Synthetic zeolites formed from expanded perlite: Type,formation conditions and properties

Summary The starting material used was expanded perlite with a grain size < 40 m (74.5 wt.% SiO₂; 12.5 wt.% Al₂O₃). This material is a waste product obtained during the production of expanded perlite. The experiments were carried out with KOH solutions, mixtures of KOH and NaOH solutions (1:1) as well as NaOH solutions in the concentration range 0.5 N to 6.0 N at temperatures of between 100° and 140°C and with reaction periods of 2 hours to 13 days in closed system. In the experiments with KOH containing solutions zeolite ZK-19 (phillipsite), W (merlinoite), G (chabazite) and F (edingtonite) formed. Without addition of aluminium high percentages of zeolite ZK-19 (80–100 wt.%) and zeolite W (90–100 wt.%) were obtained. The addition of aluminium rendered possibly the formation of 90 to 100 wt.% of zeolite G and 85 to 100 wt.% of zeolite F, respectively. In the experiments with NaOH solutions analcime, zeolite Na-Pc (gismondine), zeolite HS (sodalite hydrate) and zeolite A formed. High percentages of zeolite Na-Pc (90–100 wt.%), zeolite HS (up to 100 wt.%) and analcime (up to 100 wt.%) were synthesized without addition of aluminium. The formation of high percentages of zeolite A (95–100 wt.%), however, needs the addition of aluminium, NaCI and seed crystals. The temperature stability of the zeolites decreases in the following sequence: K-F > K-W K-ZK-19 (Na), K-W Na, K-F G_si-rich (Na), K-ZK-19 >> Na-Pc G_si-poor. Zeolite A has a very good temperature stability up to temperatures of } 550 °C similar to that of zeolite K-W. At higher temperatures, however, its stability is very poor. The NH₄ ⁺-exchange capacities (meq/g) of the different zeolites amount to the following values: ZK-19:2.8 - 3.2; W:3.0 - 3.2; G:2.3 - 3.6; A:3.1 - 3.2; Na-Pc:3.5 - 3.6; F : 3.9 - 4.8.

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Zeolithsynthese aus Blähperlit—Art, Bildungsbedingungen und Eigenschaften

Zusammenfassung Ausgangsmaterial der experimentellen Untersuchungen war Blähperlit mit einer Korngröße < 40 ,m (74,5 Gew.-% SiO₂; 12,5 Gew.-% Al₂O₃). Dieses Material ist ein Abfallprodukt, das bei der Produktion von Blähperlit anfällt. Die Experimente wurden mit KOH-Lösungen, Lösungsgemischen aus KOH und NaOH (1:1) sowie mit NaOH-Losungen im Konzentrationsbereich 0,5 n-6,0 n bei Temperaturen von 100° – 140°C und über Reaktionszeiten von 2 Stunden bis zu 13 Tagen im geschlossenen System durchgeführt. In den Experimenten mit KOH-hältigen Lösungen bildeten sich die Zeolithe ZK-19 (Phillipsit), W (Merlinoit), G (Chabasit) und F (Edingtonit). Hohe Prozentgehalte an Zeolith ZK-19 (80 – 100 Gew.-%) und Zeolith W (90–100 Gew.-%) entstehen nur ohne Zugabe von Aluminium. Die Bildung von 90–100 Gew.-% Zeolith G bzw. 85–100 Gew. % Zeolith F ist dagegen durch die Zugabe von Aluminium möglich. In den Experimenten mit NaOH-Lösungen bildeten sich die Zeolithe Analcim, Na-Pc (Gismondin), HS (Sodalithhydrat) und Zeolith A. Hohe Prozentanteile an Zeolith Na-Pc (90–100 Gew.-%), HS (bis zu 100 Gew. %) und Analcim (bis zu 100 Gew.-%) wurden ohne Aluminium-Zugabe synthetisiert. Die Bildung von hohen Gehalten an Zeolith A (95–100 Gew. %) ist jedoch nur unter Zugabe von Aluminium, NaCl und Kristallkeimen möglich.Die Temperaturbeständigkeit der Zeolithe nimmt in der folgenden Reihenfolge ab: K-F > K-W - K-ZK-19 (Na), K-W Na, K-F G_si-reich (Na), K-ZK-19 >> Na-Pc G_si-am. Zeolith A weist bis zu Temperaturen von etwa 550°C eine gute Temperaturbeständigkeit auf, die in etwa der von Zeolith K-W entspricht. Bei höheren Temperaturen ist die Beständigkeit jedoch sehr gering.Die NH⁴⁺-Austauschkapazitäten (mÄqu/g) der verschiedenen Zeolithe erreichen folgende Werte: ZK-19:2,8 - 3,2; W:3,0 - 3,2; G:2,3 - 3,6; A:3,1 - 3,2; Na-Pc:3,5 -3,6; F:3,9 - 4,8.

