Kaledonische Intrusivgesteine des Stavanger-Gebietes

An empirical approach has been taken to develop a geothermometer based on plagioclase-magmatic liquid equilibrium. Compositions of coexisting plagioclase and liquid (glass) obtained by electron microprobe analysis of quenched samples from equilibrium melting experiments of natural granitic rocks at water pressures of 0.5 and 1.0 kilobars have been used along with data from the equilibrium experiments of Bowen (1913, 1915), Prince (1943) and Yoder et al. (1957) to calibrate this geothermometer. Applications of this geothermometer to natural occurrences demonstrate that it can provide useful information on temperature of equilibration of coexisting plagioclase and liquid in rocks ranging in composition from basalt to rhyolite. The plagioclase geothermometer is in good general agreement with other geothermometers wherever these are applicable. Where temperatures are known from other sources it can be used to predict the equilibrium compositions of plagioclase in magmas as well as to provide a rough estimate of water pressure.     

Zur Frage der Altersstellung und Genese der Blei-Zink-Vorkommen der Sierra de Cartagena in Spanien

Zusammenfassung Bleiglanzproben aus verschiedenen Lagerstätten der Sierra de Cartagena wurden auf ihre Blei-Isotopen-Verhältnisse untersucht. Auffallend ist deren völlig identische Pb-Isotopen-Zusammensetzung, aus der sich nach dem Houtermans-Modell ein Modell-Alter von 30 Millionen Jahren errechnen läßt. Die Blei-Mineralisation im Erzdistrikt von Cartagena steht daher in einem sicheren Zusammenhang mit der Tätigkeit jungtertiärer subvulkanischer Magmenherde. Das Alter der Andesite wurde mittels Rb/Sr-Methode an einem Biotit des Atalaya-Andesites mit 44±27 m.y. bestimmt. Dieser Wert stimmt sehr gut mit einer Altersbestimmung an einem leukogranitischen Gang aus der Sierra Cabrera überein (50±3 m.y.). Die Ergebnisse der Spurenelement-bestimmung an Bleiglanzproben werden im Zusammenhang mit schon früher mitgeteilten Schwefel-Isotopen-Daten diskutiert.

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Lead isotope ratios have been determined in galena samples from the Sierra de Cartagena (Spain). The range of the Pb-isotopes is extremely narrow within the ore district, which contains different types of ore deposits. The age of the galena bearing ore deposits has been determined by using the Houtermansmodel: 30 million years. The lead minertalisation in the district therefore may be linked to the subvolcanic activity of Tertiary age. Ascribing the mineralisation to three volcanic episodes of Palaeozoic, Miocene and Pliocene ages and two periodes of supergene processes is not possible. Rb/Sr ratios have been determined in a biotite sample from the Atalaya andesite. The mica age is 44±27 m.y. which is in closest agreement with the age given for rocks in the Sierra Cabrera (50±3 m.y.). The results of trace element analyses are discussed in connection with previously studied sulphur isotope composition.

     

New determination of the air-earth current over the ocean and measurements of ionosphere potentials

Summary The electrode effect could be detected in full magnitude on the Atlantic during the expedition of the research vessel Meteor. The average value of the electric field over the sea surface is about 125 V/m, in about 10 to 100 m over the surface only about 60 V/m. This phenomenon as well as the results of small ion records lead to a value of the air earth current density on the sea of only 0.9×10^–12 A/m², a quarter of the value accepted up to now. With these values the total current of the global air electric circuit will be about 665 A instead of 1500 to 1800 A. The ionosphere potentials over two places in a distance of 8000 km at 15 dates are nearly identical and in the average 280 kV.     

Stilpnomelan als alpinmetamorphes Produkt im Mont-Blanc-Granit

Stilpnomelane is known to be index-mineral of lowest metamorphic facies in the northern zone of the Swiss Alps. In Montblanc-region the first stilpnomelane due to alpine metamorphism will be found in the Montblanc-granite, whereas until now the adjacent metamorphic rocks in the north of granite have not yielded any stilpnomelane. This could be explained by chemical control in the metamorphic rocks or by instability of stilpnomelane because a new formed biotite has been found in the shearing-zones in the northern part of granite and stilpnomelane is disappearing.Metamorphic reactions in the very coarse granite are bound to the limits between constituents or to the interior of larger crystals. Stilpnomelane very often has been found in microcline situated near to biotite or chlorite of primary origin. Towards the southern part of granite stilpnomelane will be found in larger quantities and occasionally a new formed chlorite will appear. This evolution is accompanied by the appearance of larger quantities of patch-perthite and chessboard-perthite in the microcline-megacrysts.Probably a green biotite coexists with stilpnomelane, but majority of alpine biotite has been formed in a later phase and is accompanied by a strong change of quartz-fabric and disappearance of stilpnomelane.One might suppose, that the change of lowest greenschist-facies (stilpnomelane) to a higher degree (biotite) even over very short distances depends more on the influence of changing chemical composition in the coexisting aqueous-gaseous phases than on a real increase of pressure and temperature.

