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DIPLOMARBEIT UNTERsUCHUNGEN ZUR GEOLOGlE ...

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166 A4/A3<br />

4 A1<br />

<strong>DIPLOMARBEIT</strong><br />

<strong>UNTERsUCHUNGEN</strong> <strong>ZUR</strong> <strong>GEOLOGlE</strong>,<br />

PETROGRAPHIE, GEOCHEMIE<br />

UND LAGERsTÄTTENGENEsE<br />

DER WOLFRAM-ERZE DES sCHEELIT­<br />

VORKOMMENS VON GUssARVsHYTTAN<br />

(KOPPARBERGS LÄN, MITTELsCHWEDEN)<br />

MIT KARTlERUNG IM<br />

MABSTAB 1:10000<br />

(152 S.; 79 Abb.; 7 Anlagen)<br />

vorgelegt beim Fachbereich Geowissenschaften<br />

der Westfälischen-Wilhelms-Universität MUnster<br />

von<br />

Klaus Middeldorf<br />

aus Leopoldshöhe<br />

im April 1985


INHALTSVERZEICHNIS<br />

1.0 Einleitung und Prob1emste11ung 1<br />

2.0 Geographischer Uberb1ick 2<br />

3.0 Geo1ogischer Uberb1ick . • • • • • • • • • • 4<br />

3.1 Allgemeines und Uberregionale Geologie . . . . 4<br />

3.2 Geologische Karte und Profile ..... 9<br />

3.3 EinfUhrung in Geologie und Stratigraphie des<br />

Kartiergebietes . . . . . . . . . . . · . 10<br />

3.4 Bisherige g~ologische Bearbeitungen · .. 11<br />

4.0 Arbeitsmethoden und Geräte • . • 12<br />

5.0 Gesteine des Kartiergebietes und deren Petrographie •. 14<br />

5.1 Leptit-Metabasit-Serie .. 14<br />

5.1.1 Lept i te 14<br />

5.1.1.1 Allgemeines . .. 14<br />

5.1.1.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie ..... 16<br />

5.1.2 Metabasite . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />

5.1.2.1 Allgemeines<br />

5.1.2.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie<br />

. 24<br />

25<br />

5.1.3 Karbonate 26<br />

5.1.3.1 Allgemeines . 26<br />

5.1.3.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie . 27<br />

5.2 Grönstens-Urgranit-Serie . . . . . . . . . . 28<br />

5.2.1 Metamonzodiorite . . . . . . . . . . . . . .. 29<br />

5.2.1.1 Allgemeines . .. 29<br />

5.2.1.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie ..... 30<br />

5.2.2 Urgranite<br />

5.2.2.1 Allgemeines<br />

. . 32<br />

. . 32<br />

5.2.2.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie ... 33<br />

5.3 Skarne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40<br />

5.3.1 Allgemeines 40<br />

5.3.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie .. 40<br />

5.4 JUngere Yulkanite . . . . . . 42<br />

5.4.1 Diabase . 42<br />

5.4.1.1 Allgemeines .. 42<br />

5.4.1.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie 42<br />

5.4.2 Gustafsporphyre 45<br />

5.4.2.1 Allgemeines 45<br />

5.4.2.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie 46<br />

6.0 Geochellie der Gesteine · · . . . . 48<br />

6.1 Leptit · · · · · · 48<br />

6.2 Metabasit<br />

· · · · ·<br />

57<br />

6.3 Karbonate . . . . . . . 57<br />

6.4 Metamonzodiorit<br />

· · · 58<br />

6.5 Urgranit · · · 60<br />

6.6 Skarne . . . 63<br />

6.7 JUngere Yulkanite<br />

· · · · · · · · · · · · 63<br />

I


7.0 Untersuchungen der Gesteine mit Hilfe des<br />

Röntgendiffrakto.eters • • • • • • • • 67<br />

8.0 Lagerstätten des Arbeitsgebietes • • •• 70<br />

8.1 Beschreibung der wichtigsten vorkommenden Erzminerale 70<br />

8.2 Scheelit-Vererzung bei Gussarvshyttan 74<br />

8.2.1 Geologie der Lagerstätte 74<br />

8.2.2 Gesteinsbeschreibung, Petrographie und Geochemie .. 76<br />

8.2.2.1 Leptite . . . . . • .. . 76<br />

8.2.2.2 Amphibolite . . . . . . . . 76<br />

8.2.2.3 Karbonate . . . . . . . 77<br />

8.2.2.4 Skarne . . .. .... 77<br />

8.2.2.5 Pegmatite . . . . . . .. . .... 87<br />

8.2.3 Untersuchungen det einzelnen Erzkörper .. 88<br />

8.2.4 Geochemische Untersuchungen der Nebengesteine aus der<br />

Bohrung GAH 5 . ..<br />

. . 97<br />

8.2.5 Lagerstättengenese . . . . . . . . . . . . . 100<br />

8.2.5.1 Transportformen des Wolframs . . . . 100<br />

8.2.5.2 Modelie fur die Scheelitgenese in Gussarvshyttan 101<br />

8.3 Hällsjö-Gruva 105<br />

8.3.1 Allgemeine Beschreibung der Lagerstätte 105<br />

8.3.2 Petrographie und Geochemie der Gesteine ..... 107<br />

8.4 Schurfe am Hornberget und sudlich Persbo 108<br />

9.0 Kalkgruben 110<br />

10.0 Tektonik 111<br />

11.0 Geophysikalische Hessungen 117<br />

12.0 Zusa.menfassung und SchluBfolgerungen 121<br />

13.0 Literatur 124<br />

14.0 Anhang 129<br />

II


VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN<br />

Abbildung l. Position des Arbeitsgebietes .... 3<br />

Abbildung 2. Präkambrische Orogenesen Skandinaviens 4<br />

Abbildung 3. Tektonische Gliederung Schwedens 5<br />

Abbildung 4. Stratigraphische Ubersichtstabelle .. 7<br />

Abbildung 5. Geologische Ubersichtskarte des Arbeitsgebietes 8<br />

Abbildung 6. Topographische Kartel:50000 . . ...• 9<br />

Abbildung 7. Stratigraphische Abfolge des Arbeitsgebietes 11<br />

Abbildung 8. Geologische Ubersichtskarte mit Leptit-<br />

Varietäten . 15<br />

Abbildung 9. Brecciierung in Leptiten. . 17<br />

Abbildung 10. GefUge der Leptite (Bild I) und Quarzinklusionen<br />

(Bild II) ......•....•.<br />

. 18<br />

Abbildung 11. Mineralbestand der Leptite . .•. 22<br />

Abbildung 12. Quantitative Auswertung der Leptite<br />

23<br />

Abbildung 13. STRECKEISEN-DIAGRAMM der Leptite<br />

. 24<br />

Abbildung 14. Quantitative Auswertung der Metabasite<br />

26<br />

Abbildung 15. Aufnahme des Aufschlusses K 55 ...•. . 27<br />

Abbildung 16. Aufnahme des Aufschlusses K 84<br />

. • 29<br />

Abbildung 17. Quantitative Auswertung der Metamonzodiorite 31<br />

Abbildung 18. STRECKEISEN-DIAGRAMM der Metamonzodiorite und<br />

Urgranite . 32<br />

Abbildung 19. Myrmekit-Bildung und perthitische Entmischungen<br />

an Alkalifeldspäten<br />

. 35<br />

Abbildung 20. Amphibole und Titanite in Urgraniten .. 37<br />

Abbildung 21. Mineralbestand der Urgranite<br />

38<br />

Abbildung 22. Quantitative Auswertung der Urgranite<br />

. 39<br />

Abbildung 23. Skarn mit Scheelit-Kristall ......•. 41<br />

Abbildung 24. Tuna-Diabas .. . . ... . 43<br />

Abbildung 25. Urali tisierung .. .. . . . 44<br />

Abbildung 26. Gangschwärme von Diabasen und Porphyren . . 46<br />

Abbildung 27. O' CONNOR-DIAGRAMM (Leptite) ......•. . 48<br />

Abbildung 28. Häufigkeitsverteilung der Hauptelemente in den<br />

Leptiten. .. . . 49<br />

Abbildung 29. "Igneous spectrum"<br />

. 51<br />

Abbildung 30. SiOz - Zr/TiO z - Diagramm<br />

. . . 52<br />

Abbildung 31. Ce - Zr/TiO z - Diagramm .. ... . 53<br />

Abbildung 32. Zr/TiOl - Nb/Y - Diagramm . • . . . 54<br />

Abbildung 33. ArM - Diagramm der Leptite und Metabasite . 55<br />

Abbildung 34. Modell zur Leptit-Genese . . . . .. . 56<br />

Abbildung 35. NazO - KzO - Diagramm .. 58<br />

Abbildung 36. ArM - Diagramm der Metamonzodiorite und Urgranite<br />

... .... .. . 59<br />

Abbildung 37. Häufigkeitsverteilung der Hauptelement-Oxide der<br />

Urgranite .. . 61<br />

Abbildung 38. O'CONNOR - Diagramm der Urgranite . . .. .. 62<br />

Abbildung 39. NazO+KzO - SiO z - Diagramm ..... 64<br />

Abbildung 40. TiOl - KlO - PzOs - Diagramm •.•.. 65<br />

Abbildung 41. Trennung von Basalten verschiedener Bildungsräume<br />

im Al z03<br />

- reo - MgO - Diagramm .. 66<br />

Abbildung 42. Strahlengang des Diffraktometers<br />

67<br />

Abbildung 43. Probenhalter zur Gesteinsuntersuchung am<br />

Röntgendiffraktometer . . . .. . ... . 68<br />

III


Abbildung 44.<br />

Abbildung 45.<br />

Abbildung 46.<br />

Abbildung 47.<br />

Abbildung 48.<br />

Abbildung 49.<br />

Abbildung 50.<br />

Abbildung 51.<br />

Abbildung 52.<br />

Abbildung 53.<br />

Abbildung 54.<br />

Abbildung 55.<br />

Abbildung 56.<br />

Abbildung 57.<br />

Abbildung 58.<br />

Abbildung 59.<br />

Abbildung 60.<br />

Abbildung 61.<br />

Abbildung 62.<br />

Abbildung 63.<br />

Abbildung 64.<br />

Abbildung 65.<br />

Abbildung 66.<br />

Abbildung 67.<br />

Abbildung 68.<br />

Abbildung 69.<br />

Abbildung 70.<br />

Abbildung 71.<br />

Abbildung 72.<br />

Abbildung 73.<br />

Abbildung 74.<br />

Abbildung 75.<br />

Abbildung 76.<br />

Abbildung 77.<br />

Abbildung 78.<br />

Abbildung 79.<br />

Minerale der Scheelit-Reihe . . . . . . . . . . 70<br />

Aufnahme eines Scheelits ..........• 72<br />

Elementspektrum zweier Scheelit-Kristalle ... 73<br />

Skarn-Typen . . . . . . . . 77<br />

Mineralbestände der Skarne . . . .. . 78<br />

Aufnahme zonlerter Granate<br />

. 79<br />

Aufnahme zonierter Epidote . . . . . . . 80<br />

Scheelite in Granat-Skarn . . . . . . . . . . . 81<br />

Aufnahme von Scheelit in Granaten . . . . . . . 82<br />

Elementverteilung in den Skarnen<br />

. . . 83<br />

Clusteranalyse . . . . .. ..... 84<br />

Hauptelementbilanz der Verskarnung ...•.. 85<br />

Ni/Co-Verhältnis<br />

86<br />

Durchschnittselementgehalte aller drei Erzkörper 89<br />

Durchschnittselementgehalte des Erzkörpers I 90<br />

Durchschnittselementgehalte Erzkörper II . 91<br />

Durchschnittselementgehalte Erzkörper III ... 92<br />

W-Verteilung im Erzköper I I .. . . . . . . . . 93<br />

W-Verteilung in den drei Erzkörpern entlang<br />

eines N-S-Profils . . . . . . . . • . • . . . . 94<br />

W-Verteilung im Erzkörper lentlang eines E-W-<br />

Profils . . . . . . . . . . . . . 95<br />

W-Verteilung im Erzkörper II entlang eines E-W-<br />

Profils . . . . . . . . . . . . . . . . . 96<br />

Verteilung der Leptit-Varietäten in der Bohrung<br />

GAH 5 • . . . . . . • . . • . • • . •. .. 97<br />

Durchschnittliche W-Gehalte magmatischer Gesteine<br />

. • 98<br />

Korrelationskoeffizienten .. 99<br />

Vektor-Diagramm . . . . . . . . . . . . 104<br />

"Feuersetzen" . . . . . . . . . . 106<br />

Erzanalysen aus der Hällsjö-Guva • • • • 107<br />

Kalkgruben K 55 . . . . . . . . . 110<br />

faltenachsen-Diagramm . . • • . • . 111<br />

Aufnahme einer Falte •..... 112<br />

Kluftdiagramme aus den Urgraniten am Rösasen<br />

und aus dem Asby-Diabas am Hällsjöberget 113<br />

Kluftdiagramme aus den Urgraniten am<br />

Hällsjöberget . . . . . . . . . . . 114<br />

Kluftdiagramme aus den Urgraniten am Röberget 115<br />

Magnetische Karte der Hällsjö-Gruva . . . . . 118<br />

Magnetische Karte eines Gebietes nördlich des<br />

Hällsjön<br />

119<br />

Magnetische Karte des Hällsjö-Bergets . . . . 120<br />

IV


DANKSAGUNG<br />

Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. K. Poll, der durch sein<br />

Interesse am Thema die Anfertigung dieser Arbeit ermöglichte und<br />

durch seine Anregungen den Fortgang der Untersuchungen förderte.<br />

Danken möchte ich auch der Firma LKAB PROSPEKTERING AB, Stockholm<br />

und dort stellvertretend den Herren L.G. Ohlsson, S. Bjursted, M.<br />

Bromley-Challenor sowie B. Flood fur ihre Unterstutzung bei der<br />

Geländearbeit und bei der Anfertigung geochemischer Analysen sowie<br />

fur das finanzielle Engagement der Firma.<br />

Ganz besonders danken möchte ich an dieser Stelle meinen Eltern,<br />

die mir mit ihrer steten Anteilnahme und UnterstUtzung die FortfUhrung<br />

der Arbeit erleichterten.<br />

Sehr verpflichtet bin ich der Bundesanstalt fUr Geowissenschaften<br />

und Rohstoffe in Hannover (Prof. Stahl, Dr. Fesser, Dr. Raschka)<br />

fur die Erstellung chemischen Analysen der Skarnerze in ihren<br />

Labors.<br />

Mein weiterer Dank gilt Frau E. Knappe, die mir bei der Durchfuhrung<br />

der chemischen Analysen in Munster stets mit Rat und Tat zur<br />

Seite stand.<br />

All meinen Kommilitonen danke ich fur die kritischen Diskussionen<br />

und Anregungen.


1.0 EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG<br />

Schweden ist schon von Alters her fUr seinen Reichtum an Bodenschätzen<br />

bekannt. Aus dieser Tatsache heraus entwickelte sich<br />

bereits frUh ein reger Bergbau, der den Grundstein fUr die wirtschaftliche<br />

BIUte und politische Bedeutung Schwedens im Mittelalter<br />

legte. Diese GroBmachtstellung basierte im wesentlichen<br />

auf dem Export von Kupfer aus der Grube von falun, ca. 20 km<br />

nördlich des Kartiergebietes. Zeitweilig kamen zwei Drittel der<br />

gesamten Weltproduktion an Kupfer aus diesem Gebiet.<br />

Durch die Intensivierung des Abbaues von Reicherzen in SUdamerika<br />

und Afrika ist der Bergbau Schwedens, besonders der Abbau von Eisenerzen,<br />

in den letzten Jahrzehnten stark reduziert worden.<br />

Stattdessen verstärkte man die Prospektion auf Erze der<br />

Buntmetalle, sowie auf Au-, Ag- und Pb- fUhrende Erze. Daneben<br />

galt ein besonderes Interesse der Suche nach Scheelit. Gerade<br />

die Region Bergslagen in Mittelschweden, in der das Arbeitsgebiet<br />

liegt, ist bekannt fur ihren Reichtum an Scheelit-Vorkommen.<br />

Im Rahmen eines groBräumigen Prospektionsprogrammes der<br />

schwedischen firma LKAB PROSPEKTERING AB in der Umgebung der ehemaligen<br />

Eisen-Grube Tomtebo ergab sich bei geochemischen Untersuchungen<br />

von Moränenmaterial eine Wolfram-Anomalie. Da eine<br />

geringe Scheelitvererzung aus der einige km östlich gelegenen<br />

Hällsjö-Gruva bekannt war, wurde die geologische Bearbeitung verstärkt<br />

und man fand schlieBlich das Scheelit-Vorkommen von<br />

Gussarvshyttan. Da dieses Vorkommen oberflächlich nicht ansteht,<br />

wurde es durch 17 Kernbohrungen abgebohrt und kartiert.Parallel<br />

dazu fuhrte man auch geophysikalische Messungen durch. Um genauere<br />

Vorstellungen Uber die Geologie der Umgebung zu erlangen,<br />

Ubertrug man mir, im Rahmen der Kooperation zwischen LKAB PRO­<br />

SPEKTERING AB und der Universität Munster (Prof. K.Poll) 1983 die<br />

Aufgabe einer Detailkartierung im MaBstab 1:10000. Zusätzlich<br />

sollten an Hand von Dunnschliffen und Proben aus Bohrkernen<br />

Untersuchungen zur Petrographie, Geochemie und Lagerstättengenese<br />

des Vorkommens durchgefUhrt werden.<br />

l


2.0 GEOGRAPHISCHER UBERBLICK<br />

Die geographische Position des Arbeitsgebietes innerhalb<br />

Schwedens ergibt sich aus der Abb. l.<br />

Das Kartiergebiet liegt ca. 15 km ESE von Borlänge im Kopparbergs<br />

Län. Es deckt Teile von vier Kartenblättern der Ekonomisk Karta<br />

över Sverige im MaBstab 1:10000 ab : 13fli Folkarbyn, 13flj<br />

Rankhyttan, 13fOi Rösasen, 13fOj Gussarvshyttan. Administrativ<br />

gehört das Kartiergebiet teilweise zu Hedemora und teilweise zu<br />

Falun.<br />

Das Kartiergebiet wird beherrscht von drei Erhebungen, nämlich<br />

dem Rösasen (291 m U. NN), dem Hällsjöberget (231.1 m U. NN) und<br />

dem Röberget (230 m U. NN). Diese Höhen werden durch zwei NE-SWbzw.<br />

NW-SE-verlaufende Täler voneinander getrennt, die im Bereich<br />

des Gussarvshyttesjön zusammenlaufen. Nach S folgt eine flache<br />

HUgellandschaft ohne deutliche Reliefunterschiede.<br />

Das Landschaftbild wurde dur ch die letzte Eiszeit geprägt.<br />

vielen eiszeitlichen Hohlformen schufen den Reichtum an Seen<br />

Mooren im Arbeitsgebiet und seiner weiteren Umgebung.<br />

Die<br />

und<br />

Der sUdliche Teil des Kartiergebietes wird Uber die<br />

Mörttjärn, Gussarvshyttesjön, Rödsjön und Räsjön nach SUden Seen<br />

zum<br />

Dalälven entwässert, während die Oberflächenwässer des nördlichen<br />

Teiles Uber den Hällsjön zum Vikasjön abflieBen.<br />

Kiefern und Fichten sind die am häufigsten anzutreffenden Nutzholzarten.<br />

Laubhölzer sind selten; hauptsächlich handelt es sich<br />

dabei um Birken,die die Feuchtgebiete bevorzugen. Neben dem<br />

Waldbau ist die Viehhaltung in der Landwirtschaft vorherrschend.<br />

Erst in den letzten Jahren wird auch hier verstärkt Ackerbau betrieben,<br />

was jedoch durch die schlechten Bodenwerte und die verkUrzte<br />

Vegetationsperiode erschwert wird. Hauptsächlich wird<br />

Getreide, Raps und Gras angebaut. In frUheren Zeiten wurde an<br />

mehreren Stellen im Arbeitsgebiet Torf abgebaut.<br />

Die Besiedlung ist nicht sehr dicht, die landwirtschaftlichen Betriebe<br />

liegen als Einzelgehöfte weit verstreut in der Landschaft.<br />

Sie sind teilweise se hr alt und noch im Dalarna-Stil errichtet,<br />

fUr den eine Ansammlung mehrerer kleiner Holzhäuser und Scheunen<br />

mit dunkelrotem Anstrich typisch ist.<br />

2


Abbildung l. Position des Arbeitsgebietes: Schweden mit<br />

Umriss des Kopparbergs Län (gestriehelte Linie)<br />

und Lage des Arbeitsgebietes ( • ).<br />

3


3.0 GEOLOGISCHER UBERBLICK<br />

3.1 ALLGEHEINES UND UBERREGIONALE GEOLOGI E<br />

Ungefähr drei Viertel der Fläche Schwedens werden von<br />

präkambrischen Gesteinen eingenommen, die allerdings auf Grund<br />

der quartären Bedeckung nur tei1weise oberf1äch1ich anstehen.<br />

Sie setzen sich aus verschiedenen kristallinen Gesteinen zusammen,<br />

von denen Teile polymetamorph (low- bis medium-grade, vereinze1t<br />

auch high-grade; nach WINKLER, 1978) Uberprägt sind. Es<br />

handelt sich um Metavulkanite und -sedimente , synkinematische<br />

Intrusiva, sowie um nichtmetamorphe postkinematische Granite bis<br />

Gabbros.<br />

m.8 . Ze1lel nheit [reignis Sy nonyma<br />

60 0<br />

Pha nerozo i kum<br />

Kal edoni sche<br />

Orogenese<br />

Zeontral .. und NE - Sc.h",eden,<br />

Ska ndinavien Nordschweden F1nnland<br />

Jungproteroz oikum<br />

svekonorwegisch<br />

dll sland isc h<br />

100 0 Oals l an dische gotidisch<br />

Or oge nes e prliba l kl lisc h jotnlsch<br />

Hl ttelproterozolkum<br />

liubj o t ni s ch<br />

1750<br />

2500<br />

Svekoklrel1sche<br />

Or ogenese I vekokareiisch svekofennisch ka rel1sch<br />

Al t pr o t e r ozoi ku m ( marin ) ( epikont 1nen tal )<br />

be l omor i d i s ch<br />

Jungarchl1kum<br />

prligo t ldi s ch<br />

prlika relisch<br />

Abbildung 2. Präkambrische Orogenesen Skandinaviens : Zusammenstellung<br />

der am häufigsten verwendeten Begriffe<br />

(verändert nach RICKARD , 1975).<br />

In der Literatur existieren fUr dieselbe präkambrische Orogenese<br />

Skandinaviens verschiedene Bezeichnungen. So werden z.B. die Begriffe<br />

"Svekofennium", "Karelium" und "Svekokarelium" oft zusammen<br />

genannt. Insofern bedUrfen diese Begriffe einer Klärung.<br />

RANKAMA &WELIN (1972, zit. bei LUNDQUIST, 1979, S. 6) definieren<br />

desha1b : " . . . the term Svecokarelian has been recommended to<br />

replace the concepts Svecofennian and Karelian cycle or orogeny."<br />

RICKARD (1979) bezeichnet die frUhproterozoische Orogenese<br />

Skandinaviens als svekokarelische Orogenese mit einer<br />

epikontinentalen karelischen und einer marinen , höher<br />

metamorphen, svekofennischen Fazies. KOARK (1970) gibt fUr das<br />

Karelium ein Hauptverbreitungsgebiet in Nordfinnland und in einem<br />

ca. 100 km breiten Streifen in Nordschweden an, während sich das<br />

Svekofennium in SUdfinnland und Mittel- bis Nordschweden er­<br />

4


o<br />

TE KTO NISCHE GLIEDER UNG<br />

SCHWEDENS<br />

D P rc kc ", br iu""<br />

~ Kcm br os ill:"<br />

• Mesozoikum u. T,rt iö'<br />

100 2 00 Km<br />

I ,<br />

Abbi1dung 3. Tektonische Gliederung Schwedens: Ubersicht<br />

nach KOARK (1970) mit Position des Arbeitsgebietes<br />

(.).<br />

5


streckt. In der Abb. 2 sind verschiedene Begriffe, die fUr die<br />

einzelnen präkambrischen Orogenesen Skandinaviens existieren, zusammengefaBt<br />

und geordnet. Die von RANKAMA & WELIN (1972) verwandte<br />

Bezeichnung "Svekokare1isch" ist mitt1erwei1e a11gemein<br />

anerkannt und wird auch im.fo1genden von mir benutzt werden.<br />

Das schwedische Präkambrium wird vom svekokare1ischen Orogen beherrscht.<br />

Von S nach N 1äBt es sich nach KOARK (1970) in fo1­<br />

gende GroBeinheiten gliedern:<br />

o<br />

o<br />

o<br />

Zentra1schwedische Leptitregion<br />

A1fta-Synk1inorium<br />

Geosynk1ina1e des Zentra1-Norr1andes, mit sUd1icher<br />

und nörd1icher Marginalzone<br />

Das Kartiergebiet 1iegt im Bereich der Zentra1schwedischen<br />

Leptitregion, deren genaue Position der Abb. 3 entnommen werden<br />

kann.<br />

Die Zentralschwedische Leptitregion wird in erster Linie aus<br />

sauren Vulkaniten aufgebaut, untergeordnet treten intermediäre<br />

und basische Effusiva, Karbonatgesteine sowie verschiedene<br />

Klastika auf (KOARK 1970). Während der Orogenese, die Uber<br />

isoklinalen faltenbau zu steilachsiger Schlingentektonik (HUBNER<br />

1966, LUNDQUIST 1979) fUhrte, drangen synorogene Intrusiva<br />

granitischer bis gabbroider Zusammensetzung auf. Spätorogen kam<br />

es durch gebietsweise Absenkung zur Migmatisierung sowie zur<br />

Intrusion pegmatitreicher Granite ("Yngre Granit").<br />

Eine Zusammenfassung der stratigraphischen Abfolge der während<br />

der svekokarelischen Orogenese gebildeten Gesteine sowie einiger,<br />

fUr Zentralschweden bedeutender postsvekokarelischer Gesteine<br />

gibt die Abb. 4.<br />

In Skandinavien gibt es sechs Erzprovinzen, von denen drei im Bereich<br />

des svekokarelischen Orogens liegen :<br />

o<br />

o<br />

o<br />

Zentralprovinz<br />

Skellefte-feld<br />

Norrland-fe-Cu-Provinz (z.B. Kiruna)<br />

Die Zentralprovinz ist identisch mit der Zentralschwedischen<br />

Leptitregion. Neben der f1ächenmäBigen Sonderstellung, die das<br />

svekokarelische Orogen in Schweden einnimmt, ist gerade seine<br />

ökonomische Bedeutung von Wichtigkeit.<br />

Glaziale Ablagerungen des Quartärs sind weit verbreitet. Besonders<br />

im NE-Teil des Kartiergebietes findet man viele groBe<br />

glazigene B1öcke. Die am häufigsten anzutreffenden quartären<br />

Lockergesteine sind Grundmoränen, die in Mächtigkeiten von Uber<br />

10 m (z.B. am SW-Hang des Hällsjöberget) auftreten. Die<br />

HauptflieB- und Transportrichtungen des von NNW nach SSE sich bewegenden<br />

Eises werden durch Gletscherschrammen auf<br />

glattgehobelten Gesteinsoberflächen sowie durch die Richtungen<br />

einiger Täler und fluBläufe dokumentiert. Die im Gelände einge­<br />

6


CHRONO­<br />

GEOCHRONOLOGIE STRATIGRAPHIE LITHOSTRATIGRAPHIE<br />

970 Post- Diabase von N-Dalarna<br />

1220 svekokarelische Asby-Diabas<br />

1371 Epoche und Tuna-Diabas, Gustafsporphyr<br />

nichtorogene<br />

Dala-Sandstein<br />

KomplelIe<br />

Dala-Grani te<br />

1635 Dala-Porphyre<br />

lb50<br />

1730<br />

1830<br />

Epoche später<br />

Hebung<br />

Epoche junger jiingere<br />

Granit- Granit- z.B. Filipstad-Granit<br />

lntrusionen Serie<br />

Epoche der<br />

Kratonisierung, mittlere z.B. Fellingsbro-Granit<br />

Regional- Granit- Stockholm-Granit<br />

metamorphose Serie<br />

und Granitintrusionen<br />

s pä t es Ri f t- Hauptphase tektonischer Kompression und<br />

Epoche der stadium Regionalmetamorphose, Konglomerate<br />

Supra- obere Graue Schiefer- Grönstens­<br />

Leptit- Formation,<br />

?<br />

1860 krustal- Rif ts tadium Hällef linta- Schwarzschiefer,<br />

Schiefer- Grauwacken, obere<br />

entwick- Gruppe Leptit-Hälleflinta-<br />

Formation<br />

Iung<br />

beginnendes mittlere saure Vulkanite,<br />

Rif ts tadium Leptit- Karbonate, gebän- Leptit-<br />

Gruppe derte Pelite, Hetabasit­<br />

Skarnerz- und Serie<br />

Eisenerz-Formation<br />

1900 friihes untere iiberwiegend saure<br />

vulkanisches Lept il- Vulkanite<br />

Stadium<br />

Gruppe<br />

Abbildung 4. Stratigraphische Ubersichtstabelle: Zusammenstellung<br />

svekokarelischer und postsvekokarelischer<br />

präkambrischer Gesteine Zentralschwedens<br />

(verändert nach LUNDQUIST 1979,<br />

DEN et al. 1982). Gesteine des Arbeitsgebietes:<br />

Leptit-Metabasit-Serie (Leptite,Metabasite<br />

Karbonate), Grönstens-Urgranit-Serie (Metamonzodiorite,<br />

Urgranite), Tuna-Diabas, Gustafsporphyr,<br />

Asby-Diabas.<br />

7


messenen Richtungen der Gletscherschrammen sind in der<br />

Geo1ogischen Ubersichtskarte in Abb. 5 zusammengefaBt.<br />

Geologjsche Obersichtskarte Gussarvshy.tl:.tln.<br />

Gustafsporphyr<br />

Diabase<br />

O 1000 2000 m<br />

[J<br />

D<br />

D<br />

D<br />

l2:J<br />

D<br />

I<br />

Urgranit<br />

Metamonzodiorit<br />

Skarn<br />

Karbonate<br />

Metabas it<br />

leptit<br />

Gletscherschrammen<br />

Abbi1dung 5. Geo1ogische Ubersichtskarte des Arbeitsgebiets:<br />

Verk1einerte Fassung der Geo1ogischen Karte<br />

1:10000 (Anlage l) mit den Richtungen der im<br />

Arbeitsgebiet eingemessenen G1etscherschrammen.<br />

B


3.2 GEOlOGISCHE KARTE UND PROf ILE<br />

Die geo1ogische Karte von Gussarvshyttan (Anlage l), die<br />

tektonische Karte (Anlage ?), die Aufsch1uBkarte (Anlage 3) sowie<br />

die Profile (Anlage 4) wurden im MaBstab 1:10000 sngefertigt.<br />

Aus der Schee1it-Lagerstätte liegen eine geologische Detailkarte<br />

(Anlage 5) und ein N-S-Profi1 (Anlage 6) im MaBstab 1:1000 vor;<br />

diese wurden, nur mit einer legende in Deutsch versehen, unverändert<br />

aus Berichten von LKAB PROSPEKTERING AB (1978, 1979, 1981)<br />

ubernommen.<br />

07<br />

06<br />

05 '<br />

03<br />

I<br />

02 1 i<br />

l<br />

I<br />

I<br />

01 l I<br />

!<br />

L... 93 . .. _..,.. ~? .._.. . 95<br />

98~<br />

~ ~o<br />

Abbi1dung 6. Topographische Karte1:50000: Ausschnitt sus<br />

der Topografisk Karta över Sverige, fältkarta<br />

13F Falun SO mit UmriB des Arbeitsgebietes.<br />

9


Da die Kartierung im Rahmen eines Prospektionsprogrammes erfolgte,<br />

sind in den Karten und Profilen Signaturen und farben<br />

verwandt worden, die in Schweden Ublich sind.<br />

Wie bereits erwähnt, liegt das Kartiergebiet im Bereich von vier<br />

verschiedenen Blättern der-Topographischen Karte (Ekonomisk Karta<br />

över Sverige, 1:10000). Deswegen, und aus der Tatsache heraus,<br />

daG diese Karten nur koloriert erhältlich sind (in nichtfarbigen<br />

Karten fehlen die Höhenlinien), wurde eine neue Karte erstellt,<br />

auf der nur die wichtigsten StraGen, Wege, Seen und Vorfluter<br />

eingetragen wurden. Sie diente als Grundlage fUr die geologische<br />

und fUr die tektonische Karte. Auskunft Uber die Topographie des<br />

Arbeitsgebietes gibt der in Abb. 6 dargestelite Ausschnitt der<br />

Topografisk Karta över Sverige, fältkarta 13F falun SO.<br />

J.J EINfUHRUNG IN GEOLOGIE UND STRATIGRAPHIE DES KARTIERGEBIETES<br />

Die Geologie des Kartiergebietes wird bestimmt von zwei verschiedenen<br />

Gesteinsserien, im N und NW von Gesteinen der Grönstens­<br />

Urgranit-Serie und im S von Gesteinen der Leptit-Metabasit-Serie.<br />

Die Leptit-Metabasit-Serie repräsentiert die ältesten Gesteine<br />

des Kartiergebietes. Es handelt sich dabei um helle feinkörnige<br />

Gneise (Leptite) und um dunkle Amphibolite (Metabasite), die<br />

stark verfaltet sind, mit steil nach SW einfallenden faltenachsen.<br />

Die Amphibolite sind als NE-SW-streichende Linsen in die<br />

Leptite eingeschaltet, ebenso wie einige Vorkommen von teilweise<br />

sehr reinen Marmoren und deren Umwandlungsprodukten, den Skarnen.<br />

Nach N folgt die jUngere Grönstens-Urgranit-Serie mit hellen, als<br />

Urgranit bezeichneten Orthogneisen (Augengneise,<br />

Hornblendegranite) sowie weniger sauren Metamonzodioriten. Diese<br />

fruhorogenen Intrusiva sind mit den Gesteinen der Leptit­<br />

Metabasit-Serie verfaltet. Bemerkenswert sind gröBere Leptit­<br />

Linsen in den Urgraniten des NW-Teiles des Arbeitsgebietes und<br />

zwei Metamonzodiorit-Vorkommen in den Leptiten und Metabasiten im<br />

S-Teil.<br />

Beide Serien werden nochmals durchschlagen von Jungeren<br />

Amphiboliten von geringer Mächtigkeit (max. 5 m Ausstrichbreite).<br />

Diese mussen als synorogene Basalt-Gänge einer tektonisch ruhigen<br />

Phase der Orogenese angesehen werden, die später metamorph umgewandelt<br />

worden sind. Sie sind zu geringmächtig, um sie in einer<br />

Karte erfassen zu können. Sie zeigen keine bevorzugten<br />

Streichrichtungen.<br />

Die jUngsten Gesteine des Kartiergebietes sind postorogene<br />

Diabase und Porphyre. Man kann sie in zwei verschiedene Systeme<br />

einordnen, zum einen eine Schar NE-streichender Diabase (Tuna­<br />

Diabas) und Porphyre (Gustafsporphyr) subjotnischen bis<br />

jotnischen Alters, zum anderen einen bis zu 15 m mächtigen<br />

NNW-streichenden Diabas-Gang (Asby-Diabas) jotnischen bis<br />

postjotnischen Alters (KULLING & HJELMQUIST 1948, HUBNER 1966).<br />

Beide Diabase unterscheiden sich nur in ihrer KorngröBe; der<br />

10


Tuna-Diabas ist feinkörnig mit cm-groBen Feldspat-Einsprenglingen<br />

und Kalzit-Mandeln, während der Asby-Diabas mittelkörnig ist und<br />

keine feldspat-Einspenglinge fuhrt. Er wird teilweise auch als<br />

"Mandelstensdiabas" bezeichnet (KULLING &HJELMQUIST, 1948).<br />

Stratig~p'hische Abfolg~<br />

Alter (Ma)<br />

Gesteine<br />

1220 Asby-Diabase<br />

1371 Gustafsporphyre, Tuna-Diabase<br />

1650-1750 Skarne<br />

1845- Urgranite<br />

1870 Metamonzodiorite<br />

) 1890 Karbonate<br />

Metabasite<br />

Leptite<br />

Abbildung 7. Stratigraphische Abfolge der Gesteine des<br />

Arbeitsgebietes: Altersangaben nach DRAKE<br />

(1981), LUNDQUIST (1979), DEN et al. (1982) und<br />

WILSON (1982).<br />

In der Abb. 7 wird die Stratigraphie der Gesteine des Arbeitsgebietes<br />

nach der Arbeit von LKAB PROSPEKTERING AB (1981) sowie eigenen<br />

Ergebnissen wiedergegeben.<br />

3.4 BISHERIGE GEOLDGISCHE BEARBEITUNGEN<br />

Uber die nähere Umgebung des Kartiergebietes gibt es kaum Literatur.<br />

Die meisten Arbeiten beschäftigen sich mit den verschiedenen<br />

Erzvorkommen. Hällsjö-Gruva, die einzige Mine im<br />

Kartiergebiet, wir d von mehreren Autoren kurz beschrieben, so von<br />

GEIJER & MAGNUSSON (1944), KULLING & HJELMQUIST (1948), HUBNER<br />

(1966), GRIP (1974) und SIND (1983). GroBmaOstäbliche Karten und<br />

deren Beschreibungen liegen von KULLING & HJELMQUIST (1948) und<br />

HJELMQUIST (1966) vor.<br />

Zusätzlich zu dieser Literatur sind noch verschiedene unveröffentlichte<br />

firmeninterne Arbeiten von LKAB PROSPEKTERING AB aus<br />

den Jahren 1978 bis 1981 zu erwähnen.<br />

11


4.0 ARBEIT5HETHODEN UND GERÄTE<br />

Die Probenahme im Gelände erfolgte nach unterschiedlichen Kriterien.<br />

Um die einzelnen GroBeinheiten nochmals untergliedern zu<br />

können, wurden einerseits makroskopisch unterschiedliche Ausbildungen<br />

der Gesteine selektiv beprobt, im Gelände einheitliche<br />

Partien dagegen nach dem Rastersystem. Bei den beiden groBen Gesteinseinheiten<br />

