Korngefügeanalytische Untersuchungen der Siderit-Lagerstätte Hüttenberg (Kärnten)

Zusammenfassung Die mächtigen Sideritvererzungen der Lagerstätte Hüttenberg sind auf Marmorzüge des Saualmkristallins beschränkt, dessen ordovizisch-silurisch-devonisches Alter und dessen durch die variszische, synmetamorphe Orogenese geprägter Bau heute als weitgehend gesichert angesehen wird.Großtektonische Untersuchungen zeigen, daß die B-Achsenhauptrichtungen aller im Bereich der Lagerstätte auftretenden Gesteinstypen, einschließlich derer der vererzten Partien, gleichgerichtet sind.Das wird auch durch die Korngefügeuntersuchungen bestätigt: deutlich tritt sowohl eine B- wie auch S-Tektonitregelung hervor, wobei dieser starken Formung auch das makroskopisch sichtbares als (h0l)-Fläche zuordenbar ist und die aus der Tektonitregelung erschließbaren Achsen in ihrer Richtung mit den variszisch angelegten Groß- und Kleinfalten übereinstimmen.Eine die variszische Orogenese überdauernde Thermometamorphose hat die bestehenden Regelungen nicht verwischt, ein Einfluß einer vorvariszischen oder einer alpidischen Phase ist im Korngefüge nicht nachweisbar.Erhalten sind auch Wachstumsgefügeregelungen, die aber wegen ihrer Mehrdeutigkeit keine klaren Schlußfolgerungen über ihre Entstehung erlauben.Die Korngefügeuntersuchungen bestätigen auch, daß der Metasomatose bei der Ausbildung der Lagerstätte in ihrer heutigen Form eine wesentliche Rolle zukommt. Der Nachweis metasomatischer Prozesse sagt aber nichts über den eigentlichen Eisenanreicherungsvorgang aus und bedeutet keinesfalls, daß der Lagerstätteninhalt durch metasomatischen Stoffaustausch zugeführt wurde.Es wird vielmehr auf eine Mobilisation schon primär vorhandenen Eisens durch Druck- und Temperaturerhöhung während der variszischen Orogenese und der damit verbundenen Thermometamorphose geschlossen; die Bruchtektonik der alpidischen Gebirgsbildungsphase konnte solche lagerstättenbildende Prozesse nur mehr in geringem Maß auslösen.

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Petrofabric analysis of the Hüttenberg siderite deposit, carinthia, Austria

Summary The extensive siderite mineralization of the Hüttenberg deposit is restricted to marble series of the Saualm Crystalline. The Ordovician to Devonian age of this metamorphic complex and its Variscan structure is well substantiated.Large-scale tectonic investigations show that the main directions of the B-axes of all types of rocks occurring within the deposit have the same directions.This is also confirmed by investigations of the grain texture: B- as well as S-tectonite orientation can be found. The macroscopically visibles is also attributed to this strong Variscan folding as (h0l)-plane. The axial directions which can be inferred from this orientation coincide exactly with the Variscan large-scale and small-scale folds. Influence of a pre-Variscan or Alpidic phase can also be observed. There is also a distinct orientation of growth fabric. No clear conclusions could be drawn, however, as to their origin. The detection of metasomatic processes neither gives any information as to the process of enrichment nor does it mean that the entire content of the deposit has been added by metasomatic exchange of matter. It is concluded that a mobilization of already existing iron has taken place during the Variscan orogenesis. Such depositional processes could be released to a minor extent only by the fracture tectonics of the Alpidic orogenesis. Thus, quantitative evidence is provided for the first time to show that this metasomatic deposit has, in fact, been derived from pre-metamorphic sedimentary iron concentrations.

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Mit 3 Abbildungen und 24 Diagrammen     

Neuerkenntnisse über die Genese der Fahlerzlagerstätte Schwaz (Tirol)

Zusammenfassung Im Rahmen einer Neubearbeitung der Grubenbaue des Schwazer Bergrevieres (Tirol, Österreich) war es möglich, erstmals in diesem Abschnitt schichtgebundene Fahlerzmineralisationen im Bereiche des devonischen Schwazer Dolomits zu erfassen und über 3 km weit im Streichen als horizontbeständig auftretend nachzuweisen. Die Mineralisation tritt dabei bevorzugt an Flachwassersedimente gebunden auf. Bezüglich der Verfaltungen sowie der tektonischen Verstellungen konnte ein prädeformativer Vererzungsablauf gezeigt werden. Zudem war es möglich, die diskordanten Erzkörper einem einheitlichen (stratigraphisch tieferen) Stockwerk des Schwazer Dolomits zuzuordnen. Durch das Auffinden der gradierten "Rotlaminite" war eine stratigraphische "oben-unten"-Bestimmung eines Teiles der Dolomitschollen möglich. An Hand der Gefügeanalyse konnte eine chronologische Einstufung der auftretenden Scherflächen erarbeitet werden. Erstmals konnte der Beweis für eine bronzezeitliche Schurftätigkeit im Bereiche des Schwazer Dolomits westlich der Wildschönau erbracht werden.

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One result of this present revision of the mines of the Schwazer mining district (Tyrol, Austria) was the discovery of stratabound "Fahlerz"-deposits (Schwazite, Tetrahedrite) in the Devonian "Schwazer Dolomite" — for the first time in this region — and the proof of its strike within certain horizons for more than three kilometres. This mineralization is bound primarily to shallow water sediments. It was possible to show a predeformative process of mineralization as far as axial folds and tectonic faults are concerned. Furthermore it was possible to attach these inconformable deposits to a homogeneous, stratigraphically deeper layer of the "Schwazer Dolomite". The discovery of graded "Rotlaminite" made a stratigraphical "high-low"-classification of some parts of dolomite blocks possible. A chronological classification of the appearing faults could be worked out with the help of fabric analysis. For the first time a proof was adduced for Bronze Age mining in the region of the "Schwazer Dolomite" west of the "Wildschönau".