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Ich danke Herrn Prof. Dr. E. Niggli, Bern, für die Möglichkeit des ständigen Erfahrungsaustausches und die Bereitstellung der Nonius-Kamera und Herrn Prof. Dr. H. G. F. Winkler, Göttingen, für wertvolle Hinweise und kritische Stellungnahme. Endlich sei Herrn Prof. Dr. P. Bearth, Basel, herzlich gedankt für die Diskussion und die Mitteilung weiterer Fundpunkte von Stilpnomelan.Wertvolle Unterstützung erhielt diese Arbeit durch einen Kredit des Schweizerischen Nationalfonds.     

Diffractometric clay mineral analysis of Recent sediments of Lake Constance (Central Europe)

Mica, smectite, and chlorite are the characteristic clay minerals in about 120 Recent sediment samples of Lake Constance as shown by semiquantitative clay mineral analysis. Interstratified clay minerals are practically absent, kandites were not found.The decrease of the smectite/mica ratio from West to East is apparently due to the dominance of the mica-chlorite assemblage of the Rhine river derived from the northern Alps in the eastern part of the lake. With increasing distance from the delta of the Rhine river, the Tertiary Molasse clay minerals (mainly mica and smectite) derived from rocks surrounding the lake become more abundant.

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Zusammenfassung An 120 Sedimentproben aus dem Bodensee wurde der Tonmineralbestand der Fraktion <2 durch die röntgenographische Phasenanalyse halbquantitativ ermittelt.Glimmer, Smectit und Chlorit sind die charakteristischen Tonmineralgruppen in den Sedimenten. Mixed-layer-Minerale treten so gut wie nicht auf, Kandite konnten nicht nachgewiesen werden.Aus der Bestimmung der relativen Häufigkeit von Glimmer und Smectit ergibt sich, daß das Smectit/Glimmer-Verhältnis von Osten (Einmündung des Alpenrheins) nach Westen ständig zunimmt.Diese Verteilung ist durch die Zufuhr von Glimmer und Chlorit durch den Alpenrhein aus den nördlichen Alpen bedingt, die jedoch mit zunehmender Entfernung vom Delta durch die Molasse-Distributiv-Provinz mit vorherrschend Glimmer und Smectit überlagert wird.

     

Nature of the coordination polyhedra around M 2 cations in pigeonite

An understanding of the irregular coordination polyhedra exhibited by the M2 cations in clinopyroxenes is of prime importance in connection with the behaviour of solid solutions and polymorphism in pyroxenes.As shown by unfolding the silica chains in pigeonite, cations with octahedral stereochemistry like Mg⁺⁺and Fe⁺⁺ cause kinking of the silica chains, whereas larger cations like Ca⁺⁺and Na⁺have an opposite namely straightening effect. This is a probable factor causing immiscibility in the Mg⁺⁺-Ca⁺⁺ solid solutions in pyroxenes. In pyroxene structures with kinked silica chains the arrangement of oxygen atoms approaches close packing; consequently different stacking sequences will be energetically possible leading to polymorphism in pyroxenes.When Pauling's electrostatic valence rule is applied to clinopyroxenes, the charge balance will be exceedingly improved if effective coordination number of M2 cation is assigned and if the distortions of M 2 coordination polyhedron is considered.     

Hydrothermale Lösungen

Zusammenfassung Das hydrothermale Auflösungsverhalten der vorwiegend als Gangarten auf-tretenden Mineralphasen Fluorit (CaF₂), Baryt (BaSO₄), Cölestin (SrSO₄) und Anglesit (PbSO₄) läßt sich übersichtlich in einem Temperatur-Löslichkeitsdiagramm darstellen und mit dem bekannten, qualitativ ähnlichen System SiO₂-H₂O vergleichen.Gegenüber dem molekulardispers gelösten SiO₂ ergeben sich aber für die in Ionen dissoziierten Lösungen der schwerlöslichen Sulfate und des Fluorits beträchtliche Verschiebungen der Sättigungsgleichgewichte, insbesondere bei Anwesenheit von Elektrolyten als Lösungsgenossen.Diese Beeinflussung, die für die genetischen Verhältnisse der Minerallagerstätten von entscheidender Bedeutung ist, wird für 0,1–2,0 normale NaCl-Lösungen im NaCl-Konzentrations-Löslichkeits-Diagramm der Minerale Fluorit, Baryt, Cölestin und Anglesit isotherm bis zum Siedepunkt der wäßrigen Mischphasen untersucht.Ferner wird das Löslichkeitsverhalten in den ternären Systemen BaSO₄-NaCl-H₂O und SrSO₄-NaCl-H₂O für Baryt und Cölestin gegen 2,0n NaCl-Lösungen entlang der Grenzkurve des Dreiphasengebietes und für die Isochoren 0,326 bis 0,6 bis 600° C und 2000 Bar dargestellt und mit den entsprechenden Verhältnissen der reinen wäßrigen Systeme verglichen.Ein abweichendes inkongruentes Auflösungsverhalten von Alumosilikaten mit Schichtgitterstruktur läßt sich am Beispiel des Muskovits durch die experimentelle Bestimmung der nichtstöchiometrischen Molekularverhältnisse SiO₂/K₂O und SiO₂/Al₂O₃ in den gesättigten Lösungen für den hydrothermalen Existenzbereich des Muskovits nachweisen.

