Mineralium Deposita (v.7, #3)

The large jacupirangite dyke at Kodal was first found by W.C. Brögger (1933) who published one chemical analysis of the rock. Recent investigations of the dyke as a potential ore body, including diamond-drilling operations, have shown that it is about 20 m wide and 2 km long. It strikes approximately E–W and has a general dip of 80 °S, cutting through larvikite and nordmarkite of the Oslo Permian Igneous Province. The jacupirangite has an average modal composition (volume percent): apatite 24, magnetite 37, ilmenite 9, pyroxene 25, amphibole and biotite 5. The iron-titanium oxides and apatite cement the pyroxene in a typical igneous texture. The Kodal dyke and other jacupirangites in adjoining areas of the Oslo Igneous Province all show a eutectic mixture of iron-titanium oxides and apatite which is assumed to form an immiscible liquid with silicate melts of monzonitic composition. This is assumed to be a possible explanation for the formation of the jacupirangites in the Oslo region.Der große Jacupirangit-Gang in Kodal wurde erstmals von C. W. Brögger (1933) gefunden, der eine chemische Analyse von diesem Gestein publiziert hat. Neuere Untersuchungen an diesem Gang im Hinblick auf eine potentielle Erzlagerstätte, bei denen auch Diamant-Bohrungen eingesetzt worden sind, haben ergeben, daß der Gang etwa 20 m mächtig und 2 km lang ist. Er streicht bei einem durchschnittlichen Fallen von 80 °S annähernd O–W, wobei er Larvikite und Nordmarkite der permischen Oslo-Eruptivprovinz durch-schneidet. Die durchschnittliche modale Zusammensetzung des Jacupirangites besteht (in Volumenprozent) aus: Apatit 24%, Magnetit 37%, Ilmenit 9%, Pyroxen 25%, Amphibol und Biotit 5%. Die Eisen-Titan-Oxide und der Apatit verkitten die Pyroxene unter Bildung einer typischen Eruptivstruktur. Der Kodal-Gang und die anderen Jacupirangite der angrenzenden Oslo-Eruptivprovinz lassen alle ein eutektisches Gemenge von Eisen-Titan-Oxiden und Apatit erkennen, von dem wir annehmen, daß es eine unlösliche Schmelze neben Silikatschmelzen monzonitischer Zusammensetzung bildete. Aus dieser Annahme ergibt sich eine Deutungsmöglichkeit für das Auftreten der Jacupirangite im Oslo Gebiet.

A brief summary on the geology and the iron ore deposits of the Devonian Lahn Geosyncline (West Germany) is followed by the examination of the iron variation in the eruptive rocks in this area and in analogous magmatic associations elsewhere. A major strong point is the sporadic appearance of xenolithic inclusions of hematite in some keratophyres of the Lahn area. As a result, analytical, mineralogical and textural evidence is against dependence of the iron in the ore deposits on the contemporaneous femic rocks, whereas, in the keratophyre, another source of that iron is indicated. Thus two periods of magmatic events are derived. Special attention is called to the effects and conditions in the earlier period, and it may be suggested that three magmatic units corresponding to keratophyre, weilburgite and iron ore, owe their origin to the specific hydromagmatic conditions of a spilitic differentiation process in that early period.Im Anschluß an einen kurzen Überblick über die geologischen Verhältnisse und über die Eisenerzlagerstätten im Devon der Lahnmulde wird die Variation des Eisens in den Eruptivgesteinen an der Lahn und in anderen petrographisch vergleichbaren Gebieten untersucht. Besonders aufschlußreich ist in einer Anzahl der Lahn-Keratophyre das sporadische Auftreten xenolitischer Hämatit-Akkumulate. Chemische, mineralogische und strukturelle Merkmale sprechen gegen die Herleitung des Eisens in den Lagerkomplexen aus den gleichaltrigen femischen Eruptivgesteinen, wohingegen sich in den Fremdeinschlüssen von Hämatit im Keratophyr eine andere Quelle für dieses Eisen anzeigt. Im magmatischen Geschehen zeichnen sich zwei Perioden deutlich voneinander ab. Vornehmlich berücksichtigt sind die der Frühperiode zugehörigen Hinweise und Vorgänge, und vermutlich lassen sich Keratophyr, Weilburgit und Eisenerz als drei magmatische Einheiten auf die spezifischen hydromagmatischen Bedingungen spilitischer Differentiation zurückführen.

