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1.
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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2.
Summary 40Ar/39Ar age spectra of mica separates from sulphide-bearing veins and associated metasedimentary whole-rock samples in the Olary Block, South Australia, indicate widespread emplacement of epigenetic mineralisation in Willyama Supergroup metasediments between 450 and 480 Ma, during the Delamerian Orogeny. This age range complements petrographic, structural and geochemical studies, which indicate that periodic tectonic disturbances occurred in the Olary Block since the Mid-Proterozoic, triggering the intermittent development of hydrothermal fluid circulation and infiltration into reactivated faults and shear zones over time scales of more than 1000 Ma.Vein emplacement did not result in extensive outgassing of argon from Mid-Proterozoic potassic minerals, as long as alteration of the psammopelitic host rock was restricted to the immediate contact of the vein. The release patterns of whole-rock samples illustrate that loss of40*Ar in these assemblages is a function of the degree of metasomatism. Resetting of the K-Ar system occurred only in host rock assemblages that experienced strong pervasive alteration. The good retention properties of the host rock assemblages and the lack of a pervasive thermal pulse allow us to see through the Delamerian events. A positive correlation between increasing apparent ages and distance from the vein contact in less altered samples strongly support the view that the epigenetic alterations assemblages record actual vein emplacement ages.
Tektonik und Temperaturgeschichte der Wllyama Supergroup (Süd-Australien)—Schlußfolgerungen anhand von Laser40Ar/39Ar Datierungen an sulfidführenden Gängen und assoziierten Nebengesteinen
Zusammenfassung 40Ar/39Ar Altersspektra von Glimmer-Separaten aus sulfidführenden Gängen und assoziiertem Nebengesteins-Proben im Proterozoischen Olary Block, Süd-Australien, weisen auf die weitverbreitete Entstehung von Gangvererzungen zwischen 450 und 480 Ma in den Metasedimenten der Willyama Supergroup hin. Diese Gangmineralisationen stehen somit im Zusammenhang mit der Delamerian Orogenese. Die Entstehungsalter unterstützen petrographische, strukturelle und geochemische Untersuchungen, wonach periodische tektonische Aktivität im Olary Block seit dem Mittleren Proterozoikum auftrat. Dies führte zu der wiederholten Bildung und Zirkulation von hydrothermalen Lösungen sowie deren Infiltration in re-aktivierte Störungen und Scherzonen über einen Zeitraum von mehr als 1000 Ma.Die Entstehung der Gangvererzungen bewirkte keinen signifikanten Verlust von Argon aus Mittel-Proterozoischen, Kalium-reichen Mineralen, solange die hydrothermale Alteration im Nebengestein auf den unmittelbaren Kontakt zur Gangvererzung beschränkt blieb. Die Gasspektren der Nebengesteins-Proben zeigen deutlich, daß Verlust von radiogenem Argon in diesen Gesteinen vom Grad der hydrothermalen Alteration abhängig ist. Neueinstellung des K-Ar Systems geschah nur im Fall von extremer, durchdringender hydrothermaler Alteration des Nebengesteins. Die40Ar/39Ar Analysen der Nebengesteins-Proben ermöglichen somit in Abwesenheit eines durchdringenden thermalen Pulses Alterbestimmungen über die Ereignisse der Delamerian Gebirgsbildung hinaus. Die positive Korrelation zwischen zunehmenden Ar/Ar Altern der Nebengesteine und deren Abstand vom Kontakt zu den Gangvererzungen in schwach alterierten Proben unterstützt die Ansicht, daß die epigenetischen Alterierungsparagenesen tatsächliche Vererzungsalter repräsentieren.

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3.
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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4.
Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit behandelt die Sedimentationsvorgänge im Amazonasgebiet, die an die Tätigkeit der Flüsse gebunden sind.Für die 3 verschiedenen amazonischen Flußtypen: Weißwasser-, Klarwasser- und Schwarzwasserflüsse, werden die jeweiligen Eigenheiten der Sedimentation gesondert geschildert. Zur Erklärung der sich allmählich vollziehenden Auffüllung der flußseenartigen Unterläufe vieler Klarwasserflüsse mit rezenten Flußalluvionen werden die positiv eustatische Bewegung des Meeresspiegels seit der letzten Eiszeit sowie senkrechte Bewegungen der Erdkruste von gewissen Teilen Unteramazoniens herangezogen.Die Entstehung der eigenartigen Verhältnisse im Labyrinth von Inseln und Kanälen der sog. Estreitos von Breves, zwischen dem Festlande und der Insel Marajó, wird ebenfalls von der Hebung des Meeresspiegels zusammen mit ständiger Auflagerung von Sedimenten sowie möglicherweise von durch diese Sedimentlast verursachtem Absinken des Landes abgeleitet.Den Schluß bildet ein kurzer Hinweis auf Zusammenhänge zwischen Qualität der rezenten Sedimentböden (Várzeas), wie sie in ihrer Fruchtbarkeit zum Ausdruck kommt, und Chemismus der Flußwässer, denen die jeweiligen Sedimente entstammen.  相似文献   

