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1.
Summary The chemical composition of olivine phenocrysts was determined for 13 basaltic samples taken from the central part of the Cameroon Volcanic line to estimate the compositions of the primary olivine phenocrysts and the primary magmas. The Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines attain 0.91, though many of the magnesian olivines are identified on a textural basis as xenocrysts from peridotite inclusions. Most magnesian olivine phenocrysts have Mg/(Mg + Fe) ratios of 0.87–0.88 and NiO contents of 0.32–0.35 wt %. The NiO versus Mg/(Mg + Fe) ratios of the olivines can be used to estimate the compositions of the primary phenocrysts in a range of Mg/(Mg + Fe) = 0.88–0.90. Assuming the Fe(3)/(total Fe) ratios of the magmas are 0.17–0.25, which is estimated from the Fe-Mg partitioning between plagioclase and groundmass, the compositions of the primary magmas were obtained from the Fe2+-Mg partition equilibrium with the primary olivine phenocrysts. The primary magmas of the Cameroonian basalts have 13.5 ± 4.0 wt MgO, which is similar to the compositions of basalts with highest MgO contents reported so far from the Cameroon volcanic line.
Olivin Kristalle in einigen Basalten aus Kamerun: Hinweise auf die Zusammensetzung des primitiven Magmas
Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Olivin Phenokristallen wurde in 13 Basalt-Proben, die vom Zentralteil .des Kamerun-Vulkangürtels stammen, bestimmt, um Hinweise auf die Zusammensetzung der primären Olivineinsprenglinge and des primären Magmas zu erlangen. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse der Olivine reichen bis 0.91, obwohl viefle dieser Mg-Olivine auf Grund textureller Kriterien als aus Peridotit-Einschlüssen stammende Xenokristalle zu identifizieren sind. Die Mg/(Mg + Fe) Verhältnsse der Hauptmasse der Olivin-Phenokristalle liegen im Bereich von 0.87 bis 0.88, die Ni0 Gehalte zwischen 0.32 und 0.35 Gew %. Die Ni0 gegen Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse eignen sich zur Abschätzung der Zusammensetzung der primären Phenokristalle, solange die Mg/(Mg + Fe) Verhältnisse im Bereich von 0.88 bis 0.90 liegen. Die Zusammensetzung des Primärmagmas wurde mittels der Fe2+-Mg-Verteilung zwischen dem Magma und den sich mit dem Magma im Gleichgewicht befindlichen primären Olivinkristallen unter der Annahme eines Fe3+/Fe total Verhältnisses von 0.17–0.25, welches sich aus der Mg-Fe Verteilung zwischen Plagioklas und Grundmasse ergibt, bestimmt. Demnach ergibt sich für das primäre Magma der Kamerun Basalte ein MgO Gehalt von 13.5 + 4.0 Gew%. Dieser Wert ist mit der Zusammensetzung von Basalten mit höchsten MgO-Gehalten, wie sie bisher vom Kamerun-Vulkangürtel berichtet worden sind, vergleichbar.

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2.
D. Stephenson 《Lithos》1974,7(1):35-41
Electron microprobe analyses of olivines from augite syenites and foyaites of the South Qôroq Centre, Igaliko Complex, show a range from hortonolite (Fo36Fa62Te2) to manganiferous fayalite (Fo2Fa82Te16). The trend is continuous except for a gap between compositions from augite syenite mafic bands and normal augite syenite. Mn increases with Fe3+ and in the more fractionated compositions becomes the principal fractionating element. High Ca contents may be a result of a high level of emplacement. Fayalite instability appears to be related to oxygen fugacity during late stages of crystallization or recrystallization.  相似文献   

3.
Major element, Ni, Mn and Ca electron microprobe analyses of olivine phenocrysts in one of the most primitive basalts from the FAMOUS area of the Mid-Atlantic Ridge, 527-1-1, reveal two different olivine populations, distinguished by their zoning characteristics. The often skeletal Group I olivines have zoning profiles with high forsterite, high Ni, low Mn, and low Ca cores. These profiles can be explained by low pressure crystallization from the 527-1-1 magma on cooling. The equant, often megacrystic Group II olivines also have high forsterite, low Mn cores, but the cores have low Ni compared to rims. Thus they are normally zoned with respect to Mg, Fe, and Mn but reversely zoned with respect to Ni. For example, Ni ranges from 1,700 ppm at Fo90.5 in the core to 2,100 ppm at Fo89.5 at the rim. In view of the published whole rock and mineral data of le Roex et al. (1981), the most likely explanation for these data is that the Group II olivines are xenocrysts assimilated from solidified plagioclase-pyroxene basalts through which the 527-1-1 basalt ascended. The diffusion rate of Ni and size of the xenocrystic olivines are used to calculate the residence time of the assimilated olivines in the magma. An alternative hypothesis would be a high pressure origin for the Group II olivines. This would be possible if future experiments show that with increasing pressure the partition coefficient for Ni decreases relative to the partition coefficient for Mg for a given bulk composition. Current evidence suggests this is unlikely. The data from 527-1-1 and other samples from the FAMOUS area require magmas with distinct Ni-MgO-FeO characteristics. In general, MORB from different ridge segments fall on distinct trends on plots of MgOvs. Ni as well as MgOvs. FeO. Calculation of the MgO and Ni contents of primary magmas suggests a mechanism by which such distinct trends could come about.  相似文献   

