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1.
Summary Piemontites occur in manganiferous hematite ore deposits and radiolarian chest in the Nikoro Group, Tokoro Belt, eastern Hokkaido, Japan. The piemontite-bearing chest and ore bodies have suffered low-grade metamorphism of high pressure intermediate type. In ore bodies, piemontite forms veinlets with quartz and/or pumpellyite-(Mn2+) containing Mn3+ in Y site. In chest, piemontite occurs not only in veinlets but also in radiolarian tests with pumpellyite-(Mn2+). The mineral assemblages characterized by piemontite, pumpellyite-(Mn2+), okhotskite, hematite and bixbyite indicate that chest and ore deposits were metamorphosed under extremely highfO2 condition. Some piemontites in ores contain as much as 1.12 Mn3+, and the sum of Mn3+ and Fe3+ attains 1.46 per formula unit, whereas piemontites in chest contain less (Mn3+ + Fe3+). This difference in compositions may essentially be ascribed to the difference in the host rock compositions. On the other hand, Mn3+ and Fe3+ contents of piemontites in ores vary considerably by Al (Mn3+, Fe3+) and Mn3+ Fe3+ substitutions. This phenomenon may be interpreted in terms of the local availability of Mn3+ and Fe3+ in the host rocks.The low-temperature stability limit of piemontite is evaluated from the relations between piemontite and pumpellyite and from the estimated P-T conditions of piemontite crystallization in chert and ore deposits.
Piemontit aus den manganreichen Hematit-Lagerstätten des Tokoro-Gürtels, Hokkaido, Japan
Zusammenfassung Piemontite treten in manganführenden Hämatitlagerstätten und Radiolariten in der Nikoro-Gruppe des Tokoro-Gürtels, Ost-Hokkaido, Japan; auf. Die Piemontit-füh-renden Radiolarite und Erzkörper zeigen eine niedrig temperierte (Low-grade Bereich), Hochdruck (intermediate-type)-Metamorphose. In den Erzkörpern bildet Piemontit Gänge zusammen mit Quarz und/oder Mn3+ (in der Y-Position)-führendem Pumpellyit-(Mn2+). In den Radiolariten tritt Piemontit nicht nur in Gängen, sondern auch zusammen mit Pumpellyit-(Mn2+) in Radiolarien auf. Die Mineralparagenese Piemontit, Pumpellyit-(Mn2+), Okhotskit, Hämatit und Bixbyit deutet darauf hin, daß die Radiolarite und Erzlagerstätten unter hohenfO2-Bedingungen metamorphisiert worden sind.In den Erzkörpern enthalten einige Piemontite bis zu 1.12 Mn3+ und die Summe von Mn3+ und Fe3+ erreicht 1.46 pro Formeleinheit. Die Piemontite in den Radiolariten zeigen geringere Mn3+ + Fe3+ Gehalte. Diese Unterschiede in der Zusammensetzung sind auf die unterschiedlichen Trägergesteine zurückzuführen. Außerdem variieren die Mn3+ und Fe3+-Gehalte der Piemontite in den Erzkörpern deutlich auf Grund der Substitution von Al (Mn3+, Fe3+) und Mn3+ Fe3+. Dieses Phänomen kann durch die lokale Verfügbarkeit von Mn3+ und Fe3+ im Trägergestein interpretiert werden.Die niedrige Temperatur-Stabilität von Piemontit kann durch die Assoziation Piemontit-Pumpellyit und durch die bestimmten P-T-Bedingungen der Piemontit-Kristallisation in den Radiolariten und Erzlagerstätten abgeschätzt werden.
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2.
Nontronite, limonite (with opal) and vivianite are forming at present in the aereated, shallower parts (water depths <250 m) of Lake Malawi. They overlie diatomite or coarse grained clastic sediments. Our investigations indicate a precipitation of nontronite and limonite (and opal) at the sediment/oxic water interface from geothermal solutions rich in SiO2 percolating through the sedimentary fill of the basin. Under reducing conditions and a pH less than 7 (as occurring in the deeper parts of our sediment cores) iron and manganese are leached and discharged into the lake. In the anoxic parts of the lake (water depth greater than 250 m) Fe3+- and Mn3+-hydroxide are precipitated within the lake's water in the mixing zone of the aerobic with the anaerobic water bodies. High dispersion and a strong supply of detrital material, however, prevent a stronger enrichment of the hydroxides in the sediment. The formation of vivianite can be explained by a dissolution of Ca-phosphate (fish debris) within the sediment and a re-deposition as Fe-phosphate in the uppermost sediment layers under reducing but slightly alkaline conditions. The results of our investigations on Recent iron formation in Lake Malawi offer an explanation for the genesis of certain sedimentary iron ores in the geological past. They indicate that a formation of iron-rich sediments — including the silicate facies — is not restricted to the marine environment.
Zusammenfassung Nontronit, Limonit (und Opal) sowie Vivianit werden an zahlreichen Stellen des südlichen Malawi-Sees in Wassertiefen bis 250 m (aerober Bereich) abgeschieden und bilden dort die jüngste sedimentäre Einheit über Diatomit oder grobklastischem Sediment. Es muß angenommen werden, daß die Bildung der Eisenmineralien aus geothermalen Lösungen erfolgt, die reich an gelöster Kieselsäure und Fe2+ (untergeordnet Mn2+) sind, wobei Eisen und Mangan aus dem Sediment selber stammen, da heiße Quellen außerhalb des Malawi-Sees diese Elemente nicht enthalten. Die Auslösung von Eisen und Mangan erfolgt durch saure Lösungen im reduzierenden Milieu unter Bedingungen, wie sie im tieferen Teil der Sediment-Kerne angetroffen wurden (pH bis 3,6!). Beim Zusammentreffen dieser Lösungen mit dem sauerstoffhaltigen, schwach alkalischen Wasser des Malawi-Sees kommt es zur Ausfällung von Nontronit oder — bei wahrscheinlich höherem Redox-Potential — von Limonit und Opal. Beim Austritt der Fe2+, Mn2+- und SiO2-reichen Lösungen in den anaeroben Teil des Malawi-Sees (Wassertiefen größer als 250 m) unterbleibt zunächst eine Ausfällung. Erst in der Mischzone des anoxischen mit dem oxischen Wasserkörper können Fe3+- und Mn3+-Hydroxide ausgeschieden werden, die jedoch infolge hoher Dispergierung und starker Zufuhr von klastischem Material eine starke Verdünnung erfahren. Für die Vivianit-Bildung kann angenommen werden, daß ein in den Sedimenten häufig vorhandener Apatit-Anteil (Fischreste) durch die sauren Lösungen aufgelöst und in den obersten Sedimentschichten (reduzierendes Milieu, pH jedoch >7) zusammen mit Fe2+ der Lösung als Vivianit abgeschieden wird. Die vorliegenden Untersuchungen geben Hinweise auf die Bildung bestimmter fossiler sedimentärer Eisenerze und zeigen gleichzeitig, daß die Genese eisenreicher Sedimente — auch von silikatischem Fazies-Typ — nicht an den marinen Ablagerungsraum gebunden ist.
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3.
Zusammenfassung Die subvulkanisch-hydrothermalen Erzvorkommen der Sierra de Cartagena in Spanien enthalten neben Siderit, Quarz, Magnetit und sulfidischen Erzmineralien in großer Menge eine feinkörnig-dichte, grüne Substanz, die makroskopisch chamo sitischen Erzen sehr ähnlich ist. Durch chemische, röntgenographische und optische Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, daß es sich um ein Mineral mit Zweischichtanordnung (diphormische Familie = Gruppe der 7 Å-Chlorite) handelt.Das Mineral hat einen hohen Si- und Fe2+-Gehalt bei niedrigem Al-Gehalt. Da die Si-Ionen restlos zur Besetzung der Tetraederplätze ausreichen, muß angenommen werden, daß die Al-Ionen Oktaederplätze besetzen. Damit ergibt sich zwangsläufig eine Zuordnung zur Serpentingruppe (Silikatgruppe der 7 Å-Chlorite). Die Oktaederplätze sind bevorzugt von Fe2+, untergeordnet von Fe3+, Al; Mg, Mn und Ca besetzt. Die 3/3-Besetzung in den Oktaederschichten ist beinahe erreicht. Die Alkalien haben vermutlich Zwischenschichtbesetzung oder besetzen Oktaederplätze. Das Cartagena-Mineral hat die Formel:Es unterscheidet sich von dem reinen Fe-Serpentin (Greenalit) im wesentlichen durch seinen Al-Gehalt und das Vorhandensein von Alkalien.Die Entstehungsbedingungen sind denen des Mg-Serpentins sehr ähnlich, der durch die Umwandlung von Dolomit durch heiße, SiO2-haltige Lösungen gebildet werden kann. Der Cartagena-Fe-Serpentin entstand durch hydrothermale Umwandlung von Siderit.
