Constraints on the origin and the genesis of graphite-bearing rocks from the variegated sequence of the Bohemian Massif (Austria)

Summary Transitions between graphitic gneisses, graphite-bearing calcsilicate rocks and marbles of the Variegated Sequence (Bunte Serie) in the Moldanubian zone of the Bohemian massif were examined for their primary sedimentary signatures. The bulk chemistry of the graphitic gneisses is similar to those of common black shales. Chondrite-normalized rare earth element (REE) distribution patterns of graphite-bearing rocks resemble those of average pelitic sediments. Graphite ¹³C-values around –22%o (PDB) show primary organic isotopic characteristics in the silicate rocks and confirm their organogenic origin. Traces of metasomatic mobilizations were found for a number of elements such as Ba, Rb, Cs, the REEs and Mn.Carbon isotope thermometry using the calibration ofScheele andHoefs (1992) suggests a peak-temperature of 640–780°C for the graphite-bearing calcsilicates and marbles. Small scale isotopic studies at the interface between gneisses and marbles argue against a pervasive streaming CO₂-rich fluid derived from an external source and imply that the fluid was controlled more locally by lithology. Ore petrographic investigations showed iron-rich alabandite as an abundant phase within the calcsilicate rocks and marbles. The occurrence and metamorphic origin of alabandite within these rocks indicates high S- and low CO₂-, O₂-fugacities in local layers of the Variegated Sequence.

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Herkunft und Genese von graphitführenden Gesteinen der Bunten Serie aus der Böhmischen Masse (Österreich)

Zusammenfassung Übergänge zwischen Graphitgneisen, Kalksilikatgesteinen und Marmoren der Bunten Serie im Moldanubikum der Böhmischen Masse wurden auf primäre sedimentäre Merkmale hin untersucht. Die Gesamtzusammensetzung der Graphitgneise gleicht der von durchschnittlichen Schwarzschiefern. Chondrit-normierte Verteilungsmuster der Seltenen Erdelemente (SEE) der graphitführenden Gesteine spiegeln pelitische Sedimente wider. Kohlenstoffisotopenzusammensetzungen der Graphite mit ¹³C-Werten um –22 (PDB) aus den Graphitgneisen lassen eindeutig auf einen organogenen Ursprung der Graphite schließen. Hinweise auf metasomatische Mobilisierungen finden sich bei den Elementen Ba, Rb, Cs, den SEE und Mn.Graphit-Kalzit Isotopenthermometrie nachScheele undHoefs (1992) ergibt eine Peak-Temperatur zwischen 640–780°C für das prägende Metamorphoseereignis. Isotopengeochelnische Kleinbereichsuntersuchungen erlauben es, ein während der prägenden Metamorphose lithologische Grenzen pervasiv durchströmendes CO₂-reiches Fluid, das von einer externen Quelle abgeleitet wird, auszuschließen und weisen auf eine eher lokale, von der Lithologie abhängige, Prägung des Fluids hin. Im Zuge der erzpetrographischen Untersuchung wurde Alabandin in den Kalksilikatgesteinen und Marmoren gefunden. Die Gegenwart von Alabandin, der in diesen Gesteinen als metamorphe Bildung angesehen wird, kann als Anzeiger für bereichsweise höhere S- und niedere CO₂- bzw. O₂-Fugazitäten in lokalen Bereichen der Bunten Serie gewertet werden.