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With 2 Figures     

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

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

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

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

     

Mineralogy and fluid inclusion study of polymetallic veins in the Madjarovo ore field,Eastern Rhodope,Bulgaria

Summary The formation of the Madjarovo polymetallic ore deposit is closely related to Paleogene magmatism of intermediate character represented by subvolcanic and volcanic rocks. Six stages of vein type mineralization were established: 1. quartz-pyrite-chalcopyrite with Bi-sulphosalts; 2. quartz-hematite-chlorite with gold; 3. quartz-galena-sphalerite; 4. quartz-barite-chalcedony with Sb-sulphosalts; 5. quartz-arsenic sulphosalts; 6. calcite-siderite. Ag-bearing galena and Fe-poor sphalerite are the main minerals. Galena of early formation is Bi-bearing, while in late stages it carries more Sb. Gold was found in two generations in different parageneses. The early gold is Ag-poor and related to hematite, while the late one is Ag-rich and closely associated with quartz and sulphosalts. Three groups of sulphosalts were established: Se-bearing Bi-sulphosalts; Sb-sulphosalts, a part of them Cl-bearing, and As-sulphosalts with more or less Ag. Fluid inclusion data obtained in quartz, amethyst, sphalerite and barite from several representative ore veins show formation temperatures in the range of 370° to 150°C for different stages of mineralization. Evidence of boiling fluids suggests pressures of 70 to 180 bars which correspond to an average depth of mineralization near 1.000 m. The low salinities of the fluids (a/v 3.5 eq. wt% NaCI) indicate influx of meteoric waters during mineralization. On the basis of mineralogical and fluid inclusion data physicochemical conditions and source of the ore forming fluids are discussed.

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Mineralogie und Flüssigkeitseinschlüsse in polymetallischen Erzgngen der Lagerstätte Madjarovo, Ost-Rhodopen, Bulgarien

Zusammenfassung Die Bildung der polymetallischen Lagerstätte Madjarovo war eng verknüpft mit einem Paläogenen Magmatismus von intermediärem Charakter, der durch Subvulkanite und Vulkanite repräsentiert wird. Es wurden sechs Bildungsstadien der Gangvererzung festgestellt: 1. Quarz-Pyrit-Chalcopyrit mit Bi-Sulfosalzen; 2. Quarz-Hämatit-Chlorit mit Gold; 3. Quarz-Galenit-Sphalerit; 4. Quarz-Baryt-Chalzedon mit Sb-Sulfosalzen; 5. Quarz-As-Sulfosalze; 6. Calcit-Siderit. Ag-führender Galenit und Fe-armer Sphalerit sind die Hauptminerale. Früh gebildeter Galenit is Bi-haltig, während Galenite der späteren Bildungsstadien mehr Sb führen. Gold wurde in zwei Generationen in unterschiedlichen Paragenesen gefunden. Das Früh-Gold (Ag-arm) ist verknüpft mit Hämatit, während das Spät-Gold (Ag-reich) mit Quarz und Sulfosalzen eng assoziiert ist. Es wurden drei Gruppen von Sulfosalzen festgestellt: Se-führende Bi-Sulfosalze; Sb-Sulfosalze, die z.T. Cl-führend sind, und As-Sulfosalze mit mehr oder weniger Ag-Gehalten. Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz, Amethyst, Sphalerit und Baryt aus mehreren repräsentativen Erzgängen zeigen Bildungtemperaturen von 370°–150°C für unterschiedliche Mineralisationsstadien. Siedende Lösungen weisen auf einen Druckbereich von 70–180 Bar hin, der einer durchschnittlichen Bildungstiefe von 1.000 m entspricht. Die durchweg niedrige Salinität der Lösungen (durchschnittlich 3.5. Gew.% NaCl äq.) wird auf einen Zufluß von meteorischen Wässern während der Mineralisation zurückgeführt. Auf der Basis der mineralogischen Ergebnisse und der Daten fluider Einschlüse werden die physikochemischen Bedingungen und die Herkunft der Erzlösungen diskutiert.

