Petrogenesis of contrasting granitoid plutons in western Bohemia (Czech Republic)

Summary Late-Variscan granitoid plutons in western Bohemia (Bor, Waidhaus-Rozvadov) have distinct petrographic, geochemical and isotopic features that suggest different magmatic evolutions. The Bor pluton comprises a suite of metaluminous tonalites and quartz diorites (Bor I), weakly peraluminous (monzo-)granites and granodiorites (Bor II) and medium-aluminous, late vein-forming leucomonzogranites (Bor III). The Waidhaus-Rozvadov pluton is strongly peraluminous, comprising a cordierite-biotite granitoid (CBG), the Rozvadov granite (ROG), the Bärnau granite (BÄG) and the subordinate, highly evolved Kreuzstein (Kíový kámen) granite (KG). Geochemical parameters and initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios straddle the boundary between I- and S-type granites in the Bor pluton and are characteristic of purely S-type granites in the Waidhaus-Rozvadov pluton.The Bor II granitoids have been dated by the Rb-Sr whole-rock method at 341±17 Ma (I_Sr = 0.70724±0.00060). K-Ar biotite and muscovite ages of all units of the Bor pluton are mainly in the range 321-315 Ma. The K-Ar mineral ages are in good agreement with recently published U-Pb zircon data of these rocks. The different units of the Waidhaus-Rozvadov pluton have yielded less well-constrained Rb-Sr whole-rock ages, ranging from 313 to 300 Ma. However, the intrusion sequence is constrained by K-Ar muscovite ages (312-302 Ma), which define a systematic decrease towards the chemically more evolved granite types. Taken as a whole, it seems likely that the new radiometric ages characterize two temporally distinct periods of late-Variscan granitoid intrusion. The regional significance of these periods is emphasized by contemporaneous ages previously found in the adjacent northeastern Bavarian granitoids.The initial Sr and Nd isotope systematics indicate that the Bor and the WaidhausRozvadov plutons were derived from different source rocks. The Bor granitoids reflect the influence of less evolved crustal material which may have been similar to paragneisses of the Teplá-Barrandian region, including the Zone of ErbendorfVohenstrauß (ZEV). The Waidhaus-Rozvadov granitoids probably resulted from anatexis of rocks resembling surrounding Moldanubian paragneisses or metapelites. In addition, the two plutons exhibit poorly defined, opposite trends of Nd_(T) variation which are ascribed to assimilation processes.

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Petrogenese kontrastierender Granitplutone in Westböhmen (Tschechien)

Zusammenfassung Spätvariscische Granitplutone in Westböhmen (Bor, Waidhaus-Rozvadov) weisen petrographische, geochemische und isotopische Kontraste auf, die unterschiedliche magmatische Entwicklungen nahelegen. Der Bor Pluton umfaßt metalumine Tonalite und Quarzdiorite (Bor I), schwach peralumine (Monzo-)granite und Granodiorite (Bor II) und mäßig alumine, gangbildende Leukomonzogranite (Bor III). Der WaidhausRozvadov Pluton besitzt stark peralumine Zusammensetzung und läßt sich in einen Cordierit-Biotit Granitoid (CBG), den Rozvadov Granit (ROG), den Bärnau Granit (BÄG) und den stofflich hochentwickelten Kreuzstein (Kíový kámen) Granit (KG) untergliedern. Geochemische Parameter und initiale⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Verhältnisse liegen im Falle des Bor Plutons im Übergangsbereich zwischen I- und S-Typ Graniten und im Falle des Waidhaus-Rozvadov Plutons im Bereich reiner S-Typ Granite.Die Bor II Granitoide wurden nach der Rb-Sr Gesamtgesteinsmethode auf 341±17 Ma (I_Sr = 0.70724±0.00060) datiert. K-Ar Biotit- und Muskovitalter der Bor Granitoide liegen zwischen 321 and 315 Ma. Die K-Ar Mineralalter stehen im Einklang mit den kürzlich publizierten U-Pb Zirkondaten dieser Gesteine. Die verschiedenen Teilintrusionen des Waidhaus-Rozvadov Plutons liefern weniger gut definierte Rb-Sr Gesamtgesteinsalter zwischen 313 and 300 Ma. Die Intrusionsabfolge läßt sich dennoch durch K-Ar Muskovitalter festlegen (312-302 Ma), die eine systematische Abnahme von den weniger zu den starker entwickelten Granittypen aufweisen. Als Ganzes betrachtet dokumentieren die neuen radiometrischen Daten zwei zeitlich voneinander getrennte spdtvariscische Intrusionsereignisse. Die regionale Signifikanz dieser Ereignisse wird durch eine analoge Altersverteilung in den benachbarten nordostbayerischen Granitoiden untermauert.Anhand der initialen Sr und Nd Isotopensystematik können für die Bor und Waidhaus-Rozvadov Plutone unterschiedliche Quellen abgeleitet werden. Die Bor Granitoide spiegeln den Einfluß von gering entwickelten krustalen Material wider, das ähnliche stoffliche Eigenschaften besaß, wie Paragneise des Teplá-Barrandiums und der Zone von Erbendorf-Vohenstrauss (ZEV). Die Waidhaus-Rozvadov Granitoide lassen sich als Derivate moldanubischer Paragneise and Metapelite oder vergleichbarer Gesteine auffassen. Die zwei Plutone weisen schwach ausgeprägte gegensätzliche Nd_(T)-Variationen auf, was auf unterschiedliche Assimilationsprozesse zurückgeführt wird.

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With 10 Figures     

K-Ar dating of white micas from the Ventersdorp Contact Reef of the Witwatersrand Basin, South Africa: timing of post-depositional alteration

Summary White micas from metamorphosed and hydrothermally-altered basaltic lavas, conglomerates, quartzites and shales in and around the Ventersdorp Contact Reef of the Witwatersrand Basin, South Africa, were dated by the K-Ar method to constrain post-depositional thermal and mineralization processes. The minerals were separated into various grain sizes between < 0.4 and 10m, and characterized in terms of composition, paragenetic sequence and texture, by XRD, SEM and TEM techniques. The K-Ar isochron of all white micas in the basaltic lavas suggests an age of 1994 ± 60 Ma, and that of the smaller mica particles (< 2m) in the quartzites defines a younger age of 1917 ± 66 Ma. This range is considered to reflect the timing of long-lived hydrothermal alteration in the Ventersdorp Contact Reef. The older age is slightly younger than the intrusion of the Bushveld Complex (2060–2054 Ma) and the Vredefort catastrophism (2020 Ma), which are well-documented events that were superimposed onto the Witwatersrand Basin. The younger age may be associated with the Eburnian orogenesis along the western edge of the Kaapvaal Craton resulting in continental-scale fluid migration and hydrothermal activity that extended throughout the Griqualand Basin and even into the Witwatersrand Basin. The K-Ar ages obtained here for the white mica fractions of the Ventersdorp Contact Reef in the Witwatersrand Basin confirm that the period between 2.0 and 1.9 Ga was significant, as far as alteration, and possibly also gold mobilization, was concerned.

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K-Ar Datierung von Hellglimmern aus dem hentersdorp Contact Reef des Witwatersrand Beckens, Südafrika: die zeitliche Eingrenzung der nach der Sedimentablagerung erfolgten Alteration

Zusammenfassung Hellglimmer von metamorph und hydrothermal überprägtem Basalt, Konglomerat, Quarzit und Pelit aus dem Ventersdorp Contact Reef im Witwatersrand Becken, Südafrika, wurden mittels der K-Ar Methode datiert, um das Alter der postsedimentären thermischen Überprägung einzugrenzen. Mineralkörner wurden in einzelne Fraktionen zwischen < 0.4 und 10m separiert und auf deren Zusammensetzung, Paragenese und Textur mittels Röntgendiffraktometrie und Elektronenmikroskopie untersucht. Das Isochronenalter für alle Hellglimmerproben aus dem Metabasalt liegt bei 1994 ± 60 Ma, jenes für die Glimmer mit einer Korngröße < 2m im Quarzit bei 1917 ± 66 Ma. Diese Altersspanne wird als Ausdruck einer lang anhaltenden hydrothermalen Veränderung des Ventersdorp Contact Reef interpretiert. Das ältere Alter ist etwas jünger als die Intrusion des Bushveld Komplex (2060–2054 Ma) und die Vredefort Katastrophe (2020 Ma) - zwei gut dokumentierte Ereignisse, die das Witwatersrand Becken erfaßten. Das jüngere Alter könnte mit der eburnischen Orogenese entlang des Westrandes des Kaapvaal Kratons in Zusammenhang stehen, während der es zu Fluid Migration und hydrothermaler Aktivität quer über den Kontinent vom Griqualand Becken bis in das Witwatersrand Becken kam. Die neuen K-Ar Alter bestätigen somit, daß die Zeitspanne von 2.0–1.9 Ga wesentlich für die Alteration und möglicherweise auch für die Mobilisierung von Gold im Witwatersrand Becken war.

