Zusammenfassung
Eklogitamphibolite und Metagabbros, die in dem mächtigen Gneis- und Schieferkomplex der Koralpe, westliche Steiermark, auftreten, haben mit großer Wahrscheinlichkeit gemeinsam mit den sie umgebenden Gesteinen unter den Bedingungen 8–10 Kb und 500 bis 600°C ihre Prägung erfahren. Der Übergang von Gabbro zu Metagabbro ist im Handstückbereich zu verfolgen.
Die einzelnen Mineralphasen wurden im Detail auf ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften untersucht, so daß ein ausgebreiteter Vergleich mit dem reichlichen statistischen Material der Literatur möglich ist. Hier machen es die Verteilungsquotienten einzelner Elemente sehr wahrscheinlich, daß zumindest im Eklogitamphibolit das Gleichgewicht erreicht ist. Eine ebenfalls detaillierte Untersuchung der Gesteinschemismen macht eine Aussage über die Vorgänge bei der Umwandlung von Gabbro zu Metagabbro möglich, die schrittweise im Dünnschliff beobachtet werden kann. Diese Umwandlung verläuft wesentlich isochemisch und ist durch den Zutritt von Wasser bei den angeführten Drucken und Temperaturen bestimmt.
Dadruch erscheint es sinnvoll, das bekannte ACF-Diagramm der wasserfreien Eklogite durch Einführung wasserhältiger Phasen um den Parameter H2O zu erweitern. Die sich so ergebenden Teiltetraeder erklären die beobachteten Gesteinsparagenesen der Eklogitamphibolite und der Metagabbros. Ferner ist es damit auch möglich, die alpine Eklogitfazies oder Hornblendeklogitfazies zu deuten.
Summary
Amphibole-bearing eclogites and metagabbros appearing in the widespread highly metamorphic complex of gneisses and micaschists very probably have been formed, together with the surrounding rocks, at pressures from 8–10 Kb and temperatures of 500–600°C. The transition from gabbro to metagabbro can occasionally be observed within a range of a few centimeters.
Chemical and physical properties of the individual mineral phases were investigated in detail and the results presented so that a comparison with ample statistical data already published can be made. The distribution quotients of some elements make it probable for the components of amphibole-bearing eclogite at least to have reached equilbrium. A detailed study of the chemical composition of the rocks makes the changes from gabbro to metagabbro understandable. The stages of this transformation can be studied in thin sections. The transformation is isochemical and governed by water entering under the above mentioned conditions of pressure and temperature.
Therefore, with the addition of water-containing mineral phases it is logical to extend the generally known ACF-diagramm of waterfree eclogite by the parameter H2O. Partial tetrahedrons in the system A−C−F−H2O then explain the observed combinations of minerals in amphibole-bearing ecologites and in metagabbros. Thus an interpretation of the so called alpine eclogite—facies or hornblendeeclogite facies becomes possible.
Literatur
Angel, F., 1940: Mineralfazien und Mineralzonen in den Ostalpen. Wiss. Jb. Univ. Graz, 251–304.
—, 1967: Über Mineralzonen, Tiefenzonen und Mineralfazies, Rückblicke und Ausblicke. Fortschr. Min.44, 288–336.
— undF. Schaider, 1950: Granat und Omphazit aus dem Eklogit des Gertrusk (Saualpe, Kärnten). Carinthia II58/60, 33–36.
Aoki, K., andI. Kushiro, 1968: Some Clinopyroxenes from Ultramafic Inclusions in Dreiser Weiher, Eifel. Contr. Min. Petr.18, 326–337.
Appleman, D. E., J. R. Clark, andJ. J. Papike, 1969: Cation distributions in three partially ordered clinopyroxenes. Acta Cryst.A 25, Suppl. 117.
Atkins, F. B., 1969: Pyroxenes of the Bushveld Intrusion, South Africa. J. Petrol.10, 222–249.
