Messung des Ultrarot-Pleochroismus von Mineralen XII. Der Pleochroismus der OH-Streckfrequenz in Disthen

Zusammenfassung Mikroskopisch Einschluß-freie Disthene aus der Schweiz zeigen im nahen UR-Spektralbereich eine scharfe Absorptionsbande mit einem Doppelmaximum bei 2,96 und 3,06 , das der OH-Streckschwingung zuzuordnen ist. In Kristallplatten parallel (100) zeigt das Doppelmaximum einen starken, in Platten parallel (010) einen nur schwachen Pleochroismus. Der Pleochroismus kann unter der Annahme zweier kristallographisch verschiedener OH-Gruppen erklärt werden, deren wahrscheinliche Orientierung abgeleitet wird.

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Measurement of the infrared-pleochroism in minerals. XII. The pleochroism of the OH-stretching frequency in kyanite

Summary Inclusion-free kyanites from Switzerland show in the near IR-absorption spectrum a sharp absorption band with a double maximum at 3378 cm^–1 and 3268 cm^–1 which belongs to the OH-stretching frequency. Crystal-plates parallel to (100) show a strong pleochroism for the double masimum, plates parallel to (010) only a weak pleochroism. This pleochroism can be explained by assuming two crystallographically different kinds of OH-groups; their probable orientation could be derived.

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Mit 3 Abbildungen     

Mineralogical applications of the lattice constant variance-covariance matrices

Summary Direct and reciprocal lattice constant variance-covariance matrices when involved in the Law of Propagation of Errors can be used to gain a full evaluation of the error terms in mineralogical quantities expressed in terms of lattice constants. Properties and relationships which mutually connect the two matrices are discussed, with emphasis placed on physical dimensions. A practical application is given by calculating the error terms in the structural indicators (bc) and (^**) of alkali feldspars. The differences between values obtained by using both variances plus covariances and those obtained using variances alone, are very small. However, as the calculations are completely automated, the full formulation using variances plus covariances represents a suitable better approach.

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Mineralogische Anwendungen der Varianz-Kovarianz-Matrizen der Gitterkonstanten

Zusammenfassung Varianz-Kovarianz-Matrizen der direkten und reziproken Gitterkonstanten können beim Fehlerfortpflanzungsgesetz benützt werden, um eine vollständige Auswertung der Fehlerausdrücke mineralogischer Größen, ausgedrückt durch Gitterkonstanten, zu erhalten. Eigenschaften und Beziehungen, welche diese beiden Matrizen gegenseitig verknüpfen, werden mit Betonung physikalischer Dimensionen diskutiert. Eine praktische Anwendung wird gegeben, indem die Fehlerausdrücke der strukturellen Indikatoren (bc) und (^**) von alkalifeldspäten berechnet werden. Die Differenzen zwischen den Werten, die bei Benützung von Varianzen und Kovarianzen, bzw. nur von Varianzen erhalten wurden, sind sehr klein. Da aber die Berechnungen voll automatisiert sind, bietet die vollständige Formulierung mit Varianzen plus Kovarianzen eine brauchbare bessere Methode.

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With 1 Figure     

The origin of fluids involved in the formation of gold-bearing skarns of the Andorra granite (Central Pyrenees,Spain): Sulphur isotope data

Summary Arsenopyrite-gold mineralization in the lower Paleozoic series of the eastern Pyrenees is of two types: disseminated in Hercynian metasediments, and veins cross-cutting the main foliation. In the central Pyrenees, gold-bearing arsenopyrite mineralizations have recently been discovered in skarns along the SW contact of the Andorra granite. The ore minerals are similar to those of the veins, with gold also being associated with arsenopyrite, bismuth and sulphides.The late Hercynian Andorra granite intruded Paleozoic metasediments of pre-Caradocian to Carboniferous age. Six types of skarns have developed at or close to the contact between the granite and Devonian limestones. Only three of these, the hedenbergite, pyrrhotite and arsenopyrite skarns, are sulphide-bearing. Gold grades in these skarns range from less than 0.8 g/t in pyrrhotite skarns to 7 g/t in arsenopyrite skarns.The ³⁴S of arsenopyrite from disseminated and vein mineralizations show values from 11 to 15, indicating a sulphur source of crustal origin. Vein sulphides are considered to have formed after a metamorphic remobilization of the sulphide rich disseminations in the Paleozoic series. Sulphur isotopic composition of skarn sulphides is variable: pyrrhotite from pyrrhotite skarns has a ³⁴S +, suggesting a sulphur of magmatic origin. Their gold grades are very low (>0.8 g/t). The heavier values of arsenopyrite from arsenopyrite skarns (³⁴S + 10) and of galena and sphalerite from hedenbergite skarns (³⁴S + 7) correlate with the higher gold grades (7 and 5 g/t, respectively). This is interpreted to reflect a contribution of wall-rock sulphur-rich fluids generated from the thermal metamorphism of arsenopyrite-bearing wall-rock metasediments (³⁴S + 12%o) during skarn formation or by assimilation of country rock by the granitic intrusion during its emplacement. The economic importance of these skarns appears to be related to the amount of crustal fluid involved in skarn formation.

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Lagerstättenbildende Fluide in den goldführenden Skarnen des Andorra-Granites, Zentralpyrenäen, Spanien: Schwefelisotopen-Daten

