. This distinctive composite anorthositic sequence is termed the Giant Mottled Anorthosite (GMA) which is predominantly made up of poikilitic anorthosite. The GMA can broadly be subdivided into three distinct parts; the Lower Giant Mottled Anorthosite (LGMA), Giant Mottled Middling (GMM) and the Upper Giant Mottled Anorthosite (UGMA).Petrographic examination of 82 samples taken in the GMA from 11 borehole profiles around the western limb of the Complex revealed that the LGMA and GMM are essentially adcumulates while the UGMA is orthocumulate in character. By its very nature the dominant phase throughout the GMA is cumulus plagioclase feldspar ( 85%) with the balance being made up of intercumulus orthopyroxene and clinopyroxene and minor biofite — all of which constitute the darker mottles. Intercumulus inverted pigeonite occurs in the upper part of the GMM, throughout the UGMA and for c. 30 m into the Main Zone. K-feldspar also joins the paragenesis within the UGMA and occurs both as intercumulus orthoclase and antiperthite. Cumulus plagioclase grains, showing varying degrees of complex oscillatory-zonal growth are common in the upper part of the GMA. These grains are interpreted as records of growth episodes during earlier influxes of magma which were responsible for the development of the underlying cyclic units, but escaped incorporation into the cumulate pile.

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Feldspat-Texturen im Giant Mottled Anorthosite der Bastard-Einheit in der oberen kritischen Zone des westlichen Bushveld-Komplexes

Zusammenfassung Die Bastard-Einheit, die die Merensky-Einheit überlagert, ist die oberste und am besten entwickelte der zyklischen Einheiten in der oberen kritischen Zone; ihr oberer Kontakt gilt als die Grenze zwischen der Kritischen und der Main-Zone (entsprechend den Empfehlungen von SACS, 1980). Die Einheit unterscheidet sich aus drei Gründen von den Einheiten im liegenden: sie hat keinen gut definierten oberen Kontakt (mit einer darüberliegenden Einheit), sie ist wesentlich mächtiger als die Merensky und die Footwall-Einheiten, und sie hat eine ungewöhnliche mächtige Abfolge von Mottled Anorthosite als obersten Teil der Abfolge. Diese wohldefinierte anorthositische Abfolge wird als Giant Mottled Anorthosite (GMA) bezeichnet, und besteht hauptsächlich aus poikilitischem Anorthosit. Die GMA kann in 3 Teile, den unteren (LGMA), den mittleren (GMM) un den oberen (UGMA) unterteilt werden.Die petrographische Untersuchung von 82 Proben in der GMA aus 11 Bohrlöchern im Westteil des Bushveld-Komplexes zeigt, daß LGMA und GMM im wesentlichen Adkumulate sind, während die UGMA ein Orthokumulat darstellt. Die Hauptphase in der gesamten GMA ist Kumulus-Plagioklas ( 85 %); der Rest besteht aus Intercumulus-Orthopyroxen, Klinopyroxen, und geringen Mengen von Biotit. Diese sind die Komponenten der dunkleren mottles. Intercumulus invertierter Pigeonit kommt im oberen Teil der GMM, in der gesamten UGMA und in den unteren 30 Metern der Main-Zone vor. Innerhalb der UGMA tritt K-Feldspat hinzu, dieser kommt als Intercumulus Orthoklas und Antiperthit vor. Körner von Cumulusplagioklas mit verschiedenen Intensitäten komplexer Zonierung sind im oberen Teil der GMA verbreitet. Diese Körner werden als Hinweise auf Wachstumsepisoden während früherer Magmenzufuhr-Phasen interpretiert, die für die Entwicklung der zyklischen Einheiten im Liegenden verantwortlich waren, aber selbst nicht Teil der Cumulatabfolge wurden.

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With 5 Figures     

The qualitative zoning record of minerals. A method for determining the duration of metamorphic events?

