The provenance of Australian uranium ore concentrates by elemental and isotopic analysis

Elemental and isotopic ratio analyses of U ore concentrate samples, from the 3 operating U mining facilities in Australia, were carried out to determine if significant variations exist between their products, thereby allowing the U ore concentrate’s origin to be identified. Elemental analyses were conducted using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and X-ray fluorescence spectrometry (XRF). Lead isotope ratios were measured using ICP-MS and U isotope analyses were conducted using thermal ionisation mass spectrometry (TIMS). Minute quantities of sample, such as that obtained from a swipe, were also examined for elemental concentrations using secondary ion mass spectrometry (SIMS). The results of multivariate statistical analysis show clear patterns in the trace elemental composition of the processed U ores, indicating that it is possible to use this feature as a unique identifier of an Australian U ore concentrate’s source. Secondary ion mass spectrometry analyses also allow individual particles to be differentiated using this ‘fingerprinting’ technique. Isotope ratios determined using TIMS reveal that there is a significant difference in the n(²³⁴U)/n(²³⁸U) isotope ratio between the U ore concentrate from each mine.     

Magnesium isotope fractionation in silicate melts by chemical and thermal diffusion

Two types of laboratory experiments were used to quantify magnesium isotopic fractionations associated with chemical and thermal (Soret) diffusion in silicate liquids. Chemical diffusion couples juxtaposing a molten natural basalt (SUNY MORB) and a molten natural rhyolite (Lake County Obsidian) were run in a piston cylinder apparatus and used to determine the isotopic fractionation of magnesium as it diffused from molten basalt to molten rhyolite. The thermal diffusion experiments were also run in a piston cylinder apparatus but with a sample made entirely of molten SUNY MORB displaced from the hotspot of the assembly furnace so that the sample would have a temperature difference of about 100-200 °C from one end to the other. The chemical diffusion experiments showed fractionations of ²⁶Mg/²⁴Mg by as much as 7‰, which resulted in an estimate for the mass dependence of the self-diffusion coefficients of the magnesium isotopes corresponding to D_26Mg/D_24Mg=(24/26)^β with β = 0.05. The thermal diffusion experiments showed that a temperature difference of about 100 °C resulted in the MgO, CaO, and FeO components of the basalt becoming slightly enriched by about 1 wt% in the colder end while SiO₂ was enriched by several wt% in the hotter end. The temperature gradient also fractionated the magnesium isotopes. A temperature difference of about 150 °C produced an 8‰ enrichment of ²⁶Mg/²⁴Mg at the colder end relative to the hotter end. The magnesium isotopic fractionation as a function of temperature in molten basalt corresponds to 3.6 × 10⁻²‰/°C/amu.     

Talc-chlorite-amphibole felses of the KTB pilot hole,Oberpfalz, Bavaria: Protolith characteristics and phase relationships

Summary The metagabbro-amphibolite sequences in the KTB pilot hole contain intercalations of talc-chlorite-amphibole felses (or hosbachites), which show transitional contacts to the adjacent metagabbros. The hosbachites are characterized by relics of a primary igneous texture and still contain igneous minerals like clinopyroxene, biotite and pseudomorphs after olivine, while brown Ca-amphibole was presumably formed in a late-magmatic stage. The geological, textural, mineralogical and geochemical evidence indicates that the hösbachites were derived from ultramafic cumulates, differentiated from a basaltic magma, either in the inner parts of dolerite sills or in small gabbro intrusions. A pervasive metamorphic overprint under medium-pressure, amphibolite-facies conditions which was accompanied by penetrative deformation led to assemblages with green Ca-amphibole ± anthophyllite ± cummingtonite ± tremolite/actinolite + clinochlore + talc + olivine + ilmenite ± Cr-bearing spinel + sulfides. Phase relationships are consistent with a prograde P-T path leading to the formation of anthophyllite from olivine + talc at peak metamorphic temperatures of 640–700°C, at assumed pressures of 8-10 kbar, similar to those derived from mineral assemblages in the adjacent metabasites and metasediments. High-pressure relics locally present in coronitic metagabbros and retrograded eclogites of the KTB pilot hole were not recognized in the hosbachites. A retrograde overprint under greenschist-facies conditions led to the total replacement of igneous or metamorphic olivine by aggregates of antigorite + magnetite, chloritization of biotite and the formation of late tremolite/ actinolite.