The subvolcanic-hydrothermal ore deposits of the Sierra de Cartagena in Spain contain a fine grained, green mineral beside siderite, quartz, magnetite and sulphide ore minerals. Macroscopically the mineral looks like chamositic ore. The material was investigated by chemical, X-ray and optical methods. It belonges to the septechlorites.The mineral has a high Si- and Fee+-content, and a low Al-content. It can be supposed, that the Al ions occupy octahedral positions, because the Si ions suffice for the occupation of the tetrahedral positions. Hence the mineral is necessarily allocated to the serpentine group. The octahedral positions are mainly occupied by Fe2+, subordinately by Fe3+, Al, Mg, Mn and Ca. Na and K ions occupy positions between the layers or octahedral positions. The Cartagena mineral has the following formula:It differs from the pure Fe-serpentine (greenalite) by the presence of Al and alkalies.The genesis of the mineral is similar to the genesis of Mg-serpentine, which can be originated from dolomite hydrothermally by hot SiO2 containing solutions. The Cartagena Fe-serpentine is formed by hydrothermal transformation of siderite.

Auszugsweise vorgetragen während der DMG-Tagung 1961 in Tübingen.  相似文献   

4.
Summary The Horokanai-Kamietanbetsu area is underlain by a coherent sequence of metabasic rocks and metasediments, which underwent high-pressure glaucophane schist facies metamorphism during the late Mesozoic. On the basis of the assemblages of Ca-Al hydrous silicates in the metabasites, the Horokanai-Kamietanbetsu area is divided into three mineral zones.Phase relations of pumpellyite, lawsonite, epidote and associated minerals in glaucophane schists of the study area are analysed in terms of the system A2O3-Fe2O3-FeO-MgO-CaO with excess of quartz, albite and H2O-predominant fluid. The Al-Fe3+ substitution of Ca-Al hydrous silicates in buffered assemblages changes systematically with metamorphic grade. An analysis of a five component-seven phase system by means of Schreinemakers' method explains the paragenetic relations of the study area.The composition-paragenetis relations of pumpellyite are constructed for the three mineral zones in the Horokanai-Kamietanbetsu area by defining the compositional invariant point for lawsonite-pumpellyite-Na-amphibole-Na-Ca pyroxene-chlorite and the univariant line for pumpellyite-epidote-Na-amphibole-chlorite on an XFe 2+-XFe 3+ diagram. The changes of the position of the invariant points and the univariant lines indicate the direction of increase of grade.
Die Stabilität von Lawsonit-Pumpellyit-Epidot in Glaukophanschiefern des Gebietes von Horokanai-Kamietanbetsu, Kamuikotan Zone. Hokkaido, Japan
Zusammenfassung Die Horokanai-Kamietanbetsu Zone besteht aus einer kohärenten Abfolge von metabasischen Gesteinen und Metasedimenten, die während des spdten Mesozoikums von einer Hochdruck-Glaucophanschiefer-Metamorphose betroffen wurde. Aufgrund der Ca-Al Silikatassoziationen in den Metabasiten kann das Gebiet von Horokanai-Kamietanbetsu in drei Zonen unterteilt werden.Die Phasenbeziehungen von Pumpellyit, Lawsonit, Epidot und den assoziierten Mineralen in Glaucophanschiefern des Untersuchungsgebietes werden auf der Basis des Systems Al2O3-Fe2O3-FeO-MgO-CaO mit ÜberschuLß von Quarz, Albit und einer H2O-dominierten fluiden Phase analysiert. Die Al-Fe3+ Substitution von Ca-Al Hydrosilikaten in gepufferten Assoziationen ändert sich systematisch mit dem Grad der Metamorphose. Die Analyse eines fünf Komponenten—sieben Phasensystems nach Schreinemakers ermöglicht eine Interpretation der paragenetischen Beziehungen im Untersuchungsgebiet.Die Beziehungen von Zusammensetzung und Paragenese von Pumpellyit in den drei Mineralzonen des Untersuchungsgebietes werden dadurch ermittelt, daß man den invarianten Punkt der Zusammensetzung für Lawsonit-Pumpellyit-Na-Amphibol-Na-Ca-Pyroxen-Chlorit und die univariante Linie für Pumpellyit-Epidot-Na-Amphibol-Chlorit auf einem XFe 2+-XFe 3+-Diagram definiert. Die Änderungen der Position der invarianten Punkte und Linien lassen die Richtung der Zunahme des Grades der Metamorphose erkenne.

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5.
Zusammenfassung Zur experimentellen Erfassung der natürlichen Bildungsbedingungen von Chloritoid und Staurolith wurde zunächst das Auftreten dieser beiden Minerale in der Natur untersucht. An Hand von chemischen Analysen aus Literaturangaben wurde der Zusammensetzungsbereich chloritoidführender und staurolithf ührender Gesteine ermittelt. Diese weisen im Vergleich zu tonigen und sandigen Sedimenten bzw. deren metamorphen Äquivalenten häufig folgende Unterschiede auf: geringere Alkaligehalte, geringere Ca-Gehalte, geringere Werte für das Verhältnis MgFe, höhere Al-Gehalte. Die Unterschiede sind bei chloritoidführenden Gesteinen größer als bei staurolithführenden Gesteinen. Eine Folge davon ist, daß Staurolith bei der progressiven Metamorphose nicht nur aus chloritoidführenden Paragenesen hervorgeht, sondern auch aus der Paragenese Quarz + Muskovit + Biotit + Chlorit. Die Bildung von Staurolith aus dieser Paragenese, welche in natürlichen Gesteinen der Grünschieferfazies verbreitet vorkommt, bedingt offenbar auch das häufigere Auftreten von Staurolith, verglichen mit Chloritoid.Aus den Naturbeobachtungen ergibt sich, daß chloritoidführende Gesteine überwiegend folgende Paragenese aufweisen: Chloritoid + Quarz + Muskovit + Chlorit±Akzessorien. Almandin und Disthen bzw. Andalusit treten manchmal zusätzlich auf. Einige Minerale, welche häufig bei der Metamorphose toniger und sandiger Sedimente gebildet werden, treten in chloritoidführenden Gesteinen nicht auf. Es sind dies: Stilpnomelan, Kalifeldspat und Albit. Biotit tritt im größten Teil des Stabilitätsbereiches von Chloritoid ebenfalls nicht mit diesem zusammen auf. Das Auftreten dieser Minerale in Gesteinen der Grünschieferfazies kann als Hinweis gewertet werden, daß ein für die Bildung von Chloritoid ungeeigneter Chemismus vorliegt.Staurolithführende Gesteine weisen meist folgende Paragenese auf: Staurolith + Quarz + Muskovit + Biotit + Almandin + Plagioklas±Akzessorien. Disthen, Sillimanit oder Andalusit können zusätzlich auftreten. Dagegen kann das Auftreten von Kalifeldspat und von Cordierit in muskovitführenden Gesteinen der unteren Amphibolitfazies als Hinweis gewertet werden, daß Staurolith infolge eines ungeeigneten Chemismus nicht gebildet wurde.Der Druckbereich, innerhalb dessen Chloritoid nach bisherigen Naturbeobachtungen gebildet wird, reicht von niedrigen Drucken, entsprechend der Kontaktmetamorphose, bis zu hohen Drucken, entsprechend der glaukophanitischen Grünschieferfazies der Regionalmetamorphose. Für Staurolith ist auf Grund von Naturbeobachtungen ein ähnlich großer Druckbereich anzunehmen, welcher von den entsprechenden Drucken der Kontaktmetamorphose bis zu den hohen Drucken der Regionalmetamorphose vom Barrow-Typ reicht. Der Temperaturbereich, innerhalb dessen Chloritoid in den häufigen natürlichen Paragenesen stabil ist, erstreckt sich zumindest über den Bereich der gesamten Grünschieferfazies; Staurolith ist in den häufigen natürlichen Paragenesen zumindest über den unteren Teil der Amphibolitfazies stabil. In natürlichen Gesteinen können viele Mineralreaktionen unter Beteiligung von Chloritoid oder Staurolith ablaufen, häufig dagegen dürften nur wenige von ihnen sein, und zwar: Chlorit + Kaolinit = Chloritoid + Quarz + Wasser Chloritoid + Chlorit + Quarz = Staurolith + Almandin + Wasser Chloritoid + Muskovit = Staurolith + Biotit + Almandin + Wasser Chlorit + Muskovit = Staurolith + Biotit + Quarz + Wasser Staurolith + Muskovit + Quarz = Al- Silikat + Biotit + Wasser Experimentell konnten diese oben angeführten Reaktionen noch nicht vollständig beobachtet werden; weitere Versuche dazu sind im Gange. Dagegen konnte der Ablauf einer Reaktion Chloritoid + Al-Silikat = Staurolith + Quarz + Wasser im Bereich von 4000–8000 Bar bei 545±20° C