Mineralogical characterisation, fluid inclusions and formation conditions of aplite, pegmatite, and quartz-tourmaline rich veins, Elba (Italy)

Titel in Übersetzung: Mineralogische Charakterisierung, Flüssigkeitseinschlüsse und Bildungsbedingungen von Apliten, Pegmatiten und Quarz-Turmalin-reichen Ganggesteinen, Elba (Italien)

Sebastian Schilli

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Aplitisch-pegmatitische Gänge, welche meistens als steilstehende Gänge, Lagergänge und unregelmäßige Körper auftreten, wurden im Gebiet um den Monte Capanne Pluton und der Calamita Halbinsel (Elba, Italien) untersucht. Diese Gänge umfassen aplitisch-pegmatitische Körper östlich und einen porphyrischen Gang (Orano Porphyr) westlich des Monte Capanne Plutons. Um den lokalen geologischen Zusammenhang und die Beziehung der Gänge mit den Nebengesteinen im Detail zu beschreiben wurden Proben genommen, aus denen Dünnschliffe präpariert wurden, um die mineralogischen und texturellen Merkmale detailliert zu untersuchen. Zusätzlich wurden Dickschliffe (etwa 100 ?m dick) für die Untersuchungen der Flüssigkeitseinschlüsse angefertigt. Sowohl Minerale als auch Flüssigkeitseinschlüsse wurden mittels optischer Mikroskopie, Raman Spektroskopie, Elektronenstrahlmikroanalyse und Mikrothermometrie untersucht. Die aplitisch/pegmatitischen Gänge bestehen hauptsächlich aus Quarz, Plagioklas, Kalifeldspat mit starkem Entmischungscharakter, und lokal aus Glimmer, Turmalin und Andalusit. Der Porphyr beinhaltet Plagioklas-, Biotit- und xenomorphe, gerundete Quarz-Phänokristalle innerhalb einer feinkörnigen Matrix. Akzessorische Minerale in den aplitisch/pegmatitischen Gängen sind Zirkon, Xenotim, Monazit, Rutil/Brookit/Anatas, Apatit, Granat, Cordierit, Allanit, Titanit, Kolumbit, Kassiterit, Hämatit, Magnetit, Biotit, Hedenbergit, Sillimanit und Pyrit. Turmalin- und Andalusitkristalle sind durch magmatische Fließ-Strömung spröde deformiert worden (Boudins). Turmalin ist stark zoniert, was sich durch grüne, braune, blaue und farblose pleochroitische Farben unter dem Mikroskop zeigt. Bei den Turmalinen in den Pegmatiten um den Monte Capanne Pluton handelt es sich um Schörl-Foitit Mischkristalle sowie Dravit-reiche Turmaline. Der farblose Turmalin der Schörl-Gruppe ist ein Mn-reicher Elbait. In Pegmatiten der Calamita Halbinsel treten zwei chemisch unterschiedliche Gruppen von Turmalinen auf, die aufgrund ihrer Zusammensetzung in einen Schörl-reichen und einen Dravit-reichen Turmalin gegliedert werden können. Die pinke Farbe des Andalusites hängt direkt mit dem Fe-Gehalt zusammen (bis zu 2,9 mass% FeO). Basierend auf dem Mg/Fe Verhältnis koexistierender Granat-Biotit Paare (Probe 57A) wurde eine Gleichgewichts-Temperatur von circa 600 °C berechnet. Rutil beinhaltet bis zu 7,0 mass% Nb2O5, 4,3 mass% SnO2, 3,9 mass% Ta2O5 und 11,4 mass% FeO. Kolumbit beinhaltet 48,0-56,1 mass% Nb2O5, 9,3-15,7 mass% Ta2O5, 11,9-16,3 mass% FeO, 7,9-11,7 mass% WO3 und 0,4-5,0 mass% Sc2O3. Einzelne Columbite weisen hohe Konzentrationen an schweren Seltenen Erden und Yttrium (22,0 mass% Y2O3) sowie Uran auf (11.8 mass% UO2). Die aplitisch/pegmatitischen Gänge enthalten eine große Anzahl an primärer Flüssigkeitseinschlüsse, die vorwiegend in Quarz auftreten. Zudem weisen auch Turmalin, Andalusit, Plagioklas, Allanit und Granat Flüssigkeitseinschlüsse auf. Quarze in Pegmatiten der ophiolithischen Einheit am Rand des Monte Capanne Plutons sind durch Einschlüsse (Durchmesser <20 ?m) mit einer ungefähren 42 vol% Gasphase charakterisiert. Diese Phase besteht aus einer Mischung von CO2 und CH4 mit geringeren Gehalten an N2 und H2. Die Flüssigphase beinhaltet Sassolit (H3BO3) Tochterkristalle, gelegentlich auch Arsenolit (As2O3) und Glimmer. Die vollständige Homogenisierung der Einschlüsse findet bei ungefähr 365°C statt. Ein zweiter Typ von Flüssigkeitseinschlüssen tritt entlang von Spuren auf und beinhaltet eine CH4- H2 Gasmischung in einer relativ kleinen Blase (15 vol-%, TH ? 200°C). Turmalin beinhaltet zwei verschiedene Typen von Flüssigkeitseinschlüssen: 1) CH4- reiche Gasphasen (± CO2); 2) Gasblasen ohne CO2, CH4, N2 und H2, und Sassolit (± Arsenolit) in der Flüssigphase. Beide Typen weisen relativ große Gasblasen (40-60 vol-%) auf und homogenisieren bei ungefähr 370°C.
Titel in ÜbersetzungMineralogische Charakterisierung, Flüssigkeitseinschlüsse und Bildungsbedingungen von Apliten, Pegmatiten und Quarz-Turmalin-reichen Ganggesteinen, Elba (Italien)
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Bakker, Ronald Jack, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung27 März 2015
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2015

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • Elba
  • Italien
  • Pegmatit
  • Turmalin
  • Andalusit
  • Flüssigkeitseinschlüsse
  • Borate

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