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1.
Summary A detailed crystal-chemical study of clinopyroxenes from the peridotite-pyroxenite association from Zabargad Island (Red Sea) has been carried out to decline the intercrystalline relationships in mantle-derived clinopyroxenes equilibrated at low pressure conditions (plagioclase facies:Pl-Cpx).Pl-Cpx typically show larger cell volume (>437 °A3) compared with those from spinel and garnet-spinel peridotite nodules (Sp-Cpx). The larger cell volume is mainly achieved through higher Mgm, and louver AlVI occupancies, which strongly increase the M l volume. Concurrently, overcharging on the O3 oxygens due te, the high CaM2 ( 0.828 atoms per formula unit, a.f.u.) and low NaM2 (< 0.037 a.f.u.) occupancies requires lengthening of T-0 distances and increase of the T volume. Consequently: i) for the saine M 1 volume,Pl-Cpx have larger cell volume compared withSp-Cpx; ii) for a given trivalent cations (R3+) content in M1, AlIV is higher inPl-Cpx than inSp-Cpx. Plots of cell volume vs Ml volume and of M1-O2 vs T-Onbr bond lengths are a simple way to illustrate the complex intracrystalline relationships which control (Ca Na)M2, (Si AlIV)T and (Mg R3+)M1 substitutions, and thus permit sensitive qualitative discrimination of the pressure regimes of equilibration of mantle clinopyroxenes.
Klinopyroxene aus Plagioklas-Peridotiten der Insel Zabargad (Rotes Meer) und Verqleich zwischen Hoch- und Tiefdruck-Klinopyroxenen des Mantels
Zusammenfassung Klinopyroxene aus der Peridotit-Pyroxenit-Assoziation der Insel Zabargad (Rotes Meer) wurden eingehend kristallchemisch untersucht, um die inter-kristallinen Bezie-hungen in aus dem Mantel stammenden Klinopyroxenen zu definieren, die unter niedrigem Druck (Plagioklas-Fazies,PI-Cpx) equilibriert wurden.PI-Cpx zeigen typisch ein größeres Zellvolumen (>437 Å3) im Vergleich zu jenen aus Knollen von Spinell- und Granat-Spinell-Peridotiten (Sp-Cpx). Das größere Zellvolumen wird hauptsächlich durch größere MgM1- und kleinere AlVI-Besetzungen erreicht, welche das M1-Volumen stark erhöhen. Gleichlaufend verlangt ein Ladungsüberschuß an den O3-Sauerstoffen durch hohe CaM2-Besetzungen (> 0,828 Atome pro Formeleinheit) und niedrige NaM2-Besetzungen ( 0,037 Atome pro Formeleinheit) eine Verlängerung der T-O-Abstände und ein Anwachsen des T-Volumens. Folglich haben für das gleiche M1-Volumen diePl-Cpx ein größeres Zellvolumen gegenüber denSp-Cpx, und ferner ist für einen gegebenen Gehalt an dreiwertigen Kationen (R3+) auf M1 das AlIV inPI-Cpx höher als inSp-Cpx. Diagramme von Zellvolumen gegen Volumen von M1, sowie von M1-O2 gegen T-Onbr sind ein einfaches Mittel, um die komplexen interkristallinen Beziehungen aufzuzeigen, welche die Substitutionen (Ca Na)M2, (Si AIIV)T und (Mg R3+)M1 beherrschen, sie erlauben eine empfindliche qualitative Unterscheidung der Druckverhältnisse bei der Equilibrierung von Klinopyroxenen aus dem Mantel.

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2.
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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3.
Summary The possibility of applying X-ray single crystal techniques to minerals pertaining to rocks experimentally crystallized in laboratory has been investigated as a new approach to precisely relate crystal-chemistry to pressure, temperature, fO2, and composition of the magma from which the crystal formed.A clinopyroxene from the experimental lunar basalt (74275 composition) ofGreen et al. (1975) crystallized at 12 Kb and 1320 °C, was successfully refined to an R factor of 0.041. Its structure configuration turned out to be exceptional, expecially in relation to the record low Ca(M2) occupancy (0.57 atoms per formula unit henceforth a.f.u.), but comparable with the other lunar C2/c clinopyroxene previously studied with X-ray single crystal methodology: augite 12052 (Takeda 1972 a). Comparative analysis of the two lunar clinopyroxene structures revealed their common high temperature origin and the high-pressure imprint of the experimental specimen relative to the natural one.Both lunar samples differ radically from the studied terrestrial clinopyroxenes of C2/c diopside-like structure: the main difference of lunar clinopyroxenes with respect to terrestrial analogues is the high Ally (T) (AlIV > 0.20 a.f.u.) in spite of low Ca(M2). Relative to the ideal diopside structure, Si4+ AlIV and Ca Mg + Fe2+ substitutions in T and M2 sites, respectively, turned out to be not compatible with terrestrial clinopyroxenes.
Kristallographische methoden zur untersuchung experimenteller gesteine: struktur verfeinerung von C2/c klinopyroxen aus dem experimentellen hochdruck mond-basalt 74275
Zusammenfassung Die Anwendung von Einkristallverfahren auf Minerale aus experimentell hergestellten Gesteinen wurde untersucht; sie wird als ein neuer Weg zur quantitativen Korrelation der Kristallchemie mit Druck, Temperatur, fO2 und der Zusammensetzung des Magmas, aus dem der Kristall gebildet wurde, gesehen.Die Struktur eines Klinopyroxens aus dem experimentellen Mond-Basalt (Zusammensetzung 74275) vonGreen et al. (1975), der bei 1320 °C kristallisierte, wurde mit Erfolg bis auf einen R-Faktor von 0.041 verfeinert. Es zeigte sich, daß seine Struktur-Konfiguration außergewöhnlich war, besonders im Hinblick auf die besonders niedrige Ca(M2) Besetzungsdichte (0.57 Atome pro Formeleinheit). Sie ist jedoch vergleichbar mit dem anderen lunaren C2/c Klinopyroxen der bisher mit Röntgen-Einkristallverfahren untersucht wurde, nämlich Augit 12052) (Takeda, 1972a). Vergleichsanalysen der beiden lunaren Klinopyroxen-Strukturen lassen ihre gemeinsame Hochtemperatur-Entstehung erkennen, sowie den — im Gegensatz zu der natürlichen Probe — deutlichen Einfluß hoher Drucke auf die experimentell hergestellte Probe.Beide lunare Proben unterscheiden sich deutlich von den untersuchten terrestrischen Klinopyroxenen mit Diopsid-artiger C2/c Struktur: der Hauptunterschied zwischen lunaren Klinopyroxenen und ihren terrestrischen Analogen ist der hohe AlIV (T) (AlIV > 0.20 a.f.u.) trotz niedrigem Ca(M2). Im Vergleich mit der idealen Diopsidstruktur zeigte sich daß, Si4+ AlIV und Ca Mg + Fe2+ Substitutionen an T resp. M2 Plätzen nicht kompatibel mit terrestrischen Klinopyroxenen sind.