     

Age,origin and geodynamic significance of a polymetamorphic felsic intrusion in the Ötztal Crystalline Basement,Tirol, Austria

Summary A multi-method approach was applied to derive the age and origin of an orthogneiss body located in the central Kaunertal, western Ötztal Crystalline Basement (ÖCB). The Tieftal orthogneiss body is an internally differentiated, polymetamorphosed epizonal intrusion, embedded in amphibolites. It comprises leucocratic hedenbergite-hornblende-, hornblende- and biotite-hornblende-gneisses, but also some melanocratic rock types. The leucocratic Tieftal gneisses are granitic, have a near eutectic melt composition and share some features of A-type granites, such as high Na₂O+K₂O(8.07 to 8.58wt%), Zr (379 to 554ppm) and Y (58 to 79ppm) contents. The REE-patterns are rather flat ((La/Yb)_N=2.4 to 3.7), with distinct negative Eu anomalies. Single zircon evaporation dating of two samples and Sm-Nd dating of relict magmatic titanite resulted in ages of 487±7, 484±3 and 487±5Ma, respectively. The weighted mean of 485±3Ma is interpreted as the primary crystallization age of the Tieftal orthogneiss body. Rb-Sr whole rock dating results in a well defined regression line, corresponding to an age of 411±9Ma. This age clearly documents at least a partial resetting of the whole rock Rb-Sr system, which is most probably due to subsequent metamorphic overprint. The leucocratic Tieftal gneisses are isotopically rather primitive with an Nd _CHUR ^{485 Ma} value of +1.7 and a calculated magmatic initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio of 0.7047. These data suggest a major mantle contribution. Most probably, they originated through fractionation of the magmatic precursors of the accompanying tholeiitic metabasites. The more primitive isotopic composition of ÖCB metabasites and some late Archean/early Proterozoic and Cambrian inheritance in Tieftal gneiss zircons suggest some involvement of old crustal rocks, too. The amount of crustal contamination can be calculated to be in the range of 10 to 40%. The Tieftal gneisses and the accompanying metabasites are interpreted as remnants of igneous rocks related to an early Ordovician rifting and incipient formation of new oceanic crust, an event which can be traced throughout the central and western European Variscan and Alpine terranes.

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Alter, Genese und geologische Bedeutung einer polymetamorphen felsischen Intrusion im Ötztalkristallin, Tirol, Österreich

Zusammenfassung Ein Vielzahl von Methoden wurde angewandt, um das Alter und die Genese eines Orthogneiskörpers im mittleren Kaunertal, westliches Ötztalkristallin, abzuleiten. Der Tieftal-Orthogneiskörper ist eine in Amphiboliten eingeschaltete, intern differenzierte, polymetamorph überprägte, epizonale Intrusion. Er umfaßt sowohl leukokrate Hedenbergit-Hornblende-, Hornblende- und Biotit-Hornblende-Gneise als auch untergeordnet melanokrate Gesteine. Die leukokraten Tieftal-Gneise besitzen einen granitischen, beinahe einer eutektischen Schmelze entsprechenden Chemismus; einige Parameter wie hohe Na₂O+K₂O(8.07 bis 8.58Gew%), Zr(379 bis 554ppm) und Y(58 bis 79ppm) Gehalte weisen auf eine A-Typ Affinität hin. Die SEE-Spektren sind nur gering fraktioniert ((La/Yb)_N=2.3 bis 3.7) und weisen eine markante negative Eu-Anomalie auf. Einzelzirkon-Evaporationsdatierungen an 2 Proben und eine Sm-Nd Datierung von reliktischem magmatischem Titanit ergeben Alter von 487±7, 484±3 und 487±5Ma. Der gewichtete Mittelwert von 485±3Ma wird als das primäre magmatische Kristallisationsalter des Tieftal-Orthogneiskörpers interpretiert. Eine Rb-Sr Gesamtgesteinsdatierung ergibt eine gut definierte Regressionsgerade mit einem Alter von 411±9Ma. Dieses Alter beweist eine postmagmatische Störung des Rb-Sr Gesamtgesteinssystems, die durch die metamorphen überprägungen verursacht wurde. Die leukokraten Tieftal-Gneise besitzen eine relative primitive isotopische Zusammensetzung mit einem Nd _CHUR ^{485 Ma} a Wert von +1.7 und einem zurückgerechneten magmatischen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Initialverhältnis von 0.7047. Diese Daten machen eine große Beteiligung von Mantelmaterial wahrscheinlich. Am ehesten entstanden die leukokraten Tieftal-Gneise durch magmatische Fraktionierungsprozesse aus den Ausgangsgesteinen der begleitenden tholeiitischen Metabasite. Die noch primitivere isotopische Zusammensetzung der Metabasite im Ötztalkristallin und spätarchaische/frühproterozoische sowie kambrische Komponenten in den Zirkonen der leukokraten Tieftal-Gneise weisen aber auch auf die Beteiligung alten krustalen Materials hin. Der Anteil der krustalen Komponente liegt im Bereich von 10 bis 40%. Der Tieftal-Orthogneiskörper und die begleitenden Metabasite werden als Relikte magmatischer Gesteine, die während eines frühordovizischen Riftings und der beginnenden Bildung neuer ozeanischer Kruste entstanden sind, gedeutet. Zeugen dieses Vorganges sind in allen variszisch und alpidisch geprägten Gebieten Westund Mitteleuropas zu finden.

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With 13 Figures     

A garnet-cordierite granite porphyry containing rapakivi feldspars in the Cabeza de Araya batholith (extremadura,spanish Hercynian belt)

Summary The garnet-cordierite granite porphyry is a large dyke associated with the Cabeza Araya batholith. The batholith shows S typology but with intermediate characteristics between the aluminous granite series, spatially and genetically related to the Hercynian regional metamorphism, and the calc-alkaline series of the Iberian massif. The granite porphyry is rich in megacrystic alkali feldspar often with rapakivi texture. Its mineralogy consists mainly of quartz + plagioclase + alkali feldspar + biotite I + cordierite I + garnet + biotite 11 + cordierite II ± muscovite + chlorite.Cordierite-garnet thermobarometry and stability relationships of ternary feldspars are used to estimate the T-P conditions of crystallization and the evolution of these rocks. The equilibrium temperature obtained from the cordierite-garnet pair is about 800°C (4 ± 0.5 Kb). This shows the xenocrystic origin of cordierite and garnet, in accordance with other geological and textural evidence. Garnet transformation, the genesis of Cordierite II and the formation of mantled textures are interpreted as the result of an isothermal decompression accompanying the emplacement of the porphyry.

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Eine Rapakivi-Feldspat führender Granat-Codierit-Granitporphyr aus dem Cabeza de Araya Batholith (Extremadura, Hereynischer Gürtel, Spanien)

Zusammenfassung Der Granat-Cordierit-Granit stellt einen mit dem Cabeza Araya Batholith assoziierten, mächtigen Gang dar. Der Batholith zeigt S-Typ Charakter, jedoch mit bergangsmerkmalen zu aluminösen Granitserien, und steht räumlich und genetisch im Zusammenhang mit der hercynischen Regionalmetamorphose und den Kalkalkaliserien des iberischen Massivs. Der Granitporphyr führt häufig Megakristalle von Alkalifeldspat, die oft Rapakivitextur zeigen. Die Mineralogie des Granitporphyr besteht aus Quarz + Plagioklas + Alkalifeldspat + Biotit 1 + Cordierit 1 + Granat + Biotit II + Cordierit II ± Muscovit ± Chlorit. Die P-T Bedingungen der Kristallisation und die magmatische Entwicklung dieserDie wurde, P-T Bedingungen der Kristallisation und die magmatische Entwicklung dieser Gesteine wurde, unter Anwendung der Cordierit-Granat Thermobarometrie und den Stabilitätsbeziehungen der Feldspäte, ermittelt. Die Gleichgewichtstemperatur aus Cordierit-Granat-Paaren beträgt um 800°C (4 ± 0.5 Kb). Dies zeigt die Bildung von Cordierit und Granat als Xenokristalle, in Übereinstimmung mit anderen geologischen und texturellen Merkmalen. Die Transformation des Granat. die Genese von Cordierit II und das Entstehen von mantled Texturen, kann als Resultat einer isothermalen Dekompression interpretiert werden, die die Platznahme des Porphyrs begleitet hat.