Leptit-Metabasit- und Grönstens-Urgranit-5erie<br />

lassen sich mehrere Typen unterscheiden. Von einigen<br />

repräsentativen Proben eines jeden Types wurden später DUnnschliffe<br />

hergestellt und geochemische Analysen durchgefUhrt. 50<br />

standen an DUnnschliffen und Analysen zur VerfUgung:<br />

DUnnschliffe Analysen<br />

Skarne 46 96<br />

Leptite 29 30<br />

Urgranit 22 26<br />

Metamonzodiorit 10 4<br />

Karbonate 6 2<br />

Metabasit 4 6<br />

Diabase 3 7<br />

Gustafsporphyr 3 3<br />

Pegmatite<br />

7<br />

Von den auf S. 10 beschriebenen synorogenen Basalten ( jetzt<br />

Amphibolite ) wurden weder DUnnschliffe angefertigt noch chemische<br />

Analysen durchgefUhrt, da diese Gesteine zu geringmächtig<br />

sind, um sie kartiermäBig zu erfassen.<br />

Von den zur VerfUgung stehenden Bohrkernen aus der Scheelit­<br />

Lagerstätte von Gussarvshyttan wurden die Bohrungen GAH l, GAH 5<br />

und GAH 6 systematisch beprobt, die Ubrigen nur selektiv. Ein<br />

Teil Proben aus den Erzkörpern lag bereits gemahlen BUS frUheren<br />

Untersuchungen durch LKAB PROSPEKTERING AB (1981) vor; sie wurden<br />

so Ubernommen und von mir in die Analysengänge einbezogen. Bei<br />

der Bohrung GAH 5 erfolgte eine Beprobung auf ihrer gesamten<br />

Länge mit kontinuierlich sich verringernden Probenabständen in<br />

Richtung auf die Erzkörper. Am Anfang betrug der<br />

Beprobungsabstand 22 m, in der Nähe der Erzkörper unter l m. Aus<br />

frUheren Bearbeitungen der Bohrkerne lag eine petrographische Beschreibung<br />

bereits vor, die im Bedarfsfall präzisiert wurde.<br />

Die Auszählung der DUnnschliffe wurde mittels eines Leitz­<br />

Zählokulares nach einer Vorschrift von BLASCHKE (1967) durchgefuhrt.<br />

Zur Minimierung des absoluten Fehlers bei der Auszählung<br />

wurden pro Schliff jeweils 1000 Punkte ausgezählt.<br />

Die Bestimmung der Haupt- und einiger Spurenelemente in Munster<br />

erfolgte durch ein Flammen-Atomabsorptionsspektrometer der Firma<br />

PERKIN ELMER (AAS 5000). Die Elemente Ti, Sr und Rb IieBen sich<br />

hierbei nur durch Additionsverfahren bestimmen, da die Matrix­<br />

EinflUsse zu groB waren. Si und P wurden auf photometrischem<br />

Wege mit dem SPECTRONIC 210 UV der Firma SHIMADZU bestimmt. Die<br />

Erze und Nebengesteine der Wolfram-Lagerstätte von Gussarvshyttan<br />

12


konnten bei der BGR in Hannover auf Haupt- und Spurenelemente<br />

untersucht werden. Es handelte sich insgesamt um 96 Proben, die<br />

mit einem Röntgenfluoreszenzspektrometer der Firma PHILLIPS analysiert<br />

worden sind. Von den Proben muBten durch<br />

SchmelzaufschluBe mit Lithiumtetraborat Tabletten hergestellt<br />

werden, die nach BGR-internen MeBprogrammen bearbeitet wurden.<br />

Zur Eichung der Hannoveraner Ergebnisse lieO LKAB in ihren Labors<br />

in Stockholm einige Erzproben mit einem JARELL-ASH-ICP nochmals<br />

untersuchen. Die Analyse erfolgte nach firmeninternen<br />

MeBprogrammen (NJO und Au). Hierbei wurde bei den fur diese Arbeit<br />

besonders wichtigen W-Gehalten ermittelt, daO die<br />

BGR-Ergebnisse um 15-20 % zu hoch liegen. Dies konnte bei<br />

weiteren Kontrollmessungen auf photometrischem Wege in den Labors<br />

der Scheelit-Mine Yxsjöberg nochmals bestätigt werden. Da in<br />

dieser Arbeit haLlptsächlich die verschiedenen Erzproben untereinander<br />

verglichen werden sollen, fallen diese Diskrepanzen bei<br />

einer relativen Betrachtungsweise nicht sehr ins Gewicht; doch<br />

soll dieses Problem hier zumindest Erwähnung finden.<br />

Zur detaillierteren Untersuchung der Leptite ergab sich die Möglichkeit,<br />

anlässlich einer Gerätedemonstration 20 Proben auf Ni,<br />

Cr, Zr und Y mit einem AGW-ICP analysieren zu lassen.<br />

Zur Kontroile der Analysenergebnisse wurden in Munster und bei<br />

AGW die USGS-Standards BeR-l, AGV-l, GSP-l und G-2 mitgemessen.<br />

LKAB verwendete als Standard NJOSTD-2.<br />

Gesamtgesteins- sowie Mineraluntersuchungen erfolgten mit dem<br />

Röntgendiffraktometer D 500 von SlEMENS des Geologisch­<br />

Paläontologischen Institutes Munster. Auf die genauen<br />

MeBparameter und -bedingungen 5011 noch im Kapitel 7.0 näher eingegangen<br />

werden. Zur Granatbestimmung und Scheelituntersuchung<br />

(Elementanalyse, Röntgenverteilungsbilder) wurde ein CAMBRIDGE­<br />

Rasterelektronenmikroskop mit EDX-Elementanalysen-System herangezogen.<br />

13


5.0 GESTEINE DES KARTIERGEBIETES UND OEREN PETROGRAPHIE<br />

5.1 LEPTIT-HETABASIT-SERIE<br />

5.1.1 Leptite<br />

5.1.1.1 A1lge.eines<br />

Der Begriff "Leptit", abgeleitet vom griechischen Wort 1eptos=<br />

leicht, wird seit der Tagung der Geological Society, Stockholm<br />

1908, zur Beschreibung von feinkörnigen Quarz-Feldspat- Gesteinen<br />

der skandinavischen Zentralprovinz und des Skellefte- Feldes verwandt.<br />

Leptite repräsentieren ehemalige Sedimente und saure<br />

Effusiva, besonders primäre und umgewandelte Pyroklastika<br />

(RICKARD 1979). SUNDlUS (1923) konnte bei Untersuchungen des<br />

Gryhyttefeldes nachweisen, daB die dort vorkommenden Hälleflinta<br />

und Leptite gröBtenteils vulkanische Bildungen darstellen, d.h.<br />

aus Laven und Tuffen entstanden sind.<br />

Nach GEIJER & MAGNUSSON (1944) liegt die KorngröBe der Leptite im<br />

Bereich zwischen 0.03 und 0.5 mm (max. l mm) fur die Grundmasse,<br />

Einsprenglinge sind gröber. Gesteine mit KorngröBen


Geolog i sche Ubers i chtskarte<br />

mit Lep.tit-Varietäten<br />

.<br />

• 1<br />

,,'<br />

.<br />

II<br />

.,'<br />

Diabas<br />

Gustafsporphyr<br />

D Urgranit<br />

EJ Metamonzodiorit<br />

D Skarn<br />

D Karbonat<br />

c:J Metabasit<br />

o 1000 2000 m 0 Leptit ,alkaliintermediär<br />

0 Leptit, K- extrem<br />

[!;J Leptit, No-extrem<br />

D Leptit, undifferenziert<br />

Abbildung 8. Geologische Obers~chtskarte mit Leptit­<br />

Varietäten: Verkleinerte und simplifizierte<br />

Fassung der Geologischen Karte1:l0000<br />

(Anlage l).<br />

Insgesamt muB man sagen, daB sich aus der Literatur kein präzises<br />

Bild ergibt, um was es sich bei einem Gestein, das als Leptit bezeichnet<br />

wird, handelt.<br />

15


5.1.1.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie<br />

Die im Kartiergebiet anstehenden Leptite sind in der Regel stark<br />

metamorph Uberprägt, umkristallisiert und teilweise vergneist, so<br />

daB exakte Aussagen Uber das Ausgangsgestein schwierig sind.<br />

VereinzeIt beobachtete Bänderung der Leptite durch Lagen feinverteilter<br />

Biotite, Chlorite und Amphibole mögen Hinweise auf die<br />

primäre Schichtung geben. Das Gestein ist teilweise stark<br />

verschiefert. Die Farben variieren von grau bis rosa; sehr dunkelgraue<br />

bis grUnliche Farben, die teilweise auch beobachtet werden<br />

konnten, sind auf einen besonders hohen Chlorit-Gehalt<br />

zurUckzufUhren.<br />

Die Leptite sind in ihrem Aussehen se hr heterogen. Im Gelände<br />

wurde zwischen fUnf verschiedenen Leptit-Typen unterschieden.<br />

Typ I Das beherrschende Merkmal dieses Types ist seine<br />

Bänderung, hervorgerufen durch Biotit- und ChIorit­<br />

Lagen. Es treten in erster Linie hellgraue, beige und<br />

hellrosa Farben auf. Die KorngröBen schwanken; generell<br />

ist dieser Typ der grobkörnigste Leptit des<br />

Kartiergebietes. Vereinzeit fUhrt er etwas Pyrit.<br />

Typ II Diese Leptite sind als groBflächige Linsen im Typ I zu<br />

finden. Sie sind sehr feinkörnig, dicht und meist von<br />

hellgrauer bis -rosa farbe. Schichtsilikate sind deutlich<br />

weniger als im Typ I zu finden, eine Bänderung ist<br />

fast nicht erkennbar. Dieser Typ fällt durch seine<br />

ausgeprägte Homogenität Uber groBe Flächen hinweg auf.<br />

Die ErzfUhrung ist deutlich höher als beim Typ I.<br />

Typ III Die Gesteine dieses Typs sind die feinkörnigsten,<br />

dichtesten und härtesten des Kartiergebietes. Sie brechen<br />

splitterig, sind meist dunkelbraun, dunkelgrau bis<br />

schwarz und fUhren fast keine Glimmer. Auffällig ist<br />

der sehr hohe Gehalt an Erzen, wie Pyrit und<br />

Kupferkies. Da dieser Leptit-Typ ausschlieBlich im Bereich<br />

einer Störungszone zu finden ist, liegt die Vermutung<br />

nahe, daB er sekundär silifiziert worden ist.<br />

Typ IV Dieser Gesteinstyp unterscheidet sich von den anderen<br />

durch seine ausgeprägte Brecciierung. Die Gesteine<br />

sind hellgrUn bis rot, von Quarzadern durchzogen und in<br />

ihrem Gesteinsverband total gestört (Abb. 9). Es fällt<br />

auf, daB dieser Gesteinstyp nahezu paraliei zum Leptit­<br />

Urgranit-Kontakt verläuft (siehe Anlage 1), was zu der<br />

Vermutung AnlaG gibt, daB die Bewegungszone durch die<br />

Granitintrusion angelegt worden ist.<br />

Typ V Auf Grund ihres Aussehens und Mineralbestandes erhielten<br />

die Proben dieses Typs den Geländenamen<br />

"skarnige Leptite" und sind auch als "skarnige Leptite"<br />

in der Geologischen Karte (Anlage l) verzeichnet. Sie<br />

haben teilweise einen sehr hohen Erz-Anteil. Die Gesteine<br />

dieses Typs, wie auch die Leptite des Typs IV,<br />

treten im Gelände immer nur in form k1einer räum1ich<br />

begrenzter Linsen auf.<br />

16


Abbildung 9. Brecciierung in Leptiten: Aufschlu8 K 158. Le<br />

= Leptit, Q = Quarz.<br />

Bedingt durch ihren se hr hohen Quarz-Anteil, sind die Leptite besonders<br />

widerstandsfähig gegen VerwitterungseinflUsse. In deren<br />

Verlauf kommt es dabei in der Regel zu einer Aufhellung der Gesteinsfarbe;<br />

au8erdem werden die Oberflächen rauher.<br />

Bei der mikroskopischen Bearbeitung von DUnnschliffen der Leptite<br />

zeigte sich, da8 sie alle holokristallin und dicht sind. Die<br />

Leptite des Types I und IV sind i.a. wechselkörnig, während die<br />

Gesteine der Typen II und III durch ihre Gleichkörnigkeit auffallen.<br />

Das GefUge ist Uberwiegend granoblastisch, mit vereinzeiten<br />

Ubergängen zu porphyroblastischem Gefuge mit Quarz- und<br />

Feldspatblasten in einer granoblastischen Grundmasse (Abb. 10).<br />

Die Gefugebestandteile lassen sich als hypidiomorph bis<br />

panxenomorph beschreiben. Sie sind im Raum richtungslos angeordnet,<br />

nur bei den Schichtsilikaten ist immer wieder eine<br />

Paralieitextur zu erkennen. Die einzelnen Gefugebestandteile<br />

sind wie folgt zu beschreiben:<br />

Quarz: Die Quarze zeigen deutlich undulöses Auslöschen, sind<br />

meist xenomorph und haben unregeImä8ige, sich verzahnende Korngrenzen.<br />

Die Korngrö8en schwanken zwischen wenigen um und 0.5 mm<br />

in der Grundmasse und bis zu 2 mm bei Einsprenglingen in<br />

wechselkörnigen Proben. Fur gleichkörnige Schliffe wurden max.<br />

0.09 mm ermittelt.<br />

Vereinzeit sind grö8ere Einzelkristalle in Richtung des ParallelgefUges<br />

der Schichtsilikate gestretkt. Bläscheninklusionen in<br />

Quarzkristallen sind verbreitet (Abb. 10). Nach TRÖGE R (1969)<br />

17


II<br />

Abbildung 10. GefUge der Leptite (Bild I) und Quarzinklusionen<br />

(Bild II): Bild I: ParalIeItextur<br />

der Biotite (Bi); Q = Quarz, Al =<br />

Alkalifeldspat, PI = Plagioklas. Vergrö8erung<br />

: 43.1:1. Bild II: Bläscheninklusionen in<br />

Quarzen; Signaturen siehe oben, Cl = Chlorit.<br />

Vergrö8erung : 91:1. Probe K 38a.<br />

18


kann es sich hierbei um Oberreste verheilter Beanspruchungen im<br />

Mineral handeln. Weitere Hinweise auf Druckbeanspruchungen geben<br />

Erscheinungen, die als beginnende Mosaikbildung zu deuten sind.<br />

Solche Erscheinungen entstehen unter trockenen<br />

Metamorphosebedingungen bei Temperaturen unterhalb von 300°C.<br />

Alkalifeldspat: Fur Alkalifeldspäte sind ähnliche KorngröBen ermittelt<br />

worden wie fur die Quarze. Sowohl in der Grundmasse als<br />

auch als Einsprenglinge sind sie xenomorph mit unregelmäBigen,<br />

sich verzahnenden Korngrenzen. Sammelkristallisation ist ebenso<br />

zu finden wie eine vereinzelte Auslängung paraliei zu den<br />

Glimmern. Es können in den Schliffen alle Formen von Umwandlungen<br />

und Zwillingsbildungen beobachtet werden, vom ursprunglichen<br />

Orthoklas bis zum perthitisch entmischten vergitterten<br />

Mikroklin.<br />

Verdrängungsvorgänge wie Myrmekit-Bildung sind vereinzeit zu finden;<br />

weitaus verbreiteter ist dagegen die Sericit-Bildung.<br />

Tropfenförmige Quarzinklusionen in den Alkalifeldspäten lassen<br />

sich als Verdrängungsprodukte deuten.<br />

Plagioklas: Plagioklase kann man sowohl als Matrixmineral als<br />

auch als Einsprenglinge finden. Sie sind ausnahmslos xenomorph<br />

und oft polysynthetisch verzwillingt.<br />

Bei den Plagioklasen handelt es sich in erster Linie um Oligoklas<br />

bis Andesin.<br />

Auch die Plagioklase sind teilweise stark umgewandelt. Es<br />

herrscht Sericitbildung vor, doch ist auch die Neubildung von<br />

Kalzit zu beobachten.<br />

Chiorit: Chiorit war in jeder untersuchten Probe zu finden. Der<br />

Chloritgehalt ist mitverantwortlich fur die dunkle Färbung einiger<br />

Leptite. Die Kristalle sind meistens xenomorph, selten<br />

hypidiomorph; ihre KorngröBen schwanken. Es handelt sich um<br />

blättrige und schuppige Aggregate oder um dichte, wirr verfilzte,<br />

parallele oder radialstrahlige Bildungen. Die Chlorite haben<br />

eine grunliche Eigenfarbe mit teilweise ausgeprägtem<br />

Pleochroismus. Die Interferenzfarben variieren von grun bis<br />

violett. Nach der Methode von ALBEE (1962, zit. in TRÖGER 1982,<br />

S. 117) wurden die Chlorite als Glieder der Diabantit-Rhipidolit­<br />

Reihe bestimmt. Radialstrahlige Aggregate mit gelblich-gruner<br />

Eigenfarbe gehören zur Pennin-Klinochlor-Reihe.<br />

Biotit: Die Biotite sind immer xenomorph, meist paraliei eingeregelt<br />

oder radialstrahlig und von grunlicher bis bräunlicher Eigenfarbe<br />

mit ausgeprägtem Pleochroismus. Nur bei speziellen<br />

Schnittiagen fehlt dieser. "Pleochroitische Höfe" kommen ebenso<br />

oft vor, wie "bird-eye-structures". Der Biotit wird oft in<br />

Chiorit umgewandelt.<br />

Huskowit: Der Muskowit ist seltener als Biotit in den Leptiten<br />

zu finden und ist auch deutlich feinkörniger. Man findet ihn<br />

entweder als Einzelkristalle oder aber in Form von Sericit als<br />

Bildung umgewandelter Feldspäte, besonders der sauren<br />

19


Plagioklase. Muskowit ist immer xenomorph und oft paraliei eingeregelt.<br />

Im schliff ist er farbios und zeigt keinen<br />

Pleochroismus.<br />

Kalzit: Kalzit ist nur vereinzeit in den schliffen zu finden.<br />

In der Regel tritt er in Forn feiner Spalten- und<br />

Zwickelfullungen auf, seltener als Einzelkörner.<br />

Polysynthetische Verzwillingung ist weit verbreitet.<br />

Amphibol und Pyroxen: Beide Minerale konnten nur selten in den<br />

schliffen gefunden werden. Meist sind sie hypidiomorph bis<br />

xenomorph und gröberals der Hauptanteil der anderen Minerale.<br />

Die gut erkennbaren typischen Spaltwinkel erleichterten die<br />

Unterscheidung zwischen Amphibolen und Pyroxenen. Durch Bestimmung<br />

der Auslöschungsschiefe wurden die Amphibole als zur<br />

Aktinolith-Reihe gehörig und die Pyroxene als Diopsid bestimmt.<br />

Epidot-Reihe: Minerale dieser Reihe kommen zwar nur akzessorisch<br />

vor, sind aber in fast jedem schliff zu finden. Epidot ist dabei<br />

weitaus häufiger als der farblose Klinozoisit. Die Kristalle<br />

sind ausschlieBlich xenomorph und treten sowohl als SpaltenfUIlungen,<br />

als auch als Einzelkristalle auf. Der Epidot zeigt oftmals<br />

Zonarbau.<br />

Apatit, Titanit, Zirkon, Rutil, opake Erze: Diese Minerale sind<br />

nur akzessorisch in den Proben zu finden. Sie sind i.a.<br />

feinkörniger als die Grundmasse, xenomorph und fallen durch ihr<br />

hohes Relief und ihre bunten Farben auf. Titanit kommt häufig in<br />

der Nähe opaker Erze, wie limenit vor; Zirkon ist als EinschluB<br />

in Biotit leicht zu erkennen. Bei den opaken Erzen handelt es<br />

sich um Chalkopyrit, Hämatit, Magnetit und limenit. Pyrit ist<br />

vereinzeit in seiner typisch kubischen Kristallform zu finden.<br />

Bleiglanz wurde in gröBeren Mengen in den Leptiten nur in einer<br />

Probe aus der Nähe eines kleinen Erz-Schurfes gefunden. Apatit<br />

tritt immer in Form kleiner gerundeter Kristalle auf, während<br />

Rutile unregelmäBge Formen in den Schliffen aufweisen. Rutil<br />

zeichnet sich besonders durch seine hellbraune Eigenfarbe aus.<br />

Insgesamt sind 29 Leptite in Dunnschliffen bearbeitet worden, wovon<br />

18 nach der Point-counter-Methode ausgezählt worden sind<br />

(Abb. 11), bei den ubrigen Proben wurde der Anteil an Haupt- und<br />

Nebenbestandteile sowie der Akzessorien abgeschätzt. Diese Ergebnisse<br />

sind der Abb. 12 zu entnehmen.<br />

Im weiteren werden in dieser Arbeit die folgenden AbkUrzungen<br />

verwandt :<br />

20


*** ** * =<br />

Q<br />

Kf<br />

PI<br />

Bi<br />

Mu<br />

Cl<br />

Ep<br />

Klz<br />

Ca<br />

Gr<br />

Am<br />

Px<br />

Ap<br />

Zr<br />

Ru<br />

Sch<br />

Ti<br />

Hä<br />

Op<br />

Quarz<br />

Alkalifeldspat<br />

Plagioklas<br />

Biotit<br />

Muskowit<br />

ChIorit<br />

Epidot<br />

Klinozoisit<br />

Kalzit<br />

Granat<br />

Amphibol<br />

Pyroxen<br />

Apatit<br />

Zirkon<br />

Rutil<br />

Scheelit<br />

Titanit<br />

Hämatit<br />

Opake Erze<br />

Hauptbestandteile (mehr als 5 %)<br />

Nebenbestandteile (1-5 %)<br />

Akzessorien (kleiner als l %)<br />

Mineral im Schliff nicht vorhanden<br />

Die Ergebnisse der Schliffauszählung sind im QAP-Diagramm nach<br />

STRECKEISEN (1976) dargestelIt (Abb. 13). Danach kann man zwischen<br />

drei Gesteinszusammensetzungen unterscheiden: jeweils acht<br />

Proben fallen in das Dazit- bzw. Rhyodazit- Feld, während die<br />

Proben K 37 und K 124 rhyolithische Mineralzusammensetzung haben.<br />

Inwieweit diese Einteilung mit den nach rein makroskopischen Gesichtspunkten<br />

aufgestellten Leptit-Typen (siehe oben)<br />

korrellierbar ist, zeigt folgende Zusammenstellung:<br />

Dazit Rhyodazit Rhyolith Leptit-Typ<br />

"<br />

K 38a<br />

I<br />

K 69 "<br />

II<br />

K 76 "<br />

II<br />

K122<br />

II<br />

K 75 "<br />

II<br />

K 59a<br />

II<br />

Kl19 "<br />

V<br />

Kl18<br />

II<br />

K 99<br />

"<br />

IV<br />

K 49<br />

"<br />

I<br />

K 79 " I<br />

K125<br />

"<br />

I<br />

K 77<br />

"<br />

I<br />

KI06<br />

"<br />

I<br />

K 60<br />

"<br />

III<br />

K 78<br />

"<br />

III<br />

K 37<br />

"<br />

I<br />

K124<br />

I<br />

"<br />

21


GUH<br />

GUH<br />

GUH<br />

GUM<br />

GUH<br />

5-127<br />

5-128<br />

6­ 6<br />

6­<br />

6­<br />

7<br />

8<br />

GUM 6­ 10<br />

GUM 6­ 11<br />

GUM 14­ 44<br />

IC 30<br />

K 37<br />

IC<br />

38<br />

K 47<br />

K 49<br />

K 59.<br />

Il 60<br />

Q Kf Pl B1 Hu Cl<br />

.......-._ .......<br />

Ep C. Gr A. PK 11 Ap Zr<br />

* •<br />

.......... - ... * ­<br />

• * *<br />

......... * - -<br />

...... _**­ -* * * *<br />

*'** ...<br />

* * *'**<br />

...... - * - *­<br />

* *<br />

*'** *'** *­<br />

* *. -<br />

*<br />

*'**<br />

*<br />

*<br />

*<br />

*'**<br />

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• •<br />

* *<br />

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...<br />

*'**<br />

...<br />

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*'**<br />

*'**<br />

* -<br />

- -...<br />

*<br />

- -<br />

**<br />

-<br />

*<br />

*'** ... * *<br />

* *<br />

*'** ** *'** *<br />

*<br />

K 69<br />

*'** *'** *'** *­ * ** *<br />

* •<br />

K 70<br />

*'** ** ** ** *'** *'**<br />

* *<br />

K 74 *'** ... ... * *'**­<br />

*<br />

Il 75<br />

*'** *'** *'** *'**<br />

- * • •<br />

K 76 *'** *'** *'** * ** .. * * *<br />

K 77 *'**<br />

K 78 ... *'** *'** *'**<br />

.. *.. .. ..<br />

*<br />

*<br />

K 79 *'** * * * ..<br />

• *<br />

K 99 ...... *­ ••<br />

*<br />

* • *<br />

K 106 *'** - ** *'** K 118<br />

*'** *­ .­ ** K 119<br />

... ...<br />

K 122 .......- .... -<br />

*<br />

* * *<br />

*<br />

. . * •<br />

* * *<br />

Il 124<br />

- ** -<br />

Il 125 ............- ....<br />

• *<br />

•<br />

*<br />

• • • *<br />

•<br />

• *<br />

•<br />

*<br />

*<br />

•­<br />

Op<br />

•<br />

*­<br />

*<br />

*<br />

•<br />

*<br />

•<br />

*<br />

•<br />

Abbildung 11. Mineralbestand der leptite: Abgeschätzte<br />

Mineralbestände der leptite. SignaturenUbersicht<br />

auf s. 21 . Unterscheidung in Haupt- und<br />

Nebengemengteile und in Akzessorien. Probenbezeichnung:<br />

K = AufschluBnummer, GAH = Bohrung<br />

aus dem Scheelit-Vorkommen von Gussarvshyttan.<br />

Aus diesen Ergebnissen wird anschaulich, daB bei den leptiten von<br />

Gussarvshyttan eine Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Gesteinszusammensetzungen<br />

nach rein makroskopischen Gesichtspunkten,<br />

wie sie HUBNER (1966) fUr das Kalvbäcken-Hällsjö-Gebiet<br />

verwendet, nicht in allen Fällen möglich ist. Dies ist besanders<br />

deutlich bei Gesteinen der Typen IV und V, wovon K 119 ins Oazitund<br />

K 99 ins Rhyodazit-Feld fallen. Wie allerdings bereits oben<br />

erwähnt, ist fUr die leptite des Types IV eine ZufUhrung von Lösungen<br />

auf einer Bewegungsbahn in Betracht zu ziehen, die eine<br />

Umwandlung im Mineralbestand, z.B. Albitisierung der<br />

Kalifeldspäte und damit eine Umwanolung von Oaziten in Rhyodazite<br />

bewirkt haben könnte.<br />

22


Na-Extreme Leptite<br />

Q Kf Pl Cl Bi Hu Ca Ep Am Px Op<br />

K 38 45.1 9.4 33.5 1.7 10.0 0.1<br />

K 59a 42.3 4.1 37.7 2.9 11.9 0.8 0.2 0.3<br />

K 69 46.8 5.2 28.0 4.7 12.6 0.2 2.3 0.2<br />

K 75 44.1 5.4 28.3 8.8 12.0 0.8 0.3<br />

K 76 45.4 7.1 28.6 2.0 13.8 0.1<br />

K 119 42.1 4.1 37.7 2.9 11.9 0.8 0.3 0.5 0.1<br />

K 122 44.2 7.7 33.6 1.2 13.1 0.2<br />

Alkaliintermediäre Leptite<br />

Q Kf Pl Cl Bi Hu Ca Ep Am Px Op<br />

K 49 44.8 21.1 19.9 8.1 3.0 2.5 0.6<br />

K 60 37.7 19.6 20.5 15.5 3.9 2.1 0.4 0.3<br />

K 77 40.3 17.8 22.6 6.2 8.2 4.0 0.9 0.3<br />

K 78 42.3 21.6 16.0 13.2 3.5 1.8 1.2 0.4<br />

K 79 48.1 20.4 21.3 7.8 1.2 1.2 0.2<br />

K 99 42.0 24.8 19.1 9.2 2.4 2.5 0.2<br />

K 106 39.1 24.3 20.9 6.3 4.0 2.5 1.4 0.6 0.9<br />

K 118 41.6 18.1 23.4 2.6 10.2 1.4 0.4 0.3<br />

K 125 36.7 21.9 24.8 10.0 2.3 4.3 0.2 0.2<br />

K-Extreme Leptite<br />

Q Kf Pl Cl Bi Hu Ca Ep Am Px Op<br />

K 37 42.8 37.5 11.9 1.5 6.3 0.2<br />

K 124 38.2 41.4 11.4 3.9 4.1 1.0 0.2<br />

Abbi1dung 12. Quantitative Auswertung der Leptite: Modalbestand<br />

der Leptite (in Vo1.-%), 18 Proben.<br />

Zusammenfassend kann gesagt werden, daB hel1graue bis -rote,<br />

nicht oder sehr schwach gebänderte Leptite (Typ II) einen höheren<br />

Plagioklas-Antei1 besitzen als die deut1ich gebänderten Modifikationen<br />

(Typ I), die im Schnitt auch etwas quarzreicher sind. Oie<br />

Unterscheidung zwischen Oaziten und Rhyodaziten beruht ausschlieBlich<br />

suf dem Kålife1dspat/P1agioklas-Verhältnis.<br />

23


Q<br />

I<br />

I<br />

K37 I<br />

• I •<br />

• I<br />

K12~<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I 2<br />

I<br />

I<br />

•<br />

A<br />

P<br />

Abbildung 13. STRECKEISEN-DIAGRAMM der Leptite: feldereinteilung<br />

: l = Rhyolith, 2 = Rhyodazit, 3 =<br />

Dazit. Auf gekennzeichnete Proben wird im<br />

Text Bezug genommen.<br />

5.1.2 Metabasite<br />

5.1.2.1 Allgemeines<br />

In die Leptite sind konkordant Linsen basischer Gesteine<br />

(Metabasite sens~ HOBNER, 1966) eingelagert. Die Mächtigkeiten<br />

variieren stark, sie schwanken zwischen einigen Dezimetern und<br />

mehreren hundert Metern. Die Grenze zu den Leptiten ist im Gelände<br />

unscharf, meistens sind beide Gesteine miteinander<br />

verfaltet. In den Randbereichen der Metabasitvorkommen schalten<br />

sich oft Leptit-Bänke, mit zunehmender Mächtigkeit nach auBen,<br />

eine Als Metabasite werden hier umkristallisierte Gesteine bezeichnet,<br />

die heute als Amphibolite varliegen. Ursprunglich<br />

scheint es sich um Tuffite gehandelt zu haben, man findet Anzeichen<br />

fur Schichtung und Gradierung und es sind Lagen mit<br />

quarzreichen, cm-groBen Linsen zu finden.<br />

Bei den Metabasiten und Leptiten handelt es sich mit ziemlicher<br />

Sicherheit um zeitgleiche Gesteine, deren Entstehung nur auf<br />

einen Wechsel im Chemismus des Eduktes zuruckzufuhren ist.<br />

24


5.1.2.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie<br />

Das Gestein ist holokristallin, sehr feinkörnig und dicht, mehr<br />

oder weniger stark geschiefert und weist eine hohe Zähigkeit auf.<br />

Es hat meist dunkelgrUne Farben, bedingt durch den hohen<br />

Amphibolanteil. Bereits im HandstUck ist eine parallele Anordnung<br />

der nadeligen Amphibole zu erkennen. Immer wieder findet<br />

man konkordante 1-2 cm breite Quarzgänge und -linsen eingeschaltet,<br />

an denen die Verfaltung des Gesteins besonders deutlich<br />

wird. Die Metabasite fuhren verbreitet Erze, zum Teil in solchen<br />

Mengen, daB sie in fruherer Zeit abgebaut worden sind.<br />

Das Gestein ist nicht sehr beständig gegen Verwitterung. Es<br />

zeigt im Gelände wenig ausgeprägtes Relief und ist im angewitterten<br />

Zustand sehr leicht ritzbar. 50 konnten an mehreren 5tellen<br />

in Kartiergebiet Gletscherschrammen der Vereisungen<br />

eingemessen werden. Die angewitterten Oberflächen sind im allgemeinen<br />

sehr rauh und haben meistens eine hellbraune Färbung.<br />

Die Metabasite haben ein nematoblastisches GefUge durch die parallel<br />

eingeregelten Amphibole. Die GefUgebestandteile sind se hr<br />

unterschiedlich ausgebildet, teils idiomorph (bes. Amphibole),<br />

teils xenomorph. In der Regel ist das Gestein sehr gleichkörnig.<br />

Es besteht zum gröBten Teil aus Amphibolen, daneben sind<br />

Plagioklas, Quarz, Chiorit, Biotit, Epidot, Titanit .und opake<br />

Erze zu finden.<br />

Amphibol: Es treten zwei verschiedene Amphibole in den Schliffen<br />

auf, hauptsächlich handelt es sich um Amphibole der Tschermakit­<br />

Reihe mit ausgeprägtem Pleochroismus von blaugrUn Uber oliv nach<br />

gelbgrun. Sie sind hauptsächlich hypidiomorph, vereinzeit auch<br />

idiomorph. Daneben finden sich noch nadelige Amphibole mit weniger<br />

ausgeprägtem Pleochroismus. Sie gehören zur Aktinolith­<br />

Reihe. Insgesamt zeigen die Amphibole sehr oft<br />

Umwandlungserscheinungen; hauptsächlich wird Biotit gebildet,<br />

Chloritbildung ist seltener.<br />

Die parallele Einregelung der Amphibole ist nicht in allen Proben<br />

gleich deutlich, sie nimmt in SW-Richtung zu, während der Anteil<br />

idiomorpher Kristalle ebenso wie der Plagioklas-Gehalt abnimmt.<br />

feldspat: Die Plagioklase sind meistens stark umgewandelt in<br />

Sericit, Epidot und Kalzit; Verzwillingungen findet man nur selten.<br />

Es handelt sich bei den Plagioklasen um Andesine. Sie sind<br />

immer xenomorph und, wie alle leukokraten Minerale in den<br />

Metabasiten, feinkörniger als die Amphibole.<br />

Alkalifeldspäte(Mikroklin) sind nur sehr selten in den<br />

zu finden, so daB sie unberUcksichtigt bleiben können.<br />

Schliffen<br />

Quarz: In den Schliffen wurden Quarzgehalte von weit uber 10 ~<br />

bestimmt; es ist eine generelle Zunahme des Quarz-Gehaltes nach<br />

SW erkennbar. Die Quarze sind xenomorph und feinkörnig; vereinzeit<br />

findet man Anzeichen fUr Sammelkristallisation. Besanders<br />

25


in deutlich lagigen Partien der Metabasite ist ein Wechsel von<br />

Quarz-reichen und Amphibol-Chlorit-reichen Lagen deutlich.<br />

Chiorit: Chlorit ist in wechselnden Gehalten und Zusammensetzungen<br />

zu beobachten. Er ist meist xenomorph und folgt der<br />

Paralieitextur der Amphibole. Es handelt sich um Fe-reiche<br />

Formen.<br />

Biotit: Der Biotit hebt sich im Schliff dur ch seine hellbraune<br />

Farbe von den ubrigen Gemengteilen ab. Er zeigt blassbraunmittelbraun-Pleochroismus<br />

und kommt meist in Form faseriger Aggregate<br />

vor. Teilweise durchwächst er die Amphibole, deren<br />

Umwandlungsprodukt er darstellt, teilweise umfaltet er such besonders<br />

groBe Amphibol-Kristalle.<br />

Epidot, Klinozoisit, Apatit, Zirkon, Titanit, opake Erze: Die<br />

opaken Erze sind teilweise in solch hohen Gehalten vorhanden, daB<br />

sie fruher abgebaut worden sind. Es handelt sich in erster Linie<br />

um sulfidische Eisen- und Kupfer-Erze. Die ubrigen Minerale kommen<br />

nur akzessorisch vor, teilweise als sekundäre Bildungen.<br />

Eine petrographische Zuordnung der Metabasite in ein Feld des<br />

STRECKEISEN-DIAGRAMMES ist mangels Alkalifeldspäten nicht möglich.<br />

Die Ergebnisse der Schliffauszählungen sind in der Abb. 14<br />

zusammengefaBt. Eine genaue geochemische Klassifizierung der<br />

Metabasite erfolgt im Kapitel 6.2 .<br />

Am PI Q Bi Px el Op<br />

K 36 60.0 19.6 15.6 0.5 1.0 2.0 1.3<br />

K 59b 68.9 15.2 8.5 2.1 4.3 1.6<br />

K 143 70.9 9.9 5.6 4.0 7.9 1.7<br />

Abbildung 14. Quantitative Auswertung der Metabasite: Modalbestand<br />

der Metabasite (in Vol.-%), J Proben.<br />

5.1.3 Karbonate<br />

5.1.3.1 Al1ge.eines<br />

In die Leptit-Serie sind oftmals Karbonate eingeschaltet in Form<br />

mehr oder weniger mächtiger gestreckter Linsen von teilweise beträchtlichen<br />

AusmaBen. Sie lassen sich uber groBe Entfernungen<br />

hinweg verfolgen. Das Vor kommen von Karbonaten ist nicht suf bestimmte<br />

Teile der Leptit-Folge beschränkt, sie können in jeder<br />

stratigraphischen Position vorkommen.<br />

26


Es handelt sich bei den Karbonaten meist um sehr reine Kalke<br />

(93-96 % CaC0 3<br />

) , die jetzt als kristalline Marmore vorliegen.<br />

Dolomite findet man seltener. In den Randbereichen zum Nebengestein<br />

kommen verstärkt Minerale wie Pyroxen, Granat, Vesuvian und<br />

Plagioklase vor. Sie deuten einen Ubergang der Karbonate in Ca­<br />

Mg-Skarne an. Dies ist zuruckzufuhren Buf Wechselwirkungen mit<br />

dem Nebengestein oder mit zugefuhrten Lösungen während der<br />

Metamorphose. Insofern sind diese Skarne als Reaktionsskarne zu<br />

deuten.<br />

5.1.3.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie<br />

Fur gewöhnlich sind die Karbonate fein- bis mittelkörnig, mit<br />

hellgrauen bis rosa Farben, wobei rosafarbene Karbonate meist<br />

grobkörniger sind. Dunkle Farben sind zuruckzufuhren auf eingelagerte<br />

Silikate und Erze. Immer wieder findet man Einschaltungen<br />

anderer Gesteine von mm- bis dm-GrÖ8e. Es handelt sich<br />

hierbei meist um Leptit-Fetzen, seltener um Skarne. Diese Fremdgesteinseinschaltungen<br />

werden dur ch ihre grö8ere Härte weniger<br />

stark angewittert und dadurch freipräpariert (Abb. 15).<br />

Abbildung 15. Aufnahme des Aufschlusses K 55: Angewitterte<br />

Oberfläche der Karbonate mit herauspräparierten<br />

Leptit-Fetzen.<br />

Die Verwitterungsoberflächen sind sehr rauh, oftmals zellig ausgebildet.<br />

Beginnende Verskarnung erkennt man am ehesten durch<br />

einen Farbwechsel nach Grun. Solche Partien verwittern auch we­<br />

27


niger stark. Die Grenzen zum Nebengestein sind unterschiedlich<br />

ausgebildet, oft reichen Apophysen des Nebengesteins in die<br />

Karbonate hinein; teilweise scheint es aber auch flieBende Ubergänge<br />

zwischen den Karbonaten und dem Nebengestein zu geben.<br />

Vereinzeit läBt sich in den Karbonaten eine geringe Vererzung beobachten.<br />

So findet man manchmal linsenartige Einlagerungen von<br />

sulfidischen Eisen- und Kupfererzen.<br />

Das Gefuge der Karbonate ist immer holokristallin und gleich- bis<br />

wechselkörnig. Abhängig von der Position innerhalb des<br />

Karbonatkörpers ist die Neubildung von Silikaten (Verskarnung)<br />

unterschiedlich weit fortgeschritten. An Neubildungen konnten in<br />

erster Linie Pyroxen, Ca-Granat, Vesuvian, Anorthit und vereinzeit<br />

Amphibol beobachtet werden. Die Hauptgemengteile sind wie<br />

folgt zu beschreiben:<br />

kalzit: Kalzit tritt in unterschiedlichsten KorngröBen auf, abhängig<br />

vom Grad der Sammelkristallisation. Die Kristalle sind<br />

meist xenomorph mit unregelmäBigen, sich verzahnenden Korngrenzen<br />

(Mosaik-Gefuge). Polysynthetische Verzwillingung ist weit verbreitet.<br />

Immer wieder findet man eingelagerte Quarze, an deren<br />

Rändern sich oft erste Umwandlungsprodukte (bes. Pyroxene) zeigen.<br />

Quarz: Quarz scheint bereits prlmar in den Karbonaten vorhanden<br />

gewesen zu sein. Er liegt meist in Form xenomorpher elliptischer<br />

Kristalle vor, die teilweise als Keime zur Bildung anderer<br />

Silikate dienen.<br />

Pyroxen, Granat, Plagioklas, Vesuvian, A.phibol, Chiorit: Diese<br />

Minerale sind als sekundäre Bildungen anzusehen. Sie kommen in<br />

unterschiedlichen Mengen vor. Bei den Granaten handelt es sich<br />

hauptsächlich um Grossular, bei unreineren Edukten auch um<br />

Andradit. Diopsid wird scheinbar als erstes Silikat gebildet.<br />

Man findet ihn bereits in kaum umgewandelten Marmoren am Rand der<br />

Quarze. Plagioklas entsteht nur selten, er lieB sich nur in<br />

einem Schliff nachweisen, ebenso wie Vesuvian, Chiorit und<br />

Amphibol.<br />

Die zur Klassifizierung eines Karbonates wichtigen Minerale sind<br />

Kalzit und Dolomit. Da Dolomit in den Schliffen so gut wie nie<br />

beobachtet worden ist, kann dieses Gestein als zu Marmor umgewandelter<br />

Kalk bezeichnet werden.<br />

5.2 GRÖNSTENS-URGRANIT-SERIE<br />

In die Vulkanite der Leptit-Metabasit-Serie drangen synorogen<br />

Intrusiva ein, und zwar wenig differenzierte Granite (heute als<br />

Gneisgranite auftretend) sowie bedeutend seltener basische Gesteine.<br />

Diese Intrusiva werden unter dem Begriff "Grönstens­<br />

Urgranit-Serie" zusammengefaBt.<br />

28


5.2.1 Heta onzodiorite<br />

5.2.1.1 Allgemeines<br />

Die Metamonzodiorite werden als basische Differentiate der<br />

"Grönstens-Urgranit-Serie" (Grunstein-Urgranit-Serie) angesehen.<br />

Diese Gesteine sind die ältesten Bildungen der Serie und werden<br />

oft von sauren Gängen und Adern der etwas jungeren Urgranite<br />

durchschlagen. Ein Beispiel dafUr ist der in Abb. 16 gezeigte<br />

AufschluO K 84. Die Metamonzodiorite kommen in der Regel in grö­<br />

Oeren Massiven vor und sind selten einheitlich aufgebaut. Gewöhnlich<br />

ist der Kontakt zum Nebengestein scharf.<br />

Auf Grund ihrer hohen Widerstandskraft gegen Verwitterung bilden<br />

die zugehörigen Gesteinsserien oft morphologische Erhebungen, die<br />

im Gelände deutlich verfolgt werden können, wie z.B. nördlich des<br />

Hällsjöbergets und sudlich des Hornbergets.<br />

Abbildung 16. Aufnahme des Aufsch1usses K 84: Metamonzodiorit<br />

mit Urgranit-Gang, Streichwerte (25°/63°).<br />

29


5.2.1.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie<br />

Die Metamonzodiorite sind i.a. mittelkörnig, doch wurden an einigen<br />

Stellen auch grobkörnige Varietäten angetroffen, die in<br />

erster Linie aus bis zu 0.5 cm gro3en, teilweise idiomorphen<br />

Amphibolen aufgebaut sind. Diese grobkörnigen Ausbildungen kommen<br />

an zwei Stellen als Einschaltungen in den basischen Massiven<br />

vor und haben keine grö3ere Ausdehnung.<br />

Insgesamt ist dies Gestein holokristallin und dicht; an Handstucken<br />

lassen sich keinerlei metamorphe Gefuge erkennen. Grune<br />

Farben herrschen vor, von graugrun (bei feldspatreichen Formen)<br />

bis tiefdunkelgrun (bei besonders hoher Hornblende- und Biotit­<br />

Fuhrung). Auffällig ist der teilweise se hr hohe Erz-Gehalt;<br />

meistens sind es Chalkopyrit, Magnetkies, Pyrit und Magnetit, die<br />

oft in Form von Nestern vorkommen. Au3erdem ist das Gestein<br />

teilweise von Epidot-Schlieren durchzogen.<br />

Gegen Verwitterung sind die Metamonzodiorite se hr beständig. Auf<br />

angewitterten Oberflächen sind häufig die groben Hornblenden am<br />

widerstandsfähigsten, so dan die Oberflächen sehr rauh sind und<br />

oft ein knotiges Aussehen haben.<br />

Die Gefugebestandteile der Metamonzodiorite sind in der Regel<br />

xenomorph, mit Ausnahme der groben Amphibole, die teilweise<br />

hypidiomorphe Kristalle bilden. Das gleich- bis wechselkörnige<br />

Gefuge ist granoblastisch bis lepidoblastisch. Vereinzeit kann<br />

man Umfaltungen der Amphibole durch Biotite finden; im allgemeinen<br />

sind keine bevorzugten Richtungen feststellbar.<br />

Bei elnlgen Schliffen fiel eine ausgeprägte Pigmentierung der<br />

Minerale auf. Die Amphibole zeigen häufig starke Umwandlungserscheinungen.<br />

Vereinzeit ist eine sekundäre Ausfullung der<br />

Spaltrisse einzelner Minerale durch opake Erze zu beobachten.<br />

Die hauptsächlich vorkommenden Gemengteile sind: Amphibol,<br />

Plagioklas, Alkalifeldspat und Quarz; Biotit, Chiorit, Epidot,<br />

Titanit, Apatit und opake Erze kommen in untergeordneten Mengen<br />

vor.<br />

Amphibol: Die Amphibole nehmen immer mehr als die Hälfte des<br />

Gesamtvolumens ein. Sie zeigen ausgeprägten Pleochroismus von<br />

blaugrUn nach gelblichgrUn. Aus Bestimmung der d-Werte mit dem<br />

Röntgendiffraktometer sowie aus der Auslöschungsschiefe kann man<br />

auf Amphibole der Tschermakit-Reihe schlie3en. Die Hauptbildungen<br />

bei der Umwandlung der Amphibole sind Biotit, Chiorit und<br />

Kalzit. Vereinzelt lassen sich in den Kristallen poikilitisch<br />

verwachsene Quarze beobachten.<br />

Plagioklas: Bei den Plagioklasen handelt es sich um Andesin bis<br />

Labradorit (An 4 0<br />

_ S 2<br />

) . Sie sind meist xenomorph in Zwickel zwischen<br />

den Amphibolen oder aber in Form langgestreckter<br />

hypidiomorpher Leisten mit polysynthetischer Verzwillingung zu<br />

finden. Die Plagioklase sind fast immer stark sericitisiert und<br />

vereinzelt mit Erzen pigmentiert.<br />

JO


Alkalifeldspat: Die Alkalifeldspäte sind fast immer verzwillingt<br />

nach dem Mikroklin-Gesetz. Sie kommen xenomorph bis hypidiomorph<br />

als Zwickelfullungen oder Einzelkristalle vor. Sericitisierung<br />

ist nicht ausgeprägt.<br />

Quarz: Quarz ist immer xenomorph und meist von kleinerer KorngröBe<br />

als die Feldspäte. Er zeigt wenig Subkornbau und ist oft<br />

als Zwickelfullung zu finden.<br />

Biotit: Biotit von heller Eigenfarbe tritt in fast jedem Schliff<br />

auf. Er ist meistens feinkörniger als die ubrigen Gemengteile<br />

und kommt in Form faseriger Aggregate vor. Biotit bildet ein<br />

Hauptumwandlungsprodukt der Amphibole.<br />

Chiorit: Chiorit entsteht ebenfalls bei der Umwandlung der<br />

Amphibole. Er ist sehr feinkörnig und strahlig ausgebildet. Es<br />

handelt sich hierbei um Minerale der Orthochlorit-Gruppe.<br />

Epidot, Titanit, Apatit und opake Erze: Epidot kommt selten vor,<br />

dann meist in Form schmaler Spaltenfullungen. Titanit findet man<br />

vereinzeit in relativ groOen und idiomorphen Kristallen. Opakes<br />

Erz ist in jeder Probe vorhanden, entweder feinverteilt in Form<br />

von Pigment, oder aber als xenomorphe bis hypidiomorphe Einzelkristalle.<br />

Die Ergebnisse der quantitativen Auswertung der Dunnschliffe sind<br />

in der Abb. 17 zusammengefaOt.<br />

Die Untersuchung der Dunnschliffe ergab eindeutig, daG im Gelände<br />

unterschiedlich aussehende Gesteine doch zu einer einzigen Gruppe<br />

zusammengefaOt werden können. Wie bereits beschrieben, ist<br />

Amphibol das Hauptgemengteil; die Gehalte schwanken zwischen 57.8<br />

und 75.2 %. Aus dem feldspat- und Quarzanteil der Proben sowie<br />

der bereits oben beschriebenen Bestimmung der Plagioklase als<br />

Andesine erfolgte die Zuordnung der Gesteine ins Monzodiorit-feld<br />

des QAP-Diagrammes nach STRECKEISEN (1976), genauer ins Quarz­<br />

Monzodiorit-Feld. Das STRECKEISEN-DIAGRAMM ist in Abb. 18 dargestelit.<br />

Am PI Al Q Bi el Px Op<br />

K 2 57.8 27.6 8.1 4.1 2.1 0.3<br />

K 6 62.0 26.5 6.2 2.5 2.4 0.4<br />

K 9 60.3 27.2 6.9 2.1 2.9 0.6<br />

K 17 58.8 28.0 6.1 1.9 4.8 0.4<br />

K 18 62.1 27.1 7.4 2.1 0.3 0.7 0.3<br />

K 64 75.2 15.5 3.8 1.2 2.1 2.2<br />

K 66 64.5 27.7 6.6 1.3 2.2 0.7 3.2<br />

Abbildung 17. Quantitative Auswertung der Metamonzodiorite<br />

Modalbestand der Metamonzodiorite (in Vol.-%),<br />

7 Proben.<br />

31


Q<br />

,<br />

I<br />

K1106,.'<br />

K,49·~ •': .. • •<br />

•<br />

I ••<br />

I<br />

I<br />

I 2<br />

I<br />

I<br />

A<br />

p<br />

Abbildung 18. STRECKEISEN-DIAGRAMM der Metamonzodiorite und<br />

Urgranite: Feldereinteilung: l = Syenogranit,<br />

5.2.2 Urgranite<br />

2 = Monzogranit, 3 = Granodiorit, 4 = Monzodiorit.<br />

Kreuze = Metamonzodiorit-Proben,<br />

Punkte = Urgranit-Proben.<br />

5.2.2.1 Allgemeines<br />

Der Begriff "Urgranit" wird in Schweden verwandt zur Beschreibung<br />

synorogener Intrusiva der svekokarelischen Orogenese. Die Abgrenzung<br />

zu den jungeren Graniten dieses Zyklus erfolgte erstmals<br />

durch eine Arbeit von TÖRNE BOHM (zit. in GEIJER & MAGNUSSON<br />

1944). Es handelt sich bei den Urgraniten um eine stark differenzierte<br />

Serie von mehr oder weniger sauren Graniten. Sie bilden<br />

zusammen mit den Leptiten die Zentralschwedische<br />

Leptitregion. Durch die Umwandlung im Zuge der svekokarelischen<br />

Orogenese liegen die Urgranite heute als Orthogneise vor.<br />

Radiometrische Altersbestimmungen existieren fur die Urgranite<br />

Bergslagens bis jetzt nicht. Fur die ebenfalls fruhorogenen<br />

Uppsala- und Vänge-Granite wurden Rb-Sr-Gesamtgesteinsalter von<br />

1830 t 13 Ma bzw. 1813 t 6 Ma ermittelt (WELIN, KÄHR & LUNDEGARDH<br />

1979). DRAKE (1981) gibt fur die ältesten Granite Zentralschwedens<br />

einen Bildungszeitraum von vor 1845-1870 Ma an.<br />

32


Die Urgranite werden durchzogen von basischen Gängen mit Ausstrichbreiten<br />

von max. einigen Metern. Sie werden als ehemalige<br />

Basalte angesehen, die heute zu Amphiboliten umgewandelt vorliegen.<br />

Sie zeigen keine bevorzugte Streichrichtung, so daB man annimmt,<br />

daB es sich eve~tuell bei der Bildung der Basalte um<br />

mehrere Intrusionsepochen handelt. Das Intrusionsalter läBt sich<br />

eingrenzen auf den Zeitraum nach dem Aufdringen des Urgranites,<br />

aber vor der Intrusion der jUngeren Granite ("Yngre Granit");<br />

wahrscheinlich fand die Intrusion in einer ruhigen Phase der Gebirgsbildung<br />