     

Nature and origin of nodular textures in anorthositic cumulates from the East Bull Lake Intrusion,Ontario, Canada

Summary Nodular anorthosite, containing rounded aggregates (nodules) of plagioclase set in a gabbroic to pyroxenitic matrix, is developed in constrictions (< 500 m wide) within the central and eastern parts of the Early Proterozoic East Bull Lake Intrusion, central Ontario, Canada. The nodules typically occur as spherical to ovoidal aggregates ranging from 1 cm to 14 cm in diameter. Larger nodules are physical agglomerations of smaller nodules that formed in isolation. Plagioclase core compositions for the nodules display little variation in anorthite content (An_68–75), indicating a homogeneous and nonfractionating parent magma during the initial stages of nodule development.The restricted occurrence of the nodular anorthosite is consistent with a model in which the nodules formed in response to elevated degrees of undercooling within dike-like constrictions in the proto-chamber. Undercooling resulted in the rapid nucleation and growth of plagioclase upon pre-existing plagioclase phenocrysts (disequilibrium crystallization). The resultant primary nodules then aggregated together forming secondary nodules, possibly through an agglomeration process involving a Mg-Fe-rich residual liquid. Migration of some of this relatively dense liquid out of the nodular anorthosite unit during the final stages of consolidation resulted in compaction and promoted the formation of large tertiary nodules.

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Zusammensetzung und Entstehung nodularer Texturen in anorthositischen Kumulaten von der East Bull Lake Intrusion, Ontario, Canada

Zusammenfassung Nodulare Anorthosite, die gerundete Aggregate (nodules) von Plagioklas in einer gabbroischen pyroxenitischen Matrix enthalten, kommen in beschränkten Bereichen (weniger als 500 m breit) in zentralen und östlichen Teilen der frühproterozoischen East Bull Lake Intrusion im zentralen Ontario, Canada, vor. Die Nodules liegen vorwiegend als kugelförmige bis ovoidale Aggregate vor, deren Durchmesser von 1 bis 14 cm schwankt. Größere Nodules sind aus Gruppen von aneinander gelagerten kleineren Nodules entstanden. Die Zusammensetzung von Plagioklaskernen in den Nodules zeigen geringe Variationen im Anorthit-Gehalt (An_68–78), und dies weist auf ein homogenes und nicht fraktioniertes Ursprungsmagma während der ersten Stadien der Nodule-Entwicklung hin.Das beschränkte Vorkommen des nodularen Anorthosits läßt sich durch ein Modell erklären, in dem die Nodules als Reaktion auf Unterkühlung innerhalb gangartiger Bereiche in der Proto-Magmenkammer entstehen. Unterkühlung resultierte in rascher Nukleation und im Wachstum von Plagioklas auf präexistierenden Plagioklaskristallen (Ungleichgewichts-Kristallisation). Die resultierenden primären Nodules verbinden sich dann und bilden sekundäre Nodules, möglicherweise durch einen Prozeß, der eine Mg-Fe-reiche Restschmelze involviert. Migration von einem Teil dieser relativ dichten Schmelze aus der nodularen Anorthosit-Einheit während der Endstadien der Verfestigung führte zur Kompaktion und erleichterte die Bildung von großen tertiären Nodules.

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With 4 Figures     

Chemistry and distribution of accessory Ni, Co, Fe arsenic minerals in the Pechenga Ni-Cu deposits, Kola Peninsula, Russia

Summary Ni, Co, Fe arsenic minerals are common accessory phases associated with both the Ni-Cu mineralization and country rock sulphides of the Pechenga complex. The majority of the arsenic minerals fall in the cobaltite-gersdorffite series, with minor arsenopyrite, nickeline and maucherite. These minerals are regularly distributed between different types of mineralization. Nickeline, maucherite and gersdorffite occur mainly in hydrothermally altered Ni-Cu sulphide ores, in particular stringer zone sulphides and mineralized talc-carbonate rocks. Arsenopyrite occurs only in pentlandite-free assemblages of the host shales, mainly in remobilized iron sulphide mineralization. The concentrations of Ni and Co in arsenopyrite decrease with the distance from the Ni-Cu bearing intrusions. Cobaltite is an ubiquitous mineral, but Ni-rich cobaltite occurs mainly in the Ni-Cu ores. In general, the transition from Ni-Cu ores to country rocks is marked by the change from Ni-arsenides to Ni-Co sulpharsenides and, finally, to Fe sulpharsenides.Sedimentary pyrite in sulphidic shales contains up to 1.8 wt.% As and was initially enriched in arsenic during sedimentation and diagenesis. Metamorphic recrystallization of authigenic As-bearing pyrite to As-free pyrrhotite led to significant liberation of arsenic during metamorphism. The mobilized arsenic could have been carried by associated metamorphic fluids and then participated in the low-grade alteration of the ultramafic rocks and associated Ni-Cu sulphide ores.

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Zusammensetzung und Verteilung der akzessorischen Ni-, Co und Fe-Arsenminerale in den Nickel-Kupferlagerstätten von Pechenga, Kola-Halbinsel, Rußland

Zusammenfassung Ni-, Co- und Fe-Arsenminerale sind verbreitete akzessorische Phasen, sowohl in den Nickel-Kupfer-Vererzungen, als auch in den Sulfiden der Nebengesteine des PechengaKomplexes. Der Großteil der Arsenminerale ist zur Cobaltit-Gersdorffit-Serie zu stellen. Arsenkies, Nickelin und Maucherit sind in geringeren Mengen vorhanden. Diese Minerale sind zwischen den verschiedenen Vererzungstypen gleichmäßig verteilt. Nickelin, Maucherit und Gersdorffit kommen hauptsächlich in hydrothermal veränderten Ni-Cu-Sulfiderzen vor, besonders in Sulfiden der Stringer-Zone und in mineralisierten Talk-Karbonat-Gesteinen. Arsenkies kommt nur in Pentlandit-freien Paragenesen in den schiefrigen Nebengesteinen, vor allem in einer remobilisierten Eisensulfidvererzung, vor. Die Konzentrationen von Ni, Fe und Co in Arsenkies nehmen mit zunehmender Entfernung von den Ni-Cu-führenden Intrusionen ab. Cobaltit ist ein verbreitetes Mineral, wobei nickelreicher Cobaltit jedoch hauptsächlich in den Nickel-Kupfererzen vorkommt. Im allgemeinen wird der übergang von NickelKupfererzen zu Nebengesteinen durch den übergang von Nickelarseniden zu NickelKobalt-Sulpharseniden und schließlich zu Eisensulpharseniden markiert.Sedimentärer Pyrit in den schiefrigen Nebengesteinen enthält bis zu 1,8 Gew% As, wobei die Arsenanreicherung während der Sedimentation und Diagenese erfolgten. Metamorphe Rekristallisation authigener As-führenden Pyrite zu As-freiem Magnetkies führte zu signifikanter Freisetzung von Arsen während der Metamorphose. Das mobilisierte Arsen dürfte durch metamorphe Fluide transportiert worden sein, die an der niedriggradigen Alteration der ultramafischen Gesteine und der assoziierten NickelKupfererze beteiligt waren.