5.
Als Ausgangsgestein des Villacher Granitgneises ist ein spätdifferenzierter, saurer Granit anzusehen, wofür folgende Argumente sprechen:
1.  Hohe Rb-Konzentration, kleines K/Rb-Verhältnis von 110, Rb/Sr-Verhältnis von 12.
2.  Hohe F-Konzentration (1680–2700 ppm) und Ausbildung von Flußspat.
3.  Auftreten von Beryll.
Die Bildungsbedingungen sind wie folgt anzusetzen: die Kristallisation der ursprünglichen granitischen Schmelze erfolge bei einemp H 2 O zwischen 2 und 3 kb (Mindesttiefe der Granitgenese 7 bis 10,5 km). Unter Berücksichtigung des HF-Anteiles der Gasphase ist die Schmelztemperatur mit 620°C anzunehmen. Die Triklinitäten der Alkalifeldspäte (0,61–0,71) sind gering. Der Gesteinskomplex führt ursprünglichen Granat. Die Vergneisung des Granites führt zur Ausbildung von Phengiten, zur Umkristallisation der Plagioklase, zur Bildung von Fleckenperthit und Schachbrettalbit, zum Austausch des Rb zwischen den Alkalifeldspäten und den neu gesproßten Glimmem sowie zur Mobilisierung von F während der Metamorphose. Das Rb–Sr Gesamtgesteinsalter von 409±32 ma sowie das Glimmeralter von 84±3 ma (beide WerteE. Jäger, pers. Mitteilung) legen die Granitgenese als kaledonisch fest bzw. lassen die Metamorphose einer frühen Phase der alpinen Orogenese zuordnen. Die Vergneisung des Granites führte zu diaphthoritischen Erscheinungen in den umgebenden Granatglimmerschiefern. Die frühalpine Metamorphose läßt sich mit einer Temperatur von knapp über 400°C und einem Mindestdruck größer 4 kb abschätzen.  相似文献   

6.
Summary Thirty five microbreccia fragments from Mare Fecunditatis recovered by the Luna 16 unmanned mission were studied inPTS by optical microscopy. Bulk compositions were determined by scanning electron beam analysis, and microbreccia constituents (pyroxene, olivine, plagioclase, spinel-group minerals, glasses) were analyzed with the electron microprobe. Results: Microbreccia fragments have bulk and mineral compositions distinctly different from those of aluminous basalt fragments from the same site: FeO, alkalis and FeO/MgO are lower and Cr2O3 is higher in the microbreccia fragments. Furthermore, microbreccia fragments are predominantly olivine-normative, whereas the basalt fragments are predominantly quartz-normative. In addition, in the microbreccia fragments, pyroxene compositions cover the range typical of pyroxenes from Luna 16 basalts but extend to more Mg-rich and Ca-poor compositions. Pyroxferroites found in aluminous basalt fragments were not observed in the microbreccia fragments. Plagioclase populations cluster at ) An95 in the microbreccia fragments as compared to ) An90 in the basalt fragments. Compositions of basaltic glasses from within the microbreccia fragments are similar to those from the soil. Conclusions: We found evidence that at the Luna 16 site, two major basalt types are present. One is represented by the 3.42 b.y. old aluminous basalt fragments, the other by the dominant component in the microbreccia fragments and basaltic glasses. The microbreccia fragments and basaltic glasses represent a here tofore unknown lunar basalt type for which we calculate a flatREE pattern with abundances approximately 10× chondritic, thus making it one of the most primitive basalt types known from the Moon. We suggest that this basalt type formed by a relatively high degree of partial melting of a plagioclase bearing source rock at about 60–100 km depth. We further suggest that this basalt type represents older mare fillings now largely covered by younger flows. These younger flows are represented by the aluminous basalt fragments, a rock type that may have formed from a similar source rock by a relatively low degree of partial melting.
Luna 16 mikrobrekzien fragmente: proben eines frühen basaltes aus dem mare foecunditatis
Zusammenfassung 35 Mikrobrekzien-Fragmente aus der Bodenprobe von Mar Foecunditatis, die von der unbemannten Sonde Luna 16 aufgesammelt wurde, sind in polierten Dünnschliffen mikroskopisch und mittels Elektronenstrahl-Mikrosonde untersucht worden. Pauschalzusammensetzungen der Mikrobrekzien-Fragmente wurden mittels integrierender Elektronen-Raster-Technik und die zusammensetzungen der Komponenten (Pyroxen, Olivin, Plagioklas, Minerale der Spinell-Gruppe und Gläser) mittels konventioneller Elektronenstrahl-Mikroanalyse bestimmt. Resultate: Die Mikrobrekzien-Fragmente unterscheiden sich in ihrer Pauschalzusammensetzung deutlich von den Aluminiumreichen Basaltfragmenten derselben Bodenprobe: FeO- und Alkaligehalte und das FeO/ MgO-Verhältnis sind niedriger und der Cr2O3-Gehalt ist höher in den Mikrobrekzien-Fragmenten. Weiters sind die Mikrobrekzien-Fragmente meist Olivin-normativ, während die Basaltfragmente meist Quarz-normativ sind. Auch die Pyroxenzusammensetzungen in den Mikrobrekzien-Fragmenten unterscheiden sich deutlich von jenen der Basaltfragmente durch einen hohen Anteil an Mg-reichen und Ca-armen Pyroxenen, die in den Basaltfragmenten nicht vorkommen. Weiters konnten Pyroxferroite, die typisch für die Luna 16 Basaltfragmente sind, in den Mikrobrekzien-Fragmenten nicht gefunden werden. Die Plagioklas-Zusammensetzungen in den Mikrobrekzien-Fragmenten zeigen ein ausgeprägtes Häufigkeitsmaximum bei ) An95, wogegen das Maximum der Plagioklase in den Basaltfragmenten bei ) An90 liegt. Die Zusammensetzung der Gläser in den Mikrobrekzien-Fragmenten und in den Bodenproben außerhalb der Fragmente ist identisch. Schlußfolgerungen: Die analytischen Daten zeigen, daß an der Luna 16 Landestelle zwei Basalttypen weit verbreitet sind. Der eine Typ ist durch die 3.42×109 Jahre alten Aluminium-reichen Basaltfragmente vertreten, der andere durch die Hauptkomponente der Mikrobrekzienfragmente und basaltischen Gläser. Letzterer repräsentiert einen bisher nicht bekannten Basalttyp vom Mond, der Olivin- und Plagioklas-reich ist und einen niedrigen Spurenelementgehalt hat. Die errechnete Häufigkeit der Seltenen Erden ist etwa 10× chondritische Häufigkeit und weitesgehend unfraktioniert. Dieser neue Basalttyp scheint somit einer der primitivsten zu sein, den wir bisher vom Monde kennen. Er repräsentiert wahrscheinlich eine Schmelze, die durch einen hohen Grad von partieller Aufschmelzung eines plagioklasführenden Ausgangsgesteins in einer Tiefe von etwa 60–100 km entstand. Dieser Basalttyp stellt wahrscheinlich ältere Füllungen des Mare Foecunditatis dar, welche später durch jüngere Basaltergüsse größtenteils bedeckt wurden. Diese jüngeren Basalte sind durch die Basaltfragmente repräsentiert und sind durch hohe Spurenelementgehalte charakterisiert. Die Zusammensetzung der jüngeren Basalte kann durch eine relativ geringe und jene der älteren (Brekzien-) Basalte durch einen hohen Grad partieller Aufschmelzung eines ähnlichen Ausgangsgesteines erklärt werden.