reversibel nachgewiesen werden. Diese Reaktion wird zwar infolge des Mineralbestands chloritoidführender Gesteine in der Natur relativ selten stattfinden; jedoch ist mit ihrer experimentellen Durchführung erstmalig eine Reaktion unter Beteiligung von Chloritoid und Staurolith nachgewiesen worden, welche in dem von Winkler (1965) angegebenen p, T-Bereich für die Grenze Grünschieferfazies/Amphibolitfazies abläuft. Die Phasengrenze der in der Natur häufiger ablaufenden Reaktion, wobei Staurolith + Biotit gebildet und Chlorit + Muskovit abgebaut werden, dürte nach bisherigen Ergebnissen von zur Zeit laufenden Versuchen ebenfalls in diesem p, T-Bereich liegen. Die Lage der Phasengrenzen dieser Reaktionen stimmt daher gut mit petrographischen Beobachtungen an Gesteinen des Grenzbereiches Grünschieferfazies/Amphibolitfazies überein. Eine weitere Bestätigung der experimentellen Ergebnisse lieferten Untersuchungen von Althaus (1966a, b, c) über die Stabilitätsbereiche von Andalusit, Sillimanit, Disthen und Pyrophyllit. Danach kann Chloritoid stabil zusammen mit Disthen, Andalusit oder Pyrophyllit auftreten, dagegen nicht mit Sillimanit. Diese Schlußfolgerung wird durch die natürlichen Paragenesen bestätigt.Die für die obere Stabilitätsgrenze von Staurolith angegebene Reaktion Staurolith + Quarz = Almandin + Al-Silikat + Wasser (Turner u. Verhoogen, 1960; Winkler, 1965), konnte in der eigenen Untersuchung nicht nachgewiesen werden. Nach Versuchen von Newton (schrift. Mitt., 1966) liegt diese Phasengrenze im Bereich 10000–20000 Bar um 700° C, d.h. in einem Temperaturbereich, welcher bei den eigenen Experimenten nur wenig untersucht wurde. Auf Grund von petrographischen Beobachtungen dürfte jedoch der Abbau von Staurolith in natürlichen Gesteinen meist nach einer anderen Reaktion, nämlich nach der Gleichung Staurolith + Muskovit + Quarz = Al-Silikat + Biotit + Wasser vor sich gehen. Über die Lage der Phasengrenze dieser Reaktion ist noch nichts bekannt.Aus der Untersuchung ergab sich ferner, daß entgegen der Annahme von Winkler (1965) Chloritoid kein geeigneter Indikator für die Druckbedingungen einer Metamorphose ist, da dieses Mineral nur in Gesteinen mit einem speziellen Chemismus auftritt und nach bisherigen Naturbeobachtungen über einen weiten Druckbereich hinweg gebildet werden kann. Aus den gleichen Gründen kann auch Staurolith nicht als geeigneter Druckindikator angesehen werden. Es muß vermutet werden, daß die Bereiche chemischer Gesteinszusammensetzungen innerhalb derer Chloritoid bzw. Staurolith gebildet werden können eine Abhängigkeit von Druck und Temperatur zeigen, und zwar in ähnlicher Weise wie dies nach Chinner (1962) für die Bildung von Almandin zutreffen soll. Diese Bereiche geeigneter Gesteinszusammensetzungen dürften bei relativ niedrigen Drucken beschränkter sein als bei hohen Drucken, und zwar als Folge einer stetigen Änderung des Chemismus koexistierender Minerale mit wechselnden p, T-Bedingungen.
Compared with the bulk chemical composition of the shales, sandstones and their metamorphic equivalents, chloritoid- and staurolite-bearing rocks have a restricted chemical composition; they are poorer in alkalies and CaO, have comparatively lower MgFe ratio and higher Al2O3-content than most of the metamorphic rocks devoid of these two minerals. Further, the bulk composition of the chloritoid bearing-rocks is more restricted than that of the staurolithe-bearing ones. Consequently, in course of a progressive metamorphism, staurolite is produced not only at the cost of the assemblage chloritoid+quartz+muskovite + chlorite but also at the cost of the assemblage quartz+muskovite+biotite+chlorite. This explains why staurolite is more frequent than chloritoid. From empirical petrographical observation it is known that chloritoid and staurolite are found both in contact as well as in regional metamorphic areas. This fact as well as the special bulk composition necessary for their formation make them unsuitable as indicators of pressure acting during the metamorphism.The lower stability limit of chloritoid could not be worked out by hydrothermal experimentation. However the phase transition chloritoid+Al-silicate=staurolite+quartz+water was observed around 545±20° C at pressures between 4000–8000 bars. The reversal of the reaction was also successful. The p, T conditions of this reaction, therefore, compare favourably with the greenschist/amphibolite facies boundary given by Winkler (1965). Tentative results show that another reaction, namely the formation of staurolite in the assemblage chlorite+muskovite+quartz also takes place at the same p, T conditions of that facies boundary. The upper stability limit of staurolite could not yet been established experimentally in our laboratory. Petrographic observations show that in natural assemblages, staurolite breaks down more probably through reactions with muskovite + quartz rather than through the more simple reaction staurolite + quartz to Al-silicate + almandine.
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6.
Summary Ilmenite in alkali feldspar quartz syenite from Cape Ashizuri contains up to 4.4 wt.% Nb2O5. Niobium substitutes for Ti in the octahedral site of the ilmenite structure. Substitution of Nb for Ti may involve a coupled exchange to maintain charge balance, and an exchange of 2Nb + 2Fe3+ = 3Ti + 2Fe2+ is advocated. An Fe-Ti oxide geothermometer obtained from mineral pairs of granular and lamellar intergrowths indicates a subsolidus re-equilibration temperature of 510–640 °C andfO2 between the FMQ and MW-buffers, implying that it is very undersaturated with respect to water. On the other hand, Zn-ilmenite, containing up to 5.4 wt.% ZnO, occurs in miarolitic cavities in peralkaline rhyolite which cuts the quartz syenite. The Zn-ilmenite is one of the last crystalline phases of the Ashizuri magmatic activities under volatile-rich conditions. Nb-oxides, such as fergusonite, samarskite, columbite and a pyrochlore-like mineral, are Ta- and Mn-poor, which corresponds to those of less-fractionated rocks of anorogenic alkali granite and pegmatitic granite in the continental situation. Ta- and Mn-poor Nb-oxides in F- and Li-rich alkaline felsic magmas such as the Ashizuri syenites are unusual; this may be related to a rapid emplacement and cooling of mantle-derived small-volume magma in the island are situation.
Nb- und Zn-Ilmenite in Syeniten von Cap Ashizuri, Südwest-Japan
Zusammenfassung Ilmenit in Alkalifeldspat-Quarz-Syenit von Cap Ashizuri enthält bis zu 4,4 Gew. % Nb2O5. Niob ersetzt Ti in der oktaedrischen Position der Ilmenit-Struktur. Substitution von Nb für Ti erfolgt über einen gekooppelten Austausch zum Erhalt der Ladungsgleichgewichte und hier wird der Austausch von 2Nb + 2Fe3+ = 3Ti + 2Fe2+ vorgeschlagen. Ein Fe-Ti-Oxid Geothermometer auf der Basis von Mineral-Paaren körniger und lamellarer Verwachsungen weist auf Subsolidus Re-Equilibrationstemperaturen von 510 bis 640 °C undfO2 zwischen den QFM und MW-Puffern hin. Dies bedeutet Wasser-Untersättigung. Andererseits kommt Zn-Ilmenit mit bis zu 5,4 Gew.% ZnO in miarolitischen Hohlräumen in peralkalinem Rhyolit vor, der den Quarzsyenit durchschlägt. Der Zn-Ilmenit ist einer der am spätesten gebildeten kristallinen Phasen der magmatischen Aktivitäten von Ashizuri, bei Bedingungen, die an volatilen Phasen reich sind. Nb-Oxide, wie zum Beispiel Fergusonit, Samarskit, Columbit und ein Pyrochlor-ähnliches Mineral sind Ta- und Mn-arm; dies entspricht weniger fraktionierten Gesteinen aus dem Bildungsberich anorogener Alkali-Granite und pegmatitischer Granite in einer kontinentalen Situation. Ta- und Mn-arme Nb-Oxide in F- und Li-reichen alkalischen felsischen Magmen, wie die Ashizuri Syenite, sind ungewöhnlich; dies mag mit rascher Platznahme und Abkühlung von kleinen Volumina von Magmen, die aus dem Mantel stammen, in einer Inselbogen-Situation zusammenhängen.

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7.