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With 8 Figures     

Zur Entstehung des tektonischen Stengelbaus an präkambrischen Eisen- und Sulfiderzkörpern der zentralschwedischen Leptitserie

Zusammenfassung Einleitungsweise wird die tektonische Entwicklung der zentralschwedischen Leptitregion skizziert. In den erzführenden Zonen, die sich parametamorph duktiler als die Hauptmasse der Leptite verhielten, herrschen steilachsiger Schlingen- und Stengelbau vor, zumeist entstanden durch Umfaltung der in früherer Phase isoklinal aufgerichteten Faltenflügel. Die sekundär-oblongen Körper von Eisen- und Sulfiderzen fügen sich mit Außen- und Innengestalt in das synmetamorphe Formungsbild der steilachsigen Tektonik ein. Verschiedene Formungsweisen, die zu den sekundär-oblongen Erzkörpern führten, werden besprochen und mit Beispielen belegt. Diesbezügliche Besonderheiten gewisser Erztypen werden herausgestellt. Damit zusammenhängend werden die Eisen- und Sulfiderztypen formal und genetisch kurz charakterisiert. Als Unterlage für Untersuchungen über Zusammenhänge von Erzkörpergestalt und tektonischer Fazies wird topologische Kennzeichnung der Erzkörper befürwortet, wofür die Methoden der Stereologie als zukunftsträchtig erscheinen. Die Bedeutung der Kompetenzunterschiede an Erzen und Nebengesteinen wird für einige das Thema betreffende Fragen herausgestellt. Das führt auch zu genetischen Aspekten, wie z.B. dem, daß Diskordanz zwischen Erz und Nebengestein im regionalmetamorphen Bereich kein Beweis für Epigenese ist, sondern heteromobil durch Kompetenzunterschiede erzeugt sein kann. Der Vergleich des tektonischen Verhaltens von Eisen- und Sulfiderzen zeigt, daß keine Art- sondern nur Gradunterschiede vorliegen. Sowohl Sulfiderze, als auch sedimentäre Eisenerze sind in örtlichen bis regionalen Falten gelegen. Daraus wird gefolgert, daß die Erze während der regionalmetamorphen Tektogenese mechanische Schwächeanisotropien waren, an denen Faltungen sich bevorzugt auslösten. Diese und andere Gründe sprechen gegen die frühere Annahme, daß die Sulfiderze synkinematische Gangstockfüllungen sind. Tektonische Stellung und Gefüge weisen sie als prämetamorph angelegte Erzkörper aus, die durch Regionalmetamorphose(n) ± stark formverändert wurden. Mechanische Teilbewegungen überwogen molekulare. Letztere dürften bevorzugt durch mechanische Einwirkung ausgelöst worden sein (Drucklösung, Tribochemie, etc.). Für das Verständnis des mechanischen Verhaltens der Sulfiderze werden einschlägige experimentelle Festigkeits- und Verformungsdaten konsultiert. Daraus läßt sich ableiten, daß es Sulfiderzen bei regionalmetamorphen Einwirkungen in dieser Krustentiefe unmöglich gewesen sein dürfte, vormetamorphe Kristallisationen und Gefüge zu bewahren. Das bestätigen Feld- und Laborbefunde.

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As an introductory, the tectonic evolution of the Central Swedish Leptite Region is outlined. In the ore-bearing zones, which reacted more ductile than the bulk of the leptites, steep standing fold formations (Schlingentektonik) and steep columnar structures are dominating, mainly developed by refolding of isoclinally raised limbs and steep axis confining tectonics. The secondary oblong bodies of iron and sulfide ores harmonize with the para-metamorphic steep axis tectonics. The different manners of shapings are discussed and verified with examples. In this connection the peculiarities of some ore types are emphasized. Coherently the iron and sulfide ore types in the Leptite Region are characterized formally and genetically. To get an idea of the connection between the shape of the ore body and the tectonic facies it should be needed to characterize the ore bodies topologically. Stereological methods are advocated. The importance of competence differences between ores and country rocks is stressed. It leads even to genetical aspects, as e.g. that in regional-metamorphic environment the discordance between ore and country rock is no evidence for epigenetic deposition. It may be caused by heteromobile differences of componental movements. The comparison of the tectonic behavior of iron and sulfide ores shows, that there are no differences in kind of deformation, but only in magnitude. The sulfide ores as well as the sedimentary iron ores are situated in local to regional folds. It is assumed, that the ores during the regional-metamorphic tectonics served as mechanical anisotropies of weakness, favoring folding. These and other reasons speak against the earlier assumption that the sulfide ores are para-kinematic saddle-reefs (Gangstöcke). Tectonic positions and fabrics indicate that they are pre-metamorphic ores, which have undergone more or less drastic deformations during regional-metamorphic conditions. Mechanical rearrangements dominate. Chemical rearrangements could often be released by mechanical effects. To understand the mechanical behavior of the sulfide ores experimental data of strength and deformation are consulted. On the basis of them, it can be deduced that during the given regional-metamorphic conditions, sulfide ores cannot preserve premetamorphic crystallizations and fabrics.

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Nach einem Vortrag anläßlich der 61. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in München am 19.2.1971.     

Fused rock from Köfels,Tyrol

The vesicular glass from Köfels, Tyrol, contains grains of quartz that have been partially melted but not dissolved in the matrix glass. This phenomenon has been observed in similar glasses formed by friction along a thrust fault and by meteorite impact, but not in volcanic glasses. The explosion of a small nuclear device buried behind a steep slope produced a geologic structure that is a good small-scale model of that at Köfels. Impact of a large meteorite would have an effect analogous to that of a subsurface nuclear explosion and is the probable cause of the Köfels feature.

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Zusammenfassung Der Bimsstein von Köfels, Tirol, enthält Körner von Quarz, welche teilweise geschmolzen, aber nicht im Mutterglas gelöst sind. Diese Erscheinung wurde in ähnlichen Gläsern beobachtet, welche durch Reibung entlang von Rutschverwerfungen und durch Meteoriteneinschläge entstanden, aber nicht in vulkanischen Gläsern. Die Explosion eines kleinen nuklearen Gerätes, eingegraben in einem steilen Abhang, brachte eine geologische Struktur hervor, welche ein gutes Modell im kleinen Maßstab des Vorganges bei Köfels darstellt. Der Einschlag eines großen Meteoriten würde einen Effekt hervorrufen, der analog ist einer unterirdischen nuklearen Explosion, und ist wahrscheinlich der Grund für die Bildungen von Köfels.

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Wit 4 Figures

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Publication authorized by the Director, U. S. Geological Survey.     