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7.
Summary The Zn-Pb deposit of Ballinalack, Ireland, is hosted within a stomatactis cavity system in the Waulsortian Limestones. Earlier sulphides contain fossil bacteria suggesting a direct bacterial reduction of sulphur at the place of the mineralization. Later sulphides contain relics of thiosulphates and sulphites suggesting abiotic sulphur reduction. Part of the metals was temporarily introduced into the carbonates, which subsequently have been heavily replaced by sulphides.Sulphur was derived from the sea-water and metals from a deep-seated source. To explain the mineralization two separate convection cells are proposed: shallow cold with sulphur and deep hot with metals. Fluids derived from these two cells were subjected to dynamic mixing within a highly permeable stromatactis cavity system.To study small relics of thiosulphates and sulphites, sulphur valence was measured by microprobe. The method is based on the valence related shift of the SK and SKß lines measured with microprobe spectrometers.
Biogene und nicht-Biogene Konzentration von Schwefel und Metallen in der Blei-Zink Lagerstätte Ballinalack, Irland
Zusammenfassung Die Zn-Pb-Lagerstätte von Ballinalack, Irland tritt in stromataktischen Hohlraumsysteme des Waulsortian Limestone auf. Die primären Sulfide enthalten fossile Bakterien, die auf eine direkte bakterielle Reduktion des Schwefels in situ deuten. Spätere Sulfide enthalten Relikte von Thiosulfaten und Sulfiten und lassen abiogene Schwefelreduktion vermuten. Ein Teil der Metalle ist zeitweise an Karbonate gebunden gewesen, die in der Folge weitgehend in Sulfide umgewandelt worden sind. Der Schwefel stammt aus dem Seewasser und die Metalle kommen aus einer tiefer gelegenen Quelle. Zur Deutung der Mineralisation werden zwei getrennte Konvektionszellen angenommen: eine flache und kalte mit Schwefel sowie eine tiefe und heiße mit Metallen. Die aus den Zellen stammenden Lösungen wurden innerhalb eines hochpermeablen stromataktischen Hohlraumsystems einem dynamischen Mischungsprozeß unterworfen.Um kleine Relikte der Thiosulfate und Sulfite zu studieren, wurde die Schwefelvalenz mittels der Mikrosonde ermittelt. Die Methode basiert auf der valenzbedingten Wellenlängenverschiebung der SK – und SKß-Linien, die mit den Mikrosondenspektrometern gemessen werden.
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8.
Zusammenfassung Bei zwei großen Sprengungen im Schwarzwald (Haslach) wurden auf einem Profil von dort bis zum Alpenrand bei Füssen sowie auf einigen Stationen der Rheintalebene seismische Registrierungen vorgenommen. Die Auswertung ergab wieder wie bei der Helgolandsprengung unter der Sedimentdecke eine ausgesprochene Dreischichtung der Erdkruste: 1. Schicht mit der Wellengeschwindigkeit V1=5,9–6,0 km/s (Granitschicht, P-Einsätze), 2. Schicht mit v2=6,55 km/s (Gabbroschicht P*-Einsätze, besonders kräftig) und 3. v3=8,2 km/s (Peridotitschicht, Pn-Einsätze). Die Tiefe der Grenzfläche V1/v2 wurde im Mittel zu 21 km, die Tiefe v2/v3 zu 31 km berechnet. Die Tiefe der ersten Grenzfläche ist größer als in Nordwestdeutschland, die Tiefe der zweiten Grenzfläche weicht nur wenig von d.er dort bestimmten ab. Wesentliche Neigungen dieser Grenzflächen konnten seismisch nicht erkannt werden. Es wurde versucht, die nach den Schweremessungen und geologischen Tatsachen notwendig zu fordernden Mächtigkeitsänderungen der Granit- und der Gabbroschicht mit diesen Daten in Einklang zu bringen. Ergebnis: Ansteigen der Gabbro- und Peridotitschicht im Rheintal bei Mannheim, Abfallen der Peridotitschicht im Bereich der oberen Donau, Ansteigen der Gabbroschicht unter dem Molassetrog des Alpenvorlandes. Diese Deutung wurde in einem Profil (Abb. 2) dargestellt.  相似文献   