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4.
Summary The mineral chemistry of several Pliocene alkali basaltic rocks from Burgenland and Styria (Eastern Austria) have been investigated in order to determine the evolution path of the basalt magmas prior to eruption. With their wide range of substitutions, clinopyroxenes provide the best records of the evolution history of rocks. Pyroxene phenocrysts of the investigated basalts show both concentric and sector zoning. The investigation of sector zoned crystals shows, that not only Ti, Al and Fe contents are different in different sectors but there can be significant differences also in their Cr content. This fact apparently suggests that the distribution of Cr between clinopyroxene and melt could be influenced by crystallization kinetics.The depth of crystallization and differentiation of the basalts can be estimated from Ti and Al contents of clinopyroxene phenocrysts. From a combination of data on clinopyroxene composition, compatible trace element contents and mg-values of the rocks, it is concluded, that the alkali basalts of Pauliberg and Steinberg underwent slight olivine and clinopyroxene fractionation in shallow magma chambers prior to eruption, while the nephelinite of Stradnerkogel evolved mainly through clinopyroxene fractionation under high pressure conditions, probably in the upper mantle.
Chemie der Pyroxene und Entwicklung von Alkalibasalten aus dem Burgenland und der Steiermark, Österreich
Zusammenfassung Einige pliozäne alkalibasaltische Gesteine aus dem Burgenland und der Steiermark wurden mineral-chemisch untersucht, um Aufschluß über ihre Evolution vor der Eruption zu erhalten. Klinopyroxene mit ihren vielfältigen Subtitutionsmöglichkeiten erlauben am besten eine Abschätzung der Evolution der Basalte. Pyroxen-Einsprenglinge der Basalte zeigen sowohl konzentrischen als auch sektoralen Zonarbau. Die von uns untersuchten Einsprenglinge zeigen in den verschiedenen Sektoren nicht nur unterschiedliche Gehalte an Ti, Al und Fe, sondern vielfach auch unterschiedliche Cr-Gehalte. Dies macht es wahrscheinlich, daß die Verteilung von Cr zwischen Klinopyroxen und Schmelze von der Kristallisations-Kinetik beeinflußt wird.Die Tiefe in der die Basalte kristallisierten und differenzierten kann von den Ti- und Al-Gehalten der Klinopyroxen- Einsprenglinge abgeschätzt werden. Die Zusammensetzung der Klinopyroxene im Verein mit den Gehalten an kompatiblen Spurenelementen und denmg-Werten der Gesteine erlauben den Schluß, daß die Alkalibasalte von Pauliberg und Steinberg vor ihrer Eruption eine geringfügige Olivinund Klinopyroxen-Fraktionierung in einer seichten Magmakammer erlebten. Der Nephelinit vorn Stradnerkogel hingegen erfuhr hauptsächlich eine Klinopyroxen Fraktionierung unter Hochdruck-Bedingungen, möglicherweise im oberen Erdmantel.

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5.
Summary Chemical data on clinopyroxene phenocrysts in twenty-four lava samples from the Alban Hills (Roman comagmatic region) show coexistence, within the same rock, of two core-rim evolution trends: diopside-salite and salite-diopside, respectively. The Alban volcanics can be divided in two groups depending on which type of core predominates.Geochemical mixing tests, conducted with elements showing a different degree of incompatibility, such as Ce, Sr, Th, La, Ta, and Hf, show no evidence of a mixing process which might be responsible for coexistence of both diopside and salite clinopyroxenes within the same lava.Taking into account the results of known experiments on the influence of water on clinopyroxene composition in potassium rich lavas, the reverse zoning trend observed and the consequent predominance of salite cores in some lavas are ascribed to the effect of volatiles, and particularly to water. Changes of water pressure may also be responsible for phenocryst corrosion and salitic clinopyroxene replacement by olivine, phlogopite and titaniferous magnetite.The prominent role of water in the Alban Hills magma evolution is also supported by the high fluorine content found in the Alban products, which enhances water solubility in the magmas, by the frequent occurrence of mica in the rock groundmass and, finally, by the explosive character of Alban volcanism.
Zusammenfassung Die Ergebnisse chemischer Analysen von Klinopyroxen in vierundzwanzig Lavaproben aus den Albaner Bergen (Römische Komagmatische Region) zeigen die Koexistenz von zwei Kern-Rand-Entwicklungstendenzen: Diopsid-Salit und Salit-Diopsid. Die Vulkanite können auf Grund der Zusammensetzung der Kerne in zwei Gruppen unterteilt werden.Mit Elementen verschiedener Inkompatibilität, wie Ce, Sr, Th, La, Ta und Hf, ausgeführte Mischversuche geben keinen Hinweis dafür, daß ein Mischungsprozeß für die Koexistenz von Diopsid und Salit in derselben Lava verantwortlich sei.In Anbetracht der Ergebnisse von Experimenten über den Einfluß von H2O auf die Klinopyroxen-Zusammensetzung in K-reichen Laven, werden die beobachtete Zonierung und die daraus folgende Dominanz von Salit-Kernen in bestimmten Lavatypen der Wirkung von volatilen Bestandteilen, besonders Wasser, zugeschrieben. änderungen des H2O-Drucks können für Phenokristall-Korrosion und Verdrängung der salitischen Klinopyroxene durch Olivin, Phlogopit und Titanomagnetit verantwortlich sein.Die entscheidende Rolle des Wassers in der Entwicklung des Magmas stimmt mit dem hohen Fluor-Gehalt der Produkte, der die H2O-Löslichkeit in Magmen erhöht, mit der Häufigkeit des Glimmers in der Grundmasse der Gesteine und mit der explosiven Natur des Vulkanismus im Untersuchungsgebiet überein.
Zur Chemie der Klinopyroxene in den Kali-reichen Gesteinen der Albaner Berge
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6.