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Zusammenfassung Talk- Chlorit-Amphibol-Felse der KTB-Vorbohrung, Oberpfalz: Eduktcharakteristik und Phasenbeziehungen Die Metagabbro-Amphibolit-Folge in der KTB-Vorbohrung enthält Einschaltungen von Talk-Chlorit-Amphibol-Felsen (Hosbachite), die graduelle Übergänge zu den benachbarten Metagabbros aufweisen. Die Hosbachite sind durch Relikte von primären magmatischen Gefügen gekennzeichnet and führen noch magmatische Mineralrelikte wie Klinopyroxen, Biotit and Pseudomorphosen nach Olivin, während brauner CaAmphibol wahrscheinlich spdtmagmatisch gebildet wurde. Verbandsverhältnisse, Reliktgefüge und Reliktminerale sowie Haupt- und Spurenelement-Geochemie sprechen dafür, daß die Hosbachite auf ultramafische Kumulate zurückgehen, die aus einem basischen Magma differenziert wurden, and zwar entweder im Innern von doleritischen Lagergängen oder in kleinen Gabbro-Intrusionen.Eine durchgreifende metamorphe Überprägung unter Bedingungen der Mitteldruck Amphibolitfazies, die von einer penetrativen Deformation begleitet war, fuhrte zu Mineralparagenesen mit grünern Ca-Amphibol ± Anthophyllit ± Cummingtonit + Tremolit/Aktinolith + Klinochlor + Talk + Olivin + Ilmenit + Cr-haltigem Spinell + Sulfiden.Die Phasenbeziehungen weisen darauf hin, daß sich im Zuge eines prograden P-TPfades Anthophyllit aus der Paragenese Olivin + Talk bildete. Als P-T-Bedingungen beim Hbhepunkt der Metamorphose können Temperaturen von 640–700°C in einem angenommenen Druckbereich von 8-10 kbar abgeschätzt wurden, ähnlich wie sie auch aus den Mineralparagenesen in den angrenzenden Metabasiten and Metasedimenten der KTB-Vorbohrung ableitbar sind. Hochdruckrelikte, die gelegentlich in koronitischen Metagabbros and retrograd überprägten Eklogiten der KTB-Vorbohrung auftreten, wurden in den Hösbachiten nicht gefunden. Eine retrograde Überprägung unter grünschieferfaziellen Bedingungen führte zu einer vollständigen Verdrängung von magmatischem und metamorphem Olivin durch Aggregate von Antigorit + Magnetit, zur Chloritisierung von Biotit und zur Bildung einer späten Generation von Tremolit/ Aktinolith.

     

Fluid venting and seepage at accretionary ridges: the Four Way Closure Ridge offshore SW Taiwan

Within the accretionary prism offshore SW Taiwan, widespread gas hydrate accumulations are postulated to occur based on the presence of a bottom simulating reflection. Methane seepage, however, is also widespread at accretionary ridges offshore SW Taiwan and may indicate a significant loss of methane bypassing the gas hydrate system. Four Way Closure Ridge, located in 1,500 m water depth, is an anticlinal ridge that would constitute an ideal trap for methane and consequently represents a site with good potential for gas hydrate accumulations. The analysis of high-resolution bathymetry, deep-towed sidescan sonar imagery, high-resolution seismic profiling and towed video observations of the seafloor shows that Four Way Closure Ridge is and has been a site of intensive methane seepage. Continuous seepage is mainly evidenced by large accumulations of authigenic carbonate precipitates, which appear to be controlled by the creation of fluid pathways through faulting. Consequently, Four Way Closure Ridge is not a closed system in terms of fluid migration and seepage. A conceptual model of the evolution of gas hydrates and seepage at accretionary ridges suggests that seepage is common and may be a standard feature during the geological development of ridges in accretionary prisms. The observation of seafloor seepage alone is therefore not a reliable indicator of exploitable gas hydrate accumulations at depth.     

Bücher- und Zeitschriftenschau

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III. Bücher- und Zeitschriftenschau

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Programm zur außerordentlichen Versammlung der Geologischen Vereinigung in Oberstdorf im Allgäu vom 26. August bis 4. September 1929

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Ergebnisse und Aussichten der Gefügeforschung im pommerschen Diluvium

Zusammenfassung Die Bewegungsrichtungen der diluvialen, nordischen Inlandeismassen können mit ihren Veränderungen des Nachschubes auf Grund ihres Geschiebeinventars in. Norddeutschland festgestellt werden. Derartige Eisstromstriche im großen stehen mit den lokalen Lagerungsverhältnissen diluvialer Schichtpakete des Jungmoränengebietes sehr oft im Widerspruch. Besonders ist das im küstennahen Gebiet Norddeutschlands der Fall. Selten sind genügend große Aufschlüsse vorhanden, die aus der Art der Schichtenlagerung die bis 90^° betragenden Abweichungen von der normalen Bewegungsrichtung des Inlandeises erkennen lassen. Es wird daher das Kleingefüge der Geschiebemergel zum Erkennen dieser Abweichungen benutzt. Im allgemeinen wurden die Geschiebe im Eis als Stromlinienkörper bewegt, so daß für Pommern eine Karte beigegeben ist, die eine Glazialschrammenkarte ersetzt. Sie läßt die stärkeren lokalen Schwankungen im küstennahen Gebiet deutlich erkennen. Weitere Einregelungsstudien in fluvioglazialen Sedimenten führten besonders bei Osern zur Möglichkeit, ehemalige Stromrichtungen und -stärken festzustellen. Als Darstellungsmethode werden Gefügediagramme empfohlen, wie sieSander, Rüger u. a. vorwiegend bei Schmelztektoniten benutzten. Die Urstromtäler und großen radialen Rinnen in Norddeutschland bergen noch Probleme, die voraussichtlich mit Einregelungsstudien zu lösen sind.     

Mondkraterformationen auf der Erde

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass wir einige irdische Vulkankrater kennen, deren morphologischer Aufbau nahezu identisch ist mit den typischen Formen der Mondkrater. Auf die Wichtigkeit dieses Befundes für das Problem der Entstehung der Mondkrater wird hingewiesen. Es ist zu vermuten, dass sich auf der Erde noch weitere Beispiele dieser Art werden finden lassen.

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Summary It is shown, that some terrestrial volcanic craters are known, the morphological structure of which is practically identical with the typical shapes of lunar craters. The importance of this relation for the problem of the origin of lunar craters is pointed out. It may be expected, that some more examples of this kind might be found.