statt.<br />

Die Urgranite sind sehr stark geklUftet. Sie zeigen die, fUr<br />

Granite typische, Wollsackverwitterung; Blockschuttbildung an<br />

Steilwänden und Vergrusung sind weit verbreitet. An exponierten<br />

Stellen sind die Urgranite vom Eis glattgeschliffen und weisen<br />

Gletscherschrammen auf. Insgesamt sind die Urgranite widerstandsfähiger<br />

gegen Verwitterung als die Leptite und bilden im<br />

Gegensatz zu ihnen morphologische RUcken mit teilweise sehr hohen<br />

Steilwänden, wie beispielsweise am Hällsjöberget mit ca. SO m<br />

Höhe.<br />

5.2.2.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie<br />

Die Urgranite des Kartiergebietes sind insgesamt se hr heterogen.<br />

Die KorngröBen schwanken zwischen 0.1 mm bis 0.8 cm. Es herrschen<br />

im allgemeinen rötIiche Farben vor, doch kann das Gestein<br />

bei besonders hohem Biotit-Gehalt auch ausgesprochen dunkel erscheinen.<br />

Die feinkörnigen Urgranite sind meist heller als die<br />

gröberen Varianten.<br />

Das Gestein ist stark vergneist und umkristallisiert. Die<br />

Gneisstruktur wird besonders betont durch Biotit­ und<br />

Quarzbänder. Alkalifeldspat kommt teilweise in bis zu l cm<br />

groBen Blasten ("Augen") vor. Auf angewitterten Oberflächen<br />

fallen oftmals die verwitterungsbeständigeren Quarzbänder auf.<br />

Es kann zwischen vier verschiedenen Urgranit-Typen im Gelände unterschieden<br />

werden :<br />

Typ I Dieser Typ ist am weitesten verbreitet und wird gekennzeichnet<br />

durch seine stark ausgeprägte Gneisstruktur.<br />

Rote Farben herrschen bei diesem fein- bis<br />

mittelkörnigen Gestein vor, das wegen seines hohen<br />

Quarz-Gehaltes auch sehr resistent gegen Verwitterung<br />

ist. Ebenso fällt der teilweise sehr hohe Biotit­<br />

Gehalt auf, der auch noch auf angewitterten Oberflächen<br />

die Gneisstruktur deutlich werden läBt.<br />

Typ II Dieses Gestein kann man wegen seiner bis l cm groBen<br />

Mikroklinblasten auch als Augengneis bezeichnen. Die<br />

Farben variieren von hellrot bis graubraun. Neben<br />

einem hohen Alkalifeldspatanteil zeichnet sich auch<br />

dieses Gestein dur ch einen hohen Biotit-Gehalt aus.<br />

Die Biotite sind paraIleI eingeregelt und umfalten die<br />

JJ


Mikroklinblasten. Wittern die Biotite heraus, erzeugen<br />

die zurUckbleibenden "Augen" oft knotige Oberflächen.<br />

GegenUber den Typen I und III neigt dieser Urgranit-Typ<br />

etwas eher zur Verwitterung (bes. zur Vergrusung) und<br />

läAt sich so leicht im Gelände erkennen.<br />

Typ III Abweichend von den vorhergenannten Urgranit-Typen I und<br />

II mit ihrer ausgeprägten Gneisstruktur fehlt dieses<br />

Strukturmerkmal hier fast völlig. DarUberhinaus ist<br />

dies Gestein auch viel feinkörniger. Es besteht hauptsächlich<br />

aus Quarz und feldspat; Biotit ist deutlich<br />

seltener zu finden und der Mikroklin-Anteil ist höher.<br />

Hellrot bis Beige sind die vorherrschenden rarben.<br />

Auch diese Gesteine sind, ähnlich wie die Urgranite des<br />

Typs I, sehr verwitterungsbeständig.<br />

Typ IV Hierbei handelt es sich nach KULLING & HJELMQUIST<br />

(1948) um einen Hornblendegranit. Er ist mittelkörnig,<br />

hat eine graue färbung und keinerlei Gneisstruktur.<br />

Auffällig ist schon im HandstUck der hohe Amphibol- und<br />

Biotitanteil. Dieser Typ ist weniger beständig gegen<br />

Verwitterung. Dies zeigt sich deutlich am Röberget, wo<br />

mit dem Ubergang vom Typ III zu diesem Gestein die<br />

Steilwände verschwinden und in sanftere Oberflächenformen<br />

Ubergehen.<br />

Obwohl sich die einzelnen Typen zum Teil deutlich unterscheiden,<br />

existieren doch flieBende Ubergänge zwischen ihnen, so daB die<br />

Grenzziehung teilweise subjektiv beeinfluBt worden ist.<br />

Bei der mikroskopischen Bearbeitung der Urgranite ergab sich folgendes<br />

Bild: Die Urgranite sind holokristallin, dicht, haben<br />

ein granoblastisches GefUge und sind gleich- bis wechselkörnig.<br />

Nur die Augengneise des Typs II sind porphyroblastisch mit<br />

granoblastischer Grundmasse. Die einzelnen Komponenten sind<br />

hypidiomorph bis xenomorph. Die Gefuge im Dunnschliff zeigen<br />

i.a. eine Paralieitextur der Biotite und Chlorite und teilweise<br />

auch der Quarze. Als Gefugebestandteile kommen vor: Quarz,<br />

Alkalifeldspat, Plagioklas, Biotit, ChIorit, Muskowit, Minerale<br />

der Epidot-Reihe, Apatit, Amphibol, Titanit, Granat und verschiedene<br />

opake Erze. Sie sind wie folgt zu beschreiben:<br />

Quarz: Die Quarze sind immer xenomorph. Die KorngröAen<br />

variieren zwischen 0.1 und > 5 mm. Sie zeigen deutlich<br />

Sammelkristallisationserscheinungen und ImplikationsgefUge. Besonders<br />

beim Typ I sind die Quarze teilweise in Richtung des<br />

Parallelgefuges der Schichtsilikate ausgelängt. Vereinzeit findet<br />

man in den Quarzen Bläscheninklusionen.<br />

Alkalifeldspat: Die Alkalifeldspäte sind immer xenomorph und<br />

zeigen unterschiedliche Grade perthitischer Entmischung und Zwillingsbildung<br />

(Abb. 19). Meistens handelt es sich um Mikroklin<br />

oder Mikroklinperthit. Die Alkalifeldspäte sind oft sehr stark<br />

unter Bildung von Sericit umgewandelt; Verdrängungsvorgänge<br />

(Myrmekit-Bildung, siehe dazu Abb. 19) lassen sich vereinzeit beschreiben.<br />

Quarzinklusionen sind selten in den Alkalifeldspäten<br />

zu beobachten.<br />

34


I<br />

II<br />

Abbildung 19. Myrmekit-Bildung und perthitische Entmischungen<br />

an Alkalifeldspäten: Probe K 28, Urgranit<br />

vom Hällsjöberget. Bild I: Randlich<br />

beginnende Verdrängungsvorgänge (Myrmekit­<br />

Bildung) sowie<br />

Sericitisierung an Alkalifeldspäten<br />

(Al); Quarze (O) mit Bläscheninklusionen.<br />

PI = Plagioklas, Bi = Biotit, Cl =<br />

Chiorit. VergröBerung : 43.1:1.<br />

Bild II: Alkalifeldspat mit perthitischen Entmischungslamellen<br />

und beginnender Mikroklinvergitterung;<br />

Signaturen wie Bild I. Aufnahmen<br />

mit (+) Nieois; VergröBerung : 43.1:1.<br />

35


Plagioklas: Plagioklaseinsprenglinge sind nur untergeordnet in<br />

den Schliffen zu finden, hauptsächlich treten Plagioklase in der<br />

Grundrnasse auf. Sie sind ausnahmslos xenomorph und meistens<br />

polysynthetisch verzwillingt. Plagioklase unterliegen besonders<br />

stark den Umwandlungsproze?sen wie z.B. der Sericitisierung, die<br />

häufig beobachtet wurde.<br />

Bei den Plagioklasen der Urgranite handelt es sich um Orthoklase,<br />

nur fUr die Hornblendegranite wurden Andesine mit An 3 5<br />

_<br />

4 0<br />

bestimmt.<br />

Biotit: Biotit ist der am häufigsten vorkommende Glimmer. Er<br />

ist i.a. paraliei eingeregelt; Querbiotite sind selten. Verbreitet<br />

ist ein Pleochroismus von hell- nach dunkelgrUnbraun zu beobachten.<br />

Sehr oft zeigen die Biotite ein Oberflächenchagrain<br />

(bird-eye-structure) sowie pleochroitische Höfe. Sie sind vereinzelt<br />

umgewandelt in Chiorit.<br />

Chiorit: In den Urgraniten kommen zwei verschiedene<br />

Orthochlorite vor, die sich durch ihren Pleochroismus unterscheiden.<br />

Während die Chlorite der Pennin-Klinochlor-Reihe nur undeutlichen<br />

Pleochroismus zeigen, ist der Pleochroismus bei den<br />

Chioriten der Diabantit-Rhipidolith-Reihe sehr ausgeprägt. Beide<br />

Chlorite sind xenomorph, paraliei eingeregelt und zeigen oft<br />

anomale Interferenzfarben.<br />

Muskowit: Die Muskowite sind immer xenomorph. Man findet sie<br />

entweder als Einzelkristalle oder in Form feinverteilten<br />

sericitischen Muskowits.<br />

Epidot-Reihe: Minerale dieser Reihe sind in fast jedem Schliff<br />

zu finden, sowohl der bunte Epidot, als auch der farblose<br />

Klinozoisit. Beim Epidot ist Zonarbau weit verbreitet, und er<br />

zeigt immer Pleochroismus von farbios nach zitronengelb. Die<br />

Minerale dieser Reihe sind immer xenomorph und kommen als Spaltenfullungen<br />

und Einzelkristalle vor.<br />

Amphibol: Das Vorkommen von Amphibol ist auf die<br />

Hornblendegranite beschränkt. Sie sind teilweise idiomorph,<br />

meist aber xenomorph und zeigen deutlichen Pleochroismus von<br />

hell- nach dunkelgrUn. Meist sind sie in den Hornblendegraniten<br />

etwas gröber als die Ubrigen Gemengteile und kommen häufig zusammen<br />

mit Titanit vor (Abb. 20). Die Amphibole wurden als zur<br />

Tschermakit-Reihe gehörig bestimmt.<br />

Titanit: Titanit tritt häufig in Form idiomorpher Kristalle auf<br />

und ist meistens gröber als die Ubrigen Minerale. Vereinzelt ist<br />

eine feine Verzwillingung zu beobachten. Im Schliff zeigt<br />

Titanit leichten Pleochroismus und hat eine hellbraune Eigenfarbe.<br />

Apatit, Zirkon, Granat: Apatit findet man in jedem Schliff<br />

akzessorisch in Form kleiner eiförmiger Kristalle, die durch ihr<br />

hohes Relief auffallen. Zirkon kommt vereinzeit in Biotiten oder<br />

als kleine gerundete Körner in der Grundmasse vor. Granat wurde<br />

nur in einer Probe gefunden. Sie wurde in der Hällsjö-Gruva ent­<br />

36


Abbildung 20. Amphibole und Titanite in Urgraniten: Probe<br />

K 107 vom Röberget. Idiomorphe Titanite (Ti)<br />

und hypidiomorphe bis xenomorphe Amphibole<br />

(Am); Sericitisierung der P1agioklase (PI).<br />

Al = A1kalifeldspat, Q = Quarz, Bi = Biotit.<br />

Aufnahme mit (+) Nico1s; Vergrö8erung: 43.1:1.<br />

nommen und es ist zu vermuten, da8 sein Vorhandensein Buf Austauschprozesse<br />

mit den dort vorhandenen granatreichen Skarnen<br />

zuruckzufuhren ist.<br />

Opake Erze: Opake Erze finden sich in jedem Schliff, meist in<br />

feinverteilter Form. Sie sind hypidiomorph bis xenomorph. Es<br />

handelt sich dabei um Hämatit und Magnetit; Pyrit, 11menit, sowie<br />

sulfidische Eisen-, Kupfer- und Bleierze sind wesentlich seltener.<br />

Von den Urgraniten sind 21 Dunnschliffe bearbeitet worden. Ihre<br />

petrographische Gesamtzusammensetzung ergibt sich aus Abb. 20.<br />

16 Proben davon wurden quantitativ nach der Point-counter-Methode<br />

ausgewertet (siehe Abb. 21).<br />

37


Q If P1 Bl Mu el Ep Kl Gr All Plt Tl Ap Zr Op<br />

l 4<br />

**'* *** *** *** * ** * * * *<br />

K 19<br />

*** *** **'* **'* * * ** ** * * * *<br />

K 22<br />

**'* *** *** ** * ** * * *<br />

K 25<br />

*** *** *** ** * ** * * *<br />

It 26<br />

*** *** **'* *** * ** * * * *<br />

K 28<br />

**'* **'* **'* ** * * * * * * * *<br />

K 34<br />

**'* *** *** *** * * * • •<br />

K 38<br />

*** *** **'* • * * * * * *<br />

K 40<br />

*** *** **'* ** ** * * * K 41<br />

**'* **'* **'* ** • **'* * • •<br />

**'* *** **'* ** * ** * *<br />

K ~ 97<br />

**'* **'* **'* ** * • * • • It 98 **. *** *** **'* • ** * • ** * * • K 104<br />

**'* *** **'* ** * ** * * K 107<br />

*** ***<br />

....<br />

*** * * • * ** * * •<br />

It 62 •<br />

K 109<br />

*** *** *** ** * * **'* * * K 111<br />

**'* *** *** ** ** K 116<br />

*** **'* **'* ** • ** * • K 135 ...<br />

**'* *** **'* • * • K 146<br />

*** *** *** *. * ** • *<br />

• K 149 • • • •<br />

..<br />

*** *** **'* **'* * *<br />

Abbildung 21. Mineraibestand der Urgranite: Abgeschätzte<br />

Modalbestände der Urgranit-Proben.<br />

Signaturenubersicht siehe s. 21. Unterscheidung<br />

in Haupt- und Nebengemengteile sowie<br />

Akzessorien. Probenbezeichnungen: K = AufschluBnummer.<br />

38


IlE....!<br />

Q PI Al el Bi Hu Am Ti Op<br />

K 4 44.1 27.0 18.8 2.5 6.2 0.6 0.3 0.5<br />

K 25 39.1 29.6 26.0 1.2 3.5 0.2 0.4<br />

K 28 41.7 21.5 31.0 0.7 4.5 0.3 0.1 0.2<br />

K 34 42.1 19.9 29.1 . 1.5 6.5 0.4 0.4<br />

K 40 42.1 18.7 31.8 1.9 4.5 0.5<br />

0.5<br />

K 104 42.8 29.2 20.7 2.1 4.7 0.3 0.2<br />

K 116 40.5 17.1 34.1 3.1 4.3 0.3 0.2 0.4<br />

K 135 39.0 25.4 29.2 0.6 5.0 0.3 0.2 0.3<br />

Typ II<br />

K 146 45.1 11.4 36.1 2.5 4.0 0.4 0.4<br />

K 149 45.5 10.1 37.5 2.1 4.2 0.2 0.4<br />

Typ III<br />

K 38 47.5 16.7 32.2 0.9 0.7 0.7 0.5<br />

K 97 45.8 24.4 26.7 0.5 1.6 0.8 0.1 0.1<br />

K 111 45.0 18.8 32.8 1.1 1.5 0.7 0.1<br />

.!rL!.Y<br />

K 98 36.0 37.4 16.0 2.0 6.0 0.2 1.4 0.4 0.6<br />

K 107 34.8 36.0 16.8 0.5 6.0 0.5 4.8 0.3 0.3<br />

K 109 29.2 38.4 15.1 1.9 6.5 0.3 7.5 0.4 0.6<br />

Abbildung 22. Quantitative Auswertung der Urgranite: Modalbestand<br />

der Urgranite (in Vol.-%).<br />

Trägt man die Ergebnisse in das QAP-Diagramm nach STRECKEISEN<br />

(1976) ein, so fällt ein groBer Teil der Proben in den Grenzbereich<br />

zwischen dem Syenogranit- und dem Monzogranit-Feld (siehe<br />

Abb. 18), die Proben K 146 und K 149 des Granit-Typs IIliegen<br />

mitten im Syenogranit-Feld, während die Hornblendegranite des<br />

Typs IV eindeutig als Granodiorite zu bezeichnen sind. Die Gesteine<br />

des Typs IIliegen Uberwiegend im Monzogranit-feld.<br />

39


5.3 SKARNE<br />

5.3.1 Allgemeines<br />

"Skarn (= Lichtschuppe) ist ein alter schwedischer Bergmannsausdruck<br />

fUr dunkle Silikatmineralanhäufungen, die zusammen mit<br />

Erzen vorkommenj er ist aus der Vorstellung entstanden, daA<br />

solche Minerale verbrannte Erze seien" (Eskola in BARTH, CORRENS,<br />

ESKOLA, 1939, S. 383). Als Hauptskarnminerale sind zu nennen :<br />

die Granate Grossular, Almandin und Andradit, sowie Diopsid­<br />

Hedenbergit, Amphibole der Aktinolith- und Hastingsit-Reihe,<br />

Vesuvian und Epidot.<br />

Als Edukte der Skarne werden Kalke und Dolomite angesehen, die<br />

durch ZufUhrung von Al-, Fe-, Mg- und Si0 2-haltigen Lösungen<br />

erstarrender magmatischer Gesteine metasomatisch umgewandelt oder<br />

regionalmetamorph verändert worden sind. Die Verskarnung beginnt<br />

randiich, so daA Skarne meistens noch EinschlUsse von<br />

Karbonaten enthalten, oder aber gangförmig in die Karbonatkörper<br />

hineinreichen. Die Grenzen sind meistens unscharf.<br />

Die Skarne sind nur an zwei Stellen anstehend gefunden worden, im<br />

Bereich der Hällsjö-Gruva und am E-Rand des Kartiergebietes. Ein<br />

drittes Vorkommen westlich des Gussarvshyttesjön ist nur in Form<br />

von Bohrkernen der Untersuchung zugänglich gewesen.<br />

Der Begriff "Skarn" impliziert eine grolle Anzahl von Gesteinen<br />

mit sehr unterschiedlichen Mineralzusammensetungen, so daB die<br />

einzelnen Skarne spezifiziert werden mUssen.<br />

5.3.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie<br />

Die Skarne des Kartiergebietes sind se hr heterogen. Die Farben<br />

der Gesteine erlauben bereits erste RUckschlUsse auf ihre Zusammensetzung.<br />

So weisen dunkelrote Farben auf hohe Granatgehalte<br />

hin, während grUne Farben auf Pyroxene und untergeordnet auf<br />

Amphibole und Epidot zuruckzufUhren sind. Es lassen sich vier<br />

verschiedene Skarn-Typen im Kartiergebiet unterscheiden:<br />

I. Granat-dominierter Skarn mit Uberwiegend Granat und untergeordneten<br />

Diopsid- und Epidotgehalten.<br />

II. Granat-Diopsid-Epidot-Skarn, der Granat und Pyroxen in annähernd<br />

gleich hohen Gehalten besitzt, Epidot jedoch nur<br />

bis max. ca. 20 Vol.-% .<br />

III. Granat-Diopsid-Skarn, ohne nennenswerte Epidot-FUhrung.<br />

IV. Diopsid-Skarn, bei dem Granat und Epidot fast gänzlich fehlen.<br />

Bei allen vier Skarn-Typen kommt Quarz in wechselnden Gehalten<br />

vor, er kann aber auch ganz fehlen.<br />

40


Die Gefuge der Skarne sind granoblastisch, dicht und<br />

holokristallin; alle Komponenten sind xenomorph (Abb. 23). Ausnahmen<br />

hiervon bilden die magnetitvererzten Amphibo1skarne von<br />

Hällsjö-Gruva, bei denen bereits makroskopisch deutlich nadelige<br />

Amphibole erkennbar sind. Die verschiedenen Skarne weisen sehr<br />

unterschiedliche KorngröOen auf; so sind die Diopsid-Skarne sehr<br />

fein- und relativ gleichkörnig, während die granatreichen Skarne,<br />

besonders wenn sie viel Quarz fuhren, gröber und ausgesprochen<br />

wechselkörnig sind.<br />

Abbildung 23. Skarn mit Scheelit-Kristall: Grober Scheelit<br />

(Sch) in feinkörnigerer Grundmasse aus<br />

Pyroxenen (Px), Granaten (Gr) und Quarzen (Q).<br />

Probe 6/126. Aufnahme bei (+) Nieois, Vergrö­<br />

Oerung : 43.1:1.<br />

Die Vererzung mit Scheelit ist in der Regel feinkörnig. Die<br />

Korngrö8en sind allerdings abhängig vom Skarn-Typ. So liegen sie<br />

bei granatreichen Skarnen durchschnitt1ich zwischen 0.1 und l mm<br />

(bis max. 10 mm), während sie bei Pyroxen-Skarnen deutlich darunter<br />

liegen.<br />

Die Hauptgemengteile der Skarne von Gussarvshyttan sind: Granat,<br />

Pyroxen, Quarz und Epidot; Amphibol, Kalzit, Scheelit, Chiorit,<br />

Apatit, Titanit und opake Erze kommen nur in untergeordneten Gehalten<br />

vor. Eine detailliertere Beschreibung dieser Minerale 50­<br />

wie der Petrographie der Skarne erfo1gt im Kap. 8.2.2.4 .<br />

41


5.4 JUNGERE VULKANITE<br />

5.4.1 Diabase<br />

5.4.1.1 Allgemeines<br />

Das Kartiergebiet wird von mehreren, nicht metamorphen<br />

postsvekokarelischen Diabasgängen durchzogen, deren Mächtigkeiten<br />

zwischen einigen dm und ca. 15 m schwanken. Es gibt zwei verschieden<br />

streichende Systeme, eines streicht zwischen 30 0 und<br />

60°, während das zweite Streichrichtungen von 150 0 bis 170 0 aufweist.<br />

Beide Systeme erzeugen deutliche magnetische Anomalien.<br />

So ergaben Messungen am Hällsjöberget eine nahezu bilaterale Symmetrie<br />

der Isanomalen (Abb. 79), was auf ein se hr steiles Einfallen<br />

nach WNW schlieOen läOt. Da an keiner Stelle im<br />

Kartiergebiet beide Gangschwärme zusammen vorkommen, sind Aussagen<br />

uber das relative Alter der Gänge zueinander schwierig.<br />

HJELMQUIST (1966) und HUBNER (1966) bezeichnen NE-streichende<br />

Diabase in diesem Gebiet als Tuna-Diabase, während die NNWstreichenden<br />

Diabase zu einem Gangsystem zu zählen sind, das parallel<br />

zur Värmland-Verschieferungszone verläuft. Sie werden als<br />

Asby-Diabase bezeichnet (HJELMQUIST 1966). Nach PATCHETT (1978)<br />

haben die Asby-Diabase ein durchschnittliches Rb-Sr-Alter von<br />

900-970 Ma. Fur die Tuna-Diabase liegen bis jetzt noch keine<br />

Altersdatierungen vor. PATCHETT (1978) gibt jedoch fUr<br />

porphyrische Gänge (Gustafsporphyr), die oft mit Tuna-Diabasen<br />

auftreten, ein Rb-Sr-Alter von 1371 Ma an.<br />

5.4.1.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie<br />

Die Diabase sind fein- bis mittelkörnig, von dunkelgrauer bis<br />

grunlichbrauner Farbe und immer von einer hellbraunen<br />

Verwitterungskruste Uberzogen. Schon im HandstUck fällt teilweise<br />

das ophitische bis intergranulare Gefuge von<br />

Plagioklasleisten und Pyroxenen auf. Der Asby-Diabas ist<br />

grobkörniger als der Tuna-Diabas; dieser zeichnet sich aus durch<br />

bis zu l cm gro~e Einsprenglinge hellgrauer Plagioklase mit<br />

makroskopisch erkennbarer Verzwillingung und angedeutetem<br />

Zonarbau. Diese Einsprenglinge sind besonders auf angewitterten<br />

Oberflächen gut zu erkennen (Abb. 24). Der Tuna-Diabas fuhrt im<br />

Kartiergebiet vereinzeit kalzit- und quarzgefUllte ovale Mandeln,<br />

mit einer durchschnittlichen Grö~e von 3 mm. Wegen dieser<br />

Mandeln wird der Tuna-Diabas auch als "Mandelstensdiabas" bezeichnet.<br />

Auffällig ist der teilweise recht hohe Gehalt an<br />

[rzen; besonders Pyrit tritt in bis zu 2 cm groOen Nestern auf.<br />

42


Abbildung 24. Tuna-Diabas: GroOe idiomorphe Feldspateinsprenglinge<br />

im Tuna-Diabas, AufschluO K 48.<br />

Die Diabase sind holokristallin, massig, dicht und gleichkörnig.<br />

Die Feldspäte zeigen gegenUber den anderen Komponenten einen höheren<br />

Grad an Idiomorphie, ebenso wie der limenit als häufig vorkommendes<br />

Erz.<br />

Pseudomorphosenbildung bei Feldspäten ist weit verbreitet. Es<br />

ist anzunehmen, da8 vorhandener Chiorit, Sericit und teilweise<br />

auch der Quarz sekundäre Bildungen vornehmlich der Verwitterung<br />

darstellen. Die feinkörnige Grundmasse der Diabase besteht in<br />

erster Linie aus Chiorit, Plagioklas, Kalzit, dunklem Pigment<br />

(opake Erze), Quarz und Titanit.<br />

Die Hauptgemengteile sind:<br />

Plagioklas: Plagioklas tritt in Form von hypidiomorphen bis<br />

idiomorphen Leisten sowohl in der Grundmasse als auch als<br />

Einsprenglinge auf. Er ist immer polysynthethisch verzwillingt<br />

und zeigt vereinzeit Zonarbau. Pseudomorphosen von Kalzit,<br />

Chiorit, Pyrit und Quarz nach Plagioklas sind häufig zu finden<br />

und als Bildungen sowohl der postmagmatischen AbkUhlung als auch<br />

der späteren Verwitterung der Plagioklase anzusehen. Hinweise<br />

auf eine metamorph bedingte Bildung lie8en sich in diesen<br />

postarogenen Gesteinen nicht feststellen. Auffällig ist auOerdem<br />

eine zum Teil sehr ausgeprägte Pigmentierung der Plagioklase mit<br />

43


II<br />

Abbildung 25. Uralitisierung: Umwandlungseerscheinungen an<br />

Pyroxenen. Probe K 71, Hällsjöberget. Px =<br />

Pyroxen, PI = Plagioklas, Op = Opake Erze.<br />

Bild I mit (+) Nicols, Bild II mit (II) Nieois.<br />

Vergrö8erung : 91:1.<br />

opaken Erzen. Die Plagioklase konnten als Andesine bis<br />

Labradorite (An 35<br />

_ 5S<br />

) bestimmt werden.<br />

Pyroxen: Die Pyroxene sind ausnahmslos xenomorph. Es handelt<br />

sich hauptsächlich um Klinopyroxene (Mg-reiche Augite); nur<br />

untergeordnet treten auch Orthopyroxene auf. Die Augite unterliegen<br />

wegen ihrer Instabilität während der postmagmatischen AbkUhlung<br />

stark der Umwandlung, besanders der Chloritisierung,<br />

Pseudomorphosenbi1dung und Uralitisierung (Abb. 25). Solche Prozesse<br />

sind bei den Orthopyroxenen nicht so ausgeprägt.<br />

ChIorit: Chiorit tritt meistens in Form kleiner radialstrahliger<br />

Aggregate auf, hat grUnliche Interferenzfarben und ist optisch<br />

negativ. Chiorit ist oft als randlicher Saum um die<br />

MandelfUllungen Kalzit und Quarz zu finden. Er gehört in die<br />

Leptochlorit-Reihe.<br />

Opake [rze: Der Anteil opaker Erze ist in den Schliffen immer<br />

se hr hoch. Die Erze kommen hypidiomorph bis xenomorph als<br />

Einzelkrista1le oder xenomorph in Form feinverteilten Pigments<br />

vor. Dieses Pigment findet man besonders suf Plagioklasen oder<br />

als ZwickelfUllungen. Bei den gröberen Komponenten hsndelt es<br />

sich um Magnetit, Pyrit sowie 11menit.<br />

44


Ka1zit: Er tritt entweder als Mandelfullung zusammen mit Quarz<br />

oder neugebildet als Pseudomorphose nach P1agioklas oder Pyroxen<br />

auf.<br />

Die weitere Beschreibung dieser Vulkanite erfo1gt auf<br />

geochemischer Basis im Kap~ 6.7 .<br />

5.4.2 Gustafsporphyre<br />

5.4.2.1 Allgemeines<br />

Zusammen mit dem Tuna-Diabas kommt ein Porphyr vor, der nach der<br />

Typlokalität Gustafs sudlich Borlänge als Gustafsporphyr bezeichnet<br />

wird. Auf Grund seiner strukturellen und mineralogischen<br />

Ähnlichkeit mit den Da1a-Porphyren wird dem Gustafsporhyr ein<br />

subjotnisches Alter zugeordnet (HJELMQUIST 1966); PATCHETT (1978)<br />

und LUNDQUIST (1979) geben Rb-Sr-A1ter von 1371 Ma fur dieses Gestein<br />

an.<br />

Der Gustafsporhyr gehört zu einem Gangschwarm von Diabasen und<br />

Porphyren, der in NE-SW-licher Richtung durch den SE-Tei1 des<br />

Blattes Falun ver1äuft (Abb. 26). HJELMQUIST (1948) fuhrt das<br />

gehäufte Auftreten dieser Vu1kanite auf Störungszonen zuruck, in<br />

die die Diabase und Porphyre intrudierten.<br />

45


Abbildung 26. Gangschwärme von Diabasen und Porphyren:<br />

Ubersicht Uber die Gangschwärme postorogener<br />

Vulkanite im Kartbladet 13F Falun. Schraffuren<br />

grenzen die Bereiche vermehrten Auftretens<br />

dieser Gangschwärme eine NNW-SSE-streichende<br />

Linien stellen die Asby-Diabase dar. Abb.<br />

nach KULLING &HJELMQUIST (1948).<br />

5.4.2.2 Gesteinsbeschreibung und Petrographie<br />

Der Gustafsporphyr fUhrt bis zu 5 mm groBe Einsprenglinge von<br />

fleischroter Farbe in einer ziegelroten, se hr feinkörnigen und<br />

dichten Grundmasse. Die Einsprenglinge sind meistens breite,<br />

tafelförmige, teilweise idiomorphe Alkalifeldspäte sowie Quarze.<br />

Sie heben sich besonders auf angewitterten hellroten Gesteinsoberflächen<br />

durch ihre kräftigere Farbe ab. VereinzeIt lieBen<br />

sich mit Kalzit und Quarz verfUllte Mandeln beobachten, die sich<br />

oft durch einen dUnnen chloritischen Saum auszeichneten.<br />

Sowohl der Gustafsporphyr, als.auch die Diabase scheinen relativ<br />

beständig zu sein gegen Verwitterung, da sie oft als kleine<br />

RUcken im Gelände verfolgbar sind.<br />

Das GefUge ist dicht; alle Komponenten sind holokristallin und,<br />

abgesehen von den Einsprenglingen, se hr gleichkörnig. Die<br />

Einsprenglinge sind hypidiomorph bis idiomorph, die Minerale der<br />

Grundmasse durchweg xenomorph. Auffällig sind der hohe Grad der<br />

Umwandlung der GefUgebestandteile sowie deren ausgeprägte<br />

46


Pigmentierung. Besonders bei den Einsprenglingen kommt es zur<br />

Bildung von Pseudomorphosen von Kalzit, Sericit und Chiorit nach<br />

den Feldspäten. Die Bildung von chloritischen Säumen, vor allem<br />

um die Mandelfullungen, aber auch um Feldspateinsprenglinge, ist<br />

als beginnende Verwitter~ng dieser Minerale zu deuten. Pyrit<br />

tritt vereinzeit in Form kleiner Nester auf.<br />

Die Hauptgefugebestandteile sind: Quarz, Plagioklas,<br />

Alkalifeldspat, Chiorit und Kalzit, während Titanit, Apatit,<br />

Zirkon, Sericit sowie die opaken Erze Pyrit, Magnetit und limenit<br />

nur akzessorisch vorkommen.<br />

Quarz: Der Quarz tritt sowohl in Form gröBerer Einzelkristalle<br />

als auch in der Grundmasse auf. Er ist in der Regel xenomorph<br />

und teilweise von einem chloritischen Saum umgeben. Er bleibt<br />

von der verbreiteten Pigmentierung so gut wie ausgeschlossen.<br />

Plagioklase: Die Plagioklase sind kräftig pigmentiert mit opakem<br />

Erz. Sie treten als Einsprenglinge in Form hypidiomorpher bis<br />

idiomorpher Leisten selten auf, in der Grundmasse dagegen sind<br />

sie häufig zu finden. Plagioklase werden auch sekundär gebildet,<br />

durch Verdrängungsvorgänge in Alkalifeldspäten (Myrmekit­<br />

Bildung). Es handelt sich bei den Plagioklasen um Albite.<br />

Alkalifeldspäte: Die Alkalifeldspäte sind hypidiomorph bis<br />

idiomorph und kräftig pigmentiert. Besonders bei groben Kristallen<br />

ist eine Verzwillingung nach dem Karlsbader-Gesetz weit<br />

verbreitet. Chloritisierung, Sericitisierung und<br />

Myrmekitisierung sind die am häufigsten auftretenden Umwandlungserscheinungen.<br />

Chiorit: Chlorite treten meistens in Form divergentstrahliger<br />

Aggregate in Zwickeln und zwischen den groben Einsprenglingen,<br />

als Säume um die mit Kalzit und Quarz verfullten Mandeln, sowie<br />

in der Grundmasse auf. Sie sind gelblich-grun gefärbt, optisch<br />

negativ und der Reihe der Fe-reichen Lepidochlorite zuzuordnen.<br />

Kalzit: Der Kalzit kommt entweder als FUllung von<br />

Blasenhohlräumen (Mandeln) oder als sekundäre Bildung der<br />

Plagioklasumwandlung vor. Sehr häufig ist er von einem Saum von<br />

Chiorit umgeben.<br />

Die weitere Beschreibung des Gustafsporphyrs, besonders im Hinblick<br />

auf eventuelle Verwandtschaft mit den Tuna-Diabasen, erfolgt<br />

mit Hilfe geochemischer Analysen im Kapitel 6.7 .<br />

47


6.0 GEOCHEHIE DER GESTEINE<br />

6.1 LEPTIT<br />

Insgesamt sind von JO Leptit-Proben chemische Analysen erstellt<br />

worden (Tab. l - 5 im Anhang). Aus 19 dieser Analysen wurden<br />

Norm-Minerale nach der MESO-NORM berechnet. Die gerechneten<br />

Albit-Anorthit-Orthoklas-Verhältnisse sind im An-AI-Or-Diagramm<br />

nach O'CONNOR (1965) dargestellt worden (Abb. 27); er benutzt zur<br />

Klassifizierung quarzreicher Gesteine das Feldspatverhältnis.<br />

An<br />

Ab<br />

• .. "<br />

1


Dieses Ergebnis wird durch die im Kap. 5.1.1.2 erwähnte Bestimmung<br />

der P1agiok1ase als 01igok1ase untermauert.<br />

Die Häufigkeitsvertei1ung der Hauptelement-Oxide ist in Abb. 28<br />

zu finden. Auffällig ist hier die bimodale Verteilung der<br />

Alkalien Na und K. Sie steht im Zusammenhang mit der bereits ben<br />

1%)<br />

40 SiD 2<br />

30<br />

20<br />

10<br />

70 72 7. 76 7' 0,10 0.14 0,11 0,22.0,24 1C 11 12 13 14<br />

MnD 1'19 0<br />

21<br />

10<br />

0$ 1 0,02 0.0lo 0,06 0,0' o,,o 0,5<br />

n<br />

1%)<br />

40<br />

(00<br />

JO<br />

20<br />

10<br />

0.5 , 1 2 4 1 2 4<br />

-<br />

I I I .1 I<br />

Abbildung 28.<br />

Häufigkeitsverteilung der Hauptelemente in den<br />

Leptiten: Darstellung der prozentualen Häufigkeit<br />

der jeweiligen Elemente in den<br />

20 Leptiten. n = Anzahl in % Hauptelementgehalte<br />

in Gew. -~~.<br />

10<br />

0,1 02 0,4 U<br />

49


schriebenen unterschiedlichen Zusammensetzung der Leptite. Die<br />

von GEIJER & MAGNUSSON (1944), HJELMQUIST (1966) und HOBNER<br />

(1966) verwandte Unterscheidung zwischen Natron-, Kali- und<br />

Alkaliintermediären Leptiten läGt sich hier gut belegen. Der Bereich<br />

zwischen 2 und 4 Gew.-% Na20 bzw. KzO ist den<br />

Alkaliintermediären Leptiten zuzuordnen. Sie können als<br />

Rhyodazite nach STRECKEISEN (1976) bezeichnet werden. Kali­<br />

Leptite gibt es wenige, bei Werten gröGer als 4 Gew.-% K O ist<br />

die Besetzungsdichte nur sehr gering (jeweils nur eine Probe).<br />

Das erste Maximum liegt bei niedrigen KzO-Gehalten « 2 Gew.-%),<br />

es ist dem zweiten Maximum bei NazO (Werte > 4 Gew.-%) zuzuordnen<br />

und repräsentiert die Natron-Leptite. Die Natron-Leptite entsprechen<br />

den Daziten des STRECKEISEN-DIAGRAMMES, während die<br />

Kali-Leptite dort Rhyolithe darstellen.<br />

Es stellt sich nun die Frage, in welchem MaGe die hier ermittelten<br />

Gesteinszusammensetzungen noch mit den Ausgangszusammensetzungen<br />

ubereinstimmen und ob die Leptite möglicherweise einer<br />

irgendwie gearteten sekundären Umbildung ausgesetzt gewesen sind.<br />

Eine Möglichkeit zur Klassifizierung von vulkanischen Gesteinen<br />

bietet ein Vergleich der Alkalien untereinander. HUGHES (1973)<br />

versucht dies durch eine Gegenuberstellung der Summe von NazO+KzO<br />

und einem Faktor, gerechnet aus 100xKzO/(Na20+K20). Das Ergebnis<br />

ist Abb. 29 zu entnehmen. HUGHES (1973) legt aus empirischen<br />

Untersuchungen unterschiedlichst zusammengesetzter Vulkanite ein<br />

sogenanntes "igneous spectrum" fest. Dieses Spektrum wird begrenzt<br />

von zwei Linien, zwischen denen die meisten magmatischen<br />

Gesteine liegen sollen. Nicht einmal ein Drittel der untersuchten<br />

Leptit-Proben des Arbeitsgebietes liegt innerhalb dieser<br />

Linien. HUGHES(1973) vertritt die Auffassung, daG alle auGerhalb<br />

dieses Spektrums liegenden Proben, mit Ausnahme einiger weniger<br />

"exotischer" Gesteine, einer Metasomatose unterlegen gewesen sein<br />

mussen. Aus diesem Grund heraus kann man auch fur die Leptite<br />

des Arbeitsgebietes eine metasomatische Umwandlung annehmen.<br />

Aus den obengenannten Ergebnissen der Klassifizierung nach<br />

geochemischen Gesichtspunkten zeigt sich deutlich, daG die<br />

Leptite in dieses, auf Hauptelementen beruhende Einteilungsschema<br />

nicht hineinpassen und somit einer sekundären Umwandlung unterlegen<br />

gewesen sein mussen. Dafur sprechen zusätzlich auch der fur<br />

saure Vulkanite se hr hohe Si0 2-Gehalt und ganz besonders die au­<br />

Gerordentliche Spezialisierung der Alkalien. Es stellt sich die<br />

Frage, in welchem MaGe der Chemismus der Leptite noch mit der Ursprungszusammensetzung<br />