Summary Ultramafic xenoliths from the basaltic tuff of Kapfenstein (Graz Basin) are mainly protogranular and protogranular- to- porphyroclastic spinel lherzolites. In addition to these common rocks, a coarse-grained spinel harzburgite and a heterogeneous spinel peridotite consisting of a clinopyroxene-poor harzburgite and a clinopyroxene-rich lherzolite have been found. Interstitial amphiboles (pargasite and kaersutite) are present in most xenoliths. The magmatic activity which brought these xenoliths to the surface is part of the Plio-Pleistocene extension-related alkali basalt volcanism which took place in the Carpatho-Pannonian Region, post-dating the subduction-related calc-alkaline volcanism which formed the Inner Carpathian arc.Mineralogical and bulk geochemical data for Kapfenstein xenoliths are similar to those for other sub-continental shallow mantle xenolith suites. Correlation diagrams for major and trace elements indicate that their chemical variations are related to different degrees of partial melting due to the extraction of mafic melts. Rare earth element (REE) patterns of separated clinopyroxenes from the xenoliths are generally light rare earth element (LREE)-depleted, although LREE-enriched and more complex patterns have also been found.87Sr/86Sr and143Nd/.144Nd isotopic ratios of separated clinopyroxenes vary between 0.70193 and 0.70330 (Sr, = – 36.4 to –17.0) and 0.512824 and 0.513589 (NdNd = 4.2 to 18.l), respectively. The highest87Sr/86Sr and lowest1443Nd/144Nd.Nd ratios occur in those samples which have the most refractory character and also have the most unusual REE patterns. REE determined by ion microprobe on separated interstitial amphibole grains indicate equilibrium with the host peridotite in most of the xenoliths but disequilibirum conditions have been observed, including some extreme LREE enrichments.Striking textural and some geochemical and isotope geochemical similarities have been recognised between Kapfenstein xenoliths and those from the Eastern Transylvanian Basin, both of which are situated on the edges of the diapiric upwelling located in the central part of the Pannonian Basin. The deformation, depletion and enrichment processes which occurred in these two areas are thought to be similar. The LREE-enriched interstitial amphiboles and the presence of cross-cutting amphibole veins suggest that the shallow depleted lithospheric mantle beneath the Graz Basin has been affected by metasomatising events related to the mafic alkaline host magmas rather than by subduction-related fluids or melts.
Spinel-peridotit Xenolithe von Kapfenstein (Grazer Becken, Ostösterreich): Eine geochemische und petrologische Studie
Zusammenfassung Die ultramafischen Xenolithe aus dem Basaltuff von Kapfenstein (Grazer Becken) bestehen großteils aus protogranularem und porphyroklastischem Spinell-Lherzolith. Abgesehen von diesen weitverbreiteten Gesteinen wurden auch ein grobköringer Spinell-Harzburgit und ein heterogener Spinell-Peridotit, der aus einem Klinopyroxen-armen Harzburgit und einem Klinopyroxen-reichen Lherzolith besteht, gefunden. Interstitielle Amphibole (Pargasit und Kaersutit) sind in den meisten Xenolithen vorhanden. Die magmatischen Prozesse, die diese Xenolithe an die Erdoberfläche befördeten, stehen mit dem mit Extension assoziierten Alkali-Basalt-Vulkanismus, der während des Pliozän/ Pleistozäns dem durch Subduktion ausgelösten Kalk-alkalischen Vulkanismus des inneren Karpathenbogens folgte, in Zusammenhang.Die mineralogischen und geochemischen Vollanalysen der Kapfensteiner Xenolithe sind mit den Daten von anderen Gruppen von subkontinentalen Xenolithen des oberen Mantels vergleichbar. Korrelationsdiagramme für Haupt- und Spurenelemente zeigen, daß die chemische Variation auf verschiedene Grade von Teilschmelzbildung zurück-zuführen ist. Die Verteilungsmuster der Seltenen Erden in Klinopyroxenen der Xenolithe sind generall LREE-verarmt, aber LREE angereichte und kompliziertere Verteilungsmuster kommen vor. Die87Sr/86Sr und143Nd/144Nd Isotopenverhältnisse der Klinopyroxene schwanken zwischen 0.70193 und 0.70330 (Sr = von – 36.4 bis –17.0), beziechungsweise zwischen 0.512854 und 0.513589 (Nd=von –4.2 bis 18.l). Die höchsten87Sr/86Sr und niedrigsten143Nd/144Nd Isotopenverhältnisse treten in den Proben mit dem stärksten refraktären Charakter und den ungewöhnlichsten REE-Verteilungsmustern auf. Die mittels Zonensonde ermittelten Gehalte an REE der interstitiellen Amphibole deuten ein Gleichgewicht mit dem Wirt-Peridotit an, obwohl auch Anzeichen von gestörtem Gleichgewicht, unter anderem extreme Anreicherungen an LREE, beobachtet wurden.Ein Vergleich der Kapfenstein-Xenolithe mit denen aus dem östlichen Transsylvanischen Becken zeigt bemerkenswerte strukturelle und einige geochemische und isotopengeochemische Ähnlichkeiten. Beide Gegenden befinden sich am Rande des Erdmantel diapirs, im Zentrum des Pannonischen Beckens. Die Deformationen und Verarmungsund Anreicherungsprozesse, die in beiden Gebieten stattfanden, sind vergleichbar. Die an LREE angereicherten interstitiellen Amphibole und das Auftreten von diskordanten Amphibolgängen legen nahe, daß der obere verarmte lithosphärische Mantel unter dem Grazer Becken von, mit den mafischen alkalischen Grund-Magmen verwandten, metasomatischen Prozessen erfaßt worden ist, und nicht von mit Subduktion assoziierten Flüssigkeiten oder Schmelzen.

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7.
Summary Chemical compositions of orthopyroxene and clinopyroxene from the Jinchuan ultramafic intrusion have been obtained by electron microprobe analysis. The Mg number (MgO/(MgO + FeO)) for both pyroxenes falls within narrow ranges, 82–87 for clinopyroxene and 81–85.5 for orthopyroxene, suggesting limited magma differentiation in regard to the present igneous body. The Al2O3 content ranges from 2.44 wt.% to 4.43 wt.% and increases with decreasing Mg of the pyroxenes, i.e., with the more evolved magma. This is attributed to the relatively greater effects of Al2O3, TiO2, Cr2O3 and Fe2O3 than that of SiO2 on pyroxene crystallization.Negative linear relationships between Ti4+ and Si4+, and Al3+ and Si4+ characterize the pyroxenes. In clinopyroxene, regression of Si4+ versus Al3+ results in a straight line with a slope of –1.012, indicating that the decrease of Si4+ in the crystal structure is matched by an increase only in tetrahedral Al3+; octahedral Al3+ has remained relatively constant. The negative linear relationship between Ti4+ and Si4+ in clinopyroxene reflects either a greater tendency of Ti4+ to occupy octahedral sites than Al3+, or that replacement of Al3+ for Si4+ demands a more efficient charge balance. The scatter in plots of Ti4+ versus Si4+ for orthopyroxene indicates that charge balance is not as critical as structure symmetry.The crystallization temperature of pyroxene is calculated to be 1108–1229°C usingWood andBanno's (1973) two pyroxene thermometer, and is within 40°C of that calculated fromWells's (1977) thermometer. The distribution coefficient (Kd) for Mg2+ and Fe2+ between clinopyroxene and orthopyroxene is estimated to be 0.86, which is higher than that of the other intrusions and lower than that of mantle nodules, but still falls within their Kd-1/T trend. This suggests that the Kd value of pyroxene is controlled mainly by temperature.