4.
Summary In the zoned clinopyroxene phenocrysts from the volcanic rocks of Almopia the Mg/Fe ratio and the contents of Mn, and mostly of Na, increase from the core towards the rim of the crystals, whereas the Fe3+/Fe2+ ratio, and in many cases the contents of Ca, decrease. On the contrary, the content of Si decreases from inside outwards or remains almost constant whereas Al and Ti increase.The high Ca-content of the clinopyroxenes, low Ti, and limited Fe-enrichment, with a trend from Ca43.3: Mg47.0: (Fe + Mn)9.7 to Ca46.6: Mg42.2: (Fe + Mn)11.2, illustrate the shoshonitic to cale-alkaline nature of the parental magma.The composition of the clinopyroxenes indicates that, of all possible controlling factors, the high water-vapour pressure is considered to play an important role for the AlIV fluctuations during the crystallization.
Zonierte klinopyroxene der vulkanite von almopia (Voras-Gebirge), Zentral-Mazedonien, Griechenland
Zusammenfassung Bei den zonierten Klinopyroxeneinsprenglingen der Vulkanite von Almopia nehmen das Mg/Fe-Verhältnis und die Gehalte an Mn und meistens an Na in den einzelnen Zonen vom Kern zum Rand zu, während das Fe3+/Fe2+-Verhältnis, und in vielen Fällen die Gehalte an Ca, abnehmen. Im Gegensatz dazu nimmt der Gehalt an Si von innen nach außen ab oder bleibt fast konstant, während Al und Ti zunehmen.Der hohe Ca-Gehalt und gleichzeitig niedrige Ti-Gehalt der Klinopyroxene, zusammen mit ihrer begrenzten Fe-Anreicherung und einem Trend von Ca43.3: Mg47.0: (Fe + Mn)9.7 bis Ca46.6: Mg42.2: (Fe + Mn)11.2 weisen auf die shoshonitische bis kalk-alkalische Natur des Stammagmas hin. Die Zusammensetzung der Klinopyroxene weist darauf hin, daß der hohe Wasserdampfdruck im Magma auch eine wichtige Rolle für Schwankungen im AlIV-Gehalt während der Kristallisation darstellt.
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5.
A simple theory is developed which relates cation ordering in the olivine structure to compositional trends in the vibrational spectra of olivines. Quantitative results for (Mg, Mn) and (Fe, Mn) olivines indicate that Mn2+ favors the M2 site relative to both Mg2+ and Fe2+.  相似文献   

6.
Summary Chemical investigations of 192 hand-picked iron-oxide concentrates from banded iron-formation of the Iron Quadrangle, Brazil, did not yield any significant difference in minor and trace-element contents between itabirite and iron-ore samples (Fe >63%). Mean values (171–177 samples) are: Ca 82 ± 12 ppm; Co 120 ± 8; Cr 77 ± 8; Cu 40 ± 2; Mg 40±5; Mn 170±L28; Ni 167±7; P 905±23; Ti 114±13; V 138±8; Al 1068 ± 174 ppm (52 samples) and Au 33 ± 8 ppb (50 samples). Microprobe results indicate different trends of Fe-substitution by minor elements depending on the different lattice types of magnetite and hematite. Mg and Mn are much more concentrated in magnetite than in hematite whereas hematite is distinctly enriched in titanium due to the isostructural nature of the hematite and ilmenite lattices.
Zusammenfassung Chemische Analysen von 192, unter dem Binokular ausgelesener Eisenoxidkonzentrate von Proben aus den Eisenerzlagerstätten des Eisernen Vierecks in Brasilien, ergaben keinerlei Unterschiede in den Neben- und Spurenelementgehalten zwischen den Itabiriten und den Reicherzen (Fe >63%). Die Mittelwerte von jeweils 171–177 Elementbestimmungen ind folgende: Ca 82± 12 ppm; Co 120± 8; Cr 77± 8; Cu 40± 2; g 40±5; Mn 170±28; Ni 167±7, P 905±23; Ti 114:L13; V 138±8, Al 1068 ± 174 ppm (52 Proben) und Au 33 ± 8 ppb (50 Proben).Aus Mikrosondenuntersuchungen ergeben sich in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Kristallgittertypen des Magnetits und Hämatits verschiedene Substitutionsraten des Eisens durch Nebenelemente. So zeigen Mg und Mn in Magnetiten um eine Vielfaches höhere Werte als in Hämatiten, während Ti im Hämatit wegen der Isotypie des Hämatit-Ilmenit-Gitters deutlich angereichert ist.