Zusammenfassung Arsenkies-Goldmineralisation in altpaläozoischen Serien der ostlichen Pyrenäen tritt in zwei Typen auf: Disseminiert in Hercynischen Metasedimenten, und in Gängen, die die Haupt-Foliation durchschlagen. In den Zentralpyrenäen wurden goldführende Arsenkies-Mineralisationen vor kurzem in Skarnen längs des SW-Kontaktes des Andorra-Granites entdeckt. Die Erzminerale sind ähnlich denen in den Gängen, wobei Gold mit Arsenkies, Wismut und Sulfiden assoziiert ist. Der spät-hercynische Andorra-Granit intrudierte paläozoische Metasedimente von Prä-Caradoc bis Karbon-Alter. Im Kontaktbereich Granit/Devonische Kalke kommen sechs Typen von Skarnen vor. Nur drei davon führen Sulflde, nämlich die Hedenbergit-, Magnetkies- und Arsenkiesskarne. Goldgehalte in diesen Skarnen schwanken von weniger als 0,8 g/t in Magnetkiesskarnen bis zu 7 g/t in Arsenkiesskarnen. Das ö34 S von Arsenopyrit in disseminierten und Gang-Mineralisationen schwankt von 11-15%o, und dies weist auf eine Schwefelquelle in der Kruste hin. Gangsulflde haben sich auch nach einer metamorphen Remobilisierung der Sulfid-reichen Disseminationen in den paläozoischen Serien gebildet. Die Schwefelisotopenzusammensetzung der Skarnsulfide schwankt: Magnetkies aus Magnetkiesskarnen hat ö34 S Werte von +4%o, dies weist auf magmatischen Ursprung hin. Ihre Goldgehalte sind sehr niedrig (<0,8 0,8 g/t). Die schwereren Isotopen von Arsenkies in Arsenkies-Skarnen ( ³⁴S+ 10%o) und von Bleiglanz und Zinkblende aus den Hedenbergit-Skarnen ( ³⁴S+ 7%o) lassen sich mit höheren Goldgehalten (7 und 5 g/t) korrelieren. Dies wird Fluiden zugeschrieben, die reich an Schwefel aus den Nebengesteinen sind und durch die thermale Metamorphose der Arsenkies-führenden Metasedimente (S + 12%o) während der Skarnbildung, oder durch Assimilation von Nebengestein durch den Granit wahrend seiner Platznahme entstanden sind. Die wirtschaftliche Bedeutung dieser Skarne scheint in einer direkten Beziehung zur Menge krustaler Fluide zu stehen.

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

Gold-Silver vein mineralization at Tyndrum,Scotland

Summary Electrum, hessite, petzite and sylvanite have been recorded from veins at Tyndrum, Scotland. Electron probe micro-analyses have also revealed two un-named Ag-Te-S phases. Fluid inclusion studies suggest that the mineralising fluids responsible for the precious metal mineralization contained 7.0 mol % CO₂ and 7 wt % NaCl. T_H (temperature of homogenisation) determinations were in the range 295°C to 325°C and a depth of vein formation 4 km is indicated. Mineral precipitation was probably caused by cooling and adsorption of gold onto pyrite. ³⁴S values of + 1.8%o for galena from the Au + Ag + Te veins suggest a different (possibly igneous) sulphur source to that producing the Pb +Zn vein mineralization in the Tyndrum area. Although an age of 380 Ma was obtained using K-feldspar in the veins the data are not conclusive. It is argued that the Au + Ag mineralization at Tyndrum is due to hydrothermal activity related to Cu +Mo mineralization associated with the Late Caledonian granites.

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Die Gold-Silber-Gang-Vererzung von Tyndrum, Schottland

Zusammenfassung In der Gang-Vererzung von Tyndrum, Schottland, kommen eine Gold-Silber-Legierung, Hessit, Petzit und Sylvanit vor. Außerdem ergaben Mikrosondenanalysen das Vorhandensein von zwei unbekannten Ag-Te-S Phasen. Die Untersuchungen von Flüssigkeitseinschlüssen zeigen, daß die für die frühe Mineralisation verantwortlichen Lösungen 7.0% Mol.% CO₂ und 7 Gew.% NaCl enthalten haben. Die Homogenisie-rungstemperaturen liegen im Bereich von 295-325°C und weisen auf eine Tiefe der Gangentstehung von 4 km hin. Die Au-Ag-Te Mineralbildung kam vermutlich durch Abkühlung und Adsorption von Gold auf Pyrit zustande. ³⁴S-Werte von + 1.8%0, gemessen an Bleiglanz aus Au-Ag-Te-Gängen deuten eine magmatische Schwefelherkunft an, während die Pb-Zn-Gangmineralisation eine andere Schwefelquelle vermuten läßt. Die Altersdatierung der Gänge von 380 Mio. Jahren läßt sich derzeit noch nicht sinnvoll interpretieren. Es wird angenommen, daß die Au-Ag-Vererzung von Tyndrum durch hydrothermale Aktivität im Zusammenhang mit einer an spätkaledonische Granite gebundenen Cu-Mo-Vererzung entstanden ist.

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With 5 Figures     

X-ray,optical and chemical variation of Potash Feldspar from Loket (Elbogen), Karlovy Vary massif,Czechoslovakia

Summary The studied, perfectly shaped Carlsbad twins from Loket (loc. swimming pool) are orthoclase perthites of low triclinicity (=0.0–0.3); the sodic phase relates to low albite. All phenocrysts having zonal structure contain small areas of triclinic feldspars (=0.6–0.8) independent on the zonality of low triclinicity. This microclinization is believed to be younger than the host orthoclase. The content of microcline within the phenocryst varies from about 10 to 30 percent.

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Röntgenographische, optische und chemische Variation der Kalifeldspäte von Loket (Elbogen), Karlovy Vary (Karlsbad)-Massiv, Tschechoslowakei

Zusammenfassung Die untersuchten, ideal ausgebildeten Karlsbad-Zwillinge von Loket (Lokalität Badeanstalt) sind Orthoklas-Perthite kleiner Triklinität (=0,0–0,3); die Natronfeldspat-Phase entspricht Albit. Alle Phänokristalle mit Zonarbau enthalten unabhängig von der schwachen zonaren Triklinität kleine Bereicho von triklinem Feldspat (=0,6–0,8). Diese Mikroklinisierung ist anscheinend jünger als der umschließende Orthoklas. Der Mikroklingehalt der Phänokristalle schwankt von ungefähr 10 bis zu 30%.

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With 5 Figures     

Crystal-chemical examination of natural diopsides: Some geometrical indications of Si-Ti tetrahedral substitution

Summary The crystal structures of 20 natural diopsides have been refined. For some samples, microprobe analyses show a Si deficiency in the tetrahedron with no A1 present; this suggests that some Ti⁴⁺ may enter the tetrahedral site. Geometrical variations in these samples with respect to the others are discussed in the light of this Si Ti⁴⁺ substitution. The volumes of their M1 sites are larger because of the absence of R³⁺ cations, the octahedron being very regular; in the same way, the volumes of M2 sites of these samples are greater not because of different site occupancies but because of significant charge modifications around the O3 and O1 oxygens, caused by the tetrahedral site. The low distortion of M1 site and the lengthening of (M2-O1) and M2-O3 bond lengths are a clue to the presence of small amounts of Ti at the tetrahedral site.