Mineralchemie der Pyroxene der Jinchuan-Intrusion, China
Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Orthopyroxenen und Klinopyroxenen aus der ultramafischen Jinchuan Intrusion wurden mit der Mikrosonde bestimmt. Die Mg-Zahl (MgO/(MgO + FeO)) beider Pyroxene liegt innerhalb enger Grenzen, 82–87 für Klinopyroxen und 81–85.5 für Orthopyroxen. Dies weist auf beschränkte magmatische Differentiation der Intrusion hin. Der Al2O3-Gehalt liegt zwischen 2.44 Gew.%. und 4.43 Gew.%. und nimmt mit der abnehmenden Mg-Zahl der Pyroxene ab, d.h. mit dem mehr entwickelten Magma. Dies wird damit erklärt, daß Al2O3, TiO2, Cr2O3 und Fe2O3 einen größeren Einfluß auf die Kristallisation der Pyroxene ausüben als SiO2.Die Pyroxene werden durch negative lineare Beziehungen zwischen Ti4+ und Si4+, sowie Al3+ und Si4+ charakterisiert. In Klinopyroxenen resultiert die Regression von Si4+ gegen Al3+ in einer geraden Linie mit einer Neigung von –1.012. Dies weist darauf hin, daß die Abnahme der Si4+ Gehalte in die Kristallstruktur durch Zunahme von ausschliesslich tetraedrischem Al3+ kompensiert wird; oktaedrisches Al3+ ist relativ konstant geblieben. Die negative lineare Beziehung zwischen Ti4+ und Si4+ in Klinopyroxenen geht entweder auf eine stärkere Tendenz des Ti4O2, oktaedrische Plätze zu besetzen zurück, oder darauf daß ein Ersatz von Al3+ für Si4+ einen effizienteren Ladungsausgleich verlangt. Die unregelmäßige Verteilung der Plots von Ti4+ gegen Si4+ in Orthopyroxenen läßt erkennen, daß Ladungsausgleich hier nicht so kritisch ist wie die Symmetrie der Struktur.Die Kristallisationstemperatur der Pyroxene wurde mit dem Zwei Pyroxenthermometer nachWood undBanno (1973) mit 1108–1229°C bestimmt. Diese Werte liegen innerhalb von 40°C des vonWells (1977) berechneten. Der Verteilungskoeffizient (Kd) für Mg2+ und Fe2+ zwischen Klinopyroxen und Orthopyroxen wird auf 0.86 berechnet; das ist höher als der aus anderen Intrusionen und niedriger als der von Mantelxenolithen, fällt aber immer noch innerhalb des Kd-1/T Trends derselben. Dies legt den Gedanken nahe, daß der Kd Wert der Pyroxene hauptsächlich durch Temperatur bestimmt wird.

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8.
Summary The structural changes occurring in the clinopyroxenes with composition Di100, Di90En10 and Di80En20, due to the Ca-Mg substitution in the M2 site, have been studied. Evidence is given that with increasing Mg content a small percentage of the atoms converts from the M2 position to a new M2 position which is solely occupied by Mg. The maximum conversion of M2 to M2 found in this study is 7%. The closest parallel to the M2 geometry is found in the ZnSiO3 pyroxene (C2/c). The presence of this new site causes significant changes in the tetrahedral configuration, because the M2 atoms are not bonded to 03. The intermediate compositions, Di90En10 and Di80En20, may be thought of as the coexistence of two structural models: diopside and ZnSiO3 pyroxene (C2/c).
Kristallstrukturen Ca-reicher Klinopyroxene der CaMgSi2O6-Mg2Si2O6-Reihe
Zusammenfassung Es wurden die strukturellen Änderungen von Klinopyroxenen der Zusammensetzungen Di100, Di90En10 und Di80En20, die durch den Mg-Ersatz für Ca verursacht werden, untersucht. Es zeigt sich, daß mit steigendem Mg-Gehalt ein kleiner Teil der Atome der M2-Position zu einer neuen M2-Position wechselt; diese wird ausschließlich durch Mg besetzt. Der größte in dieser Arbeit gefundene Übergang von M2 nach M2 beträgt ca. 7%. Die stärksten Parallelen zur Geometrie um M2 werden im Pyroxen ZnSiO3 (C2/c) gefunden. Die Besetzung dieser neuen Position verursacht bedeutende Änderungen im Tetraederverband, da die M2-Atome nicht an O3 gebunden sind. Die Pyroxenstrukturen mit den intermediären Zusammensetzungen Di90En10 und Di80En20 können als Überlagerung zweier Modelle betrachtet werden: Diopsid und ZnSiO3-Pyroxen (C2/c).
Abbreviations En Enstatite - Di Diopside - Hd Hedenbergite - Fs Ferrosilite - ClEn Clinoenstatite - Di100 pure diopside - Di90 Di90En10 (mol.-%) - Di80 Di80En20 - brg bridging With 6 Figures  相似文献   

9.
Summary Rare-element pegmatites within the Proterozoic Olary Block are of the berylcolumbite-phosphate type and probably related to the crystallisation of syn- to posttectonic peraluminous, S-type granitoids. The pegmatites are typically zoned and possess an inner quartz core, or a series of cores, an asymmetrical intermediate zone of coarse-grained muscovite, quartz, microcline and minor plagioclase, and an outer border zone of fine- to medium-grained microcline, quartz, plagioclase and muscovite. The zones contain abundant beryl and F-apatite, with additional species such as tourmaline, ferrocolumbite, samarskite, Nb-rutile and triplite-zwieselite nodules. These rare-element minerals occur preferentially at the contact between the intermediate zone and the quartz core. Hydrothermal alteration of triplite-zwieselite led to the development of secondary, microcrystalline bermanite, leucophosphite and phosphoferrite-kryzhanovskite. Paragenetic relationships of these phosphates suggest a sequence of hydrothermal transformations in an oxidising, low-temperature environment (< 250°C). A prominent feature of this succession is the decrease in Mg and Ca, and an increase in Fe3+/Fe2+, Mn3+/Mn2+, and H2O. High aHF, low pH and Al mobility occurred during the development of the secondary phosphates as shown by associated fluorite, sellaite and thomsenolite/pachnolite. Increasing Ca activities at a late hydrothermal stage led to the replacement of prexisting triplitezwieselite by additional F-apatite. Finally, weathering-related cyrilovite, lipscombite and crandallite-group minerals were formed by percolating meteoric waters under increasing fo 2
Petrogenese von Seltenelementpegmatiten im Olary Block, Südaustralien, Teil 1. Mineralogie und chemische Entwicklung
Zusammenfassung Seltenelementpegmatite im Proterozoischen Olary Block sind vom Beryl-Columbit-Phosphat Typ und stehen wahrscheinlich mit der Kristallisation von syn- bis spättektonischen, peraluminen, S-Typ Graniten in Verbindung. Die Pegmatite sind zoniert und besitzen einen inneren Quarzkern, oder eine Reihe von Kernen, eine asymmetrische Zwischenzone aus grobkörnigem Muskovit, Quarz, Mikroklin und Plagioklas, und eine äussere Randzone aus fein- bis mittelkörnigem Mikroklin, Quarz, Plagioklas und Muskovit. Die Zonen enthalten häufig Beryll, Fluorapatit, Turmalin, Ferrocolumbit, Samarskit, Niobrutil und Triplit-Zwieselit Nester. Diese Seltenelement Minerale finden sich überweigend am Kontakt der Zwischenzone und dem Quarzkern. Hydrothermale Alteration des Triplit-Zwieselit führte zu der Bildung von sekundärem, mikrokristallinen Bermanit, Leukophosphit und Phosphoferrit-Kryzhanovskit. Paragenetische Beziehungen dieser Phosphate weisen auf eine Abfolge von hydrothermalen Umwandlungen in einem oxidierenden, niedrig-Temperatur Milieu hin. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Abfolge ist eine Abnahme von Mg und Ca und eine Zunahme von Fe3+/Fe2+, Mn3+/Mn2+ und H2O. Die Assoziation mit Fluorit, Sellait und Thomsenolit/Pachnolit zeigt hohen aHF, geringen pH and Al Mobilität während der Bildung der sekundären Phosphate an. Während des hydrothermalen Endstadiums führten erhöhte Ca Aktivitäten zu der Verdrängung von bereits vorhandenem TriplitZwieselit durch zusätzlichen Fluorapatit. Schliesslich wurden während der Verwitterung Cyrilovit, Lipscombit und Crandallit-Minerale durch meteorische Wässer unter erhöhtem fO 2 gebildet.