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With 4 Figures     

Crystal chemistry of a highly disordered Mg-Al natural spinel

Summary A Mg-Al spinel from a xenolith found in the Sacrofano volcanic area (Latium, Italy) was investigated by X-ray single crystal diffraction and electron microprobe. Its main structural parameters were: a₀ = 8.0922(3) Å and the oxygen coordinate u = 0.26213(4), which gave to tetrahedral and octahedral bond distances of 1.9220(6) Å and 1.9299(3) Å respectively. Cation distribution, obtained from structural and chemical data, showed a very high Mg-Al disorder, with an Al(T) content of 0.205 and an inversion parameter, i, of about 0.23. Comparison with the cation distribution of a spinel with similar chemical composition but occurring in chlorite schists (Shishimsk Mountains, Urals, Russia) with a₀ = 8.1003(3) Å and u=0.26330(3), and with data from the literature concerning spinels from metamorphosed limestones (Kalkbro, Sweden) and websteritic dikes (Balmuccia, Italy), all characterized by much lower Mg-Al disorder (i about 0.13–0.12), suggests a completely different thermal history, with rapid cooling rates and consequent high closure temperature of intracrystalline exchange, consistent with the Sacrofano geological environment.

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Kristallchemie eines stark ungeordneten, natürlichen Mg-Al-Spinells

Zusammenfassung Ein Mg-Al-Spinell aus einem Xenolith des Vulkangebiets von Sacrifano (Latium, Italien) wurde mit Röngten-Einkristallmethoden und der Elektronenmikrosonde untersucht. Die wichtigsten Strukturparameter sind a_o = 8,0922(3) Å und die Sauerstoffkoordinate u = 0,26213(4), was zu den tetraedrischen und oktaedrischen Bindungsabständen von 1,9220(6) Å bzw. 1,9299(3) Å führt. Die aus den strukturellen und chemischen Daten erhaltene Kationenverteilung zeigt eine sehr starke Unordnung Mg-Al mit einem Al (T)-Gehalt von 0,205 und einem Inversionsparameteri von ca. 0,23. Der Vergleich mit der Kationenverteilung eines Spinells ähnlicher chemischer Zusammensetzung, aber aus Chloritschiefern (Schischimsk-Berge, Ural, Rußland) mit a₀ = 8,1003(3) Å und u=0,26330(3), sowie mit Literaturdaten über Spinelle aus metamorphen Kalken (Kalkbro, Schweden) und websteritischen Gängen (Balmuccia, Italien), die alle durch eine viel geringere Mg-Al-Unordnung charakterisiert sind (i etwa 0,13–0,12), weist auf eine völlig andere thermische Geschichte hin, und zwar mit rascher Abkühlungsgeschwindigkeit und hoher Schließungstemperatur des intrakristallinen Austausches, was mit den geologischen Verhältnissen von Sacrofino in Übereinstimmung steht.