Ubereinstimmt und in welchem Grad sie sekundären<br />

Alterationen ausgesetzt gewesen ist. Hierzu ist es<br />

notwendig, in wässrigem Medium schlechtlösliche Elemente wie Al,<br />

Ti, Y, Zr, Ce und Nb zur Beurteilung heranzuziehen.<br />

WINCHESTER & FLOYD (1977) entwickelten, hauptsächlich auf Spurenelementen<br />

basierend, eine Anzahl Diagramme, um zwischen verschiedenen<br />

Magmen-Serien zu unterscheiden. Aus den Diagrammen<br />

(Abb. 30, 31 und 32) wird eine rhyolithische Zusammensetzung des<br />

Ausgangsmagmas deutlich. Alle Proben liegen eng zusammen im Bereich<br />

der Feldergrenze zwischen Rhyolith und Rhyodazit Die<br />

Varianz ist gering. Ce und Nb sind nur fur die Leptit-Proben BUS<br />

50


12<br />

o<br />

N<br />

::.::<br />

•<br />

o<br />

N<br />

C<br />

Z<br />

10<br />

igne.us<br />

8<br />

6<br />

;;. I.<br />

•<br />

.,..<br />

-:.<br />

•<br />

• +<br />

.+ •<br />

+<br />

+<br />

sp~,/<br />

2- :. •<br />

• •<br />

•<br />

•<br />

• •<br />

2<br />

O<br />

+<br />

20 1.0 60 80 100<br />

100 K 20<br />

I (No 20.<br />

K 20<br />

l<br />

Abbildung 29. "Igneous spectrum": Diagramm nach HUGHES<br />

(1973). Zwischen den beiden Linien liegt der<br />

uberwiegende Teil der auf der Erde vorkommenden<br />

magmatischen Gesteine ("igneous<br />

spectrum"). Punkte = Leptite, Kreuze =<br />

Metabasite. Proben aus dem Arbeitsgebiet und<br />

der Bohrung GAH 5.<br />

der Bohrung GAH 5 bei Gussarvshyttan bestimmt worden. Aus diesem<br />

Grund können auch nur diese Proben in den Abb. 31 und 32 dargestellt<br />

werden. Da aber schon diese, in räumlich se hr begrenztem<br />

Rahmen genommenen Proben ausgeprägte Unterschiede in den Alkalien<br />

sowie beim fe und Mg (siehe Tab. 4 und 5 im Anhang) zeigen, repräsentieren<br />

sie die gesamten Leptite des Arbeitsgebietes sehr<br />

gut. Die Proben liegen in den Abb. 31 und 32 so nahe zusammen<br />

und so eindeutig im Rhyolith-feld, daB man von einer<br />

rhyolithischen Zusammensetzung des Ursprungsgesteins ausgehen<br />

kann.<br />

fRIETSCH (1982a, 1982b) nimmt in seinen Arbeiten uber die Alterationsprozesse<br />

in den Leptiten Zentralschwedens eine sekundäre Zufuhrung<br />

von SiO z entweder durch metasomatische Prozesse oder<br />

direkt durch subsequenten Vulkanismus an, sowie eine Verarmung an<br />

Kalzium. fRIETSCH (1982a, S. 49) vertritt zum Chemismus die Auffassung:<br />

"The primary high-temperature pre-alteration volcanics<br />

have been andesitic to dacitic in composition having originally<br />

had a large area of extension". fRIETSCH (1982a) kommt zu dem<br />

Ergebnis, daB der Charakter des Ausgangsmagmas kalkalkalisch war.<br />

fRIETSCH's (1982a) Arbeiten beruhen hauptsächlich auf<br />

Hauptelementuntersuchungen, deren Anwendbarkeit wegen der teilweise<br />

sehr hohen Mobi1ität einiger Elemente problematisch ist.<br />

Auf dieses generelle Problem wird später nochmals eingegangen<br />

werden. Aus den oben geschilderten Grunden erscheint eine Klassifizierung<br />

auf der Basis immobiler Spurenelemente verläBlicher.<br />

51


In den Abb. 30 und 32 sind nach LAGERBLAD & GORBATSCHEV (1985)<br />

die Bereiche eingekreist worden, in denen der uberwiegende Tei1<br />

der sauren und basischen Effusiva Zentralschwedens liegt. Da<br />

auch die meisten der untersuchten Leptite des Arbeitsgebietes innerha1b<br />

dieser Felder vorkommen, scheint die Klassifizierung der<br />

Leptite mit Hilfe immobiler E1emente, wie sie in der oben erwähnten<br />

Arbeit durchgefuhrt worden ist, verlässlicher als die der<br />

Arbeit von FRIETSCH (1982a) zugrunde liegende Klassifizierung mit<br />

Hi1fe der Haupte1emente. Aus diesem Grund wird im weiteren von<br />

rhyolithischem Ausgangsmateria1 ausgegangen. Generell kann man<br />

sagen, daO die Leptite aus einer einzigen Schmelze mit<br />

kalkalkalischem Charakter stammen (vergl. Abb. 33).<br />

Wie aus den Tabellen 4 und 5 im Anhang zu ersehen ist, bleiben<br />

die Geha1te obengenannter immobi1er E1emente relativ konstant<br />

70<br />

II.<br />

I.<br />

" ..<br />

,'. :' t:."..C<br />

......<br />

VI.<br />

1% 1<br />

80 -- - ­<br />

.- "..­<br />

,-__~VII.-<br />

III.<br />

50<br />

42<br />

IV.<br />

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I<br />

-,<br />

- _.:'"<br />

O.o01 0,01 0,1<br />

Abbildung 30. SiOz- Zr/TiO z- Diagramm: Diagramm-Entwurf nach<br />

WINCHESTER & FLOYD (1977). Punkte = Leptite,<br />

Kreuze = Metabasite. Proben aus dem Arbeitsgebiet<br />

und der Bohrung GAH 5. Feldereinteilung:<br />

I. = Rhyolite, II. = Rhyodacite, Dacite,<br />

III. = Andesite, IV. = Subalkaline-Basalt, V.<br />

= Alkaline-Basalt, VI. = Comendite,<br />

Pantellerite, VII. = Phonolite, Trachyte.<br />

52


VI.<br />

• .., r<br />

0,1<br />

••<br />

1. .... • VII.<br />

0,01<br />

•<br />

5 o 100 150 200 lppml Ce<br />

Abbildung 31. Ce - Zr/TiO z - Diagramm: Proben aus der Bohrung<br />

GAH 5. Literaturhinweis, Signaturen und<br />

Feldereinteilung wie in Abb. 30.<br />

im Vergleich zu den stark schwankenden Fe-, Mg- und Alkali­<br />

Gehalten. Eine von LAGERBLAD & GORBATSCHEV (1983, 1984, 1985)<br />

fur die Leptite Mittelschwedens beobachtete positive Korrelation<br />

zwischen Fe und Ti bzw. Zr länt sich hier nicht nachvollziehen.<br />

Auch bei leichten Schwankungen einzelner Elemente der immobilen<br />

Gruppe bleibt das Verhältnis der einzelnen Elemente untereinander<br />

konstant.<br />

Die Diskrepanz zwischen der ausgeprägten Varianz elnlger Haupte1emente<br />

und der stabilen Spurenelement-Verteilung läOt auf<br />

starke sekundäre Alteration schlieOen. Ein Vergleich der Na- und<br />

K-extremen Leptite zeigt deutliche Unters~hiede im E1ementgeha1t<br />

(LAGERBLAD & GORBATSCHEV 1984). So ist bei Na-angereicherten<br />

Leptiten eine Verarmung von Mn, K, Rb, Ba und Zn bei gleichzeitig<br />

höheren SiOz-Gehalten auffällig. Bei K-reichen Leptiten wurde<br />

Na, Ca und Sr weggefuhrt, während Rb 1eicht angereichert wurde.<br />

Die Vorgänge, die diese Umverteilung bewirkt haben können, werden<br />

von FRIETSCH (1982a) und LAGERBLAD & GORBATSCHEV (1983, 1984,<br />

1985) eingehender diskutiert. Sie fuhren die Umwandlungen auf<br />

Reaktionen der Gesteine mit Meerwasser zuruck. Ergebnisse aus<br />

Laborversuchen zu diesem Thema sind rar. Experimente mit<br />

Rhyolithen ergaben, daO bei Temperaturen uber 300°C und einem<br />

53


Zr/TiO 2<br />

\<br />

\<br />

\<br />

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,,<br />

0,1<br />

." - , .... ....<br />

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I<br />

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II.<br />

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I<br />

I<br />

1+ /<br />

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" ..... - - .",..<br />

""<br />

10 Nb/Y<br />

Abbildung 32. Zr/Ti0 2 - Nb/Y - Diagramm: Erläuterungen siehe<br />

Abb. 30 und 31.<br />

niedrigen Wasser/Gestein-Verhältnis die entstehenden Lösungen angereichert<br />

werden an K, Fe, Mn und Si0 2 , aber verarmen an Na und<br />

Mg (LAGERBLAD & GORBATSCHEV 1985). Steht mehr Wasser zur VerfUgung<br />

(höheres Wasser/Gestein-Verhältnis), sind die K-Gehalte in<br />

den entstehenden Lösungen geringer, während Natrium in höheren<br />

Konzentrationen vorkommt. Es hat sich gezeigt, daB die Uberfuhrung<br />

von Na aus dem Meerwasser in das Gestein bei sehr hohen Temperaturen<br />

(500°C) und niedrigem Gesteins/Wasser-Verhältnis<br />

erfolgt (Na-Metasomatose). Reagieren solche an K angereicherte<br />

' Lösungen auf ihrem Weg zur Oberfläche wiederum mit Gesteinen, so<br />

werden die Lösungen angereichert an Ca und Na, während sie<br />

verarmen an K, Rb, Cs und Li. Empirische Untersuchungen und<br />

experimentelle Bearbeitungen (BLOCH & BISCHOFF 1979, FOURNIER &<br />

TRUESDELL 1973, MUNCHA 1980, zit. in LAGERBLAD & GORBATSCHEV<br />

1985) zeigten, daB Austauschreaktionen zwischen Gestein und Seewasser<br />

unter 150°C zu einer Anreicherung von K in silikatischen<br />

Gesteinen fuhren (K-Metasomatose). Nach STEWARD (1979, zit. in<br />

LAGERBLAD & GORBATSCHEV 1984) ist die Anreicherung von K eine<br />

Funktion der Rekristallisation und Hydratation vulkanischen<br />

Glases, also eine folge von hydrothermalen Umwandlungen bei niedrigen<br />

Temperaturen im Oberflächenbereich einer vulkanischen<br />

Folge. LAGERBLAD & GORBARSCHEV (1985) erklären solche Vorgänge<br />

durch ein Modell hydrothermaler Konvektion temperierten Seewas­<br />

54


F<br />

• • •<br />

••• 1 ••<br />

...<br />

• -41<br />

/ .' ·1<br />

A<br />

M<br />

Abbildung 33. AFM - Diagramm der Leptite und Metabasite : A<br />

(Na20+K20), F (Gesamteisen als FeO, im<br />

weiteren FeO~) und M (MgO). Diagramm nach<br />

IRVINE & BARAGAR (1971). Punkte:Leptite des<br />

Arbeitsgebietes, Quadrate:Leptite BUS der Bohrung<br />

GAH 5, Kreuze:Metabasite BUS dem Arbeitsgebiet<br />

und der Bohrung GAH 5. T : tholeitisch,<br />

CA : kalkalkalisch . Der Pfeil verdeutlicht den<br />

im Text angesprochenen Trend.<br />

sers, das die Gesteine durchdringt und mit ihnen reagiert<br />

(Abb. 34).<br />

Aus diesen Ergebnissen mag die Idee einer regelmäOigen Abfolge<br />

von Leptiten entstehen : K-Leptite werden gebildet in den oberen,<br />

niedrig temperierten Tei1en einer vulkanischen rolge, während Nareiche<br />

Formen in stratigraphisch tieferen und heiBeren Teilen<br />

dieser Fo1ge anzusiedeln sind. Real ist diese Verteilung jedoch<br />

nicht immer anwendbar. So findet man K-Leptite in Bereichen, in<br />

denen Na-Leptite dominieren und umgekehrt. Alkaliintermediäre<br />

Leptite sind in jeder Position zu finden.<br />

Fur diese unregelmäOige Verteilung der Leptite kann es mehrere<br />

Erk1ärungen geben, beispielsweise die Uber1agerung verschiedener<br />

5ysteme zirkulierender Wässer, die eine mehrfache Umwand1ung der<br />

Gesteine bewirkte oder zeitIich aufeinander folgende magmatische<br />

Einheiten, die jede ' fur sich metasomatisch umgewandelt worden<br />

ist. Eine weitere Erklärung mag sein, daO es zupartieller<br />

Erosion kam, während in anderen Gebieten effusiver Vulkanismus<br />

auftrat. Zur tektonischen Stellung solcher vulkanischen Folgen<br />

meinen LAGERBLAD & GORBAT5CHEV (1985): "Such apparent<br />

55


SYNGEN[T IC SHAUOW UVCl<br />

[P IGENETIC ORE rORMATlON<br />

rROM SOLUTIONS ASCEP() ING<br />

IN PERM[ABI LITY lQNES<br />

~ ~ OR SE<br />

~ ~ '--"K\..../ K ......,K-./'K~ VK<br />

f No......... -, Hg ",<br />

I ' -- Na__ N0-- ; I SEHI-CONSOLIDATED<br />

Hg No - Na,Hg Hg .....<br />

VOLCANIC<br />

/ \'


Zur Entstehung der Leptite kann zusammenfassend gesagt werden,<br />

daG hier im flachwasser abgelagerte vulkanische Gesteine<br />

rhyolithischer Zusammensetzung durch Wechselwirkung mit<br />

temperiertem Seewasser, das in form hydrothermaler<br />

Konvektionszellen im Gestein zirkuliert, metasomatisch umgewandelt<br />

worden sind. Dies äuBert sich in erster Linie in 5pezialisierung<br />

in den Alkalien Na und K. Die sich anschlieGende<br />

Regionalmetamorphose bewirkte in erster Linie eine<br />

Sammelkristallisation, hatte generell aber auf den Bestand der<br />

wichtigsten Gemengteile keinen EinfluG mehr.<br />

6.2 METABASIT<br />

Die Metabasite sind zusammen mit den Leptiten gebildet worden.<br />

Man kann deshalb auch davon ausgehen, daG sie ähnlichen Alterationsprozessen<br />

unterlegen waren. Die Ergebnisse von sechs<br />

Hauptelementalalysen der Metabasite des Arbeitsgebietes können<br />

der Tab. 6 entnommen werden.<br />

Ein Vergleich der Summe der Alkalien mit dem faktor<br />

100xK 20/(Na 20+K z O) nach HUGHES (1973) zeigt, daG die eine Hälfte<br />

der Proben innerhalb, die andere Hälfte auGerhalb des "igneous<br />

spectrum" liegen (Abb. 29). Diese Tendenz ist auch schon bei den<br />

Leptiten zu beobachten gewesen, so daG die dort gezogenen<br />

SchlUsse auf eine Alteration durch zirkulierende temperierte<br />

Wässer auch fUr die Metabasite angenommen werden können.<br />

Um Anhaltspunkte auf den Primärchemismus und auf die<br />

petrographische Zusammensetzung erhalten zu können, wurden die<br />

immobilen Elemente Al, Ti, Y, Zr, Ce und Nb herangezogen. Die<br />

bereits im letzten Kapitel verwandten Diagramme (Abb. 30, 31, 32)<br />

zeigen, daG die Metabasite als ehemalige "Subalkaline Basalts"<br />

anzusehen sind.<br />

6.3 KARBONAT E<br />

Betrachtet man die Positionen dieser Gesteine im AfM-Diagramm<br />

nach IRVINE & BARAGAR (1971) (Abb. 33), so erkennt man, daG sie<br />

den Trend, der bereits bei den Leptiten erkennbar war, weiterverlängern.<br />

Dies ist als ein weiteres Indiz fUr die Verwandtschaft<br />

der Metabasite zu den Leptiten anzusehen.<br />

Wie bereits im Kap. 5.1.3, S. 25 ausgefUhrt, unterlagen die<br />

Karbonate des Kartiergebietes sehr stark der Verskarnung. 50<br />

enthält auch jeder DUnnschliff Silikatminerale, und zwar hauptsächlich<br />

Quarz und Pyroxen in wechselnden Anteilen. Insofern ist<br />

es schwierig, Aussagen Uber die Petrographie der Karbonate zu machen.<br />

Bei den Karbonatmineralien handelt es sich ausschlieGlich<br />

um Kalzit, so daG als Edukt dieses Gesteines ein Kalk von unterschiedlicher<br />

Reinheit anzusehen ist.<br />

57


Die geochemischen Analysen einiger Proben aus der Bohrung GAH 5<br />

nordwestlich von Gussarvshyttan (siehe Anlage 5) bestätigen<br />

dieses Bild. Die Analysenergebnisse sind Tab. 7 im Anhang zu<br />

entnehmen. Es scheint in den Proben immer ein gewisser<br />

Si0 2-Anteil vor handen zu s~in, auch wenn die Probe im HandstUck<br />

keinerlei Silikate erkennen lassen. Der Mg-Gehalt liegt unter<br />

2 %, was ebenfalls dafUr spricht, dan die Karbonate hauptsächlich<br />

aus Kalzit bestehenj Dolomit ist nur sehr untergeordnet vor handen.<br />

Auf die Karbonate wird später im Rahmen der .Diskussion des<br />

Scheelitvorkommens von Gussarvshyttan nochmals eingegangen.<br />

6.4 HETAHONZODIORIT<br />

Die Ergebnisse von vier Hauptelementanalysen der Metamonzodiorite<br />

sind in der Tab. 6 zusammengefant.<br />

Den frUhorgenen Intrusiva Schwedens ist lange Zeit hinweg wenig<br />

Beachtung geschenkt worden. WILSON (1980, 1982) versuchte eine<br />

Einteilung in I-Typ- und S-Typ-Granitoide. Kriterien fur eine<br />

generelle Einteilung von Granitoiden wurden von CHAPPEL & WHITE<br />

(1974) zusammengefant, basierend auf Untersuchungen an Graniten<br />

in Australien. Weitere Arbeiten zu diesem Thema sind WHITE &<br />

CHAPPEL (1977) sowie WILSON (1980, 1982). I-Typ-Granitoide<br />

(igneous origin) werden als Derivate des oberen Mantels angese-<br />

N~O<br />

Ge w-O/.<br />

7<br />

•<br />

6<br />

I - Typ<br />

5<br />

• •<br />

4<br />

3<br />

•<br />

•<br />

•<br />

• •<br />

•<br />

••<br />

• •<br />

2<br />

•<br />

s - Typ<br />

2 3 4 5 , Gew-% K O<br />

2<br />

Abbi1dung 35. Na 20 - K 2 0 - Diagramm: Verg1eich der Alkalien<br />

miteinander zur Unterscheidung zwischen I-Typ<br />

("igneous origin")- und S-Typ ("sedimentary<br />

origin")-Granitoiden. Diagramm-Entwurf nach<br />

HINE (1976, zit . in KROGER 1983) Punkte = Urgranit,<br />

Kreuze = Metamonzodiorit.<br />

58


hen. Sie sind gekennzeichnet dur ch eine starke Variation in der<br />

Zusammensetzung (Granit bis Gabbro) und ein, dem Mantelmaterial<br />

vergleichbares niedriges 87Sr / 86Sr-Verhältnis. Bei S-Typ­<br />

Granitoiden (sedimentary origin) handelt es sich um anatektische<br />

Granite mit eingeschränkter Variationsbreite in der Zusammensetzung,<br />

sind verarmt an Na und Ca entsprechend ihrer Rolle im<br />

sedimentären Zyklus und haben ein hohes 87Sr/86Sr-Verhältnis.<br />

Weitere Unterscheidungsmöglichkeiten liegen im Sauerstoff-, Bleiund<br />

Neodymium-Isotopenverhältnis und in der Spurenelementzusammensetzung.<br />

WILSON (1980) diskutiert die Anwendbarkeit dieser<br />

Unterscheidungskriterien fUr die schwedischen Granitoide und<br />

kommt zu dem Ergebnis, daB es sich bei den synorogenen<br />

svekokarelischen Intrusiva um Granitoide des I-Typs handelt, also<br />

um Mantelderivate. Er weist allerdings auch auf die Problematik<br />

dieses Einteilungsschemas hin.<br />

Da keine Spurenelementanalysen fUr die Urgranite von<br />

Gussarvshyttan vorliegen, das 87Sr/86Sr-Verhältnis und die Sauerstoff-,<br />

Blei- und Neodymium-Isotopenverhältnisse nicht bekannt<br />

sind, können nur die Hauptelemente zur Definition herangezogen<br />

werden. So verwendet WILSON (1980) zur Unterscheidung der beiden<br />

Typen den faktor mol A1 20 3/mol<br />

(CaO+Na 20+K 20)<br />

, vergleicht also<br />

mobile mit weniger mobilen Elementen. Er postuliert fUr Werte<br />

gröBer als 1.1 eine Zuordnung zum S-Typ, und zwar auf Grund der<br />

Tatsache, daB während der Verwitterung besonders Ca, Na und K<br />

weggefUhrt werden, während Al relativ immobil ist. Bei Werten<br />

F<br />

/<br />

.'<br />

•<br />

~.~<br />

A<br />

Abbildung 36.<br />

AfM- Diagramm der Metamonzodiorite und Urgranite:<br />

Beschriftung siehe Abb. 33. Punkte =<br />

Urgranit, Kreuze ~ Metamonzodiorit. Der Pfeil<br />

verdeutlicht den im Text beschriebenen Trend.<br />

M<br />

59


kleiner als 1.1 handelt es sich nach WILSON (1980) um I-Typ­<br />

Granitoide. fUr die Metamonzodiorite wurde aus der mol Al z 0 3<br />

/<br />

mol (CaO+NazO+KzO) -Formel ein Durchschnittswert von 0.75 ermittelt;<br />

die Werte schwanken zwischen 0.64 und 0.80. Somit wären<br />

sie dem I-Typ zuzuordn~n. Im NazO-KzO-Diagramm (Abb. 35) nach<br />

HINE (1976, zit. in KRUGER- 1982) liegen drei Proben im I-Typ-feld<br />

und eine Probe auf der Grenze zum S-Typ. Auf die Problematik der<br />

Anwendbarkeit der Hauptelemente zur Klassifizierung in 1- und S­<br />

Typ-Granitoide wird bei der Bearbeitung der Urgranite ausfuhrlich<br />

eingegangen werden.<br />

Die Berechnung von Norm-Minerale, aus den Ergebnissen der<br />

geochemischen Analysen, nach der MESO-NORM war nicht möglich.<br />

Die Metamonzodiorite sind zusammen mit den Urgraniten im<br />

AFM-Diagramm (Abb. 36) dargestelIt. Sie verlängern den Trend der<br />

Urgranite von den Alkalien hin zum Fe und Mg und leiten auch das<br />

"Abknicken" zur Mg-Ecke des Diagrammes ein. Dies kann als ein<br />

deutlicher Hinweis auf einen Differentiationstrend angesehen werden<br />

und somit als ein Indiz fur eine Verwandtschaft zwischen beiden<br />

Gesteinen dienen.<br />

6.5 URGRANIT<br />

Die chemischen Analysen von 24 Urgranit-Proben sind in den Tab. 8<br />

- Il im Anhang zusammengefa8t. Jeder der in Kap. 4.2.2 beschriebenen<br />

Granit-Typen ist durch mindestens drei Proben belegt. In<br />

Abb. 37 ist die Häufigkeitsverteilung der Oxide der Hauptelemente<br />

dargestelIt. Hierbei ist nur fUr die Hornblendegranite des<br />

Typs IV die Verteilung extra durch eine Schraffur gekennzeichnet,<br />

fur die ubrigen Typen war eine Differenzierung nicht bei allen<br />

Oxiden durchfUhrbar. Die Hornblendegranite grenzen sich deutlich<br />

von den ubrigen Urgraniten ab, so beim SiO z' TiO z' fe Z 0 3 , MgO,<br />

CaO und PzOs' bei den Alkalien ist dieser Trend nicht feststellbar.<br />

Zur Unterscheidung zwischen I-Typ- und S-Typ-Granitoiden verwendet<br />

WILSON (1980) die formel mol Alz 0 3/mol<br />

(CaO+NazO+KzO). Die<br />

Werte nach dieser formel schwanken fUr die Urgranite von<br />

Gussarvshyttan zwischen 0.88 und 1.19, der Mittelwert liegt bei<br />

1.07. Aus diesen Werten kann man die Gesteine zwar als zum I-Typ<br />

gehörig klassifizieren, doch lä8t dieser Wert auch andere DeutungsmodelIe<br />

zu, die später diskutiert werden sollen.<br />

Eine andere Möglichkeit der Klassifizierung ist das in Abb. 35<br />

dargestelIte NazO-KzO-Diagramm nach HINE (1976, zit. in KRUGER<br />

1982). Hier liegt der Uberwiegende Teil der Proben zwar im 1­<br />

Typ-Feld, doch zeigt die gr08e Streubreite auch die Unsicherheit,<br />

mit der eine solche Art der Unterscheidung behaftet ist.<br />

Eine auf solch unsicheren Kriterien beruhende Einteilung in l­<br />

und S-Typ-Granitoide ist sicherlich mit Vorbehalt zu betrachten,<br />

speziell, da sie auf so mobilen Elementen wie Na, K, und Ca be­<br />

60


n<br />

1%)<br />

40<br />

..<br />

lO<br />

Si0 2<br />

10<br />

70 72 74 ,.<br />

0,10 0,14 0.1 I 0,22 0,2'. D,2' U 1 4 15 ,.<br />

n<br />

!% l<br />

40 Fe 2O)<br />

MnO 1'19 °<br />

30<br />

20<br />

lO<br />

0.0 2 D,o lo 0,06 0.0I 0,1. D,1 02 O;' D,6 0,1 l • l<br />

n<br />

(% )<br />

(0 0<br />

40 No 2O<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0.5 1.5 2,5 • 2,5 4 S , ., 4 , .,<br />

n<br />

!% )<br />

40 P2 °5<br />

JO<br />

20<br />

, O<br />

U2 IP4 O,U ...0 0,1' 0,1<br />

Abbildung 37. Häufigkeitsverteilung der Hauptelement-Oxide<br />

der Urgranite : Dargestelit wird die prozentuale<br />

Häufigkeit der jeweiligen Oxide in den Urgraniten.<br />

Schraffiert die Proben des Typs IV.<br />

n=Anzahl der Proben in %, Hauptelementgehalte<br />

in Gew.-'L<br />

61


uht. Da der Durchschnittswert der oben erwähnten Formel nach<br />

WILSON (1980) fur die Urgranite von Gussarvshyttan (1.07) se hr<br />

nahe am Grenzwert zum S-Typ (1.10) liegt, gibt es verschiedene<br />

Interpretationsmöglichkeiten. So kann es sich beispielsweise um<br />

ein eindeutiges I-Typ-Magma gehandelt haben, das beim Aufdringen<br />

durch die Gesteine, in die· es intrudierte, kontaminiert worden<br />

ist. Andererseits ist auch eine Vermengung von Magma<br />

sedimentärer Edukte mit Mantelmaterial möglich. Ahnliche Bedenken<br />

bestehen auch beim Na zO-K 20-Diagramm. Die Alkalimetalie Na<br />

und K gehören zu den mobilsten Elementen Uberhaupt, so daB deren<br />

Lösung und WegfUhrung während der späteren Metamorphose nicht<br />

ausgeschlossen werden kann. Aus diesen Bedenken heraus und mangels<br />

Spurenelementanalysen 5011 hier von einer Zuordnung der Urgranite<br />

von Gussarvshyttan zum I-Typ abgesehen werden .<br />

Aus 21 Hauptelementanalysen wurden normative Mineralbestände nach<br />

der MESO-NORM berechnet. Das daraus sich ergebende Feldspat­<br />

Verhältnis wurde im An-AI-0r-Diagramm nach O'CONNOR (1965)<br />

(Abb. 38) ausgewertet.<br />

Der gröBte Teil der Urgranite von Gussarvshyttan liegt im Granit­<br />

Feld des Diagrammes; eine Ausnahme bilden nur die Proben K 31,<br />

K 98, K 104 und K 107, die ins Trondhjemit-Feld fallen, also<br />

tonalitische bzw. quarzdioritische Zusammensetzung haben (HUGHES<br />

1982, BEST 1982). Die Probe K 4 liegt im Granodiorit-Feld. Ein<br />

An<br />

Ab<br />

, ,,<br />

,<br />

I<br />

, ,I<br />

3-- -I· ,, -;--_<br />

, •• -- ........ -.. -.,#'<br />

Or<br />

Abbildung 38. O'CONNOR - Diagramm der Urgranite: Diagramm­<br />

Entwurf nach O'CONNOR (1965). Feldereinteilung:<br />

l = Granodiorit, 2 = Trondhjemit, 3 =<br />

Granit.<br />

erwähnt.<br />

Gekennzeichnete Proben werden im Text<br />

62


Vergleich mit dem STRECKEISEN-DIAGRAMM in Abb. 18 zeigt, daB die<br />

normativ berechneten Proben in ihrem feldspat-Verhältnis leicht<br />

in Richtung auf die Plagioklase verschoben sind. In beiden Diagrammen<br />

ist ein Trend von alkalifeldspat- und quarzreichen sauren<br />

Gesteinen zu plagioklasr~icheren weniger sa uren erkennbar.<br />

Dieser Trend kann in einer magmatischen Differentiation begrundet<br />

liegen; Plagioklase werden bei höheren Temperaturen gebildet als<br />

Alkalifeldspäte.<br />

Eine weitere Möglichkeit zur Beschreibung der Urganite ist das in<br />

Abb. 36 dargestelIte AfM-Diagramm. Beim Vergleich der Oxide der<br />

Alkalien, des Magnesiums und des Gesamteisens als feO·zeigt sich,<br />

daB die Urgranite einem Trend in Richtung auf die basischeren Gesteine<br />

der Grönstens-Urgranit-Serie folgen.<br />

6.6 SKARNE<br />

Die Petrographie und Geochemie der Skarne wird später geschlossen<br />

bei der Diskussion der Gesteine und Erze der Lagerstätte behandelt<br />

werden, weil dort das Hauptskarnvorkommen des<br />

Kartiergebietes liegt.<br />

6.7 JUNGERE VULKANITE<br />

Die Ergebnisse der Hauptelementanalysen von insgesamt 10<br />

Vulkanit-Proben sind in der Tab. 12 zusammengestellt.<br />

Zwischen den drei verschiedenen Vulkaniten des Kartiergebietes<br />

(Tuna-Diabas, Asby-Diabas und Gustafsporphyr) gibt es folgende<br />

signifikante Unterschiede:<br />

Der Asby-Diabas unterscheidet sich vom Tuna-Diabas in erster Linie<br />

durch seine erhöhten TiO z-, PzOs- und Sr-Gehalte, aber auch<br />

durch seine niedrigeren SiO z-, MnO-, MgO- und Rb-Werte.<br />

Im NazO+KzO / SiOz-Diagramm nach COX, BELL & PANKHURST (1979)<br />

(Abb. 39)liegen die Asby- und Tuna-Diabase im Basalt-feld,<br />

letzterer allerdings etwas verschoben in Richtung auf das feld<br />

der basaltischen Andesite. Beim Gustafsporphyr handelt es sich<br />

um ein Gestein mit rhyolithischer Zusammensetzung.<br />

Trägt man die Diabas-Proben ins TiOz-KzO-PzOs-Diagramm nach<br />

PEARCE et al. (1975) in Abb. 40 ein, dann liegen alle Diabase im<br />

feld<br />

.<br />

kontinentaler Basalte. Zu gleichen Ergebnissen kommt man<br />

. bei der Auswertung der chemischen Analysen in der<br />

feO-MgO-Al z 0 nach PEARCE et al. (1977) in Abb. 41.<br />

3-Darstellung<br />

Zur frage der Verwandtschaft zwischen dem Gustafsporphyr und dem<br />

Tuna-Diabas lassen sich aus den vorliegenden chemischen Analysen<br />

keine Ergebnisse gewinnen. Bemerkenswert ist bei dem<br />

63


,<br />

, ,-- ...... "<br />

12 / -,<br />

/<br />

....... l'<br />

/ / -,<br />

/<br />

10<br />

"<br />

/<br />

/ -,<br />

,. ...""'"<br />

/<br />


Abbildung 40. Ti0 2 - KzO - PzOs Diagramm: Trennung von<br />

"ozeanischen" und "nichtozeanischen" Basalten<br />

nach PEARCE et al. (1975). ° = ozeanisch, K =<br />

nichtozeanisch. Probenkennung wie in Abb. 39.<br />

65


Abbildung 41. Trennung von Basalten verschiedener Bildungsräume<br />

im A1 20 3<br />

- FeO·- MgO - Diagramm: Darstellung<br />

nach PEARCE et al. (1977).<br />

Feldereinteilung: I. = Kontinentale Basalte;<br />

II. = Basalte orogener Bereiche; III. =<br />

Basalte ozeanischer Rucken; IV. = Basalte<br />

ozeanischer Insein. Probenkennung wie in<br />

Abb. 39.<br />

66


7.0 UNTERSUCHUNGEN DER GESTEINE HIT HILFE DES<br />

RONTGENDIFFRAKTOHETERS<br />

Am Anfang der Röntgendiffraktometer-Untersuchungen stand die<br />

Frage der Methodik. Da keine Erfahrungen mit dem vorhandenen Gerät<br />

(SlEMENS D 500) voriagen, bestanden die ersten Probleme in<br />

der Entwicklung und im Testen von Probenaufbereitungs- und<br />

Präparationstechniken. Anfänglich erfolgte die Präparation der<br />

Proben mit Vaseline auf einen Glasobjektträger (4.7 x 4.7 mm).<br />

Die Vaseline wird dabei erhitzt und zum 'Schmelzen gebracht. Von<br />

der Probe muOten die Bestandteile > 60 ~m abgetrennt werden. Der<br />

Rest wurde als dUnne Schicht auf die heiOe Vaseline aufgestäubt<br />

und nochmals erhitzt. Diese Methode ist einfach und wenig arbeitsintensiv,<br />

hat aber auch gravierende Nachteile. So erzeugte<br />

die verwandte Vaseline Linien bei Winkeln von 19.355 0 (d=4.582),<br />

21.459 0 (d=4.1374) und 23.843 0 (d=3.7288). Dies hätte eventuell<br />

durch die Verwendung analysenreiner Vaseline ausgeschaltet werden<br />

können. Ein schwerwiegenderes Problem war die Tatsache, daO<br />

dur ch das Aufstäuben der Probe auf den Objektträger die Geometrie<br />

der Anordnung gestört wurde, was eine leichte Verschiebung der<br />

28-Winkel zu höheren MeBwerten zur Folge hatte. Die Erklärung<br />

dafUr zeigt die Abb. 42.<br />

!<br />

--­<br />

------ /<br />

H/ ~<br />

/ -,<br />

/<br />

/ /<br />

I \<br />

I<br />

/<br />

I<br />

/<br />

/<br />

I<br />

I<br />

\<br />

,<br />

\<br />

\ /<br />

Abbildung 42. Strahlengang des Diffraktometers: Signaturen;<br />

M = MeOkreis, D = Detektor, R = Röntgenröhre,<br />

p = Probenhalter mit Probe, 8 = Glanzwinkel,<br />

28 1<br />

= Beugungswinkel fur eine Probe, deren<br />

Oberfläche mit der Probenhalterfläche ubereinstimmt,<br />

28 2 = Beugungswinkel fur eine<br />

aufgestäubte Probe, dicke Linie = Strahlengang<br />

unter definierten MeBbedingungen, gestrichelte<br />

Linie = Verlauf der reflektierten Strahlen fUr<br />

eine aufgestäubte Probe.<br />

67


C__)<br />

Abbildung 43. Probenhalter zur Gesteinsuntersuchung am<br />

Röntgendiffraktometer: 4.7 x 4.7 cm groBe<br />

Plexiglasplatte mit 0.1 mm tiefer Ausfräsung<br />

in der Mitte zur Aufnahme der Probe. MaBstab<br />

1:1.<br />

Daraufhin muBte eine neue Präparationsmethode angewandt werden.<br />

Hierzu wurde aus einer 3 mm dicken Plexiglasplatte von 4.7 x 4.7<br />

mm GröBe im Bestrahlungsbereich eine Vertiefung von 0.1 mm<br />

herausgefräst (Abb. 43) . . In diese Vertiefung presst man die<br />

Probe ein und zieht sie bis auf Oberflächenniveau ab. Wichtig<br />

ist hierbei, daB die Proben extrem fein gemahlen werden. Durch<br />

diese Art der Präparation bleibt die Geometrie der Anordnung erhalten<br />

und Eichungen mit Quarzpulver ergaben eine nahezu vollständige<br />

Ubereinstimmung der MeBwerte mit der ASTM-Kartei. Diese<br />

Methode erfordert groBe Sorgfalt bei der Herstellung der<br />

MeBpräparate; eine Vertiefung der Ausfräsung im Probenhalter auf<br />

beispielsweise 0.2 mm wurde eventuell eine Erleichterung darstellen.<br />

Als Strahlungsquelle dient eine Röntgenröhre mit Cu-Anode<br />

(Lambda=1.506); die Betriebsbedingungen sind 25 mA / 30 kV. Die<br />

Verwendung eines Ni-Filters brachte eine deutliche Verbesserung<br />

der Auflösung, ebenso wie die Kombination verschiedener Blenden.<br />

Fur die durchzufuhrenden Untersuchungen erwiesen sich die Blendenkombinationen<br />

1 0-10-0.30-0.15 0 und 10-10-10-0.05 0<br />

als am<br />

brauchbarsten. Gemessen wurde mit kontinuierlichem Step-sean bei<br />

Schrittweiten von 0.01 Grad und MeBzeiten von l Sekunde pro<br />

Schritt. Kleinere Schrittweiten und längere MeBzeiten sind nur<br />

fUr Präzisionsmessungen an monomineralischen Präparaten sinnvoll;<br />

zur Bestimmung der Gitterabstandswerte der Granate aus den Skarn­<br />

Proben reichten schon die Standardmessbedingungen aus. Die Berechnung<br />

der d-Werte erfolgte Uber den angeschlossenen MeB- und<br />

Regelcomputer der Firma DEC. Folgende Berechnungsparameter erwiesen<br />

sich als am geeignetsten: PKW: 0.08, THRl : 0.7, BKR :<br />

1.5, THR2 : 1.5 .<br />

Fur die vorliegende Arbeit lieB sich das Röntgendiffraktometer<br />

nur bedingt einsetzen. Es zeigte sich schon frUhzeitig, daB es<br />

bei Proben mit mehr als 4-5 Mineralphasen zu einer Uberlagerung<br />

der Linien der verschiedenen Gemengteile kommen kann. AuBerdem<br />

68


wird in solchen Fällen die Intensität der einzelnen Linien sehr<br />

stark herabgesetzt, was die Auflösung verringert und die Berechnung<br />

der d-Werte erschwert. Phasen mit Gehalten unter 5 % sind<br />

m.E. nicht mehr sicher anzusprechen, da die relativen Intensitäten<br />

der Linien solcher, in untergeordneten Gehalten vorhandener<br />

Minerale so gering werden, 'daB die Signale nicht mehr vom Untergrund<br />

der Messung getrennt und aufgelöst werden können. Ein<br />

weiteres Problem ist auch hier die Linien-Oberlagerung.<br />

In den Granatskarnen lieBen sich Granat und Pyroxene immer,<br />

Epidot, Quarz, Kalzit und Scheelit dagegen nicht in allen Fällen<br />

eindeutig bestimmen. Der Scheelit stellt insofern eine Ausnahme<br />

von der Regel (Gehalte < 5 % nicht bestimmbar) dar, weilseine<br />

stärksten Linien dort liegen, wo sie nicht von anderen Linien<br />

uberlagert werden. Dadurch ist Scheelit auch in geringeren Gehalten<br />

im Diffraktogramm noch erkennbar.<br />

Zusammenfassend kann man zur Anwendbarkeit des<br />

Röntgendiffraktometers in der verfugbaren Ausstattung bei der<br />

Untersuchung kristalliner Gesteine sagen, daB es sich hierbei um<br />

eine Methode handelt, die einen schnellen Oberblick uber den Bestand<br />

an Hauptgemengteilen vermittelt. Das Hauptverwendungsgebiet<br />

liegt m.E. dort, wo der Mikroskopie Grenzen gesetzt sind,<br />

beispielsweise bei der Bearbeitung sehr feinkörniger Matrixen,<br />

oder bei der Untersuchung von Gemengteilen, die auf Grund ihrer<br />

Kristallographie nur schwer bestimmbar sind, wie opake Erze,<br />

isotrope Granate oder Minerale mit stark anomalen<br />

Interferenzfarben wie Vesuvian. Ein weiterer Anwendungsbereich<br />

ist die Bestimmung von Mischkristallen, bei denen die Ergebnisse<br />

aus Messung der Auslöschungsschiefe (Plagioklase) oder<br />

Spaltwinkel (Amphibole, Pyroxene) durch die Kenntnis der d-Werte<br />

untermauert und präzisiert werden können.<br />

69


8.0 LAGERSTÄTTEN DES ARBEITSGEBIETES<br />

8.1 BESCHREIBUNG DER WICHTIGSTEN VORKOHHENDEN ERZHINERALE<br />

Im Bereich des Arbeitsgebietes stellt Scheelit (CaW0 4<br />

) das<br />

Haupterzmineral dar. Neben der Scheelitvererzung ist nur vereinzeit<br />

eine unbedeutende Mineralisation mit Fe-Erzen wie Magnetit,<br />

Pyrit, Hämatit und Magnetkies sowie mit sulphidischen Cu-Erzen<br />

wie Chalkopyrit in leptiten und Amphiboliten zu beobachten.<br />

Scheelit (CaW0 4<br />

) ist, nach Wolframit «Fe,Mn)W0 4<br />

) , fUr die wirtschaftliche<br />

Nutzung von Wolframerzen das wichtigste Mineral. Es<br />

bildet mit Powellit (CaMo0 4 ) die tetragonal-dipyramidale bzw.<br />

tetragonale Scheelit-Reihe (Abb. 44).<br />

MINERAL-<br />

CHEMISCHE<br />

NAME ZUSAMMENSET ZUNCi SYMMETRlE FARBE HÄRTE<br />

welt.lelblich<br />

SCHEELIT C.WO" tetr. -dipyr. braun. ,rau 4.5 ­ 5<br />

WOLFRAMPOWE LLIT Ca.MoO .. , W -haltil tetr. -dipyr. 1J11Zl.1ich -le1b 3 - ..<br />