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10.
Summary The crystal-chemistry of clinopyroxene from a suite of Sunda arc volcanic rocks was investigated by X-ray structure refinement and microprobe analysis. Relationships with clinopyroxene from volcanic rocks of the intraplate environment were highlighted.Sunda clinopyroxenes were distinguished into two groups. The first consists of clinopyroxene from SiO2-saturated rock types and crystal rim from SiO2-undersaturated rock types, the second of crystal core from SiO2-undersaturated rock types. The crystal chemical behaviour of the two groups differs significantly, mainly in the geometrical relationships between M2 and T sites. While in the first group M2-O3 and T-O3 bond lengths shorten and lengthen respectively due to Ca and AlIV increase, in the second group in which M2 site is almost fully coordinated by Ca, -O3 bond lengths are forced to lengthen in spite of low AlIV content, in order to mantain the local charge balance around the O3 oxygens.It is noteworthy that Sunda clinopyroxene shows strong analogies with that from basaltic rocks from the Ethiopian plateau and K-rich lavas from the Roman Province respectively, reflecting similarities between the composition and mineralogical assemblages of the host rocks, although they all came from different tectonic environments. A relationship between intracrystalline Mg-Fe 2+ disorder and the explosive character of the volcanism is demonstrated.
Kristallchemie von Klinopyroxenen aus Gesteinen des Vulkanbogens der Sunda-Inseln
Zusammenfassung Die Kristallchemie von Klinopyroxenen aus einer Serie von vulkanischen Gesteinen des Sunda-Bogens wurde mit Röntgen-Strukturverfeinerungen und Mikrosonden-analysen untersucht. Beziehungen zu Klinopyroxenen vulkanischer Gesteine aus intra-Plattenpositionen werden beleuchtet. Die Sunda-Klinopyroxene wurden in zwei Gruppen eingeteilt. Die erste umfaßt Klinopyroxene SiO2-gesättigter Gesteinstypen und Kristallsäume SiO2-untersättigter Gesteinstypen, die zweite Kristallkerne SiO2-untersättigter Gesteinstypen. Das kristallchemische Verhalten der beiden Gruppen unterscheidet sich beträchtlich, hauptsächlich in den geometrischen Beziehungen zwischen den M2 und T Positionen. Während in der ersten Gruppe die M2-O3 und T-O3 Bindungsldngen durch Zunahme von Ca und AlIV kleiner bzw. größer werden, sind in der zweiten Gruppe die T-O3 Bindungslängen trotz niedrigen AlIV Gehaltes zu einer Vergrößerung gezwungen, damit um die O3 Atome der lokale Ladungsausgleich erhalten bleibt.Es ist bemerkenswert, daß die Sunda-Klinopyroxene große Analogien zu denen aus basaltischen Gesteinen des Abessinischen Plateaus und aus K-reichen Laven sowohl der Römischen Provinz als auch des Westafrikanischen Grabens zeigen. Dies spiegelt Ähnlichkeiten zwischen Zusammensetzung und Mineralbestand der Muttergesteine wider, obwohl sie all aus tektonisch unterschiedlichen Positionen kommen.Eine Beziehung zwischen intrakristalliner Mg-Fe2+ Unordnung und dem explosiven Charakter des Vulkanismus wird aufgezeigt.
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11.
Summary Microthermometric investigations of silicate-melt inclusions and electron microprobe analyses were conducted on experimentally homogenized silicate-melt inclusions and on the host clinopyroxenes from 4 scoria samples of different layers from the Mt. Somma-Vesuvius medieval eruption (Formazione di Terzigno, 893 A.D.). The temperature of homogenization, considered the minimum trapping temperature, ranges from 1190 to 1260 ± 5 °C for all clinopyroxene-hosted silicate melt inclusions.The major and minor-element compositional trends shown by Terzigno scoria and matrix glass chemical analysis are largely compatible with fractional crystallization of clinopyroxene and Fe-Ti oxides. Sulfur contents of the homogenized silicate-melt inclusions in clinopyroxene phenocrysts compared with that in the host scoria show that S has been significantly degassed in the erupted products; whereas, Cl has about the same abundance in the inclusions and in host scoria. Fluorine is low (infrequently up to 800 ppm) in the silicate-melt inclusions compared to 2400 ppm in the bulk scoria.Electron microprobe analyses of silicate-melt inclusions show that they have primitive magma compositions (Mg# = 75-91). The composition of the host clinopyroxene phenocrysts varies from typical plinian-related (Mg#85) to non plinian related (Mg#85). The mixed source of the host clinopyroxenes and primitive nature of the silicate-melt inclusions implies that these phenocrysts, in part, may be residual and/or have a polygenetic origin. The similar variation trends of major and minor-elements between homogenized silicate-melt inclusions from the Terzigno scoria, and silicate-melt inclusions in olivine and diopside phenocrysts from plinian eruptions (Marianelli et al., 1995) suggest that the trapped inclusions represent melts similar to those that supplied the plinian and sub-plinian magma chambers. These geochemical characteristics suggest that the Vesuvius magmatic system retained a vestige of the most recent plinian event.