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The behaviour of solubility for some minerals, which were for the most part found as vein minerals, was determined experimentally and is represented by summarizing diagrams.In the temperature-solubility diagram the hydrothermal solubility of fluorite, barite, celestine and anglesite is compared to the solubility of quartz and muskovite for the boundary curve of the three-phase region and for some isochores. As opposed to SiO₂, which is molecularly dispersed in solution, the ionic solutions of the systems CaF₂-H₂O, BaSO₄-H₂O, SrSO₄-H₂O and PbSO₄-H₂O show considerable displacement of the saturation equilibrium when other components are present in the solution.This influence on the solubility, significant for the genetic relations of mineral deposits, was quantitatively analyzed for 0.1–0.2 n-NaCl solutions. The results are isothermally shown in the NaCl-concentration solubility diagram within the boundaries of room temperature and the boiling point of the aqueous mixed phases.In the tenary systems BaSO₄-NaCl-H₂O and SrSO₄-NaCl-H₂O, the hydro-thermal solubility of barite and celestine in 2.0 n-NaCl solutions is also shown for the range of the boundary curve of the three-phase region and for the isochores 0.326–0.6 up to a temperature of 600° C and a pressure of 2000 bar. These solubilities are then compared with the diagrams of solubility for pure aqueous solutions.The irregular and incongruent behaviour of the solubility of aluminium-silicates of a layered-lattic structure is demonstrated for the system KAl₂(OH)₂-AlSi₂O₁₀-H₂O in the presence of muscovite by experimental determination of the non-stoechiometric molecular proportions of SiO₂K₂O and SiO₂ Al₂O₃. Such determination was conducted in saturated solutions for the hydrothermal range of the existence of muscovite.The geological importance of the knowledge of hydrothermal data of solubility and their application to the process of the hydrothermalmagmatic series and hydrothermalmetamorphosis is discussed.

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Résumé Le comportement de dissolution expérimentalement déterminé de certains minéraux trouvés surtout en filons est exposé en le résumant par diagrammes.La solubilité hydrothermique de fluorine, barytine, célestine et anglésite est comparée pour la courbe limitante (de la région triphasée) et pour les isochores 0,326–0,6 g.cm³ du diagramme température-solubilité avec le comportement de dissolution du quartz et de la muscovite. Les solutions ioniques des systèmes CaF₂H₂O, BaSO₄-H₂O, SrSO₄-H₂O et PbSO₄-H₂O montrent, comparées au SiO₂ dissous en dispersion moléculaire, de différences importantes d'équilibres de saturation en présence d'associés de solution.Cette influence sur la solubilité qui est d'une importance décisive pour les conditions génétiques des gisements de minéraux, a été examinée quantitativement pour les solutions 0,1–0,2—normales de NaCl. La présentation s'est faite isothermiquement dans le diagramme de concentration-solubilité de NaCl entre la température de chambre et le point d'ébullition des phases mixtes aqueuses.Dans les systèmes ternaires BaSO-NaCl-H₂O et SrSO₄-NaCl-H₂O la solubilité hydrothermique de barytine et de célestine en des solutions 2,0-normales de NaCl est présentée également pour l'espace des courbes limitantes de la région triphase et pour les isochores 0,326–0,6 jusqu'à 600° C et 2000 Bar. Elle est comparée avec les courbes de solubilité de systèmes purement aqueux. Le comportement de dissolution divergeant incongruent des silicates d'alumine à structure stratifiée en treillis est démontré pour le systême KAl₂(OH)₂-AlSi₃O₁₀-H₂O par exemple de la muscovite en déterminant expérimentalement les proportions moléculaires non-stochiométriques SiO₂ K₂O et SiO₂Al₂O₃ dans les solutions saturées pour la domaine d'existence hydrothermique de la muscovite.Importance géologique de la connaissance des dates de solubilité hydrothermique et leur application sur les événements des conséquences hydrothermiques-magmatiques et sur les événements de la métamorphose hydrothermique sont discutées.

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y 600° 2000 . (CaF₂), ( SO₄), . (SrSO₄) (PbSO₄) - Sio₂-₂.

     

Buchbesprechungen

Ohne Zusammenfassung     

Versuch einer Begründung für den Wandel in der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung des Fischbestandes im Bodensee während der letzten 60 Jahre und eine Bewertung der Besatzmassnahmen

Statistics for all important fish for the past 60 years and the management measures taken, together with the scientific results, have been evaluated, in order to recognize the development trend and the success or failure of the measures. Although total yields have increased by 500%, the catches for some species i.e. pike, pike-perch and lake trout, have decreased in the past 15 years in spite of enormous measures. The possible reasons are discussed. Cannibalism and decimation through rapacious fish regulate the yield and cause oscillations. Therefore studies on the biology of fish must rather consider the correlations between the single species. For good management, it is more important to plant alevins than fry.

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Meinem Mitarbeiter Heinz Quoss danke ich recht herzlich für die Zusammenstellung der einzelnen statistischen Werte und für die zahlreichen Berechnungen.