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With 5 Figures     

The importance of different types of magmatism in VHMS mineralisation: evidence from the geochemistry of the host volcanic rocks to the Benambra massive sulphide deposits, Victoria, Australia

Summary The Wilga and Currawong Cu-Zn massive sulphide deposits in southeastern Australia are hosted by a deformed sequence of Upper Silurian basaltic to rhyolitic volcanic and sedimentary rocks. The syn-volcanic mineralisation occurs immediately above a thick package of rhyolitic volcanic rocks and volcaniclastic rocks (Thorkidaan Volcanics), and is overlain by relatively thin intercalated sills, intrusive domes and flows of basalt, andesite and dacite (Gibson's Folly Formation). The Thorkidaan Volcanics haveNd(420Ma) = -2.2 to - 9.8 and are considered to have been derived by partial melting of older crustal rocks, whereas the basalt-andesite-dacite hangingwall sequence has(Nd(415Ma) = -0.5 to + 2.0 suggesting derivation from a relatively undepleted mantle source. Relatively high-Ti andesitic to dacitic rocks from the Bumble Creek area haveNd(415Ma) = +5.2 to +5.9 suggesting affinities with Ordovician volcanic rocks elsewhere in the Lachlan Fold Belt. The Thorkidaan Volcanics display a limited silica range (73 to 79 wt.%), but have distinctive minor and trace element variations indicating a substantial fractionation history involving feldspar and several accessory phases. Major and trace element compositions of the basalt-andesite-dacite suite display regular variations consistent with a cogenetic relationship by fractional crystallisation. The basaltic rocks mostly have low TiO₂ (< 0.8 wt.%) and other chemical characteristics such as high Zr/Nb and La/Nb which suggest formation in a subduction-related setting; probably an embryonic back-arc basin developed on stretched continental lithosphere, or in small pull-apart basins developed adjacent to a transtensional margin. The magmatic history and paleogeography reflect an extensional tectonic and magmatic cycle comprising uplift, rhyolitic magmatism from crustal melting, extension, subsidence, and penetration of a mantle-derived basalt-andesite-dacite suite up extensional faults to the sea floor. Massive sulphide ores are located exactly at the stratigraphic change from rhyolitic to more mafic mantle-derived magma types. Consideration of the types of mineralisation associated with crustal, S-type granitoids, coupled with thermal constraints limiting the capacity of small bodies of silicic magma to initiate and sustain hydrothermal convection cells of reasonable size, suggests that in the absence of coeval mafic magmatism, S-type crustal-derived silicic volcanic packages are likely to be barren of VHMS deposits. Mineralisation occurs in association with mantle-derived basalt-andesite-dacite suites that either provide the necessary heat to facilitate leaching of the footwall volcanic rocks, or contribute metal-rich hydrothermal solutions during fractional crystallisation, or both.

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Die Bedeutung verschiedener Typen von Magmatismus für VHMS Mineralisationen: Die Geochemie der vulkanischen Nebengesteine der massiven Sulfid-Lagerstätte von Benambra, Victoria, Australien

Zusammenfassung Die massiven Cu-Zn-Sulfid-Lagerstätten von Wilga und Currawong in Südostaustralien treten in einer tektonisch beanspruchten Abfolge von obersilurischen, basaltischen bis rhyolitischen Vulkaniten und Sedimenten auf. Die syn-vulkanische Vererzung ist unmittelbar oberhalb einer mächtigen Abfolge von rhyolitischen Vulkaniten und Vulkanoklastiten (Thorkidaan Vulkanite) zu finden, darüber folgen relativ dünne wechsellagernde Ge, Intrusiv-Dome und Ergüsse von Basalt, Andesit und Dacit (Gibson's Folly Formation). Die Thorkidaan Vulkanite habenNd(420Ma) =-2,2 bis - 9,8 und dürften durch partielle Aufschmelzung älterer krustaler Gesteine entstanden sein. Die Basalt-Andesit-Dacit-Abfolge im Hangenden hat jedochNd(415Ma) = -0,5 bis + 2,0, was auf Herkunft aus einer relativ wenig verarmten Mantelquelle hinweist. Relativ Ti-reiche andesitische bis dacitische Gesteine aus dem Gebiet vom Bumble Creek zeigenNd(415) = +5,2 bis + 5,9. Dies weist auf Beziehungen mit Ordovicischen Vulkaniten in anderen Teilen des Lachlan-Gürtels hin. Die Thorkidaan Vulkanite zeigen SiO₂-Gehalte von 73 bis 79 Gew. %, und charakteristische Variationen der Haupt- und Spurenelementgehalte. Diese lassen eine signifikante Fraktionierung erkennen, an der Feldspäte und verschiedene andere Nebengemengteile beteiligt waren. Die Haupt- und Spurenelementzusammensetzungen der Basalt-Andesit-Decit-Abfolge zeigt normale Variationen, die auf co-genetische Beziehungen mit fraktionierter Kristallisation hinweisen. Die basaltischen Gesteine haben niedrige Gehalte an TiO₂ (< 0, 8 gew. %) sowie hohe Zr/Nb und La/Nb Verhältnisse, die auf Bildung in einem Subduktionsbereich, wahrscheinlich in einem embryonischen Back-Arc Becken, das sich auf ausgedünnter kontinentaler Lithosphäre oder in einem kleinen Pull-Apart Becken in der Nähe eines transtensionalen Randes entwickelt hat, hinweisen. Die magmatische Entwicklungsgeschichte und die Palägeographie weisen auf Dehnungs-Tektonik und auf einen magmatischen Zyklus hin, der Hebung,rhyolitischen Vulkanismus infolge von Krustenaufschmelzung, Extension, Absenkung und Durchdringung mit einer vom Mantel bezogenen Basalt-Andesit-Dacit-Suite entlang von Verwerfungen auf den Meeresboden erkennen läßt. Massive Sulfiderze kommen genau an der stratigraphischen Grenze von rhyolitschen zu mafischen Magmatypen mit Mantel-Ursprung vor. Hier ist es erforderlich, die Vererzungstypen, die zusammen mit krustalen S-Typ Granitoiden vorkommen, ebenso zu erwägen, wie die thermalen Aspekte, die die Fähigkeit kleiner saurer Magmenkörper limitieren, hydrothermale Konvektionszellen ausreichender Größe in Gang zu setzen und zu erhalten. Das weist darauf hin, daß bei Fehlen von gleichaltrigem mafischem Magmatismus saure vulkanische Abfolgen mit Krustenherkunft sehr wahrscheinlich keine VHMS-Lagerstätten führen können. Diese Vererzungen sind an Basalt-Andesit-Dacit-Abfolgen mit Mantelherkunft gebunden, die entweder die notwendige Wärmequelle für die Auslaugung vulkanischer Gesteine im Liegenden lieferten und/oder metallreiche hydrothermale Lösungen während fraktionierter Kristallisation verfügbar machten.

     

The Machangqing copper-molybdenum deposits, Yunnan, China — an example of Himalayan porphyry-hosted Cu-Mo mineralization

Summary The Machangqing copper-molybdenum deposits occur in the Shanjian fold belt, Yunnan Province, China. Two types of ores are distinguished: (1) Cu-Mo quartz veinlets in magnetite-series granite porphyry; and (2) Cu-Mo skarns occurring at the contact between the Ordovician sedimentary sequence and the granite porphyry. With decreasing temperature and of hydrothermal fluids initially in equilibrium with K-feldspar, the following alteration patterns developed within the porphyry, from the center outwards: silicification, K-silicate, phyllic and argillic alteration. The paragenetic sequence of alteration minerals observed in the Cu-Mo skarns resulted from decreasing temperature and/or increasing of the hydrothermal fluids initially in equilibrium with grandite garnet. Fluid inclusions in quartz suggest boiling during the mineralization. The mineralization temperatures based on filling temperatures and salinities of quartz are in the following ranges: about 265° to 400 °C and 5.0 to 14.6 wt.% NaCl eq. for the Cu-Mo veinlets; and 200° to 500 °C and 10.2 to 42.0 wt.% NaCl eq. for the Cu-Mo skarns. As is evident from log fo₂-pH diagrams, ores of the early stage of mineralization in the Cu-Mo skarns, characterized by the assemblage magnetite + pyrite + rare pyrrhotite + K-feldspar + quartz, were deposited from highly alkaline and high temperature fluids. With decreasing temperature and fo₂, the pH of the ore fluids was shifted towards slightly alkaline to neutral, with the resultant formation of the main stage ores, characterized by the assemblage chalcopyrite + pyrite + molybdenite + sphalerite + K-feldspar +sericite (muscovite) + epidote + uartz. Very minor amounts of ore minerals, including matildite, bismuthinite and electrum, are associated with a late stage of ore formation.In the case of the Cu-Mo veinlets, it can be stated roughly that both fs₂ and fo₂ conditions were in the stability field of pyrite, with pH of the ore fluids buffered by the assemblage sericite + K-feldspar +quartz ± calcite. K-Ar age determinations were made on the granite porphyry, biotite phenocrysts and hydrothermal biotite in the Cu-Mo skarns, giving ages of 42.5 to 34.6 Ma, 52.3 Ma, and 39.2 to 26.4 Ma, respectively.It is concluded that the Cu-Mo mineralization at Machangqing shows a close spatial and temporal association with the Himalayan felsic magmatism of the magnetite-series type.