SEYRlCiIT Ca (W,Mo) 0 .. tetral°nal ,oldcelb<br />

CUPROSCHEELIT (Cu.Ca) WO.. tetr . -dipyr. piatad.qrGn 4.5 - 5<br />

CUPROTUNCiSTIT CuWO.. t.h. -dipyr.<br />

REn", T FeWO.. t.tral°nal acinrarabr.un 4<br />

STOLZIT PbWO.. tetr. -dipyr. rotbraun 2,5 - 3<br />

CHlLLACiIT Pb (W.Mo) 0 .. tetralOD&l atrob,e1b 3,5<br />

Abbildung 44. Minerale der Scheelit-Reihe: nach WIENDl<br />

(1968) .<br />

Scheelit erhielt seinen Namen nach dem pommerschen Chemiker Karl<br />

Wilhelm Scheele (1742-1786), der als erster die Wolframsäure in<br />

diesem Mineral entdeckte.<br />

Die Elementarzelle des Scheelits besteht aus einem<br />

innenzentrierten Prisma. Habitusgebend sind die Flächen (101)<br />

und (111), wobei die Fläche (101) eine Streifung aufweisen kann.<br />

Durchwachsungszwillinge sind verbreitet zu finden. Idiomorphe<br />

Kristalle kommen selten vor, meistens tritt Scheelit in Form von<br />

unregelmäBigen Einsprenglingen oder ·derben xenomorphen Aggregaten<br />

70


auf. Pseudomorphosen von Scheelit nach Wolframit sind häufig, da<br />

Wolframit in der Regel älter ist als der Scheelit und von diesem<br />

oft verdrängt wird (DANA 1951). Scheelit ist selten farblos , gewöhnlich<br />

ist er grau, grunlichgelb bis braun. Er zeigt fett- bis<br />

Diamantglanz, die Ritzhärte schwankt zwischen 4.5 und 5 und der<br />

Bruch ist uneben. Die Dichte ist abhängig vom Ho-Gehalt, fast<br />

reiner Scheelit hat eine Dichte von uber 6 g/cm 3 , Scheelit mit<br />

8.23 Gew.-% Ho0 3<br />

von 5.88 g/c~ , während Seyrigit mit 24 Gew.-~<br />

Ho0 3<br />

nur eine Dichte von 5.484 g/c~ aufweist (DANA 1951). Bei<br />

Einwirkung von Kathodenstrahlen leuchtet Scheelit gewöhnlich mit<br />

starker blauer farbe, bei Bestrahlung mit kurzwelligem UV-Licht<br />

(2536 A) bläulichweiG.<br />

formelreiner Scheelit setzt sich aus 19.47 ~ CaO und 80.53 ~ W0 3<br />

zusammen. Ho1ybdän kann Wolfram substituieren, es besteht eine<br />

isomorphe Serie in Richtung Powellit (CaHo0 ) . 4<br />

Die isomorphe<br />

Beimischung reicht bis zu 10% Ho0 3<br />

, bei höheren Gehalten bis zu<br />

einem Ho:W-Verhältnis von 1:1.38 wird das Hineral als<br />

Holybdoscheelit oder Seyrigit bezeichnet. Beimengungen von uber<br />

3-4 % sind allerdings selten. Bekannt ist auch eine<br />

kupferhaltige Abart, Cuproscheelit mit bis zu 7 ~ CuO. Geringe<br />

Hengen von Elementen der Seltenen Erden (hauptsächlich der Cer­<br />

Gruppe) können ebenfalls eingebaut werden (BETECHTIN 1977).<br />

Die Fluoreszenzeigenschaften des Scheelits sind bereits erwähnt<br />

worden. Sie dienen nicht nur bei der Scheelit-Prospektion als<br />

gutes Hilfsmittel, sondern erlauben auch Aussagen uber die<br />

Reinheit des Scheelits, da die fluoreszenzfarbe abhängig ist in<br />

erster Linie vom Ho-Gehalt (GREENWOOD 1943, ZESCHKE 1964, WIENOL<br />

1968) Nach ZESCKKE (1964, zit. in WIENOL 1968) . besteht folgende<br />

Beziehung zwischen der fluoreszenzfarbe und dem Mo0 3-Gehalt<br />

:<br />

0.0 0.5 Gew.-~ Mo0 bläulichweiG<br />

3<br />

0.5 0.9 weiG<br />

0.9 1.8 gelblichweiG<br />

1.8 2.3 gelbweiG<br />

2.3 2.8 weiO, gelblich<br />

2.8 - 3.2 =<br />

gelblich<br />

> 3.2 gelb<br />

=<br />

GREENWOOD (1943) konnte diese Tatsache ebenfalls nachweisen und<br />

fand auOerdem heraus, daG eine, wenn auch nicht so signifikante,<br />

Abhängibkeit zwischen der Fluoreszenzfarbe und dem Hn-Gehalt besteht.<br />

Scheelit ist im Dunnschliff relativ 1eicht zu erkennen. Im normalen<br />

Durchlicht ist er in der Regel farblos bis mittelgrau, läOt<br />

sich aber auch von den ubrigen Hinerale sehr gut dur ch sein<br />

Chagrain unterscheiden. Die Abgrenzung zu den im Durchlicht<br />

ebenfalls farblosen Granaten ist schwierig, doch hat der Scheelit<br />

ein höheres Relief.<br />

Im polarisierten Licht ist die Unterscheidung von anderen<br />

Minerale nicht schwer. Das Oberflächenchagrain, eines der Haupterkennungskriterien,<br />

wird hierbei besonders betont. Die<br />

Interferenzfarben des Scheelits variieren zwischen mittelgrau und<br />

71


aun (erster Ordnung)(Abb. 45). Abhängigkeiten zwischen<br />

Interferenzfarben, Fluoreszenzverhalten und chemischer Zusammensetzung<br />

1ie8en sich a11erdings aus den vorhandenen Proben nicht<br />

feststellen. Ein weiteres Erkennungsmerkmal des Scheelits ist<br />

sein undulöses Auslöschen bei Drehen des Präparates. Hierbei<br />

fie1 auf, da8 graufarbene Kristalle wogenartiges Auslöschen von<br />

einer Kristallseite zur anderen zeigten, während braune Scheelite<br />

eine Tendenz zu partiellem Auslöschen innerhalb des Minerals aufweisen.<br />

Dieses Indiz fur ausgeprägten Subkornbau ist in Abb. 45<br />

deutlich zu erkennen.<br />

Sch<br />

Gr<br />

die unterschiedlichen Interferenzfarben. Sch<br />

= Scheelit, Gr = Granat, Q = Quarz. Aufnahme<br />

mit (+) Nicols; Vergrö8erung : 269:1.<br />

Abbildung 45. Aufnahme eines Scheelits: Probe 14/86,<br />

Scheelite in Skarnen aus dem Scheelit­<br />

Vorkommen von Gussarvshyttan. Auffällig sind<br />

Die Fe~tlegung des optischen Charakters ist schwierig; durch<br />

mehrere Bestimmungen wurde Scheelit als optisch einachsig, positiv,<br />

erkannt. Die Korngrö8en der Scheelitkristalle sind sehr unterschiedlich.<br />

Sie schwanken zwischen 0.05 und 10 mm. Uber die<br />

Geochemie des Scheelits im allgemeinen ist bereits oben kurz gesprochen<br />

worden. Die dort erwähnte Substitution von Wdurch Mo<br />

lie8 sich bei Untersuchungen von Scheelit-Proben aus der Lagerstätte<br />

von Gussarvshyttan mittels eines<br />

Rasterelektronenmikroskops mit angeschlossenem EDX-System deutlich<br />

nachweisen. Da das EOX-System bis jetzt nur qualitativ bis<br />

halbquantitativ arbeitet, sind Aussagen uber die prozentuale Zusammensetzung<br />

des Scheelits nicht möglich. Es ist nur deutlich<br />

72


, "( , l '_' , ' ~ II. .IJ , I I I~ 'I l 1 111. ' " '-' :... L\. ." L 'o', ', I II .. · • I ., '~: ,; ; I. " ,.1 ,<br />

.:1 I ' Ild Jl'1 L LrLd i I 1-:'. • L11.. iI .~ J ; . ;: t II" 1.1 I ; ~, I : l ,. , ", '. l i, ,I j<br />

PROBE 6/05 PROBE 2162<br />

Abbildung 46. Elementspektrum zweier Scheelit-Kristalle:<br />

Proben aus dem Scheelit-Vorkommen von<br />

Gussarvshyttan. Abzissee: Energie in EV;<br />

Ordinate: gemessene Intensität.<br />

zu erkennen, daB, je ausgeprägter der L-Peak des Molybdäns im<br />

Elementspektrum ist, desto niedriger sind der L~- und der M-Peak<br />

des Wolframs (Abb. 46).<br />

Die einzige Möglichkeit, Aussagen Uber den Mo-Gehalt machen zu<br />

können, war die Untersuchung der Proben im ultravioletten Licht<br />

(2536Ä). Hierbei traten in erster Linie weiBe bis gelbliche<br />

Fluoreszenzfarben auf, so daB davon ausgegangen werden kann, daB<br />

der Mo0 3-Gehalt<br />

der Scheelite von Gussarvshyttan 3 ~ nicht Uberschreitet.<br />

Während der Untersuchung der Proben mit dem<br />

EDX-System zeigte sich ein zweiter Trend se hr deutlich. Bei Mo­<br />

73


armen bis -freien Proben ist vereinzeIt ein Se-L~-Peak erkennbar,<br />

der mit zunehmendem Mo-Gehalt kleiner wird und verschwindet. Aus<br />

Röntgenverteilungsbildern ist eindeutig eine statistische Verteilung<br />

des Mo und Se im Kristall nachweisbar. Das Auftreten von Se<br />

ist nicht an andere Elemente gebunden.<br />

8.2 SCHEELIT-VERERZUNG BEl GUSSARVSHYTTAN<br />

Bevor im Sommer 1979 erste Scheelit-fUhrende Blöcke bei<br />

Gussarvshyttan gefunden wurden, war nur eine W-Anomalie aus<br />

geochemischen Untersuchungen von Moränenmaterial westlich des<br />

Gussarvshyttesjön bekannt. Daraufhin wurde das Gebiet systematisch<br />

beprobt und später im Bereich der vermuteten Lagerstätte<br />

17 Bohrungen niedergebracht. Um möglichst viele Ergebnisse Uber<br />

den Erzkörper zu erhalten, wurden die Bohrungen mit Winkeln zwischen<br />

30 0 und 60 0 nach Norden niedergebracht.<br />

Nach Kartierung der Bohrkerne und Zusammenstellung aller Ergebnisse<br />

zeigte sich, daB drei voneinander unabhängige Erzkörper<br />

existieren; sie streichen mit ungefähr 80 0 und haben eine maximale<br />

Längserstreckung von 80-100 m. Der sUdlichste Erzkörper ist<br />

ca. 10 m breit und reicht bis gut 60 m unter die Oberfläche.<br />

Nach N folgt die mächtigste Erzzone, mit einer Ausstrichbreite<br />

von ca. 25 m. In der Tiefe dUnnt der Erzkörper aus, bei 110 m<br />

unter Geländeoberkante ist er nur noch 8-10 m breit. Wie tief er<br />

noch unter 110 m herunterreicht, ist nicht bekannt. Das nördlichste<br />

der drei Vorkommen steht oberflächlich nicht an, es ist<br />

nur erbohrt worden. Die Vererzung ist max. 5 m breit und es liegen<br />

keine Erkenntnisse Uber den weiteren Verlauf in der Tiefe<br />

vor.<br />

8.2.1 Geologie der Lagerstätte<br />

Zur Geologie der Lagerstätte liegt eine geologische Karte im MaBstab<br />

1:1000 als Anlage 5 vor. Sie ist das Ergebnis der Auswertung<br />

von 17 Bohrungen, einer magnetischen Detailaufnahme sowie<br />

einer groBen Zahl von Rammsondierungen, die von der firma LKAB<br />

PROSPEKTERING AB in diesem Bereich durchgefuhrt worden sind .<br />

Die Lagerstätte liegt im Grenzbereich zwischen der Grönstens­<br />

Urgranit-Serie im Norden und Leptiten im SUden. Bei den Urgraniten<br />

handelt es sich um Granite des Typs I mit ausgeprägter<br />

Gneisstruktur, deren Petrographie und Geochemie bereits in den<br />

Kapiteln 5.2.2.2 und 6.5 behandelt worden ist. Da sie nicht direkt<br />

im Bereich der Lagerstätte oberflächlich anstehen und auch<br />

von keiner Bohrung angefahren werden, soll hier nicht weiter auf<br />

die Urgranite eingegangen werden.<br />

Die dominierenden Gesteine im Bereich der Lagerstätte sind die<br />

Leptite. Es handelt sich hier um hellgraue bis -rote, teilweise<br />

74


iotitreiche Gneise mit se hr hohem Quarz-Anteil. Sie werden<br />

durchschlagen von dunklen Amphiboliten, mit denen sie sehr stark<br />

verfaltet sind. Die Mächtigkeit dieser Amphibolite schwankt zwischen<br />

einigen mm und max. 5 m. Db diese Gesteine Teile der<br />

Metabasit-Leptit-Serie sind, oder ob es sich um synorogene umgewandelte<br />

ehemalige Diabase handelt, läGt sich an Hand der<br />

Bohrkerne nicht sicher entscheiden.<br />

Die Vererzung mit Scheelit ist auf die Skarne beschränkt. Ihre<br />

petrographischen Zusammensetzungen schwanken stark, die<br />

Hauptgemengteile sind Granat, Pyroxen, Quarz und Epidot. Die Abgrenzung<br />

zu den Karbonaten, aus denen sie durch Ca-Mg­<br />

Metasomatose entstanden sind, ist teilweise schwierig. Auf der<br />

einen Seite findet man verbreitet flieGende Obergänge zwischen<br />

beiden Gesteinen, andererseits treten auch sehr scharfe Grenzen<br />

auf. Dies mag abhängig sein von den p-T-Bedingungen während der<br />

Verskarnung sowie von der Beschaffenheit der zugefUhrten Lösungen.<br />

Bei den nichtvererzten Karbonaten handelt es sich um<br />

hellgraue bis -rote Marmore von unterschiedlicher Reinheit. Die<br />

Vererzung als solche ist se hr unregelmäGig und nicht an eine spezielle<br />

petrographische Zusammensetzung gebunden, doch sind<br />

granatreiche Skarne sehr oft höher vererzt als granatarme<br />

Variationen (GrUnskarne).<br />

Nördlich und sudlich der Lagerstätte wurden von elnlgen Bohrungen<br />

nichtmetamorphe Gänge von Tuna-Diabas und Gustafsporphyr<br />

durchteuft. Vereinzeit wechselt der ansonsten hellrote<br />

Gustafsporphyr seine Farbe in Richtung Grun und es scheinen sich<br />

Obergänge zum Tuna-Diabas anzudeuten. Inwieweit genetische Zusammenhänge<br />

zwischen beiden Gesteinen bestehen, ist makroskopisch<br />

nicht sicher zu sagen. Da diese Vulkanite als postorogene Gesteine<br />

kaum als "Erzbringer" in Frage kommen, 5011 hier auf die<br />

Frage genetischer Zusammenhänge nicht weiter eingegangen werden.<br />

In den Bohrungen wurden an mehreren Stellen Pegmatite angetroffen.<br />

Ihre Mächtigkeiten schwanken zwischen einigen dm und max.<br />

6 m. Es handelt sich hierbei durchweg um sehr grobkörnige,<br />

hellrote bis graue feldspatreiche Gesteine, die keinerlei Anzeichen<br />

einer metamorphen Beanspruchung zeigen. Diese Tatsache und<br />

die Ähnlichkeit mit in der Literatur (KULLING &HJELQUIST, 1948;<br />

HJELMQUIST, 1966) beschriebenen Pegmatiten gibt zu der Vermutung<br />

AnlaG, daG diese Pegmatite Bildungen des spätorogenen sog. "Yngre<br />

Granites" darstellen. Die nächsten Aufschlusse dieses<br />

nichtmetamorphen Granites liegen zwar ca.15 km entfernt, doch besteht<br />

die Möglichkeit, daG dieser Granit im tieferen Untergrund<br />

des Kartiergebietes auch zu finden ist.<br />

Mit Ausnahme der nichtmetamorphen Vulkanite und Pegmatite sind<br />

alle Gesteine intensiv gefaltet mit steil nach SW einfallenden<br />

B-Achsen. Die Lagerstätte wird von einer ungefähr W-Estreichenden<br />

Störungszone durchzogen, in der die Gesteine teilweise<br />

brecciiert, vereinzeit aber auch mylonitisiert worden sind.<br />

Die Brecciierung ist im allgemeinen durch Quarz verheilt, die<br />

mylonitisierten Bereiche dagegen nicht. Aus diesem Grund liegt<br />

die Vermut ung nahe, daG es sich zumindest um zwei verschiedene<br />

75


tektonische Ereignisse handelt, wobei die verheilte Brecciierung<br />

älter ist.<br />

Im Bereich der Lagerstätte ' läOt sich folgende stratigraphische<br />

Abfolge feststellen :<br />

Tuna-Diabas, Gustafsporphyr<br />

Skarne<br />

Pegmatite<br />

Urgranit<br />

Karbonate<br />

Amphibolite<br />

Leptite<br />

8.2.2 Gesteinsbeschreibung, Petrographie und Geochemie<br />

8.2.2.1 leptite<br />

Die Leptite aus der Lagerstätte unterscheiden sich kaum in ihrer<br />

Petrographie von den in Kap. 5.1.1.2 beschriebenen Gesteinen.<br />

Die beobachteten Mineralbestände sind Abb. 11 zu entnehmen.<br />

Diese Leptite sind hauptsächlich den Leptit-Typen I und II zuzuordnen.<br />

Auffällig ist das Vorhandensein von Granat in drei DUnnschliffen.<br />

Die Granate sind immer gröber als die Ubrigen Gemengteile und<br />

hypidiomorph ausgebildet. Teilweise umwachsen sie bereits vorhandene<br />

Quarze. Zusammen mit den Granaten treten oft fe-arme,<br />

schwach gefärbte Epidote sowie Klinozoisite auf. Eine Deutungsmöglichkeit<br />

fUr die Granatbildung ist das Entstehen von Granat<br />

als folge der Verskarnung benachbarter Karbonatkörper, doch ist<br />

auch eine Granatbildung während der Metamorphose möglich.<br />

8.2.2.2 A.phibolite<br />

Amphibolite sind als schmale, im allgemeinen Streichen gestreckte<br />

Linsen im Bereich der Lagerstätte zu finden. Ihre Mächtigkeit<br />

Ubersteigt 10 m nicht. Es handelt sich um feinkörnige Gesteine,<br />

die intensiv mit den Leptiten verfaltet sind. Aus dieser Tatsache<br />

heraus und aus Vergleichen der geochemischen Zusammensetzungen<br />

wird dieses Gestein den Metabasiten der<br />

Leptit-Metabasit-Serie zugeordnet.<br />

76


8.2.2.3 Karbonate<br />

Bei den Karbonaten handelt es sich um Kalke mit MgO-Gehalten<br />

unter 2 %. Der Gehalt an ande ren Elementoxiden ist stark abhängig<br />

vom Grad der Verskarnung, ein gewisser SiOz-Anteil scheint<br />

aber auch schon in "frischen" Proben ohne erkennbare<br />

Verskarnungserscheinungen vorhanden zu sein. Es fällt auf, daB<br />

der Ubergangsbereich zwischen annäherend vollständig verskarnten<br />

Partien und nicht umgewandelten Karbonaten nur se hr schmal ist<br />

und schätzungsweise im dm-Bereich liegt.<br />

8.2.2.4 Skarne<br />

Zunächst 5011 hier auf die Petrographie und weniger auf die<br />

Geochemie eingegangen werden, sowie auf die möglichen Bedingungen,<br />

die zur Skarnbildung fUhren.<br />

Als Skarne werden hier solche Gesteine angesehen, die<br />

makroskopisch keine gröBeren Mengen Karbonate mehr erkennen lassen.<br />

Dies ist Vorbedingung, um Aussagen Uber die reale<br />

petrographische und geochemische Zusammensetzung der Skarne machen<br />

zu können. Zwischenstadien der Umbildung wUrden dies Bild<br />

verfälschen.<br />

Wie bereits kurz erwähnt, kann man zwischen vier verschiedenen<br />

Skarnen unterscheiden. Die ungefähre Zusammensetzung an den drei<br />

hauptsächlich vorkommenden Skarnmineralen Granat, Pyroxen und<br />

Epidot-Klinozoisit ist dem Dreiecksdiagramm der Abb. 47 zu entnehmen.<br />

Die abgeschätzten Anteile an Haupt- und<br />

Ep<br />

Gr<br />

Abbildung 47. Skarn-Typen: Im Dreieck Granat-Epidot-Pyroxen<br />

sind schematisch die Bereiche eingegrenzt, in<br />

denen nach der petrographischen Auswertung der<br />

DUnnschliffe (Anteile an Haupt- und<br />

Nebengemengteilen und an Akzessorien abgeschätzt)<br />

die verschiedenen Skarne des Arbeitsgebietes<br />

liegen. I - IV = Skarn-Typen (vergl.<br />

S. 40).<br />

Di<br />

77


L.<br />

Gr ­Px Q Ep Klz Sch C. Cl Am T1 Op<br />

'" "'*<br />

-<br />

*<br />

K 38<br />

*** *** *<br />

13/51<br />

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*<br />

lO/53<br />

*** * *** * "'*<br />

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6/ 9<br />

*** *** ** * ** * * *<br />

6/13<br />

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6/45<br />

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2/46<br />

*** *** * *<br />

*** * * *<br />

*** * * ***<br />

­<br />

"'*<br />

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14/50 *­ ­<br />

­<br />

15/57<br />

6/75<br />

-<br />

5/64<br />

* *** *** * *­<br />

** *** * *<br />

2/77<br />

*** *** *- * ** * * * *<br />

-<br />

2/82<br />

*** * *** * ** * * *<br />

III.<br />

-<br />

6/12<br />

*** *** *** *<br />

­ ­<br />

*'"<br />

'"<br />

15/58<br />

5/63<br />

*** ** *** *** *<br />

-<br />

***<br />

2/71<br />

'"<br />

­<br />

*** *** *** ** * * *<br />

5/69<br />

*** *** ** *­ "'''' * *** * * **<br />

-* -<br />

5/81<br />

*** *** *** "'''' * * ***<br />

- ­<br />

­<br />

K 38<br />

*** *** * -* * '" ***<br />

*** *** *** *** *<br />

­*<br />

5/72<br />

-* *** ** *** "'* '" ***<br />

14/79<br />

*** *** * '" *** *<br />

lY.:.<br />

6/ 1<br />

*** *** *** **<br />

­<br />

* ** ** *<br />

6/ 2<br />

*** *** *** ** '"<br />

6/ 3<br />

*** *** ** * * *** **<br />

6/ 5<br />

*** *** *** * * ** ** *<br />

6/42<br />

*** *** *** * "'* * *<br />

1/43<br />

*** *** *<br />

10/47<br />

*** *** *** ** ** * *<br />

6/48<br />

*** *** **<br />

­ -<br />

** *** **<br />

14/49<br />

*** *** * ** *'" * '" *<br />

lO/52<br />

*** *** *** '" '"<br />

lO/54<br />

*** *** * * '" * *'" *<br />

lO/55<br />

-* *** *** *<br />

'" '"<br />

lO/56<br />

*** *** ** "'* * "'* *<br />

6/65<br />

*** *** * * ** * *<br />

6/66<br />

*** *** *** * ** ** **<br />

6/67<br />

*** *** *** '"<br />

­- *** '"<br />

10/68<br />

*** *** *** * *<br />

10/70<br />

'"<br />

*** ***<br />

-<br />

* '" '" *<br />

6/73<br />

*** *** '" ***<br />

*** *** '" ** *** '"<br />

**<br />

1/76<br />

*** *** ** * '" * ***<br />

10/74 ­<br />

14/78<br />

*** *** "'­ ** '" ** *** '"<br />

14/80<br />

*** *** *** * "'* *** *<br />

Abbildung 48. Mineralbestände der Skarne: Abgeschätzte<br />

Modalbestände der Skarn-Proben aus der<br />

Scheelit-Lagerstätte von Gussarvshyttan.<br />

Signaturen: siehe S. 21. Probenbezeichnungen:<br />

Bohrungsnummer/Probennummer. I - IV = Skarn­<br />

Typen (verql. S. 40).<br />

Nebengemengteilen sowie an Akzessorien in den untersuchten<br />

Skarnproben sind in der Abb. 48 zusammengefaBt. Das Vor handensein<br />

solch verschiedener Gesteine mag entweder auf unterschiedliche<br />

Gehalte an Mg, Fe und Al im Edukt zuruckzufuhren sein, oder<br />

78,


II<br />

I<br />

Abbildung 49. Aufnahme zonierter Granate: Skarnprobe<br />

10/101, Scheelit-Vorkommen von Gussarvshyttan.<br />

SprUnge im Granat mit Kalzit und Quarz verheilt.<br />

Bild I mit (+) Nicol s , Bild II mit (II)<br />

Nicols; Vergrö8erung : 43.1:1.<br />

auf Variationen dieser Elemente in den zugefUhrten, die<br />

Verskarnung bewirkenden Lösungen.<br />

Auf das GefUge der Skarne wurde bereits im Kap. 5.3 kurz eingegangen<br />

, so da8 die Ergebnisse hier nur kurz zusammengefa8t werden<br />

sollen: holokristallines, dichtes, granoblastisches Gefuge<br />

mit xenomorphen Komponenten se hr unterschiedlicher Korngrö8e. Im<br />

folgenden werden die wichtigsten Gemengteile kurz beschrieben<br />

werden.<br />

Granat: Die Granate sind hauptsächlich als derbe, dichte,<br />

xenomorphe Aggregate zu finden. Nur aus wenigen Proben lassen<br />

sich gr08e idiomorphe und zonierte Kristalle beschreiben (Abb.<br />

49). Die Korngrö8en der Granate variieren in weiten Grenzen, und<br />

zwar zwischen 0.05 und l mm. Die Kristalle werden se hr häufig<br />

durchzogen von mit Kalzit verfullten Spalten und Rissen. Hierbei<br />

handelt es sich nicht um Produkte der Granatumwandlung, sondern<br />

vielmehr um sekundäre VerfUllungen durch kalzitische Lösungen.<br />

Die Zusammensetzung der Granate wurde mit dem<br />

Rasterelektronenmikroskop und angeschlossenem EDX-System, sowie<br />

durch Untersuchungen mit dem Röntgendiffraktometer bestimmt. Aus<br />

den ermittelten d-Werten lie8 sich eine Gitterkonstante a = 11.94<br />

errechnen. Als spezifisches Gewicht der Granate wurde 3.65 g/cm 3<br />

ermittelt. Es handelt sich um Grossular mit einer<br />

Andraditkomponente. Die genaue Zusammensetzung ist Gross. 52-67 ,<br />

Andr· 27 _ 41' Alm. 6 •<br />

79


Px<br />

Gr<br />

Ep<br />

Q<br />

Abbildung SO. Aufnahrne zonierter Epidote: Skarnprobe K 38,<br />

Hällsjö-Gruva. Ep = Epidot, Gr = Granat, Q =<br />

Quarz, Sch = Scheelit, Px = Pyroxen. Aufnahme<br />

mit (+) Nicols; Vergrö8erung : 43.1:1.<br />

Pyroxen: Pyroxene sind in den Skarnen von Gussarvshyttan ausnahmslos<br />

xenomorph. Besonders in Schliffen, die hauptsächlich<br />

aus Pyroxen bestehen, ist ihre Gleichkörnigkeit auffällig.<br />

Solche Gesteine stellen auch die feinkörnigsten Skarne dar.<br />

Durch Vermessung der Auslöschungsschiefe wurden die Pyroxene als<br />

Diopsid-Hedenbergit bestimrnt. Umwandlungserscheinungen sind selten,<br />

vereinzeIt findet man randIich sehr schmaIe Chloritsäume.<br />

Epidot-Reihe: Epidot fällt durch seine anomalen<br />

Interferenzfarben, seinen Pleochroismus und seinen Zonarbau auf<br />

(Abb. SO). Er ist in den Schliffen deutlich häufiger zu finden<br />

als der farblose Klinozoisit. Umwandlungserscheinungen sind<br />

nicht feststellbar. Die Gehalte an Epidot liegen in den meisten<br />

Fällen unter denen von Granat und Pyroxen und dUrften 20 ~ kaum<br />

Uberschreiten.<br />

Quarz: Quarz findet man in fast jeder Probe. Er ist immer<br />

xenomorph und von stark schwankender KorngröOe. Es scheint zwei<br />

Quarz-Generationen zu geben. Die erste Generation ist bereits in<br />

den Edukten vorhanden gewesen und möglicherweise durch<br />

Sammelkristallisation noch gewachsen. Diese Quarze werden von<br />

den späten Mineralbildungen, besonders von Granaten, umwachsen.<br />

Die zweite Generation .i s t grobkörniger als die erste. Sie<br />

brecciiert das Gestein; die Bildung ist sicherlich postmetamorph<br />

und auf tektonische Bewegungen zurGckzufUhren.<br />

80


Gr<br />

Sch<br />

Abbildung 51. Scheelite in Granat-Skarn: Probe 6/74,<br />

Scheelit-Vorkommen von Gussarvshyttan.<br />

Scheelite mit unterschiedlichen Interferenz­<br />

farben.Sch = Scheelit, Gr = Granat, Q = Quarz<br />

Px = Pyroxen. Aufnahme mit (+) Nieois; Ver­<br />

grö8erung : 43.1:1.<br />

Kalzit: Nicht verskarnte Reste der Kalke (Kalzit I. Gen.) sind<br />

nur sehr selten noch zu finden. Die vorhandenen Kalzite (Kalzit<br />

II. Gen.) sind als spät- bis postmetsomatische Bildungen anzusehen.<br />

Ob diese sekundäre Kalzitbildung auf durch die Verskarnung<br />

mobilisierte Ca-lanen oder auf späte sekundäre Zufuhrung von<br />

CaC0 3-reichen<br />

Lösungen zuruckzufuhren ist, war nicht feststellbar.<br />

Scheelit: Scheelit ist immer xenomorph und kommt sowohl in Form<br />

von Spaltenfullungen als auch als selbstständige, bis zu 10 mm<br />

gro8e Einzelkristalle vor. Auffällig sind seine hellgrauen bis<br />

-braunen Interferenzfarben (Abb. 51) sein sehr hohes Relief und<br />

ausgeprägtes Chagrain. Eine detailliertere Beschreibung von<br />

Scheelit ist in Kap. 8.1 zu finden.<br />

Es scheint zwei verschiedene Generationen von Scheelit zu geben.<br />

Die ältere ist sehr feinkörnig, nur vereinzeit zu finden und<br />

meistens von Granat umwachsen (Abb. 52). Die zweite Generation<br />

macht den Hauptteil der Vererzung aus. Sie hat sehr stark<br />

schwankende Korngrö8en und scheint als eines der letzten Minerale<br />

gebildet worden zu sein. Diese Kristalle sind meistens in<br />

Zwickeln zwischen den anderen Mineralen zu finden.<br />

81


Sch<br />

K<br />

Abbi1dung 52. Aufnahme von Schee1it in Granaten: Skarnprobe<br />

14/86, Scheelit-Vorkommen von Gussarvshyttan.<br />

Schee1itkrista11e (Sch) von xenomorphen<br />

Granaten (Gr) umwachsen. K = Ka1zit Aufnahme<br />

mit (+) Nicols; VergröOerung : 43.1:1.<br />

Aus der mikroskopischen Bearbeitung der Skarn-Proben ergibt sich<br />

eine Krista11isationsfo1ge<br />

Kalzit (I. Gen.)<br />

Quarz (I. Gen.)<br />

Scheelit (I. Gen.)<br />

Epidot<br />

Granat<br />

Pyroxen<br />

Schee1it (II. Gen.)<br />

Quarz (II. Gen.)<br />

Ka1zit (II. Gen.)<br />

Nach der petrographischen Beschreibung der Skarne wird im f01­<br />

genden auf ihre Geochemie näher eingegangen werden. Die Ergebnisse<br />

der geochemischen Analysen sind in den Tab. 13-.22 im Anhang<br />

zusammengefa8t. Die Vertei1ung der Hauptelementoxide sowie von<br />

Wolfram und Molybdän ist Abb. 53 zu entnehmen. Dart werden zwei<br />

verschiedene Skarne voneinander getrennt, granatfUhrende<br />

granatfreie (GrUnskarne) Skarnet Eine weitere Unterteilung<br />

und<br />

ist<br />

bei einzelnen DUnnschliffen zwar möglich; auf die Gesamtheit der<br />

Skarne länt sich auf Grund ihrer Heterogenität jedoch nur diese<br />

Zweiteilung anwenden.<br />

82


·1.<br />

70 70<br />

10 ' 0<br />

37 31 41 41 .52 5 1 (;[101.• % 0,05 0,'0 0,15 0,70 035 OJ GEw.-%<br />

·1. ·1. Al O<br />

2 3<br />

70 70<br />

10 10<br />

11 13 15 11 GEw.-% " 13 '4 6EIo',--I_<br />

·1. (00 ·1. 1'190<br />

2 0<br />

70<br />

10 10<br />

11, 19 210 29 34 39 GE"' ·% 10 GEW··1_<br />

n 1150<br />

-I. No O + K O PO<br />

2 2 2 5<br />

7 O 20<br />

10<br />

10<br />

OJ '.2 O~ 0,4 0,5 ~ ,5 GEW. ··1. 0,01 0,03 0,05 0 117 O," "0 ,'5 GEW.·%<br />

'·1.)<br />

20<br />

1"10) Mo<br />

20<br />

'0<br />

10<br />

0,1 0.2 O,J 0,4 0.5 . 0.5 GE"'. -/. o JO .0 'O 120 15(l·1SQ ~PM<br />

Abbildung 53. Elementverteilung in den Skarnen: Darstellung<br />

der prozentualen Häufigkeit der Hauptelemente<br />

sowie der Spurenelemente W und Mo in den<br />

Skarnen. Schraffiert die Daten fur die<br />

granatfreien Grunskarne. n = Anzahl in %,<br />

Elementgehalte in Gew.-%.<br />

83


Mit den Ergebnissen der geochemischen Untersuchungen der Erz­<br />

Proben aus dem Erzkörper II wurde eine Clusteranalyse mit Rechenprogrammen<br />

des Rechenzentrumsder WWU (de LANGE & STEINHAUSEN<br />

1981) durchgefuhrt. Hierbei wurden alle Elemente, mit Ausnahme<br />

vom Wund Mo ungewichtet verarbeitet. Als Ergebnis zeigten sich<br />

drei verschiedene Cluster (Abb. 54), wobei fast alle Grunskarne<br />

in einem Cluster zusammengefaBt sind. Die Abgrenzung der<br />

8128<br />

8136<br />

8180<br />

8114<br />

8115<br />

8014 .<br />

8020<br />

8021<br />

8022<br />

8129<br />

8130<br />

8119<br />

8012<br />

8018<br />

8024<br />

8137<br />

8182<br />

8127<br />

8010<br />

8016<br />

8017<br />

8026<br />

B031<br />

8178<br />

8181<br />

8116<br />

8123<br />

8126<br />

8019<br />

8025<br />

8134<br />

8135<br />

8179<br />

8120X<br />

8125<br />

8023<br />

8132<br />

8122x_----&.__-..<br />

8183<br />

8132x<br />

8138x<br />

8118x<br />

8121 x_---''---,<br />

8011x<br />

8013x<br />

8015x<br />

8124x -----&.-............---_...I-<br />

Abbildung 54. Clusteranalyse: Clusterberechnung nach Programmen<br />

des Rechenzentrums der WWU (de LANGE &<br />

STEINHAUSEN, 1981). Mit X versehene Proben =<br />

Grunskarne. Probennummern siehe Tab. 13-22.<br />

--J<br />

84


GrUnskarne zu den granatfUhrenden Skarnen der beiden anderen<br />

Cluster wird aus der Tab. 22 im Anhang deutlich. Bei den<br />

GrUnskarnen sind die Elemente angereichert, die eher in Pyroxenen<br />

eingebaut werden, als in Granaten. Die beiden Granat-Skarn­<br />

Cluster unterscheiden sich. in ihrem Chemismus kaum voneinander.<br />

Oberträgt man die Clusterzugehörigkeit auf die drei Bohrungen,<br />

die den Erzkörper II durchteufen, so zeigt sich eine so unregelmäBige<br />

Verteilung der Cluster, daB keine RUckschlUsse auf<br />

genetische Zusammenhänge zwischen Elementverteilung und Skarn­<br />

Typen möglich sind.<br />

Auffällig ist die ausgeprägte Varianz bei allen Hauptelementen<br />

(vergl. Tab. 13-22), mit Ausnahme des Kalziums und des<br />

Magnesiums. Diese Schwankungen dokumentieren unterschiedliche<br />

Bedingungen während der Verskarnung sowie eventuell auch das Vorhandensein<br />

unterschiedlich aufgebauter Edukte. Ausgeprägt<br />

dolomitische Gesteine konnten im Kartiergebiet nicht angetroffen<br />

werden, doch sind partiell leicht erhöhte Mg-Gehalte nicht ausgeschlossen<br />

und werden auch immer wieder in der Literatur beschrieben<br />

(GEIJER & MAGNUSSON, 1944; KULLING & HJELMQUIST, 1948;<br />

HOBNER, 1966). Trotzdem muB davon ausgegangen werden, daB sekundär<br />

unter anderem auch Magnesium zugefUhrt worden ist.<br />

Einen Oberblick Uber die Umverteilung der Hauptelemente ergeben<br />

Berechnungen nach einer Vorlage von BATEMAN (1968). In Abb. 55<br />

werden die Zusammensetzungen von sechs verschiedenen Skarnen<br />

(Probennummern der granatfUhrenden Skarne : 8129, 8136; Probennummern<br />

der GrUnskarne : 8120, 8121, 8124, 8011) in Beziehung gesetzt<br />

zu einer nicht verskarnten Marmorprobe (Probe 8315). Es<br />

zeigt sich deutlich, daB Si, Fe, und Mn immer, Al, Na und Mg<br />

meistens bei der Verskarnung zugefUhrt werden. Ober Ti, K und P<br />

ua_AT[<br />

Ull .120<br />

1__- 1I11 .12. .Ut<br />

'Ut .011<br />

J I....· l....· 1....- ~ .1 II&I... J 1-..- 10"••­<br />

' ••1 II&I.. '111 . , ...1 ..,...J<br />

'111. G-' II&I.. J '111 . ~1 11&I"] 'III. G_.I ..,...]<br />

'UI. G-' II&I.. J '11 1.<br />

Sl0 2 n.tO "1.12 " .'0 1113.06 .J.O." ~ .3I 11It." 'JU.M .,.. ISM. 72 -306." JI . lA 11... U _J.JJ<br />

" .U I'U.JO "'1." UU.tO<br />

0.09<br />

·JIO. "<br />

TIOl I ." O.O~ 1.'1 0.J2 0 .02 O•• • 1.lt 0 .01 2.31 0.11 ].t.<br />

"."<br />

0 .11 0 .'1 0.11' ].21 0 .J2 O. ., 22.'] • IL"<br />

AI,O J J.t2 II' .I~ 2.72 " .JO t •• ~ O.lt U .JI - S• . U J." IU.U<br />

· Lot t." 21••01 ·• J2.'t 10.1l Ml.t. ·'lot.U Il. lA .~.., '1l1.ot<br />

h 0 2 3<br />

J .H 1I0.J2 12.72 MO.ot .2...., U.U 'JO.12 '22].tJ u .]] .It." '2It.M 11.21 ]IJ.U ·In.u ...11 ~J ." .u• . ~I t.to 21.... ·IU.tJ<br />

JOaO o... u.n O.t! u .., ••6 .06 O.,. 31.H • U ." O... U .H • I'.'] o.n JO. II I." Jl." H .II 0.'0 13.12 o.n<br />

".0 I." M .J2 '.13 It].12 'I" .JO t JJt." '112.11 O... 2,.." ..... t] 2,'1 ., ..<br />

• ".AJ<br />

•<br />

• It.U 0.13 JO.H<br />

c.o<br />

· ".H J.11 121." ·• .O .~<br />

.'.tl 1313." U •• 2 tU.tl -27'.J' Il." ......<br />

-n•.OI 2'.00 117.20 -JM.H U.J2 71O.tt ·3I2.lt n.M 10M.J' ·.'t.U 2• •00 .....0 •.... O ~<br />

J.Jt 0.11' J.Ol . .. O.OJ 1.70 0 .12 0.00 0.00 O••• 0 .02 0 .1. 0 .11' O.J' ".07 ·I].U<br />

0 .02 O.Jt 0.00 O••t 0 .00 0 .00 O.., ].n · 0 .00 O•., O.]t · 0.10 2.U<br />

··2° 0 .02 O.Jt 0 .13 J.U .<br />

"2 ° 0.00 0.11 2.U 0.00 0.01 0 .1t J.2'<br />

'2<br />

0J 0 .02 O.J' 0 .01 O.lt 0 .10 0 .00 0.00 o.n 0.03 1.02 · O.lt 0.01 O.M 0 .11 0.01 O.lt 0. 10 0 .17 J.S' ·<br />