Bambauer, H. U., M. Corlett, E. Eberhard, andK. Viswanathan, 1967: Diagrams for the Determination of Plagioclases using X-ray Powder Methods. Schweiz. Min. Petr. Mitt.47, 333–364.
Banno, S., 1967: Mineralogy of two eclogites from Fichtelgebirge, and their mineralogical characteristics in relation to other eclogite occurrences. N. Jb. Min., Mh., Jg.1967, 116–124.
Barth, T. F. W., 1962: Theoretical Petrology. 2. Ed. New York: Wiley.
Beck-Mannagetta, P., 1942: Die Geologie des Einzugsgebietes der Laßnitz (Weststeiermark). Mitt. Geol. Ges. Wien34, 1–37.
—, 1951: Die Auflösung der Wolfsberger Serie, Koralpe, Kärnten. Jb. Geol. Bundesanst. (Wien)94, 127–157.
—, 1961: Zur Deutung der Eklogite im Koralpenkristallin (Zentralalpen). Tschermaks Min. Petr. Mitt.7, 437–450.
Beck-Mannagetta, P., 1965: Bericht 1964 über Aufnahmen in den Blättern 188 (Wolfsberg) und 189 (Deutschlandsberg), Koralpe. Verh. Geol. Bundesanst. (Wien), A 19.
Boettcher, A. L., 1970: The system CaO−Al2O3−SiO2−H2O at high pressures and temperatures. J. Petrol.11, 337–379.
Borneman-Starynkevich, I. D., 1960: The chemical formula of minerals, IV, Amphiboles. All-Union Min. Soc. Mem.89, 236–247.
Bown, M. G., 1964: Recalculation of pyroxene analyses. Amer. Min.49, 190–194.
Boyd, F. R., andJ. F. Schairer, 1964: The System MgSiO3−CaMgSi2O6. J. Petrol.5, 275–309.
Brown, G. M., 1957: Pyroxenes from the early and middle stages of fractionation of the Skaergaard intrusion, East Greenland. Min. Mag.31, 511–543.
Burri, C., 1959: Petrochemische Berechnungsmethoden auf äquivalenter Grundlage. Basel-Stuttgart: Birkhäuser.
Church, W. R., 1968: Eclogites. In: The Poldervaart treatise on rocks of basaltic composition, H. H. Hess, A. Pooldervaart, Ed., pp. 755–798. New York-London-Sydney: Wiley.
Clark, J. R., andJ. J. Papike, 1968: Crystal-chemical characterization of omphacites. Amer. Min.53, 840–868.
Coleman, R. G., D. E. Lee, L. B. Beatty, andW. W. Brannock, 1965: Eclogites and Eclogites: Their Differences and Similarities. Geol. Soc. Amer. Bull.76, 483–508.
Colville, P. A., W. G. Ernst, andM. C. Gilbert, 1966: Relationships between cell parameters and chemical compositions of monoclinic amphiboles. Amer. Min.51, 1727–1754.
Deer, W. A., andD. Abbott, 1965: Clinopyroxenes of the gabbro cumulates of the Kap Edvard Holm complex, East Greenland. Min. Mag.34, 177–193.
—,R. A. Howie, andJ. Zussman, 1962a: Rock-forming Minerals. Vol. 1. London: Longmans.
———, 1962b: Rock-forming Minerals. Vol. 5. London: Longmans.
———, 1963: Rock-forming Minerals. Vol. 2. London: Longmans.
De Vore, G. W., 1955: The role of adsorption in the fractionation and distribution of elements. J. Geol.63, 159–190.
De Vore, G. W., 1957: The association of strongly polarizing cations with weakly polarizing cations as a major influence in element distribution, mineral composition, and crystal growth. J. Geol.65, 178–195.
Dobretsov, N. L., 1968: Paragenetic Types and Compositions of Metamorphic Pyroxenes. J. Petrol.9, 358–377.