Summary Back-scattered electron imagery (BSE) coupled with energy-dispersive X-ray elemental analysis was applied to petrographic investigations of recrystallized, anchimetamorphic breunnerites (ferroan magnesites). Analyses of polished thin sections allowed the recognition of a complex zoning pattern, invisible by transmitted or reflected light microscopy. Breunnerite precipitation and replacement started with (Mg0.90Fe0.07Ca0.01Mn0.02) CO3 and proceeded towards (Mg0.73Fe0.22Ca0.00Mn0.05)CO3. This precipitation sequence was interrupted by at least two major events of reverse zoning (i.e. Fe-rich zones followed by Fe-poor ones). Resorption surfaces in Fe-poor zones are common and prove that short-term fluctuations occurred in the paleobrine composition and/or paleotemperature.
Nachweis komplexer zonierung und resorption im breunnerit mittels Rückstreuelektronenbilder
Zusammenfassung Breunnerit-Proben von der Typlokalität evaporitischer Magnesitlagerstätten (ehemaliger Salzbergbau Hall in Tirol/Österreich) wurden an Hand von Rückstreuelektronen(BSE)-Bildern und energiedispersiven Röntgenanalysen (EDS) untersucht. Während Durch- und Auflichtmikroskopie lediglich eine zweiphasige Kristallisationsgeschichte erkennen ließen, konnte mittels BSE-Bildern eine detaillierte Rekonstruktion der spätdiagenetischen bzw. anchimetamorphen Breunneritbildung durchgeführt werden. Ein genereller Trend zu Fe-reicheren, häufig oszillierend-zonierter Mischkristalle der Reihe Magnesit-Siderit konnte erkannt werden, der jedoch von mindestens zwei invers zonierten Phasen unterbrochen wurde. Resorptionserscheinungen in den Fe-ärmeren Zonen sind verbreitet und belegen kurzfristige Fluktuationen in der Paläofluid-Zusammensetzung und/oder dessen Paläotemperatur.

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8.
Summary The Penikat Layered Intrusion is located in northern Finland, about 70 km to the south of the Arctic Circle. It belongs to a discontinuous layered intrusion belt about 300 km in length and about 2440 m.y. old which stretches from the Swedish-Finnish border to Russian Karelia. The Penikat Intrusion itself is 23 km long and 1.5 to 3.5 km wide. Its magmatic stratigraphy may be divided into a thin marginal series and a 2 to 3 km thick layered series. The latter is made up to five megacyclic units (MCU) which are attributed to repeated influxes of new magma into the Penikat chamber during solidification.The intrusion hosts at least seven PGE-enriched zones, the most remarkable of which are the SJ, AP and PV PGE Reefs. The SJ Reef is located at the boundary between MCU's III and IV, about 600 m above the base of the intrusion; the AP Reef in the lower part of MCU IV, about 300 m above the SJ Reef; and the PV Reef in the transition zone between MCU's IV and V, about 800 m above the AP Reef.The Penikat Intrusion underwent complex deformation and metamorphism during the Svecokarelian Orogeny, resulting in variable alteration of most of the magmatic minerals. Augite is the least altered magmatic mineral and was, therefore, selected to indicate changing composition during fractionation and the manner in which its composition reflects the existence of megacyclic units.Augite occurs as an intercumulus mineral in the ultramafic lower part and as a cumulus mineral in the gabbronoritic and anorthositic upper part of each megacyclic unit. The 100 Mg/(Mg + Fe2 + Mn) ratio shows decreasing trends in the three lower-most megacyclic units, excluding the lower part of MCU II, where a considerable reversal occurs, i.e. this ratio indicates progressive increase upward in the stratigraphy, providing evidence of magma mixing. The ratio decreases abruptly at the base of MCU and remains relatively constant in MCU's IV and V. The variation in the Cr2O3 content resembles that of the 100 Mg/(Mg + Fe2+ + Mn), and clearly indicates differences between the three lowermost chromium-rich and the two uppermost chromium-poor megacyclic units. The variations in TiO2 and MnO content form roughly mirror images with chromium, being lower in the lower part and higher in the upper part of the intrusion. Na2O correlates positively with chromium, since Na– provides a charge balance to Cr3+ in augite.Besides the megacyclic units, the Penikat Intrusion is characterized by an unusually great number of PGE-enriched zones, even though the total thickness of the intrusion is only about three kilometers unlike the Bushveld and Stillwater Complexes which are much thicker. It is suggested that the presence of these kinds of PGE zones in layered intrusions, which comprise similar megacyclic units, is linked to the multistage processes which are also related to the development of these units and take place within them. Thus the identification of these kinds of megacyclic units may serve as a useful tool in prospecting for PGE ores both here and in other layered intrusions. This investigation reveals that the well-known method of studying cryptic variation in ferromagnesian silicates, such as augite, clearly indicates the existence of megacyclic units even in fairly altered layered intrusions like the Penikat.
Kryptische Variation in Augit der Penikat-Intrusion, Nord-Finnland, und ihre Beziehung zu megazyklischen Einheiten und PGE-Zonen
Zusammenfassung Die geschichtete Intrusion von Penikat liegt in Nord-Finnland, rund 70 km südlich vom Polarkreis. Sie gehört zu einem diskontinuierlichen Gürtel aus geschichteten Intrusionen mit einer Länge von über 300 km und einem Alter von 2440 ma, der sich von der Grenze zwischen Schweden and Finnland bis nach Russisch-Karelien erstreckt. Die Intrusion von Penikat ist 23 km lang und 1.5 bis 3.5 km breit. Ihre magmatische Abfolge kann in eine geringmächtige randliche Serie und eine 2 bis 3 km mächtige geschichtete Serie unterteilt werden. Letztere wird von fünf megazyklischen Einheiten (MCU) aufgebaut, die auf den wiederholten Zufluß von neuem Magma in die Penikat-Magmenkammer während der Erstarrung zurückgeführt werden.Die Intrusion enthält zumindest sieben an PGE angereicherte Zonen, von denen die SJ-, AP- und PV-Reefs besonders erwähnenswert sind. Das SJ-Reef befindet sich an der Grenze zwischen MCU III und IV, 600m über der Basis der Intrusion; das AP-Reef im unteren Teil der MCU IV, rund 300 m über der SJ-Anreicherung; und das PV-Reef in der Übergangszone zwischen MCU IV und V, rund 800 m über dem AP-Reef.Die Penikat-Intrusion erfuhr während der svekokarelischen Orogenese eine komplexe Deformation mit Metamorphose, was eine unterschiedliche Umwandlung der meisten magmatischen Minerale zur Folge hatte. Da Augit das am wenigsten umgewandelte magmatische Mineral ist, wurde es als Indikator dafür ausgewählt, wie sich die Zusammensetzung während der Fraktionierung änderte und wie seine Zusammen- setzung die Existenz von megazyklischen Einheiten wiederspiegelt.Augit tritt im ultramafischen unteren Teil einer jeden megazyklischen Einheit als Interkumulus-Mineral auf, während er in den gabbronoritischen und anorthositischen oberen Bereichen als Kumulus-Mineral vorkommt. Das Verhältnis 100 Mg/(Mg + Fe2+ + Mn) zeigt mit Ausnahme des unteren Teils von MCU II, wo eine beträchtliche Umkehr eintritt, in den drei untersten megazyklischen Einheiten abnehmende Trends. Dieses Verhältnisnimmt gegen das Hangende der Abfolge hin zu, was auf Magma-Mixing hinweist. Das Verhältnis nimmt an der Basis der MCU plötzlich ab und und bleibt in MCU IV und V relativ konstant. Die Änderung im Cr2O3-Gehalt gleicht der von 100 Mg/(Mg + Fe2+ + Mn) und zeigt klar die Unterschiede zwischen den drei unteren Cr-reichen und den zwei oberen Cr-armen megazyklischen Einheiten. Die Änderungen im TiO2- und MnO-Gehalt verhalten sich ungefähr spiegelbildlich, während die Chromgehalte im unteren Teil der Intrusion niedriger, im oberen Teil höher sind. Na2O korreliert positiv mit Chrom, da Na+ den Ladungsausgleich zu Cr3+ im Augit besorgt.Neben den megazyklischen Einheiten wird die Penikat-Intrusion durch eine ungewöhnlich hohe Anzahl von mit PGE angereicherten Zonen charakterisiert, obwohl die Gesamtmächtigkeit der Intrusion im Gegensatz zu den viel mächtigeren Bushveld- und Stillwater-Komplexen nur rund drei Kilometer beträgt. Es wird angenommen, daß das Auftreten dieser Arten von PGE-Zonen in geschichteten Intrusionen, welche ähnliche megazyklische Einheiten umfassen, an mehrstufige Prozesse gebunden ist. Diese Prozesse stehen auch im Zusammenhang mit der Entwicklung dieser Einheiten und finden innerhalb dieser Einheiten statt. Daher kann die Identifizierung solcher megazyklischen Einheiten sowohl hier als auch in anderen geschichteten Intrusionen zur Prospektion von PGE-Erzen herangezogen werden. Die vorliegende Untersuchung zeigt, daß geringste Veränderungen in Augit die Existenz von megazyklischen Einheiten selbst in stark umgewandelten geschichteten Intrusionen wie Penikat er kennen lassen.