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Die Machangqing Kupfer-Molybdän-Lagerstätten, Yunnan, China — Ein Beispiel für prophyrische Cu-Mo Vererzung im Himalaya

Zusammenfassung Die Kupfer-Molybdän-Lagerstätten von Machangqing treten im Shanjian Faltengürtel in der Provinz Yunnan, China, auf. Zwei Erztypen sind unterscheidbar: (1) Cu-Mo Quarzgängchen in einem porphyrischen Granit der Magnetit-Serie; (2) Cu-Mo-Skarne am Kontakt zwischen der ordovizischen Sedimentabfolge und dem porphyrischen Granit. Mit Abnahme der Temperatur und des Verhältnisses der hydrothermalen Fluide, die ursprünglich mit Alkalifeldspat im Gleichgewicht waren, entwickelten sich in diesem Porphyrstock vom Zentrum randwärts folgende Alterationszonen: Silizifizierung, K-silikatische, phyllische und argillische Alteration. Die paragenetische Abfolge der Alterationsminerale, die in den Cu-Mo Skamen zu beobachten sind, sind das Resultat abnehmender Temperatur und/oder einer Zunahme des -Verhältnisses der hydrothermalen Fluide, die ursprünglich mit Grandit-Granat im Gleichgewicht waren. Flüssigkeitseinschlüsse in Quarz weisen auf Siedeprozesse während der Mineralisation hin. Die aus den Einschlußtemperaturen und Salinitäten in Quarz bestimmten Mineralisationstemperaturen liegen für die Cu-Mo-Gängchen zwischen 265–400 °C und zwischen 5–14.6 Gew.% NaCI Äquiv. und zwischen 200–500 °C und 10.2–42 Gew.% NaCI Äquiv. für die Cu-Mo Skarne. Wie aus log fo₂-pH Diagrammen hervorgeht, ist die im Frühstadium der Cu-Mo Skamvererzung entstandene Vergesellschaftung von Magnetit +Pyrit+selten Magnetkies + Alkalifeldspat + Quarz durch Ausfällung aus sehr alkalischen und hochtemperierten Fluiden entstanden. Mit Temperatur- und fo₂-Abnahme wurde der pH der Lösungen leicht alkalisch bis neutral. Dies resultierte in der Bildung der Erze des Hauptstadiums, das durch Chalcopyrit + Pyrit + Molybdänit + Sphalerit + Alkalifeldspat + Serizit (Muscovit) + Epidot + Quarz charakterisiert ist. Sehr geringe Mengen an Erzmineralen inklusive Matildit, Bismuthinit und Elektrum sind dem Spätstadium der Vererzung zuzuordnen. Für die Cu-Mo-Gängchen läßt sich etwas verallgemeinernd feststellen, daß fo₂ und fs₂ im Stabilitätsbereich von Pyrit lagen, wobei der pH der Erzfluide durch die Paragenese Serizit+Alkalifeldspat+Quarz+Calcit gepuffert wurde. K-Ar Altersbestimmungen wurden am porphyrischen Granit, an Biotit-Phänokristallen und an hydrothermal gebildetem Biotit der Cu-Mo Skarne durchgeführt. Sie ergaben Alter von 42.5–34.6, 52.3 bzw. 39.2-26.4 Ma.Die Cu-Mo Vererzung von Machangqing zeigt eine räumliche und zeitliche Assoziation mit dem sauren Magmatismus der Magnetit-Serie im Himalaya.

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With 12 Figures     

Petrologische Untersuchungen an einem alpinotypen Granitgneis und seinen Hüllgesteinen (“Villacher Granitgneis”, Kärnten, Österreich)

Als Ausgangsgestein des Villacher Granitgneises ist ein spätdifferenzierter, saurer Granit anzusehen, wofür folgende Argumente sprechen:

New Isotopic data from davidites and sulfides in the bidjovagge gold-copper deposit,Finnmark, Northern Norway

Summary The Bidjovagge gold-copper deposit (69°17'N, 22°29'E) occurs in the north-south trending Proterozoic Kautokeino greenstone belt. The greenstone belt consists of shallow marine sediments and mafic to ultramafic volcanites, which are intruded by diabase sills and granitoids. The sequence can be correlated with the 1930 to 2200 Ma Kiruna greenstone belt. Svecokarelian intrusions took place in two phases between 1880–1890 Ma and between 1860-1870 Ma.The deposit occurs in the stratigraphically lower part of the belt along a north-south trending anticlinal structure on the border between greenschist and amphibolite grade metamorphism within the Baltic-Bothnia megashear zone. The deposit is related to shear zones and hosted by albitic felsite, a metasomatic rock formed along the contact with the diabase sills.The only ore minerals of economic significance are native gold and chalcopyrite. Other common ore minerals are pyrite and pyrrhotite. Marcasite, magnetite, ilmenite, hematite, tellurides, rutile, sphalerite, galena, davidite and pentlandite occur in accessory amounts. A total of 10 samples of davidite, 14 sulfides and 4 samples of albitic felsite were analyzed for their isotopic compositions. Our best estimate for the age of the davidites (1885 ± 18 Ma) is based on the upper intersection of a U/Pb concordia diagram and is identified as the time of davidite (and gold) mineralization. This age is confirmed by a Sm/Nd date of 1886 ± 88 Ma on the same material. At 1339 ± 8 Ma, a metamorphic or metasomatic event disturbed the U/Pb system in some of the davidite samples and completely reset the U/Pb ratios in the albitic felsites. The sulfide minerals, containing trace U and Pb, were strongly disturbed during galena formation at about 500–550 Ma but apparently were initially formed at the same time as, or shortly after, the davidite. Based on an estimated time of formation of galena during the development of the early Paleozoic peneplain in the area, the Pb/Pb data are interpreted as a two-stage isochron with an initial age of 1876 ± 15 Ma.The relation between the mineralization and shear zones, the correspondence between the age of the mineralization and the Svecokarelian orogeny and the initial ratios of the radiogenic isotopes of the ore forming solutions, all support a metamorphic/metasomatic origin for the gold and copper mineralization.