Orogeny,crustal hydrogeology and the generation of epigenetic ore deposits in the Canadian Cordillera

Summary The Mesozoic-Cenozoic history of the Canadian Cordillera in British Columbia was composed of five major stages: preaccretion island arc development in the Early Jurassic, micro-plate vs. continent collision in the Middle Jurassic, uplift and extension in the Late Jurassic to Early Cretaceous, renewed collisional tectonics in the Middle Cretaceous, and extension and strike-slip faulting in the Late Cretaceous to Eocene. All of these intervals except the Late Jurassic to Early Cretaceous were associated with extensive plutonism and volcanism. An analysis of the age distribution of epigenetic ores (porphyry Cu ± Mo, Au; mesothermal Au; epithermal Au ± Ag; Ag-Pb-Zn veins), however, indicates that only the Early Jurassic, the Late Jurassic to Early Cretaceous, and the Late Cretaceous to Eocene were characterized by widespread development of epigenetic ores. Especially notable is the absence of significant epigenetic mineralization from the Middle Jurassic and Middle Cretaceous periods, even though magmatism and metamorphism were widespread during these time periods.Studies of synbrogenic regional fluid flow in the Canadian Cordillera show that differences in regional hydrogeology between the compressional-thrust and the extensional intervals are probably the key factor in determining which intervals were extensively mineralized. In compressional-thrust regimes characteristic of the Middle Jurassic and Middle Cretaceous, vertical permeability is disrupted by low permeability thrust zones, which inhibits the influx of surface fluids or venting of subsurface fluids and consequently, limits the ability of the system to concentrate metals. In extensional regimes, vertical fracturing provides regions of high permeability, which provide for the rapid influx and circulation of surface fluids and venting of devolatilizational fluids and consequently, the widespread formation of epigenetic ores.

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Gebirgsbildung, Hydrogeologie der Kruste, und Entstehung von epigenetischen Erzlagerstätten in der kanadischen Cordillera

Zusammenfassung Die mesozoisch-känozoische Geschichte der kanadischen Cordillere in Britisch Kolumbien umfaßt fünf Haupt-Stadien: Entwicklung eines Inselbogens im Unter-Jura, Mikroplatten/Kontinent-Kollision im Mittel-Jura, Hebung and Extension im Oberjura bis Unterkreide, Kollisionstektonik in der Mittelkreide und schließlich Extension und Strike-Slip-Faulting von der Oberkreide bis ins Eozän. Alle diese Phasen, mit Ausnahme der im späten Jura und in der frühen Kreide, waren mit ausgedehnter plutonischer und vulkanischer Aktivität verbunden. Eine Analyse der Altersverteilung epigenetischer Erzlagerstätten (Porphyry Cu + Mo, mesothermales Au, epithermales Au + Ag; AgPb-Zn-Gänge), weist darauf hin, daß nur im Unterjura, und vom Oberjura bis in die Unterkreide, und von der Oberkreide bis ins Eozän die Entstehung epigenetischer Erzlagerstätten zu beobachten war. Besonders bemerkenswert ist das Fehlen signifikanter epigenetischer Mineralisation im Mitteljura und in der Mittelkreide, obwohl Magmatismus und Metamorphose während dieser Zeitabschnitte zu beobachten waren.Untersuchungen von synorogenem, regionalem Fluidverhalten in der kanadischen Kordillere zeigen, daß Unterschiede in der regionalen Hydrogeologie zwischen kompressionalen Überschiebungsphasen und extensionalen Perioden ein wichtiger Faktor in der Entwicklung der Mineralisation sind. In Kompressions/Überschiebungsregimen, die für den Mitteljura und die Mittelkreide charakteristisch sind, war vertikale Permeabilität durch Überschiebungsbahnen von niedriger Permeabilität unterbrochen. Dies wiederum verhinderte den Zufluß von Oberflächen-Fluiden oder das Aufsteigen von Fluiden aus der Tiefe und, in der Folge, die Fähigkeit des Systems, Metalle zu konzentrieren. In Extensions-Bereichen bieten vertikale Bruchstrukturen Bereiche hoher Durchlässigkeit an, die wiederum rasche Zufuhr und Zirkulation von Oberflächenfluiden, das Aufsteigen von Fluiden, sowie die Bildung von Lagerstätten erleichtern.

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

Osteuropa und die zyklische Gliederung der Erdgeschichte

Zusammenfassung Die epirogenetische Geschichte Osteuropas (Fennosarmatiens) läßt sich seit dem Kambrium in 11 Zyklen der Transgression und Regression gliedern, die vermutlich den PulsationenGrabaus entsprechen. Bei im allgemeinen gleichzeitigem und gleichsinnigem Verlauf zeigen sich regional gewisse Unterschiede oder Phasendifferenzen, indem einige stabilere Teile Sarmatiens die einzelnen Zyklen nur verzögert oder überhaupt nicht mitmachen. Diese Pulsationen sind nicht identisch mit den vom Verf. angenommenen Großzyklen Westeuropas, sondern werden von ihnen überlagert, allerdings in regelmäßiger Weise, derart, daß mehrere Pulsationen einen Großzyklus zusammensetzen. Durch diese Überlagerung entstehen Phasendivergenzen, welche den Gesamtvorgang komplizieren, ohne seine Gesetzmäßigkeit aufzuheben. Eine dritte Ursache für regionale Unterschiede besteht in dem vom Verf. schon früher betonten zyklischen Abdrehen der tektogenetischen Beanspruchung, welche zwischen alpidisch und uralisch wechselt. Da, entsprechend dem Großgefüge, im Westen die alpidische, im Osten die uralische Bewegungstendenz vorwiegt, entstehen zwangsläufig zeitliche Differenzen, die zu einer weiteren Komplikation des Bildes beitragen. Der Verf. legt aber Wert auf die Feststellung, daß diese Differenzen und Komplikationen in dem Wesen der zyklischen Prozesse begründet sind und ihre Gesetzmäßigkeit nicht nur nicht aufheben, sondern im Gegenteil dazu dienen können, die tieferen Ursachen des erdgeschichtlichen Rhythmus zu ergründen.     