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Kristallchemische untersuchung natürlicher diopside: Geometrische hinweise für tetraedrische Si-Ti substitution

Zusammenfassung Die Kristallstrukturen von zwanzig natürlichen Diopsiden sind verfeinert worden. In einigen Proben zeigen Mikrosondenanalysen zu geringe Si-Werte im Tetraeder ohne daß A1 anwesend wäre. Dies weist darauf hin, daß Ti⁴⁺ Tetraederplätze einnehmen könnte. Geometrische Variationen in diesen Proben werden im Lichte der genannten Substitution diskutiert. Die Volumen von M1-Plätzen sind größer wegen der Abwesenheit von R³⁺ Kationen, wobei das Oktaeder sehr gleichmäßig ist. Die Volumina von M2-Plätzen sind noch größer nicht wegen verschiedener Besetzungen dieser Plätze sondern wegen signifikanter Ladungsmodifikationen im Bereich von O3 und O1 Sauerstoffen, die durch die tetraedrische Position bewirkt wird. Die geringe Distortion der M1-Plätze und die Verlängerung der (M2-O1) und (M2-O3) Abstände weisen auf die Anwesenheit von geringen Titangehalten auf Tetraederplätzen hin.

     

Geochemistry and petrology of ultramafic lamprophyres from Schirmacher Oasis, East Antarctica

Summary Petrographic and geochemical data are presented for some ouachitites from the Schirmacher Oasis. The studied dike intruded into the metamorphic basement of the East Antarctic craton. The ouachitite samples contain substantial amounts of zoned phlogopite and diopsidic to salitic pyroxene as phenocrysts. K-rich nepheline is the predominant phase of the matrix. The rocks are characterized by low SiO₂ concentrations (up to 36.5 wt.%), low mg# and high abundances of Al²O³, alkalis and volatiles. Trace element compositions of the Schirmacher ouachitites differ from those of ultramafic lamprophyres from other regions in that they contain significantly lower Cr and Ni concentrations and relatively low enrichments in LILE and LREE. The studied rocks have low¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd and enhanced⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios. Pb isotope compositions of the ouachitites closely resemble those of MORB. The ¹⁸O values range between 4.1 and 4.7⁰/₀₀ which may be due to interactions with meteoric water. Because the Schirmacher ouachitites are only represented by a few samples it is impossible to discuss the petrogenesis of this magma. However, according to trace element and isotopic characteristics, it can be ruled out that Schirmacher ouachitites and associated minettes (documented inHoch, 1997;Hoch andTobschall, 1998) were derived from the same mantle reservoir.

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Geochemie und Petrologie von Ouachititen aus der Schirmacher Oase, Ostantarktika

Zusammenfassung In dieser Arbeit werden petrologische und geochemische Daten von Ouachititen aus der Schirmacher Oase vorgestellt. Der beprobte Gang intrudierte in das metamorphe Basement des ostantarktischen Kratons. Zonierte Phlogopite und diopsidische bis salitische Pyroxene sind die häufigsten mafischen Einsprenglinge. K-reiche Nepheline bilden die Hauptmineralphase der Grundmasse. Charakteristisch für die Ouachititproben sind niedrige SiO₂-Konzentrationen (bis 36.5 Gew.%) und mg#, aber hohe Gehalte an Al₂O₃ Alkalien und volatilen Bestandteilen. Die Spurenelementzusammensetzung der Schirmacher Ouachitite unterscheidet sich von UML-Proben aus anderen Regionen durch ihre extrem geringen Cr- und Ni-Konzentrationen und die vergleichsweise niedrigen Anreicherungen an LILE und LREE. Die bearbeiteten Gesteine zeigen niedrige¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd- und erhöhte⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Verhältnisse. Die Pb-Isotopie der Ouachitite entspricht der von MORB. 6180-Werte variieren zwischen 4.1 und 4.7⁰/₀₀, was auf eine eventuelle Beeinflussung durch meteorische Wässer hindeutet. Da von den Schirmacher Ouachititen nur wenige Proben für eine Bearbeitung zur Verfügung standen, ist es nicht möglich, die Petrogenese des Magmas zu diskutieren. Aber aufgrund der Spurenelement- und Isotopensignaturen kann ein gemeinsames Mantelreservoir der Schirmacher Ouachitite und Minette (beschrieben inHoch, 1997;Hoch undTobschall, 1998) ausgeschlossen werden.

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With 6 Figures     

Synthesis and properties of Mn-bearing yoderite and of Mn-bearing kornerupine as by-product

Summary Yoderite with compositions close to those of the natural purple variety were synthesized from gels at high water pressures (15–16 kbar) and temperatures (650, 800°C) at the oxygen fugacities of the Mn₂O₃/MnO₂-buffer with yields up to 95%. Chemical formulae based on microprobe data and water analyses are Mg_1.90(Al_6.01Fe³⁺ _0.28Mn³⁺ _0.11)_=6.40Si_3.8O_18.21(OH)_1.79 and Mg_1.86(Al_5.77Fe³⁺ _0.36Mn³⁺ _0.04)_=6.17Si₄O_18.20(OH)_1.80. Manganiferous, but iron-free yoderite with the formula Mg_1.85(Al_6.26Mn³⁺ _0.10)_=6.36Si_3.91O_18.15(OH)_1.85 was also obtained and proves that Mn³⁺ alone may stabilize the yoderite structure, although this does not necessarily imply thermodynamic-stability. All these synthetic yoderites exhibit the typical purple color known from the natural mineral with pleochroism of dark blue b to colorless b, which confirms the earlier spectroscopic conclusion that Mn is responsible for the purple color of yoderite. Compared to ferric iron, Mn³⁺ is incorporated into yoderite in much smaller amounts, although the maximum attained here (0.11 p.f.u.) is still below the 0.15 found in new analyses of natural yoderite from Tanzania.In some runs yoderite coexisted with kornerupine containing Mn and Fe as well and showing spectacular pleochroism from dark green b to light red c. Relative to yoderite Mn is fractionated into kornerupine. The analytical data suggest that most of the manganese is incorporated as Mn²⁺, although some Mn³⁺ may be the reason for the color. Coexisting braunite contains high amounts of Mg and Al substituting for Mn²⁺ and Mn³⁺, respectively. Garnet obtained from the Fe-free gel contains only Mn²⁺ and has the end member composition Pyrope₇₉Spessartine₂₁ despite high oxygen fugacity.