Edgar, A. D., A. Mottana, andN. D. Macrae, 1969: The chemistry and cell parameters of omphacites and related pyroxenes. Min. Mag.37, 61–74.
Ernst, W. G., 1968: Ambiboles. Minerals, Rocks and Inorganic Materials. Vol. 1. Berlin-Heidelberg-New York: Springer.
Forster, R., 1947: Geologisch-petrographische Untersuchungen im Gebiete nördlich Locarno. Schweiz. Min. Petr. Mitt.27, 249–471.
Gorai, M., 1951: Petrological studies on plagioclase twins. Amer. Min.36, 884–901.
Green, T. H., 1967: An Experimental Investigation of Sub-solidus Assemblages Formed at High Pressure in High-alumina Basalt, Kyanite Eclogite and Grosspydite Compositions. Contr. Min. Petr.16, 84–114.
Heritsch, H., 1963: Exkursion in das Kristallin der Koralpe. Mitt. Naturwiss. Ver. Stmk.93, 178–198.
—, 1963: Vorbericht über Untersuchungen an Eklogiten der Koralpe. Österr. Akad. Wiss., Math.-naturwiss. Kl., Anzeiger, Jg.1965, 313–316.
—, 1966a: Pyroxene mit Entmischungslamellen in gabbroartigen Gesteinen des steirischen Randgebirges. Österr. Akad. Wiss., Math.-naturwiss. Kl., Anzeiger, Jg.1966, 136–139.
—, 1966b: Bericht über Untersuchungen an eklogitischen Gesteinen der Koralpe. Österr. Akad. Wiss., Math.-naturwiss. Kl., Anzeiger, Jg.1966, 268–271.
—, 1970: Über Ohmphazite der Koralpe, Steiermark. Österr. Akad. Wiss., Math.-naturwiss. Kl., Anzeiger, Jg.1970, 10–12.
—,G. Bertoldi undE. M. Walitzi, 1959: Strukturuntersuchung an einer basaltischen Hornblende vom Kuruzzenkogel südlich Fehring, Steiermark. Tschermaks Min. Petr. Mitt.7, 210–217.
—, undF. Bossert, 1969: Chemische Analysen gabbroider und eklotitischer Gesteine und ihrer Mineralien vom Fundpunkt Lenzbauer in Gressenberg bei Schwanberg, Koralpe, Steiermark. Mitt. Naturwiss. Ver. Stmk.99, 5–17.
—, undE. Kahler, 1959: Strukturuntersuchung an zwei Kluftkarinthinen. Tschermaks Min. Petr. Mitt.7, 218–234.
—,P. Paulitsch undE. M. Walitzi, 1956: Die Struktur von Karinthin und einer barroisitischen Hornblende. Tschermaks Min. Petr. Mitt.6, 215–225.
—, undW. Riechert, 1959: Strukturuntersuchung an einer basaltischen Hornblende von Černošin, ČSSR. Tschermaks Min. Petr. Mitt.7, 235–245.
—, undR. Wittmann, 1969: Chemische Analysen eklogitischer Gesteine und ihrer Mineralien vom Fundpunkt Hohl bei Wies, Koralpe, Steiermark. Mitt. Naturwiss. Ver. Stmk.99, 18–29.
Hermann, U., 1970: Untersuchungen an Gabbroabkömmlingen vom Fundpunkt Utschgraben (Gleinalpe). Diss. Univ. Graz.
Howie, R. A., 1962: Some orthopyroxenes from Scottish metamorphic rocks. Min. Mag.33, 903–911.
Huckenholz, H. G., 1965: Der petrogenetische Werdegang der Klinopyroxene in den tertiären Vulkaniten der Hocheifel I. Beitr. Min. Petr.11, 138–195.
Hytönen, K., andJ. F. Schairer, 1961: The plane enstatite-anorthite-diopside and its relation to basalt. Carnegie Inst. Wash. Year Book60, 125–141.