Summary The efficacy of ion exchange in petrological systems, for example the Fe-Mg exchange between garnet and biotite, is a function of grainsize, temperature, rates of temperature change and diffusion parameters. The combination of these variables determines the final zoning profile of minerals. Therefore, zoning profiles may be used to derive one of these variables if the others are known. For example, a mineral grain that experienced a short thermal event may still preserve a zoning profile characteristic of the heating path. In contrast, if that grain experienced a long thermal event it may develop a zoning profile typical of the cooling path. Conversely, for the same temperature-time cycle, large grains may not completely equilibrate at the metamorphic peak, and in smaller grains any previous record may have been erased. This is commonly observed in natural rocks where different grains within one thin section preserve often qualitatively different zoning profiles. Thus, a critical grainsize,l _crit, may exist that separates grains with qualitatively different zoning profiles so that grains of sizel > l _crit still retain zoning information about the heating path and grains of sizel <l _crit contain only information about the cooling path. If the critical grainsize can be measured and an independent estimate for the peak metamorphic temperature exists, the duration of the thermal event may, in principle, be estimated.The applicability of this method to natural garnets is hampered by a range of uncertainties. However, a parameterisation of the critical grain size may be used to illustrate the relative importance of grain size, temperature and event duration to the equilibration of minerals. In this paper, the critical grainsize is parameterized for various temperature-time cycles and its dependence on diffusion parameters is discussed. It is shown that, for Barrovian conditions,l _crit between 0.1 and 1 mm separates garnets retaining prograde information from garnets retaining cooling path information. For illustration, we compare the results with the critical grainsize of garnets from two metamorphic terranes, the Prydz Bay region (Antarctica) and the Koralm complex (Eastern Alps). Despite the large range of uncertainties attached to the method, it is shown that the critical grainsize of garnets in both terranes is consistent with a very short duration of the last thermal event that affected the two regions.

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Die qualitative Form von Zonierungsprofilen in Mineralen. Information über die Dauer metamorpher Ereignisse?

Zusammenfassung Zonierungsprofile von Paragenesen im Ionenaustausch, zum Beispiel das Fe-Mg Austauschsgleichgewicht zwischen Granat und Biotit, sind eine Funktion von (i) Korngröße, (ii) Temperatur, (iii) Kühl- und Heizgeschwindigkeit sowie (iv) den Diffusionskonstanen. Es sollte daher möglich sein, Zonierungsprofile dazu zu verwenden, einen dieser Parameter zu bestimmen, wenn die anderen bekannt sind. Zonierungsprofile von Kristallen die ein kurzes thermisches Ereignis erfahren haben, mögen daher prograde Information beinhalten, wogegen derselbe Kristall ein retrogrades Profil aufweisen mag, wenn er einem langlebigen thermischen Ereignis unterlag (prograd und retrograd ist hier als: bei ansteigender Temperatur und bei abfallender Temperatur definiert). In Kristallen die dem gleichen Temperatur-Zeitpfad unterworfen waren, könnten kleine Körner nur die Kühlgeschichte dokumentieren, wogegen große noch Zonierungsinformation vom Heizpfad aufweisen. In natürlichen Gesteinen wird das oft dadurch beobachtet, daß verschiedene Körner auseinem Dünnschliff qualitativ verschiedene Zonierungsprofile aufweisen. Es ist daher möglich eine kritische Korngöße,l _crit, zu definieren, die Korngrößen mit qualitativ verschiedenen Zonierungsprofilen voneinander trennt. Körner mit einem Durchmesserl > l _crit haben, zumindest teilweise, noch prograde Profile, wogegen Körner mitl <l _crit nur retrograde Information dokumentieren. Wenn man diese kritische Korngröße messen kann, sollte sie dazu benutzt werden können, etwas über die Dauer des thermischen Ereignisses auszusagen.Die Anwendbarkeit dieser Methode ist durch eine Reihe von Fehlern limitiert. Nichtsdestotrotz, ist eine Parameterisierung der kritischen Korngröße nützlich um die relative Wichtigkeit von Korngröße, Temperatur und Zeit, für die Entwicklung von Zonierungsprofilen, zu illustrieren. Unser Modell kann dazu benutzt werden, um die Größenordnung von Granaten abzuschätzen, die noch prograde Information dokumentieren können. Die Abhängigkeit der kritischen Korngröße von Diffusionsparametern und der Form des Temperatur-Zeit Pfades wird ebenfalls diskutiert. Es wird gezeigt, daß für Metamorphose in der mittleren Grünschiefer und Amphibolit fazies,l _crit zwischen 0.1 and 1 mm prograd zonierte von retrograd zonierten Granaten trennt. Um das Modell zu illustrieren, werden die Ergebnisse auf die Prydz Bay Region (Antarktis) und den Koralm Komplex (Ostalpen) angewendet. Trotz der großen Fehlergrenzen der Methode glauben wir zeigen zu können, daß die kritische Korngröße beider Terrains andeutet, daß das letzte thermische Ereignis in beiden Gebieten kurzlebig war.