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Synthese und Eigenschaften von Mn-haltigem Yoderit und Mn-haltigem Kornerupin als Nebenprodukt

Zusammenfassung Die Synthese von Yoderiten mit chemischen Zusammensetzungen nahe denjenigen der natürlichen, blau gefärbten Varietät gelang in Ausbeuten bis zu 95% aus Gelen bei hohen Versuchsdrücken (15, 16 kbar) und Temperaturen von 650 bzw. 800°C. Die Sauerstoffugazität wurde durch den Puffer Mn₂O₃/MnO₂ kontrolliert. Aus Mikrosondenanalysen und Wasserbestimmungen wurden folgende chemische Formeln von Yoderit bestimmt: Mg_1.90(Al_6.01Fe³⁺ _0.28Mn³⁺ _0.11)_=6.40Si_3.80O_18.21(OH)1.79 and Mg_1.86(Al_5.77Fe³⁺ _0.36Mn³⁺ _0.04)_=6.17Si₄O_18.20(OH)_1.80. Die Stabilisierung der Yoderitstruktur allein durch Mangan wurde durch die Synthese manganhaltigen, aber eisenfreien Yoderits, Mg_1.85(Al_6.26Mn³⁺ _0.10)_=6.36Si_3.91O_18.15(OH)_1.85 belegt. Sämtliche synthetisierten Yoderite besitzen die typische dunkelblaue Farbe, wie sie vom natürlichen Mineral bekannt ist, und zeigen einen Pleochroismus von dunkelblau b zu farblos b. Dies unterstützt die ursprüngliche auf spektroskopischen Untersuchungen basierende Vermutung, daß Mangan für die blaue Farbe von Yoderit verantwortlich ist. Im Vergleich zu Eisen wird Mn³⁺ in geringerem Ausmaß in die Yoderit-struktur eingebaut, wobei die hier erreichte maximale Menge von 0.11 Mn³⁺ p.F.E. unter derjenigen der natürlichen Yoderite von Mautia Hill, Tansania, liegt (dort 0.15 Mn³⁺ p.F.E.).In einigen Versuchsprodukten koexistierte mit Yoderit auch Fe-Mn haltiger Kornerupin, der einen ausgeprägten Pleochroismus von dunkelgrün b zu hellrot c besitzt. Kornerupin enthält im Vergleich zu Yoderit mehr Mangan. Chemische Analysen dieser Phase belegen den Einbau von zweiwertigem Mangan, obwohl wahrscheinlich Spuren von Mn³⁺ die Farbe von Kornerupin verursachen. Mit Yoderit koexistierender Braunit besitzt Mg und Al, die für Mn²⁺ bzw. Mn³⁺ substituiert wurden. Trotz hoher Sauerstoffugazität enthält Granat, der aus einem Fe-freien Gel erhalten wurde, ausschließlich zweiwertiges Mangan und stellt einen Mischkristall zwischen Pyrop und Spessartin dar (Py₇₉Spess₂₁).

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With 2 Figures     

Crystal chemical implications on some alkali hydrated sulphates

Summary This paper deals with some unsolved crystal chemical questions concerning a group of alkali iron hydrated sulphates based on clusters of composition [Fe ₃ ³⁺ O(SO₄)₆(H₂O₃]^5– Taking the experimental chemical formulae, X-ray data and known crystal structures into account it is possible to establish the theoretical boundaries of the Na–K diadochy in metavoltine and also to define the influence of the Na–K replacement on the structure of -Maus' salt. These considerations allow us to propose more general crystal chemical formulae, both for metavoltine and -Mous' salt. Finally, the causes which affect the stability of metavoltine and and -Maus' salt are discussed.

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Kristallchemische Überlegungen zu einigen wasserführenden Alkali-Sulphaten

Zusammenfassung Diese Arbeit befaßt sich mit einigen noch ungelösten kristallchemischen Fragen einer Gruppe von wasserführenden Alkali-Eisen-Sulphaten, die auf Gruppierungen der Zusammensetzung [Fe ₃ ³⁺ O(SO₄)₆(H₂O)₃]^5– basieren. Aufgrund der experimentall ermittelten chemischen Formeln, Röntgendaten und der bekannten Kristallstrukturen ist es möglich, die theoretischen Grenzen der Na–K Diadochie in Metavoltin zu ermitteln. Außerdem gelang es, den Einfluß des Na–K Ersatzes auf die Struktur des -Maus'schen Salzes zu definieren. Diese Überlegungen führten dazu, allgemeine chemische Formeln sowohi für Metavoltin wie für -Maus'sches Salz vorzuschlagen. Schließlich werden die Faktoren diskutiert, die die Stabilität von Metavoltin sowie von und -Maus'schem Salz bestimmen.

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With 6 Figures     

Messung des Ultrarot-Pleochroismus von Mineralen. XI. Der pleochroismus der OH-Streckfrequenz in Rutil,Anatas, Brookit und Cassiterit

Zusammenfassung Rutile, Cassiterite und Brookite verschiedener Fundorte enthalten entsprechend einer scharfen Absorptionslinie bei =3 kleine Mengen von Hydroxyl-Gruppen. Die Zuordnung der Absorptionslinie zur OH-Streckschwingung wurde für diese drei Minerale durch die Linienverschiebung bewiesen, die man nach hydrothermaler Deuterierung beobachtet. Die ungefähre Orientierung der OH-Gruppen konnte aus dem Pleochroismus orientierter Kristallplatten abgeleitet werden, wobei polarisierte UR-Strahlung verwendet wurde. Es wird die strukturelle Deutung gebracht. Anatas alpiner Herkunft enthält keine oder nur sehr wenige OH-Gruppen.