International Tables for X-Ray Crystallography, Vol. III, Birmingham: Kynoch Press 1962.
Kappel, F., 1967: Die Eklogite Meidling im Tal und Mitterbachgraben im niederösterreichischen Moldanubikum südlich der Donau. N. Jb. Min., Abh.107, 266–298.
Kieslinger, A., 1928: Geologie und Petrographie der Koralpe VII. Eklogite und Amphibolite. Sitzungsber. Akad. Wiss. Wien, Math.-naturwiss. Kl., Abt. I,137, 401–454.
Kieslinger, A., 1929: Geologische Spezialkarte der Republik Österreich, Blatt Unterdrauburg. Geol. Bundesanst. (Wien).
Koritnig, S., 1940: Ein Beitrag zur Kenntnis über den „Karinthin”. Zentralbl. Min. Geol. Pal., Abt. A, Jg. 1940, 31–36.
Kretz, R., 1959: Chemical study of garnet, biotite and hornblende from gneisses of southwestern Quebec, with emphasis on the distribution of elements in coexisting minerals. J. Geol.67, 371–402.
—, 1960: The distribution of certain elements among coexisting calcic pyroxenes, calcic amphiboles, and biotites in skarns. Geochim. Cosmochim. Acta20, 161–191.
—, 1961: Some applications of thermodynamics to coexisting minerals of variable composition. Examples: orthopyroxene-clinopyroxene and orthopyroxene-garnet. J. Geol.69, 361–387.
—, 1963: Distribution of magnesium and iron between orthopyroxene and calcic pyroxene in natural mineral assemblages. J. Geol.71, 773–785.
Kümel, F., 1937: Über basische Tiefengesteine der Zentralalpen und ihre Metamorphose. Tschermaks Min. Petr. Mitt.49, 415–441.
Kushiro, I., 1969: Clinopyroxene solid solutions formed by reactions between diopside and plagioclase at high pressures. Min. Soc. Amer. Spec. Pap.2, 179–191.
—, andH. S. Yoder, 1966: Anorthite-Forsterite and Anorthite-Enstatite Reactions and their bearing on the Basalt-Eclogite Transformation. J. Petrol.7, 337–362.
Layton, W., 1965: Some aspects of optical properties and cell dimensions of amphiboles and pyroxenes. N. Jb. Min., Mh., Jg. 1965, 369–379.
Leake, B. E., 1968 a: A catalog of analyzed calciferous and subcalciferous Amphiboles together with their nomenclature and associated Minerals. Geol. Soc. Amer. Spec. Pap.98.
—, 1968b: Optical properties and composition in the orthopyroxene series. Min. Mag.36, 745–747.
LeBas, M. J., 1962: The Role of Aluminium in igneous Clinopyroxenes with relation to their parentage. Amer. J. Sci.260, 267–288.
Livingston, A., 1967: A garnet peridotite and a garnet—amphibole pyroxenite from South Harris, Outer Hebrides, and their bearing on the South Harris eclogite facies status. Min. Mag.36, 380–388.
Lovering, J. F., andA. J. R. White, 1969: Granulitic and Eclogitic Inclusions from Basic Pipes at Delegate, Australia. Contr. Min. Petr.21, 9–52.
Machatschki, K., undE. M. Walitzi, 1961: Hornblenden aus Eklogiten und Amphiboliten der südlichen Koralpe. Tschermaks Min. Petr. Mitt.8, 140–151.
Matthes, S., P. Richter undK. Schmidt, 1970: Die Eklogitvorkommen des kristallinen Grundgebirges in NE-Bayern II. Der Klinopyroxen der Eklogite und Eklogitamphibolite des Münchberger Gneisgebietes. N. Jb. Min., Abh.112, 1–46.
Metz, K., 1957: Geologische Karte der Steiermark. Graz: Akademische Druck- und Verlagsanstalt.