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7.
Summary Microprobe analyses and X-ray crystal structure refinement of terrestrial and lunar olivines are compared, in order to investigate the influence of temperature and composition on Mg-Fe2+ distribution between M1 and M2 sites.Quenching and heating experiments show that, for the same composition, a temperature increase causes an increase in the (Fe2+/Mg)M1/(Fe2+/Mg)M2 ratio (KD. Such experiments also demonstrate that the intracrystalline Mg-Fe2+ ordering in Ml and M2 sites is very fast and the calculated KD values therefore depend on cooling rate (C.R.), i.e., high KD values = high CR.. On the other hand, for the same cooling rate and temperature, Fe-rich olivine has a KD value higher than that of Mg-rich olivine, since Fe2+ is preferentially ordered in M1 site. Oxygen fugacity variations (QFI and QFM buffers) do not appreciably influence KD.The closure temperature of Mg-Fe2+ ordering between M1-M2 sites of olivine is probably lower than that estimated for orthopyroxene (c. 550–600°C; Saxena et al., 1989), owing to a lesser degree of non-equivalence between MI and M2 sites. The highest temperature that can be detected by KD values of natural olivines is 700–800 °C.
Einfluß von Temperatur und Zusammensetzung auf die Mg-Fe2+ Verteilung in Olivin
Zusammenfassung Mikrosondenuntersucbungen und Strukturverfeinerungen an terrestrischen und lunaren Olivinen werden verglichen, um den Einfluß von Temperatur und Zusammensetzung auf die Mg-Fe2+ Verteilung in der MI und M2 Position zu untersuchen. Experimentelle Untersuchungen belegen, daß bei gleichbleibender chemischer Zusamensetzung, eine Temperaturzunahme eine Zunahme im KD Verhältnis (Fe2+ /Mg)M1/(Fe2+/M9)M2 bedingt. Diese Experimente zeigen weiters, daß die Ordnung der Mg-Fe2+ Kationen im Gitter in den M 1 und M2 Positionen sehr rasch erfolgt und die berechnete KD Werte daher von der Abkühlungsrate (C.R.) abhängen; z. B. hohe KD-Werte = hohe C. R.Andererseits hat bei gleicher Abkühlungsrate und Temperatur Fe-reicher Olivin einen höheren KD Wert als Mg-reicher Olivin, da Fe2+ bevorzugt in die M1 Position eingebaut wird. änderungen in der Sauerstoff-Fugazität (QFI und QFM Buffer) beeinflussen die KD Werte unwesentlich.Die Schließungstemperaturen für die Mg-Fe2+ Ordnung zwischen der M1 und M2 Position in Olivin sind wahrscheinlich niedriger als die von Orthopyroxen (ca. 550–600°C;Saxena et al., 1989); dies wird mit einem niedrigeren Grad an non-equivalence von Ml und M2 erklärt. Die höchsten Temperaturen, die an Hand der KD-Werte an natürlichen Olivinen bestimmt wurden liegen bei 700–800°C.

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8.
A thermodynamic solution model is developed for minerals whose compositions lie in the two binary systems Mg2SiO4-Fe2SiO4 and Mg2Si2O6-Fe2Si2O6. The formulation makes explicit provision for nonconvergent ordering of Fe2+ and Mg2+ between M1 and M2 sites in orthopyroxenes and non-zero Gibbs energies of reciprocal ordering reactions in both olivine and orthopyroxene. The calibration is consistent with (1) constraints provided by available experimental and natural data on the Fe-Mg exchange reaction between olivine and orthopyroxene ± quartz, (2) site occupancy data on orthopyroxenes including both crystallographic refinements and Mössbauer spectroscopy, (3) enthalpy of solution data on olivines and orthopyroxenes and enthalpy of disordering data on orthopyroxene, (4) available data on the temperature and ordering dependence of the excess volume of orthopyroxene solid solutions, and (5) direct activity-composition determinations of orthopyroxene and olivine solid solutions at elevated temperatures. Our analysis suggests that the entropies of the exchange [Mg(M2)Fe(M1)Fe(M2)Mg(M1)] and reciprocal ordering reactions [Mg(M2)Mg(M1)+ Fe(M2)Fe(M1)Fe(M2)Mg(M1)+Mg(M2)Fe(M1)] cannot differ significantly (± 1 cal/K) from zero over the temperature range of calibration (400°–1300° C). Consideration of the mixing properties of olivine-orthopyroxene solid solutions places tight constraints on the standard state thermodynamic quantities describing Fe-Mg exchange reactions involving olivine, orthopyroxene, pyralspite garnets, aluminate spinels, ferrite spinels and biotite. These constraints are entirely consistent with the standard state properties for the phases-quartz,-quartz, orthoenstatite, clinoenstatite, protoenstatite, fayalite, ferrosilite and forsterite which were deduced by Berman (1988) from an independent analysis of phase equilibria and calorimetric data. In conjunction with these standard state properties, the solution model presented in this paper provides a means of evaluating an internally consistent set of Gibbs energies of mineral solid solutions in the system Mg2SiO4-Fe2SiO4-SiO2 over the temperature range 0–1300° C and pressure interval 0.001–50 kbars. As a consequence of our analysis, we find that the excess Gibbs energies associated with mixing of Fe and Mg in (Fe, Mg)2SiO4 olivines, (Fe, Mg)3Al2Si3O12 garnets, (Fe, Mg)Al2O4 and (Fe, Mg)Fe2O4 spinels, and K(Mg, Fe)3AlSi3O10(OH)2 biotites may be satisfactory described, on a macroscopic basis, with symmetric regular solution type parameters having values of 4.86±0.12 (olivine), 3.85±0.09 (garnet), 1.96±0.13 (spinel), and 3.21±0.29 kcals/gfw (biotite). Applications of the proposed solution model demonstrate the sensitivity of petrologic modeling to activity-composition relations of olivine-orthopyroxene solutions. We explore the consequences of estimating the activity of silica in melts forming in the mantle and we develop a graphical geothermometer/geobarometer for metamorphic assemblages of olivine+orthopyroxene+quartz. Quantitative evaluation of these results suggests that accurate and realistic estimates of silica activity in melts derived from mantle source regions,P-T paths of metamorphism and other intensive variables of petrologic interest await further refinements involving the addition of trace elements (Al3+ and Fe3+) to the thermodynamic formulation for orthopyroxenes.  相似文献   