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Neue Isotopendaten von Davidit und Sulfiden aus der Bidjovagge Gold-Lagerstätte, Finnmark, N.-Norwegen

Zusammenfassung Die Bidjovagge Gold-Kupfer-Lagerstätte (69°17'N, 22°29'E) liegt in dem N-S streichenden proterozoischen Kautokeino Grüngesteinsgürtel. Er besteht aus marinen Flachwassersedimenten, sowie mafischen und ultramafischen Vulkaniten, die von Diabas-Sills und von Granitoiden intrudiert werden. Diese Gesteinsabfolge kann mit dem 1930–2200 Ma alten Kiruna Grüngesteinsgürtel verglichen werden. Sveko-karelische Intrusionen erfolgten zweiphasig, zwischen 1880–1890 Ma und zwischen 1860 und 1870 Ma.Die Lagerstätte liegt in den stratigraphisch tieferen Anteilen diese Grüngesteinsgürtel entlang einer N-S streichenden Antiklinalstruktur im Übergangsbereich zwischen der Grünschiefer und Amphibolitfazies innerhalb der baltisch-bothnischen Mega-Scherzone.Sie ist an Scherzonen und an Albit-Felsite, einem metasomatisch am Kontakt mit den Diabas-Sills gebildeten Gestein, gebunden.Gediegen Gold und Kupferkies sind die wirtschaftlich wichtigsten Erzminerale. Pyrit und Magnetkies sind häufig. Markasit, Magnetit, Ilmenit, Hämatit, Telluride, Rutil, Zinkblende, Bleiglanz, Davidit und Pentlandit kommen akzessorisch vor. 10 Proben von Davidit, 14 Sulfide und 4 Proben von den Albit-Felsiten wurden auf ihre Isotopenzusammensetzung hin untersucht.Der obere Schnittpukt im U/Pb Concordiadiagramm ergab die beste Altersabschätzung für die Davidite (1885 ± 18 Ma). Dieses Alter wird als Zeitpunkt der Davidit (und Gold)-Mineralisation betrachtet. Ein Sm/Nd-Alter von 1886 ± 88 Ma bestätigt dieses. Ein metamorphes oder metasomatisches Ereignis, datiert mit 1339 ± 8 Ma störte das U/Pb System in einigen Daviditproben und führte zu einer vollständigen Reequilibrierung der U/Pb Verhältnisse in den Albit-Felsiten. Die Isotopenverhältnisse der Sulfide, die Spuren von U und Pb enthalten, wurden während der Bildung von Bleiglanz um etwa 500–550 Ma ebenfalls massiv gestört; die Sulfide wurden aber offensichtlich gleichzeitig, oder aber kurz nach Davidit, gebildet. Basierend auf einer Abschätzung des Bleiglanz-Bildungsalters im Zuge der Entwicklung einer altpaläozoischen Peneplain in diesem Gebiet, werden die Pb/Pb Daten als Zweistufen-Isochrone mit einem Ursprungsalter von 1876 ± 15 Ma interpretiert.Die Bindung der Mineralisation an Scherzonen, die Übereinstimmung des Mineralisationsalters mit dem der Sveco-karelischen Orogenese und die Isotopeninitiale der erzbildenden Lösungen belegen einen metamorph/metasomatischen Ursprung der Gold-und Kupfervererzungen.

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With 9 Figures     

The significance of the Vredefort Dome for the thermal and structural evolution of the Witwatersrand Basin, South Africa

Summary The Vredefort Dome represents an area of significant ( 10 km) structural uplift within the central parts of the economically important Witwatersrand Basin. Its rocks experienced higher grades of metamorphism than the equivalent stratigraphic horizons exposed around the periphery of the basin. Recent studies of this medium- to high-grade metamorphism, as well as new evidence concerning the origin of the dome, have contributed to a metamorphic model for the Witwatersrand Basin as a whole. This evidence shows that the gold-bearing strata experienced at least two metamorphic events at ca. 2 Ga. The unusually high strain rate and shock deformation features exposed in the rocks of the dome rule out an endogenous origin by tectonic or diapiric processes. Recent work on these features has shown that the dome is best explained as the central uplift of a large, 250–300 km diameter, 2023±44 Ma old meteorite impact structure, the extent of which closely correlates with the present-day limits of the Witwatersrand Basin. Impact-related deformation features in the Vredefort rocks facilitate the separation of metamorphic textures developed during a pre-impact event associated with the 2.05–2.06 Ga Bushveld magmatism, and textures developed during a slightly lower-grade, post-impact, static overprint. The post-impact overprint decreases in intensity outwards from the dome. It is attributed to the massive disturbance of the thermal structure of the crust by impact-induced exhumation, and to shock heating of the rocks as a consequence of the impact event.

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Die Bedeutung des Vredefort-Domes für die thermische und strukturelle Entwicklung des Witwatersrand-Beckens, Südafrika

Zusammenfassung Der Vredefort Dom ist ein Gebiet von signifikantem (ca. 10 km), strukturellem Uplift im Zentralbereich des wirtschaftlich bedeutungsvollen Witwatersrand-Beckens. Die Ges-teine des Doms haben höhere Metamorphosebedingungen erfahren als die stratigraphisch äquivalenten Lagen, die im Randbereich des Beckens aufgeschlossen sind. Kürzlich durchgeführte Untersuchungen dieser mittel-bis hochgradigen Metamorphose und neueste Ergebnisse zur Entstehung des Domes haben einen Beitrag zu einem Metamorphose-Modell für das gesamte Witwatersrand-Becken geleistet. Diese neuen Befunde zeigen, daß die Gold-hältigen Gesteinsschichten zumindest zwei metamorphe Ereignisse vor ca. 2 Ga erfahren haben. Die ungewöhnlich hohen Beanspruchungsraten und die Stoßwellendeformationsstrukturen, die in den Gesteinen des Doms belegt sind, sprechen gegen einen endogenen Ursprung durch tektonische oder diapirische Prozesse. Neuere Arbeiten an diesen Phänomenen haben gezeigt, daß der Dom am besten als die zentrale Struktureinheit (Zentralberg) einer sehr grossen, 250–300 km weiten und 2023±4 Ma alten Meteoriteneinschlagsstruktur verstanden werden kann, deren Ausmaß eng mit den jetzigen Grenzen des Witwatersrand-Beckens übereinstimmt. Die Gegenwart von Impakt-bezogenen Deformationsstrukturen in Vredefort-Gesteinen erlaubt es, die metamorphen Texturen, die während eines hochgradigen, mit dem 2.05–2.06 Ga Bushveld Magmatismus korrelierten, metamorphen Stadiums vor dem Impaktereignis entstanden sind, von den Texturen zu trennen, die ein statisch metamorphes Ereignis von etwas geringerer Stärke, das nach dem Impakt stattfand, produzierte. Die Spuren des post-Impakt Ereignisses nehmen in ihrer Stärke zum Rand des Domes ab. Dieser Effekt wird durch eine massive Störung der thermischen Krusten-Struktur erklärt, die als Resultat einer Kombination von Impakt-induzierter Exhumierung, von Schock-Aufheizung der Krustengesteine, und von Erwärmung durch einen gewaltigen, jetzt erodierten Impaktschmelzgesteinskörper gesehen wird.

     

Petrogenesis of the Wadi Dib alkaline ring complex, Eastern Desert of Egypt

Summary The Wadi Dib magmatic complex is the oldest known alkaline ring complex in the Egyptian part of the Pan-African orogenic belt. Rb-Sr isotope data for seven samples suggest a Vendian age of 578±16 Ma, and a⁸⁷Sr/⁸⁶Sr initial ratio of 0.7048±0.0010. The igneous complex has a diameter of 2 km and was emplaced within granodioritic Pan-African host rocks at the intersection of two faults. It shows distinct concentric compositional zoning with several syenitic outer ring sheets, a mainly trachytic intermediate ring sheet, and a quartz syenite inner ring sheet with a granitic core; relative ages decrease from margin to core. The mineralogical and chemical features are characteristic of within-plate (A-type) magmatic complexes. Major and trace element patterns underline the co-magmatic origin of the suite but indicate three stages of evolution with several pulses of emplacement. A common feature of element distribution patterns is the small systematic change in the early lithologies, but a distinct evolution trend in the late quartz-bearing rocks.We propose that an alkali-basaltic parent magma was emplaced within deep or middle levels of the juvenile Pan-African crust. Differentiation mainly occurred by fractional crystallization of olivine, clinopyroxene, plagioclase, and apatite. During the late stages of evolution, limited assimilation of island-arc magmatic rocks may have occurred. Emplacement took place along ring fractures at a subvolcanic level and was probably related with formation of a caldera during emplacement of the trachytic lithologies. The anorogenic character of the magmatic suite indicates consolidation of the Pan-African crust of NE Africa at the time of emplacement of the alkaline body.