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With 5 Figures     

Corona textures in Proterozoic olivine melanorites of the Equeefa Suite,Natal Metamorphic Province,South Africa

Summary Olivine-plagioclase and phlogopite-plagioclase coronas have been identified from olivine melanorites of the Mid- to Late Proterozoic Equeefa Suite in southern Natal, South Africa. Olivine, in contact with plagioclase, is mantled by a shell of clear orthopyroxene, in turn rimmed by pale green (pargasitic) clinoamphibole. Locally a third rim, composed of a fine pargasite-spinel symplectite is developed adjacent to the plagioclase. The second corona reaction has produced greenish-brown pargasite at phlogopite-plagioclase interfaces. A third, less obvious reaction, between olivine and phlogopite is also noted. Analytical data of all the mineral phases present, along with the coronas, are given. Two-pyroxene thermometry yields magmatic core temperatures ( 1120°C), with rim compositions indicating equilibration at 850°C. Consistent with this, the modelled olivine-plagioclase reaction occurs between 830–1050°C with a_waterbetween 0.1 and 1.0 at 7 kbar. The three reactions took place during a prolonged history of cooling and partial hydration of the magmatic olivine melanorites from over 1000°C down to 600°C. The P-T conditions indicated by the reactions suggest this cooling process was essentially isobaric, indicating that the area was not subjected to rapid uplift or burial throughout this entire period.

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Korona-Texturen in proterozoischen Olivin-Melanoriten der Equeefa Suite, Natal Metamorphic Province, Südafrika

Zusammenfassung Aus Olivin-Melanoriten der mittel- bis spätproterozoischen Equeefa Suite im südlichen Natal, Südafrika, wurden Olivin-Plagioklas und Phlogopit-Plagioklas-Koronartexturen beobachtet. Olivin, der mit Plagioklas im Kontakt steht, wird von einem klaren Saum vom Orthopyroxen ummantelt, der seinerseits von blaßgrünem (pargasitischem) Klinoamphibol umsäumt wird. Stellenweise ist ein dritter Saum, bestehend aus feinkörnigem symplektitischem Pargasit-Spinell im Kontakt mit Plagioklas ausgebildet. Die zweite koronabildende Reaktion resultiert in Bildung eines grünbraunen Pargasites an Phlogopit-Plagioklas Kornkontakten. Eine dritte, weniger auffällige Reaktion zwischen Olivin und Phlogopit wurde ebenfalls beobachtet. Zwei-Pyroxen-Thermometrie ergab magmatische Temperaturen der Kernbereiche ( 1120°C) und belegt eine Gleichgewichtseinstellung in den Randzonen bei ca. 850°C. Olivin-Plagioklas-Modellreaktionen liegen ebenfalls in einem Temperaturbereich von 830–1050°C bei Wasseraktivitäten von 0.1 bis 1.0 und einem Druck von 7 kbar. Die drei Reaktionen liefen im Zuge einer länger andauernden Abkühlung unter teilweiser Hydratisierung der magmatischen Melanorite in einem Temperaturbereich von 1000°C bis ca. 600°C ab. Die aus den Reaktionen ableitbaren P-T-Bedingungen sprechen für eine im wesentlichen isobare Abkhlungsgeschichte und zeigen, daß dieses Gebiet wáhrend dieser gesamten Periode keiner raschen Hebung bzw. keiner Versenkung unterworfen worden ist.

     

Pyroxenes and olivines as indicators of the petrological evolution of the Ivrea-Verbano basic formation (Italian Western Alps)

Summary Microprobe analyses of olivines, orthopyroxenes and clinopyroxenes of the Ivrea-Verbano basic formation reveal that in the Balmuccia Periodotites (regarded as residual mantle) the phases are more magnesian than in the overlaying ultramafic-mafic series (interpreted as a cumulitic complex formed by fractionation of mantle-derived magma).Pyroxenes underwent sub-solidus re-equilibration. Whole phase (host + exsolved lamellae) compositions give a temperature in the range 946°C–1236°C, compatible with the igneous crystallisation. The compositions of the host phases give temperatures in the range 712°C to 919°C, indicating that the samples did not attain the same degree of equilibrium during the sub-solidus unmixing. The sub-solidus unmixing of the pyroxenes may have occurred either during the superimposed granulite-facies metamorphism or during the slow cooling of the complex intruded into deep crustal levels.