9.
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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10.
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   

11.
Summary Nodular anorthosite, containing rounded aggregates (nodules) of plagioclase set in a gabbroic to pyroxenitic matrix, is developed in constrictions (< 500 m wide) within the central and eastern parts of the Early Proterozoic East Bull Lake Intrusion, central Ontario, Canada. The nodules typically occur as spherical to ovoidal aggregates ranging from 1 cm to 14 cm in diameter. Larger nodules are physical agglomerations of smaller nodules that formed in isolation. Plagioclase core compositions for the nodules display little variation in anorthite content (An68–75), indicating a homogeneous and nonfractionating parent magma during the initial stages of nodule development.The restricted occurrence of the nodular anorthosite is consistent with a model in which the nodules formed in response to elevated degrees of undercooling within dike-like constrictions in the proto-chamber. Undercooling resulted in the rapid nucleation and growth of plagioclase upon pre-existing plagioclase phenocrysts (disequilibrium crystallization). The resultant primary nodules then aggregated together forming secondary nodules, possibly through an agglomeration process involving a Mg-Fe-rich residual liquid. Migration of some of this relatively dense liquid out of the nodular anorthosite unit during the final stages of consolidation resulted in compaction and promoted the formation of large tertiary nodules.
Zusammensetzung und Entstehung nodularer Texturen in anorthositischen Kumulaten von der East Bull Lake Intrusion, Ontario, Canada
Zusammenfassung Nodulare Anorthosite, die gerundete Aggregate (nodules) von Plagioklas in einer gabbroischen pyroxenitischen Matrix enthalten, kommen in beschränkten Bereichen (weniger als 500 m breit) in zentralen und östlichen Teilen der frühproterozoischen East Bull Lake Intrusion im zentralen Ontario, Canada, vor. Die Nodules liegen vorwiegend als kugelförmige bis ovoidale Aggregate vor, deren Durchmesser von 1 bis 14 cm schwankt. Größere Nodules sind aus Gruppen von aneinander gelagerten kleineren Nodules entstanden. Die Zusammensetzung von Plagioklaskernen in den Nodules zeigen geringe Variationen im Anorthit-Gehalt (An68–78), und dies weist auf ein homogenes und nicht fraktioniertes Ursprungsmagma während der ersten Stadien der Nodule-Entwicklung hin.Das beschränkte Vorkommen des nodularen Anorthosits läßt sich durch ein Modell erklären, in dem die Nodules als Reaktion auf Unterkühlung innerhalb gangartiger Bereiche in der Proto-Magmenkammer entstehen. Unterkühlung resultierte in rascher Nukleation und im Wachstum von Plagioklas auf präexistierenden Plagioklaskristallen (Ungleichgewichts-Kristallisation). Die resultierenden primären Nodules verbinden sich dann und bilden sekundäre Nodules, möglicherweise durch einen Prozeß, der eine Mg-Fe-reiche Restschmelze involviert. Migration von einem Teil dieser relativ dichten Schmelze aus der nodularen Anorthosit-Einheit während der Endstadien der Verfestigung führte zur Kompaktion und erleichterte die Bildung von großen tertiären Nodules.

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12.
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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13.
Summary The results of the present paper confirm the overall dependence of the geometric parameters of olivines on the Mg/(Fe+Mn) ratio. M1 and M2 volumes linearly decrease with increasing forsterite (Fo) content but at different rates. The difference between the volumes of the octahedral sites decreases gradually fromFo 92% toFo 50% and then remains virtually constant down toFo 0.2%.Fe(M1)/Fe(M2) ratios indicate that Fe2+ prefers the M1 site in fayalite (Fa)-rich olivines (Fa=39% to 92%; average Fe(M1)/Fe(M2)=1.04±0.02). Instead, in Mg-olivines (Fo=80% to 92%) a Mg-M1 preference (average Mg(M1)/Mg(M2)=0.96±0.05) may exist. Finally, Mn(M1)/Mn(M2) ratios do not indicate a definite Mn preference for M2 in the studied olivines (MnO=0.44% to 4.5 wt.%; average Mn(M1)/Mn(M2)=0.99±0.13).No relevant influence on geometric parameters was observed between Ca-free and Cabearing (maximum CaO=0.66 wt.%) olivines.
Struktur-Verfeinerung von 13 Olivinen der Forsterit-Fayalit-Serie aus Vulkaniten und ultramafischen Einschlüssen
Zusammenfassung Die Ergebnisse dieser Untersuchung bestätigen die Abhängigkeit der geometrischen Parameter der Olivine vom Verhältnis Mg/(Fe+Mn). Die Volumina M1 und M2 nehmen linear, jedoch jeweils verschieden, mit zunehmenden Forsterit (Fo)-Gehalt ab. Der Unterschied zwischen den Volumina der oktaedrischen Plätze nimmt graduell vonFo 92% bisFo 50% ab und bleibt dann bis zuFo 0.2% konstant.Fe(M1)/Fe(M2)-Verhältnisse zeigen, daß Fe2+ vorzugsweise M1 Plätze in fayalitreichen Olivinen (Fa=39% bis 92%; durchschnittliches Fe(M1)/Fe(M2)=1,04±0,02) besetzen. In Mg-Olivinen (Fo=80% bis 92%) hingegen dürfte eine Mg-M1 Präferenz vorliegen (durchschnittliches Mg(M1)/Mg(M2)=0,96±0,05). Mn(M1)/Mn(M2)-Verhältnisse weisen nicht auf eine definitite Mn-Präferenz für M2 in den untersuchten Olivinen hin (MnO=0,44–4,5 wt.%; durchschnittliches Mn(M1)/Mn(M2)-Verhältnis=0,99±0,13).Der Calcium-Gehalt (Maximum, CaO=0,66 wt.%) beeinflußt die geometrischen Parameter der Olivine nicht.