Pronounced correlations exist between many ores and the rock types in which they occur. For instance, iron-nickel-copper sulfide ores are almost exclusively located in mafic rocks, such as norites and molybdenum sulfide deposits and vein-type lead-zinc sulfide deposits occur in silicic rocks, such as granites and monzonites. Experimental investigations of pertinent systems containing sulfide as well as silicate components have demonstrated the presence of wide fields of liquid immiscibility. The solubilities of sulfides in liquid silicates are low (<1000 ppm) even at low oxygen fugacities and diminish further with increase in f02. Addition of sulfur to homogeneous “noritic-type” liquid which contains small amounts of nickel and copper produces a sulfide-oxide liquid which coexists with the silicate liquid. The silicate liquid buffers the composition of the sulfide-oxide liquid. The latter crystallizes on cooling to a mixture of magnetite and a (Fe, Ni, Cu)1−x S solid solution wich in turn decomposes to the pyrrhotite, chalcopyrite, pentlandite assemblages characteristic of Sudbury-type deposits. Liquid immiscibility fields containing coexisting silicate and sulfide-oxide liquids exist also in systems containing granitic or monzonitic as well as the sulfide components. Reactions between sulfur vapor and silicate minerals produce sulfides and oxides commonly observed in metamorphosed rocks.Ausgeprägte Wechselbeziehungen existieren zwischen zahlreichen Erzen und den sie umhüllenden Gesteinen. Zum Beispiel sind sulfidische Eisen-Nickel-Kupfeterze fast ausschließlich an basische Gesteine gebunden, wie Norite, während Molybdänsulfidlagerstätten, oder auch Blei-Zink-Vererzungen, in sauren Gesteinen, etwa Graniten und Monzoniten, anzutreffen sind. Experimentelle Untersuchungen an entsprechenden silikatisch-sulfidischen Stoff-systemen zeigen in augenfälliger Weise eine weitgehende Unmischbarkeit im Schmelzfluß. Die Löslichkeit von Sulfiden in Silikatschmelzen ist gering selbst bei niedriger Sauerstoffugazität und nimmt mit steigender f02 noch weiter ab. Zufuhr von Schwefel zu einer homogenen Schmelze noritischer Zusammensetzung, mit kleinen Nickel- und Kupfergehalten, führt zur Bildung einer sulfidisch-oxidischen Schmelze, die mit der Silikatschmelze koexistiert. Die Silikatschmelze puffert die Zusammensetzung der sulfidisch-oxidischen Schmelze, welche bei der Abkühlung zu einem Gemisch aus Magnetit und monosulfidischen Mischkristallen, (Fe, Ni, Cu) 1−x S, kristallisiert. Bei weiterer Temperaturerniedrigung zerfällt die Mischkristallphase zu Pyrrhotin, Kupferkies und Pentlandit, gemäß der charakteristischen Erzparagenese vom Typus Sudbury. Bereiche von miteinander unmischbaren Schmelzen existieren auch in Systemen, welche granitische oder monzonitische und auch sulfidische Komponenten beinhalten. Reaktionen zwischen Schwefeldampf und silikatischen Mineralien führen zur Bildung von Sulfiden und Oxiden, welche gewöhnlich in metamorphen Gesteinen zu beobachten sind.

Some important primary structures have been studied and described from the chromities of Sukinda Valley in Orissa, India. The structures include primary layering, ‘Ball and Pillow’ structures, and cross laminations. From the similarity of the structures and texture of the chromitites with the sedimentary rocks, it is presumed that the chromities were formed by magmatic sedimentation under the influence of gravity.Aus den Chromititen von Sukinda Valley in Orissa, Indien, werden einige wichtige, primäre Gefüge untersucht und beschrieben. Die Gefüge zeigen primäre Bänderung, “Ball and Pillow”-Lagen und Kreuzschichtung. Aus der Ähnlichkeit der Gefüge der Chromitite mit denen sedimentärer Gesteine wird geschlossen, daß die Chromitite durch gravitative, magmatische Saigerung sedimentiert worden sind.