Polymetamorphic normal-, reverse-zoned,and unzoned garnets from the Darakht-Bid aureole,Mashhad, Iran

Summary Thermal metamorphism and later retrogression of low metamorphic grade garnet-bearing pelites has produced diverse patterns of garnet zoning. In the narrow thermal aureole, fibrolite, staurolite and biotite are present and commonly are retrogressed to assemblages containing sericite, chlorite and chloritoid. In the thermal aureole, garnet contains inclusions of quartz, biotite, fibrolite, ilmenite, chlorite and muscovite and underwent relatively rapid growth from pre-existing low to medium grade regionally metamorphosed rocks. Garnet was armoured from breakdown reactions by fibrolite which nucleated on garnet. The grain size of poikiloblastic garnet, the volume of zones of inclusions in the garnet and the size of the inclusions all decrease with increasing distance from the contact. In the thermal aureole, normal compositional zoning is common and rare reversezoned garnets probably result from the partitioning of Mn from ilmenite during thermal metamorphism. Garnet grains in the thermal aureole have a peripheral enrichment in Mn in the outermost 200 m as a result of diffusion of Fe from garnet into the matrix during incipient retrogression. Coarse retrograde garnet in schists is unzoned and richer in Fe than the normal- and reverse-zoned prograde garnet in hornfelses suggesting that relatively large scale local diffusion in retrograde schists was operative during retrogression but not effective enough to completely remove the relic prograde zoned garnets in the hornfelses.

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Polymetamorphe normal-, invers- und nicht-zonierte Granate aus dem Kontakthof von Darakhd-Bid, Mashhad, Iran

Zusammenfassung Thermometamorphose und spätere retrograde Metamorphose bei niederen P/T-Bedingungen hat eine Vielfalt von Zonar-Texturen in Granaten pelitischer Gesteine erzeugt. In dem schmalen Kontakthof kommen Fibrolit, Staurolit und Biotit vor, die häufig retrograd zu Paragenesen mit Serizit, Chlorit, und Chloritoid umgewandelt wurden. Granate in der Aureole enthalten Einschlüsse von Quarz, Biotit, Fibrolit, Ilmenit, Chlorit und Muskovit; sie sind durch relativ rasches Wachstum in präexistierenden niedrig- bis mittelgradigen Metamorphiten charakterisiert. Fibrolit-Ränder schützten den Granat vor Zerfallsreaktionen. Die Korngröße poikiloblastischer Granate, das Volumen einschlußreicher Zonen im Granat und die Größe der Einschlüsse nehmen mit zunehmender Entfernung vom Kontakt ab. Im Bereich des Kontakthofes ist normaler Zonenbau in Granaten verbreitet; seltene invers-zonierte Granate gehen wahrscheinlich auf das Freiwerden von Mn aus Ilmenit während der Metamorphose zurück. Granatkörner im Kontakthof zeigen randliche Mangananreicherungen in den äußeren 200 m als Resultat der Diffusion von Fe aus Granat in die Matrix während beginnender retrograder Metamorphose. Grobkörniger retrograder Granat in den Schiefern ist nicht zoniert und enthält höhere Eisengehalte als die normalen und invers-zonierten prograden Granate in Hornfelsen. Dies weist darauf hin, daß in den retrograder Metamorphose ausgesetzten Schiefern Diffusion in relativ großem Ausmaße stattgefunden hat; diese war jedoch nicht ausreichend, um sämtliche prograden zonierten Relikt-Granate in den Hornfelsen zu entfernen.

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With 9 Figures

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Text of paper presented at the 26th International Geological Congress, Paris, July 1980.     

Eine Uranerzlagerstätte in permotriadischen Sedimenten Tirols

Zusammenfassung Im Zuge lagerstättenkundlicher Untersuchungen in der Nördlichen Grauwackenzone Tirols konnten im nördlich vorgelagerten und primär mit dem Paläozoikum im Zusammenhang stehenden permotriadischen Sedimentstreifen lokal lagerstättenbildende Uran-Thorium-Anreicherungen festgestellt werden. Im Gebiet südlich von Fieberbrunn-Hochfilzen enthalten, dem Bundsandstein zugehörige, feinkörnige graue Quarzpsammite und quarzsandige Serizitpsammopelite an Pflanzenreste gebundene Pechblende, häufig begleitet von Pyrit, Markasit und Kupferkies. Die Erzminerale treten imprägnationsähnlich in den permoskytischen Sedimenten auf und werden als authigene Bildungen durch syndiagenetische chemische Anlagerung gedeutet. Im Nebengestein treten lagenweise auch syndiagenetische Magnesitbildungen auf.Erzminerale sowie detritische und authigene Gesteinskomponenten wurden alpidisch durchbewegt und reagierten unterschiedlich, nämlich durch Formung im Feinbau oder durch Kataklase. Postdeformative Neubildungen, zum Teil verbunden mit lokalen Stoffwanderungen und Rekristallisationen, sind an Gesteins- und Erzmineralen festzustellen.Herkunftsgebiete des Urans sind in den heute aufgeschlossenen Arealen bisher nicht bekannt. Für die Kupfererze jedoch ergeben sich wahrscheinliche Beziehungen zu voralpidischen, paläozoischen Kupfermineralisationen, die innerhalb der Grauwackenzone mit zahlreichen Lagerstätten vertreten sind.An sekundären Mineralien finden sich Goethit, Lepidokrokit, Digenit, Covellin, Cuprit, gediegen Kupfer, Malachit sowie Zippeit als Uranabkömmling.Die Verbreitung der in einigen Schichtbänken des Sandsteinhorizontes auftretenden U-Th-Anreicherung ist bisher auf 10 km streichende Distanz bekannt. Wenn auch über die stratigraphische Lagekonstanz und über Schwankungen der Radioaktivität infolge spärlicher Geländeaufschlüsse vorläufig noch keine wirtschaftlich brauchbaren Aussagen gemacht werden können, kann immerhin von der ersten in Österreich nachgewiesenen Uranlagerstätte gesprochen werden, in der punktförmige lokale U-Anreicherungen von 1% (=10.000 ppm), in einem Einzelfall 2% U, nachgewiesen sind.

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A uranium deposit in permotriassic sediments in the province of Tyrol, Austria

Summary During an investigation of the mineral deposits in the Northern Grauwackenzone of the Tyrol, zones of uranium-thorium enrichment were detected in the Permotriassic sediments unconformably overlying the Paleozoic sequence. In the area south of Fieberbrunn-Hochfilzen pitchblende (parapitchblende) associated with plant remains was found in fine-grained grey sandstones and sericitic sandy shales. The pitchblende frequently occurs together with pyrite, marcasite and chalcopyrite. All these minerals are found in Permoskytic sediments in a form similar to impregnation. They are regarded as being authigenic having formed by syndiagenetic chemical deposition. Nearby country rock contains beds of syndiagenetic magnesite.During the Alpine orogenesis the ore minerals as well as the detrital and authigenic rock components underwent deformation of the lattice structure or cataclastic processes. Post-tectonic processes resulted in mobilization and recrystallization of the rock and ore minerals.The source areas of the uranium are not yet known. The copper ores may be related to Pre-alpidian Paleozoic copper mineralizations. Numerous deposits containing such copper mineralizations are found in the Grauwackenzone.Goethite, lepidocrocite, digenite, covellite, cuprite, copper, malachite, and zippeite were found as secondary minerals.The distribution of the U-Th enrichment is observed in some beds of the sandstone horizon over a distance of 10 km along strike. At the present time no economic conclusions can be drawn as to the stratigraphic extent and fluctuations of radioactivity; however, this occurrence can be described as the first uranium deposit in Austria where very local U-concentrations of 1% (=10.000 ppm), in a single case 2% U, have been measured.