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9.
Summary The pegmatites at Pegmatite Peak (Bearpaw Mts., Montana) crystallized from an evolved fraction of nepheline-syenitic melt enriched in Sr, Ba, light REE and Nb. These rocks are composed essentially of microcline (up to 1.1 wt.% Na2O and 1.0 wt.% BaO), altered nepheline (replaced by analcime, zeolites, muscovite and gibbsite), and prismatic aegirine set in an aggregate of fibrous and radial aegirine. The early accessory assemblage includes Mg-Fe mica, rutile, zircon, titaniferous magnetite and thorite. Precipitation of these phases was followed by crystallization of a plethora of rare minerals enriched in Sr, Ba, light REE and Nb. Three major stages are distinguished in the evolution of this mineralization: primary, agpaitic and deuteric. Primary repositories for Sr, REE and Nb included betafite, loparite-(Ce), crichtonite and ilmenite-group minerals. Betafite (Ta-poor, REE- and Th-rich) is present in very minor amounts and did not contribute significantly to the sequestration of incompatible elements from the nepheline-syenite melt. Loparite-(Ce) evolved predominantly by depletion in Sr and Ca and enrichment in Nb, Na and REE, i.e. from strontian niobian loparite (up to 22.0 wt.% SrO) to niobian loparite (up to 17.6 wt.% Nb2O5). Crichtonite contains minor Na, Ca and K, lacks detectable Ba and REE, and is unusually enriched in Mn (7.0–13.6 wt.% MnO). The ilmenite-group minerals evolved from manganoan ilmenite to ferroan pyrophanite, and have relatively low Nb contents ( 0.9 wt.% Nb2O5). During the agpaitic stage, the major repositories for incompatible elements were silicates, including lamprophyllite, titanite and chevkinite-group minerals. Lamprophyllite is generally poor in Ba, and contains relatively minor Ca and K; only few small crystals exhibit rims of barytolamprophyllite with up to 26.3 wt.% BaO. Titanite is devoid of Al and depleted in Fe, but significantly enriched in Nb, Sr, REE and Na: up to 6.4, 4.5, 4.4. and 2.9 wt.% oxides, respectively. The chemical complexity of titanite suggests involvement of several substitution mechanisms: Ca2++Ti4+Na1++Nb5+, Ca2 Sr2+, 2Ca2+Na1++REE3+, and Ca t++OZ-~--Nal+ + (OH)1–. Chevkinite group minerals evolved from Sr-rich (strontiochevkinite) to REE-rich compositions [chevkinite-(Ce)]. Strontiochevkinite from Pegmatite Peak is compositionally similar to the type material from Sarambi, and has high ZrO2 (up to 7.8 wt.%) and low FeOT ( 2.5 wt.%) contents. During the final stages of formation of the pegmatites, a deuteric F-bearing fluid enriched in Sr and REE precipitated carbonates and minor phosphates confined to fractures and cavities in the rock. In this youngest assemblage of minerals, ancylite-(Ce) is the most common Sr-REE host. Some discrete crystals of ancylite show significant enrichment in Th (up to 6.0 wt.% ThO2). Ancylite-(Ce) and bastnaesite associated with metaloparite and TiO2 (anatase?) comprise a replacement assemblage after primary loparite. The typical replacement pattern includes a loparite core with locally developed metaloparite, surrounded by a bastnaesite-anatase intermediate zone and an ancylite rim. Fluorapatite is rare, and has very high Sr, Na and REE contents, up to 21.4, 2.6 and 12.9 wt.% oxides, respectively. Compositionally, this mineral corresponds to the solid solution series between fluorapatite and belovite-(Ce). At this stage, hollandite-group minerals became a minor host for Ba; they demonstrate the evolutionary trend from priderite (5.2 wt. % K2O, 7.4 wt. % BaO) to Ba-Fe hollandite (19.2–21.4 wt. % BaO). Thus, the evolution of Sr, REE, Ba and Nb mineralization was a complex, multi-stage process, and involved primary crystallization, re-equilibration phenomena and late-stage deuteric alteration.
Die primäre, agpaitische und deuterische Hauptphase in der Entwicklung der akzessorischen Sr, REE, Ba und Nb-Mineralisation in den nephelinsyenitischen Pegmatiten von Pegmatite Peak, Bearpaw Mts., Montana
Zusammenfassung Die Pegmatite von Pegmatite Peak (Bearpaw Mts., Montana) sind aus dem Restdifferentiat einer nephelinsyenitischen Schmelze, die an Sr, Ba, leichten SEE und Nb angereichert war, auskristallisiert. Diese Gesteine bestehen hauptsächlich aus Mikroklin (max. 1.1 Gew.% Na2O und max. 1.0 Gew.% BaO), alteriertem Nephelin (verdrängt durch Analcim, Zeolithe, Muscovit und Gibbsit) und prismatischem Agirin, welcher von einem Aggregat aus fasrigem und strahligem Ägirin umgeben ist. Als frühe akzessorische Mineralien sind Mg-Fe Glimmer, Rutil, Zirkon, titanführender Magnetit und Thorit auskristallisiert. Anschließend bildete sich eine Vielzahl seltener, Sr-, Ba, leichter SEE- und Nb-reicher Mineralien aus. In den Proben von Pegmatite Peak sind drei Hauptphasen in der Entwicklung der akzessorischen Sr-, Ba-, SEE- und Nb-Mineralisation zu unterscheiden: eine primäre, eine agpaitische und eine deuterische. Primär wurden Sr, SEE und Nb in Betafit, Loparit-(Ce), Crichtonit und Mineralien der Ilmenitgruppe eingebaut. Betafit (Ta-arm, SEE- und Th-reich) ist ein sehr seltenes Mineral in den Pegmatiten, und hat die inkompatiblen Elemente nur unbedeutend konzentriert. Loparit-(Ce) entsteht im wesentlichen durch den Austausch von Sr und Ca durch Nb, Na und SEE; d.h. durch Umwandlung von strontium- und niobhältigem Loparit ( 22.0 Gew.% SrO) zu niobhältigem Loparit ( 17.6 Gew.% Nb2O5). Crichtonit enthält eine geringe Menge Na, Ca und K, ist ohne feststellbare SEE und Ba und ist gewönlich Mn-reich (7.0-13.6 Gew.% MnO). Mineralien der Ilmenitgruppe entwickeln sich von manganfiihrendem Ilmenit hin zu eisenführendem Pyrophanit und haben relativ niedrige Nb-Gehalte ( 0.9 Gew.% Nb2O5). Während der agpaitischen Phase waren Silikate wie Lamprophyllit, Titanit und Mineralien der Tscheffkinitgruppe die wichtigsten Träger von inkompatiblen Elementen. Lamprophyllit ist generell Ba-arm und ist durch relativ niedrige Ca- und K-Gehalte charakterisiert. Nur wenige kleine Kristalle zeigen barytolamprophyllitische Ränder (< 26.3 Gew.% BaO). Fe ist im Titanit (Al-frei) abgereichert während Nb, Sr, SEE und Na (jeweils max. 6.4, 4.5, 4.4 und 2.9 Gew.% Oxid) angereichert wurden. Die chemische Zusammensetzung des Titanits kann durch mehrere Substituierungen erklärt werden: Ca l++Ti4+~Nal+-I-Nbs+, Ca2+ Sr2+, 2Ca2+ Na1++REE3+, und Ca2+ +O2– Na1+ +(OH)1–. Mineralien der Tscheffkinitgruppe entwickeln sich aus Sr-reichen (Strontiotscheffkinit) hin zu SEE-reichen Gliedern [Tscheffkinit-(Ce)]. Strontiotscheffkinit von Pegmatite Peak mit hohem ZrO2-(< 7.8 Gew.%) und niedrigem FeOT-Gehalt (< 2.5 Gew.%) hat eine ähnliche Zusammensetzung wie der Holotyp von Sarambi. Während der letzten Phasen der Bildung der Pegmatite brachte ein deuterisches, F-haltiges, Sr- und SEE-reiches Fluid Karbonate und in geringer Mengen Phosphate in Spalten und Hohlräumen im Gestein zur Ausfällung. Ankylit-(Ce) ist das häufigste Sr- und SEE-führende Mineral dieser jüngsten Mineralassoziation. Manche einzelne Ankylitkristalle zeigen eine bedeutende Anreicherung von Th (< 6.0 Gew.% ThO2). Ankylit, Bastnäsit, Metaloparit und TiO2 (Anatas?) ersetzten den ursprünglichen Loparit. Typische Verdrängungen zeigen sich als Körner mit loparitischen Kernen, welche örtlich mit Metaloparit verwachsen sind, weiters einer Bastnäsit-Anatas Zwischenzone und einem ankylitischen Rand. Fluorapatit ist hier ein seltenes Mineral und hat sehr hohe Sr-, Na- und SEE-Gehalte (jeweils 21.4, 2.6 und 12.9 Gew.% Oxid). Von der chemischen Zusammensetzung aus gesehen gehört dieses Mineral zur Fluoapatit-Belovit-(Ce)-Mischkristallreiche. Während der deuterischen Phase dienten die Mineralien der Hollanditgruppe untergeordnet als Träger für Ba; sie legen die Entwicklung von Priderit (5.2 Gew.% K20, 7.4 Gew.% BaO) zu Ba-Fe-Hollandit (19.2–21.4 Gew.% BaO). Somit ist die Entwicklung der Sr-, SEE-, Ba- und Nb-Mineralisation ein komplexer mehrphasiger Prozeß und umfaßt die primäre Kristallisation, Reäquilibrierungsphänomene und eine späte deuterische Alteration.