9.
Summary The formation of cummingtonite in two Ca and Al-poor and Mg-rich amphibolites from the Austroalpine Schneeberg complex occurred at a maximum temperature of about 550°C (5 kb). This is a result of the amphibolite facies Alpine overprint in this part of the Eastern Alps.Textural and chemical relations suggest (Mg–1Si–1Al2)-continuous reactions in the bivariant CMASH-assemblageCam-Cum-Chl * followed by the discontinuous reactionCam+Chl+Qu=Cum+Plg+H2O to be responsible for the formation of cummingtonite in these samples.The Mg–Fe distribution coefficient with values of 0.6–0.7 is similar to cummingtonite-Ca-amphibole pairs from amphibolites with oligoclase+quartz reported in the literature. The Mg/(Mg+Fe) ratio of the calcic amphiboles is lower (0.539–0.555) than the coexisting cummingtonites (0.648–0.662).
Koexistierende Cummingtonite und Hornblenden in Amphiboliten des Schneeberger Zuges, Tirol, Österreich
Zusammenfassung In zwei Ca- und Al-armen Amphiboliten des nördlichen Schneebergerzuges (Rotmoostal) bildete sich Cummingtonit bei Maximaltemperaturen von 550°C (5 kb) bei der Altalpidschen Metamorphose.Texturelle und chemische Beziehungen lassen vermuten, daß sich Cummingtonite sowohl nach kontinuierlichen Reaktionen (in bezug auf den Tschermak-Vektor Mg–1Si–1Al2) gebildet hat, als auch aus Hornblende und Chlorit nach der diskontinuierlichen ACF-ReaktionCam+Chl+Qu=Cum+Plg+H2O hervorgegangen ist.Der Mg–Fe-Verteilungskoeffizient zwischen Hornblende und Cummingtonit entspricht den aus der Literatur bekannten Werten. Er beträgt zwischen 0.6–0.7 für die beginnende Amphibolitfazies. Die Mg/(Mg+Fe)-Verhältnisse sind höher in Cummingtonit (0.648–0.662) als in der koexistierenden Hornblende (0.539–0.555).

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10.
On eruption, the tholeiitic basalt lava of the prehistoric Makaopuhi lake contained nearly seven percent euhedral olivine phenocrysts of approximately Fa14 composition. In the center of the 225 foot vertical section of the lake, the lava became more than 90 percent solid at 1000° C after about 30 years. At the surface the lava was quenched to air temperature, whereas, at the bottom, quenching to 800° C was followed by a 40 year period before the temperature reached 700° C. The olivine phenocrysts settled at an average rate of about 4 × 10–6 cm Sec–1 to form a zone that contains 21 percent olivine 75 feet above the base. Sinking of olivines continued until some time after the beginning of the crystallization of augite and plagioclase. Thin rims of iron-rich olivine (up to Fa55) surrounding the phenocrysts, and a second generation of fine-grained olivines (Fa20 Fa48) restricted to the uppermost 20 feet indicate local extensions of the period of crystallization of olivine. During crystallization of the groundmass and later subsolidus cooling in the range 1000° C to at least as low as 800° C, the olivine phenocrysts were converted to Fa30–40 by interdiffusion of Fe, Mg, Ni, and Mn. Homogenization of Mg-rich cores and Fe-rich margins and equilibration of olivine composition with the groundmass phases was progressively less well achieved toward the top of the lake. Reaction rims around the olivines are composed primarily of Ca-rich pyroxene. Pigeonite crystallized alongside augite except in the uppermost 5 feet where there is abundant ground mass olivine. Poikilitic hypersthene grew at the expense of pre-existing ferromagnesian minerals in the cumulate zone.Publication authorized by the Director, U.S. Geological Survey.  相似文献   

11.
Zusammenfassung der Ergebnisse Zur Ermittlung der Herkunft der Elemente Mo, V, As, Cu, Cr und Ni, die teils im Wulfenit, teils im Vanadinit und Descloizit auf einigen alpinen Blei-Zinklagerstätten des Wettersteinkalkes enthalten sind, wurden 59 Proben von Mineralien und Nebengesteinen dieser Lagerstätten im Kohlebogen spektrographiert und etwa tausend Einzelbestimmungen durchgeführt. Außer den 6 erwähnten Elementen wurden die meisten Proben auch auf Pb, Zn, Cd, Mn, Fe, Co, Ti, Ba, Sr, Be, Al, Si, Ca und Mg untersucht, entweder zur Prüfung des Reinheitsgrades der Proben oder allgemein genetischer Verhältnisse wegen.Bei 6 verschiedenen alpinen Wulfeniten konnten spektrochemisch folgende Gehalte, die zwischen den angegebenen Werten stark schwanken, festgestellt werden: für V 0,02–0,8%, As 0,1–0,7%, Ca 0,007 bis über 5%, Cu < 0,0005 bis 0,01%. Ferner wurden in den Wulfeniten noch geringe Mengen von Mg, Fe, Mn, A1 und Si festgestellt (Tabelle 1, S. 698). Cr konnte nur in, einer von 6 Proben mit 0,003% bestimmt werden.Die spektrographische Analyse eines Vanadinits von Bleiberg zeigte unter anderem 0,01 % Ni und 0,03 % Cr an, die eines Descloizits von Eisenkappel 0,03 % Ni, 0,05 % Cu und 0,1 % Cr neben geringen Mengen von Na, K u. a. Elementen (S. 698).Nach dem geochemischen Untersuchungsbefund ist der Wulfenit auf den alpinen Blei-Zinklagerstättenkeine hydrothermale Bildung, wie bisher fast allgemein angenommen, sondernein Produkt der Oxydationszone. Auch die beiden auf einigen alpinen Blei-Zinklagerstätten neben Wulfenit vorkommenden Mineralien.Vanadinit undDeseloizit sind durch Vorgänge der Oxydationszone entstanden.  相似文献   