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Petrogenese des alkalischen Wadi Dib ringkomplexes, Östiche Wüste Ägyptens

Zusammenfassung Der Wadi Dib-Komplex ist die älteste bekannte Ringstruktur im ägyptischen Teil des Panafrikanischen Orogengürtels. Rb-Sr Isotopendaten von sieben Proben ergeben ein vendisches Alter von 578±16 Ma and ein initiales⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Verhältnis von 0,7048±0,0010. Der magmatische Komplex besitzt einen Durchmesser von 2 km und hat am Schnittpunkt zweier Störungen innerhalb panafrikanischer Granodiorite Platz genommen. Er weist eine konzentrische Zonierung mit mehreren syenitischen äußeren Ringen, einem vorwiegend trachytischen mittleren Ring und einem quarzsyenitischen inneren Ring mit einem granitischen Kern auf; die relativen Alter der Gesteine nehmen vom Rand zurn Kern hin ab. Mineralogische and chemische Charakteristika sind die von Intraplatten- (A-Typ-) Komplexen. Haupt- and Spurenelementmuster weisen auf eine ko-magmatische Entstehung hin, zeigen aber eine Entwicklung in drei Stadien mit mehreren magmatischen Pulsen auf. Charakteristika der Elememverteilungen sind wenig systematische Änderung in den älteren Lithologien, aber ein gerichteter Entwicklungstrend in den späten, quarzführenden Lithologien.Wir schließen, daß ein alkali-basaltisches Magma in ein tiefes oder mittleres Niveau der jungen panafrikanischen Kruste intrudierte. Differentiation erfolgte im wesentlichen durch fraktionierte Kristallisation von Olivin, Klinopyroxen, Plagioklas und Apatit. Während später Entwicklungsstadien gab es vermutlich begrenzte Assimilation von Inselbogen-Kruste. Die Platznahme erfolgte entlang von Ringbrüchen in einem subvulkanischen Stockwerk und war vermutlich mit der Bildung einer Caldera während der Platznahme der trachytischen Lithologien verbunden. Der anorogene Charakter der magmatischen Folge zeigt an, daß die panafrikanische Kruste Nordost-Afrikas zur Zeit der Platznahme der alkalischen Intrusion bereits konsolidiert war.

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With 13 Figures     

Proterozoic anorogenic magmatism in the Central Amazonian Province,amazonian araton: Geochronological,petrological and geochemical aspects

Summary In the Central Amazonian Province, the anorogenic granites are older in the eastern block (1.88 Ga, U-Pb; 1.8 - 1.6 Ga Rb-Sr and K-Ar) and in the central block (1.75 -1.7 Ga, Rb-Sr) than in the western one (1.55 Ga, U-Pb). The country rocks are of Archaean age in the eastern block, and in the western block they are of Lower Proterozoic age (Trans-Amazonian Event). There is a minimum difference of 200 Ma between the last metamorphic event and the formation of the anorogenic granites. Metaluminous to peraluminous subsolvus granites are largely dominant but hypersolvus granites, sometimes peralkaline, as well as syenites and quartz-syenites also occur. Wiborgites and pyterlites are found only in the western block but rapakivi-like textures are described in the province as a whole. Mineralizations include large deposits of Sn, as well as small occurrences of F, Zr, REE, Y, and W. The granites are generally rich in Si, K, Fe, Zr, Ga, Nb, Y, and REE and show very high K/Na, Fe/(Fe + Mg) and Ga/Al₂O₃ ratios. They are geochemically similar to A-type and within-plate granites and more particularly to the Proterozoic rapakivi granites of the Fennoscandian shield and the metaluminous granites of the North American anorogenic province. Petrographic, geochemical and Sr isotopic data indicate crustal sources for the granite magmas. Differences in the sources should explain the contrast observed in some of the granites. The model of crustal anatexis induced by underplating or intrusion of mantle-derived basic magmas is preferred to explain the generation of the crustal granitic magmas.

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Proterozoischer, anorogener Magmatismus in der zentralen Amazonas-Provinz, Amazonas Kraton: Geochronologie, petrologische und geochemische Aspekte

Zusammenfassung In der zentralen Amazonas-Provinz sind die anorogenen Granite im östlichen (1.88 Mia, U-Pb; 1.8-1.6 Mia, Rb-Sr und K-Ar) und im zentralen Block (1.75-1.7 Mia,Rb-Sr) älter als im westlichen Block (1.55 Mia, U-Pb). Die Nebengesteine sind im östlichen Block archaiischen Alters, während sie im westlichen Block im unteren Proterozoikum (Transamazonas Event) gebildet worden sind. Dies ergibt eine minimale Altersdifferenz von 200 Mio zwischen dem letzten metamorphen Ereignis und der Intrusion der anorogenen Granite. Es dominieren metaluminöse bis peraluminöse Subsolvus-Granite, jedoch treten auch Hypersolvus-Granite, stellenweise Peralkaline, wie auch Syenite und Quarz-Syenite auf. Wiborgite und Pyterlite kommen lediglich im westlichen Block vor, Rapakivi-ähnliche Texturen werden jedoch aus der gesamten Provinz beschrieben. An Mineralisationen treten große Sn-Lagerstätten und kleinere Vorkommen von F, Zr, SEE, Y und W auf. Die Granite sind generell reich an Si, K, Fe, Ga, Nb, Y und SEE und zeigen sehr hohe K/Na, Fe/(Fe + Mg) und Ga/Al₂O₃ Verhältnisse. Sie zeigen geochemische Ähnlichkeiten mit A-Typ und Intraplatten-Graniten, besonders jedoch mit den proterozoischen Rapakivi Graniten des fennoskandischen Schildes und mit den metaluminösen Graniten der nordamerikanischen anorogenen Provinz. Petrographische, geochemische und Sr-Isotopendaten deuten krustale Ausgangsgesteine der granitischen Magmen an. Unterschiede im Ausgangsmaterial sollen die verschiedenen Granittypen erklären. Als Modell für die Entstehung krustaler granitischer Magmen wird krustale Anatexis, hervorgerufen durch underplating oder Intrusion von aus dem Mantel stammenden, basischen Magmen angenommen.

     

A muscovite age of a contact metamorphic gneiss from the SW Bergsträsser Odenwald/Germany

Summary The oldest rocks of the Bergstr?sser Odenwald are Variscan paragneisses. Most of them contain biotite and hornblende, but occasionally also muscovite-bearing varieties occur. Published K-Ar hornblende and biotite ages for these paragneisses are between 370 and 330 Ma. Muscovite from a sillimanite-muscovite gneiss (formerly called metamorphic schist) within the Heidelberg intrusive complex close to Weinheim was dated by the ⁴⁰Ar/³⁹Ar step degassing technique and yielded well-developed age plateaus. The total-argon ages of 327.5 ± 1.6 Ma correspond with the K-Ar biotite age of the neighbouring Heidelberg granite and other magmatic rocks of the southwestern Bergstr?sser Odenwald. No influence from the nearby Early Permian volcanism (Wachenberg rhyolite) is visible in the ⁴⁰Ar/³⁹Ar spectra. The dating results do not constrain the early regional metamorphism but indicate Late-Early Carboniferous contact-metamorphism by the granite intrusions.

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Zusammenfassung Das Muskovit- ⁴⁰ Ar/ ³⁹ Ar-Alter eines kontaktmetamorphen Gneises im Südwesten des Bergstr?sser Odenwaldes Die ?ltesten Gesteine des Bergstr?sser Odenwaldes sind variszische Paragneise, normalerweise metamorphe Schiefer genannt. Sie treten im ganzen Bergstr?sser Odenwald auf, überwiegend mit Biotit und Hornblende, gelegentlich aber auch mit Muskovit. An Hornblende und Biotit solcher Paragesteine sind früher K-Ar-Altersdaten zwischen 370 und 330 Ma ermittelt worden. Muskovit aus einem Muskovit-Sillimanit-Gneis im Heidelberger Intrusiv-Komplex unweit von Weinheim wurde nach der ⁴⁰Ar/³⁹Ar-Stufentechnik datiert. Es ergaben sich ungest?rte Plateauspektren und Totalargonalter von 327.5 ± 1.6 Ma. Letztere sind identisch mit dem K-Ar-Biotit-Alter des benachbarten Heidelberger Granits und anderen Magmatiten im südwestlichen Odenwald. Die Spektren ergeben keine Hinweise auf thermische Beeinflussung durch den unmittelbar benachbarten frühpermischen Vulkanismus (Wachenberg-Rhyolith). Das ermittelte Alter zeigt nicht die frühe Regionalmetamorphose, sondern die sp?tere kontaktmetamorphe überpr?gung des Gesteins zur Zeit der magmatischen Intrusionen an.

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Received August 27, 1999; revised version accepted June 21, 2000     

The relationships between drastic changes in Sr isotope ratios of magma sources beneath the NE Japan arc and the spreading of the Japan sea back-arc basin

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 (Sr_i ratios) in the range of 0.70411–0.70546 but no temporal variation in Sr_i ratios. The back-arc side basaltic rocks with ages of 29.8 to 15 Ma have Sr_i 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.

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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 (Sr_i-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 Sr_i-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 Sr_i-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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With 6 Figures     

Tectonothermal implications of laser40Ar/39Ar ages of sulphide-bearing veins and their host rocks in the Willyama Supergroup,South Australia

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 of^40*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.