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Mit 7 Abbildungen     

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     

Querschollenbau in einem Teil des Variszischen Gebirges

Zusammenfassung Früher als Quersättel gedeutete herzynische Großstrukturen spielen im Thüringisch-Vogtländischen Schiefergebirge eine besondere Rolle. Die Frankenwälder Querzone sowie die Triebeier, Tauschwitzer und Netzschkauer Horste und z. T. auch die Plauener Bögen sind Ausdruck des Querschollenbaues, der auch in vielen anderen Erdgebieten die Großtektonik stark mitbestimmt. Die Querelemente des westlichen Saxothuringikums folgen z. T. uralten vorvariszischen Lineamenten, haben sich z. T. frühvariszisch bemerkbar gemacht, sind aber wohl hauptsächlich während der sudetischen Orogenese, besonders durch Schollenbewegungen unter Ausweitung, kaum aber durch magmatische Aufbeulung, gebildet und durch nachfolgende Bewegungen weiter ausgeprägt worden. Neu diskutierte Probleme des vogtländischen Querschollenbaues werden genannt. Ein Ausblick auf die Querstrukturen anderer Regionen läßt deren theoretische und praktische Bedeutung erkennen. Diese Strukturen haben Magmatismus und Vererzung häufig die Wege vorgezeichnet und prägen zum Teil sogar Züge im Bild der Erde.Vortrag, gehalten in den Geologisch-Paläontologischen Instituten der Universität Würzburg (20. Februar 1958) und der Humboldt-Universität Berlin (10. März 1958).     

Cummingtonite in the amphibolites of the South-Alpine basement complex (upper Lake Como region,Italy): Its relationships with hornblende

Summary Cummingtonite and hornblende occur together in metamorphosed basic rocks interlayered with lower-amphibolite facies sillimanite-muscovite-bearing schists and gneisses in the upper Lake Como region, South-Alpine basement complex of the Alps. Textural, chemical and spectroscopic studies indicate that they do not represent equilibrium pairs, but that hornblende was overgrown by cummingtonite during a late stage of either temperature increase or, more likely, of isothermal pressure release, by a continuous reaction which also produced the reverse zoning of plagioclase.

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Cummingtonit in den Amphiboliten des südalpinen Grundgebirges (oberes Comosee-Gebiet, Italien): seine Beziehungen mit Hornblende

Zusammenfassung Im Gebiet des oberen Como-Sees, im südalpinen Basement-Komplex, kommen Cummingtonit und Hornblende zusammen in metamorphen, basischen Gesteinen mit Zwischenlagen von Sillimanit-Muskovit-führenden Schiefern und Gneisen der unteren Amphibolit-Fazies vor. Untersuchung der Texturen, der chemischen Zusammensetzung und Infrarot-Spektroskopie zeigen, daß diese nicht Gleichgewichts-Paare darstellen, sondern daß Hornblende während eines späten Stadiums, entweder bei zunehmender Temperatur, oder eher während isothermalen Druck-Nachlasses durch eine kontinuierliche Reaktion von Cummingtonit überwachsen wurde, die auch für die reverse Zonierung der Plagioklase verantwortlich ist.

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With 5 Figures     

Gedanken eines Baugeologen zur Beanspruchung des Gesteins durch moderne Stollenbau- und Abbaumethoden

Zusammenfassung Gedanken eines Baugeologen zur Beanspruchung des Gesteins durch moderne Stollenbau- und Abbaumethoden. Kürzere Schüsse erhöhen die Sicherheit der Mannschaft vor Ort, weil der ungesicherte Arbeitsraum kürzer ist. Rekordleistungen im Stollenvortrieb verlangen höchste Leistungsfähigkeit der Stollensicherung, sonst zahlt der Bauherr größere Sicherungs- und Erhaltungskosten. Aus diesem Grunde sollte der Stollenbau, wenn er nicht den Terminplan beherrscht, möglichst große Baufristen erhalten, damit rasch, aber nicht extrem rasch gearbeitet wird.Große Materialentnahmen führen zu Entlastungen des Untergrundes, die sich bei der Schnelligkeit des modernen Abbaues deutlich bemerkbar machen. Ist der Untergrund plastisch, dann quillt er vor der Abbauwand hoch und verursacht in ihr technisch unangenehme offene Klüfte, Steinfall und im Extrem auch Zusammenbrüche.

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Summary Some Reflections on Rock Stresses Due to Modern Tunnelling and Mining Methods. The safety of work crews at the tunnel face can be increased by blasting shorter rounds, since in this case the unprotected working room is shorter. Record performances in tunneldriving demand the highest degree of tunnel protection, otherwise the owner has to pay more for protection and preservation. Thus, the tunnelling schedule should be designed to allow as much time as realistically possible for completion of the project. In this way the work can be carried out with reasonable, but not excessive haste.Removal of material leads to discharge and ground control problems. This becomes clearly apparent with modern rapid tunelling methods. If the ground is plastic, it swells up in front of the face and leads to undesirable open joints which cause rock falls and, in extreme cases, collapse.

     

Carbonatites from Eastern Paraguay and genetic relationships with potassic magmatism: C, O, Sr and Nd Isotopes

Summary Geochemical characteristics were systematically determined for Early Cretaceous samples of carbonatitic rocks from Eastern Paraguay (Rio Apa, Amambay and Central Provinces). The data show that all the occurrences have an enriched isotopic signature and that the carbonatites have negligible or absent crustal signature. A petrogenetic model (parent liquids, fractional crystallization, hydrothermal interactions and weathering) is proposed as a function of incompatible trace element, stable (O-C) and radiogenic (Sr-Nd) isotope variations with the aim to test the significance of carbonatitic complexes as a marker of the metasomatized subcontinental lithospheric mantle. The results indicate that the carbonatites and primary carbonates from eastern Paraguay, and those from the north eastern Paraná Basin (SE Brazil), were affected by metasomatic events distinct in time and composition.