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Pyroxene und Olivine als Indikatoren der petrologischen Entwicklung der basischen Formation von Ivrea-Verbano (Italienische Westalpen)

Zusammenfassung Mikrosondenanalysen von Olivinen, Orthopyroxenen und Klinopyroxenen der basischen Formation von Ivrea-Verbano zeigen, daß in den Balmuccia Peridotiten (die als residuales Mantelmaterial angesehen werden) die Phasen Mg-reicher sind als in den überlagernden ultramafischen bis mafischen Serien (die als Kumulationskomplex gedeutet werden, der durch Fraktionierung eines aus dem Mantel stammenden Magmas gebildet wurde).Die Pyroxene wurden unter Subsolidus-Bedingungen reequilibriert. Die Zusammensetzungen der Gesamtphasen (Wirt + Entmischungslamellen) geben Temperaturen im Bereich von 946–1236°C, was mit einer magmatischen Kristallisation verträglich ist. Die Zusammensetzungen der Wirt-Phasen geben Temperaturen im Bereich von 712–919°C an, was anzeigt, daß die Proben während der Subsolidus-Entmischung nicht denselben Grad der Equilibirierung erreichten. Die Subsolidus-Entmischung der Pyroxene kann entweder während der überlagerten Metamorphose in Granulitfazies oder während der langsamen Abkühlung des in tiefe Krustenschichten intrudierten Komplexes geschehen sein.

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With 4 Figures     

Platinum-group mineral inclusions in chromitites of the Finero mafic-ultramafic complex (Ivrea-Zone,Italy)

Zusammenfassung Kleine Chromititkörper wurden in Phlogopit-reichen Peridotiten des Finero-Komplexes (Ivrea Zone, Italien) entdeckt. Chromit enthdlt winzige (< 20 m) Einschlüsse von Platingruppen-Mineralen (PGM), sowie von Buntmetalsulfïden (BMS) and -legierungen (BMA); these führen Platin gruppen-Elemente (PGE) in Form von solid solutions.Als PGM wurden Laurit, gedigen Ir und Ir-Cu-Rh-Sulfide unterschiedlicher Zusammensetzung bestimmt.Die PGE-führenden BMS sind rhodiumführender Pentlandit und Millerit, iridium-führender Digenit und unbekannte Ir-reiche Ni-Fe-Cu Sulfide mit einem Metall/Schwefelverhältnis von etwa 1. Die BMA bestehen aus: Cu-Rh-Fe, Cu-Pt-Ag, Cu-Pb-Rh und Pb-Rh.Im Vergleich mit anderen untersuchten Vorkommen, in denen Ru-Os-Ir Legierungen und Laurit dominieren, zeigt die PGE-Mineralogie der Finero-Chromitite eine höhere Schwefelfugazität bei der Bildung an. Außerdem sind Cu und Rh in dieser Mineralgesellschaft weit verbreitet und auch Mikrosondenuntersuchungen belegen das Verhandensein von Ag und Pb in vielen der PGE-führenden Phasen.Dies ist für Chromit-bildende Systeme ungewöhnlich und wird mit der Aktivität einer alkali-reichen fluiden Phase, die auch für die Kristallisation des weitverbreiteten Phlogopits im Finero-Komplex verantwortlich ist, in Zusammenhang gebracht.

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Platinum-group mineral inclusions in chromitites of the Finero mafic-ultramafic complex (Ivrea-Zone, Italy)

Summary Small scale chromitites have been recently discovered in the phlogopite-rich peridotite of the Finero complex (Ivrea Zone, Italy). The chromite contains minute (<20 um) inclusions of platinum-group minerals (PGM), and base-metal sulfides (BMS) and alloys (BMA) which frequently bear platinum-group elements (PGE) in solid solution. The PGM are laurite, native Ir and Ir-Cu-Rh sulfides with variable compositions. The PGE-bearing BMS are rhodian pentlandite, rhodian millerite, iridian digenite, and unknown Ir-rich Ni-Fe-Cu sulfides with Metal/Sulfur ratio close to 1. The BMA's consist of the associations: Cu-Rh-Fe, Cu-Pt-Ag, Cu-Pb-Rh and Pb-Rh.Compared with other investigated occurrences dominated by Ru-Os-Ir alloys and laurite, the PGE-mineralogy of the Finero chromitites indicates a higher sulfur fugacity of formation. In addition, there is an overall abundance of Cu and Rh in the assemblage, and microprobe analyses revealed the presence of appreciable amounts of Ag and Pb in many of the PGE-bearing phases. These features are unusual for the chromite-forming system and are ascribed to the activity of the alkali-rich fluid phase responsible for the crystallization of abundant phlogopite in the Finero body.