12.
 Iron-rich olivines (Fa100∼Fa70Fo30) experimentally altered in alkaline and acidic aqueous oxidizing environment were examined in transmission electron microscope to determine the precipitate phases and their crystallographic relationships to the host. The planar zones consist of precipitates of laihunite and hematite in alkaline aqueous oxidizing environment while hematite and amorphous silica in acidic aqueous oxidizing environment. The directions of planar zones produced in alkaline aqueous oxidizing environment are parallel to (100)∼(001) of olivine dependent on the composition of the host olivines, while those produced in acidic aqueous oxidizing environment are always parallel to (001) of olivine independent from the composition of the host olivine. These differences are interpreted by the dissolution kinetics of olivine. The present experimental results explain why the planar zones found in oxidized iron-rich olivines in carbonaceous chondrite are parallel to (100) of olivine while those in terrestrial olivines are parallel to (001) of olivine. That is, the difference is attributed to the pH of the alteration environment. Received: August 19, 1996 / Revised, accepted: February 14, 1997  相似文献   

13.
Summary Internal structure and mineralogy facilitate distinction of four main pegmatite types at the eastern end of the Pyrenees. Three main trends in compositional variations in Nb-Ta-Sn-REE-Ti minerals have been established: a regional trend, with Ta/(Ta + Nb) ratio increasing towards the more evolved pegmatites, Mn/(Mn + Fe) being relatively low and increasing only slightly; a single-body trend, with similar enrichment toward the late pegmatite units; a single-crystal trend, with zoning related to both Ta/(Ta + Nb) and Mn/(Mn + Fe) ratios and a tendency toward Ta-enrichment in the late growth stages. The regional geochemical enrichment trends in the Mn/(Mn + Fe) ratios and Ta/(Ta + Nb) are those expected for a beryl-columbite pegmatite type. In a single pegmatite, the evolution depends on the simultaneous growth of other mineral species. Three factors seem to control the development of zoning in columbite-tantalite crystals: availability of Mn, Ta, Fe, Nb, significant differences in solubility between mineral group end members and re-equilibria with late pegmatite fluids.
Nb-Ta-Minerale aus dem Pegmatit-Feld vom Cap de Creus, östliche Pyrenäen: Verteilung und geochemische Trends
Zusammenfassung Am Ostrand der Pyrenäen können anhand des inneren Aufbaus und der Mineralogie vier Haupttypen von Pegmatiten unterschieden werden. Die Zusammensetzungen von Nb-Ta-Sn-SEE-Ti-Mineralen folgen drei Haupttrends: einem regionalen Trend, bei dem das Verhältnis Ta/(Ta + Nb) zu den höher entwickelten Pegmatiten hin zunimmt, während Mn/(Mn + Fe) relativ niedrig ist und nur leicht zunimmt; einem lokalen (auf das jeweilige Vorkommen beschränkten) Trend mit einer ähnlichen Anreicherung zu den spätpegmatitischen Einheiten hin; einem auf Einzelkristalle bezogenen Trend mit Zonierung in bezug auf die Verhältnisse Ta/(Ta + Nb) und Mn/(Mn + Fe) und einer Tendenz zur T a-Anreicherung in den späten Wachstumsphasen. Die regionalen geochemischen Anreicherungstrends in den Mn/(Mn + Fe)- und Ta/(Ta + Nb)-Verhältnissen entsprechen jenen, wie sie für den Beryll-Columbit-Pegmatit-Typ erwartet werden. In einem einzelnen Pegmatit hängt die Entwicklung vom gleichzeitigen Wachstum anderer Mineral-Spezies ab. Drei Faktoren scheinen die Ausbildung einer Zonierung in Columbit-Tantalit-Kristallen zu kontrollieren: das Angebot an Mn, Ta, Fe und Nb, deutliche Unterschiede in der Löslichkeit der Endglieder von Mineralgruppen und die Iteequilibrierung mit spätpegmatitischen Lösungen.

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14.
Olivine melilitites from Namaqualand, South Africa are characterized by a broad range in olivine compositions on the scale of individual hand specimens. It is possible to distinguish four petrographically and chemically distinct olivine populations in both the northern and southern pipe clusters studied: (a) Scarce anhedral or subhedral olivines that display marked disequilibrium features with the surrounding matrix, and which are characterized by having high iron and extremely low nickel contents (referred to as HILN olivines) relative to the other olivines in the same rock, (b) A dominant population of euhedral and often skeletal (hopper) olivines that are richer in Mg and Ni than the HILN olivines in the same rock. There are in addition unusual hopper olivines that are petrographically similar to the skeletal olivines, but show aberrant zonation patterns. Hopper and HILN type olivines contain fluid and carbonate inclusions which apparently record the loss of a vapour phase and an immiscible carbonate liquid during magma ascent, (c) A third population consists of large rounded olivines (megacrysts), up to 40 mm in greatest diameter. Individuals are chemically homogeneous, but megacrysts from the same pipe collectively define a trend of decreasing Mg and Ni (Fo92, 0.36% Ni to Fo75, 0.17% Ni). The most fayalitic megacrysts are depleted in Mg and Ni relative to the hopper olivines in the same rock, (d) Scarce magnesium-rich (Fo91) anhedral olivines which show strained extinction are believed to be xenocrysts.It is suggested that the HILN-type olivines crystallized from primitive carbonate-rich magmas under conditions of low oxygen fugacity, intermediate between the Ni-NiO and Fe-FeO buffers. Mineral-melt partition coefficients for the transition elements determined in basaltic systems are considered to be inappropriate to such carbonate-rich melts. Loss of volatiles and an immiscible carbonate liquid during magma ascent resulted in an increase in oxygen activity, a decrease in the Fe-Mg distribution coefficient (K D ) for olivine and liquid and an increase in liquidus temperatures. These effects led to the rapid crystallization of Mg- and Ni-enriched skeletal hopper olivines. The unusual hoppers crystallized later than the HILN olivines but prior to the normal hoppers, under conditions chracterized by rapid and independent changes in oxygen activity and partition coefficients associated with the loss of volatiles and an immiscible carbonate liquid. The range in chemistry which characterizes the megacryst-olivine suite is believed to record physico-chemical changes to the magmas subsequent to separation from a mantle source area, but prior to crystallization of the HILN olivines. Most important of these changes was an increasing degree of polymerization of the liquid structure and a progressive decrease in oxygen activity as the molar ratio (CO 3 2- /(CO 3 2- + CO2)) in the magma increased with decreasing pressure. Increasing polymerization of the liquid resulted in an increase in olivine-liquid partition coefficients for transition elements.Olivines in kimberlites show compositional characteristics and zonation patterns similar to those recognized in the olivine melilitites which, coupled with ilmenite compositions, suggests that the two magma types initially evolved along similar physico-chemical paths.  相似文献   