     

Geology of the volcanic-hosted Brockman rare-metals deposit,Halls Creek Mobile Zone,northwest Australia. l. Volcanic environment,geochronology and petrography of the Brockman volcanics

Summary Rare-metals mineralization of the Brockman deposit (Halls Creek Mobile Zone, NW Australia) is hosted in a fluorite-bearing, rhyolitic volcaniclastic unit informally termed the Niobium Tuff. The Tuff, more correctly described as a tuffaceous volcaniclastic deposit, is the lowermost unit of a sequence of trachyte-to-rhyolite lavas, trachyandesite subvolcanic rocks, and volcaniclastic units of the Brockman volcanics located within the Halls Creek Group, a thick, early Proterozoic volcano-sedimentary sequence. High precision SHRIMP ion-microprobe zircon dating of the Niobium Tuff gives an eruption age of 1870 ± 4 Ma. Regional geochronological constraints indicate the Niobium Tuff was deposited about 15 Ma before major orogenic activity affected the area. Despite folding, faulting and low-grade metamorphism, the Brockman volcanics show excellent preservation of primary volcanological features, including pillow-lavas and pillow-breccias, that suggest a dominantly subaqueous, below-wave-base emplacement environment. The style of eruption products and magma volume constraints suggest the trachyte-dominated volcanics were erupted from a small shield volcanic complex probably in a rift-related basin in a shallow-marine setting. The tectonic setting was intraplate but differs from most Tertiary to recent trachyte volcanic complexes which are largely subaerial, are built on relatively thick continental crust, and show no post-eruptive orogenic history. Brockman-style rare-metal deposits are characterized by preservation of subaqueous volcanics beneath a thick sedimentary sequence, eruption of early incompatible-element enriched products followed by less differentiated magmas, and fine-grained mineralogy influenced by alteration processes. Prospects exist for discovery of analogous deposits, particularly in early Proterozoic mobile belts and Tertiary intraplate shield volcanic provinces.

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Geologie der an Vulkanite gebundenen Seltene-Metalle-Lagerstätte Brockman, Halls Creek Mobile Zone, Nordwest-Australien. I. Vulkanologie, Geochronologie und Petrographie der Brockman-Vulkanite

Zusammenfassung Selten-Metall-Vererzung der Brockman-Lagerstätten (Halls Creek Mobile Zone, NW Australien) sitzt in einer Fluorit-führenden, rhyolitischen vulkanoklastischen Einheit auf, die informell als der Niob-Tuff bezeichnet wird. Es handelt sich hier um ein vulkanoklastisches Tuff-Sediment; dieses ist die unterste Einheit einer Abfolge vor Trachyt bis Rhyolit-Laven, trachyandesitischen Subvulkaniten and vulkanoklastischen Einheiten der Brockman Vulkanite innerhalb der Halls Creek Gruppe, einer mächtigen frühproterozoischen vulkanosedimentdren Abfolge. Prüzisionsdatierungen des Niob Tuffs mit der SHRIMP Ionen-Mikrosonde ergeben ein Eruptionsalter von 1870 +-4 Millionen Jahren. Regionale geochronologische Zusammenhänge zeigen, daß der Niob Tuff etwa 15 Millionen Jahre vor einer größeren Orogenese, die das Gebiet betroffen hat, abgelagert wurde. Trotz Faltung, Bruchtektonik and niedriggradiger Metamorphose zeigen die Brockman-Vulkanite einen hervorragenden Erhaltungszustand primärer vulkanologischer Erscheinungen. Diese urnfassen auch Kissenlaven und KissenBreckzien, die eine vorwiegend subaquatische Ablagerung in ruhigem Wasser erkennen lassen. Die Art der Eruptionsprodukte and das Magmavolumen zeigen, daß die Trachytdominierten Vulkanite von einem kleinen Schildvulkan stammer, wahrscheinlich in einem Becken in einer Rift-Situation im seichten marinen Milieu. Die tektonische Situation war intraplate, aber unterscheidet sich von den meisten tertiären bis rezenten trachytischen Vulkan-Komplexen, die hauptsächlich subaerisch sind, auf einer relativ mächtigen kontinentalen Kruste aufsitzen, and keine post-eruptive orogene Entwicklung zeigen. Seltene-Metalle-Lagerstatten des Brockman-Typs rind durch die Erhaltung subaquatischer-Vulkanite unterhalb einer machtigen sedimentdren Abfolge gekennzeichnet; welters durch frühe Eruptionsprodukte, die an inkompatiblen Elementen angereichert sind, auf die dann weniger differenzierte Magmen folgten, und schließlich durch einen feinkörnigen Mineralbestand, der vor Umwandlungsprozessen betroffen war. Es besteht die Möglichkeit der Entdeckung analoger Lagerstätten, besonders in frühproterozoischen mobilen Gürteln und in tertidren intraplate Schildvulkan Provinzen.