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With 7 Figures     

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.     

On a peculiar metabasite in hercynian phyllites (sicily)

Summary On the basis of a mineralogical, petrological and chemical study of a greenstone complex intercalated in a phyllitic formation in the Western Peloritani Mountains, two main rock types can be distinguished: amphibole-chlorite metabasite (with traces of an old generation of glaucophane), and albite metabasite. The two rock types show considerable differences in composition, a consequence of sodium metasomatism. The study indicates that the greenstone complex is a metaspilite.

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Über einen bemerkenswerten Metabasit in herzynischen Phylliten aus Sizilien

Zusammenfassung Aufgrund des mineralogischen, petrologischen und chemischen Studiums eines Komplexes von Grünsteinen, die einer Phyllitformation der westlichen Peloritani-Berge eingeschaltet ist, können zwei Hauptgesteinstypen unterschieden werden: amphibolischchloritischer Metabasit (mit Spuren einer alten Generation von Glaukophan) und Albitmetabasit. Die zwei Gesteinstypen haben beträchtlich verschiedene Zusammensetzungen; das ist die Folge einer Natron-Metasomatose. Die Untersuchung zeigt, daß der Komplex von Grünsteinen ein Metaspilit ist.

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With 4 Figures     

Chemical and mineralogical investigations on deep sea manganese nodules from the Southern Ocean

Deep sea manganese nodules from the Southern Ocean have been studied using chemical analysis, X-ray diffraction, optical mineragraphic and electron probe microanalysis techniques. The nodules were lower in manganese, iron and associated elements than the average grade of manganese nodules from other localities. A number of chemical relationships have been observed. Nickel, copper, cobalt, barium, zinc, molybdenum, strontium, sulphur and phosphorus are associated with the manganese rich phases and titanium with the iron rich phases. X-ray diffraction analysis and electron probe microanalysis results indicate that the manganese phases are similar to the disordered -MnO₂ and manganite phases reported by other workers.

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Zusammenfassung Tiefsee-Manganknollen aus dem südlichen Ozean wurden mit Hilfe von chemischen Analysen, Röntgenbeugung, mikroskopischer Untersuchung und Anwendung von Mikroelektronensonden untersucht. Die Knollen enthielten weniger Mangan, Eisen und Begleitelemente als das Durchschnittsquantum in Manganknollen aus anderen Gebieten. Eine Anzahl chemischer Ähnlichkeiten wurde beobachtet. Nickel, Kupfer, Kobalt, Barium, Zink, Molybdän, Strontium, Schwefel und Phosphor treten gemeinsam mit den manganreichen Erscheinungsformen, und Titan zusammen mit den eisenreichen auf. Ergebnisse der Röntgenbeugungsanalyse und Mikroelektronensondenuntersuchung ergaben, daß die Manganphasen Ähnlichkeit haben mit ungeordneten -MnO₂ und manganitischen Erscheinungsformen, über die andere Wissenschaftler berichtet haben.

     

Probleme der Tiefentektonik Bauformen im Migmatit Stockwerk der Ostgrönländischen Kaledoniden

Zusammenfassung Unter Einwirkung synorogener kaledonischer Granitisierungsprozesse wurde in Zentral-Ostgrönland eine mächtige Folge präkambrischer Sedimente aufgefaltet und im Unterbau des Gebirges vollständig umgeprägt. Selektive Stoffzufuhr ließ dabei einzelne Zentren zu Beulen und Ausstülpungen aufquellen. Diese in situ granitisierten Baukörper von domartiger, zungen-bis pilzförmiger Gestalt bildeten als Gesamtheit den aktiven Raum des Orogens. Ihre plastisch-mobilen Bewegungen waren polyvergent. Die Baukörper haben die überlagernde Sedimenthülle, den Oberbau des Gebirges, nur mäßig deformiert. Sie sind zur Hauptsache Gegenstand der vorliegenden Arbeit.     