Primitive Silikatschmelz-Einschlüsse in Klinopyroxenen aus mittelalterlichen Schlaken der Terzigno Formation — Ein Beitrag zum besseren Verständnis der magmatischen Prozesse des Vesuvs
Zusammenfassung Mikrothermometrische Untersuchungen von Silikatschmelz-Einschlussen und EMS Analysen wurden an experimentell homogenisierten Silikatschmelz-Einschlussen und an Klinopyroxenen von vier Schlackenproben durchgeführt. Die Proben stammen aus verschiedenen Lagen der mittelalterlichen Mt. Somma-Vesuv Eruption (Terzigno Formation, 893 n. chr.). Die Homogenisierungstemperaturen, sie werden als die minimalen Einschlußtemperaturen interpretiert, reichen von 1190–1260±5 °C.Die Trends der Haupt- and Spurenelemente der Terzigno Schlacken and des MatrixGlases sind weitgehend mit fraktionierter Kristallisation von Klinopyroxen und Fe-TiOxiden kompatibel. Der Vergleich der Schwefel-Gehalte der homogenisierten Einschlüsse in den Klinopyroxen-Phdnokristallen mit denen der Schlacken zeigt, daß beträchtliche Mengen an Schwefel in den Eruptionsprodukten durch Entgasung verlorengingen. Chlor hingegen zeigt in etwa die gleiche Verteilung in den Einschlüssen und in der Wirtsschlacke. Die Fluorgehalte in den Einschlüssen (selten bis zu 800 ppm) Bind im Vergleich zu den Schlacken (2400 ppm) niedrig.EMS-Analysen der Silikatschmelz-Einschlüsse belegen eine primitive Schmelzzusammensetzung (#Mg = 75–91). Die Zusammensetzung der Klinopyroxen-Phänokristalle variiert zwischen plinianischen Typen (#Mg 85) und nicht-plinianischen (#Mg85). Die heterogene Quelle der Klinpyroxene and die primitive Natur der Einschlüsse lassen vermuten, daß die Phänokristalle residualen und/oder polygenetischen Ursprungs sind. Ähnliche Haupt- und Spurenelementtrends der untersuchten Einschlüsse mit jenen von Einschlüssen in Olivin- und Diopsid-Phänokristallen aus plinianischen Eruptionen (Marianelli et al., 1995) legen die Vermutung nahe, daß die Einschlüsse ähnliche Schmelzen repräsentieren, wie jene, die die plinianischen und die sub-plinianischen Magmenkammern versorgt haben. Diese geochemischen Charakteristika belegen, daß das magmatische System des Vesuvs eine Spur des jüngsten plinianischen Ereignisses bewahrt hat.

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12.
Summary The results of microprobe analyses of clinopyroxenes from alkaline melasyenites and layered melagabbros, produced by intra-plate magmatism of Paleocene age at Punta delle Pietre Nere, are here given and discussed.The analysed pyroxenes range from diopsidic to acmite-rich compositions.The first crystallized pyroxenes (diopside) show AlVI contents suggesting shallow depths of crystallization. In addition pyroxenes from melasyenite and those from melagabbro display different Cr contents, Al/Ti and Mg/(Mg+Fe2++Fe3+) ratios confirming their crystallization from melts produced by different parental liquids.Diopsides and salites show an overall trend towards high Al, Ti and Fe3+, suggesting that the crystallization occurred under decreasing SiO2/Al2O3 ratios and under relatively highpH2O–pO2 conditions.Pyroxenes from the Pietre Nere melasyenite show a progressive variation towards acmite rich compositions at Mg/(Mg+Fe2++Fe3+) lower than 0.5; those from the layered melagabbro, instead, show a continuous enrichment in Ca Fe3+ AlSiO6. This different behaviour is due to the co-crystallization, with the latest pyroxenes, of phases with different K/Na and Si/Al ratios.
Kristallisations-Tendenzen der Pyroxene aus Alkali-Subvulkaniten auf Punta delle Pietre Nere (Gargano, Süditalien)
Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse der Mikrosonden-Untersuchungen von Klinopyroxenen aus Alkali-Melasyeniten und schichtigen Alkali-Melagabbros, die durch Intra-plate-Magmatismus paläozenen Alters auf Punta delle Pietre Nere entstanden sind, beschrieben und erörtert.Die untersuchten Pyroxene reichen von diopsidischen bis zu Akmit-reichen Zusammensetzungen.Die zuerst kristallisierten Pyroxene (Diopsid) zeigen AlVI-Gehalte, die auf geringe Tiefe des Kristallisationsvorganges hinweisen. Dazu zeigen die Pyroxene aus dem Melasyenit und aus dem Melagabbro unterschiedliche Cr-Gehalte; die Al/Ti- und Mg/(Mg+Fe2++Fe3+)-Verhältnisse bestätigen deren Kristallisation aus Schmelzen, die aus unterschiedlichen Ursprungsmagmen stammen.Die Diopside und Salite zeigen eine einheitliche Tendenz zu hohem Al-, Ti- und Fe3+-Gehalt; dies deutet darauf hin, daß die Kristallisation unter abnehmenden SiO2/Al2O3-Verhältnissen und unter relativ hohenpH2O–pO2-Bedingungen stattfand.Die Pyroxene aus dem Punta delle Pietre Nere-Melasyenit zeigen eine zunehmende Änderung zu Akmit-reichen Zusammensetzungen bei weniger als 0,5 Mg/(Mg+Fe2++Fe3+); die Pyroxene aus dem schichtig differenzierten Melagabbro zeigen dagegen eine allmähliche Zunahme von CaFe3+AlSiO6. Dieses unterschiedliche Verhalten rührt daher, daß Mineralphasen mit unterschiedlichen K/Na- und Si/Al-Verhältnissen zugleich mit den zuletzt gebildeten Pyroxenen kristallisierten.

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13.
Summary The chemistry of amphiboles from schists, quartzofeldspathic gneisses and migmatites ranging in metamorphic grade from greenschist to amphibolite facies has been determined by electron microprobe. Intercalated amphibolites suggest that some of the rocks retrograded from the eclogite stability field; others were never metamorphosed above greenschist facies. Rocks which contain other mineralogical evidence for an original high pressure assemblage have amphiboles with high Na/K, low Fe and relatively low Ti. Other high-grade rocks contain amphibole of broadly pargasitic composition. The pargasites from more Ca-rich bulk compositions have less substitution of Na for Ca in the M4 site than do those from Ca-poor bulk compositions. A lower grade assemblage of amphiboles ranges from hornblende through actinolitic hornblende to actinolite; this is retrograde in the gneisses and migmatites, but may be prograde in the schists. In contrast, the high-grade assemblage shows almost constant high K with variable Na and quite different trends for edenite-type substitution (IVAl variation with A site occupancy) and variation ofIVAl with Fe/(Fe + Mg) and with Ti.