Miller, C., 1970: Petrology of some eclogites and metagabbros of the Ötztal Alps, Tirol, Austria. Contr. Min. Petr.28, 42–56.
Mottana, A., 1970: Distribution of Elements among co-existing Phases in Amphibole-bearing Eclogites. N. Jb. Min., Abh.112, 161–187.
—,W. R. Church, andA. D. Edgar, 1968: Chemistry, mineralogy and petrology of an eclogite from the type locality (Saualpe, Austria). Contr. Min. Petr.18, 338–346.
Mueller, R. F., 1961: Analysis of relations among Mg, Fe and Mn in certain metamorphic minerals. Geochim. Cosmochim. Acta25, 267–296.
Mysen, B. O., 1972: Five Clinopyroxenes in the Hereidland Eclogite, Western Norway. Contr. Min. Petr.34, 315–325.
—, andK. S. Heier, 1972: Petrogenesis of eclogites in high grade metamorphic gneisses, exemplified by Hareidland eclogite, Western Norway. Contr. Min. Petr.36, 73–94.
Newton, R. C., 1966: Some calc-silicate equilibrium relations. Amer. J. Sci.264, 204–222.
Nockolds, S. R., 1954: Average chemical compositions of some igneous rocks. Bull. Geol. Soc. Amer.65, 1007–1032.
Oosterom, M. G., 1963: The ultramafites and layered gabbro sequences in the granulite facies rocks on Stjernöy. Leidse Geol. Mededel.28, 177–296.
Osborn, E. F., andD. B. Tait, 1952: The system diopside-forsterite-anorthite. Amer. J. Sci. Bowen volume, 413–433.
Phillips, R., 1963: The recalculation of amphibole analyses. Min. Mag.33, 701–711.
Platen, v. H., undH. Höller, 1966: Experimentelle Anatexis des Stainzer Plattengneises von der Koralpe, Steiermark, bei 2, 4, 7 und 10 kb H2O-Druck. N. Jb. Min., Abh.106, 106–130.
Poldervaart, A., andH. H. Hess, 1951: Pyroxenes in the crystallization of basaltic magmas. J. Geol.59, 472–489.
Raleigh, C. V., andJ. L. Talbot, 1967: Mechanical twinning in naturally and experimentally deformed Diopside. Amer. J. Sci.265, 151–165.
Ramberg, H., 1952: The origin of metamorphic and metasomatic rocks. Chicago: The University of Chicago Press.
Rickwood, P. C., 1968: On Recasting Analyses of Garnet into End-Member Molecules. Contr. Min. Petr.18, 175–198.
Ringwood, A. E., andD. H. Green, 1966: An experimental investigation of the gabbro-eclogite transformation and some geophysical implications. Tectonophysics3, 383–427.
Saxena, S. K., 1966: Distribution of elements between coexisting biotite and hornblende in metamorphic Caledonides, lying to the west and north-west of Trondheim, Norway. N. Jb. Min., Mh., Jg. 1966, 67–80.
—, 1968: Distribution of elements between coexisting minerals and the nature of solid solution in garnet. Amer. Min.53, 994–1014.
Schmidt, K., 1967: Die Eklogitvorkommen des kristallinen Grundgebirges in NE-Bayern I. Der Granat der Eklogite, Eklogitamphibolite und Granatamphibolite des Münchberger Gneisgebietes. N. Jb. Min., Abh.107, 74–112.
Sen, S. K., andS. M. Rege, 1966: Distribution of magnesium and iron between metamorphic pyroxenes from Saltora, West Bengal, India. Min. Mag.35, 759–762.
Skinner, B. J., 1956: Physical properties of end-members of the Garnet group. Amer. Min.41, 428–436.
Slemmons, D. B., 1962: Observation on order-disorder relations of natural plagioclase I. Norsk Geol. Tidsskr.42/2, 533–554.