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10.
Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde erneut die Frage nach dem Zusammenhang zwischen der Farbe der Natriumeisenpyroxene und ihrer chemischen Konstitution aufgeworfen. Da die früheren Versuche, diese Frage auf analytischem Wege zu lösen, nicht zum Ziele geführt hatten, wurde hier das reine Endglied NaFeIIIISi2O6 synthetisch hergestellt; in weiteren Versuchen wurden Na und Fe3+ durch andere Ionen zu einem kleinen Teil ersetzt und der Einfluß auf die Farbe ermitteltEs wurden Versuche durchgeführt, bei denen Na durch Ca oder Cd, Fe3+ durch Mg, Mn2+, Fe2+, Co, Ni oder Zn ersetzt wurde; bei weiteren Versuchen wurde anstelle von Fe3+ zu einem kleinen Teil sowohl eines der obengenannten 2wertigen Ionen als auch Ti4+ oder Zr4+ eingebaut. Die erhaltenen Mischkristalle wurden optisch und röntgenographisch untersucht.Zur näheren Charakterisierung dieser Mischglieder wurde in einer Reihe von Schliffen das Absorptionsspektrum in verschiedenen kristallographischen Richtungen bestimmt und mit den ebenfalls aufgenommenen Absorptionskurven von natürlichen Ägirinen verglichen.Auf Grund der synthetischen Versuche werden folgende Definitionen vorgeschlagen: Die Namen Akmit und Ägirin sollen weiterhin für Natriumeisenpyroxen nebeneinander beibehalten werden, wobei die Abgrenzung gegenüber Ägirinaugit gemäß dem Vorschlag vonTröger (2) vorgenommen werden kann. Für die Unterscheidung der beiden Varietäten soll gemäß den bisherigen Gepflogenheiten die Farbe maßgebend sein.Das reine Endglied NaFeIIISi2O6 ist braun und muß deshalb als Akmit bezeichnet werden.Ferner sind mit Akmit die Mischkristalle zu bezeichnen, bei denen das Fe3+ durch Mn ersetzt ist, da auch diese Glieder braune Farbe aufweisen; die Ansicht vonGrout konnte also durch synthetische Versuche bestätigt werden.Die grüne Farbe der Ägirine in RichtungX undY wird durch die gleichzeitige Anwesenheit von 2- und 3wertigem Eisen hervorgerufen, so daß als Ägirin diejenigen Mischkristalle zu bezeichnen sind, bei denen 3wertiges Eisen durch zwertiges ersetzt ist. Der Einfluß des 2wertigen Eisens überwiegt dabei gegenüber dem Einfluß anderer Ionen.Das häufigere Auftreten des Ägirin gegenüber Akmit hat also seine Ursache darin, daß in der Natur 2wertiges Eisen praktisch stets vorhanden ist.Die Gitterkonstanten von Akmit und Ägirin sind im Bereich der hier erzielten Meßgenauigkeit gleich und wurden wie folgt bestimmt:a = 9,66 Åb = 879 Åc = 5,26 Å = 72,7 °Die Arbeit wurde gefördert durch eine Spende keramischen Materials zum Bau der Versuchsöfen, wofür ich auch an dieser Stelle der Fa. Stemag in Lauf meinen Dank aussprechen möchte.Der Fa. Elchem in Nürnberg danke ich für die Durchführung der Spektralanalysen sowie für die Anfertigung einer Aufnahme mit der Guinier-Kammer.Ferner danke ich dem Institut für Anorganische Chemie der Universität Erlangen für Überlassung, bzw. Anfertigung einiger Substanzen.  相似文献   

11.
Summary The chemical characteristics of coexisting biotites and hornblendes and host rocks are examined and discussed. The field data indicate that biotite derives from hornblende at decreasing metamorphism. A chemical equilibrium has been reached for Fe2+, Mg and Mn and approached, but not reached, for tetrahedral ions, Fe3+, Alvi and Ti. The disequilibrium is mainly dependent on biotite and is tentatively ascribed to the oxidizing conditions of the environment, at the time of biotite crystallization. The composition of biotite is thus partly related to that of hornblende and partly to the environment, while intracrystalline variations of hornblende are related to the chemical composition of the host rock and to varying metamorphic grade.
Amphibole und Biotite der Hornblendegneise in einem Gebiet nordöstlich des Qagssit-Fjordes, Frederikshåb-Distrikt, Südwest-Grönland
Zusammenfassung Der Chemismus koexistierender Biotite und Hornblenden sowie von deren Muttergesteinen wird untersucht und diskutiert. Die Felddaten weisen darauf hin, daß der Biotit aus Hornblende bei abnehmender Metamorphose entsteht. Ein chemisches Gleichgewicht wurde für Fe2+, Mg und Mn erreicht; für die tetraedrisch koordinierten Ionen sowie Fe3+, Alvi und Ti fand eine Annäherung in seine Richtung statt, es wurde aber nicht erreicht. Das Ungleichgewicht hängt im wesentlichen mit dem Biotitgehalt zusammen, und es wird versuchsweise den Oxidationsbedingungen der Umgebung bei der Biotitkristallisation zugeschrieben. Die Zusammensetzung des Biotits hängt folglich teilweise mit jener der Hornblende und teilweise mit der Umgebung zusammen, während die intrakristallinen Variationen der Hornblende von der chemischen Zusammensetzung des Muttergesteins und dem variierenden Metamorphosegrad abhängen.

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12.
Summary The clinopyroxene suites from lherzolite nodules from Mts. Leura and Noorat (Victoria, Australia) have been investigated by X-ray diffraction and electron probe microanalyses (Dal Negro et al., 1984; Cundari et al., 1986).The evolution of the host nodule is shown by general depletion of AlIv, AVI, Ti4+, Fe2+ and enrichment of Si, Mgm,, Fe3+, Cr3+, Ca, while Na depletion occurs only in the clinopyroxenes from Mt. Noorat. Different mechanisms of cation substitution are thus involved in the two clinopyroxene suites, suggesting different total pressures of equilibration in the stability field of spinel.Modifications involving the M1 octahedron are mainly ascribed to variable amounts of trivalent cations, the volume of the M 1 site increasing with decreasing content of trivalent cations in each suite. The differences in M 1 site configuration between the Mt. Leura and Mt. Noorat clinopyroxene suites are ascribed to the different amounts of A1v1 and FeM,.The volume of the T tetrahedral site is generally related to A1Iv in each suite. An increase in T site volume from Mt. Leura to Mt. Noorat clinopyroxenes was found however, due to lengthening of the T-Obrg bond lengths, for similar AIIv contents. The volume of the M2 site, generally related to Ca content, was generally higher in the Noorat clinopyroxenes for similar Ca (and Ca + Na) contents, due to the longer M2-O3C1 bond length, strongly related to Na content. Cell volume is linearly correlated to M 1 volume in each suite, but is definitely higher in the Noorat clinopyroxenes for similar M 1 volume. All the structural data show that the total pressure of equilibration in the Noorat clinopyroxenes was lower than that in the Leura clinopyroxenes, as suggested by chemical data.