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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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With 6 Figures     

Petrophysical investigations in the Southern Bohemian Massif (Austria): Data-acquisition, -organisation and-interpretation

Summary The petrophysical parameters Density (p), Susceptibility (SUS), as well as Natural Remanent Magnetisation (NRM) and Koenigsberger ratio (Q_n) were measured on approx. 2600 core samples (magmatic and a few metamorphic rocks) from the Southern Bohemian Massif. These and associated data have been organized into primary and subsidiary dBASE IV databases. The quantity and kind of information now available through the databases are described.40 sampled types of rocks have been statistically analysed and a detailed delimitation of different rocks as well as their varieties is attempted with the aid of various graphic software.The lowest susceptibility values (SUS < 0.1 × 10^–3 SI) were measured for the leucocratic Altenberg and Haibach granites, above it for the acid Eisgarn granite and for aplites. The only fine grained granite with a higher average (M = l.32 × 10^–3 SI) than the other granites is the Schlägl granite.Average values of NRM vary over a range of 10⁴ mA/m. The Altenberg and Haibach granites (fine-to medium-grained, two-mica leucogranites) are again (see SUS) in the group with the lowest values (< 1 mA/m). The average values of coarse-grained, older synorogenic granites (Finger andHöck, 1986), Weinsberg and Engerwitzdorf (medium-to coarse grained) granites, Schlieren granite and Rastenberg granodiorite are generally uniform (< 5 mA/m), with the exception of the stronger remanent magnetism of the Schlieren granite (25 mA/m).The Q_n, values of all investigated coarse grained granites are less than 0.25 (exception: Schlieren granite) whereas the fine-middle grained granites Peuerbach, Schaerding, Schrems and the fine grained granites in general all have Q_n > 1.The densities of all studied granite types vary only from 2600 kg/m³ to the upper limit of 2710 kg/m³ (average of rock types). Therefore consideration of only one petrophysical parameter does frequently not suffise for characterisation of a rock type. However, a combined study of NRM-SUS or p-SUS proved to be useful in many cases e.g. petrophysical distinction between Schrems granite and Mauthausen granite.

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Petrophysikalische Untersuchungen in der südlichen Böhmischen Masse (Österreich): Daten-Akquisition, -Organisation und -Interpretation

Zusammenfassung Die petrophysikalischen Parameter Dichte (p), Suszeptibilität (SUS), sowie Natürliche Remanente Magnetisierung (NRM) und Königsberger Faktor (Q_n) wurden an rund 2600 Bohrkernen (Magmatite und einige Metamorphite) aus der Böhmischen Masse ermittelt. Diese und damit im Zusammenhang stehende Daten wurden in einer dBASE IV Hauptdatenbank und gekoppelten Nebendatenbestanden organisiert. Es wird die Art von Information, die über die Datenbank nun zugänglich ist näher erläutert. 40 beprobte Gesteinstypen werden einer statistischen Analyse unterzogen und unter zu Hilfenahme diverser Graphiksoftware wird eine detailliertere Abgrenzung der einzelnen Gesteine und ihrer Varietaten versucht.Die geringsten Suszeptibilitätswerte (SUS < 0.1 × 10^–3 SI) wurden an Proben der leukokraten Altenberger und Haibacher Granite, darüber hinaus auch an Kernen des sauren Eisgarner Granits und der Aplite gemessen. Der einzige feinkörnige Granit mit einem überdurchschnittlichen Mittelwert (M = 1.32 × 10^–3 SI) im Vergleich zu anderen Graniten ist der Schlägl Granit.Die errechneten Mittelwerte der NRM streuen über einen Bereich von 10⁴ mA/m. Der Altenberger und der Haibacher Granit (fein- bis mittelkörnige Zweiglimmergranite) weisen auch hier wieder die geringsten Werte (< 1 mA/m) auf. Die Gruppe der grobkörnigen, älteren synorogenen Granite (Finger undHöck, 1986), nämlich Weinsberger und Engerwitzdorfer (mittel- bis grobkörnig), Schlierengranit und Rastenberger Granodiorit bleiben mit ihren NRM Werten unter 5 mA/m mit Ausnahme des offensichtlich stärker remanent magnetisierten Schlierengranits (25 mA/m).Alle untersuchten grobkörnigen Granite weisen Q_n Werte < 0.25 (Ausnahme: Schlierengranit) auf, während hingegen die fein- bis mittelkörnigen Peuerbacher, Schärdinger und Schremser Granit, sowie die Feinkorngranite im allgemeinen, alle Q_n > 1 erreichen.Die Dichten der verschiedenen Granite variieren nur von 2600 kg/m³ bis 2710 kg/m³ (Gesteinsmittelwerte). Dies zeigt, daß die Betrachtung nur eines einzigen petrophysikalischen Parameters in vielen Fällen nicht alleine ausreicht um ein Gestein petrophysikalisch eindeutig zu bestimmen. Vielmehr stellte sich für eine Charakterisierung der Gesteine eine kombinierte Untersuchung von NRM-SUS oder p-SUS oft als zielführend heraus, wie z.B. im Falle des Schremser Granits und des Mauthausener Granits.

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With 15 Figures     

Source of metals in metamorphic ore-forming processes in the Apuane Alps (NW Tuscany,Italy): Constraints by Pb-isotope data

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.

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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.

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

Hornblende barometry of the Galway batholith,Ireland: an empirical test

Summary The application of four hornblende geobarometers, two empirical and two experimental, to the 400 Ma Galway Granite, Ireland gives a pressure of crystallization of the zoned hornblende cores in the western parts of the granite of 2.62 ± 1.2 kb falling to < 1.53 ±1.02 kb at the hornblende rims whereas in the more eastern part of the batholith the value of 4.30 ± 0.70 kb is obtained from unzoned hornblendes. These results are consistent with field and petrographic evidence which indicates a much deeper level of early crystallization of the granite in the central and eastern area with larger K-feldspar phenocrysts (up to 6 cm). Although some of the uplift is related to late upward faulting, the main uplift of the centre of the granite in the east was due to late magmatic differential slip against the marginal granite which became vertically foliated. In the west the crystallization of hornblende started and completed at lower pressures than in the east with final hornblende crystallization at the limit of the field of igneous hornblende and at depth of < 5 km. Hornblende geobarometry reveals: (1) that different parts of some batholiths crystallized at very different pressures (and therefore depths) and have been juxtaposed at the present level of erosion (2) that at least the early part of the crystallization of some granites took place at significantly greater depths than the final crystallization and emplacement position; (3) in zoned hornblendes crystallization occurred during magma movement.

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Hornblende-Barometrie des Galway-Batholithen, Irland: Ein empirischer Test

Zusammenfassung Vier Hornblende-Geobarometer, zwei empirische and zwei experimentelle wurden auf den 400 m.y. alten Galway-Granit, Irland, angewendet and ergeben ähnliche Resultate. Der Durchschnitt der Berechnungen gibt einen Kristallisationsdruck der zonierten Hornblendekerne in den westlichen Teilen des Granits von 2.62 ± 1.2 kbar. Diese Werte fallen auf weniger als < 1.53 ± 1.02 kbar in den Hornblenderändern, während in den östlichen Teilen des Batholithen ein Wert von 4.30 ± 0.70 kbar von nicht zonierten Hornblenden erhalten wurde. Diese Ergebnisse stimmen gut mit Geländebeobachtungen und petrographischen Daten überein, die darauf hinweisen, daß der Granit im zentralen und östlichen Bereich in größerer Tiefe kristallisiert ist. Dabei erreichten K-Feldspat Kristalle Maximumlängen von 6 cm, verglichen mit nur 3 cm im Westen und am Rand. Obwohl ein Teil der Hebung auf späte Verwerfungen zurückgeht, war die Haupthebung zentraler Teile des Granites im Osten durch spätmagmatische, differentielle Gleitung gegenüber den randlichen Granitzonen bedingt, wobei letztere vertikal gefältelt wurden. Im Westen begann die Kristallisation der Hornblende bei niedrigeren Drucken als im Osten, wobei die späteste Hornblende-Kristallisation an der Grenze des Feldes magmatischer Hornblende und in Tiefe von < als 5 km stattfand. Hornblende-Geobarometrie zeigt, daß 1. verschiedene Teile des gleichen Batholithen unter verschiedenen Drucken (und somit in verschiedenen Tiefen) kristallisierten und erst im gegenwärtigen Erosions-Niveau nebeneinander gestellt wurden; 2. daß wenigstens die Frühkristallisation einiger Granite in signifikant größeren Tiefen als die Endkristallisation, und die Position der Platznahme lagen; 3. in zonierten Hornblenden Kristallisation während magmatischer Bewegung stattfand.