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14.
Summary A total of 19 samples of sulfides, barite and country rocks from three important deposits of the Apuane Alps district (Bottino, Pollone and Monte Arsiccio) were analyzed for Pb-isotopic compositions. Ore lead shows a fairly homogeneous isotopic signature (206/204: 18.2-18.4; 207/204 15.7; 208/204: 38.5-38.6), defining a high , high W province suggestive of an evolution in a crustal environment since at least the Middle Proterozoic. Pb-Pb model age of the ores is in the order of 350 Ma, in gross agreement with the Lower-Middle Paleozoic age assigned to most country rocks. The present-day Pb-isotope ratios of presumed exhalative tourmalinites associated with the Bottino deposit and of other country rocks from mineralized areas are also similar. Moreover, most of these rocks show relatively high total Pb contents (> 70 ppm). HCl-soluble lead in these samples also has a roughly similar isotopic signature. In contrast, rock samples collected at greater distances from mineralized bodies have lower Pb concentrations (< 10 ppm) and more radiogenic 206/204 and 208/204 ratios (18.6 to 18.9 and 38.9 to 39.3 respectively). HCl-soluble lead in these samples has distinctly lower 208/204, and to a lesser extent 206/204 ratios (38.6 to 38.9 and 18.5 to 18.9 respectively). In agreement with previously established genetic models, these results may be interpreted in terms of a major episode of lead extraction in the Paleozoic, possibly in association with exhalative tourmalinites, followed by remobilization and reconcentration in vein mineralization during the Apenninic orogeny. The isotopic signature of country rocks in mineralized areas may be ascribed to a Pb-isotope halo effect induced by metamorphism. When compared with Pb-isotope data from deposits of the southern Tuscany mining district, the ore lead in Apuane Alps exhibits similar isotopic patterns, but with lower 208/204 and 206/204 ratios. This fact suggests for the two districts source(s) with similar evolutions of their U/Pb and Th/Pb ratios, but distinctly different times of Pb extraction.
Die Herkunft von Metallen bei metamorphen erzlagerstättenbildenden Prozessen in den Apuanischen Alpen (NW Toskana, Italien): Eigebnisse von Pb-Isotopendaten
Zusammenfassung In den Apuanischen Alpen (NW Toskana) treten prämetamorphe, schichtförmige Fe-Ba Erzlagerstätten in grünschieferfaziell metamorphen Serien sedimentären und vulkanosedimentären Ursprungs auf (e.g. Pollone und Monte Arsiccio), die von syn- bis spätkinematisch gebildeten, diskordanten Vererzungen begleitet werden. Ein Gangsystem mit Quarz, Karbonat und Pb-Zn-Ag (Bottino) wird von einem stratiformen Turmalinithorizont mit erhöhten Metallgehalten begleitet.Um die Frage eines metamorphogenen Ursprungs der gangförmigen Vererzungen im Gefolge der Appenninischen Metamorphose (Oligozän-Miozän) und die vermutete Herkunft der Metalle aus den schichtförmigen Lagerstätten und Metallanreicherungen zu überprüfen, wurden Pb-Isotopenuntersuchungen an Sulfiden, Bariten, Turmaliniten und Nebengesteinen durchgeführt. Das Erzblei aus stratiformen wie auch gangförmigen Lagerstätten zeigt nur geringe Variationen der Pb-isotopenverhältnisse und ist innerhalb eines Vorkommens homogen (206/204: 18.2-18.4; 207/204: 15.68; 208/204: 38.538.6). Seine relativ hohen - and W-Werte weisen auf eine Bleientwicklung in kontinentalem Krustenmilieu, spätestens seit dem mittleren Proterozoikum hin. Die 207/206 Modellalter von ca. 350 Ma stimmen größenordnungmäßig mit dem vermuteten paläozoischen Alter des Nebengesteins überein, sind aber für die gangförmigen tertiären Vorkommen zu hoch. Baryt-, Turmalinit- und Gesamtgesteinsproben aus der Nähe der Lagerstätten zeigen alle ähnliche Pb-Isotopenverhältnisse wie die Sulfide. Die Gesteine weisen hohe Pb-Gehalte von > 70 ppm auf. In größerer Entfernung zu den Lagerstätten sind die Pb-Gehalte mit < 10 ppm deutlich niedriger und die Pb-Isotopenverhältnisse sind radiogener (206/204: 18.8-18.9; 208/204: 38.9-39.3). Ihr HCl-1ösliches Blei ist hingegen weniger radiogen.Die Resultate stützen die neueren Ansichten, daß es im Paläozoikum zur Bildung von exbalativen Turmaliniten verbunden mit einer Metallanreicherung und von stratiformen Fe-Ba-Lagerstätten kam. Während der appenninischen Metamorphose wurden die Metalle remobilisiert, und es kam zur Bildung von gangförmigen Vorkommen und Lagerstätten. Die hohen Pb-Gehalte der Nebengesteine und die Isotopensignatur des HC1-löslichen Bleis deuten auf eine metamorphogene Halo-Bildung. Die Bleiisotopen von jungtertiären Erzen aus der südlichen Toskana sind im Vergleich mit dem apuanischen Erzblei radiogener. Sie weisen aber dieselben hohen - und W-Werte auf. Das heißt, das Blei stammt aus Gesteinen, die eine qualitativ wie auch quantitativ ähnliche Entwicklung bezüglich der U/Pb und Th/Pb Verhältnisse durchlaufen haben wie jene, die das Blei der apuanischen Lagerstätten geliefert haben.