Die Kristallchemie von hochdruck-klinopyroxenen aus spinell-lherzolithknollen von Mt. Leura und Mt. Noorat, Victoria, Australien
Zusammenfassung Die Klinopyroxenparagenesen aus Lherzolitheinschlüssen von Mt. Leura und Mt. Noorat (Victoria, Australien) wurden mittels Röntgendiffraktometrie und Elektronenmikrosonde untersucht (Dal Negro et al., 1984; Cundari et al., 1986). Die Lherzolitheinschlüsse zeigen generell eine Abnahme von AlIV, AlVI, Ti4+, Fe MI 2+ und eine Zunahme von Si, Mgm,, Fe3+, Cr3+ und Ca. Eine Abnahme von Na tritt nur in Klinopyroxenen von Mt. Noorat auf. Verschiedene Substitutions-Mechanismen der Kationen weisen auf verschiedene Equilibrationsdrucke im Stabilitätsbereich der Spinelle hin und sind daher in den beiden Klinopyroxenserien zu berücksichtigen. Modifikationen in der oktaedrischen M1-Position wurden vor allem dem wechselnden Anteil an dreiwertigen Kationen zugeschrieben, wobei in jeder der beiden Serien das Volumen der Ml-Position mit abnehmenden Gehalten dreiwertiger Kationen zunimmt. Die unterschiedliche Konfiguration der M1-Position der Klinopyroxene von Mt. Leura und Mt. Noorat wird mit unterschiedlichen Gehalten an AlVI und Fe MI 2+ , in Zusammenhang gebracht.Das Volumen der tetraedrischen T-Position ist normalerweise mit den Gehalten an AllIV in jeder Serie verknüpft. Ein Vergleich der Klinopyroxene von Mt. Leura und Mt. Noorat zeigte jedoch, daß bei gleichen Gehalten an AlVI das Volumen der tetraedrischen Position infolge einer Aufwertung der T-Obrg.-Bindungen zunimmt. Das Volumen der M2-Position, üblicherweise mit dem Ca-Gehalt korreliert, ist in den Klinopyroxenen von Mt. Noorat bei ähnlichen Ca (und Ca f Na) Gehalten infolge größerer M2--O3C1-Abstände größer. Sie stehen also mit den Na-Gehalten in Verbindung.Das Volumen der Elementarzelle korreliert mit dem der M1-Position in jeder Serie; es ist aber in den Klinopyroxenen von Mt. Noorat deutlich höher. Die Ergebnisse der Strukturuntersuchungen zeigen-wie auch die chemischen Daten-, daß die genannten Equilibrationsdrucke für die Klinopyroxene von Mt. Noorat niedriger waren als für die von Mt. Leura.

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13.
Summary A linear algebraic model for the sequence-independent calculation of pyroxene components of microprobe analyses is presented. Assuming ideal stoichiometry, the theoretical Fe3+ is obtained by using charge balance criteria. The calculation of 11 linearly-independent endmember parameters (Jd, Ac, Ur, TiTs, CaTs, FeTs, CrTs, Pm, Fs, En, Wo) in conjunction with a rigorous mass balance enables the appreciation of the stoichiometry and the endmember definition. The presented method offers a normalized comparison base for a wide spectrum of pyroxene analyses. On the basis of the 11 linearly-independent endmember parameters other common pyroxene components (e.g. Di, Hd, Jh, FeATs, CrATs, MgTs, Fe2+Ts) may be calculated using exchange reactions.
Die Berechnung von Pyroxen-Endgliedern mit Methoden der Linearen Algebra
Zusammenfassung Unter Verwendung von Methoden der Linearen Algebra wird eine reihenfolgenunabhängige Berechnung von Pyroxen-Endgliedern aus Mikrosondenanalysen vorgestellt. Die Annahme idealer Stöchiometrie ermöglicht die Bestimmung des theoretischen Fe3+ aus einer Ladungsbilanz. Die Berechnung von 11 linear-unabhängigen Pyroxen-Endgliedern (Jd, Ac, Ur, TiTs, CaTs, FeTs, CrTs, Pm, Fs, En, Wo) erfolgt unter einer strengen Massenbilanz und gewährleistet eine theoretische Auswertung der auferlegten Bedingungen über die Stöchiometrie und die Endgliederdefinition. Darüber hinaus stellt diese Methode eine normierte Vergleichsbasis für ein breites Spektrum von Pyroxenanalysen dar. Ausgehend von den 11 linear-unabhängigen Endgliedern können weitere in der Natur auftretende Pyroxen-Endglieder wie z.B. Di, Hd, Jh, FeATs, CrATs, MgTs, Fe2+ Ts mittels Austauschreaktionen berechnet werden.
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14.
Summary Amphibole analyses input to program AMPHTAB (optionally with H2O, F, Cl, minor elements and one or both of Fe2O3, FeO), are output in conventional column tables, with formula units, complete IMA names, and extensive messages indicating the quality of each analysis. AMPHTAB accepts data-files ranging from a single amphibole analysis to (in principle) unlimited batched data-e.g., multiple analyses from each of numerous probe sections. Options are provided to reallocate total Fe in probe data between Fe3 and Fe2, to allow for common analytical problems (e.g., low H2O values), and to enable the number of oxygens in the formula unit to be either preset or assigned automatically. Results for 57 probe analyses are compared with an unpublished BASIC program, which uses a different Fe-reallocation method. Three-quarters of the IMA names resulting from the two programs are essentially identical, despite somewhat different estimated formula units. The remainder are borderline cases, where incidental changes in formula units effect disproportionate differences in name.
Ein FORTRAN-Programm zum tabellieren und benennen von amphibolanalysen entsprechend dem Schema der International Mineralogical Association
Zusammenfassung In das Programm eingegebene Amphibolanalysen (wahlweise mit H2O, F, Cl, Spurenelementen und Fe2O3, und/oder FeO), werden in Form herkömmlicher Spaltentabellen mit den Formeleinheiten, vollständigen IMA-Namen und ausführlichen Bemerkungen bezüglich der Analysenqualität ausgegeben. Das AMPHTAB-Programm verarbeitet Datensätze von einer einzigen Amphibolanalyse bis zu (im Prinzip) unbegrenzten Datenblöcken; z. B. Mehrfachanalysen eines Probenabschnittes von mehreren. Es sind die Möglichkeiten vorgesehen, das Gesamteisen in einer Analyse in die Fe3 und Fe2-Anteile umzurechnen, allgemeine analytische Probleme (z. B. niedrige H2O-Gehalte) zu lösen und die Anzahl der Sauerstoffatome in der Formeleinheit entweder vorzugeben oder automatisch setzen zu lassen. Die Resultate von 57 Mikrosonden-Analysen sind mit einem unveröffentlichten BASICProgramm, das eine andere Methode zur Aufteilung des Fe-Gehaltes benutzt, verglichen worden. Drei Viertel der von den beiden Programmen vorgeschlagenen Mineralnamen sind identisch, trotz einiger unterschiedlich berechneter Formeleinheiten. Die übrigen 25% sind Grenzfälle, bei denen zufällige Veränderungen in den Formeleinheiten unverhältnismäßige Unterschiede in der Benennung bewirkten.
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15.
Summary The iron environment and oxidation state has been determined by XANES spectroscopy in a montmorillonite sample from Gola del Furlo (Marche, Italy). A comparison with the XANES spectra of Fe2– in a natural hematite from Elba (Italy) and of Fe 21 in a synthetic Fe[C03] (the fine structures in the spectra of which have also been clarified in detail on the basis of the known crystal structures) permits recognizing that in this sheet silicate Fe is mostly in the trivalent oxidation state and in a distorted octahedral coordination. Mössbauer spectroscopy confirms the XANES assignment, but it also shows that minor octahedral Fee+ is present besides the predominant octahedral Fe3—.
Zusammenfassung Synchroton Radiation XANES und Mössbauer-Studien zur Vertielung des Eisens im Montmorillonit aus Gola del Furlo(Marche, Italien) Die Verteilung und die Oxidationsstufe des Eisens eines Montmorillonites aus Gola del Furlo (Marche, Italien) wurden untersucht. Ein Vergleich der XANES Spektren dieses Schichtsilikates mit denen von FeFe3+ eines natürlichen Hämatites von Elba (Italien) und von Fe2+ eines synthetischen Fe[C03], wobei die Details der Spektren auf Grund der Kenntnis der bekannten Kristallstruktur geklärt werden konnten, zeigt, daß Eisen großteils in dreiwertiger Form und in verzerrter oktaedrischer Koordination vorliegt. Mössbauer-Studien bestätigen die Ergebnisse der XANES Untersuchungen, zeigen aber auch, daß untergeordnet Fe e+ an Stelle von Fe3+ in der oktaedrischen Position eingebaut wird.
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16.
Summary The high-alumina metapelites and the orthogneisses of the lower tectonic unit of East Rhodope underwent high P/T metamorphism followed by partial reequilibration during decompression under epidote-amphibolite/amphibolite facies to greenschist facies conditions. The high P/T mineral paragenesis in the orthogneisses is: quartz + albite + microcline + phengite (Simax = 7 atoms p.f.u.) + biotite and in the high alumina metapelites: garnet + chloritoid + chlorite + phengite (Simax. = 6.85 atoms p.f u.) + paragonite + quartz. Pressures between 14 and 15.5 kbar, for Tmin = 550°C, are estimated for the high P/T metamorphism. During continuing uplift, staurolite + chlorite, staurolite + biotite and finally andalusite + Fe-ripidolite are grown at the expense of chloritoid in metapelites, while in the orthogneisses oligoclase, still coexisting with albite, is formed; in both rock types the Si content of white K-mica decreases considerably from almost pure phengite to pure muscovite.