A re-assessment of the Upper Mississippi valley lead isotope data by J. R. Richards; A. K. Yonk; C. W. Keighin (285-291).
Corrections for systematic bias, and a better regression method, are tested on the lead isotope data of Heyl, Delevaux, Zartman and Brock (1966). The new calculations suggest the time of mineralization in the Upper Mississippi zinc-lead district is more likely to lie in the range Mid Devonian (370 my) to Upper Pennsylvanian (280 my) on any reasonable assumption for the age of the basement. It is argued from the isotopic trends that the ore lead in this district was simply derived by radiogenic addition to lead originally derived from rocks of basement age, although the data do not exclude residence in the Lower Paleozoic sediments as an intermediate step. An isotopically different magmatic component is not required. Correlation with the geology suggests that genesis of the deposits probably was related to regional tectonic deformation in Middle to Late Paleozoic time.Korrekturen systematischer Fehler und eine bessere Regressionsmethode wurden anhand der Blei-Isotopendaten von Heyl, Delevaux, Zartman und Brock (1966) getestet. Diese neuen Berechnungen unter Annahme eines vernünftigen Alters des Grundgebirges zeigen, daß die Zeit der Mineralisation im Oberen Mississippi Zink-Blei Distrikt eher zwischen Mitteldevon (370 Millionen Jahre) und Oberkarbon (280 Millionen Jahre) zu setzen ist. Auf Grund der Verteilung der Isotopenverhältnisse wird auf eine einfache Formierung (durch Addition radioaktiver Zerfallsprodukte zum ursprünglichen Blei im Gestein mit demselben Alter wie das Grundgebirge) des Bleies im Bleierz geschlossen. Die Meßresultate schließen jedoch eine Ablagerung im Unterpaläozoikum als Übergangsstufe nicht aus. Magma mit andern Isotopenverhältnissen wird nicht angenommen. Vergleiche mit der Geologie deuten darauf hin, daß die Bildung der Ablagerungen im Zusammenhang mit tektonischen Deformationen im Mittleren bis Oberen Paläozoikum erfolgte.

The genesis of the copper ore deposits of the Singhbhum shear zone, India, has been worked out through a detailed geochemical examination of the ores and the country rocks. Following different techniques of atomic absorption, the abundances of Cu, Co, Ni, Pb, Zn, Cd, Ag, Mn and Hg were determined and the trace element characteristics of the principal rock units in and outside the shear zone have been compiled and critically evaluated. The data suggest that the ore deposits are the result of a sequence of long-continued and over-lapping geological processes culminating in intense shearing, syntectonic granitization and considerable mobilization of the ore elements. The Precambrian metasedimentary and metavolcanic rocks of the shear zone, as well as those enclosing it, served as the source, while diffusion of the ore constituents and their precipitation in physicochemically favourable structural traps, formed in response to shearing, resulted in the formation of the deposits.Als Beitrag zur Klärung der Genese der Kupferlagerstätten in der Singhbhum Shear Zone, Indien, wurden geochemische Untersuchungen an Erzen und Nebengestein durchgeführt. Spurengehalte von Cu, Co, Ni, Pb, Zn, Cd, Ag, Mn, Hg wurden mit Hilfe der AAS bestimmt, ihre Verteilung innerhalb der Zone und der angrenzenden Gesteinstypen wird diskutiert. Auf Grund der vorliegenden geochemischen Daten wird folgende Deutung zur Entstehung der Erzlagerstätten gegeben: Die Bildung der Singhbhum-Erzvorkommen ist das Ergebnis einer Folge langandauernder und sich überschneidender geologischer Prozesse, wie intensiver Scherung, syntektonischer Granitisation und damit verbundener Mobilisierung der oben genannten Elemente. Die präkambrischen Metasedimente und Metavulkanite innerhalb der Scherzone und ihrer näheren Umgebung sind als „Muttergesteine“ der erzbildenden Elemente anzusehen. Die Bildung der Lagerstätte ist das Resultat der Diffusion von Lösungen und ihres Absatzes in physikalisch-chemisch günstigen „Struktur-Fallen“, gebildet im Anschluß an die Scherung.