Smulikowski, K., 1965: Chemical Differentiation of Garnets and Clinopyroxenes in Eclogites. Bull. Acad. Pol. Sci., Ser. Sci. géol. et géogr.13, 11–18.
Sobolew, N. W., 1964: Paragenetičeskije Tipij Granatow. Akad. Nauk SSSR. Sibir. Otd. Inst. Geol. Geophys.
Starkey, J., undL. Brown, 1964: Künstliche Erzeugung mechanischer Zwillinge in Anorthit, CaAl2Si2O8. Z. Krist.120, 388–392.
Tröger, W. E., 1959: Optische Bestimmung der gesteinsbildenden Minerale, Teil 1, Bestimmungstabellen, 3. Auflage. Stuttgart: Schweizerbart.
Turner, F. J., andJ. Verhoogen, 1951: Igneous and metamorphic petrology. New York-Toronto-London: McGraw-Hill.
——, 1960: Igneous and metamorphic petrology. New York-Toronto-London: McGraw Hill.
Vernon, R. H., 1965: Plagioclase twins in some mafic gneisses from Broken Hill, Australia. Min. Mag.35, 488–507.
Viswanathan, K., 1966: Unit cell dimensions and ionic substitutions in common clinopyroxenes. Amer. Min.51, 429–442.
Vogel, D. E., 1966: Nature and chemistry of the formation of clinopyroxeneplagioclase symplectite from omphacite. N. Jb. Min., Mh., Jg. 1966, 185–189.
Vogel, D. E., andC. Bahezre, 1965: The composition of partially zoned garnet and zoisite from Cabo Ortegal, N. W. Spain, N. Jb. Min., Mh., Jg. 1965, 140–149.
—, andF. W. Warnaars, 1967: Meta-olivine gabbro from Cabo Ortegal (N. W. Spain): a case of incipient eclogitization? N. Jb. Min., Mh., Jg. 1967, 110–115.
Weber, A., 1941: Gabbro und Gabbroabkömmlinge von der Koralpe (Steier-mark). Zentralbl. Min. Geol. Pal., Abt. A, Jg. 1941, 209–216.
White, A. J. R., 1964: Clinopyroxenes from Eclogites and basic Granulites. Amer. Min.49, 883–888.
Wieseneder, H., 1935: Beiträge zur Kenntnis der ostalpinen Eklogite. Tschermaks Min. Petr. Mitt.46, 174–211.
Winchell, H., 1961: Regressions of physical properties on the compositions of clinopyroxenes II. Amer. J. Sci.259, 295–319.
—, 1963a: Clinoamphibole regression studies. I. Regressions of optical properties and density on composition. Min. Soc. Amer., Spec. Pap.1, 267–277.
—, 1963b: Regressions of physical properties on the compositions of clinopyroxenes. Parts III, IV, V. Amer. J. Sci.261, 168–185.
—, andR. Tilling, 1960: Regressions of physical properties on the compositions of clinopyroxenes I. Lattice constants. Amer. J. Sci.258, 529–547.
Winkler, A., 1966: Die Verbreitung der eklogitischen Gesteine von Gressenberg bei Schwanberg, Weststeiermark. Mitt. Naturwiss. Ver. Stmk.96, 112–126.
Wolff, v. T., 1942: Methodisches zur quantitativen Gesteins- und Mineral-Untersuchung mit Hilfe der Phasenanalyse. Tschermaks Min. Petr. Mitt.54, 1–122.
Yoder, H. S., andC. E. Tilley, 1962: Origin of basalt magmas: an experimental study of natural and synthetic rock systems. J. Petrol.3, 342–532.
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Heritsch, H. Die Bildungsbedingungen von alpinotypem Eklogitamphibolit und Metagabbro, erläutert and Gesteinen der Koralpe, Steiermark. TMPM Tschermaks Petr. Mitt. 19, 213–271 (1973). https://doi.org/10.1007/BF01087045
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