·<br />

SUlIIl<br />

2."<br />

Abbildung 55. Hauptelementbilanz der Verskarnung: Verglichen<br />

wird die nichtverskarnte Probe 8315 mit<br />

den Skarnproben 8120, 8121, 8124, 8129, 8136<br />

und 8011. Die Ergebnisse der chemischen Analysen<br />

(in Gew.-%) werden umgerechnet in mg/cm 3<br />

(spez. Gew. in g/cm 3 8315: 2.963, 8120:<br />

3.614, 8121: 3.413, 8124: 3.405, 8129: 3.349,<br />

8136: 3.570, 8011: 3.280). Die Differenz<br />

stellt die, auf die Ionen umgerechnete Zubzw.<br />

Abnahme der Elemente dar. Weitere Erklärungen<br />

im Text.<br />

85


lassen sich keine Aussagen machen, da die vorhandenen Gehalte im<br />

allgemeinen zu gering « 0.1 ~) sind. Kalzium und die fluchtigen<br />

Bestandteile werden immer weggefuhrt. Auf die Probe 8011 5011<br />

hier kurz näher eingegangen werden. Sie fällt dadurch auf, daO<br />

hohe Mengen Ti (11.97 mg/cm 3 ) , Al (177.06 mg/cm 3 ) und P (2.18<br />

mg/cm 3)zugefuhrt worden sind, während sie extrem an Ca (448.05<br />

mg/cm 3 ) verarmt ist. Bei der Spurenelementanalyse (siehe Tab. 13<br />

- 22) sind leicht erhöhte Nb-, Ni-, Sr-, Cr- und V-Gehalte zu beobachten;<br />

bei den ubrigen Elementen gibt es keine signifikanten<br />

Unterschiede zu den anderen Grunskarn-Proben.<br />

Die durchschnittliche Zusammensetzungen aller Skarne sowie die<br />

Durchschnittsgehalte der Granat- und Grunskarne sind in der Tab.<br />

22 im Anhang aufgelistet.<br />

Zu den geologisch wichtigen Elementen der Skarne zählen unter anderen<br />

Nickel und Kobalt. In den meisten untersuchten Skarn­<br />

Proben aus Gussarvshyttan ist das Ni/Co-Verhältnis kleiner als l<br />

(Abb. 56), was mit Untersuchungen an anderen schwedischen<br />

Skarngesteinen ubereinstimmt (LANDERGREN 1948). NEMEC (1972) kam<br />

bei Untersuchungen an Skarnen Westmährens (CSSR) zu ähnlichen Ergebnissen<br />

und vermut et darin (Ni/Ca (l) ein allgemeines Merkmal<br />

von Skarnen in Abgrenzung zu Rand- und HUllgesteinen, fur die er<br />

Verhältnisse gröOer als l ermittelte. Er schlieOt aus dieser<br />

Tatsache, daO Ni und CA "durch skarnisierende Lösungen und Fluida<br />

zugefuhrt werden muOten" ,(NEMEC 1972, S. 65), bezieht allerdings<br />

die Nebengesteine nicht in diesen Vorgang mit ein. Eine solche<br />

Abgrenzung ist in der varliegenden Arbeit nicht erkennbar; möglicherweise<br />

sind die direkten Nebengesteine hier doch leicht durch<br />

solche Lösungen beeinflu8t worden, wofur möglicherweise das Vorhandensein<br />

von Granaten in den Leptiten spricht.<br />

Ni<br />

(ppm)<br />

20<br />

le<br />

le<br />

•<br />

• • •<br />

• • • •<br />

•<br />

le<br />

le le • • .. :<br />

.. • •<br />

• • •<br />

le<br />

• ,<br />

•<br />

• • • •<br />

• • •<br />

10 , • ,<br />

le<br />

• • •<br />

• • • •• • · ~<br />

I<br />

­<br />

10 20 30 [ppm) (o<br />

Abbildung 56. Ni/Co-Verhältnis: Signaturen: Punkte =<br />

Granatskarne, Kreuze = Grunskarne.<br />

86


Neben solch genetischen GrUnden können auch geochemischmineralogische<br />

eine Rolle spielen. Kobalt ähnelt chemisch mehr<br />

dem Eisen als dem Nickel. Skarne sind im allgemeinen Fe-reiche<br />

Assoziationen, weshalb Co mehr dem Fe folgt als das Ni, das eher<br />

in magnesiumreichen Gesteinen in höheren Konzentrationen zu finden<br />

ist.<br />

Generell werden Co und Ni besonders in Pyroxenen eingebaut, deutlich<br />

weniger in Granaten. Aus WEDEPOHL(1978) lieA sich fUr Ni<br />

ein Einbauverhältnis Klinopyroxen/Granat von 5-10 : l berechnen,<br />

fUr Co 1-2 : l. Dies zeigt sich deutlich bei den hauptsächlich<br />

aus Diopsid/Hedenbergit bestehenden GrUnskarnen. Sie haben<br />

durchschnittlich 11.7 ppm Ni und 26.7 ppm Co, während<br />

granatfUhrende Skarne im Schnitt 10 ppm Ni und 18.4 ppm Co aufweisen.<br />

Hieraus lassen sich Ni/Co-Verhältnisse von 0.44 fUr<br />

GrUnskarne und 0.54 fUr Granatskarne errechnen. Somit kann<br />

dieses Verhältnis als diagnostisches Merkmal der verschiedenen<br />

Skarne dienen.<br />

8.2.2.5 Pegmatite<br />

Pegmatite von unterschiedlicher Mächtigkeit sind in mehreren Bohrungen<br />

durchteuft worden, so in GAH 2, 4, 5, 6, 7, 10, 13, 14, 16<br />

und 17. Es handelt sich immer um mittel- bis sehr grobkörnige<br />

Gesteine ohne erkennbare metamorphe Textur. Die Pegmatite werden<br />

dominiert von hellroten Feldspäten und Quarz, Glimmer fehlen völlig.<br />

Zur Herkunft dieser Pegmatite sind nur schwer Aussagen möglich.<br />

Sie werden oft in Verbindung gebracht mit den spätorogenen Graniten<br />

("Yngre Granit"). Um Vergleiche zwischen beiden Gesteinen<br />

anstellen zu können, sind in der Tab. 23 neben den geochemischen<br />

Analysen der Pegmatite auch zwei Analysen der Granite aus der Literatur<br />

(LKAB PROSPEKTERING AB) angefUgt worden. auf eine eventuelle<br />

Verwandtschaft zwischen beiden Gesteinen wir d im Kap.<br />

8.2.5.2 eingegangen.<br />

Betrachtet man die Geochemie der Pegmatite (Tab. 23), so fallen<br />

bei einigen Proben se hr hohe Spurenelementgehalte auf. Dies gilt<br />

besonders fUr die Elemente Bi, Pb, Zn, Rb, Ta und Co. Verglichen<br />

mit den Ubrigen sauren Gesteinen des Kartiergebietes (Leptite,<br />

Urgranite) besitzen die Pegmatite sehr wenig Fe, Mg und Ti. Da<br />

die Pegmatite möglicherweise fUr die Scheelit-Vererzung mitverantwortlich<br />

sind, ist besonders ihr Wolfram-Gehalt von Bedeutung.<br />

Dieser liegt bei durchschnittlich 61 ppm fUr die in Stockholm gemessenen<br />

Proben. Die von der BGR/Hannover mit der dort installierten<br />

RFA gemessenen W-Gehalte weichen von den schwedischen<br />

Werten deutlich ab. Dies kann möglicherweise dadurch erklärt<br />

werden, daA in Hannover MeAprogramme zur schnellen Bestimmung<br />

möglichst vieler Haupt- und Spurenelemente verwandt wurden, während<br />

die Labors in Stockholm speziell auf die W-Bestimmung abgestimmte<br />

MeAprogramme benutzen. Auf diese unterschiedlichen<br />

MeAergebnisse wurde bereits im Kap. 4.0 hingewiesen.<br />

87


8.2.J Untersuchungen der einzelnen Erzkörper<br />

Wie bereits im Uberblick Uber die Geologie der Lagerstätte erwähnt,<br />

existieren drei verschiedene Erzkörper, die im folgenden<br />

von S nach N als Erzkörper I, II und III bezeichnet werden.<br />

Untersucht man jeden Erzkörper fUr sich, so fallen geochemische<br />

und petrographische Unterschiede auf. Die vererzten Skarne des<br />

Erzkörpers I bestehen in erster Linie aus Granat, nur untergeordnet<br />

ist Diopsid-Hedenbergit zu finden. Nach Norden, zu den<br />

Erzkörpern II und III, nimmt die PyroxenfUhrung zu. Insgesamt<br />

kann man- in Gussarvshyttan von einer Granatskarn-Grunskarn­<br />

Wechselfolge sprechen. Betrachtet man den durchschnittlichen<br />

Chemismus dieser beiden Hauptgemengteile, so ergibt sich der Bezug<br />

zum Durchschnittschemismus der einzelnen Erzkörper. Im folgenden<br />

sind die chemischen Zusammensetzungen von Epidot,sowie von<br />

einigen Pyroxenen und Granaten zusammengestellt (nach BATEMAN<br />

1965):<br />

Grossular Andradit Diopsid Hedenbergit Epidot<br />

SiO z 40.0 35.5 55.6 48.4 37.87<br />

CaO 37.3 33.0 25.9 22.2 23.51<br />

MgO 18.5<br />

FeO 29.4<br />

Fe Z03<br />

31.5 12.60<br />

AI 22.7 24.13<br />

H 2<br />

Ö0 3 1.89<br />

Die fur die Unterscheidung der einzelnen Pyroxene und Grdnate<br />

wichtigsten Elemente sind in erster Linie Al und Mg, sowie untergeordnet<br />

noch Si und Fe. Zieht man nun den<br />

Durchschnittschemismus der Erzkörper (siehe Abb. 57, 58, 59 und<br />

60) heran, so ergibt sich folgendes Bild: Bei den vererzten<br />

Granat- und GrUnskarnen im Norden (Erzkörper II und III) sind im<br />

Vergleich zu dem hauptsächlich aus Granatskarn bestehenden<br />

Erzkörper I im Suden erhöhte Mg-, Fe- und Si-Gehalte sowie<br />

erniedrigte AI-Werte gemessen worden (vergl. Abb. 57). Im SUden<br />

ist generell A1 2 0 3<br />

und CaO in gröBeren Konzentrationen zu finden.<br />

Hier soll nun auf die vertikale Elementverteilung innerhalb jedes<br />

einzelnen Erzkörper kurz eingegangen werden und zwar mit Hilfe<br />

der Bohrungen GAH l, 5 und 6, die die Erzkörper in verschiedenen<br />

Teufen anfahren (vergl. Anlage 6 und Abb. 58-60).<br />

88


Durchschnittselementgehalte der Erzkörper<br />

Si02<br />

Ti0 2<br />

A1 203<br />

Fe 203<br />

Erzkörper I ErzkörperII Erzkörper III<br />

42.47<br />

0.15<br />

11.57<br />

10.62<br />

42.09<br />

0.16<br />

8.11<br />

12.21<br />

45.13<br />

0.04<br />

6.23<br />

14.96<br />

MnO 1.13 1.01 1.17<br />

MgO 2.25 3.03 3.04<br />

CaO 27.83 26.29 24.66<br />

Na 20<br />

K20<br />

P20S<br />

LOI<br />

0.08<br />

0.02<br />

0.03<br />

2.77<br />

0.04<br />

0.03<br />

0 .03<br />

4.61<br />

0.13<br />

0.02<br />

0.01<br />

3.68<br />

As 13 10 15<br />

Cu 18 7 25<br />

Mo 84 50 63<br />

Ni 10 10 9<br />

Pb 19 9 21<br />

Sn 177 178 226<br />

Sr 104 84 76<br />

W 3146 2349 3312<br />

Y 38 37 40<br />

Zn 53 60 80<br />

Zr 33 28 23<br />

Co 17 19 22<br />

er 19 20 11<br />

La 10 17 17<br />

V 60 57 35<br />

Abbildung 57. Durchschnittse1ementgeha1te aller drei<br />

Erzkörper: Ungewichtete Mitte1werte. Haupte1emente<br />

in Gew.-%, Spurenelemente in ppm.<br />

Erzkörper I zeichnet sich durch die Nähe zu unverskarnten<br />

Karbonaten aus. Die durchschnitt1ichen Haupt- und Spurene1ement­<br />

Geha1te dieses Erzkörpers sind in Abb. 58 zusammengestellt. Auffällig<br />

ist besanders die bimoda1e Verteilung des Wolframs. Sein<br />

Geha1t nimmt von der Oberf1äche (GAH l) bis auf 4928 ppm W<br />

(GAH 6, in einer Teufe von ca. 37 m) zu und fällt dann wieder bis<br />

auf unter 5 ppm Win einer Teufe von ca. 80 m (GAH 5) ab. Eine<br />

vergleichbare Tendenz, die Abnahme von der Mitte des Erzkörpers<br />

sowohl zur Oberfläche als auch in die Tiefe, läBt sich auch bei<br />

vielen anderen Spurenelementen ebenfalls wiederfinden. Der Grad<br />

der Verskarnung scheint mit der Teufe abzunehmen, wofur eine<br />

kräftige Zunahme beim CaO-Gehalt und beim GIUhverlust spricht,<br />

während fast alle anderen Elemente in ihren Gehalten reduziert<br />

89


Erzkörper I<br />

GAH l GAH 6 GAH 5 (Probe 8316)<br />

8m) ( 34m) ( 80m)<br />

SiO z 42.02 42.92 27.24<br />

TiO z 0.15 0.14 0.03<br />

A1 2 D 3 12.29 10.71 1.43<br />

fe 203 10.54 10.70 5.52<br />

MnO 1.10 1.16 0.52<br />

MgO 2.24" 2.25 1.44<br />

CaO 27.82 27.83 37.02<br />

Na20 0.14 0.02 0.01<br />

K 20 0.02 0.01 0.01<br />

P 20S<br />

0.02 0.01 0.00<br />

LOI 2.99 2.57 25.94<br />

As 9 17 5<br />

Cu 23 12 8<br />

Mo 38 129 6<br />

Ni 8 Il 5<br />

Pb 10 28 8<br />

Sn 197 157 20<br />

Sr 150 57 107<br />

W 1363 4928


Erzkörper II<br />

GAH l GAH 6 GAH 5<br />

( 37m) ( 70m) (112m)<br />

Si0 2 45.91 43.13 37.23<br />

Ti0 2 0.24 0.13 0.10<br />

A1 20 3 10.35 6.63 7.15<br />

Fe 203 11.75 12.18 13.29<br />

MnO 1.13 0.97 0.92<br />

MgO 2.49 4.17 2.73<br />

CaO 24.89 25.10 27.88<br />

Na20 0.12 0.02 0.01<br />

K 20 0.01 0.01 0.08<br />

P 20 S 0.06 0.02 0.02<br />

LOI 1.90 2.56 9.37<br />

As 8 10 12<br />

Cu 14 5 4<br />

Mo 44 48 57<br />

Ni 13 8 9<br />

Pb 5 15 6<br />

Sn 232 130 173<br />

Sr 126 46 79<br />

W 2167 2287 2593<br />

Y 33 36 42<br />

Zn 39 78 63<br />

Zr 23 32 29<br />

Co 20 21 17<br />

Cr 26 18 17<br />

La 21 9 22<br />

V 85 48 38<br />

Abbildung 59. Durchschnittselementgehalte Erzkörper II: Ungewichtete<br />

Mittelwerte. Hauptelemente in<br />

Gew.-%, Spurenelemente in ppm. Meterangaben =<br />

Teufe unter Geländeoberkante, in der die Bohrung<br />

den Erzkörper anfährt.<br />

zeitiger Abnahme fast aller anderen Hauptelemente) bemerkbar.<br />

Bei den Elementen W, Mo, As und Y nehmen die Gehalte mit der<br />

Teufe zu, während die restlichen Spurenelemente wiederum vertikal<br />

eine bimodale Verteilung im Erzkörper zeigen. Dies wird deutlich<br />

aus der Zusammenstellung der durchschnittlichen Elementgehalte<br />

aus den drei Bohrungen GAH l, GAH 5 und GAH 6 in Abb. 59.<br />

Die durchschnittliche chemische Zusammensetzung des Erzkörpers<br />

III aus den Bohrungen GAH 5 und GAH 6 ist der Abb. 60 zu entnehmen.<br />

Der Erzkörper III ist am geringmächtigsten. Hier deutet<br />

sich zwar wieder die oben beschriebene Verskarnungstendenz an<br />

91


Erzkörper III<br />

.GAH 6 GAH 5<br />

( 80m) (120m)<br />

Si0 2 45 ..63 44.63<br />

Ti0 2 0.02 0.06<br />

A1 20 3 4.80 7.66<br />

Fe 203 16.55 13.37<br />

MnO 1.17 1.16<br />

MgO 3.95 1.93<br />

Can 23.91 25.44<br />

Na20 0.11 0.14<br />

K20 0.01 0.03<br />

P 20S 0.01 0.01<br />

LOI 2.80 4.56<br />

As 5 27<br />

Cu 47 5<br />

Mo 28 97<br />

Ni 8 9<br />

Pb 30 Il<br />

Sn 133 319<br />

Sr 96 55<br />

W 1995 4629<br />

Y 33 47<br />

Zn 105 54<br />

Zr 26 20<br />

CA 27 15<br />

Cr 10 12<br />

La 9 24<br />

V 23 46<br />

Abbildung 60. Durchschnittselementgehalte Erzkörper III: Ungewichtete<br />

Mittelwerte. Hauptelemente in<br />

Gew.-%, Spurenelemente in ppm. Meterangaben<br />

= Teufe unter Geländeoberkante, in der die<br />

Bohrung den Erzkörper anfährt.<br />

doch ist sie nicht so ausgeprägt. Dagegen ist auch hier die Zunahme<br />

der Elemente W, Mo, As und Y mit der Teufe deutlich erkennbar.<br />

Betrachtet man die horizontale Verteilung der W-Gehalte innerhalb<br />

des Erzkörpers II, so ist ein zyklisches Verhalten deutlich bemerkbar<br />

(siehe Abb. 61). Auf hochvererzte Partien (5-10 m) folgen<br />

immer wieder Bereiche mit W-Gehalten unter 500 ppm. Dieses<br />

Phänomen ist auch aus mehreren anderen Bohrungen, die die<br />

Erzkörper durchteufen, bekannt, so aus GAH 2, GAH 10 und GAH 14.<br />

Zusätzlich läGt sich diese Zyklizität auch nach im dm-Bereich<br />

92


s<br />

ERZKÖRPER II<br />

N<br />

Abbildung 61. W-Verteilung im Erzköper II: MaOstab 1:750,<br />

l mm = 0.1 % W. N-S-Profil bei 100 W des<br />

lokalen Koordinatennetzes. Siehe auch die<br />

Anlagen 5 und 6 .<br />

wiederfinden. Vergleicht man die bestimmten W-Konzentrationen<br />

mit der Petrographie der Skarne, so fällt eine Bindung der erhöhten<br />

Gehalte besonders an granatreiche Partien auf. Diese Bindung<br />

ist schon im vorhergegangene Kapitel beschrieben worden, und<br />

zwar bei der Deutung der durchschnittlichen Elementgehalte der<br />

Grun- bzw. Granatskarne.<br />

93


S<br />

SOm<br />

100m<br />

400N /oSON SOON<br />

I<br />

I I I.<br />

, I<br />

•<br />

fl<br />

I • I<br />

I<br />

I I<br />

-<br />

I~ ERZKÖRPER II<br />

I ,I I<br />

I / I I<br />

lej I • /<br />

/ / \ II<br />

I / \ II<br />

\<br />

\<br />

/ / II,...... ERZKÖRPER III<br />

\<br />

\<br />

/ /<br />

\<br />

II<br />

\ I<br />

\<br />

\ II<br />

I<br />

\ tl 'I<br />

I<br />

\ I I<br />

\ I I I<br />

\ I I I<br />

.\ I I I<br />

I-I .~<br />

I I • •<br />

I I I I<br />

I I<br />

ERZKÖRPER I \<br />

I<br />

I<br />

N<br />

Abbildung 62. W-Verteilung in den drei Erzkörpern entlang<br />

eines N-S-Profils: Schematische Darstellung<br />

der W-Verteilung. Die GröOe der Kreise verdeutlicht<br />

die relativen W-Gehalte untereinander.<br />

Die Pfeile kennzeichnen die Richtungen<br />

der gröOten Zunahme der W-Gehalte. MaOstab<br />

1:1000.<br />

Die vertikale Verteilung des Wolframs in den Erzkörpern zeigt<br />

Abb. 62. Hier ist schematisch die Zunahme der W-Gehalte mit der<br />

Teufe dargestellt. Besonders deutlich wird dies bei den<br />

Erzkörpern I und III, wo die Gehalte von unter 1500 ppm auf uber<br />

94


W<br />

E<br />

1S0W 100W sow ow<br />

/ /<br />

ERZKÖRPER I<br />

/<br />

/<br />

/ I /<br />

SKARN I SKARN LEPTIT<br />

\<br />

I<br />

/<br />

/<br />

/'<br />

/ -:<br />

/ /<br />

/ ,/<br />

/ /"<br />

SO m / /<br />

,/<br />

/'<br />

/ »:<br />

/"<br />

/'<br />

/'<br />

/<br />

Abbildung 63.<br />

W-Verteilung im Erzkörper lentlang eines E-W­<br />

Profils: Schematische Darstellung der Form<br />

des Erzkörpers und der Richtung der grö~ten<br />

Zunahme des W-Gehaltes (Pfeil). Lage des Profils:<br />

425 N des lokalen Koordinatennetzes.<br />

Ma~stab 1:1000.<br />

4500 ppm Wansteigen. Die genauen Werte sind den Zusammenstellungen<br />

in den Abb. 58, 59 und 60 zu entnehmen. Die Pfeile veranschaulichen<br />

diesen Trend und zeigen au~erdem, da~ gleichzeitig<br />

mit der Zunahme der W-Gehalte mit der Teufe auch eine Zunahme<br />

nach Norden einhergeht.<br />

Bis jetzt sind die Erzkörper immer nur an Hand eines N-S-Profiles<br />

beschrieben worden. Hier soll jetzt noch kurz auf die Form der<br />

Vererzungen in zwei W-E-Profilen eingegangen werden. Das erste<br />

Profil (Abb. 63), gelegen bei 425 N des lokalen<br />

Koordinatensystems in der geologischen Detailkarte der Lagerstätte<br />

(Anlage 5) zeigt deutlich, da~ der Erzkörper I nach Westen<br />

abtaucht und mit der Teufe ausdunnt. In Abb. 63 verdeutlicht der<br />

Pfeil schematisch die Richtung des Anstiegs der W-Gehalte im<br />

Erzkörper mit der Teufe.<br />

Beim Profil durch den Erzkörper II (W-E-Profil bei 475 N des lokalen<br />

Koordinatennetzes) zeigt sich ein etwas komplexeres Bild.<br />

Der Erzkörper ist bis in ca. 100 m Teufe gleichbleibend mächtig<br />

und dunnt erst ab dort mit zunehmender Teufe nach Westen aus.<br />

95


W<br />

15 0""' 10 OW 50W O,,",<br />

E<br />

SKARN<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

SKARN<br />

ERZKÖRPER<br />

\ I<br />

\ I<br />

SOm \ I<br />

\ I<br />

\ I<br />

\ I<br />

100m /<br />

I<br />

J<br />

/<br />

I<br />

I<br />

Il<br />

/<br />

/<br />

/<br />

/<br />

I<br />

I<br />

/<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

/<br />

/<br />

LEPTIT<br />

Abbildung 64. W-Verteilung im Erzkärper II entlang eines E­<br />

W-Profils: Schematische Darstellung der form<br />

des Erzkärpers und der Richtung der grä~ten<br />

Zunahme des W-Gehaltes (Pfeil). Lage des Profils:<br />

475 N des lokalen Koordinatennetzes.<br />

Ma13stab 1:1000.<br />

Die Zunahme der W-Gehalte ist in Abb. 64 mit dem Pfeil dargestellt<br />

.<br />

Zusammenfassend lä~t<br />

sich zu den Erzkärpern folgendes sagen<br />

l . Bei den Erzkärpern handelt es sich um unterschiedlich mächtige<br />

Linsen, die nach Westen abtauchen und ausdunnen.<br />

2. Innerhalb der vererzten Bereiche nimmt der Granat-Anteil<br />

nach Suden zu.<br />

96


3. Von N nach S nehmen Si, Mg und fe in ihren Gehalten ab, während<br />

Ti, Al und Ca zunehmen.<br />

4. Der Grad der Verskarnung wird mit der Teufe geringer.<br />

5. Es besteht bei einigen Spurenelementen eine vertikalbimodale<br />

Verteilung in den einzelnen Erzkörpern.<br />

6. Die Elemente W, Mo, As und Y nehmen mit der Teufe zu.<br />

7. Die W-Gehalte steigen mit der Teufe nach Westen an.<br />

8.2.4 Geochemische Untersuchungen der Nebengesteine sus der<br />

Bohrung GAH 5<br />

Eine der wichtigsten fragen zur Beurteilung einer Lagerstätte ist<br />

die frage nach dem Erzbringer. Um feststellen zu können, Db es<br />

sich bei den vererzenden Lösungen um Mobilisate aus dem Nebengestein<br />

handelt, wurde die Bohrung GAH 5 systematisch beprobt.<br />

Hierbei fanden in erster Linie die ehemals vulkanischen Gesteine<br />

sowie Skarne und einige Pegmatite BerUcksichtigung.<br />

Abbildung 65. Verteilung der Leptit-Varietäten in der Bohrung<br />

GAH 5: Verkleinerte Fassung der Anlage 6<br />

MaOstab 1:2000. Na = Natrium-extremer Leptit;<br />

K = Kalium-extremer Leptit; A = Alkaliintermediärer<br />

Leptit. Signaturen siehe Anlage6.<br />

Betrachtet man den Chemismus der Leptite in dieser Bohrung, dann<br />

fällt auf, daO im Umfeld der Erzkörper immer nur Na-extreme<br />

Leptite (Natron-Leptite) vorkommen (Abb. 65). In einiger Entfer­<br />

97


nung von den Erzkörpern tritt ein schmaler Bereich von K-extremen<br />

Leptiten (Kali-Leptite) auf. Ähnliches war auch an der Hällsjö­<br />

Gruva zu beobachten (vergl. Abb. 8). Verfolgt man in der Bohrung<br />

GAH 5 die ermittelten K-Gehalte weiter nach N, so ist eine stete<br />

Abnahme der Gehalte feststellbar (bis auf 0.14 Gew.-% K). Diese<br />

Tendenz, die Verarmung der'Leptite an Kalium, ist auch schon aus<br />

der Scheelitlagerstätte Sandudden (LKAB PROSPEKTERING AB, 1979)<br />

bekannt. Dieses Ergebnis sollte m.E. nicht in direkten Zusammenhang<br />

gebracht werden mit der Scheelit-Genese, sondern vielmehr<br />

mit der Karbonatfällung in den Bereichen einer vulkanischen<br />

Folge, in denen Na-extreme Leptite entstehen (siehe hierzu Kap.<br />

6.1 und auch das folgende Kapitel 8.2.5). Diese Karbonate und<br />

ihre Umwandlungsprodukte, die Skarne, bieten allerdings die<br />

Voraussetzungen zur Scheelit-Genese in ökonomisch bedeutendem<br />

Rahmen.<br />

Die Hauptelemente sollen hier auf Grund ihrer zum Teil se hr hohen<br />

Mobilität nicht weiter betrachtet werden. Die Variationen der<br />

Spurenelemente entlang der Bohrung sind in der Anlage 7 dar gestellt.<br />

Der Ubersichtlichkeit halber wurden die einzelnen Probenpunkte<br />

miteinander verbunden.<br />

Aus der Aufnahme des Bohrkernes ist an mehreren Stellen eine,<br />

wenn auch nur geringfugige, Scheelitfuhrung in den Leptiten bekannt,<br />

so in den Teufenbereichen 11-30 m, 60-67 m, 70-73 m und<br />

79-83 m. Auffällig ist jeweils die relative Nähe dieser<br />

"Mineralisationen" zu Amphiboliten bzw. amphibolitreichen Partien<br />

(siehe Anlage 6). So wurde bei der amphibolitischen Probe 8306<br />

(siehe Tab. 6), bei der makroskopisch kein Scheelit festzustellen<br />

war, ein W-Gehalt von 74 ppm bestimmt. Dies ist insofern interessant,<br />

da nach Wiendl (1968) die sa uren Gesteine in der Regel<br />

höhere W-Werte aufweisen als die basischen (siehe Abb. 66).<br />

GESTEIN ZAHL DER PROBEN W(ppm)<br />

Dunit 13 0.46<br />

Gabbro 7 0.53<br />

Basalt 17 1.17<br />

Diorit 13 1.30<br />

Andesit 2 1.10<br />

Granodiorit 3 2.66<br />

Rhyolith l 2.40<br />

Granit 117 1.55<br />

Abbildung 66. Durchschnittliche W-Gehalte magmatischer Gesteine:<br />

Angaben nach WIENDL (1968). W­<br />

Gehalte entsprechen dem gewogenen Mittel der<br />

Proben.<br />

Nimmt man einen mengenmä8ig bedeutenden W-Transport von den ehemals<br />

vulkanischen Gesteinen in Richtung auf die primären Kalke<br />

bzw. Skarne an, so mU8te dies bei einigen Spurenelementen erkennbar<br />

sein. Aus Faktoranalysen (SPSS-X-Unterprogramm "Faktor",<br />

Typ PAl, Rotation "Equimax") sind Elementgruppen bekannt,<br />

98


W Mn As Mo Sn y<br />

W 1.000 0.671 0.869 0.963 0.652 0.750<br />

Mn 0.671 1.000 0.481 0.577 0.748 0.808<br />

As 0.869 0.481 1.000 0.828 0.769 0.714<br />

Mo 0.963 0.577 0.828 1.000 0.558 0.647<br />

Sn 0.652 0.748 . 0.769 0.558 1.000 0.832<br />

Y 0.750 0.808 0.714 0.647 0.832 1.000<br />

Abbildung 67. Korrelationskoeffizienten: Berechnung nach<br />

einem SPSS-X-Lauf, Unterprogramm "Faktor".<br />

Proben : siehe Tab. 13-22 im Anhang.<br />

fur die aus den vererzten Skarnen eine deutlich positive Korrelation<br />

untereinander vor handen ist. Zu dieser Gruppe gehören neben<br />

Wolfram noch Molybdän, Arsen, yttrium und mit Einschränkungen<br />

Zinn, Nickel, Blei sowie Zirkonium (Abb. 67). Vergleicht man allerdings<br />

diese Resultate mit der Anlage 7, so zeigt sich deutlich,<br />

da8 sowohl fur obengenannte Elemente als auch fur alle<br />

anderen Spurenelemente keinerlei gerichtete Elementverteilung von<br />

den Leptiten und Amphiboliten zu den Karbonaten bzw. Skarnen existiert;<br />

ein Ergebnis, das bei der Diskussion der Lagerstättengenese<br />

noch gedeutet werden soll.<br />

Betrachtet man dagegen nur die Skarnkörper, so fällt eine Zunahme<br />

der Gehalte an y, Mo, Ni, Cr, Ti, Zr und V in Richtung suf die<br />

vererzten Bereiche auf.<br />

Untersuchung der drei Pegmatit-Proben aus dieser Bohrung ergab,<br />

da8 die Pegmatite teilweise se hr hohe Bi-, Cu-, Nb-, Ta-, Pb- und<br />

Y-Gehalte aufweisen. Sie zeigen aber keinen Bezug zu den Elementgruppen,<br />

fur die in den Skarnen positive Korrelationen ermittelt<br />

worden sind.<br />

Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfsssen :<br />

l. Die Leptite fuhren vereinzeit makroskopisch erkennbar<br />

Scheelit in se hr untergeordneten Mengen.<br />

2. Die Scheelitfuhrung in den Leptiten liegt immer in der Nähe<br />

solcher amphibolitischer Gesteine, die ihrerseits durch<br />

leicht erhöhte Wolfram-Gehalte auffallen.<br />

3. Eine auf die vererzten Bereiche gerichtete Verteilung der<br />

Spurenelemente, die auf einen Materialtrsnsport schlie8en<br />

lä8t, ist in den LeptitEil und Amphiboliten nicht feststellbar,<br />

dagegen existiert sie bei den Skarnen fur die Elemente<br />

y, Mo, Ni, Cr, Ti, Zr und V.<br />

4. Die Pegmatite aus dieser Bohrung zeigen wenig Bezug zu den<br />

Skarnen der Erzkörper.<br />

99


8.2.5 lagerstättengenese<br />

Zur Herkunft des Wolframs in dem Schee1it-Vorkommen von<br />

Gussarvshyttan sind vier Deutungsmode11e mög1ich, wovon drei auf<br />

der Mobilisation von Wolfram aus den ehemaligen Vulkaniten basieren,<br />

während das Vierte die Vererzung auf hydrothermale Lösungen<br />

oder pneumatolytische Gase aus intrusiven Graniten zurUckfUhrt.<br />

8.2.5.1 Transportfor.en des Wo1frams<br />

Bevor auf die vier Modelie eingegangen wird, sollen verschiedene<br />

mögliche Transportformen des Wolframs vorgestelit werden.<br />

Wolfram bildet verschiedene, geochemisch se hr mobile und leicht<br />

wasserlösliche Verbindungen, sowohl im sauren als auch im neutralen<br />

und basischen Milieu. FUr sehr viele Scheelitvorkommen<br />

Bergslagens nimmt man einen W-Transport in Form von Halogeniden<br />

(vor allem Fluoriden und Chioriden) an, begrUndet in erster Linie<br />

durch hohe F1uorit-Gehalte in den Skarnen (HUBNER, 1971;<br />

LINDROTH, 1922; OHLSSON, 1979, 1980; LKAB 1973, 1977, 1978, 1979,<br />

1981). Da in Gussarvshyttan aber keinerlei Fluorit nachzuweisen<br />

war, scheidet ein Transport in dieser Form aus. BRYZGALIN (1958,<br />

1960) nimmt als Alternativen einen W-Transfer in Form von<br />

Heteropolysilikaten oder von leicht wasseriöslichen Alkali­<br />

Wolframaten an.<br />

Der Transport als Wolframat ist gebunden an basische Lösungen.<br />

Bei den Wolframaten handelt es sich in erster Linie um Na 2W04 •<br />

Im Kontakt zu Ca-Ionen-liefernden Gesteinen (Marmore, Skarne)<br />

kommt es zu einem Kationen-Austausch Na Ca, wobei sich an den<br />

pH-Bedingungen nichts ändert; das Milieu bleibt basisch. Eine<br />

Begleiterscheinung dieses Prozesses ist die Albitisierung eventuell<br />

vorhandener Plagioklase, sowie die Uralitisierung von<br />

Pyroxenen.<br />

Der Transport von Wolfram im sauren Milieu erfolgt als<br />

Heteropolysi1ikate bzw. Heteropolysäuren. WIENDL (1968) nennt<br />

folgende wichtige Heteropolysäuren des Wolframs :<br />

GUNDLACH & THORMANN (1960) konnten zeigen, daB bei pH-Werten


die zur Fällung der W-Erze (FeW0 4 , MnW0 4 und CaW0 4<br />

) ausreicht.<br />

Diese Neutralisation kann in der Natur stattfinden, wenn die aufsteigenden<br />

sa uren Lösungen Gelegenheit haben, mit alkalischen Lösungen<br />

oder mit Kalken oder anderen Nebengesteinen in Reaktion<br />

zu treten; ..." (GUNDLACH & THORMANN, 1960, S. 27). "In reaction<br />

with limestone the tungsten-bearing solutions were effectively<br />

neutralized even if they had a very initial pH and ...",<br />

(BRYZGALIN, 1960, s. 629).<br />

Laborversuche ergaben fUr W-Minerale in Abhängigkeit von der<br />

Wasserstoffionenkonzentration die Ausfällungsreihenfolge<br />

FeW0 4 pH 5.9<br />

MnW0 4<br />

pH 6.7<br />

CaW0 4<br />

pH 7.3<br />

Zusammenfassend kann man sagen, daB Scheelit-Bildung nur unter<br />

basischen Bedingungen möglich ist; saure Transportlösungen bedUrfen<br />

einer Neutralisation, wobei Kalke sehr viel geeigneter sind,<br />

als Ca-Plagioklase.<br />

8.2.5.2 Hodelle fur die Scheelitgenese in Gussarvshyttan<br />

Nachdem die möglichen Transportmedien des Wolframs vorgestelit<br />

worden sind, sollen nun seine Herkunft sowie die Scheelit-Genese<br />

diskutiert werden. So gibt es verschiedene Hinweise suf eine<br />

Mobilisation von Wolfram aus den Leptiten und Metsbasiten. Es<br />

sind immer wieder in diesen Gesteinen Nester von Scheelit­<br />

Kristallen zu finden. Ihre Positionen können dem N-S-Profil in<br />

Anlage 6 entnommen werden (Punkte entlang den Bohrungen). Eine<br />

Erklärung fUr solche Vorkommen mag sein, dsB in Bereichen der<br />

Vulkanite mit primär erhöhten W-Gehalten das Wolfram mit<br />

zirkulierenden Lösungen, angereichert an freien ungebundenen Calonen,<br />

reagierte. Solche Lösungen entstehen beispielsweise bei<br />

der K-Metasomatose.<br />

STUDENIKOVA & PAVLENKO (1960) beobachteten im Kaukasus, daB<br />

Wolfram oft aus den Gesteinen weggefUhrt werden kann, die einer<br />

Na-Metasomatose unterlagen. Bei K-metasomatisch umgewandelten<br />

Gesteinen war eine solche Mobilisierung dagegen dort nicht zu beobachten.<br />

Somit ist eine Scheelit-Entstehung in den Leptiten<br />

dann möglich, wenn in gröBeren Tiefen bei erhöhten Temperaturen<br />

durch Na-Metasomatose K und Waus dem Gestein weggefUhrt werden<br />

und diese Lösungen in oberflächennahen kälteren Bereichen der<br />

vulkanischen Folge eine K-Metasomatose bewirken. Die dabei freiwerdenden<br />

Ca-Ionen können dann mit Wzu CaW0 4 reagieren. Wolfram<br />

wird bei dieser Form der Mobilisation in erster Linie als Na 2W0 4<br />

transportiert , da diese Verbindung in wässrigen Lösungsmitteln<br />

gut löslich ist und man auBerdem davon ausgehen kann, daB nicht<br />

alle Na-Ionen aus dem zirkulierenden Meerwasser bei der Na­<br />

Metasomatose verbraucht worden sind und deshalb zur<br />

101


Na 2W04-Bildung<br />

zur VerfUgung stehen. fUr die Paragenese Albit­<br />

Scheelit gibt es als dritte Variante die Scheelit-Entstehung entsprechend<br />

der Umsetzungsreaktion :<br />

Verglichen mit den Skarnen ist die Scheelit-fUhrung in den<br />

Leptiten und Metabasiten vernachlässigbar gering. In den Skarnen<br />

ist eine frUh gebildete Scheelit-Generation aufgefallen, die m.E.<br />

vor der Verskarnung gebildet worden ist. Diese Scheelite können<br />

ebenfalls als Produkt der Reaktion W-angereicherter Lösungen mit<br />

Ca-Ionen angesehen werden. Hierzu wird bei der Na-Metasomatose<br />

freigesetzes, als Na ZW0 4 transportiertes Wolfram dur ch Reaktion<br />

mit den Kalken zu CaW0 4<br />

umgebildet. Ein Nebenprodukt dieser Reaktion<br />

ist relativ saurer Plagioklas, der vereinzeit in den<br />

Marmoren zu finden ist.<br />

Neben der synsedimentären bis frUhdiagenetischen Vererzung kann<br />

es auch zur W-Mobilisation infolge der Regionalmetamorphose gekommen<br />

sein. Uber das Verhalten von Wolfram unter metamorphen<br />

Bedingungen ist wenig bekannt. Aus Untersuchungen in Colorado<br />

(USA) weiB man, daB Wolfram bei erhöhten Drucken und Temperaturen<br />

Uber relativ weite Strecken transportiert werden kann (WEDEPOHL,<br />

1978). lnwieweit ein solcher Transport auch fUr dieses Vorkommen<br />

zutrifft, lieB sich bisher nicht feststellen.<br />

Sowohl die Scheelit-fUhrung in den Leptiten als auch die erste<br />

Scheelit-Generation in den Skarnen haben wirtschaftlich keinerlei<br />

Bedeutung. Betrachtet man die durchschnittlichen W-Gehalte der<br />

wichtigsten magmatischen Gesteine in Abb. 66, so erkennt man, daB<br />

die Mobilisierung von Wolfram aus solchen Gesteinen nicht zur<br />

Entstehung bedeutender Scheelit-Lagerstätten ausreicht. Bei<br />

einem durchschnittlichen W-Gehalt von 2151 ppm und einem angenommenes<br />

spez. Gewicht von 3.44 g/cm 3 ergibt sich fUr die Skarne von<br />

Gussarvshyttan ein W-Ionen-Gehalt von 7.38 mg/cm 3 • Will man dies<br />

ausschlieBlich aus den Vulkaniten mobilisiert beziehen, so benötigt<br />

man pro Kubikzentimeter vererzten Skarns 1182 cm 3 Rhyolith<br />

(spez. Gew.: 2.60 g/cm 3 , W-Gehalt : 2.4 ppm), was einem WUrfel<br />

mit einer Kanteniänge von 10.57 cm entspricht. Vereinfacht gesagt,<br />

mUBte das Einzugsgebiet fast 1200 mal so groB sein, wie der<br />

Rauminhalt der Erzkörper. Dies gilt aber nur unter der Voraussetzung,<br />

daB die gesamten Vulkanite des Einzugsgebietes Nametasomatisch<br />

umgewandelt wurden und sämtliches Wolfram<br />

weggefUhrt worden ist.<br />

Neben diesem räumlichen Problem gibt es auch transporttechnische<br />

Schwierigkeiten. W-haltige Lösungen sind empfindlich gegen p-Tsowie<br />

pH-Schwankungen, so daB ein Transport Uber sehr groBe Entfernungen<br />

nicht möglich ist. Die GröBe des benötigten Einzugsgebietes<br />

erfordert aber gerade weite Transportwege. Aus diesem<br />

Grund scheidet die Mobilisation als einzig vererzender Vorgang<br />

aus. AuBerdem reicht die Transportkapazität von Na in<br />

2W0 4<br />

wässrigen Lösungen nicht aus, um die benötigten Mengen Wolfram<br />

heranzuschaffen.<br />

102


Neben den bis jetzt vorgesteliten Modellen einer frUhorogenen<br />

Vererzung der Karbonate gibt es die Möglichkeit der Vererzung und<br />

Verskarnung der Kalke dur ch hochtemperierte und -fluide<br />

granitische Restlösungen. Diese werden in Mittelschweden immer<br />

wieder in Zusammenhang gebracht mit den sog. JUngeren Graniten<br />

("Yngre Granit"): "Most ,of them occur adjacent to late<br />

Svecokarelian granites (Snöan, Elgfallet, Kolheden, Högfors,<br />

Skommarberget) or pegmatite veins (Laggarudden, Hörken)",<br />

(OHLSSON, 1979, S. 1014).<br />

Solch eine Lagerstättenentstehung wird als kontaktpneumatolytisch<br />

bzw. kontaktmetasomatisch bezeichnet. Kontaktpneumatolyse ist<br />

ein Vorgang, den man auch fUr die Skarnbildung, als das Entstehen<br />

von Ca-, Mg-, fe-Silikaten, verantwortlich macht (WIENDL, 1968).<br />

Die sauren und aggressiven Restlösungen kommen in Reaktion mit<br />

den Karbonaten, wobei gleichzeitig ein Stofftransport groBer Mengen<br />

von Si, fe, Al, Mn, 55owie einer groBen Anzahl Schwermetalle<br />

ins karbonatische Nebengestein stattfinden kann. Meistens handelt<br />

es sich um exogene Kontaktpneumatolyse, da nur ein einseitig<br />

auf den Kalk gerichteter Stofftransport vorhanden ist. Die Bildungstemperaturen<br />

solcher Lagerstätten liegen im Bereich von<br />

700°-400°C (WIENDL,1968). Ein oft beobachtetes Phänomen ist der<br />

spätere Nachschub von Quarz in solche Lagerstätten, was die<br />

zweite Quarz-Generation in dem Scheelitvorkommen von<br />

Gussarvshyttan erklärt.<br />

Die pneumatolytischen Restlösungen haben zu Beginn der<br />

Kontaktpneumatolyse extrem niedrige pH-Werte; im Verlauf der Umwandlungs-<br />

und Zersetzungsprozesse ändern sie ihren Charakter und<br />

werden zunehmend basischer, bis sie schlieBlich leicht alkalisch<br />

sind. Erst dies sind Bedingungen, unter denen Scheelit gebildet<br />

werden kann. Ein oft angenommener W-Transport dur ch<br />

Halogenverbindungen (Wf , 6<br />

WCl) scheidet fUr die Scheelit­<br />

Lagerstätte von Gussarvshyttan a~s, da beispielsweise keinerlei<br />

fluorit , der bei der Ausscheidung von Scheelit aus fluorhaltigen<br />

Lösungen entsteht, zu finden war. Es ist hier vielmehr ein<br />

Transport in form von Heteropolysäuren zu erwarten, die unter<br />

sauren Lösungsbedingungen bis weit in den hydrothermalen Bereich<br />

beständig sind.<br />

Verglichen mit den von OHLSSON (1979) genannten Scheelit­<br />

Vorkommen sind die Pegmatite in Gussarvshyttan sehr geringmächtig<br />

und es fehlt ihnen die, in oben genannten Vor kommen teilweise beobachtete<br />

Scheelit-fUhrung. Vergleicht man die<br />

Hauptelementkomposition der Pegmatite aus der Lagerstätte mit Literaturwerten<br />