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Karbonatite aus Ost-Paraguay und ihre genetische Beziehung zu Kalium-Magmatismus: C O, Sr und Nd isotope

Zusammenfassung Die geochemischen Charakteristika von frühkretazischen Karbonatitproben aus Ostparaguay (Rio Alpa, Amambay und Zentrale Provinzen) wurden untersucht. Die Daten belegen, daß alle Vorkommen eine isotopische Anreicherungssignatur zeigen und daß ihnen eine entsprechende Krustensignatur fehlt. Ein Petrologisches Modell (Ausgangsschmelze, fraktionierte Kristallisation, hydrothermale Interaktion und Verwitterung) wird auf Grund der Verteilung der inkompatiblen Spurenelemente, der stabilen (C-O) und radiogenen (Sr-Nd) Isotope vorgeschlagen. Es versucht die Bedeutung der Karbonatitkomplexe als Markerhorizonte des metasomatischen subkontinentalen Mantels zu überprüfen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Karbonatite und die primären Karbonate in Ostparaguay, und jene aus dem Paraná Becken SüdostBrasiliens durch zeitlich und zusammensetzungsmäßig unterschiedliche metasomatische Prozesse erfaßt wurden.

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With 10 Figures     

The significance of the Vredefort Dome for the thermal and structural evolution of the Witwatersrand Basin, South Africa

Summary The Vredefort Dome represents an area of significant ( 10 km) structural uplift within the central parts of the economically important Witwatersrand Basin. Its rocks experienced higher grades of metamorphism than the equivalent stratigraphic horizons exposed around the periphery of the basin. Recent studies of this medium- to high-grade metamorphism, as well as new evidence concerning the origin of the dome, have contributed to a metamorphic model for the Witwatersrand Basin as a whole. This evidence shows that the gold-bearing strata experienced at least two metamorphic events at ca. 2 Ga. The unusually high strain rate and shock deformation features exposed in the rocks of the dome rule out an endogenous origin by tectonic or diapiric processes. Recent work on these features has shown that the dome is best explained as the central uplift of a large, 250–300 km diameter, 2023±44 Ma old meteorite impact structure, the extent of which closely correlates with the present-day limits of the Witwatersrand Basin. Impact-related deformation features in the Vredefort rocks facilitate the separation of metamorphic textures developed during a pre-impact event associated with the 2.05–2.06 Ga Bushveld magmatism, and textures developed during a slightly lower-grade, post-impact, static overprint. The post-impact overprint decreases in intensity outwards from the dome. It is attributed to the massive disturbance of the thermal structure of the crust by impact-induced exhumation, and to shock heating of the rocks as a consequence of the impact event.

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Die Bedeutung des Vredefort-Domes für die thermische und strukturelle Entwicklung des Witwatersrand-Beckens, Südafrika

Zusammenfassung Der Vredefort Dom ist ein Gebiet von signifikantem (ca. 10 km), strukturellem Uplift im Zentralbereich des wirtschaftlich bedeutungsvollen Witwatersrand-Beckens. Die Ges-teine des Doms haben höhere Metamorphosebedingungen erfahren als die stratigraphisch äquivalenten Lagen, die im Randbereich des Beckens aufgeschlossen sind. Kürzlich durchgeführte Untersuchungen dieser mittel-bis hochgradigen Metamorphose und neueste Ergebnisse zur Entstehung des Domes haben einen Beitrag zu einem Metamorphose-Modell für das gesamte Witwatersrand-Becken geleistet. Diese neuen Befunde zeigen, daß die Gold-hältigen Gesteinsschichten zumindest zwei metamorphe Ereignisse vor ca. 2 Ga erfahren haben. Die ungewöhnlich hohen Beanspruchungsraten und die Stoßwellendeformationsstrukturen, die in den Gesteinen des Doms belegt sind, sprechen gegen einen endogenen Ursprung durch tektonische oder diapirische Prozesse. Neuere Arbeiten an diesen Phänomenen haben gezeigt, daß der Dom am besten als die zentrale Struktureinheit (Zentralberg) einer sehr grossen, 250–300 km weiten und 2023±4 Ma alten Meteoriteneinschlagsstruktur verstanden werden kann, deren Ausmaß eng mit den jetzigen Grenzen des Witwatersrand-Beckens übereinstimmt. Die Gegenwart von Impakt-bezogenen Deformationsstrukturen in Vredefort-Gesteinen erlaubt es, die metamorphen Texturen, die während eines hochgradigen, mit dem 2.05–2.06 Ga Bushveld Magmatismus korrelierten, metamorphen Stadiums vor dem Impaktereignis entstanden sind, von den Texturen zu trennen, die ein statisch metamorphes Ereignis von etwas geringerer Stärke, das nach dem Impakt stattfand, produzierte. Die Spuren des post-Impakt Ereignisses nehmen in ihrer Stärke zum Rand des Domes ab. Dieser Effekt wird durch eine massive Störung der thermischen Krusten-Struktur erklärt, die als Resultat einer Kombination von Impakt-induzierter Exhumierung, von Schock-Aufheizung der Krustengesteine, und von Erwärmung durch einen gewaltigen, jetzt erodierten Impaktschmelzgesteinskörper gesehen wird.

     

Fluid migration and its role in the formation of platinum-group minerals: Evidence from the Imandrovsky and Lukkulaisvaara layered intrusions,Russia

Summary The Early Proterozoic Imandrovsky (Kola Peninsula) and Lukkulaisvaara (northern Karelia) layered intrusions host various platinum-group element (PGE) deposits. The PGE-bearing chromitite horizon is located in the Lower Zone of the Imandrovsky complex. Platinum-group minerals (PGM) are associated with rare base-metal sulfides and sulfarsenides, and predominantly present as minute (up to 25 ,um) grains enclosed by hydrosilicates and at chromite-silicate grain boundaries. The presence of Cl-bearing minerals in the vicinity of the chromitite layer is of genetic significance. Chlorapatite containing up to 100% of the chlorapatite end-member occurs in individual grains, small veinlets (25–30,m across) and rims around relatively Cl-poor apatite. Cl-bearing (0.5 wt.% Cl) allanite-(Ce) forms very small (up to 20m across) veinlets in Cl-poor apatite.The gabbroic sequence of the Lukkulaisvaara intrusion consists of sills and sill-like micro-gabbronorite bodies. A diverse PGM assemblage has been identified in the meta-anorthosite horizon located at the base of one sill. Most of PGM (>70% total PGM) are found enclosed by hydrosilicates. Chlorapatite (> 6.0 wt.% Cl) was recorded, as an intercumulus mineral only, in the lowermost Lukkulaisvaara cumulates, adjacent to a Cu-rich assemblage, which includes an unusual Cu-bearing (0.9–1.9 wt.% Cu) pyrrhotite (?), native copper, weissite and an unknown PtCu₅. Deposition of PtCu₅ alloy is interpreted as a result of interaction of a late reducing or low-oxidizing fluid with sufficiently oxidized environment.It is suggested that Cl-rich fluids affected the lower portions of both the Imandrovsky and Lukkulaisvaara intrusions similar to the Stillwater and Bushveld complexes. The PGE mineralogy of the Imandrovsky chromitite horizon was strongly influenced by Cl-rich fluids during a magmatic hydrothermal event. We suppose that the base-metal sulfide-PGM occurrences at the contacts of the sill within gabbronorite have been deposited by hydromagmatic H₂S-Cl-rich fluids migrating upwards from the lowermost cumulates in the Lukkulaisvaara intrusion. The input of a new magma, from which the micro-gabbronorite sill had crystallized, formed transport channels for fluid migration.