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Measurement of the infrared-pleochroism in Minerals. XI. The Pleochroism of the OH-stretching frequency in rutile, anatase, brookite, and cassiterite

Summary Rutile, cassiterite, and brookite from several localities contain small amounts of hydroxyl groups, based on the presence of a sharp absorption line at =3. The attribution of the absorption line to the OH-stretching vibration is proved for the three minerals by the line shift which is caused by hydrothermal deuteration. The approximate orientation of the OH-groups could be derived from the pleochroism as observed in oriented crystal plates with polarized IR-radiation. The structural interpretations are given. Anatase, however, from Alpine fissures contains no or undedectable amounts of OH-groups.

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Mit 8 Abbildungen     

Ferric-ferrous ratio and oxygen fugacity calculations for primitive mantle-derived melts: calibration of an empirical technique

Summary Several experimentally-based, empirical calibrations of the fO₂ of natural silicate melts at atmospheric pressure as a function of melt composition, melt Fe²⁺/Fe³⁺, and crystallization temperature have been developed (e.g.Sack et al., 1980;Kilinc et al., 1983;Kress andCarmichael, 1988;Borisov andShapkin, 1990). Cr-Al spinel is a liquidus phase of primitive mantle-derived melts, and is commonly found as inclusions in near-liquidus phenocrysts (mainly olivine). The established atmospheric pressure correlation between Fe²⁺/Fe³⁺ values in spinel and coexisting melts over a broad range of basaltic compositions (Maurel andMaurel, 1982) can be used to calculate the Fe²⁺/Fe³⁺ value of a melt if the composition of the equilibrium spinel is known. Compositions and crystallization temperatures of primitive melts can be determined by experimental studies of melt inclusions trapped by early-formed refractory phenocrysts. Thus, the association of spinel and melt inclusions in early liquidus phenocrysts can be used to estimate fO₂ conditions at the time of their crystallization.In this paper, we present a calibration of this method and discuss its applications. We conclude that combination of the equations ofMaurel andMaurel (1982) andBorisov andShapkin (1990) can be used to calculate fO₂ with an accuracy of ±0.71og units, when liquidus spinels have TiO₂ <2.5 wt% and Cr₂O₃ > 13 wt.%, and melt compositions are in the range from basaltic to picritic with H₂O contents <6 wt.%.Using this technique we find NNO fO₂ values of –0.8 to –1.4 for MORB dredged at the VEMA Fracture Zone in the Atlantic, and 0 to + 1 for Tongan high-Ca boninites.

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Die Berechnung von Fe²⁺/Fe³⁺ und der Sauerstoff-Fugazitäten für primitive Mantelschmelzen: Kalibration einer empirischen Methode

Zusammenfassung Empirische, auf Experimenten basierende, Kalibrationen zur Berechnung von fO₂ natürlicher Silikatschmelzen bei atmosphärischem Druck in Abhängigkeit von der Schmelzzusammensetzung, des Fe²⁺/Fe³⁺ Verhältnisses und der Kristallisationstemperatur wurden z.B. vonSack et al. (1980),Kilinc et al. (1983),Kress undCarmichael (1988) undBorisov undShapkin (1980) entwickelt. Cr-Al-Spinell ist eine Liquidusphase primitiver Mantelschmelzen und kommt üblicherweise als Einschluß in near-liquidus Phänokristallen (hauptsächlich in Olivin) vor. Die Korrelation des Atmosphärendruckes zwischen Fe²⁺/Fe³⁺ in Spinell und koexistierender Schmelze kann dazu verwendet werden, das Verhältnis von Fe²⁺/Fe³⁺ der Schmelze für einen weiten Bereich basaltischer Zusammensetzungen zu berechnen, wenn die Zusammensetzung des im Gleichgewicht gebildeten Spinells bekannt ist (Maurel undMaurel, 1982). Die Zusammensetzungen und Kristallisationstemperaturen primitiver Schmelzen können durch experimentelle Studien von Schmelzeinschlüssen, die in früh gebildeten refraktären Phänokristallen eingeschlossen wurden, ermittelt werden. Daher lassen sich Spinelle und assoziierte Schmelzeinschlüsse in frühen Liquidus-Phänokristallen dazu benützen, die fO₂-Bedingungen während der Kristallisation abzuschätzen.In dieser Arbeit präsentieren wir eine neue Kalibration dieser Methode und diskutieren ihre Anwendungen. Wir schlußfolgern, daß unter Kombination der verwendeten Gleichungen vonMaurel undMaurel (1982) sowie vonBorisov undShapkin (1990) fO₂ mit einer Genauigkeit von ±0.7 log Einheiten berechnet werden kann, soferne die Liquidus-Spinelle < 2.5 Gew.% TiO₂ und > 13 Gew.% Cr₂O₃ haben und die Schmelzzusammensetzungen von basaltisch bis pikritisch, mit maximal 6 Gew.% H₂O, reichen.Unter Verwendung dieser Technik wurden die NNO fO₂ Werte für die von der VEMA Fracture Zone im Atlantik stammenden MORB Proben mit 0.8 bis - 1.4, die der der High-Ca Boninite von Tonga mit 0 bis + 1 bestimmt.

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With 7 Figures     

Über Protolithionit und Zinnwaldit

Zusammenfassung Aus der Literatur entnommene 142 chemische Analysen aller Arten von Lithiumglimmern werden nach dem Umrechnungsverfahren vonStevens (1938) in die vier Molekular-Komponenten Polylithionit—Paucilithionit—Muscovit—Siderophyllit zerlegt und in einem Konzentrationstetraeder dargestellt. Es ergeben sich vier geschlossene Felder: Lepidolithe (einschließlich Polylithionit und Kryophyllit), Zinnwaldit, Protolithionit (mit Lithium-Siderophyllit), lithiumhaltiger Muscovit. Die Punkte der chemischen Analysen werden als Projektion auf die Tetraederflächen reproduziert. Die Diskussion der Mischungslücken ergibt, daß meist wohl die Art der Strukturvariante maßgebend für die Unmischbarkeit sein dürfte.Für Lepidolithe, lithiumhaltige Muscovite und Protolithionite werden Diagramme der optischen Variabilität (n _z;) gegeben, für Zinnwaldit nur die arithmetischen Mittelwerte der optischen Daten.