Hochdruck-Metamorphose in Gneisen und pelitischen Schiefern der östlichen RhodopeZone, Nord-Griechenland
Zusammenfassung Die Aluminium-reichen Metapelite und die Orthogneise der unteren tektonischen Einheit der östlichen Rhodope-Zone wurde unter hohen Drucken und Temperaturen metamorphosiert. Darauf folgte eine teilweise Reequilibration unter Druck-Entlastung bei Bedingungen der Epidot-Amphibolit/Amphibolit bis Grünschiefer Fazies. Die Hoch-P/T Mineral-Assoziation in den Orthogneisen besteht aus: Quarz + Albit + Mikroklin + Phengit (Simax = 7 atoms p.f.u.) + Biotit und in den Aluminium-reichen Metapeliten: Granat + Chloritoid + Chlorit + Phengit (Simax = 6.85 atoms p.f.u.) + Paragonit + Quarz. Drucke zwischen 14 and 15.5 kbar für Tmin = 550°C wurden für die Hoch- P/T Metamorphose berechnet. Während andauernder Anhebung bildeten sich Staurolit + Chlorit, Staurolit + Biotit und schließlich Andalusit + Fe-Ripidolit auf Kosten von Chloritoid in den Metapeliten, während in den Orthogneisen Oligoklas der noch mit Albit koexistiert, gebildet wurde; in beiden Gesteinstypen nimmt der Si-Gehalt heller Kaliglimmer von fast reinem Phengit bis zu reinem Muskowit ab.
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17.
Summary Room-temperature Mössbauer spectra of five iron-bearing tourmalines were measured and analyzed. The Fe2+/Fe3+ ratio and the iron occupancy of the Y and Z positions could be assigned to all samples, with the help of two previously well characterized samples, from Mexico and Madagascar. Ferric or ferrous ions or both partially occupy the Z as well as the Y octahedra. This fact of observation is interpreted as the chemical response, during crystal growth, to the requirement of size matching for the edge-sharing Y and Z oxygen octahedra. It accounts for the inexistence of solid solution between the Mg and (Li, Al) tourmalines.
Die Verteilung von Fe2+ und Fe3+ in eisenhaltigen Turmalinen: Eine Mössbauer-Untersuchung
Zusammenfassung Mössbauer-Spektren von fünf eisenhaltigen Turmalinen wurden gemessen und analysiert. Das Verhältnis Fe2+/Fe3+ und die Eisenverteilung konnten mit Hilfe von zwei gut identifizierten Turmalin-Kristallen von Mexiko und Madagascar für die Y-und Z-Lagen aller Exemplare bestimmt werden. Zweiwertiges sowie dreiwertiges Eisen findet sich sowohl in der Z-als auch in der Y-Lage. Da sich die Y-und Z-Oktaeder in einer gemeinsamen Kante treffen, wird diese Beobachtung als chemische Antwort des Kristalles auf die erforderte Größenanpassung der Y-und Z-Oktaeder während seines Wachstums erklärt. Die Abwesenheit der festen Lösung zwischen Dravit und Elbait kann somit erklärt werden.

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18.
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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19.
Summary The sediment-hosted exhalative Rampura Agucha Zn-Pb-(Ag) deposit in Rajasthan, India, contains a number of oxide minerals which have been formed as a result of high-grade metamorphism. Gahnite (Zn0.66–0.75Fe0.13–0.24Mg0.06–0.13Al1.98–2.01O4) is a common minor phase in the ores and formed from breakdown of sphalerite and Al-rich silicates. Pyrophanite-ilmenite solid solution (Fe0.42–0.68Mn0.32–0.58Ti0.99–1.01O3) is very rare and occurs, intergrown with rutile, as a result of unmixing of a Ti-Fe-Mn bearing precursor mineral.Dravite-rich tourmaline with Fe/(Fe+Mg) ratios around 0.02 occurs at the hanging wall contact of the orebody with the paragneisses and is intergrown with the ore minerals. Tourmaline from the stratabound ores is distinguished from schorl-rich tourmaline of two pegmatite samples which show Fe/(Fe+Mg) ratios of 0.43 and 0.62, respectively. It is argued that dravite-rich tourmaline (or another B-rich precursor mineral) is of premetamorphic origin. This dravite-rich tourmaline recrystallized during high-grade metamorphism when the metamorphic fluid, represented by H2O-CO2±CH4-N2 inclusions, was trapped.Amphiboles, muscovites and biotites from metamorphic rocks of the deposit display radiometric39Ar/40Ar cooling ages between 788 and 909 Ma.
Dravit-reicher Turmalin und Oxide der metamorphen Zn-Pb-(Ag) Lagerstätte Rampura Agucha, Rajasthan, Indien
Zusammenfassung Die sedimentär-exhalative Zn-Pb-(Ag) Lagerstätte Rampura Agucha in Rajasthan, Indien, beinhaltet eine Reihe von Oxidmineralen, die infolge der hochgradigen Regional-metamorphose gebildet wurden. Gahnit (Zn0.66–0.75Fe0.13–0.24 Mg0.06–0.13Al1.98–2.01O4) ist eine häufig anzutreffende Phase, die sich aus Sphalerit und Al-reichen Silikatphasen gebildet hat. Pyrophanit-Ilmenit (Fe0.42–0.68Mn0.32–0.58 T0.99–1.01O3) ist sehr selten und bildet, aufgrund der Entmischung eines Ti-Fe-Mn hältigen Vorläuferminerals, Verwachsungen mit Rutil.Dravit-reicher Turmalin mit einem Fe/(Fe+Mg) Verhältnis um 0.02 bildete sich gleichzeitig mit den Sulfidmineralen am Kontakt des Erzkörpers mit den hangenden Paragneisen der Lagerstätte. Dieser Turmalin unterscheidet sich klar von Schörlreichem Turmalin mit Fe/(Fe+Mg) Verhältnissen von 0.43 und 0.62 von zwei Pegmatiten. Die Herkunft dieses prämetamorphen Dravit-reichen Turmalins (oder dessen Vorgängerminerals) ist unklar. Dieser Turmalin rekristallisierte während der Metamorphose, wobei er das metamorphe H2O-CO2±CH4-N2-Fluid in Form von primären Einschlüssen einschloß.Amphibol, Muskowit und Biotit wurden mittels39Ar/40Ar-Methode datiert und liefern radiometrische Abkühlungsalter zwischen 788 und 909 Ma.

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20.
Summary Low grade metasediments from the Zarouchla Group of the Phyllite-Quartzite series in northern Peloponnesus have been investigated. Mineralogically, there is a clear distinction between the lowermost and the overlying formations. Rocks of the former contain characteristic minerals such as chloritoid or garnet whereas the other formations contain the assemblage muscovite + chlorite + qz ± paragonite ± paragonite/muscovite. Illite crystallinity values are low to middle anchizone in the uppermost formation and increase progressively through upper anchizone values in the intermediate formations, reaching low epizone values in the lowermost formation. Pumpellyite-actinolite facies metabasic rocks are sandwiched between metaclastites with upper anchizone or anchizone-epizone illite crystallinity values; and chloritoid bearing quartzites with low epizone illite crystallinity values. Although geothermometric data obtained from metasediments of the lowermost formation do not support a simple burial-related pattern of metamorphism, illite crystallinity data point to a progressive increase in metamorphic grade with stratigraphic depth.
Chemische Mineralogie und Illitkristallinität in niedriggradigen Metasedimenten, Zarouchla, Gruppe, nördlicher Peleponnes, Griechenland
Zusammenfassung In Metasedimenten niedrigen Metamorphosegrades aus der Zarouchla Gruppe der Phyllit-Quarzit-Serien im nördlichen Peleponnes bestehen klare mineralogische Unterschiede zwischen der tiefsten und den darüber-liegenden Formationen. Gesteine der ersteren enthalten als charakteristische Minerale Chloritoid oder Granat, während die darüberliegenden Formationen weithin durch die Paragenese Muskovit + Chlorit + Quarz + Paragonit + Paragonit/Muskovit gekennzeichnet werden. Die Werte der Illit-Kristallinität entsprechen in der obersten Formation der unteren bis mittleren Anchizone und nehmen graduell zu: Werte der oberen Anchizone wurden in den dazwischenliegenden Formationen registriert um schließlich Werte der unteren Epizone zu erreichen. Metabasite in Pumpellyit-Aktinolith-Fazies treten zwischen Metaklastiten mit Illit-Kristallinitätwerten der oberen Anchizone oder des Bereiches Anchizone-Epizone und chloritoid-führenden Quarziten mit Illit-Kristallinität der niedrigen Epizone auf. Obwohl geothermometrische Daten, die von Metasedimenten der untersten Formation gewonnen wurden nicht ein einfaches Schema der Überlagerungs-Metamorphose unterstützen, weist die Illit-Kristallinität doch auf eine progressive Zunahme des metamorphen Grades mit stratigraphischer Tiefe hin.

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