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With 5 Figures

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Deceased     

Early miocene post-collisional calc-alkaline magmatism along the easternmost segment of the periadriatic fault system (Slovenia and Croatia)

Summary Early Miocene calc-alkaline igneous rocks from the easternmost segment of the Periadriatic fault system can be subdivided into two series of different alkalinity: (1) Volcanics which occur in the vicinity of the Velenje-Rogatec Line range from high-alumina basalt via low-K and medium-K andesites to medium-K dacites. (2) In the Pohorje Mountains mafic rocks are lacking. A high-K tonalitic pluton crystallized at pressures of about 0.7 GPa as indicated by Al-in-hornblende barometry and accessory magmatic epidote. Rapid exhumation of the tonalite during dextral transtension along the Periadriatic fault system is indicated by tonalitic pebbles in Helvetian (?) clastic sediments. High-K andesitic to dacitic volcanics are interlayered with, and dikes cut, the clastic sediments.Compositional variations shown by the volcanics from the Velenje-Rogatec Line are consistent with fractionation of the observed phenocryst assemblages (olivine, plagioclase, clinopyroxene, orthopyroxene, titanomagnetite). Substantial fractionation of plagioclase is indicated by decreasing Sr/Nd and Sr/Y values and increasing negative Eu anomalies with increasing SiO₂. All samples have chondrite-normalized HREE > 9.6 and low (Tb/Yb)_n ratios (1.29–1.08). With increasing SiO₂, the abundances of HREE and Y (18 to 39 ppm) increase and those of Sc (32.5 to 20.9 ppm) decrease slightly. These features, together with low Hf/Lu and Zr/Y values (10.1–5.7 and 5.7–3.6, respectively), rule out garnet as a major fractionating phase. Since (La/Yb)_n values (3.24–6.59) do not increase with SiO₂ and chondrite-normalized REE patterns do not show concave-upward shapes, fractionation of amphibole was probably insignificant. Although Rb/Cs values ( 18) are generally low, a significant contribution by continental crustal materials to the magmas by an AFC process is suggested by negative correlations of Nb/U(7.16 to 3.14) and Nb/Th(2.14 to 0.87) values with SiO₂, as well as by low Hf/Ta(7.8–3.4), and in part also by K/Rb (340-71) and Zr/Rb (5.0–1.7) values.Rocks from the Pohorje Mountains have high abundances of U. Values of Nb/U and Nb/Th are low (3.55 to 1.85 and 1.27 to 0.64, respectively) and are negatively correlated with SiO₂. These features, in combination with high values of Ba/Nb (56 to 93), Ba/La (23–30), and Rb/Cs (19–56), as well as with previously published ¹⁸O values ( 9) for the tonalite indicate a substantial contribution of the continental crust to these magmas. High Sr abundances (455 to 984 ppm) and moderate negative Eu anomalies suggest that fractionation of plagioclase was of minor importance. Although the rocks have relatively low Sc (9.3 to 3.8 ppm) and Y (21 to 14 ppm) contents, low (Tb/Yb)_n values (1.67–1.14) indicate that garnet was not a major fractionating phase. Instead, fractionation of amphibole is a viable mechanism to explain the combination of high (La/Yb)_n (21.8–13.1) and low (Tb/Yb)_n.