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With 2 Figures

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Formerly Oum-toub, Skikda, BP56, 21450, Algeria     

Über die Fazies des Hunsrückschiefers

Zusammenfassung Einleitend wird auf die vielfältige Problematik des Hunsrückschiefers hingewiesen. Hinsichtlich der Petro-Fazies ergibt sich ein Vorwalten der feinsandigen Komponente mit einem Feldspaltgehalt von durchschnittlich 10–13%. Die. Ergebnisse spektroskopischer und autoradiographischer Untersuchungen werden mitgeteilt. Die Mächtigkeit scheint in der SE-Eifel am größten zu sein und zum SE-Rand des Schiefergebirges hin ständig abzunehmen. Die Bio-Fazies wird vor allem hinsichtlich der sehr häufigen Fress-Bauten und Kriechspuren von Würmern behandelt, welche ein reiches Bodenleben im Hunsrückschiefer-Meer beweisen. Die Ansicht, daß der Hunsrückschiefer hauptsächlich aus Sedimenten eines Flach- und Wattenmeeres besteht, wurde bestätigt.     

Sulphur isotopes from the gruvåsen sulphide skarn deposit,Bergslagen, Sweden

Summary The Gruvåsen sulphide skarns in Western Bergslagen are hosted by a sequence of marbles and metacherts, intruded by a number of thin mafic sills and dykes of midProterozoic age. The sulphide skarns show a zonal distribution with Cu-Zn-Fesulphide-rich pyroxene skarns (± scheelite, molybdenite, cassiterite, bismuth) in the central, and Zn-Fe-Pb-As-sulphide-rich amphibole skarns in the peripheral zones of mineralization. The sulphide skarns in the central zone are closely related to a phase of local potassic alteration that affected the marbles, cherts and mafic intrusions. ³⁴S values of sulphides range between + 0.5 and + 1.3% for the central zone, and between-1.4 and + 1.5% for the peripheral zone. Sulphide-pair sulphur isotope geothermometry (Ohmoto and Rye, 1979) yields temperatures around 555°C corresponding with the temperature of 550–600°C estimated from silicate and sulphide parageneses. Although the Gruvâsen deposit is situated close to the Filipstad-type granitic intrusion, this granite is unlikely to have a genetic relationship with the sulphide mineralization, because the sulphide skarns were deformed at about 1,860 Ma, whereas the postkinematic Filipstad-type granite is dated at +- 1,640Ma (Oen, 1982). Hydrothermal fluids at estimated temperatures around 550°C, presumably heated by the coeval solidifying mafic sills and dykes, are considered responsible for the dissolution and transport of sulphur from the mafic rocks, and of metals from both mafic and felsic rocks underlying the Gruvåsen marbles, and for the redeposition of metals and sulphur in the Gruvåsen sulphide skarn deposit.

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Schwefelisotopen der Gruvåsen Sulfid-Skarnlagerstätte, Bergslagen, Schweden

Zusammenfassung Die sulfidischen Skarne von Gruvåsen, West-Bergslagen, sitzen in Mergeln and Metaquarziten auf, die von zahlreichen mitelproterozoischen, geringmächtigen mafischen Sills und Gängen durchdrungen werden. Die Sulfid-Skarne sind zoniert. Im zentralen Bereich der Mineralisation treten Cu-Zn-Fe-sulfidreiche Pyroxen-Skarne auf (+- Scheelit, Molybdenit, Cassiterit, Wismuth), während die Randzonen vorwiegend aus Zn-Fe-Pb-As-sulfidreichen Amphibol-Skarnen bestehen. Die zentralen Skarnanteile zeigen engen Zusammenhang mit einer lokalen K-Alteration der Mergel, Metaquarzite und mafischen Intrusionen. In der zentralen Zone liegen die ³⁴ S-Werte der Sulfide zwischen + 0.5 und + 1.3%, in der Randzone zwischen - 1.43 und + 1.5%. SchwefelisotopenGeothermometrie von Sulfidpaaren (Ohmoto & Rye, 1979) ergaben Temperaturen um 550°C. Diese stimmen mit den Temperaturen aus den Silikat- und Sulfidparagenesen von 550–600°C gut überein. Obwohl die Gruvåsen Lagerstätte nahe der FilipstadTyp Granitintrusion liegt, erscheint eine genetische Verbindung mit der Sulfidmineralisation unwahrscheinlich, da die Sulfid-Skarne ein Deformationsalter von 1860 Mio zeigen, während der postkinematische Filipstad-Typ Granit auf +- 1640 mio datiert ist (Oen, 19982). Es wird vermutet, daß hydrothermale Lösungen, die durch die erstarrenden mafischen Sills und Gänge auf etwa 550°C aufgeheizt worden sind, für die Vererzung verantwortlich sind. Der Schwefel kann aus den mafischen Gesteinen bezogen werden, die Metalle aus mafischen und felsischen Gesteinen, die die Gruvåsen Mergel unterlagern. Hydrothermale Aktivität verursachte Lösung, Transport und Umlagerung des Schwefels und der Metalle in die Gruväsen Sulfid-Skarn Lagerstätte.

     

Zircon U/Pb and Pb/Pb geochronology of the Rastenberg granodiorite,South Bohemian Massif,Austria

Summary A combined zircon typology, zircon Pb-Pb evaporation, and conventional U-Pb study of the late- to post-tectonic Rastenberg granodiorite yields the following results: Typological investigations show two distinguishable zircon populations. Type l: subtype S24 ofPupin, colourless to slightly pink, clear to turbid, often with cores, few to abundant inclusions, long prismatic; type 2: subtype S4 ofPupin, colourless to reddish or slightly pink, clear to slightly turbid, no visible cores, abundant inclusions, tabular habit, short prismatic.At least 4 different zircon-forming events can be distinguished: Inherited cores with ages around 623±22Ma and single ages > 1206Ma from type 1 zircons imply the reworking of rocks derived from Cadomian and Proterozoic to Archean crust. Ages around 353±9Ma from type 1 zircons are interpreted as timing a first magma formation or the onset of a long-lasting magma-generating event during the Variscan plutonism in the South Bohemian pluton. The actual intrusion of the granodioritic magma into the middle crust took place around 338±2Ma (type 2 and rims of type 1 zircons).Only type 1 zircons are found as inclusions in large K-feldspar phenocrysts providing evidence that these phenocrysts have grown before the 338Ma event and may be as old as 353 Ma.[]

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Zirkon U/Pb und Pb/Pb Geochronologie des Rastenberger Granodiorits, südliche Böhmische Masse, Österreich

Zusammenfassung Zirkon-typologische Untersuchungen, Einzelzirkon Pb-Pb-Evaporations- und konventionelle U-Pb-Altersbestimmungen an Gesteinen des spät- bis postkinematischen Rastenberger Granodiorits geben folgende Resultate: Typologisch lassen sich zwei Zirkonpopulationen unterscheiden: Typ 1: S24 Subtyp vonPupin, farblos bis leicht rosa, klar bis getrübt, häufig mit Kernen, wenige bis viele Einschlüsse, lang prismatisch; Typ 2: S4 Subtyp vonPupin, farblos bis rötlich oder leicht rosa, klar bis leicht getrübt, keine sichtbaren Kerne, viele Einschlüsse, flachtafeliger Habitus, kurzprismatisch.Mindestens 4 unterschiedliche Altersgruppen lassen sich unterscheiden: Ererbte Kerne von Typ 1 Zirkonen mit Altern um 623±22Ma und einzelnen Altern > 1206Ma sprechen für die Aufarbeitung von Gesteinen, die von cadomischen und proterozoischen bis archaischen Gesteinen im Krustenbereich des Südböhmischen Plutons abstammen könnten. Alter um 353±9Ma von Typ 1 Zirkonen werden einer ersten magmatischen Phase oder dem Beginn der Krustenaufschmelzung im Zuge der Bildung der variszischen Plutonite zugeordnet. Die eigentliche Intrusion des Granodiorits um 338±2Ma wird mit Typ 2 und mit Randpartien von Typ 1 Zirkonen erfaßt.In den großen K-Feldspat-Phänokristallen finden sich nur Zirkone vom Typ 1. Dies deutet darauf hin, daß die Phänokristalle vor dem 338Ma Ereignis gebildet wurden, eventuell also bis 353Ma alt sein können.

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With 6 Figures