fUr den spätorogenen Malingsbo-Granit (siehe in<br />

Tab. 22 die als Yg-l und Yg-2 gekennzeichneten Proben), so fallen<br />

starke Ähnlichkeiten auf. Besonders auffällig sind die extrem<br />

niedrigen Ti-Gehalte. Wie bereits frUher erwähnt, treten bei einigen<br />

Pegmatit-Proben erhöhte Spurenelementgehalte auf, beispielsweise<br />

402 ppm Bi in der Probe 8134 und 147 ppm Ta bei Probe<br />

8102 (Tab. 23). Solch hohe Gehalte an Schwermetallen können damit<br />

erklärt werden, daB verskarnende und vererzende Lösungen bei<br />

der Intrusion der Pegmatite mittransportiert worden sind. HierfUr<br />

sprechen auch die mit 61 ppm auBergewöhnlich erhöhten<br />

Wolframgehalte.<br />

103


Karbonat<br />

CoO. MgO. F.10l.IMnOl IG• ..,·%) CD O. "'gO. Ft 10l.<br />

(l'1 nOl IG• ..,.%)<br />

10 20 30 40 ~O 10 20 30 40 50<br />

30 30<br />

GRUNSKARN<br />

GRANATSKARN<br />

~.<br />

" ~.. 50<br />

~<br />

!:!<br />

0­<br />

iiị<br />

o: 60<br />

c<br />

40 40<br />

\::~~"<br />

70 70<br />

80<br />

\ T5<br />

\kTS<br />

kt5 80 ktS '\<br />

" "<br />

Abbi1dung 68. Vektor-Diagramm: Diagramm-Entwurf nach LEGLER<br />

& BAUMANN (1983) DUnne Pfei1e = Proben aus dem<br />

Schee1itvorkommen von Gussarvshyttan, dicke<br />

Pfei1e = Referenzproben (siehe auch Text) .<br />

LEGLER & BAUMANN (1983) behande1n die Fragen der Skarngenese und<br />

deren Beziehung zur Vererzung. Sie gehen davon aus, daB es zwei<br />

verschiedene Mög1ichkeiten der Skarnbildung gibt, eine<br />

regiona1metamorphe und eine kontaktmetamorphe (-metasomatische).<br />

Sie weisen darauf hin ~ daB die chemische Zusammensetzung von<br />

metasomatisch umgewande1ten und metamorphisierten sedimentären<br />

Skarnedukten ähn1ich ist . Zur Unterscheidung verwenden sie das<br />

104


in Abb. 68 dargestelite Vektordiagramm, das auf der Gegenuberstellung<br />

von SiOz+Al z03 und CaO+MgO+Fe z03(+MnO)<br />

in Prozent (siehe<br />

kleines Diagramm) basiert. Die Richtungen der Vektoren geben an,<br />

ob es sich um regionalmetamorph (senkrechte Pfeile) oder<br />

kontaktmetasomatisch (waagerechte Pfeile) gebi1dete Skarne hande1t.<br />

Zum Verg1eich sind mit den dicken Pfei1en theoretisch errechnete<br />

und natur1iche metamorphe Karbonat-Sand-Ton-Gemische mit<br />

eingetragen worden. Regiona1metamorphe Skarne zeichnen sich nach<br />

LEGLER & BAUMANN (1983) durch hohe SiOz- und A1 20)-Geha1te, aber<br />

niedrige CaO- und Fe 20)-Werte aus. Die dunner gezeichneten<br />

Vektoren der Skarne von Gussarvshyttan zeigen durch ihren relativ<br />

waagerechten Verlauf, daB die Skarne das Produkt einer<br />

Kontaktmetasomatose und nicht einer Regiona1metamorphose sind.<br />

Fur dieses Ergebnis sprechen auch die Resu1tate der eigenen<br />

Granatbestimmungen. Die Granate wurden als Grossu1ar-Andradit<br />

mit nur untergeordneter Almandin-Komponente bestimmt. HÖSEL<br />

(1971) weist darauf hin, daB sich hochtemperatur-metasomatische<br />

Skarne, die keiner Regiona1metamorphose ausgesetzt gewesen sind,<br />

durch Granate der Grossulat-Andradit-Reihe auszeichnen, während<br />

regiona1metamorphe Skarne Granate der Grossular-A1mandin-Reihe<br />

aufweisen. Das fazieskritische Mineral ist demnach der Almandin,<br />

zu dessen Bildung se hr hohe Drucke benötigt werden, wie sie nach<br />

experimentellen Untersuchungen nur bei der Regionalmetamorphose<br />

erreicht werden. Somit kann man davon ausgehen, daB die<br />

Skarnbildung in Gussarvshyttan nach der Regionalmetamorphose erfo1gt<br />

ist, also spätorogen. Bei einer fruhorogenen Verskarnung<br />

wären die Granate während der Regiona1metamorphose vollständig in<br />

Almandin umgewande1t worden; ein Ergebnis, das HÖSEL (1971) bei<br />

Skarnuntersuchungen im Erzgebirge zeigen konnte. Wie bereits bei<br />

der mikroskopischen Bearbeitung der Skarne gesagt, ist die zweite<br />

und mengenmäBig bedeutendere Schee1it-Generation etwas später gebildet<br />

worden als die Skarn-Minerale Granat und Pyroxen. Dies<br />

bedeutet, daB die Scheelitvererzung syngenetisch mit der<br />

Verskarnung erfolgt ist, wahrscheinlich in einem späten Stadium<br />

der Kontaktmetasomatose. Diese kurze zeitiiche Verschiebung zwischen<br />

der Verskarnung und der Vererzung beschreibt auch WIENOL<br />

(1968).<br />

8.3 HÄLLSJÖ-GRUVA<br />

8.3.1 Allgemeine Beschreibung der Lsgerstätte<br />

Die ehemalige Eisenerzmine Hällsjö-Gruva liegt ca. 3 km sudlich<br />

von Rankhyttan am S-Ufer des Hällsjön. Der genaue Zeitpunkt des<br />

Beginns des Erzabbaus war nicht zu erfahren, doch sind im<br />

Schacht, nur wenige Meter unterhalb der Geländeoberfläche, Anzeichen<br />

fur einen Abbau durch "Feuersetzen" zu erkennen (Abb. 69).<br />

Diese Abbaumethode wurde hauptsächlich im Mittelalter angewandt,<br />

und zwar in Ermangelung von Sprengstoffen. Erste Angaben uber<br />

Fördermengen liegen fur den Zeitraum von 1873-1877 sowie<br />

105


Abbildung 69. "Feuersetzen": Mittelalterliche Abbauweise,<br />

gefunden in der Hällsjö-Gruva, ca. 5 munter<br />

Geländeoberkante.<br />

1894-1894 vor (GEIJER & MAGNUSSON 1944); in dieser Zeit wurden<br />

3450 t sowie 2463 t Erz abgebaut. Wann die Förderung eingestel1t<br />

worden ist, war ebenfalls nicht zu erfahren. 1958 wurden erste<br />

Gespräche Uber eine Wiedereröffnung gefUhrt; der Abbau begann<br />

dann Anfang der sechziger Jahre; er wurde aber nach einigen<br />

Jahren endgultig eingestellt. Insgesamt soll Hällsjö-Gruva ca.<br />

60000 t Erz geliefert haben (SIND 1983). Der Erzabbau in<br />

Hä11sjö-Gruva erfolgte Uber 5 verschiedene Schächte von unterschiedlicher<br />

Teufe, wovon der tiefste, Springagruva, bis auf 70 m<br />

Endteufe niedergebracht worden ist.<br />

Hällsjö-Gruva liegt im Grenzbereich zwischen dem Urgranit und Gesteinen<br />

der Leptit-Serie. Beide Gesteine sind in der Grube angefahren.<br />

Nahe des Hauptschachtes ist ein Gang des rotbraunen<br />

Gustafsparphyres aufgesch1ossen. Amphibolitische Gesteine und<br />

granatreiche Skarne treten in<br />

Form schmaler Linsen auf. Die Vererzung ist auf diese Linsen beschränkt.<br />

Das Haupterzmineral Magnetit kommt, teilweise nur von<br />

Amphibolschlieren verunreinigt, sehr rein vor. Solch ein Erz<br />

wird auch als "Svartmalm" (Schwedisch: svart = schwarz, malm =<br />

Erz) bezeichnet, ein alter schwedischer Bergmannsausdruck fUr ein<br />

dunke1grUnes bis schwarzes Amphibol-Magnetit-Erz. In peripheren<br />

Tei1en der Erzkörper sind auch vereinzeit unbedeutende Mengen<br />

Pyrit und Chalkopyrit zu finden. Scheelit tritt unregelmäuig<br />

verteilt, mit teilweise bis zu 1.5 cm gro8en Kristallen in<br />

granatreichen Skarnen und Quarzgängen auf. Insgesamt ist die<br />

Scheelitvererzung gering.<br />

106


Abbildung 69. "feuersetzen": Mittelalteriiche<br />

gefunden in der Hällsjö-Gruva, ca.<br />

Geländeoberkante.<br />

Abbauweise,<br />

5 munter<br />

1894-1894 vor (GEIJER & MAGNUSSON 1944); in dieser Zeit wurden<br />

3450 t sowie 2463 t Erz abgebaut. Wann die förderung eingestellt<br />

worden ist, war ebenfalls nicht zu erfahren. 1958 wurden erste<br />

Gespräche Uber eine Wiedereröffnung gefUhrt; der Abbau begann<br />

dann Anfang der sechziger Jahre; er wurde aber nach einigen<br />

Jahren endgultig eingestellt. Insgesamt 5011 Hällsjö-Gruva ca.<br />

60000 t Erz geliefert haben (SIND 1983). Der Erzabbau in<br />

Hällsjö-Gruva erfolgte Uber 5 verschiedene Schächte von unterschiedlicher<br />

Teufe, wovon der tiefste, Springagruva, bis auf 70 m<br />

Endteufe niedergebracht worden ist.<br />

Hällsjö-Gruva liegt im Grenzbereich zwischen dem Urgranit und Gesteinen<br />

der Leptit-Serie. Beide Gesteine sind in der Grube angefahren.<br />

Nahe des Hauptschachtes ist ein Gang des rotbraunen<br />

Gustafsparphyres aufgeschlossen. Amphibolitische Gesteine und<br />

granatreiche Skarne treten in<br />

form schmaler Linsen auf. Die Vererzung ist suf diese Linsen beschränkt.<br />

Das Haupterzmineral Magnetit kommt, teilweise nur von<br />

Amphibolschlieren verunreinigt, sehr rein vor. Solch ein Erz<br />

wird auch als "Svartma1m" (Schwedisch: svart = schwarz, malm =<br />

Erz) bezeichnet, ein alter schwedischer Bergmannsausdruck fur ein<br />

dunke1grunes bis schwarzes Amphibol-Msgnetit-Erz. In peripheren<br />

Tei1en der Erzkörper sind auch vereinze1t unbedeutende Mengen<br />

Pyrit und Chalkopyrit zu finden. Schee1it tritt unregelmäuig<br />

verteilt, mit teilweise bis zu 1.5 cm groBen Kristallen in<br />

granatreichen Skarnen und Quarzgängen auf. Insgesamt ist die<br />

Scheelitvererzung gering.<br />

106


Erzanlysen Hällsjö-Gruva<br />

I II III<br />

Si0 2 (%) 38.60 39.90 11.03<br />

Ti0 2 0.14 0.08<br />

A1 2O) 7.97 4.99 2.19<br />

fe203 21.00 23.40 54.18<br />

feO 2.11 4.10 26.63<br />

MnO 1.33 2.16 0.39<br />

MgO 1.50 0.54 1.97<br />

CaO 27.10 24.60 3.85<br />

Na 20 0.05 0.02<br />

K 20<br />

0.01 0.03<br />

PzOs 0.02 0.01 0.01<br />

LOI 0.60<br />

Summe 100.43 99.84 100.25<br />

W (ppm)


Gehalt. Wie bereits aus dem Wolfram-Vorkommen von Gussarvshyttan<br />

beschrieben, ist auch in diesem Gebiet ein Ubergang von<br />

K-extremen Leptiten im S zu Na-extremen Formen im N feststellbar,<br />

also ein Ubergang von rhyolithischer zu dazitischer Zusammensetzung.<br />

Die petrographische und geochemische Zusammensetzung der<br />

Leptite (K 38a, K 37) ist den Tab. l und 2 sowie den Abb. 11-13<br />

zu entnehmen.<br />

Die in der Grube aufgeschlossenen Urgranite sind dem Typ III<br />

(siehe Kap. 5.2.2) zuzuordnen. Sie haben den höchsten<br />

Quarzgehalt aller untersuchten Urgranit-Proben. Sowohl nach den<br />

aus den geochemischen Analysen berechneten Normmineralien<br />

(MESO-NORM) als auch nach der Auswertung der DUnnschliffe, ist<br />

der Urgranit ins Monzogranit-Feld des STRECKEISEN-DIAGRAMMES<br />

(Abb. 18) einzuordnen.<br />

Aus der Literatur (GEIJER & MAGNUSSON 1944) liegt eine Analyse<br />

der Eisenerze aus der Hällsjö-Gruva aus dem Jahre 1901 vor. Die<br />

petrographische Zusammensetzung dieser Probe ist allerdings unbekannt.<br />

Zwei weitere Proben wurden von LKAB 1983 fUr diese Arbeit<br />

analysiertj hierbei handelte es sich um Granat-Diopsid-Skarne,<br />

wovon eine Probe scheelit-fUhrend war und eine Probe<br />

scheelitfrei. Die Ergebnisse aller drei Proben sind in Abb. 70<br />

zusammengefaOt.<br />

8.4 SCHURFE AM HORNBERGET UND SUOLICH PERSBO<br />

Am Hornberget ist in den Metabasiten der Leptit-Metabasit-Serie<br />

vor langer Zeit Erz abgebaut worden. Ein Schurf ist ca. 8 x 6 m<br />

groO und ungefähr 4 m tief. Nach Proben, die aus dem Schurf und<br />

aus den Halden entnommen wurden, handelt es sich bei den Erzen um<br />

Pyrit, Magnetit, Chalkopyrit und untergeordnet um Zinkblende.<br />

Die geochemische Analyse der Erze ergab folgende Elementgehalte<br />

Hornberget Morttjärn Persbo<br />

Fe (%) 13.2 12.0 38.5 2.0<br />

Co 0.006 0.002 0.003 0.001<br />

Cu 1.40 0.850 0.026 0.022<br />

Pb 0.01 0.01


Beim Schurf sUdlich Persbo handelt es sich wiederum um ein t y­<br />

pisches Svartmalm. Auch dieses Vorkommen ist nur sehr klein, ca.<br />

4 x 4 m bei gut J m Teufe. Ähnlich wie in Hällsjö-Gruva ist die<br />

Hauptvererzung in amphibolitischen Gesteinen anzutreffen, doch<br />

sind hier auch die Leptite leicht mit Pyrit und Chalkopyrit sowie<br />

mit etwas Bleiglanz und Zinkblende vererzt. Das Haupterzmineral<br />

ist hier Magnetit. Eine Analyse des Svartmalms ist in der Zusammenstellung<br />

s. 108 zu finden. Erwähnenswert ist hier eine geringe<br />

ScheelitfUhrung in amphibolreichen Skarnen. Die UnterslJchung mit<br />

der UV-Lampe ergab eine se hr unbedeutende ScheelitfUhrung, so daB<br />

von einer W-Analyse abgesehen wurde.<br />

109


9.0 KALKGRUBEN<br />

Von den vier Karbonatvorkommen des Kartiergebietes sind drei<br />

teilweise abgebaut worden, mit Ausnahme ihrer verskarnten Au8enbereiche.<br />

Der Hauptabbau 1iegt nörd1ich des Rödsjön. Hier sind<br />

an mehreren Stellen kleine Abbaue zu finden, die meistens nur wenige<br />

Meter Durchmesser haben und max. 2-3 m tief sind. Der zu<br />

Marmor umkristallisierte Kalk ist hier an Ort und Stelle gebrannt<br />

worden (Abb. 71).<br />

Abbildung 71. Kalkgruben K 55: Brennofen, in dem der abgebaute<br />

Kalk vor Ort gebrannt worden ist.<br />

110


10.0 TEKTONIK<br />

Die Tektonik des Kartiergebietes 5011 im folgenden kurz erläutert<br />

werden. FUr die Urgrahite, die flächenmäOig gröOte Gesteinseinheit,<br />

war es auf Grund sehr guter AufschluOverhältnisse möglich,<br />

Serien-Kluftmessungen in einigen groOen AufschlUssen<br />

durchzufUhren . So wurden an 9 Stellen in den Urgraniten jeweils<br />

mindestens 200 KIUfte eingemessen, die später mit den Rechenprogrammen<br />

GELl II (BEHRENS & SIEHL, 1975) und mit dem Programm zur<br />

Kluftauswertung (SMOLKA, 1984) rechnerisch bearbeitet wurden.<br />

Die Darstellungen der Ergebnisse sind den Abb. 72-76 (Polpunkt­<br />

Diagramme) und der Tektonischen Karte als Anlage 2 (Kluftrosen)<br />

zu entnehmen. Fur die Leptite, Metabasite und Hetamonzodiorite<br />

waren solche Serienmessungen wegen schlechterer AufschluOverhältnisse<br />

nicht möglich; die MeOwerte wurden deshalb einzeln in die<br />

tektonische Karte eingetragen. Da der Asby-Diabas am<br />

Hällsjöberget groOflächig ansteht und da dort die KIUfte se hr gut<br />

ausgebildet sind, wurden auch an dieser Stelle 105 KIUfte eingemessen.<br />

N<br />

Abbildung 72 . Faltenachsen-Diagramm: 54 Faltenachsen, im<br />

Arbeitsgebiet eingemessen. Klasseneinteilung:<br />

1-3 %, 3-6 %, 6-9 %, >9 ~ Besetzungsdichte.<br />

Das Hessen von Faltenachsen (B-Achsen) in den Leptiten und<br />

Metabasiten war wegen widriger AufschluOverhältnisse schwierig.<br />

Aus diesem Grund stehen nur 54 MeOwerte zur Auswertung zur VerfU­<br />

111


gung. Abb. 72 zeigt das Sammeldiagramm dieser Messungen. Es<br />

wird deutlich, daO die B-Achsen steil (55°-90°) nach SUdwesten<br />

einfallen und mit ca. 56° streichen. Besonders im Ubergangsbereich<br />

zwischen Leptiten und Metabasiten wir d die sehr engständige,<br />

teilweise isoklinale Faltung im cm- bis dm-Bereich deutlich<br />

(Abb. 73). Teilweise entsteht der Eindruck, daO es sich um<br />

Schlingentektonik handelt. Zu vergleichbaren Ergebnissen kommen<br />

auch HUSNER (1966) und LUNDQVIST (1979), die beide beim<br />

faltungsstil von "Schlingenbau" sprechen.<br />

Abbildung 73. Aufnahme einer Falte: Isoklinale engständige<br />

Faltung. AufschluO K 69, Leptit-Hetabasit-<br />

Ubergangsbereich.<br />

Das auffallendste tektonische Element ist die KIUftung der Gesteine.<br />

Besonders deutlich wird sie in den groOflächigen AufschlUssen<br />

des Urgranites am Rösasen, am Hällsjöberget und am<br />

Röberget. Aus der Auswertung der dort durchgefUhrten Serienmessungen<br />

(vergl. Abb. 70-72 sowie tektonische Karte) ist erkennbar,<br />

daO vier verschiedene Hauptkluftrichtungen auftreten :<br />

l. Die im Gelände auffälligste Kluftschar streicht NE-SW und<br />

steht fast saiger (Beispiel:152°/88°). Sie läuft parallel zum<br />

generellen Streichen der verschiedenen Strukturen im<br />

Kartiergebiet Man kann diese KIUfte als bc-KIUfte indizieren. Da<br />

die Tuna-Diabas- und Gustafsporphyr-Gänge nahezu gleiches Streichen<br />

aufweisen wie diese Kluftschar, kann man davon ausgehen, daO<br />

diese KIUfte den jUngeren postorogenen Vulkaniten das Aufdringen<br />

erleichterten.<br />

112


2. Ein zweites Kluftsystem streicht NW-SE und und fällt oft<br />

schwach nach Westen ein (Beispiel: 223°/80°). ParalIeI zu dieser<br />

Schar von KIUften verläuft im Arbeitsgebiet der Asby-Diabas.<br />

Legt man orthorhombische Symmetrie zugrunde, lassen sich diese<br />

KIUfte als ab-KIUfte bezei~hnen.<br />

N<br />

Rösb(" "<br />

RösIs," s<br />

N<br />

N<br />

Rösls(" (<br />

HALlSJÖllll(i( T<br />

DI.....S<br />

Abbildung 74. Kluftdiagramme aus den Urgraniten am Rösasen<br />

und aus dem Asby-Diabas am Hällsjöberget:<br />

Rösasen-N: 245 MeOwerte; Rösasen-E: 210 MeOwerte;<br />

Rösasen-S: 210 MeOwerte; Hällsjöberget<br />

(Diabas): 105 MeOwerte. Klasseneinteilung:<br />

1-5 ~t 5-10 ~t 10-15 ~t 15-20 ~t >20 ~<br />

Besetzungsdichte.<br />

113


3. Weitsus seltener läGt sich eine NNW-SSE-streichende Kluftschar<br />

im Gelände beobachten. In den Leptiten tritt sie nur vereinze1t<br />

suf und feh1t in vie1en Urgranit-AufschlGssen gänzlich.<br />

Die Einfallwinkel schwanken zwischen 80° und 90° (Beispiel:<br />

270°/84°). Bei diesen KlGften handelt es sich um hOl-KlGfte.<br />

4. Neben diesen drei Systemen deutet sich ein weiteres an, daG<br />

in den K1uftrosen aber nicht immer eindeutig ansprechbar ist.<br />

N<br />

N<br />

HÄLLSJÖlfllG[T N<br />

HALLSJlilfAG[l f<br />

N<br />

N<br />

HAll SJÖIfIlGET w<br />

HÄLL SJOIfllGET II(<br />

Abbildung 75.<br />

Kluftdiagramme aus den Urgraniten am Hällsjöberget:<br />

Hällsjöberget-N: 200 MeGwerte; Hällsjöberget-W:<br />

245 MeGwerte; Häl1sjöberget-E:<br />

200 MeGwerte; Hällsjöberget-NE: 200 MeGwerte.<br />

Klasseneintei1ung siehe Abb. 74.<br />

114


Diese Klufte streichen NNE-SSW und lassen sich als hOl-Klufte indizieren<br />

(Beispiel: 95°/82°). Zur Unterscheidung beider wird<br />

diese Kluftschar im folgenden als hOl(E)- und die im vorhergegangenen<br />

Abschnitt behandelte Schar als hOl(W)-Kluft bezeichnet.<br />

Die drei detaillierter bearbeiteten Gebiete in den Urgraniten<br />

sollen hier kur z einzeln behandelt werden.<br />

An der SE-Flanke des Rösasen sind drei Aufschlusse (Gröne jeweils<br />

ca. 400 m 2 ) vermessen worden (Abb. 74 sowie tektonische Karte).<br />

Auffällig ist ein leichtes Umschwenken der bc-Klufte Richtung<br />

Norden, eine Bewegung, der die ubrigen Klufte nicht folgen. Im<br />

Norden des Gebietes sind die ab-Klufte kaum ausgeprägt, hkl­<br />

Klufte sind in jedem Aufschlun vereinzeIt zu finden.<br />

Am Hällsjöberget sind in vier Ausschlussen innerhalb der Urgranite<br />

Klufte eingemessen worden. Die Ergebnisse der Auswertung<br />

der Daten sind in der Abb. 75 sowie in der tektonischen Karte<br />

(Anlage 2) dargestelIt. Am Hälljöberget sind anders als in den<br />

beiden anderen Gebieten, die bc-Klufte am häufigsten, sondern die<br />

ab-Richtungen. Sie treten sagar soweit zuruck, da~ die<br />

hOl(W)-Klufte öfter vor kommen als die bc-Klufte. Auch die<br />

hOl(E)-Klufte sind seltener zu finden. Die Kluftrose des Aufschlusses<br />

Hällsjöberget-W unterscheidet sich in ihrer Form von<br />

allen anderen, in erster Linie dur ch die starke Streuung (bis<br />

50°) um die E-W-Richtung. Dies kann man möglicherweise durch<br />

spätere Auflockerung des Gesteinsverbandes und Verstellungen während<br />

der Vergletscherung erklären. Die Flie~richtung des Eises<br />

war in diesem Gebiet ungefähr 150°. Der Hällsjöberget, der auch<br />

N<br />

N<br />

AOIEAClET H<br />

IOIIIGI I S<br />

Abbildung 76. Kluftdiagramme aus den Urgraniten am Röberget:<br />

Röberget-N: 200 Me~werte, Röberget-S: 200 Me~werte.<br />

Klasseneinteilung wie in Abb. 74.<br />

115


heute nach als ausgeprägte Erhebung erkennbar ist, wird dem vordringenden<br />

Eis entgegengestanden haben, was möglicherweise an der<br />

Stirnseite, also im Bereich des Aufschlusses Hällsjöberget-W,<br />

eine Verstellung der Gesteine bewirkt haben kann.<br />

Am Röberget konnten wieder bc-KIUfte am häufigsten eingemessen<br />

werden (Abb. 76 und tektonische Karte als Anlage 2). Auch hier<br />

fällt von S nach N ein Umschwenken der Kluftrichtungen nach N<br />

auf, eine Tendenz, der allerdings auch die ande ren Kluftsysteme<br />

folgen.<br />

Nahe des Gipfels des Hällsjöbergets wurde die KIUftung des Asby­<br />

Diabas näher untersucht (Abb. 74 und tektonische Karte). Hier<br />

sind die ab-KIUfte am verbreitetsten, doch treten auch bc-KIUfte<br />

auf, allerdings nur untergeordnet. Das Auftreten letztgenannter<br />

Kluftsysteme in diesem postarogenen Gestein weist darauf hin, daO<br />

diese svekokarelisch angelegten KIUfte später nachmals aktiviert<br />

worden sind.<br />

Im Kartiergebiet und in den Bohrkernen aus der Wolframlagerstätte<br />

sind immer wieder Breccien- und Mylonit-Zonen zu finden. Diese<br />

Zonen folgen dem allgemeinen Streichen, sie verlaufen also ungefähr<br />

paraliei der Leptit-Urgranit-Grenze. Die Brecciierung ist<br />

verbreitet mit Quarz verheilt. Es ist schwierig, zum Alter<br />

dieser Bewegungszonen Aussagen zu machen; sie sind auf jeden Fall<br />

postarogen, da die Skarne der Lagerstätte, deren Entstehung als<br />

spätorogen bezeichnet werden kann, teilweise vollständig in ihrem<br />

Verband gestört worden sind.<br />

116


11.0 GEOPHYSIKALISCHE HESSUNGEN<br />

Während der Kartierung wur~en an drei Stellen im Kartiergebiet<br />

magnetische Totalfeldmessungen durchgefuhrt, und zwar am<br />

Hällsjöberget (Fläche: 0.168 km 2 ) , an der Hällsjö-Gruva (0.222<br />

km 2 ) sowie nördlich des Hällsjön (0.031 km 2 ) . Die Messungen erfolgten<br />

mit einem tragbaren Protonenmagnetometer (MP-2). Zur<br />

Kompensation der Drift (Gerätedrift, Schwankungen im Hagnetfeld)<br />

muOten jeweils an einer festgelegten Position im MeOgebiet in<br />

30-minutigen Abständen Kontrollmessungen durchgeffuhrt werden,<br />

aus deren Ergebnissen eine Driftkurve erstellt werden konnte.<br />

Wegen der relativ geringen Datenmenge wurde von einer rechnerischen<br />

Bearbeitung der Messungen abgesehen.<br />

Im Bereich des Scheelitvorkommens fuhrte LKAB im Jahre 1981 magnetische<br />

Totalfeldmessungen durch (LKAB PROSPEKTERING AB, 1982).<br />

Ziele der Messungen waren die Festlegung der Grenze Leptit­<br />

Urgranit sowie die Kartierung der Erzkörper. Beides wurde nicht<br />

erreichtj es existieren keine signifikanten Unterschiede zwischen<br />

Leptiten und Urgraniten und die Fuhrung an magnetisierbaren<br />

Erzen, die in der Hällsjö-Gruva eine Verfolgung der<br />

Magnetitvererzung und damit auch des Scheelites erlaubte, war in<br />

Gussarvshyttan verschwindend gering. Deut1ich erkennbar und<br />

kartierbar waren ausschlieOlich die Diabas-Gänge (siehe An1age<br />

3) .<br />

Mit ähnlicher Problemstellung erfolgten zunächst die Vermessung<br />

der Häl1sjö-Gruva, sowie eines 100 m breiten Bereiches ca. 600 m<br />

nordöstlich. Auch hier lieO sich die Grenze nicht fassen, so daO<br />

der schmale Streifen gar nicht kartenmäOig weiter bearbeitet worden<br />

ist . Die Erzzone der Hällsjö-Gruva ist dagegen gut<br />

verfolgbar. Es zeigt sich, daO die Anomalie, die die<br />

magnetitvererzten Skarne erzeugen, räumlich sehr begrenzt ist und<br />

mit ca. 55° streicht. Die räumliche Begrenzung spricht fur ein<br />

se hr steiles Einfallen des Erzkörpers. Die kleinen Anomalien<br />

sudlich der Grube sind möglicherweise auf Diabas-Gänge zuruckzufuhren<br />

(Abb. 77) .<br />

Die Messungen nördlich des Hällsjön wurden durchgefuhrt, um Informationen<br />

uber den weiteren Verlauf des Hetamonzodiorit­<br />

Vorkommens nach E zu erhalten. Es zeigte sich, daO es sehr bald<br />

nach E auskeilt (Abb. 78). Möglicherweise besteht eine, wenn<br />

auch schmale Verbindung zu einem kleinen Vorkommen dieses Gesteines<br />

150 m weiter östlich.<br />

Uber die Lagerungsverhältnisse des Asby-Diabases am Hällsjöberget<br />

lieOen sich im Gelände kaum Erkenntnisse gewinnen. Deshalb wurde<br />

ein 0.168 km 2 groOes Gebiet im Gipfelbereich magnetisch vermessen<br />

(Abb. 79). Auffällig ist eine nahezu bilaterale Symmetrie der<br />

Isanomalen. Hieraus kann man schlieOen, daO der Asby-Diabas sehr<br />

stei1 steht, mit leichtem Einfallen nach W. Der Hauptgang wird<br />

auf seiner W-Seite möglicherweise begleitet von einem oder von<br />

mehreren geringmächtigeren Gängen. Bei den Anomalien am W-Rand<br />

117


HÄLLSJÖ-GRUVA<br />

[nT]<br />

10000<br />

5000<br />

1000<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

o<br />

-100<br />

-200<br />

I<br />

SOm<br />

Abbildung 77.<br />

Hagnetische Karte der Hällsjö-Gruva: HeBzeitpunkt:<br />

12., 22. und 23. Hai 1983. Basiswert:<br />

50300 nT, HeBpunktabstand: 20 m, HeBgerät:<br />

HP-02.<br />

des Gebietes kann es sich um Gänge des Tuna-Diabases handeln,<br />

sie ein fur den Asby-Diabas untypisches Streichen aufweisen.<br />

da<br />

Neben den magnetischen Totalfeldmessungen fuhrte LKAB PROSPEKTE­<br />

RING AB im Umfeld der Lagerstätte auch geoelektrische Hessungen<br />

durch. VLf-Hessungen brachten einige Erkenntnisse uber die Störungs-<br />

und Verwerfungszonen im Bereich der Lagerstätte.<br />

118


N' HÄLLSJÖN<br />

---- ---- - - - --- - - ------- -------- -- - ---'<br />

20m<br />

-100 o 100 200 300 400 600 [nT)<br />

Abbildung 78. Magnetische Karte eines Gebietes nördlich des<br />

Hällsjön: MeOzeitpunkt: 12. Mai 1983. Basiswert:<br />

50300 nT, MeOpunktabstand: 10 m, MeOgerät:<br />

MP-02.<br />

Geoelektrische Tiefensondierungen nach der Schlumberger-Methode<br />

(Elektrodenabstand: 20 m) ergaben kaum brauchbare Ergebnisse,<br />

ebenso wie die Verwendung eines tragbaren Szintillometers, von<br />

dessen Anwendung fur diese Arbeit Erkenntnisse uber die Abgrenzung<br />

zwischen Leptiten und Urgraniten erwartet wurden.<br />

119


HÄ LLSJÖBERG ET<br />

SOm<br />

200 300 400 ' 600 1000 >1000 [nTl<br />

Abbildung 79.<br />

Magnetische Karte des Hällsjö-Bergets: MeOzeitpunkt:<br />

23. Mai 1983. 8asiswert: 50300 nT, MeOpunktabstand:<br />

10 m, MeOgerät: MP-02.<br />

120


12.0 ZUSAHHENfASSUNG UND SCHLUBfOLGERUNGEN<br />

Bei der Kartierung konnte an drei Stellen im Arbeitsgebiet<br />

Scheelit nachgewiesen werden. Betrachtet man die Positionen<br />

dieser drei Vorkommen (Gussarvshyttan, Hällsjö-Gruva, S'Persbo)<br />

in der geologischen Karte (Anlage l), so fällt auf, daG sie alle<br />

nahe der Grenze der Leptite zu den Urgraniten liegen Verfolgt man<br />

diese Richtung (55°-60°) weiter nach NE, so trifft man suOerhalb<br />

des Kartiergebietes auf Karbonatvorkommen nahe des Ortes Holm sowie<br />

auf die fe-Grube Strandgruva und die Sulphiderzmine<br />

Kalvbäcken (vergl. HUBNER 1966). Es scheint hier somit eine lone<br />

obengenannten streichens zu existieren, die sich durch erhöhte<br />

Gehalte an Fe, Cu, Pb, ln und Wauszeichnet. Somit wäre eine<br />

Verf01gung dieser lone Uber das Kartiergebiet hinaus nach SW von<br />

Interesse, was allerdings mangels guter AufschluGverhältnisse<br />

sehr schwierig ist.<br />

Neben der Kartierung der Umgebung des scheelit-Vorkommens von<br />

Gussarvshyttan bestand die Hauptaufgabe dieser Arbeit in der<br />

petrographisch-geochemischen Bearbeitung der scheelitvererzten<br />

skarne und der ummittelbaren Nebengesteine sowie in der Ausdeutung<br />

der Ergebnisse in Bezug auf die Lagerstättengenese der Erze.<br />

Betrachtet man die räumliche Verteilung der Leptit-Varietäten im<br />

Arbeitsgebiet, so fällt auf, daG die Karbonat- und Skarn­<br />

Vorkommen immer im Bereich der Na-Leptite zu finden sind. Dies<br />

zeigt sich auch im Profil entlang der Bohrung GAH 5 in Abb. 65.<br />

Je näher die Proben zu den Skarne liegen, desto geringer wir d der<br />

K 20-Gehalt,<br />

während die Na 20-Werte<br />

snsteigen. Dieses Phänomen,<br />

die Abnahme der K 20-Gehalte, ist bereits in anderen<br />

scheelitvererzten Skarnen beobachtet worden, so beispielsweise in<br />

der scheelit-Lagerstätte Sandudden westlich von Grängesberg,<br />

Mittelschweden.<br />

Als Ergebnis der halbquantitativen mikroskopischen Auswertung der<br />

der skarn-Proben ist zu nennen, daG man zwischen vier verschiedenen<br />

Skarn-Typen unterscheiden kann, in Abhängigkeit von dem<br />

Granat-Pyroxen-Epidot-Verhä~tnis. Rein makroskopisch ist dagegen<br />

nur eine Unterteilung in granatfuhrende (Granatskarne) und<br />

granatarme bis -freie Skarne (GrUnskarne) möglich.<br />

Die skarne sind in ihrer geochemischen Zusammensetzung sehr<br />

heterogen. Besonders bei den Spurenelementen (Tab. 21) fallen<br />

se hr hohe standardabweichungen auf, Abweichungen z.T. gröGer als<br />

die Mitte1werte. Die zum Verg1eich der Elemente untereinander<br />

benutzten rechnerischen Verfahren


Zum Vergleich der verschiedenen Skarn-Proben untereinander sind<br />

die Haupt- und Spurenelemente dagegen gut verwendbar. Die dur chgefuhrten<br />

Clusterberechnungen erbrachten eine sehr eindeutige<br />

Dreiteilung. Alle Grunskarne sind hierbei in einem Cluster zusammengefaBt.<br />

Die deutlichsten Unterschiede .zwischen den drei<br />

Clustern liegen in den Ti0 2 - , MnO-, MgO-, P 20 S - ' Ni-, Pb-, Sn-,<br />

Sr-, Zn-, Ce-, Cr- und V-Gehalten. Die Verteilung der verschiedenen<br />

Cluster innerhalb der Erzkörper läBt keine Ruchschlusse auf<br />

eventuell vorhandene regelmäBige Abfoigen zu.<br />

Aussagen zur Lagerstättengenese sind schwierig. Mit elnlger Sicherheit<br />

kann gesagt werden, daB das Wolfram nicht, wie in vielen<br />

anderen Scheelit-Lagerstätten (Yxsjöberg, Wigström, Sandudden)<br />

als Fluorid transportiert worden ist; es lieB sich weder Fluorit<br />

finden, noch Fluor in gröBeren Mengen (max. 0.035 Gew.-% F) nachweisen.<br />

Da auch die Na O-Gehalte in den Analysen der Skarne se hr<br />

gering sind (i.a. < 0.3 Gew.-% NazO) und in keiner Probe<br />

Plagioklase zu finden waren, scheidet auch Na ZW0 4<br />

als<br />

Haupttransportmedium aus. Ein W-Transport in dieser Form innerhalb<br />

der Leptite ist allerdings nicht ausgeschlossen. Aus den<br />

genannten Grunden ist m.E. ein Transport von W in Form von<br />

Heteropolysäuren fur das Scheelitvorkommen von Gussarvshyttan<br />

sehr wahrscheinlich.<br />

Berechnungen uber das W-Lieferungspotential der Metavulkanite<br />

(Leptite und Metabasite) zeigten, daB die Mobilisierung primär in<br />

den Metavulkaniten vorhandenen Wolframs nicht ausreicht, um eine<br />

Lagerstätte von der GröBe des Vorkommens von Gussarvshyttan entstehen<br />

zu lassen. Allerdings sei darauf hingewiesen, daB die in<br />

den Proben vereinzeit beobachtete, vor der Verskarnung gebildete<br />

l. Scheelit-Generation auf, durch Na-Metasomatose freigesetztes,<br />

möglicherweise als Na 2W0 4<br />

transportiertes Wolfram zuruckzufuhren<br />

ist.<br />

Die Granatbestimmungen sowie die Vektor-Diagramme nach LEGLER &<br />

BAUMANN (1983) sprechen fur eine Skarnbildung durch Metasomatose<br />

und nicht durch eine Regionalmetamorphose. Auch aus diesen Grunden<br />

erscheint eine Vererzung vor der Verskarnung unwahrscheinlich.<br />

Obwohl der Vergleich der Spurenelementzusammensetzungen<br />

der Skarne mit denen der gefundenen Pegmatite keinerlei Hinweise<br />

auf genetische Zusammenhänge aufzeigt, ist m.E. eine Zufuhr W­<br />

haltiger Lösungen in den Dimensionen, wie sie zur Entstehung<br />

einer Scheelit-Lagerstätte von der GröBe der Lagerstätte von<br />

Gussarvshyttans notwendig ist, nur uber Pegmatite möglich. Da<br />

die beobachteten Pegmatite keinerlei Anzeichen fur metamorphe Beanspruchung<br />