This paper was presented at the IGCP 291 Project Symposium Metamorphic Fluids and Mineral Deposits, ETH Zürich, March 21–23, 1991.  相似文献   

15.
Summary A caveat applies to the use of densities of evolving magmatic melts in the modelling of fluid dynamic processes in magma chambers. Models that are dependent on the concepts of stratified liquids within a magma chamber, or the rising of liquid plumes through such columns until a level of neutral buoyancy is reached, often assume that the melts are entirely crystal-free. Both field and physical evidence suggest, however, that this assumption may not be true and that melts at or below the liquidus commonly retain some crystals in suspension. The effective density of the melt will then include the contribution of the suspended crystals. Because of the large-scale density difference between the liquid and some early-crystallized solid phases, as little as ca. 1.5% of suspended load will overwhelm any density changes that may be attributed to the evolution of a cooling, fractionating melt that is assumed to have shed its crystal load. Although there are many factors involved in the dynamics of magma chambers (e.g., evolving viscosity), this density effect alone raises profound doubts about the validity of some current models of magma chambers.
Die Dichten von Bushveld-Schmelzen: Texturelle und hydrodynamische Kriterien
Zusammenfassung Die Dichten von magmatischen Schmelzen können nur mit Vorsicht bei der Modellierung fluiddynamischer Prozesse in Magmenkammern verwendet werden. Modelle, die auf geschichteten Schmelzen in einer Magmenkammer oder auf dem Aufstieg von liquid plumes durch solche Abfolgen bis zur Erreichung neutralen Gleichgewichtes basieren, setzen oft voraus, daß die Schmelzen vollkommen kristallfrei sind. Geländebeobachtungen und physikalische Daten zeigen jedoch, daß diese Annahme nicht fundiert sein muß, und daß Schmelzen im Bereich oder unterhalb des Liquidus häufig Kristalle in Suspension behalten. Die effektive Dichte einer Schmelze wird dann den Beitrag von Kristallen in Suspension beinhalten. Wegen der beträchtilichen Dichteunterschiede zwischen der Schmelze und einigen frühkristallisierten, festen Phasen werden schon ca. 1.5 % von Kristallen in Suspension jegliche Dichteunterschiede auslöschen, die vermutlich auf die Entwicklung einer abkühlenden, fraktionierenden Schmelze zurückgeht, von der man annimmt, daß sie ihre Kristallfracht schon abgelagert hat. Obwohl die Dynamik von Magmenkammern von zahlreichen Faktoren bestimmt wird, muß doch hervorgehoben werden, daß der genannte Dichte-Effekt schon ausreicht, um die Gültigkeit einiger derzeit bestehender Modelle von Magmenkammern in Frage zu stellen.

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16.
Summary The structural and chemical characteristics of pseudotachylytes generated during seismic events along a Pan-African fault zone in Kenya document an evolution consisting of two principal steps. In the first stage, crushing of the host rock during the onset of frictional sliding led to preferential disruption of biotite and hornblende, due to their low fracture toughness and low shear yield strength. The products of this first stage are preserved as thin cataclasite zones along the margins of the pseudotachylyte veins. Melting of the crushed host rock occurred during the second stage, due to the heat generated by frictional sliding, grain size reduction, and the release of water from biotite and hornblende. The chemical and mineralogical composition of the cataclasite and the increasing temperature during seismic slip were the main factors that controlled the composition of two chemically distinct pseudotachylyte melts. During rapid cooling, amphibole microlites (melt 1) and plagioclase microlites (melt 2) crystallized from the two pseudotachylyte melts.
Die strukturelle und chemische Entwicklung von Pseudotachylyten während seismischer Ereignisse
Zusammenfassung Die strukturellen und chemischen Eigenschaften von Pseudotachylyten, die durch seismische Ereignisse entlang einer Pan-Afrikanischen Störungszone in Kenia erzeugt wurden, dokumentieren eine zweistufige Entwicklung. Im ersten Stadium, zu Beginn des Reibungsgleitens, führte die mechanische Zerkleinerung des Ausgangsgesteins zu einem bevorzugten Zerbrechen von Biotit und Hornblende, aufgrund ihrer geringen Bruch- und Scherfestigkeit. Die Produkte dieses ersten Stadiums sind in Form dünner Kataklasitzonen an den Rändern der Pseudotachylitgänge erhalten. Während des zweiten Stadiums kam es aufgrund der Reibungswärme, der Kornverkleinerung und dem bei der Zerstörung von Biotit und Hornblende freigesetzten Wasser zum Aufschmelzen des zermahlenen Gesteins. Die chemische und mineralogische Zusammensetzung der Kataklasite und die zunehmende Temperatur während des seismischen Gleitens waren die wesentlichen Faktoren, die die Zusammensetzung zweier chemisch unterschiedlicher Schmelzen kontrollierten. Während der schnellen Abkühlung kristallisierten Amphibol-Mikrolithe (Schmelze 1) und Plagioklas-Mikrolithe (Schmelze 2) aus den beiden Pseudotachylit-Schmelzen.