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Untermiozäner, kalkalkaliner Post-Kollisions-Magmatismus entlang des östlichsten Segmentes des periadriatischen Störungssystems (Slowenien und Kroatien)

Zusammenfassung Untermiozäne Kalkalkali-Magmatite aus dem östlichen Bereich des Periadriatischen Lineaments gliedern sich in zwei Serien unterschiedlicher Alkalinität: (1) Entlang der Velenje-Rogatec-Linie treten High-Al-Basalte, Low-K- und Medium-K-Andesite und Medium-K-Dazite auf. (2) Im Pohorje-Gebirge, wo basische Magmatite fehlen, kristallisierte ein High-K-Tonalit bei Drücken von ca. 0.7 GPa (Al-in-Hornblende-Barometer, magmatischer Epidot). Gerölle dieses Tonalits in einer untermiozänen (Helvet?) klastischeu Abfolge belegen eine schnelle Heraushebung des Tonalits durch dextrale Transtension im östlichsten Bereich des periadriatischen Lineaments. Eingeschaltet in die klastischen Sedimente sind andesitische bis dazitische Pyroklastika und Laven sowie diskordante dazitische Gänge, die alle der High-K-Serie angehören.Die chemische Variation innerhalb der Vulkanitserie von der Velenje-Rogatec-Linie läßt sich durch Fraktionierung der Einsprenglingsminerale Olivin, Plagioklas, Klinopyroxen, Orthopyroxen und Titanomagnetit erklären. Abnehmende Sr/Nd- und Sr/Y-Werte und zunehmende negative Eu-Anomalien mit steigendem SiO₂ weisen auf eine bedeutende Plagioklas-Fraktionierung hin. Alle Vulkanite besitzen hohe Gehalte an schweren Seltenen Erden (chondritnormiert > 9.6) und geringe (Tb/Yb)_n-Werte (1.29–1.08). Mit zunehmendem SiO₂ nehmen die Gehalte an Yb(2.02 bis 4.30 ppm) und Y(18 bis 39 ppm) zu, während die Sc-Gehalte (32.5 bis 20.9 ppm) nur geringfügig abnehmen. Diese Charakteristika, zusammen mit geringen Hf/Lu- und Zr/Y-Werten (10.1–5.87 bzw. 5.7–3.6), schließen Granat als wesentliche, fraktionierende Phase aus. Da die (La/Yb)_n-Verhältnisse (3.24–6.59) nicht mit SiO₂ korrelieren und die chondritnormierten SeltenenErden-Muster keine nach oben konkaven Formen aufweisen, spielte die Fraktionierung von Amphibol keine wesentliche Rolle. Trotz geringer Rb/Cs-Werte ( 18) wird eine beträchtliche krustale Kontamination der Magmen angenommen. Für einen AFC-Prozeß sprechen negative Korrelationen von Nb/U(7.16–3.14) und Nb/Th(2.14–0.87) mit SiO₂ (bei steigenden Nb-, U- und Th-Gehalten), geringe Hf/Ta-Werte (7.8–4.3) und teilweise auch geringe K/Rb- (340-71) und Zr/Rb-Verhältnisse (5.0–1.7).Die Magmatite des Pohorje-Gebirges weisen hohe U-Gehalte sowie geringe Nb/U-und Nb/Th-Verhältnisse auf (3.55–1.85 bzw. 1.27–0.64), die eine schwache negative Korrelation mit SiO₂ zeigen. Zusammen mit hohen Ba/Nb-(56–93), Ba/La-(23-30) und Rb/Cs-Verhältnissen (19–56) sowie bereits publizierten ⁸O-Werten ( 9) weisen diese Eigenschaften auf einen beträchtlichen Anteil assimilierten Krustenmaterials in den Magmen hin. Hohe Sr-Gehalte (455–984 ppm) und relativ geringe negative Eu-Anomalien machen es unwahrscheinlich, daß während des AFC-Prozesses in der Unterkruste wesentliche Mengen an Plagioklas fraktioniert wurden. Obwohl die Gehalte an Sc (9.3–3.8 ppm) und Y (21–14 ppm) relativ gering sind, scheidet Granat aufgrund der geringen (Tb/Yb)_n- Verhältnisse (1.67–1.14) als dominierende Fraktionierungsphase aus. Die Kombination von hohen (La/Yb)_n- Verhältnissen (21.8–13.1) und geringen (Tb/Yb)_n-Verhältnissen deutet eher auf Amphibol als wichtige, fraktionierende Phase hin.