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142 chemical analyses of the different species of lithium micas that are given in the literature are transformed into the four molecular components polylithionite — paucilithionite —muscovite — siderophyllite according to the conversion method ofStevens (1938). They are presented in a concentration tetrahedron. The density of their representing points is reproduced by projecting them on the tetrahedron faces; they show four closed compartments: lepidolites (including polylithionite and kryophyllite), zinnwaldite, protolithionite (with lithium siderophyllite), lithian muscovite. A discussion on the gaps of immiscibility indicates that the kind of polymorphic modification must probably be responsible for the proved immiscibilities.The optical variability (n ;n -n for the lepidolites, lithian muscovites and protolithionites is given on diagrams, whereas for zinnwaldites only the arithmetical mean values of the optical data are given.

     

Structural explanation for Δ (α*γ*) from α* vs. γ* in alkali feldspar

Summary As suggested bySmith (1968) and supported by most structural data published since, in alkali feldspar the ^** plot can be used for estimating (^**), i. e. the difference in Al confent between 0 andm subsites. The present study investigates the topologically identical plot on the basis of the configuration of the alkali feldspar tetrahedral framework. Changes in Al content ofT-sites are functionally related to changes in cosines of and . While the total Al causing changes in cos is directly equal to the difference in Al content between 0 andm subsites, the total Al causing changes in cos is expressed by a complicated function which is equal with a very good approximation to three fourths of the difference in Al content betweenm and 0 subsites. This relation of quasiproportionality. like the feasible substitution in alkali feldspar of the diagram cos vs. cos by the plot, represents two simplifying assumptions which permit the difference in Al content to be calculated, as previously predicted.

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Strukturelle Deutung für (^**) aus dem ^*/^* der Alkalifeldspäte

Zusammenfassung Nach einem Vorschlag vonSmith (1968) und in Übereinstimmung mit den meisten seither publizierten Strukturdaten kann man in Alkalifeldspäten das ^*/^* zur Abschätzung von (^**), also des Unterschiedes im Al-Gehalt auf der 0- undm-Position benützen. Die vorliegende Arbeit untersucht das topologisch idente /-Diagramm auf der Basis der Gestalt des Tetraederverbandes der Alkalifeldspäte. änderungen im Al-Gehalt derT-Position sind mit Änderungen im Kosinus von und korreliert. Während der die cos -änderungen verursachende Al-Gesamtgehalt unmittelbar dem Unterschied im Al-Gehalt derO-undm-Position entspricht, ist der die cos -Änderungen verursachende Al-Gesamtgehalt durch eine komplizierte Funktion ausgedrückt, die aber mit sehr guter Näherung drei Vierteln der Differenz im Al-Gehalt auf denm-und 0-Poisitionen entspricht. Diese quasi-Proportionalität und die Ersetzbarkeit des cos /cos -Diagrammes durch das /-Diagramm bei den Alkalifeldspäten stellen zwei Vereinfachungen bei der Berechnung des Al-Gehaltes dar.

     

Origins of metamorphic lode gold deposits: Implications of stable isotope data from the central Rocky Mountains,Canada

Summary The stable isotope geochemistry of native gold-bearing quartz veins contained within low-grade metasedimentary strata in the central Canadian Rocky Mountains, British Columbia is examined. The data augment previous geological and geochemical studies.Vein pyrite ³⁴S values cluster between + 14.2 and + 16.3 (CDT). Coeval galenas exhibit ³⁴S values between + 11.4 and 13.3. Pyrite-galena geothermometry reveals a mean temperature of mineralization of 300 ± 43°C. Comparison of ³⁴S values for the vein pyrites, with values for pyrite porphyroblasts in country rocks suggests that vein sulfur was probably derived from the host rocks.¹⁸O(SMOW) values of host quartzites and pelites cluster between + 12.0 and + 13.5, and + 9.5 and + 10.5, respectively. Auriferous vein quartz exhibits ¹⁸O values between + 13.0 and + 15.0. Veins were likely deposited from fluids undergoing post-peak metamorphic cooling.Vein inclusion fluids exhibit values between –105 and –124 (SMOW). Combined O-H-isotope data are most compatible with a source fluid involving chemically- and isotopically-evolved meteoric waters.The critical role of H-isotope data in the evaluation of source fluids for such mesothermal gold lodes is stressed. The paucity of H-isotope data pertaining to the study of lode gold deposits in similar low-grade metasedimentary domains suggests that the involvement of meteoric waters may at times be overlooked.

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Der Ursprung metamorphogener Gold-Ganglagerstätten: Bedeutung stabiler Isotopendaten aus den zentralen Rocky Mountains, Kanada

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Untersuchung der Geochemie stabiler Isotope goldführender Quarzgänge in schwach metamorphen Sedimenten der zentralen Rocky Mountains in Britisch Kolumbien, Kanada. Die Resultate ergänzen früher publizierte geologische und geochemische Daten.Die ³⁴S-Werte von Gang-Pyrit liegen zwischen + 14.2 und + 16.3 (CDT); gleichzeitig gebildeter Bleiglanz hat ³⁴S-Werte von + 11.4 bis + 13.3. Die Isotopengeothermo metrie des Pyrits und Bleiglanzes ergibt eine mittlere Mineralisationstemperatur von 300°C + 43° für diese beiden Minerale. Vergleiche der 8345-Werte des Gang-Pyrits mit denen von Pyrit-Porphyroblasten des Nebengesteins lassen für die Gang-Pyrite eine Herkunft des Schwefels aus dem Nebengestein als wahrscheinlich erscheinen.Die ¹⁸O-Werte von Quarziten und Peliten, die als Nebengesteine auftreten, streuen von + 12.0 bis + 13.5 (SMOW), beziehungweise von +9.5 bis + 10.5 Quarz goldführender Gänge hat ¹⁸O-Werte, die zwischen + 13.0 und + 15.0 (SMOW) liegen. Er wurde als Gangfüllung wahrscheinlich bei sinkenden Temperaturen aus post metamorphen wäßrigen Lösungen abgesetzt.Flüssigkeitseinschlüsse von Gangmineralien zeigen D-Werte von -105 bis -124 (SMOW). Die H-O-Isotope sind deshalb ein Hinweis dafür, daß als mineralisierende Lösungen isotopisch veränderte meteorische Wässer in Betracht zu ziehen sind. Bei der Deutung der Herkunft der mineralisierenden wäßrigen Lösungen von mesothermalen Goldgängen muß die Kenntnis der H-Isotope als kritisch betrachtet werden. Die Seltenheit mit der H-Isotopendaten dieses Lagerstättentyps in der Literatur diskutiert werden, dürfte ein wesentlicher Grund dafür sein, daß die Rolle meteorischer Wässer bei der Genese mesothermaler, in Metasedimenten liegender Goldgänge, vielfach übersehen wurde.