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17.
Summary Several experimentally-based, empirical calibrations of the fO2 of natural silicate melts at atmospheric pressure as a function of melt composition, melt Fe2+/Fe3+, and crystallization temperature have been developed (e.g.Sack et al., 1980;Kilinc et al., 1983;Kress andCarmichael, 1988;Borisov andShapkin, 1990). Cr-Al spinel is a liquidus phase of primitive mantle-derived melts, and is commonly found as inclusions in near-liquidus phenocrysts (mainly olivine). The established atmospheric pressure correlation between Fe2+/Fe3+ values in spinel and coexisting melts over a broad range of basaltic compositions (Maurel andMaurel, 1982) can be used to calculate the Fe2+/Fe3+ value of a melt if the composition of the equilibrium spinel is known. Compositions and crystallization temperatures of primitive melts can be determined by experimental studies of melt inclusions trapped by early-formed refractory phenocrysts. Thus, the association of spinel and melt inclusions in early liquidus phenocrysts can be used to estimate fO2 conditions at the time of their crystallization.In this paper, we present a calibration of this method and discuss its applications. We conclude that combination of the equations ofMaurel andMaurel (1982) andBorisov andShapkin (1990) can be used to calculate fO2 with an accuracy of ±0.71og units, when liquidus spinels have TiO2 <2.5 wt% and Cr2O3 > 13 wt.%, and melt compositions are in the range from basaltic to picritic with H2O contents <6 wt.%.Using this technique we find NNO fO2 values of –0.8 to –1.4 for MORB dredged at the VEMA Fracture Zone in the Atlantic, and 0 to + 1 for Tongan high-Ca boninites.
Die Berechnung von Fe2+/Fe3+ und der Sauerstoff-Fugazitäten für primitive Mantelschmelzen: Kalibration einer empirischen Methode
Zusammenfassung Empirische, auf Experimenten basierende, Kalibrationen zur Berechnung von fO2 natürlicher Silikatschmelzen bei atmosphärischem Druck in Abhängigkeit von der Schmelzzusammensetzung, des Fe2+/Fe3+ Verhältnisses und der Kristallisationstemperatur wurden z.B. vonSack et al. (1980),Kilinc et al. (1983),Kress undCarmichael (1988) undBorisov undShapkin (1980) entwickelt. Cr-Al-Spinell ist eine Liquidusphase primitiver Mantelschmelzen und kommt üblicherweise als Einschluß in near-liquidus Phänokristallen (hauptsächlich in Olivin) vor. Die Korrelation des Atmosphärendruckes zwischen Fe2+/Fe3+ in Spinell und koexistierender Schmelze kann dazu verwendet werden, das Verhältnis von Fe2+/Fe3+ der Schmelze für einen weiten Bereich basaltischer Zusammensetzungen zu berechnen, wenn die Zusammensetzung des im Gleichgewicht gebildeten Spinells bekannt ist (Maurel undMaurel, 1982). Die Zusammensetzungen und Kristallisationstemperaturen primitiver Schmelzen können durch experimentelle Studien von Schmelzeinschlüssen, die in früh gebildeten refraktären Phänokristallen eingeschlossen wurden, ermittelt werden. Daher lassen sich Spinelle und assoziierte Schmelzeinschlüsse in frühen Liquidus-Phänokristallen dazu benützen, die fO2-Bedingungen während der Kristallisation abzuschätzen.In dieser Arbeit präsentieren wir eine neue Kalibration dieser Methode und diskutieren ihre Anwendungen. Wir schlußfolgern, daß unter Kombination der verwendeten Gleichungen vonMaurel undMaurel (1982) sowie vonBorisov undShapkin (1990) fO2 mit einer Genauigkeit von ±0.7 log Einheiten berechnet werden kann, soferne die Liquidus-Spinelle < 2.5 Gew.% TiO2 und > 13 Gew.% Cr2O3 haben und die Schmelzzusammensetzungen von basaltisch bis pikritisch, mit maximal 6 Gew.% H2O, reichen.Unter Verwendung dieser Technik wurden die NNO fO2 Werte für die von der VEMA Fracture Zone im Atlantik stammenden MORB Proben mit 0.8 bis - 1.4, die der der High-Ca Boninite von Tonga mit 0 bis + 1 bestimmt.

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18.
Zusammenfassung Bei systematischer Variation der Kristallstruktur der Tonerde-Granate erhält man bei Konstanthaltung der Si-O- und Al-O-Abstände nicht nur für die experimentell bestimmte Atomanordnung interatomare Abstände, die mit den klassischen Wirkungsradien der Ionen in Übereinstimmung stehen, sondern auch für Modelle mit idealen SiO4-Tetraedern (vor allem für Grossular). Die Berechnung der elektrostatischen Gitterenergien ergibt, daß die Coulombschen Kräfte (wieder bei konstanten Si-O- und Al-O-Abständen) danach streben, die SiO4-Tetraeder zu gestreckten tetragonalen Disphenoiden zu verzerren und sie ferner so gegenüber der experimentell bestimmten Struktur zu verdrehen, daß dadurch die Gitterkonstante verkleinert wird. Diese Tendenz wird für alle berücksichtigten Ladungsverteilungen innerhalb der SiO 4 4– -Gruppen gefunden, namentlich auch für jene, in welcher das Silicium die effektive Ladung Null trägt.Die Atomanordnung in den Granaten läßt sich gitterenergetisch jedoch sehr gut unter Berücksichtigung von Abstoßungsgliedern der Form ·d –n verstehen, wenn man die Abstoßungskonstanten vonLennard-TonesundDent benützt. Auch die strukturellen Unterschiede zwischen Pyrop und Grossular stehen mit den entsprechenden Berechnungen in Übereinstimmung.Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.C. W. Correns zum 70. Geburtstag gewidmet.  相似文献   