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With 9 Figures     

Optical anisotropy of zoned magnetites due to form birefringence

Summary Five polished samples of zoned magnetites from skarn deposits showed optical anisotropy effects under the ore microscope, though X-ray powder diffraction investigations indicated cubic magnetite. Using high magnification ore microscopy (oil immersion lenses, monochromatic light), extremely fine zones with slightly different reflectivity were observed. Scanning electron microscopy (SEM) of etched samples confirmed zones with a thickness between a few m and 100 nm. EDX analyses showed differences in the composition of these zones, ranging from almost pure magnetite to contents of CaO, MgO, A1₂O₃, SiO₂ up to 4 wt.% in total. Thus, the extremely thin, parallel zones of magnetite, with slightly different compositions and different optical constants (reflectivity, absorption, refraction), obviously lead to optical anisotropy due to form birefringence.

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Optische anisotropie zonarer Magnetite aufgrund von formdoppelbrechung

Zusammenfassung Fünf Anschliffe von zonar gebauten Magnetiten aus Skarn-Lagerstätten zeigten unter dem Erzmikroskop optische Anisotropie-Erscheinungen, obwohl Röntgen-Pulverauf-nahmen kubischen Magnetit ergaben. Mittels hochauflösender Erzmikroskopie (Öl-Immersion, monochromatisches Licht) wurden extrem feine Zonierungen mit etwas unterschiedlichem Reflexionsvermögen beobachtet. Rasterelektronenmikroskopie (SEM) von angeätzten Proben bestätigte eine Zonendicke zwischen einigen Yin und 100 nm. EDX Analysen zeigten Unterschiede in der Zusammensetzung dieser Zonen, die von fast reinem Magnetit bis zu CaO-, MgO-, A1₂O_3-, SiO₂-Gehalten von insgesamt 4 Gew.% reichen. Offensichtlich fiihren die extrem diinnen, parallelen Zonierungen mit unterschiedlicher Zusammensetzung, und folglich unterschiedlichen optischen Konstanten (Reflexion, Absorption, Lichtbrechung) zu optischer Anisotropie durch Formdoppelbrechung.

     

The front of 8 October 1987 — Predictions of three mesoscale models

Summary The forntal passage of 8 October 1987, which was extensively sampled during the first intense observation period of the German Front Experiment, is simulated by aid of three mesoscale models. The results are intercompared and held against the manually and objectively analysed observations of the meso and meso- scales, respectively. The orographic impact is studied by comparing model runs with full and cut-off Alps. Implications regarding similar efforts in the future conclude the paper.With 11 Figures     

Mountain restoration: Soil and surface wildlife habitat

Much wildlife habitat is being destroyed by extractive resource industries in mountain environments. This article illustrates how mountain wildlife habitat was restored in a devastated area. A strip mine for coal on the east slopes of the Alberta Rockies, occupied during its operations by Rocky Mountain bighorn sheep (Ovis canadensis canadensis, Shaw 1803), was reclaimed as bighorn habitat. By considering the behaviour and habitat requirements of bighorns in conjunction with an operating coal mine and reclamation process, a large coal mining company has been able to reconstruct the mine site restoration to benefit mountain sheep. Although bighorn habitat requirements are well known, it was not until the animal and its requirements were studied against the backdrop of an operating coal mine that obvious recommendations regarding the maintenance and placement of high steep excavated rock faces were made and accepted by the government regulatory agencies. An open pit mine is a devastated landscape; trees, soil and overburden are removed to retrieve coal that may be up to 215 m underground. Overburden and soil are returned, but the disturbance compares to the barren landscapes left behind by glaciers. Contouring of the land, grading of overburden and soil, seeding with grass and legume mixtures and extensive fertilization are designed to speed plant colonization and soil development. By examining the bighorn's biological needs with respect to specific mining operations, a unique opportunity arose to employ McHarg's design with nature concept. This approach incorporates environmental and societal values into every aspect of development, and promotes the evaluation of the constraints and opportunities arising. The sheep numbered about 200. Their seasonal movements were similar to those found on native ranges. They used the reclaimed areas as winter range and for the mineral licks exposed during mining; in summer, the sheep moved to nearby alpine areas. Two thirds of all sightings were confined to 1.3 km² of reclaimed grassland; its average productivity (4190 kg/ha) exceeded native ranges (1700 kg/ha). The body mass of female sheep in autumn equalled that of the largest in Alberta, but the skull dimensions were not larger than those of adjacent ranges. Infestation with lungworms was moderate. Lamb production and survival were high. Design criteria should be: feeding areas should be dry and lie within 300 m of escape terrain, which should have a slope of 40% and contain at least three benches. Rock piles should be placed on grazing areas. Mineral licks, a vital welfare factor, already existed within the high walls created by strip mining.     