Chemische Zusammensetzung von Pargasit und Hornblende in niedrig- bis hoch-gradig metamorphen Gesteinen der Rhodope-Zone, Xanthi, Griechenland
Zusammenfassung Die Chemische Zusammensetzung von Amphibolen aus Schiefern, Quarz-Feldspat-Gneisen, und Migmatiten, deren metamorpher Grad von Grünschiefer- bis zur Amphibolitfazies reicht, wurde mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde bestimmt. Zwischengeschaltete Amphibolite legen die Vermutung nahe, daß einige der Gesteine durch retrograde Metamorphose aus dem Eklogit-Stabilitatsfeld hervorgegangen sind; andere jedoch hatten niemals in ihrer Entwicklung einen höheren Grad als den der Grünschie-ferfazies erreicht. Gesteine, die andere mineralogische Hinweise für eine ursprungliche Hochdruck-Paragenese führen, enthalten Amphibole mit hohem Na/K, niedrigen Eisen und relativ niedrigen Ti. Andere high-grade Gesteine enthalten Amphibol von pargasitischer Zusammensetzung. Die Pargasite aus mehr Kalzium-reichen Gesteinen zeigen geringere Substitution von Natrium für Kalzium an den M4 Plätzen als jene aus Kalzium-armen Gesteinen. Eine niedriger-gradige Paragenese von Amphibolen umfaßt Zusammensetzungen von Hornblende über aktinolitische Hornblende bis zu Aktinolit; diese ist in den Gneisen und Migmatiten retrograd, durfte in den Schiefern jedoch prograd sein. Im Gegensatz dazu zeigt die hochgradige Paragenese fast durchwegs konstant hohe Kalium-Gehalte mit variablem Natrium und einen anderen Trend für Edenit-artige Substitution (IVAl Variation mit Besetzung der A Plätze) und eine Variation vonIVAl mit Fe/(Fe + Mg) und mit Ti.

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14.
Summary Pyrochlore is present as a residual mineral within a Mesozoic-Cainozoic laterite overlying and derived from a Proterozoic carbonatite intrusion. Leaching of the A-site ions Na and Ca from the pyrochlore structure occurred during weathering and the vacant sites were subsequently occupied by Sr and Ce. In addition, leaching of strongly-bonded Nb led to B-site vacancies, which were subsequently filled by Fe3+. The pyrochlore mineral chemistry changes markedly with depth in the weathering profile and the sequence: Na-Ca pyrochlore, strontian pyrochlore, strontiopyrochlore, ceriopyrochlore, cerian strontiopyrochlore and strontian ceriopyrochlore occurs between the fresh carbonatite/laterite interface and the top of the profile. This vertical zonation in pyrochlore mineral chemistry is the result of leaching and reprecipitation processes and the associated fractionation and differential mobility of individual elements during weathering.
Variierende Zusammensetzungen in Pyrochlor in Lateriten des Mt Weld Karbonatits, West-Australien
Zusammenfassung Pyrochlor befindet sich in einem mesozoischen-känozoischen Laterit, der sich durch Verwitterung einer proterozoischen Karbonatitintrusion bildete. Das Lösen von A-Ionen, Na and Ca, aus der Pyrochlor-Struktur erfolgte während der Verwitterung; die freien Stellen wurden von Sr und Ce besetzt. Der Verlust von stark gebundenem Nb führte zu freien Stellen in der B-Position, die von F3+-Ionen besetzt wurden. Die Pyrochlor Zusammensetzung ändert sich deutlich mit der Verwitterungstiefe und entwickelt sich von der Karbonatit/Laterit-Grenze zum obersten Teil des Lateritprofils wie folgt: Na - Ca-Pyrochlor, strontian Pyrochlor, Strontiopyroehlor, Ceriopyrochlor, cerian Strontiopyrochlor bzw. strontian Ceriopyrochlor. Diese vertikale Zonierung in der Pyrochlorchemie ist das Resultat der Auslaugungs- und Wiederausfällungsprozesse während der Verwitterung und der damit verbundenen Fraktionierung und unter-schiedlichen Mobilität von einzelnen Elementen.
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15.
Al-spinels in primitive arc volcanics   总被引：1，自引：0，他引：1  
Summary Al-rich spinels (100Cr/(Cr + Al) < 5, Al2O3 > 50 wt%) are common in alpine peridotites, both terrestrial and lunar mafic and ultramafic cumulates, and in certain metamorphic rocks, but they are apparently rare in terrestrial volcanic rocks. Here we describe the occurrence of Al-rich spinel inclusions in olivine phenocrysts in island arc volcanic rocks from five new localities: Bukit Mapas (Sumatra) and eastern Bali in the Sunda arc, and Epi, Merelava, and Ambrym islands in the Vanuatu arc. More commonly, relatively Cr-rich spinels also occur as inclusions in the saine olivine phenocrysts, and it appears that the Cr-poor aluminous spinels must be in disequilibrium with the host basaltic melts. In the rocks studied, Al-rich spinels also coexist with trapped silicate glasses and highly aluminous clinopyroxene in melt inclusions in olivine. This paragenesis suggests an origin involving contamination by localized Al-rich melt pockets as opposed to a xenocrystic origin. Two mechanisms to produce this high-Al melt in basaltic magma chambers are suggested: (1) localized high-Al melt production by complete breakdown of assimilated lower crustal gabbroic rocks. In this model the high-Al melt may crystallise Al-rich spinels which are subsequently trapped as solid inclusions by phenocryst phases of the host basaltic melt or may be trapped as melt inclusions in which Al-rich spinels and Al-rich clinopyroxene crystallise as daughter phases, and (2) in congruent breakdown of amphibole in amphibole-rich cumulates in sub-arc, or sub-OIB volcano magma chambers. The latter reaction produces a melt with 20–22% of Al2O3, aluminous clinopyroxene, Al-rich spinel and olivine. Mixing between these amphibole breakdown products and host basaltic melt may occur throughout the evolution of a magmatic system, but particularly during recharge with hot magnesian basalt batches. Aluminous spinels and aluminous clinopyroxene produced during amphibole breakdown, or perhaps crystallised from aluminous melt produced in the saine reaction, are incorporated into the magma during recharge, and subsequently trapped, together with the coexisting Cr-spinels, by crystallising olivine and clinopyroxene.
Al-Spinelle in primitiven Inselbogen-Vulkaniten
Zusammenfassung Al-reiche Spinelle (100Cr/(Cr + Al) < 5, Al2O3 > 50 Gew.%) sind in alpinen Peridotiten, in terrestrischen und lunaren mafischen und ultramafischen Kumulaten und in manchen metamorphen Gesteinen weit verbreitet, aber sie scheinen in terrestrischen, vulkanischen Gesteinen selten zu sein. Wir beschreiben hier das Vorkommen von Al-reichen Spinell-Inklusionen in Olivinkristallen von Inselbogen-Vulkaniten von 5 neuen Lokalitäten: Bukit Mapas (Sumatra) und Ost-Bali im Sunda-Bogen und die Inseln Epi, Merelava und Ambrym im Vanuatu-Bogen. Relativ Cr-reiche Spinelle kommen häufiger auch als Einschlüsse in denselben Olivin-Kristallen vor, und es scheint, daß Chrom-arme Aluminiumspinelle im Ungleichgewicht mit ihren basaltischen Mutterschmelzen stehen. In den untersuchten Gesteinen kommen Al-reiche Spinelle zusammen mit Silikatgläsern und Aluminium-reichen Klinopyroxenen in Schmelzeinschlüssen in Olivinen vor. Diese Assoziation weist auf einen Ursprung hin, der Kontamination durch lokalisierte Al-reiche pockets von Schmelze involviert; dies steht im Gegensatz zu einem Ursprung als Xenokristalle. Wir schlagen zwei Mechanismen vor, die diese Aluminium-reiche Schmelze in basaltischen Magmakammern erzeugen können: (1) lokalisierte Produktion von Aluminium-reicher Schmelze durch vollkommene Auflösung von assimilierten gabbroischen Gesteinen aus der unteren Kruste. In diesem Modell kann die Aluminium-reiche Schmelze Al-reiche Spinelle kristallisieren, die dann anschließend als feste Einschlüsse von Phenokristallen in der basaltischen Mutterschmelze eingefangen werden oder als Schmelzeinschlüsse, in denen Al-reiche Spinelle und Al-reiche Klinopyroxene als Tochterphasen kristallisieren. (2) Inkongruenter Zerfall von Amphibol in Amphibol-reichen Kumulaten in Magmakammern unter Inselbögen oder unter OIB-Vulkanen. Die letztgenannte Reaktion erzeugt eine Schmelze mit ungefähr 20–22% Al2O3, Aluminium-haltigen Klinopyroxen, Al-reichen Spinell und Olivin. Mischung zwischen diesen Produkten des Zerfalls von Amphibol und basaltischer Mutterschmelze kann während der ganzen Evolution eines magmatischen Systems stattfinden, aber besonders während der Zufuhr neuer heißer Magnesium-reicher Basalte. Aluminium-haltige Spinelle und Klinopyroxene, die während des Zerfalls von Amphibol entstanden sind oder vielleicht aus einer Aluminium-haltigen Schmelze in derselben Reaktion produziert wurden, werden während der Neuzufuhr in das Magma inkorporiert und im Anschluß daran, zusammen mit den koexistierenden Cr-Spinellen, von kristallisierendem Olivin und Klinopyroxen eingefangen.