19.
Zusammenfassung Die Pyrenäen sind ein E-W gerichtetes Faltengebirge, dessen paläozoische Axialzone von schwach metamorphen Schiefern kambrischen bis karbonischen Alters gebildet wird. Höher metamorphe Gebiete mit Glimmerschiefern und Gneisen beschränken sich auf die Nordhälfte der zentralen Pyrenäen. Die hercynische Hauptfaltung erzeugte sehr große bis kleine Falten mit gleichzeitiger Entwicklung von Schieferung und Schistosität und E-W gerichtete Linearen. Eine zweite Deformation verursachte die Bildung von N-S-Falten in den Glimmerschiefern und die Rotation von Mineralen. Eine dritte Deformation, hauptsächlich mit NW-SE-Richtung, rief kleine Falten und Schubklüftung in Schiefern hervor.Die Porphyroblasten können mit Hilfe der darin eingeschlossenen Kristalle (si) in bezug auf die Deformationsakte zeitlich eingestuft werden. Dabei ergab sich, daß die Metamorphose schon präkinematisch angefangen hat, während der drei Deformationen sich fortsetzte und erst nach dem letzten Deformationsakt endete.  相似文献   

20.
Summary Based on Sr isotopic data for Tertiary and Quaternary basaltic rocks from the NE Japan arc, relationships are discussed between the temporal variation of magma source characteristics and the opening of the Japan Sea. The basaltic rocks from the trench side and from the transitional zone show initial87Sr/86Sr ratios (Sri ratios) in the range of 0.70411–0.70546 but no temporal variation in Sri ratios. The back-arc side basaltic rocks with ages of 29.8 to 15 Ma have Sri ratios similar to those of the trench side and the transitional zone, and these values also show no temporal change. In contrast, the basaltic rocks from the back-arc side, with ages younger than 15 Ma, show significantly lower Sri ratios (0.70396 to 0.70290), which are slightly higher than those of N-type MORB. These Sr isotopic features may imply that at least before 15 Ma the magma source regions (the sub-continental mantle) beneath the NE Japan arc had an enriched chemical character and that after 15 Ma, the magma sources for volcanic rocks from the back-arc side show a drastic change in Sr isotopic character, from an enriched nature to a depleted one. The depleted magmas may have been formed as a result of injection of depleted asthenosphere (or of a depleted mantle diapir) into the subcontinental mantle under the back-arc side of the NE Japan arc, during the spreading of the Japan Sea back-arc basin. The middle Miocene basaltic rocks from the back-arc side are characterized by lower contents of LIL elements such as K2O and Rb compared with those from the trench side, suggesting that during the middle Miocene (syn-opening stage of the Japan Sea) the degree of partial melting may have been higher in the back-arc side mantle than in the trench side mantle. High degree of partial melting in the back-arc side mantle can be attributed to an increasing geothermal gradient in the mantle due to the injection of hot asthenosphere. This injection might also have caused the melting of the lower crust from which the voluminous middle Miocene acidic volcanics in the back-arc side and transitional zone may have been produced.
Drastische Veränderungen der Sr-Isotopenverhältnisse von Magmenquellen unterhalb des NE japanischen Vulkanbogens und ihre Beziehung zum Spreading des japanischen Back-Arc-Beckens
Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen der zeitlichen Veränderung der Charakteristika von Magmenquellen und der Öffnung des Japanischen Meeres werden anhand von Sr-Isotopendaten tertiärer und quartärer basaltischer Gesteine diskutiert. Basaltische Gesteine von der Grabenseite und aus der Übergangszone ergaben initiale87Sr/86Sr Verhältnisse (Sri-Verhältnisse) von 0.70411–0.70546 und lassen keine zeitabhängige Änderung erkennen. Basaltische Besteine aus dem Back-Arc-Bereich mit Altern zwischen 29.8 und ca. 15 Ma zeigen ähnliche Sri-Verhältnisse und ebenfalls keine zeitliche Veränderung. Im Gegensatz dazu sind basaltische Gesteine aus dem Back-Arc-Bereich, die jünger als ca. 15 Ma sind, signifikant in ihren Sri-Verhältnissen (0.70396–0.70290) erniedrigt. Diese Verhältnisse liegen etwas höher als die von N-MORB. Die Sr-Isotopenergebnisse lassen vermuten, daß zumindest vor ca. 15 Ma der Herkunftsbereich der Magmen (subkontinentaler Mantel) unter dem NE japanischen Vulkanbogen chemisch angereichert war, während die Magmenquellen der jüngeren vulkanischen Gesteine des Back-Arc-Bereiches durch eine drastische Abreicherung charakterisiert sind. Die abgereicherten Magmen könnten, während der Öffnung des japanischen Back-Arc-Beckens, als Folge der Injektion abgereicherter Asthenosphäre (oder eines abgereicherten Manteldiapirs) in subkontinentalen Mantel unterhalb des Back-Arcs des NE japanischen Vulkanbogens, gebildet worden sein. Die miozänen basaltischen Gesteine des Back-Arc-Bereiches sind außerdem durch niedrigere Gehalte an LIL-Elementen, wie z.B. K2O und Rb charakterisiert. Dies wird als Hinweis auf eine erhöhte Aufschmelzungsrate in diesem Bereich im mittleren Miozän (im Zuge der gleichzeitigen Öffnung des japanischen Meeres) verstanden. Die erhöhte Aufschmelzrate im Mantel des Back-Arc-Breiches wird auf einer Erhöhung des geothermischen Gradienten infolge der Injektion von heißer Asthenosphäre zurückgeführt. Diese Injektion von Asthenosphäre könnte auch der Grund für die Aufschmelzung von Unterkruste und für die Produktion weitverbreiteter saurer miozäner Vulkanite im Back-Arc-Bereich und der Übergangszone sein.

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