Synthesis and stability of bastnaesites in a part of the system (Ce,La)-F-H-C-O

Summary Bastnaesites of Ce and La and their OH-analogs were synthesized and their stability relations were determined atPf = 1 kbar andT = 400 to 900°C in a part of the system (Ce,La)-F-H-C-0. The initial fluid compositions were such that and HF/(HF + H₂O) ratios were 0 to 0.172. XRD and IR studies indicate that bastnaesites equilibrated in initial fluids low in HF are all F-enriched. The hydroxylbastnaesite-(La) is stable up to 810°C and the fluorbastnaesite-(La) is stable up to 860°C. Their condensed breakdown products are La₂O₂CO₃ and LaOF, respectively. The stability of Ce bastnaesites is slightly dependent. The hydroxylbastnaesite-(Ce) is stable up to 660°C at the defined by the IQF buffer and up to 640°C by the MH buffer. The fluorbastnaesite-(Ce) is stable up to 800°C at the defined by the IQF and up to 760°C by the MH buffer. The condensed breakdown product for the hydroxyl end-member is simply CeO₂ but for the fluorine one is a combination of CeO₂, CeF₃, and CeOF. Factors, such as OH vs F, , and bulk composition, that affect the stability of individual species are discussed. Petrogenic implications resulting from the present study include that bastnaesites can be stable from hydrothermal to magmatic conditions, that F-enriched species can form in an environment relatively low in F content, and that OH-species are rare and occur only in low-temperature environments essentially devoid of F.

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Synthese und Stabilität von Bastndsil in einem Teil des Systems (Ce,La)-F-H-C-O

Zusammenfassung Ce- und La-Bastnäsite, sowie deren OH-Analoga wurden synthetisiert und ihre Stabilitätsbeziehunger beiP _f = 1 kbar undT = 400 bis 900°C wurden im System (Ce,La)F-H-C-O bestimmt. Die anfänglichen Flüssigkeitszusammensetzungen waren so, daß und die HF/(HF + H₂O)-Verhältnisse 0–0.172 waren. Röntgenpulver- und Ultrarot-Untersuchungen zeigten, daß Bastnäsite, die mit anfänglich HF-armen Flüssigkeiten equilibriert wurden, alle an F angereichert sind. Hydroxilbastndsit-(La) ist bis 810°C und Fluorbastnäsit-(La) bis 860°C stabil. Ihre festen Zersetzungsprodukte sind La₂O₂O₃, bzw. LaOF. Die Stabilität der Ce-Bastnäsite hängt etwas von ab. Hydroxilbastnäsit-(Ce) ist bei des Eisen-Quarz-Fayalit-Puffers bis 660°C stabil und mit Magnetit-Hämatit-Puffer bis 640°C. Das feste Zerfallsprodukt ist für das Hydroxil-Glied nur CeO₂, für das Fluor-Glied eine Mischung aus CeO₂, CeF₃ und CeOF. Faktoren, welche die Stabilität der einzelnen Spezies beeinflussen, werden diskutiert, wie das Verhältnis OH zu F, und die Gesamtzusammensetzung. Petrogenetische Folgerungen aus der vorliegenden Studie schließen ein, daß Bastnäsite von hydrothermalen bis zu magmatischen Bedingungen stabil sein können, daß sich an F angereicherte Glieder in relativ F-armer Umgebung bilden können, und daß OH-Glieder selten sind und nur unter Bildungsbedingungen niedriger Temperatur und weitgehender Abwesenheit von F auftreten.

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With 8 Figures