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With 4 Figures     

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

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

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

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

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Deceased

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With 12 Figures     

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     

Biogenic and non-biogenic concentration of sulphur and metals in the carbonate-hosted ballinalack Zn-Pb deposit,Ireland

Summary The Zn-Pb deposit of Ballinalack, Ireland, is hosted within a stomatactis cavity system in the Waulsortian Limestones. Earlier sulphides contain fossil bacteria suggesting a direct bacterial reduction of sulphur at the place of the mineralization. Later sulphides contain relics of thiosulphates and sulphites suggesting abiotic sulphur reduction. Part of the metals was temporarily introduced into the carbonates, which subsequently have been heavily replaced by sulphides.Sulphur was derived from the sea-water and metals from a deep-seated source. To explain the mineralization two separate convection cells are proposed: shallow cold with sulphur and deep hot with metals. Fluids derived from these two cells were subjected to dynamic mixing within a highly permeable stromatactis cavity system.To study small relics of thiosulphates and sulphites, sulphur valence was measured by microprobe. The method is based on the valence related shift of the SK and SK_ß lines measured with microprobe spectrometers.

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Biogene und nicht-Biogene Konzentration von Schwefel und Metallen in der Blei-Zink Lagerstätte Ballinalack, Irland

Zusammenfassung Die Zn-Pb-Lagerstätte von Ballinalack, Irland tritt in stromataktischen Hohlraumsysteme des Waulsortian Limestone auf. Die primären Sulfide enthalten fossile Bakterien, die auf eine direkte bakterielle Reduktion des Schwefels in situ deuten. Spätere Sulfide enthalten Relikte von Thiosulfaten und Sulfiten und lassen abiogene Schwefelreduktion vermuten. Ein Teil der Metalle ist zeitweise an Karbonate gebunden gewesen, die in der Folge weitgehend in Sulfide umgewandelt worden sind. Der Schwefel stammt aus dem Seewasser und die Metalle kommen aus einer tiefer gelegenen Quelle. Zur Deutung der Mineralisation werden zwei getrennte Konvektionszellen angenommen: eine flache und kalte mit Schwefel sowie eine tiefe und heiße mit Metallen. Die aus den Zellen stammenden Lösungen wurden innerhalb eines hochpermeablen stromataktischen Hohlraumsystems einem dynamischen Mischungsprozeß unterworfen.Um kleine Relikte der Thiosulfate und Sulfite zu studieren, wurde die Schwefelvalenz mittels der Mikrosonde ermittelt. Die Methode basiert auf der valenzbedingten Wellenlängenverschiebung der SK ^– und SKß-Linien, die mit den Mikrosondenspektrometern gemessen werden.

     

Tectonothermal implications of laser40Ar/39Ar ages of sulphide-bearing veins and their host rocks in the Willyama Supergroup,South Australia

Summary ⁴⁰Ar/³⁹Ar age spectra of mica separates from sulphide-bearing veins and associated metasedimentary whole-rock samples in the Olary Block, South Australia, indicate widespread emplacement of epigenetic mineralisation in Willyama Supergroup metasediments between 450 and 480 Ma, during the Delamerian Orogeny. This age range complements petrographic, structural and geochemical studies, which indicate that periodic tectonic disturbances occurred in the Olary Block since the Mid-Proterozoic, triggering the intermittent development of hydrothermal fluid circulation and infiltration into reactivated faults and shear zones over time scales of more than 1000 Ma.Vein emplacement did not result in extensive outgassing of argon from Mid-Proterozoic potassic minerals, as long as alteration of the psammopelitic host rock was restricted to the immediate contact of the vein. The release patterns of whole-rock samples illustrate that loss of^40*Ar in these assemblages is a function of the degree of metasomatism. Resetting of the K-Ar system occurred only in host rock assemblages that experienced strong pervasive alteration. The good retention properties of the host rock assemblages and the lack of a pervasive thermal pulse allow us to see through the Delamerian events. A positive correlation between increasing apparent ages and distance from the vein contact in less altered samples strongly support the view that the epigenetic alterations assemblages record actual vein emplacement ages.

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Tektonik und Temperaturgeschichte der Wllyama Supergroup (Süd-Australien)—Schlußfolgerungen anhand von Laser⁴⁰Ar/³⁹Ar Datierungen an sulfidführenden Gängen und assoziierten Nebengesteinen

Zusammenfassung ⁴⁰Ar/³⁹Ar Altersspektra von Glimmer-Separaten aus sulfidführenden Gängen und assoziiertem Nebengesteins-Proben im Proterozoischen Olary Block, Süd-Australien, weisen auf die weitverbreitete Entstehung von Gangvererzungen zwischen 450 und 480 Ma in den Metasedimenten der Willyama Supergroup hin. Diese Gangmineralisationen stehen somit im Zusammenhang mit der Delamerian Orogenese. Die Entstehungsalter unterstützen petrographische, strukturelle und geochemische Untersuchungen, wonach periodische tektonische Aktivität im Olary Block seit dem Mittleren Proterozoikum auftrat. Dies führte zu der wiederholten Bildung und Zirkulation von hydrothermalen Lösungen sowie deren Infiltration in re-aktivierte Störungen und Scherzonen über einen Zeitraum von mehr als 1000 Ma.Die Entstehung der Gangvererzungen bewirkte keinen signifikanten Verlust von Argon aus Mittel-Proterozoischen, Kalium-reichen Mineralen, solange die hydrothermale Alteration im Nebengestein auf den unmittelbaren Kontakt zur Gangvererzung beschränkt blieb. Die Gasspektren der Nebengesteins-Proben zeigen deutlich, daß Verlust von radiogenem Argon in diesen Gesteinen vom Grad der hydrothermalen Alteration abhängig ist. Neueinstellung des K-Ar Systems geschah nur im Fall von extremer, durchdringender hydrothermaler Alteration des Nebengesteins. Die⁴⁰Ar/³⁹Ar Analysen der Nebengesteins-Proben ermöglichen somit in Abwesenheit eines durchdringenden thermalen Pulses Alterbestimmungen über die Ereignisse der Delamerian Gebirgsbildung hinaus. Die positive Korrelation zwischen zunehmenden Ar/Ar Altern der Nebengesteine und deren Abstand vom Kontakt zu den Gangvererzungen in schwach alterierten Proben unterstützt die Ansicht, daß die epigenetischen Alterierungsparagenesen tatsächliche Vererzungsalter repräsentieren.