Vergleichende Untersuchungen an ostalpinen Eklogiten

Zusammenfassung Eklogite der wichtigsten Vorkommen des mittelostalpinen Altkristallins und der penninischen Schieferhülle der Hohen Tauern wurden gesteins- und mineralchemisch untersucht. Sie sind Produkte aufsteigender Metamorphose von meist gabbroiden Ausgangsgesteinen. Die Bildungsbedingungen entsprechen, abgesehen von den erhöhten Gesamtdrucken, der mineralfaziellen Stellung der Begleitgesteine. Die Umwandlung zu Eklogitamphiboliten und Amphiboliten fand unter fallendem Gesamtdruck (in einigen Fällen auch steigender Temperatur) und unter Änderung des Gesamtchemismus statt. Die Bildung der Eklogite wird als Funktion des Wasserdampfpartialdruckes gesehen, und ein möglicher Mechanismus zu seiner Kontrolle wird diskutiert.

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Comparative investigations of eclogites in the eastern alpes

Summary Eclogites from the most important occurences of the mittelostalpines Altkristallin and the penninische Schieferhülle of the Hohen Tauern are investigated. Chemical analyses of the whole rocks and their minerals are given. These rocks are derived from gabbroic material, that has been altered by progressive metamorphism. The conditions of their formation are similar to the mineral fazies of their accompanying rocks with the exception of some-what higher pressure. The transformation to eclogiteamphibolites and amphibolites took place while the total pressure slightly decreased and the chemical composition of the rock changed. In some cases temperature was rising too. The formation of eclogites is a function of H₂O-partial-pressure. A possible controlling mechanism it is discussed.

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Mit 9 Abbildungen     

Sulfatreduzierende Bakterien in Schwefel- und Grulbenwässern Deutschlands und Österreichs

The sulphate-reducing bacteria Desulfovibrio desulfuricans have been identified in 25 different samples from diverse German and Austrian sulphur springs as well as in 42 samples of connate water from the Carboniferous of the Ruhr basin. From 33 of these samples, the bacteria were cultivated and tests were conducted to establish their tolerances to the salt content, pH and temperature. Further studies demonstrated a considerable tolerance for certain metal ions. The ecological conditions of Desulfovibrio desulfuricans are described and their importance in the diagenesis of connate water and the genesis of the sulphur springs is pointed out.

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Wir danken den Herren Markscheidern der erwähnten Gruben und den zuständigen Herren der Bäderverwaltungen für Unterstützung bei der Probenahme, Herrn Universitäts-Professor Dr. F. Scheminzky, Innsbruck, für die Überlassung von Unterlagen über Geologie und Chemismus der österreichischen Schwefelquellen sowie Herrn Professor Dr. W. von Engelhardt, dem Direktor des Mineralogisch-Petrographischen Instituts der Universität Tübingen, für förderndes Interesse an dieser Arbeit. Die Entnahme der Proben erfolgte im Rahmen der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützten Schwefelisotopenuntersuchungen an Schwefelquellen Deutschlands und Österreichs.     

Elektronenbeugung an Tonmineralien mit Thallium-(I)-Chlorid als innerem Standard

Zusammenfassung Bei Feinbereichsbeugung an Einkristallen von Tonmineralien wurden TlCl-Aufdampfschichten als innerer Standard verwendet. Auf diese Weise können durch Apparatefehler und ungenaues Fokussieren verursachte Verzerrungen des Beugungsbildes korrigiert werden. Aus dem direkten Vergleich der d_hkl-Werte der Eichsubstanz mit den entsprechenden gemessenen d _hkl ^*l -Werten des TlCl und der Tonmineralien im projizierten reziproken Gitter können die d_hkO-Werte der Tonmineralien bestimmt werden.Untersucht wurden Kaolinit (Hirschau, BRD) und Hectorit (Hector, Calif.). Die Auswertung der Meßergebnisse erfolgte nach Durchführung einer Fehlerrechnung.

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Electron diffraction on clay minerals with thallium-(I)-chloride as internal standard

Summary By using TlCl as an internal standard for single crystal electron diffraction of clay minerals, distortions of the diffraction patterns could be corrected. The micrographs show a spot pattern of the clay crystal with a superimposed ring pattern of TlCl. The d_hkO of the single clay crystals could be found by direct comparison of the spacings of the real lattice of TlCl and the spacings of the reciprocal lattice of TlCl and the single clay crystal.As material for the research kaolinite (Hirschau, BRD) and hectorite (Hector, Calif.) were used.

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Mit 2 Abbildungen