15.
Summary The principal mineral component in the matrix of the Cochabamba carbonaceous chondrite is a phyllosilicate, which is identified as cronstedtite mainly on the basis of its chemical composition. Its approximate idealized formula is given by M6 Fe 0.7 3+ Al0.5Si2.7O10 (OH)8 with M=Fe2+, Fe3+, and Mg in somewhat variable amounts. TEM studies reveal the presence of three polytypes, and show a high degree of stacking disorder parallel to (001) with the displacement vector ±b/3 or ±2b . Crumpled amorphous masses in the matrix may contain structural building blocks of phyllosilicates. They, rather than the anhydrous minerals, seem to be the most likely progenitors of cronstedtite. Some constraints on its origin are reviewed. In addition to cronstedtite, observations on some other matrix phases are also reported.
Chemische und kristallographische Untersuchung von Cronstedtit in der Matrix des kohligen Chondrits (CM2) Cochabamba
Zusammenfassung Der Hauptbestandteil der Matrix im kohligen Chondrit Cochabamba ist ein Schichtsilikat, das hauptsächlich aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung als Cronstedtit identifiziert wurde. Die idealisierte Formel entspricht ungefähr M6Fe 0.7 +3 Al0.5Si2.7O10(OH)8 mit M=Fe2+, Fe3+ und Mg in wechselnden Mengen. TEM-Untersuchungen zeigen das Vorkommen von drei Modifikationen, sowie einen hohen Grad von Versetzungsfehlern parallel zu (001), mit dem Versetzungsfaktor ±b/3 oder ±2b/3. Deformierte amorphe Aggregate in der Matrix scheinen primitive Bausteine der Schichtsilikate zu sein. Sie (und nicht die wasserfreien Mineralien) dürften das Material darstellen, aus dem Cronstedtit gebildet wurde. Die Bildungsbedingungen von Cronstedtit werden diskutiert. Außerdem wird über Beobachtungen an anderen Matrixmineralien berichtet.

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16.
Summary Olivine leucitites from the Gaussberg volcano, Antarctica are primitive members of the lamproite group of ultrapotassic rocks. They are glass rich, have an Mg number of around 70, and carry spinel lherzolite xenoliths. Liquidus phase fields and compositions were studied experimentally at atmospheric pressure with controlled oxygen fugacities. Chrome-spinels occur as inclusions in olivines in the natural rock, but it was necessary to add Cr2O3 to the experiments to stabilize spinels at the liquidus, indicating that some fractionation of spinel has almost certainly occurred.Experimental results show thatfO2 conditions of crystallization can be characterized by ferric value (100 Fe3+/(Fe3++Fe2+)) of spinel, ferric iron content of leucite, and Mg-number (100 Mg/(Mg+Fe2+)) of olivine. The results demonstrate that the liquidus phases of the Gaussberg rocks crystallized atfO2 slightly below that of the NNO buffer. Application of the results to other lamproites indicates that they began to crystallize at oxygen fugacities varying from well above NNO (Leucite Hills) to around MW (West Kimberley and the Spanish fortunites). The Gaussberg olivine leucitite contains leucite cores poor in ferric iron with rims richer in ferric iron, indicating oxidation during emplacement. The ferric value of spinel is very sensitive to changes in oxygen fugacity and recognizing that some lamproitic magmas are known to contain diamonds, it may prove to be useful as a diamond survival indicator. The preservation of diamonds in lamproitic rocks will depend critically onfO2: diamonds are not likely to be preserved in rocks which reach the surface as liquids atfO2 near NNO or above.
Der Oxidationsgrad lamproitischer Magmen
Zusammenfassung Die Olivin-Leuzitite vom Gaussberg Vulkan, Antarktis, gehören zu den primären Gliedern der Lamproit-Gruppe der ultra-kalireichen Gesteine. Sie sind reich an Glas, weisen Mg-Werte um 70 auf, und führen Spinell-Lherzolith Xenolithe. Die Liquidus-Phasengleichgewichte bei Atmosphärendruck unter kontrollierten Sauerstoff-Partialdruckbedingungen wurden untersucht. Um Chromit als Liquidusphase zu stabilisieren, war es erforderlich, Cr2O3 zu den experimentellen Zusammensetzungen hinzuzufügen, obwohl Chromspinell als Einschluß in Olivin in den Ausgangsgesteinen auftritt; dies deutet eine Spinell-Franktionierung an.Die Resultate zeigten, daß diefO2-Bedingungen bei der Kristallisation durch das Fe3+-Verhältnis (100 Fe3+/(Fe3++Fe2+)) im Spinell, durch den Fe3+-Gehalt im Leuzit, und durch den Mg-Wert (100 mg/(Mg+Fe2+)) im Olivin charakterisiert sind. Die Liquidusphasen der Gaussberg Gesteine kristallisierten beifO2-Bedingungen etwas unterhalb NNO. Die Anwendung der Resultate auf andere Lamproite zeigt, daß diese unter Sauerstoff-Partialdruckbedingungen kristallisierten, die von oberhalb NNO (Leucite Hills) bis etwa MW (West Kimberley und die Spanish Fortunites) variierten. Der Gaussberg Olivin-Leuzitit enthält Leuzitkristalle mit deutlicher Zonierung; die Kernbereiche sind arm an dreiwertigem Eisen, während die Randzonen deutlich an Fe3+ angereichert sind. Dies weist auf eine Oxidation des Magmas während der Platznahme hin. Das Fe3+-Verhältnis der Spinelle ist sehr empfindlich gegenüber Änderungen des Sauerstoff-Partialdruckes; da einige lamproitische Magmen Diamanten führen, könnte sich dieses als ein sinnvoller Indikator für eine mögliche Diamantführung erweisen. Die Überlebensfähigkeit von Diamanten in lamproitischen Gesteinen wird sehr stark abhängig sein vonfO2: Magmen, die die Oberfläche unterfO2-Bedingungen entsprechend NNO oder darüber erreichten, werden keine Diamanten mehr erhalten.