The Mount Gunson copper deposits occur in essentially unmetamorphosed gently-folded Upper Proterozoic sediments, far from any known igneous intrusions. They consist of a number of small ore bodies which can be divided into two groups on the basis of differences in location, texture and mineralogy. The groups are here termed the off-lagoon deposits, which are extensively oxidized and occur in low hills to the west of Pernatty Lagoon, and the lagoon deposits, which are not significantly oxidized and occur in basins of permeable bedrock under the lagoon floor. The topography and drainage of this region appear to have altered little since the Tertiary. This paper presents the results of a sulphur isotope ratio study of sulphide minerals, groundwaters and gypsum samples from the mineralized areas. The isotope ratios recorded for the lagoon sulphides provide an example of the pattern predicted for metal sulphide precipitation due to bacterial reduction of sulphate in an environment with limited replenishment of sulphate. This finding is in accord with the suggestion that the copper sulphides were precipitated during recent geological times in groundwater traps in the permeable bedrock under the lagoon. However, sulphate from groundwater and gypsum in the lagoon is not enriched in the S34 isotope, and hence it is concluded that no significant bacterial reduction of sulphate is occurring in the areas examined at the present time. The isotope ratios recorded for the off-lagoon sulphides, in contrast, fall in a narrower range. They can be interpreted to reflect metal sulphide precipitation by bacterial reduction of sulphate in a fairly open system, with considerable replenishment of sulphate, but they provide no information concerning the time of this precipitation. Mineralogical studies of the sulphide samples show that individual samples contain a mixture of sulphide minerals and that one mineral is usually dominant. It appears, for samples with co-existing chalcopyrite and djurleite, that S34 is preferentially enriched in the chalcopyrite.Die Mount Gunson-Kupferlagerstätten finden sich in im wesentlichen nicht metamorphisierten, schwach gefalteten ober-proterozoischen Sedimenten, weit entfernt von irgendwelchen bekannten Intrusiven. Sie bestehen aus einer Reihe kleiner Erzkörper, die sich auf Grund ihrer Unterschiede in bezug auf ihren Fundort, ihr Gefüge und ihre Mineralogie in zwei Gruppen unterteilen lassen. Diese beiden Gruppen werden hier als “Off-Lagoon”-Lagerstätten, die weitgehend oxidiert sind und in niedrigen Hügeln westlich von der Pernatty Lagoon vorkommen, beziehungsweise als “Lagoon”-Lagerstätten, die nicht significant oxidiert sind und in Becken permeablen Gesteins unter dem Lagunenboden gefunden werden, bezeichnet. Die Topographie und die Abflußverhältnisse scheinen sich in dieser Region seit dem Tertiär nur wenig verändert zu haben. Diese Arbeit zeigt die Ergebnisse einer Analyse der Schwefelisotopen-Verhältnisse von Sulfiden, Grundwasser- und Gips-Proben aus den mineralisierten Bereichen. Die für die Lagunen-Sulfide registrierten Isotopenverhältnisse sind ein Beispiel der für die Metallsulfid-Ausfällung auf Grund von bakterieller Sulfatzufuhr zu erwartenden Verteilung. Dieser Befund stimmt mit der Vorstellung, daß die Kupfersulfide während rezenter geologischer Zeiten in Grundwasserspeichern innerhalb des permeablen Gesteins unter der Lagune ausgefällt worden sind, überein. Die Sulfate aus dem Grundwasser und Gips der Lagune sind jedoch nicht mit dem Isotop S34 angereichert, woraus der Schluß gezogen wird, daß in den untersuchten Gebieten gegenwärtig keine wesentliche bakterielle Reduktion von Sulfaten stattfindet. Im Gegensatz dazu fallen die für die Off-Lagoon-Lagerstätten-Sulfide registrierten Isotopen-Verhältnisse in einen engeren Streuungsbereich. Sie können als Darstellung von Metall-Sulfid-Ausfällung durch bakterielle Reduktion von Sulfaten in einem ziemlich offenen System mit erheblichem Sulfat-Nachschub gedeutet werden, geben aber keine Auskunft über den Zeitpunkt dieser Präzipitation. Mineralogische Untersuchungen der Sulfid-Proben zeigen, daß die einzelnen Proben eine Mischung von Sulfid-Mineralien enthalten und daß gewöhnlich ein Mineral überwiegt. In Proben, die sowohl Kupferkies als auch Djurleit enthalten, scheint S34 vorzugsweise im Kupferkies angereichert zu sein.

La série sédimentaire du bassin Précambrien de Franceville (République Gabonaise) est constituée de deux cycles successifs gréso-pélitiques. D'une puissance de 1000 à 1500 m., cette série comble un bassin «d'avant-fosse» à subsidence régulière. La minéralisation uranifère est contenue à la partie supérieure des grès de base. L'origine de l'uranium des gisements découverts est rattachée au lessivage de roches fertiles (socle ou couches volcaniques) et à la percolation de ces solutions dans des pièges tectono-sédimentaires.The sedimentary series of the Franceville Precambrian basin (Gabon Republic) consists of two successive sandstony-pelitic cycles. 1000 to 1500 m. thick, this series fills a regular subsidence “pre-trough” basin. The uraniferous mineralisation is contained in the upper part of the basic sandstones. The origin uranium of the discovered deposits is linked to the leaching of fertile rocks (basement or volcanic layers) and to the percolation of these solutions into tectonic-sedimentary traps.

Book reviews by F. W. Prokop (336-337).

Personal news by Paul Ramdohr (338-338).