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16.
Summary A metadolerite of the ophiolites of the Northern Apennines (Vignola, Panaro Valley, near Modena, Italy) behaves as ocean-floor tholeiites when Ti, P, Zr, Cr, Y and Nb are considered. However, it deviates from typical oceanic tholeiites in that(1) it contains primary alkali amphiboles, (2) its clinopyroxenes plot in the diagram TiO2–MnO–Na2O not in the fields of the ocean-floor basalts, and (3) the calculated uranium content of the liquid in equilibrium with its magmatic minerals is similar to the one reported for alkali basalts.These results put constraints on the generalized significance attributed to the ophiolites of the Northern Apennines, i. e. not all of them were generated at spreading ridges similar to the normal ridge segments of the present-day ocean-floors, as has been generally accepted by now.The metamorphic parageneses indicate that the rock underwent low-pressure transformations, probably in oceanic environment, followed by recrystallizations at higher pressure, reasonably in concomitance with an orogenesis.
Klinopyroxene und Amphibole in einem Metadolerit aus dem Nördlichen Apennin. Folgerungen für die paläogeographische Stellung der Ophiolithe
Zusammenfassung Ein Metadolerit aus den Ophiolithen des Nördlichen Apennins (Vignola im Panaro-Tal bei Modena, Italien) entspricht in den Gehalten an Ti, P, Zr, Cr, Y und Nb den Tholeiiten der Ozeanböden. Er weicht hingegen von typischen ozeanischen Tholeiiten dadurch ab, daß er 1. primäre Alkaliamphibole enthält, daß 2. seine Klinopyroxene im Diagramm TiO2–MnO–Na2O nicht in die Felder der Tholeiite der Ozeanböden fallen und daß 3, der berechnete U-Gehalt für die mit seinen magmatischen Mineralen im Gleichgewicht stehenden liquiden Phase ähnlich jener ist, die für Alkalibasalte angegeben wird.Diese Ergebnisse schränken die generelle Bedeutung, die den Ophiolithen des Nördlichen Apennins bisher allgemein zugeschrieben wurde, ein: Nicht alle entstanden an sich ausdehnenden Rücken ähnlich jenen der heutigen Ozeanböden.Die metamorphen Parageneses zeigen, daß das Gestein bei niedrigem Druck, wahrscheinlich in ozeanischer Umgebung, Umwandlungen erlitt; dann folgten Rekristallisationen unter höherem Druck, die wohl zeitlich mit einer Orogenese zusammenfielen.

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17.
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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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 Untersucht wurden die heterotypen Mischsysteme zwischen Wolframit- und Rutilgruppe FeNbO4-TiO2, FeNbO4-FeTaO4, FeWO4- FeTaO4 und FeWO4-TiO2. Aus der Stereometrie der Gitter läßt sich abschätzen, daß ein statistischer Übergang beider Gittertypen nicht wahrscheinlich ist.Im System FeWO4-FeTaO4 verkleinert sich die Mischungslücke mit sinkender Temperatur und verschwindet nach unten am FeTaO4-Rand. Infolge des gleichsinnig geneigten Verlaufes beider Phasengrenzen ist die Temperatur der Umwandlung Rutil-Wolframitgitter für FeTaO4 nicht extrapolierbar, die wahrscheinlich noch unter 570° C liegt.In den Systemen FeNbO4- TiO2 und FeNbO4-FeTaO4 hat die Mischungslücke ebenfalls gleichsinnig geneigte Begrenzungen. Die Mischungslücke verschwindet in diesen Systemen mit steigender Temperatur schon vor dem Systemrand. Es koexistieren dann in 1. Ordnung zwei heterotype Mischkristalle gleicher Zusammensetzung, aber verschiedenen Molvolumens. Der experimentell gefundene Diagrammtyp wird diskutiert.Aus Extrapolationen von Gitterkonstanten und Volumen von Mischkristallreihen gegen die Systemränder lassen sich diese Daten für die Rutilmodifikation von FeNbO4 und die Wolframitmodifikation von FeTaO4 finden, die beide in den experimentell untersuchten Zustandsbereichen instabil gegen die Wolframitmodifikation von FeNbO4 bzw. die Rutilmodifikation von FeTaO4 sind.Die Gehalte von Fe2O3 + Nb2O5 in Rutil (Ilmenorutil) sind Rutil-FeNbO4-Mischkristalle.  相似文献   

20.
Zusammenfassung Im Gegensatz zum künstlichen, reinen, kristallinen SnO2 sind die natürlichen Zinnsteine fast alle mehr oder weniger tief gefärbt bis beinahe undurchsichtig. Über die Ursachen dieser Färbung was bisher nichts Sicheres bekannt, doch konnte nach den bisherigen Schrifttumsangaben vermutet werden, daß. sie irgendwie mit Gehalten an Fe, Mn, Ti, Nb und Ta in irgendeiner unbekannten Form in Beziehung zu bringen sei. Da anzunehmen war, daß diese Fremdstoffgehalte im Zinnstein auch von erheblicher Bedeutung für sein magnetisches und Oberflächenverhalte sein würden, erschien es wünschenswert, die Frage der Zinnsteinfärbung und damit die der genannten Fremdbeimengungen zu klären. Diese Aufgabe bildet den Gegenstand der vorliegenden Untersuchung.Als Dissertation von der Chemischen Fakultät der Technischen Hochschule Darmstadt angenommen am 4. 7. 1944.  相似文献   

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