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17.
The effect of (Mg,Fe) substitution on the compression and pressure-induced amorphization of olivines has been investigated up to more than 50 GPa in a diamond anvil cell through energy-dispersive X-ray diffraction experiments with synchrotron radiation. For the four (Mg1–x , Fe x )2SiO4 olivines studied, the compressibility is the highest along the b axis and the smallest along the a axis. For compositions with x = 0, 0.17, 0.66, and 1, the slope of the volume-pressure curves shows a rapid decrease at pressures of around 42, 34, 20 and 10 GPa, respectively. Assuming K0 = 4, we obtained at lower pressures with a Birch-Murnaghan equation of state essentially the same room-pressure bulk modulus for all olivines, namely K 0 = 131 ± 6 GPa, in agreement with previous single-crystal compression and ultrasonic measurements. At higher pressures, the compression becomes nearly isotropic and the materials very stiff. These changes could precede partial transformation of olivines to a high-pressure polymorph related to the spinel structure. Only a small fraction of olivines seems to transform actually to this phase, however, because most of the material undergoes instead pressure-induced amorphization which take place at considerably higher pressures for Mg-than for Fe-rich olivines.  相似文献   

18.
Summary Field, mineralogical, and chemical determinations of biotite from late-tectonic rare-element (U, Th, Mo, Nb, REE) Grenville pegmatites are used to characterize and evaluate their petrogenesis in part of the southwestern Grenville Province. These pegmatites occur within middle to upper amphibolite facies rocks along and adjacent to shear zones and have hybridized margins because of interaction with their host rocks. Endo- and exomorphic biotite forms by the mechanical incorporation or hydrothermal replacement of pre-existing biotite, hornblende, Ca pyroxene and/or feldspar; accompanied by chemical re-equilibration, an increase in grain size, and inherit some of the chemical characteristics of the pegmatite. In general, the Fe/(Fe + Mg) ratio ranges between 0.22 and 0.86. The most highly fractionated biotites have high Fe/(Fe + Mg), Al, Mn, Rb, Nb, and Zn and low Ba. The chemical compositions of biotite from unzoned, partially-zoned, and zoned pegmatites indicate a trend of increasing chemical fractionation based on LIL enrichment.Overlap in calculated log (3.2 to 4.7) and log (1.3 to 2.8) for biotite (@ 600°C) among the different pegmatites is extensive. Commonly, magnetite and microcline coexist with biotites having an Fe/(Fe + Mg) between 0.54 to 0.65. Volatile enrichment and vapor-phase saturation are probably responsible for the development of zonation in the pegmatites. The diffusive loss of H2 at or near H2O vapor saturation at high H2O/Fe2+ may be responsible for the oxidized nature of some pegmatites.Rare-element enrichment due to pegmatite fractionation combined with partitioning of rare-elements from the pegmatite melt into the volatile phase and subsequent interaction with the host rocks is key to the formation of these rare-element mineral deposits.
Petrogenese und geochemische Zusammensetzung von Biotiten in seltenen Element-führenden granitischen Pegmatiten der südwestlichen Grenville Provinz, Kanada
Zusammenfassung Die Ergebnisse von Geländearbeiten, sowie von mineralogischen und geochemischen Untersuchungen an Biotit aus spättektonischen seltenen Element-Pegmatiten (U, Th, Mo, Nb, REE) von Grenville-Alter bilden die Basis einer Diskussion ihrer Petrogenese in der südwestlichen Grenville Provinz. Diese Pegmatite kommen in Gesteinen der mittleren bis oberen Amphibolit-Fazies längs und in der Nähe von Shearzonen vor und haben hybridisierte Ränder, die auf Interaktion mit ihren Wirtsgesteinen zurückgehen. Endo- und exomorphe Biotite sind durch mechanische Einschließung oder durch hydrathermale Verdrängung von Biotiten, Hornblenden, Kalziumpyroxenen und/oder Feldspäten gebildet worden. Dies wird durch chemische Reequilibrierung, eine Zunahme der Korngröße und durch Übernahme einiger chemischer Charakteristika der Pegmatite begleitet. Im allgemeinen schwanken die Fe/(Fe + Mg) Verhältnisse von 0.22 bis 0.68, die am stärksten fraktionierten Biotite haben hohe Fe/(Fe + Mg), Al, Mn, Rb, Nb und Zn Gehalte und niedrige Ba Gehalte. Die chemische Zusammensetzung von Biotit aus nicht zonierten, teilweise zonierten und zonierten Pegmatiten zeigt einen Trend mit zunehmend chemischer Fraktionierung, die auf einer Anreicherung von LIL-Elementen basiert.Beträchtliche überschneidungen in den berechneten log (3.2 bis 4.7) und log (1.3 bis 2.8) für Biotit (600°C) von verschiedenen Pegmatiten sind zu erkennen. Im allgemeinen koexistiert Magnetit und Mikroklin mit Biotiten von Fe/ (Fe + Mg) Verhältnissen zwischen 0.54 und 0.65. Anreicherung von volatilen Phasen und eine Sättigung der Dampfphase sind wahrscheinlich für die Entwicklung der Zonierung der Pegmatite verantwortlich. Der Verlust von H2 durch Diffusion im Bereich der H2O Dampfsättigung bei hohen H2O/Fe2+ Werten dürfte für die oxidierte Natur einiger Pegmatite verantwortlich sein.Wichtigster Faktor für die Bildung dieser Lagerstätten seltener Elemente ist die Anreicherung von seltenen Elementen durch Pegmatit-Fraktionierung, wobei diese von der Pegmatit-Schmelze in die volatile Phase gehen, und die anschließende Interaktion mit den Nebengesteinen.