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With 6 Figures     

Experimental determination of the upper stability of scorzalite, FeAl2[OH/PO4]2, and the occurrence of minerals with a composition intermediate between scorzalite and lazulite(ss) up to the conditions of the amphibolite facies

Summary The stability field of scorzalite (FeAl₂[OH/PO₄]₂) was investigated in the P-T range from 487 to 684 °C and 0.1 to 0.3 GPa. in hydrothermal experiments. The oxygen fugacity was fixed by the Ni/NiO buffer. Scorzalite shows a decomposition according to the reaction: FeAl₂[OH/PO₄]₂) FeAlPO₅ + AlPO₄ (berlinite) + H₂O. The mean standard enthalpy and standard entropy of reaction were determined as H _R ⁰ = 94(13) kJ, ASR = 180(16) JK^–1. A⁵⁷Fe-Mößbauer spectroscopic examination showed that about 4 atomic % of the total Fe in scorzalite is trivalent.

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Experimentelle Bestimmung der thermischen Stabilität von Skorzalith, FeAl₂[OH/ PO₄]₂, und das Auftreten von Lazulith-Skorzalith Mischkristallen unter den Bedingungen der Amphibolithfazies

Zusammenfassung Das Stabilitätsfeld von Skorzalith (FeAl₂[OH/PO₄]₂) wurde im P-T-Bereich zwischen 487 und 684 °C und zwischen 0.1 und 0.3 GPa in Hydrothermalexperimenten unter der Sauerstoffugazität des Ni/NiO-Puffers untersucht. Skorzalith zerfällt unter diesen Bedingungen gemäß der Reaktion: FeAl₂[OH/PO₄]₂) FeAlPO₅ + AlPO₄ (Berlinit) + H₂O. Die Reaktionsenthalpie und -entropie für Standardbedingungen wurden zu H _R ⁰ = 94(13) kJ und ASR = 180(16) JK^–1 bestimmt.⁵⁷ Fe-Mößbaueruntersuchungen ergaben, daß ungefähr 4% des Gesamteisens in Skorzalith dreiwertig vorliegen.

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With 4 Figures     

Geochemical and structural evolution of micas in the Rožná and Dobrá Voda pegmatites,Czech Republic

Summary The chemistry, structural parameters, polytypism, optical properties and Rb-Sr isotopes were examined in 11 to 60 samples of biotite, muscovite and lepidolite from the pegmatites at Roná (the type locality of lepidolite; 323 ± 4Ma) and Dobrá Voda (306 ± 9Ma) in western Moravia. At both localities, early endocontact biotite is followed inwards by muscovite and lepidolite, which is concentrated in and around the core. At Roná, a 1M lepidolite follows after 2M₁ muscovite but all later generations of lepidolite are 2M₂, close to Tri₅₀ Ply₅₀ and in part associated with muscovite 2M₁. At Dobrá Voda, all lepidolite types are 1M and free of muscovite, and the late varieties approximate Tri₃₀ Ply₇₀. At both localities, a trend of increasing HF is indicated during the progress of mica crystallization, culminating in precipitation of topaz. Polytypism of lepidolite is not correlatable with any compositional or growth feature, or their combination. Throughout the mica crystallization, Rb/Cs decreases but K/Rb becomes reversed after an initial decrease. Boron is partitioned preferentially into muscovite (up to 1.10 wt.% B₂O₃) but Be, Zn, Mn and Sc are enhanced in lepidolite. A slight increase in Fe, Ba and Cl in the last generation of lepidolite might be possibly due to mixing of residual pegmatite fluids with metamorphic pore solutions.

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Geochemische und strukturelle Entwicklung der Glimmer in den Pegmatiten von Roná und Dobrá Voda, Tschechische Republik

Zusammenfassung In 11 bis 60 Proben von Biotit, Muskovit und Lepidolith aus den Pegmatiten von Roná (Typlokalität des Lepidoliths; 323 ± 9 Ma) in Westmähren wurden Chemie, Struktur-parameter, Polytypie, optische Eigenschaften und Rb-Sr-Isotopie untersucht. An beiden Lokalitäten wird früher Biotit an Endokontakten nach Innen von Muskovit und Lepidolith gefolgt, letzterer ist in und um den Kern konzentriert. In Roná folgt 1M-Lepidolith auf 2M₁-Muskovit, aber alle späteren Lepidolithgenerationen sind 2M₂, nahe Tri₅₀Ply₅₀ und zum Teil mit 2M₁-Muskovit vergesellschaftet. In Dobrá Voda sind alle Lepidolithe vom Typ 1M und frei von Muskovit, die späten Varietäten kommen Tri₅₀Ply₅₀ nahe. An beiden Lokalitäten ist während des Fortschreitens der Glimmerkristallisation eine Tendenz von steigendem HF angezeigt, die in der Ausfällung von Topas ihren Höhepunkt findet. Die Polytypie des Lepidoliths kann nicht mit irgendeiner Eigenheit der Zusammensetzung oder des Wachstums korreliert worden, auch nicht mit einer Kombination von diesen. Während der ganzen Glimmerkristallisation nimmt Rb/Cs ab, aber die Tendenz von K/Rb ändert sich nach anfänglichem Abfall. Das Bor verteilt sich bevorzugt auf den Muskovit (bis zu 1.10 Gew. -% B₂O₃), aber die Be-, Zn-, Mn- und Sc-Gehalte sind im Lepidolith erhöht. Ein leichter Ansteig von Fe, Ba und Cl in der letzten Lepidolithgeneration könnte vielleicht durch eine Mischung von pegmatitischen Restlösungen mit metamorphen Porenlösungen verursacht sein.

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With 9 Figures