zeigen, kann man sie als zum spätorogenen "Yngre Granit"<br />

gehörig ansehen. Dieser Granit wird in vielen anderen<br />

Scheelit-Lagerstätten Mittelschwedens in genetischen Zusammenhang<br />

mit der Vererzung gebracht.<br />

AbschlieBend muB gesagt werden, daB die vorhandenen Spurenelementanalysen<br />

nicht die erhofften Informationen uber die Skarnund<br />

Scheelit-Genese gebracht haben. Möglicherweise wären durch<br />

Mikrosondenuntersuchungen an Skarn-Mineralen weitere Informationen<br />

gewinnbar gewesen, Eine weitere interessante Aufgabe wäre<br />

die Untersuchung der beobachteten Abhängigkeiten zwischen<br />

122


Wolfram, Molybdän und Selen, doch hätten solche Bearbeitungen den<br />

Rahmen dieser Arbeit gesprengt.<br />

123


12.1 SUMMARY<br />

On the occasion of the mapping around Gussarvshyttan three<br />

scheelite occurences of different grade were found. It is<br />

remarkable that these three places (Gussarvshyttan, Hällsjö­<br />

Gruva, S'Persbo, see Geologische Karte, Anlage l) are<br />

situated in a zone, lying paraliei to the transitionai zone<br />

between the leptites and the older granites (Urgranit).<br />

Following this zone further to the NE (strike 55°-60°) there<br />

are several carbonate- and skarn-occurences, for example<br />

near the village of Holn or at the sulphide-mines<br />

Strandgruva and Kalvbäcken (see HUBNER 1966). It is likely<br />

that this is a zone of larger extension, which is<br />

distinguished by a concentration of the elements Fe, Cu, Pb,<br />

Zn and Win skarns and amphibo1itic rocks. It cou1d be of<br />

interest to fo110w this zone further to the SW, a task that<br />

will be difficult because of the lack of outcrops in that<br />

region.<br />

The second reason for this thesis was the examination of the<br />

scheelite-mineralised skarns and the unmineralised hostrocks<br />

from the petrographic-geochemical point of view and the interpretation<br />

of these results with respect to the ore<br />

genesis. According to Abb. 8 featuring the distribution of<br />

the leptite varieties in the field and to Abb. 65 featuring<br />

the distribution of the different leptites along the drillcore<br />

of GAH 5 the carbonates and skarns always occure in<br />

parts dominated by Na-1eptites. The decrease of the<br />

K20-content has also been made at other tungsten<br />

mineralisations, for example at the scheelite deposit of<br />

Sandudden, west of Grängesberg.<br />

According to the semiquantitative evaluation of the skarnsamples<br />

by microscope it is possible to distinguish four<br />

different skarn-types as a function of the garnet-pyroxeneepidote-ratio.<br />

Without any optica1 devices one can<br />

differentiate only garnet-bearing skarns (garnet-skarn =<br />

Granatskarn) and skarns poor or free in garnet (greenskarn =<br />

Grunskarn).<br />

The geochemical composition of the skarns is heterogeneous.<br />

The standard deviations of the elements are extraordinary<br />

high, particularly of the trace- elements (see Tab. 21).<br />

For some of the trace-e1ements the deviation is higher than<br />

the mean value. To compare the element compositions factoranalyses<br />

(SPSS-X-Unterprogramm "Faktor", Typ PA l, Rotation:<br />

"Equimax", "Varimax") were made. The results of these<br />

calculations are so ambiguous that they were of no use for<br />

this thesis, except for" some correlation diagrams. With<br />

these statistical methods it is impossible to find groups of<br />

elements which are responsible for processes controlling the<br />

formation of the skarns and the ores. The consequence of<br />

123A


this tendency is that major- and trace-element-studies have<br />

generally proved to be unsuccessful in sorting out problems<br />

of skarn-genesis (see also EINAUDI 1981, 1982).<br />

For a comparison of the different skarn-samples with each<br />

other major- and trace-element-analyses are quite effective.<br />

With the help of cluster-analyses it was possible to show<br />

that the skarns from Gussarvshyttan can be divided into<br />

three different groups. All the greenskarns are summarized<br />

in one cluster. The main differences between the clusters<br />

are regarding the contents of Ti02, MnO, MgO, P205, Ni, Pb,<br />

Sn, Sr, Zn, Ce, Cr and V. The distribution of these three<br />

groups of skarns along the drill-holes GAH l, 5 and 6 does<br />

not showa regular sequence.<br />

It is difficult to make statements about the ore genesis.<br />

It seems to be obvious that the tungsten has not been<br />

transported as fluorides, in contrast to many other<br />

scheelite occurences (for example Yxsjöberg, Wigström,<br />

Sandudden) because there was no fluorite in the thinsections<br />

and the fluor-content in the skarns is max. 0.035<br />

wt.-%. As the determined Na20-concentrations are low too «<br />

0.3 wt.-%) and as there is no plagioclase in the skarns<br />

Na2W04 can also be excluded as a medium for the tungsten<br />

transfer in the skarns. For this reason and and because of<br />

the observed early generation of quartz it is likely that<br />

the major part of the tungsten has been transported inside<br />

the skarns as heteropolysilicates. A tungsten transfer as<br />

Na2W04 inside the leptites seems to be possible.<br />

Calculations about the capacity of tungsten supplies from<br />

the metavolcanics (leptites, metabasites) make it obvious<br />

that the mobilisation of latent tungsten from these rocks is<br />

not sufficient for the formation of a deposit of the size of<br />

the scheelite deposit at Gussarvshyttan. The first<br />

scheelite-generation, found in some samples, was possibly<br />

formed of tungsten which was leached by Na-metasomatism from<br />

the metavolcanic rocks and was transported as Na2W04.<br />

According to the results of the garnet identifications and<br />

to the vector-diagrams (see LEGLER & BAUMANN 1983) there is<br />

a strong probability of skarn genesis by metasomatism and<br />

not by regional metamorphism. Therefore it is plausible<br />

that the tungsten mineralisation is younger than the<br />

formation of the skarns. The comparison of the traceelement-compositions<br />

of the skarns with those of the<br />

pegmatites found in several drill-cores gave no idea of<br />

genetic connections between these two rocks. Despite of<br />

this the pegmatites seem to be the only rock-type with the<br />

potential to transfer tungsten bearing solutions in a volume<br />

that is necessary for the formation of a scheelite deposit<br />

of the size of Gussarvshyttans. The pegmatites do not show<br />

any indications for metamorphism. This is the reason for<br />

the assignment of this rock-type to the younger granites<br />

123B


('Yngre Granit'), which are considered to be responsible for<br />

the formation of many scheelite deposits in CentralSweden.<br />

The conclusive result of this work is that the traceelement-studies<br />

did not give the expected informations about<br />

the skarn- and scheelite- genesis. Detailed examinations of<br />

some skarn-minerals and the scheelite with microprobe could<br />

give some more answers about the conditions during the<br />

formation of these minerals, but this can be the task for a<br />

future work.<br />

123C


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128


14.0 ANHANG<br />

129


Erläuterungen zu den Tabellen:<br />

Chemische Analysen:<br />

Hauptelemente angegeben in Gew.-%<br />

Spurenelemente angegeben in ppm<br />

Norm-Minerale (MESO-NORM):<br />

=<br />

Q Quarz<br />

Ab Or = Orthoklas<br />

Albit<br />

An Anorthit<br />

C Bi Biotit<br />

Korund<br />

Hm = Hämatit<br />

Il =<br />

Ap Apatit<br />

Ilmentit<br />

=<br />

nb = nicht berechnet<br />

129


TABELLE l<br />

Chemische Analysen:<br />

Na-extreme Leptite<br />

K 38a K 59a K 69 K 75 K 76 Kl19 K121 K122 K139<br />

SiO z 75.45 74.08 75.39 74.50 75.00 74.80 75.64 73.25 76.33<br />

TiO z 0.10 0.18 0.16 0.19 0.23 0.12 0.10 0.27 0.08<br />

Al z03 13.51 13.41 12.03 12.58 12.54 13.05 13.02 13.96 13.28<br />

Fe Z0 3 0.52 2.08 2.19 2.86 2.93 2.25 1.31 2.33 0.68<br />

MnO 0.01 0.07 0.07 0.07 0.06 0.06 0.03 0.03 0.03<br />

MgO 0.77 0.60 1.51 1.32 1.14 1.08 0.75 0.53 0.22<br />

CaO 0.54 1.47 2.98 1.40 1.72 2.52 1.89 1.55 1.92<br />

NazO 6.86 5.06 3.59 3.94 3.55 4.06 4.21 5.05 5.17<br />

KzO 0.57 1.33 0.72 1.36 1.33 0.92 1.10 0.93 0.43<br />

PzOs 0.01 0.04 0.04 0.03 0.03 0.02 0.02 0.05 0.02<br />

LOI 1.12 1.24 0.99 1.07 1.23 1.04 1.42 1.91 1.25<br />

Summe 99.46 99.56 99.67 99.32 99.86 99.92 99.49 99.86 99.41<br />

Rb 27 35 35 55 46 42 42 24 27<br />

Sr 89 90 150 107 89 156 251 169 217<br />

Ni


TABELLE 2<br />

Chemische Analysen:<br />

K-extreme Leptite<br />

K37<br />

K124<br />

SiDz 76.16 74.34<br />

no, 0.12 0.13<br />

Alz03 11.43 12.02<br />

FeZ 0 3 1.19 1.28<br />

MnO 0.02 0.03<br />

MgO 0.51 0.49<br />

CaO 0.21 0.17<br />

Na zO 1.85 1.92<br />

KzO 7.09 8.05<br />

P Z05 0.05 0.03<br />

LO! 1.09 1.21<br />

Summe 99.72 99.67<br />

Rb 104 147<br />

Sr<br />

Ni<br />

62 107<br />

Y 20 9<br />

Zr 228 130<br />

Norm-Minerale (MESO-NORM):<br />

Q 38.80 30.30<br />

Ab 15.70 16.30<br />

Or 41.20 49.00<br />

An 0.70 0.60<br />

C 0.60 0.30<br />

Bi 1.90 1.80<br />

Hm 1.30 1.30<br />

Il 0.10 0.10<br />

Ap 0.10 0.10<br />

131


TABELLE 3<br />

Chemische Analysen:<br />

Alkaliintermediäre Leptite<br />

K 49 K 60 K 77 K 78 K 79 K 99 KI06 Kl18 K125<br />

SiOz 74.02 69.02 75.11 78.72 74.81 75.08 75.14 75.05 72.88<br />

TiOZ 0.10 0.27 0.14 0.09 0.16 0.13 0.12 0.16 0.27<br />

A1 20 3<br />

13.20 13.45 12.39 9.99 12.83 13.00 12.42 11.84 13.56<br />

Fe Z0 3<br />

1.78 4.59 2.13 2.07 2.18 1.81 2.00 2.71 2.08<br />

MnO 0.03 0.09 0.09 0.04 0.04 0.04 0.03 0.04 0.04<br />

MgO 0.89 2.88 1.28 0.88 1.06 0.49 0.16 0.87 0.64<br />

CaO 1.80 1.41 2.39 0.44 0.25 0.91 1.43 1.10 0.78<br />

Ns 2 0 2.81 3.03 2.06 2.34 3.54 3.90 3.14 2.66 3.69<br />

K20 3.43 3.43 2.77 3.09 3.46 3.26 3.67 3.83 4.22<br />

P,Os 0.02 0.06 0.03 0.02 0.04 0.03 0.02 0.05 0.05<br />

LOI 1.53 1.27 1.20 1.35 1.25 1.35 1.40 1.13 1.39<br />

Summe 99.61 99.50 99.59 99.16 99.52 100.01 99.53 99.44 99.60<br />

Rb 100 79 166 110 99 140 142 71 82<br />

Sr 114 15/ 100 124 60 72 190 102 94<br />

Ni


TASELLE 4<br />

Chemische Analysen:<br />

Leptite GAH 5<br />

8303 8305 8307 8308 8309 8310 8321<br />

Si0 2 72.74 74.58 75.54 75.95 76.48 75.62 75.55<br />

TiO z 0.08 0.21 0.09 0.08 0.08 0.08 0.13<br />

Alz03 13.19 11.76 12.52 11.91 9.49 12.48 10.99<br />

FeZO J<br />

1.24 3.35 1.31 1.09 1.14 0.80 1.25<br />

MnO 0.03 0.04 0.03 0.03 0.08 0.02 0.09<br />

MgO 0.58 2.82 0.48 0.36 0.65 0.42 1.34<br />

Can 0.85 0.48 0.81 1.68 3.08 1.94 1.86<br />

NazO 2.07 3.74 2.58 3.75 4.77 3.27 4.95<br />

KzO 6.87 3.00 5.66 3.10 0.29 3.05 0.53<br />

Pz05 0.01 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.01<br />

LOI 1.53 1.14 1.13 0.99 3.36 1.08 2.43<br />

Summe 99.22 99.15 99.21 99.04 99.45 99.16 99.24<br />

Mo 11 7 9 7 4 7 7<br />

Nb 8 14 10 10 7 10 13<br />

Ni


TABELLE 5<br />

Chemische Analysen:<br />

Leptite GAH 5<br />

8328 8331 8332<br />

SiOz 77.10 77.71 75.44<br />

TiO z 0.08 0.07 0.14<br />

Al z03 11.62 12.15 12.31<br />

Fe Z03<br />

0.85 0.80 1.93<br />

MnO 0.03 0.02 0.02<br />

MgO 0.05 0.24 0.86<br />

CaO 2.51 1.53 1.78<br />

NazO 5.05 5.36 3.82<br />

KzO 0.31 0.39 1.52<br />

PzOs 0.00 0.00 0.01<br />

LOI 1.41 1.04 1.14<br />

Summe 99.11 99.4 99.20<br />

Mo 10 7 14<br />

Nb 11 15 8<br />

Ni


TABELLE 6<br />

Chemische Analysen:<br />

Metabasite<br />

K 36 K 59b K 143 8306 8311 8320<br />

SiO z<br />

TiO z<br />

A1 20 3<br />

Fe Z03<br />

MnO<br />

MgO<br />

CaO<br />

NazO<br />

KzO<br />

PzOs<br />

LOI<br />

50.02<br />

0.98<br />

17.45<br />

10.66<br />

0.15<br />

7.53<br />

6.55<br />

3.34<br />

1.77<br />

0.17<br />

1.28<br />

47.51<br />

0.79<br />

16.07<br />

12.19<br />

0.21<br />

8.05<br />

8.57<br />

1.66<br />

1.50<br />

0.19<br />

2.33<br />

45.82<br />

0.70<br />

15.65<br />

13.65<br />

0.27<br />

8.94<br />

9.71<br />

1.40<br />

1.21<br />

0.19<br />

1.99<br />

50.40<br />

0.95<br />

17.00<br />

11.15<br />

0.19<br />

4.44<br />

7.73<br />

3.50<br />

1.44<br />

0.28<br />

1.53<br />

51.21<br />

0.46<br />

16.82<br />

11.34<br />

0.15<br />

4.82<br />

3.71<br />

3.33<br />

1.13<br />

0.19<br />

6.23<br />

42.24<br />

0.65<br />

15.37<br />

13.35<br />

0.41<br />

8.24<br />

10.03<br />

1.83<br />

0.06<br />

0.17<br />

2.43<br />

SUMME 99.90 99.17 99.51 99.05 99.43 99.37<br />

Metamonzodiorite<br />

K 9 K 17 K 64 K 66<br />

SiO z<br />

TiO z<br />

Al z03<br />

Fe z03<br />

MnO<br />

MgO<br />

CaO<br />

NazO<br />

KzO<br />

PzOs<br />

LOI<br />

54.07<br />

0.72<br />

16.15<br />

9.35<br />

0.16<br />

4.93<br />

8.76<br />

2.59<br />

1.46<br />

0.21<br />

1.29<br />

50.00<br />

0.72<br />

17.02<br />

11.66<br />

0.20<br />

5.47<br />

9.06<br />

2.82<br />

0.82<br />

0.29<br />

1.53<br />

47.91<br />

0.62<br />

16.56<br />

9.73<br />

0.15<br />

8.16<br />

12.19<br />

1.56<br />

1.14<br />

0.10<br />

1.41<br />

48.09<br />

0.58<br />

18.23<br />

9.36<br />

0.17<br />

7.17<br />

10.29<br />

2.11<br />

1.79<br />

0.12<br />

1.65<br />

Summe 99.72 99.59 99.53 99.56<br />

135


TABELLE 7<br />

Chemisehe Analysen:<br />

Karbonate<br />

8313 8315<br />

SiO z 21.57 15.90<br />

rrn, 0.08 0.09<br />

Al z03 3.48 3.92<br />

FeZO) 4.74 3.72<br />

MnO 0.65 0.41<br />

MgO 1.45 1.84<br />

CaO 41.12 44.41<br />

NazO 0.02 0.02<br />

KzO 0.01 0.02<br />

PzOs 0.01 0.02<br />

S03 0.03 0.03<br />

LOI 26.20 28.84<br />

Summe 99.36 99.17<br />

As


TABELLE 8<br />

Chemische Analysen:<br />

Urgranite TyU<br />

P6°s<br />

L I<br />

K 4 K 25 K 28 K 34 K 40 K 86 KI04<br />

Si02 73.18 74.00 74.63 76.54 75.15 76.48 75.20<br />

Ti0 2 0.20 0.14 0.15 0.10 0.16 0.13 0.18<br />

A1 203 13.65 13.65 13.28 12.49 13.30 13.22 13.57<br />

fe203 2.83 1.66 1.69 1.48 1.85 1.56 1.91<br />

MnO 0.05 0.03 0.04 0.03 0.03 0.04 0.04<br />

MgO 0.48 0.21 0.24 0.14 0.24 0.21 0.36<br />

CaO 2.46 0.41 1.12 1.02 1.54 0.44 1.07<br />

Na20 3.37 3.95 3.67 3.50 3.36 3.53 3.86<br />

K 20 3.41 4.31 3.65 3.40 3.08 4.06 2.69<br />

0.05 0.02 0.02 0.03 0.02 0.03 0.04<br />

1.10 1.07 1.20 0.92 1.09 0.95 0.97<br />

Summe 100.78 99.45 99.69 99.65 99.88 99.65 99.89<br />

Norm-Minerale (MESO-NORM):<br />

Q 35.40 33.70 36.80 38.90 39.50 38.10 39.80<br />

Ab 28.50 33.50 31.10 31.80 29.30 29.90 32.70<br />

Or 18.90 24.90 20.90 20.80 17.50 26.30 14.90<br />

An 11.90 1.90 5.90 4.90 8.50 2.00 8.50<br />

C 0.00 1.80 1.10 0.60 1.10 1.70 1.20<br />

Bi 1.90 0.90 1.00 0.60 1.00 0.90 1.50<br />

Hm 2.80 1.70 1.70 1.50 1.90 1.60 2.30<br />

Il 0.20 0.10 0.10 0.10 0.20 0.10 0.20<br />

Ap 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.10 0.10<br />

137


TABELLE 9<br />

Chemische Analysen:<br />

Urgranite Typ- I (Forts.) Urgranite Typ-ll<br />

Kl14 Kl16 K135 K138 K 90 K132 K134 K146<br />

Si0 2<br />

75.37 73.89 73.13 73.76 72.16 71.84 72.64 72.18<br />

Ti0 2 0.09 0.18 0.08 0.21 0.18 0.28 0.26 0.16<br />

A1 20 3<br />

12.67 13.80 13 .84 13.00 14.66 14.83 14.01 14.41<br />

Fe 203 1.79 2.22 1.84 2.12<br />

2.55 2.77 2.29 2.28<br />

MnO 0.04 0.08 0.04 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05<br />

MgO 0.29 0.45 0.20 0.39 0.39 0.50 0.43 0.45<br />

Can 0.61 0.59 1.55 0.91 1.19 1.24 1.12 1.25<br />

Na20 3.69 3.35 4.75 3.80 3.17 3.33 3.34 2.99<br />

K 20 4.19 4.03 4.38 4.49 4.28 4.06 4.29 4.71<br />

P20S 0.02 0.06 0.06 0.07<br />

0.07 0.08 0.07 0.07<br />

LOI 1.03 1.19 1.12 1.19 1.18 1.25 1.23 1.30<br />

Summe 99.79 99.84 99.99 100.00 99.81 100.24 99.66 99.76<br />

Norm-Minerale (MESO-NORM)<br />

Q 37.60 35.60 nb. 32.70 34.10 32.40 33.70 33.3<br />

Ab 31.30 30.10 nb. 32.20 26.80 29.10 28.30 25.3<br />

Or 24.00 24.30 nb. 25.40 27.20 25.00 27.10 29.8<br />

An 2.90 2.50 nb. 4.10 5.40 5.60 5.10 5.7<br />

C 1.00 2.30 nb. 1.10 2.30 2.30 1.50 1.7<br />

Bi 1.20 1.90 nb. 1.60 1.60 2.10 1.80 1.4<br />

Hm 1.80 2.20 nb. 2.10 2.60 2.30 2.30 2.3<br />

Il 0.10 0.20 nb. 0.20 0.20 0.30 0.20 0.2<br />

Ap 0.00 0.10 nb. 0.20 0.20 0.20 0.20 0.2<br />

138


TABELLE 10<br />

Chemische Analysen:<br />

Urgranite Ty.p-ill<br />

K 31 K 38a K 84a K 84b K 94 K 96 K 97 Klll<br />

Si0 2 76.36 76.29 77.38 76.02 75.49 75.00 75.04 76.33<br />

Ti0 2 0.10 0.06 0.06 0.06 0.22 0.08 0.10 0.11<br />

A1 203 12.97 13.53 12.27 12.32 13.52 13.10 13.06 12.52<br />

Fe203 1.51 0.76 1.27 1.29 1.28 1.49 1.21 1.36<br />

MnO 0.02 0.03 0.04 0.07 0.03 0.03 0.02 0.03<br />

MgO 0.23 0.07 0.27 0.25 0.27 0.18 0.25 0.33<br />

CaO 1.08 0.70 0.93 1.03 1.29 1.16 0.80 0.33<br />

Na 2 0 5.23 3.55 3.16 3.72 6.25 3.00 2.55 2.63<br />

K 2 0 1.21 4.00 3.69 4.04 0.40 5.10 5.84 5.21<br />

P20S 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.02<br />

LOI 0.92 0.99 0.90 0.91 1.04 1.02 0.99 0.98<br />

Summe 99.64 99.94 99.99 99.73 99.52 99.69 99.89 99.85<br />

Norm-Minerale (MESO-NORM)<br />

Q 39.10 34.40 43.00 nb. nb. 36.00 35.20 40.60<br />

Ab 44.39 34.30 26.80 nb. nb. 25.40 21.60 22.30<br />

Or 6.50 26.10 21.10 nb. nb. 29.60 26.50 29.90<br />

An 6.30 3.40 4.20 nb. nb. 5.60 3.80 1.50<br />

C 0.70 0.80 1.50 nb. nb. 0.60 1.10 2.00<br />

Bi 0.90 0.40 1.10 nb. nb. 0.70 1.00 1.30<br />

Hm 1.80 0.80 1.30 nb. nb. 1.50 1.20 1.40<br />

Il 0.10 0.10 0.10 nb. nb. 0.10 0.10 0.10<br />

Ap 0.00 0.00 0.10 nb. nb. 0.10 0.10 0.00<br />

139


TABELLE Il<br />

Chemische Analysen:<br />

Urgranite Ty'p--!'y'<br />

K 98 KI07 KI09<br />

SiOz 68.14 65.08 59.59<br />

TiO z 0.48 0.35 0.94<br />

Al z03 14.51 16.07 16.41<br />

fe Z0 3<br />

4.68 5.73 6.58<br />

MnO 0.07 0.20 0.11<br />

MgO 0.86 1.34 2.27<br />

CaO 2.31 2.57 5.50<br />

NazO 4.21 4.13 3.63<br />

KzO 2.84 2.46 2.18<br />

PzOs 0.16 0.09 0.41<br />

LOI 1.56 1.71 1.98<br />

Summe 99.82 99.73 99.60<br />

Norm-Minerale (MESO-NORM)<br />

Q 29.30 21.60 nb.<br />

Ab 35.70 43.50 nb.<br />

Or 14.40 13.30 nb.<br />

An 10.40 12.20 nb.<br />

C 0.70 0.50 nb.<br />

Bi 3.50 1.90 nb.<br />

Hm 4.70 5.70 nb.<br />

Il 0.50 0.30 nb.<br />

Ap 0.40 0.20 nb.<br />

140


TABELLE 12<br />

Chemische Analysen:<br />

Tuna-Diabas<br />

Gustafsporphy.!<br />

K 68 K 85 8304 K 24 K 43 K 44<br />

Si0 1<br />

Ti02<br />

A1 2O;<br />

"Fe 203<br />

MnO<br />

MgO<br />

CaO<br />

Ns 20<br />

K 20<br />

P20S<br />

LOI<br />

50.39<br />

1.56<br />

15.83<br />

11.34<br />

0.16<br />

4.57<br />

8.82<br />

2.83<br />

1.65<br />

0.35<br />

3.19<br />

52.70<br />

1.16<br />

15.29<br />

9.27<br />

0.14<br />

4.77<br />

7.45<br />

3.21<br />

2.18<br />

0.29<br />

3.59<br />

50.40<br />

0.95<br />

16.00<br />

11.15<br />

0.19<br />

4.44<br />

7.43<br />

3.50<br />

1.44<br />

0.28<br />

4.69<br />

71.57<br />

0.99<br />

13.34<br />

2.22<br />

0.05<br />

0.07<br />

0.48<br />

3.38<br />

5.57<br />

0.08<br />

2.15<br />

74.00<br />

0.93<br />

12.28<br />

2.20<br />

0.02<br />

0.04<br />

0.06<br />

3.23<br />

5.14<br />

0.03<br />

1.87<br />

73.13<br />

1.05<br />

12.58<br />

2.36<br />

0.03<br />

0.07<br />

0.11<br />

3.14<br />

5.34<br />

0.01<br />

1.91<br />

Summe 99.87 99 78 99.89 99.28 99.44 99.33<br />

Rb<br />

Sr<br />

67<br />

477<br />

96<br />

436<br />

66<br />

347<br />

205<br />

117<br />

339<br />

12<br />

302<br />

18<br />

Asby-Diabas<br />

K 27 K 29 K 32 K 71<br />

Si0 2<br />

Ti0 2<br />

A1 20 3<br />

fe 20 3<br />

MnO<br />

MgO<br />

CaO<br />

Na20<br />

K 20<br />

P 20S<br />

LOI<br />

46.68<br />

4.02<br />

16.40<br />

12.92<br />

0.13<br />

3.81<br />

6.56<br />

3.57<br />

1.64<br />

0.57<br />

3.84<br />

49.27<br />

3.34<br />

16.17<br />

10.91<br />

0.12<br />

4.02<br />

8.06<br />

2.65<br />

1.59<br />

0.47<br />

3.18<br />

48.72<br />

3.82<br />

16.69<br />

10.53<br />

0.12<br />

3.17<br />

6.69<br />

3.82<br />

1.72<br />

0.57<br />

3.69<br />

46.99<br />

4.03<br />

16.79<br />

11.72<br />

0.12<br />

3.63<br />

6.81<br />

3,73<br />

1.73<br />

0.56<br />

3.95<br />

Summe 99.87 99 78 99.89 99.35<br />

Rb<br />

Sr<br />

48<br />

591<br />

45<br />

576<br />

52<br />

561<br />

51<br />

581<br />

141


TABELLE 13<br />

Chemisehe Analysen:<br />

Granatfuhrende Skarne I<br />

8003 8004 8005 8006 8007 8010 8012 8014 8016<br />

Si0 2 37.96 38.28 50.95 38.95 43.94 40.56 51.51 38.03 39.12<br />

Ti0 2 0.05 0.09 0.22 0.10 0.27 0.16 0.16 0.12 0.05<br />

A1 20 3<br />

13.47 11.52 12.66 14.28 9.54 10.89 7.34 11.08 12.32<br />

fe,03 11.69 12.08 8.59 9.99 10.35 12.50 10.95 13.62 11.75<br />

MnO 1.45 1.25 0.75 1.23 0.88 1.15 1.00 1.79 1.33<br />

MgO 1.03 1.71 1.34 1.73 5.39 2.49 2.81 1.18 1.17<br />

CaO 31.07 29.53 21.47 30.77 26.25 29.06 23.73 30.85 31.27<br />

Na 2 .O 0.07 0.10 0.42 0.00 0.10 0.00 0.04 0.08 0.27<br />

K 20 0.01 0.01 0.04 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 '<br />

P20S 0.00 0.01 0.01 0.01 0.06 0.02 0.03 0.02 0.01<br />

5°3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.01<br />

LOI 2.26 4.88 2.78 2.49 2.55 2.63 1.50 2.50 2.01<br />

SUMME 99.06 99.47 99.20 99.55 99.33 99.50 99.10 99.29 99.31<br />

As 7 14


TABELLE 14<br />

Chemisehe Analysen:<br />

GranatfGhrende Skarne II<br />

Si0 2<br />

TiO z<br />

A1 20 3<br />

Fe 203<br />

MnO<br />

MgO<br />

CaO<br />

Na 20<br />

K 20<br />

P 20S<br />

5°3<br />

LOI<br />

8017 8018 8019 8020 8021 8022 8023 8024 8025<br />

38.13<br />

0.04<br />

12.79<br />

11.37<br />

1.37<br />

1.39<br />

31.16<br />

0.04<br />

.01<br />

0.01<br />

0.04<br />

2.86<br />

40.42<br />

0.14<br />

12.S6<br />

10.97<br />

1.26<br />

1.S2<br />

30.72<br />

0.00<br />

0.00<br />

0.04<br />

0.02<br />

1.45<br />

49.08<br />

0.11<br />

10.80<br />

8.84<br />

0.98<br />

2.28<br />

2S.70<br />

0.14<br />

0.02<br />

0.02<br />

0.03<br />

1.23<br />

47.66<br />

0.06<br />

7.03<br />

12.28<br />

1.30<br />

2.60<br />

2S.6S<br />

O.lS<br />

0.01<br />

0.01<br />

O.OS<br />

2.31<br />

44.88<br />

0.04<br />

8.47<br />

13.72<br />

1.S2<br />

1.40<br />

27.S9<br />

0.20<br />

0.01<br />

0.02<br />

0.02<br />

1.39<br />

47.26<br />

0.23<br />

7.74<br />

12.86<br />

1.43<br />

2.06<br />

26.23<br />

0.00<br />

0.01<br />

O.OS<br />

0.02<br />

1.60<br />

S3.69<br />

0.07<br />

6.S6<br />

8.86<br />

1.02<br />

4.09<br />

23.17<br />

0.03<br />

0.00<br />

0.03<br />

0.02<br />

1.79<br />

SS.96<br />

O.OS<br />

S.70<br />

9.9S<br />

1.0S<br />

4.02<br />

21.S2<br />

0.00<br />

0.00<br />

0.02<br />

0.07<br />

1.21<br />

SO.08<br />

0.20<br />

8.64<br />

9.84<br />

0.80<br />

3.47<br />

23.70<br />

0.06<br />

0.00<br />

O.OS<br />

0.06<br />

2.23<br />

SUMME 99.20 99.11 99.23 99.12 99.26 99.48 99.32 99.26 99.14<br />

As


TABELLE 15<br />

Chemisehe Analysen:<br />

Granatfuhrende Skarne III<br />

8026 8101 8102 8103 8104 8105 8106 8114 8115<br />

Si0 2 49.84 43.10 43.04 44.48 43.39 43.01 40.48 40.25 38.32<br />

Ti0 2 0.17 0.25 0.22 0.14 0.05 0.07 0.10 0.06 0.10<br />

A1 203 9.19 13.41 9.97 11.73 9.67 8.97 10.87 8.82 9.30<br />

Fe203 11.32 8.63 11.34 10.30 11.37 11.02 11.52 14.52 14.94<br />

MnO 1.20 1.10 1.02 1.24 1.20 1.52 0.89 1.42 1.23<br />

MgO 2.25 1.35 3.05 1.09 2.50 10.5 3.43 1.04 1.10<br />

CaO 23.21 27.96 27.57 28.17 27.77 26.36 29.15 29.83 31.00<br />

Na 20<br />

0.12 0.06 0.00 0.02 0.00 2.51 0.02 0.00 0.03<br />

K 20 0.01 0.01 0.01 0.00 0.01 0.01 0.01 0.00 0.01<br />

P 2 Os 0.04 0.04 0.08 0.02 0.02 0.01 0.03 0.01 0.02<br />

5°3 0.03 0.04 0.03 0.07 0.08 0.07 0.06 0.05 0.05<br />

LOI 1.78 3.36 2.74 1.91 1.89 2.93 2.60 3.26 3.10<br />

Summe 99.16 99.01 99.06 99.18 97.92 98.52 99.24 99.44 99.19<br />

As 20 9


TABELLE 16<br />

Chemisehe Analysen:<br />

GranatfOhrende Skarne IV<br />

Si0 2<br />

Ti0 2<br />

A1 20 3<br />

Fe 20 3<br />

MnO<br />

Bl16 Bl19 B12J B125 ,B126 B127 B12B B129 BIJO<br />

3B.2B<br />

0.12<br />

9.19<br />

11.29<br />

0.99<br />

40.4J<br />

0.20<br />

8.82<br />

12.74<br />

1.19<br />

41.B2<br />

0.05<br />

8.JO<br />

14.75<br />

0.74<br />

40.91<br />

0.09<br />

7.17<br />

15.44<br />

0.86<br />

41.37<br />

0.14<br />

B.97<br />

lJ.72<br />

0.81<br />

40.75<br />

0.07<br />

8.12<br />

14.27<br />

1.18<br />

39.77<br />

O.OB<br />

8.91<br />

14.96<br />

1.48<br />

52.74<br />

0.11<br />

6.45<br />

11.21<br />

0.92<br />

55.56<br />

0.12<br />

7.10<br />

10.17<br />

0.91<br />

MgO 1.92 J.21 4.17 4.J6 4.02 J.70 2.11 2.61 0.95<br />

CaO 29.42 29.65 27.J9 29.J2 28.86 29.J5 29.B2 2J.J2 21.01<br />

Na20 .02 0.00 O.OJ 0.00 0.04 0.00 0.02 0.00 0.00<br />

K20 O.OJ 0.04 0.00 0.01 0.02 0.00 0.01 0.00 0.00<br />

P 20 S O.OJ 0.04 0.00 0.01 0.02 0.00 0.01 0.01 0.00<br />

5°3 0.17 0.11 0.14 0.14 0.13 0.19 0.20 0.21 0.20<br />

LOI B.05 J.IJ 1.51 1.lJ 1.31 1.51 1.64 1.73 2.B6<br />

5umme 99.50 99.53 98.95 99.20 99.39 99.14 99.09 99.J2 98.B9<br />

As 15 7 O 5 14


TABELLE 17<br />

Chemische Analysen:<br />

Granatfuhrende 5karne V<br />

5i0 2<br />

Ti0 2<br />

Al z03<br />

feZ03<br />

8131 8133 8134 8135 8136 8137 8140 8178 8179<br />

46.85<br />

0.14<br />

7.31<br />

11.01<br />

48.54<br />

0.02<br />

1.07<br />

9.92<br />

43.79<br />

0.19<br />

5.33<br />

12.64<br />

49.54<br />

0.05<br />

3.95<br />

13.01<br />

39.93<br />

0.09<br />

10.13<br />

14.17<br />

42.14<br />

0.06<br />

9.19<br />

13.48<br />

45.62<br />

0.03<br />

4.80<br />

16.55<br />

33.91<br />

0.17<br />

10.24<br />

13.24<br />

40.14<br />

0.09<br />

5.28<br />

12.64<br />

MnO 0.90 0.88 1.06 1.13 1.61 1.38 1.17 1.00 0.81<br />

MgO 2.90 10.94 4.76 4.24 0.85 2.28 3.95 1.93 4.20<br />

CaO 25.01 23.90 26.64 23.71 29.54 28.50 23.91 28.16 26.03<br />

Na<br />

60 K2<br />

P 20 S<br />

5°3<br />

LOI<br />

0.03<br />

0.01<br />

0.02<br />

0.16<br />

4.79<br />

0.13<br />

0.02<br />

0.01<br />

0.19<br />

3.38<br />

0.06<br />

0.00<br />

0.07<br />

0.23<br />

4.45<br />

0.06<br />

0.01<br />

0.03<br />

0.20<br />

2.99<br />

0.02<br />

0.01<br />

0.01<br />

0.24<br />

2.56<br />

0.00<br />

0.00<br />

0.03<br />

0.20<br />

1.43<br />

0.11<br />

0.01<br />

0.01<br />

0.36<br />

2.80<br />

0.00<br />

0.33<br />

0.04<br />

0.26<br />

10.23<br />

0.00<br />

0.02<br />

0.03<br />

0.26<br />

9.83<br />

Summe 99.12 98.99 99.22 98.92 99.16 98.69 99.31 99.50 99.32<br />

As


TABELLE 18<br />

Chemisehe Analysen:<br />

GranatfOhrende Skarne VI<br />

SiO z<br />

Ti0 2<br />

Al z03<br />

Fe Z03<br />

MnO<br />

8180 8181 8182 8183 8185 8318 8323<br />

37.34<br />

0.04<br />

5.98<br />

14.41<br />

0.99<br />

36.35<br />

0.07<br />

4.16<br />

11.44<br />

0.80<br />

38.62<br />

0.09<br />

8.62<br />

14.13<br />

1.05<br />

37.02<br />

0.12<br />

9.81<br />

13.85<br />

0.88<br />

44.63<br />

0.06<br />

7.66<br />

13.37<br />

1.16<br />

38.95<br />

0.32<br />

6.76<br />

14.87<br />

0.65<br />

37.83<br />

0.69<br />

4.99<br />

11.17<br />

0.57<br />

MgO 2.47 12.95 2.68 2.14 1.93 2.14 0.75<br />

CaO 28.68 28.36 27.93 28.17 25.44 29.54 29.58<br />

NazO 0.00 0.00 0.04 0.00 0.14 0.00 0.00<br />

K 20<br />

PzOs<br />

50 3<br />

LOI<br />

0.02<br />

0.01<br />

0.23<br />

9.26<br />

0.01<br />

0.02<br />

0.28<br />

14.63<br />

0.01<br />

0.02<br />

0.23<br />

5.15<br />

0.11<br />

0.01<br />

0.23<br />

7.09<br />

0.03<br />

0.01<br />

0.00<br />

4.56<br />

0.00<br />

0.09<br />

0.09<br />

5.90<br />

0.00<br />

0.21<br />

0.10<br />

13.44<br />

Summe 99.41 99.07 98.58 99.37 99.01 99.31 99.33<br />

As 10 8 30 16 27 Il 7<br />

Bi Il 7


TABELLE 19<br />

Chemisehe Analysen:<br />

GranatfUhrende Skarne VII<br />

SiO z 36.87<br />

TiO z 0.08<br />

A1 20 3 13.48<br />

FeJ0 3 11.74<br />

8326 8329<br />

31.99<br />

1.07<br />

3.91<br />

5.12<br />

MnO 1.00 0.80<br />

MgO 0.45 2.99<br />

CaO 33.51 28.58<br />

Na20 0.00 0.09<br />

KzO 0.01 0.03<br />

PzOs 0.01 0.34<br />

5°3 0.09 0.12<br />

LOI 2.20 24.55<br />

Summe 99.45 99.17<br />

As


TABELLE 20<br />

Chemisehe Analysen:<br />

GrUnskarne I<br />

8011 8013 8015 8118 8120 8121 8122 8124<br />

Si0 2 47.68 46.27 40.30 49.68 47.40 50.38 49.24 45.66<br />

Ti0 2 0.69 1.07 0.78 0.91 0.05 0.02 0.03 0.07<br />

A1 20 3 13.74 15.16 15.97 10.96 2.72 0.39 1.20 3.47<br />

F"e203 9.60 10.23 11.49 10.92 12.72 12.62 12.63 12.33<br />

MnO 0.40 0.29 0.38 0.37 0.91 0.96 0.93 0.98<br />

MgO 3.71 2.65 3.20 3.84 8.13 9.96 0.93 0.98<br />

CaO 21.00 22.00 23.49 19.54 25.62 23.87 23.84 24.00<br />

Na 20<br />

0.58 0.00 0.32 0.06 0.15 0.09 0.11 0.05<br />

K 20 0.10 0.00 0.02 0.01 0.00 0.00 0.01 0.03<br />

P 20 S 0.17 0.31 0.21 0.17 0.01 0.00 0.01 0.11<br />

50 3 0.00 0.00 0.00 0.13 0.09 0.10 0.12 0.74<br />

LOI 1.50 1.30 3.03 2.91 1.19 0.85 1.10 2.30<br />

Summe 99.18 99.28 99.18 99.49 98.99 99.24 99.06 98.42<br />

As


TABELLE 21<br />

Chemisehe Analysen:<br />

Grunskarne II<br />

Si0 2<br />

Ti0 2<br />

A1 20 3<br />

Fe 203<br />

MnO<br />

8132 8138 8312 8314 8316 8319 8327<br />

46.16<br />

0.29<br />

8.02<br />

11.56<br />

0.81<br />

48.74<br />

0.26<br />

10.91<br />

9.67<br />

0.64<br />

40.97<br />

0.08<br />

11.79<br />

9.90<br />

0.66<br />

36.22<br />

0.02<br />

0.25<br />

12.32<br />

0.81<br />

27.24<br />

0.03<br />

1.43<br />

5.52<br />

0.52<br />

29.32<br />

O.SO<br />

13.94<br />

13.20<br />

0.64<br />

31.76<br />

0.08<br />

8.45<br />

11.83<br />

0.96<br />

MgO 5.8S 2.92 1.66 2.51 1.44 7.43 2.55<br />

CaO 23.95 20.18 31.74 28.29 37.02 19.58 25.51<br />

Na 20 0.03 0.99 0.00 0.00 0.01 0.04 0.00<br />

K 2 0<br />

P 20 S<br />

5°3<br />

LOI<br />

0.01<br />

0.14<br />

0.17<br />

2.24<br />

0.11<br />

0.06<br />

0.26<br />

4.S3<br />

0.01<br />

0.02<br />

0.05<br />

2.S6<br />

0.01<br />

0.01<br />

0.07<br />

18.68<br />

0.00<br />

0.01<br />

0.07<br />

25.94<br />

0.02<br />

0.12<br />

0.10<br />

14.43<br />

0.01<br />

0.14<br />

0.11<br />

9.03<br />

Summe 99.22 99.28 99.42 99.18 99.23 99.33 99.39<br />

As 14 5 12 8


TABELLE 22<br />

Chemisehe Analysen:<br />

Durehsehnittselementgehalte aller Skarne sowie der<br />

Granat- und GrUnskarne<br />

Granatskarne GrUnskarne Alle Skarne<br />

•<br />

X S X S X S<br />

SiO z 41.74 6.84 47.15 2.74 42.49 6.70<br />

Ti0 2 0.15 0.18 0.42 0.39 0.19 0.24<br />

AlzO 3 8.55 3.20 8.25 5.63 8.51 3.64<br />

Fe Z0 3<br />

11.52 2.77 11.37 1.61 11.50 2.61<br />

MnO 1.03 0.31 0.67 0.27 0.98 0.33<br />

MgO 2.68 1.70 5.88 2.84 3.13 2.20<br />

CaO 27.61 4.69 22.75 1.87 27.00 4.72<br />

NazO 0.16 0.63 0.24 0.30 0.16 0.60<br />

KzO 0.04 0.13 0.04 0.05 0.04 0.12<br />

Pz05 0.03 0.05 0.11 0.10 0.05 0.07<br />

50 3 0.10 0.09 0.16 0.21 0.11 0.12<br />

LOI 4.18 3.08 2.10 1.08 3.89 2.99<br />

As 10 8.04 7 4.16 10 7.68<br />

Bi 7 5.54 6 2.36 7 5.22<br />

Cu 10 8.82 8 5.19 10 8.46<br />

Mo 62 92.86 26 12.04 57 87.78<br />

Nb 4 2.15 5 3.87 4 2.53<br />

Ni 10 6.62 12 5.17 10 6.46<br />

Pb Il 13.68 114 272.65 25 108.36<br />

Rb 4 10.58 3 1.99 4 9.85<br />

Sn 172 113.75 80 48.16 159 111.73<br />

Sr 79 89.31 222 178.66 99 117.18<br />

Ta 4 0.64 4 0.64 4 0.64<br />

Th 6 2.77 7 3.02 6 2.82<br />

U 4 1.77 2 2.11 4 1.92<br />

W 2350 2723.17 920 1565.33 2152 2658.70<br />

Y 34 18.60 25 13.65 33 18.26<br />

Zn 65 64.93 375 859.24 108 342.97<br />

Zr 25 25.32 52 55.71 28 32.71<br />

Sa 3 15.38 51 152.10 9 60.75<br />

Ce 8 15.97 26 32.11 10 20.01<br />

Co 18 9.45 27 7.63 20 9.68<br />

Cr 36 115.57 38 35.30 37 108.05<br />

La 17 13.26 28 16.06 18 14.21<br />

Se 3 9.05 17 16.67 5 11.50<br />

V 58 37.84 105 79.01 64 48.70<br />

151


TABELLE 23<br />

Chemisehe Analysen:<br />

Pegmatite<br />

2-50 5-300 6-165 10-36 8102 8133 8134 Yg-l Yg-2<br />

Si0 2<br />

Ti0 2<br />

A1 203<br />

Fe 203<br />

MnO<br />

MgO<br />

CaO<br />

Na20<br />

K 20<br />

PzOs<br />

LOI<br />

76.03<br />

0.01<br />

13.57<br />

0.13<br />

0.01<br />

0.03<br />

0.60<br />

2.74<br />

5.95<br />

0.01<br />

0.79<br />

73.09<br />

0.05<br />

13.67<br />

0.56<br />

0.04<br />

0.34<br />

1.28<br />

3.67<br />

6.29<br />

0.02<br />

0.77<br />

74.45<br />

0.23<br />

12.24<br />

0.45<br />

0.18<br />

0.16<br />

2.21<br />

3.65<br />

5.38<br />

0.02<br />

0.92<br />

81.91<br />

0.01<br />

9.39<br />

0.19<br />

0.01<br />

0.07<br />

0.58<br />

3.77<br />

2.98<br />

0.01<br />

0.43<br />

72 .82<br />

0.01<br />

14.73<br />

0.34<br />

0.22<br />

0.03<br />

0.95<br />

5.32<br />

3.91<br />

0.00<br />

0.95<br />

73.84<br />

0.01<br />

14.03<br />

0.25<br />

0.03<br />

0.05<br />

0.66<br />

3.84<br />

5.86<br />

0.02<br />

0.69<br />

71. 72<br />

0.01<br />

15.55<br />

0.23<br />

0.03<br />

0.04<br />

0.61<br />

5.62<br />

4.85<br />

0.01<br />

0.48<br />

75.68<br />

0.10<br />

13.08<br />

0.90<br />

0.02<br />

0.29<br />

0.92<br />

3.93<br />

4.28<br />

0.02<br />

0.56<br />

74.85<br />

0.06<br />

13.40<br />

1.10<br />

0.04<br />

0.19<br />

0.83<br />

3.43<br />

5.22<br />

0.02<br />

0.56<br />

Summe 99.87 99 78 99.89 99.35 99.28 99.44 99.33 100.00 100.00<br />

Bi<br />

Cu<br />

Mo<br />

Nb<br />

Ni<br />

Pb<br />

Rb<br />

Sn<br />

Sr<br />

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La<br />

Se<br />

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Be<br />

l<br />

3<br />

2<br />

52<br />

79<br />

33<br />

2<br />

14<br />

262<br />

3<br />

2<br />

l<br />

l<br />

7<br />

7<br />

2<br />

4<br />

97<br />

35<br />

58<br />

21<br />

284<br />

141<br />

10<br />

4<br />

2<br />

3<br />

23<br />

10<br />

O<br />

4<br />

40<br />

55<br />

76<br />

24<br />

20<br />

239<br />

25<br />

4<br />

7<br />

3<br />

9<br />

3<br />

l<br />

2<br />

23<br />

59<br />

78<br />

38<br />

10<br />

79<br />

11<br />

5<br />

2<br />

l<br />

14<br />

6<br />

18<br />

6<br />

47<br />

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