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19.
Zusammenfassung Die marin sedimentären Eisenerze vom Minette Typ und die Manganlagerstätten vom Schwarzmeer Typ (Tschiaturi, Nikopol etc.) haben keine Beziehung zu irgendwelchen magmatischen Vorgängen, sondern entstehen durch Auslaugung (und späteren Absatz) von Fe und Mn aus kontinentalem Detritus und marinen Sedimenten unter reduzierenden Bedingungen in CO2-Zonen mehr oder minder abgeschnürter epikontinentaler Meeresbecken. In völligem Gegensatz hierzu entstehen die vulkano-sedimentären Eisenerze des Lahn-Dill-Typs und die Mangankonzentrationen in Verbindung mit Kieselschiefern und Spiliten durch Exhalationen und Thermalquellen, die am Meeresboden von Geosynklinalen austreten. Dabei sind die erzbringenden Lösungen die letzten Differentiationsprodukte eines initialen Magmatismus. Für diesen genetischen Typ sehr charakteristisch ist die enge Verbindung der Erzlager mit basaltischen bis quarzkeratophyrisch-weillburgitischen Laven und Tuffen. Die Eisen- und Manganerze ebenso wie die spilitischen Gesteinstypen müssen in Beziehung gesetzt werden zu der Anreicherung von Schwermetallen und flüchtigen Bestandteilen im Verlauf der Differentiationsprozesse von mehr oder minder tief sitzenden Intrusionen juvenil basaltischer Magmen unter Geosynklinalbereichen.
The marine sedimentary iron ores of the Minette type and the manganese deposits of the Black Sea type (Tschiaturi, Nikopol etc.) have no connection with any magmatic processes but result from leaching (and later redeposition) of Fe and Mn out of continental detritus and marine sediments under reducing conditions in CO2-zones of ± restricted epicontinental sea basins. In strong contrast, the volcanic-sedimentary iron ores of the Lahn-Dill type and the manganese concentrations of the chert-schist-spilite affiliation result from exhalations and thermal springs outpouring at the geosynclinal sea bottom. The ore-bearing solutions hereby are the last differentiation products of initial magmatism. Very characteristic for this genetic type is the ± narrow connection of the ore beds with basaltic till to quartz-keratophyric-weilburgitic lava and tuff associations. The Fe and Mn ores as well as the spilitic rock types have to be related to the enrichment of heavy metals and volatile constituents in the course of differentiation processes of ± deep seated intrusions of juvenile basaltic magmas below geosynclinal regions.
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20.
Based on modal and chemical composition, the rocks of the Prairie Creek diatreme situated 4 km SSE of Murfreesboro, Pike County, Arkansas, are classified as micaceous kimberlite. The K-Ar isotopic analysis of phlogopite from this diatreme yielded an age of 106 ± 3 m.y. (Albian) which is in agreement with stratigraphic relations. Electron beam probe data on minerals from kimberlite breccia, one of the three textural types, are presented. The breccia is considered as the potential source of the diamonds that have been mined at the diatreme. It contains phenocrysts of olivine (Fo90–92) and serpentine pseudomorphs after olivine embedded in a groundmass of serpentine, minor calcite, chrome-diopside, phlogopite (Mg/Mg+Fe = 84.15%), perovskite, spinels, and pentlandite. Xenoliths of shales, sandstones, and mantle-derived ultramafic material are also present. Spinels are rich in Cr, Ti, and Fe and generally low in Al. Zoned spinels show enrichments in Ti and Fe towards their rims. A positive correlation between 100(Fe3++Ti)/(Cr+Al+Fe3++Ti) and 100 Mg/(Mg+Fe2+) ratios exists in these spinels and probably reflects an oxygen fugacity increase during magma crystallization. Occluded gases in diamonds and kimberlites corroborate the hypothesis that the parent magma of the Prairie Creek kimberlite was derived by partial melting of upper-mantle garnet lherzolite under volatile-rich conditions, primarily enriched in H2O and CO2.  相似文献   

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