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Die Rolle der Fluid-Migration für die Bildung von Platingruppen-Mineralen: Neue Daten von den geschichteten Imandrovsky und Lukkulaisvaara Intrusionen, Rußland

Zusammenfassung Die frühproterozoischen geschichteten Intrusionen von Imandrovsky (Kola-Halbinsel) und Lukkulaisvaara (Nord-Karelien) führen eine Vielzahl von Lagerstätten der Platingruppenelemente (PGE). Der PGE-führende Chromitit-Horizont liegt in der unteren Zone des Imandrovsky-Komplexes. Hier sind Platingruppen-Minerale (PGM) mit seltenen Buntmetallsulphiden und Sulpharseniden assoziiert, und kommen vorzugsweise als kleine (max. 25 ,m) Körner in Hydrosilikaten und an Chromit- Silikatkorngrenzen vor. Das Vorkommen von Chlor-führenden Mineralen im Bereich der Chromitlagen ist von genetischer Bedeutung. Chlorapatit mit bis zu 100% des Chlorapatitendgliedes kommt in selbständigen Körnern, in kleinen Gängchen (25–30m Durchmesser) und Rändern um relativ Cl-armen Apatit vor. Chlor-führender (0.5 wt.% Cl) Allanit (Ce) bildet schmale (bis zu 20m Durchmesser) Gängchen in Cl-armen Apatit.Die gabbroische Abfolge der Lukkulaisvaara-Intrusion besteht aus Sills und Sill-artigen Mikrogabbronoritkörpern. Eine vielfältige PGM-Vergesellschaftung ist im Metaanorthosit-Horizont festgestellt worden, der an der Basis eines Sills liegt. Der Großteil der PGM (> 70%) kommen als Einschlüsse in Hydrosilikaten vor. Chlorapatit (> 6.0 wt.% CI) wurde nur als Intercumulus-Mineral in den tiefstgelegenen Kumulaten von Lukkulaisvaara; nachgewiesen und zwar in der Nähe einer Kupfer-reichen Mineralvergesellschaftung, welche auch seltenen Kupfer-führenden (0.9–1.9 w.t.% Cu) Magnetkies, gediegen Kupfer, Weissit und noch unbeschriebenes PtCu₅ enthält. Die Bildung der PtCu₅ Legierung wird als Ergebnis des Wechselwirkung eines späten reduzierenden oder nur im geringen Umfang oxidierenden Fluids mit einem hinreichend oxidierten Milieu interpretiert.Aus diesen Ergebnissen ist abzuleiten, daß Chlor-reiche Fluide die unteren Teile der Imandrovsky und Lukkulaisvaara-Intrusionen in ähnlicher Weise beeinflußt haben, wie dies im Stillwater und Bushveld-Komplex der Fall war. Die PGE-Mineralogie des Imandrovsky-Chromit-Horizontes war durch Cl-reiche Lösungen während eines magmatisch-hydrothermalen Ereignisses intensiv beeinflußt worden. Wir nehmen an, daß die Buntmetallsulphid-PGM-Vorkommen an den Kontakten des Sills innerhalb der Gabbronorite von hydromagmatischen H₂S-Cl-reichen Fluiden, die von den tiefstgelegenen Kumulaten in der Lukkulaisvaara-Intrusion aufgestiegen sind, abgelagert wurden. Die Zufuhr neuen Magmas aus dem der Mikrogabbronorit-Sill kristallisiert war, machte auch Zufuhrkanäle für Fluid-Migration verfügbar.

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With 3 Figures     

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.     

Zur Geochemie der Alkalien im tiefen Grundgebirge

Zusammenfassung Es wird auf die Schwierigkeiten und Fehlerquellen hingewiesen, die rich bei der Untersuchung der geochemischen Verteilungsgesetze der Alkalien im tiefen Grundgebirge ergeben. Die Hauptschwierigkeit liegt bei der Probenahme. An Hand von Beispielen wird gezeigt, daß die Streubreite vieler metamorpher Gesteine bei weitem größer ist als zur Bestimmung von Unterschieden der Gruppenmittel fur die betreffende Probenzahl zulässig. Die Probenahme muß auf Grund der ermittelten Streuung nach statistischen Gesichtspunkten erfolgen. Die Berechnung von Zu- und Wegfuhren unter Benutzung verschiedener Konstantwerte wird diskutiert.An einigen Beispielen, die repräsentativ für ihre Gruppe stehen, wird gezeigt, daß die geochemisch konservative Metamorphose fest fest keine oder nur interne Alkaliverschiebungen bewirkt. Großraumige Alkalimigrationen treten erst ein, wenn mobile Phasen auftreten; und zwar H₂O-reiche Lösungen im höheren und H₂O-haltige anatektische Schmelzen im tieferen Grundgebirge. Durch Differentiation werden zunächst K-, später Na-reiche Restlösungen gebildet, die das Muttergestein selbst, das Nebengestein and auf längeren Migrationwegen auch entfernte, h6her liegende Erdrindenteile alkalisieren können.Die Ursache für den relativ hohen Alkaligehalt im tiefen Grundgebirge wird diskutiert und angenommen, daß dieser Alkaligehalt bei der Erstbildung entstanden ist (alkalireiche Sedimente, saurer Vulkanismus). Die gegenwartige Alkaliverteilung wird als fixiertes Ungleichgewicht sehr verschiedener geochemischer Prozesse gedeutet. Die Na-Lücke der metamorphen Gesteine wird durch das Zusammenwirken von geochemisch konservativem mit geochemisch mobilem Alkali erklärt.     

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

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

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

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

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Mit 6 Abbildungen