K/Rb and Rb/Cs partition between K-feldspars and biotites of pre-Cambrian granites from Sinai

Summary

The K, Na, Rb and Cs contents of K-feldspars and biotites of granitoid rocks from Sinai were measured. The comparison of their K/Rb partition coefficientsD ^F/B_Rb with partition coefficients of other rock bodies lead to the distinction of three granitoid rock groups:

• a) ignimbrites and “dry” granites with average partition coefficients from 2.2 to 3.2 representing crystal/melt equilibria,

• b) granites which are affected by ion-exchange between crystals and postmagmatic hydrothermal solutions having averages from 3.4 to 4.4,

• c) migmatites and gneisses which recrystallized in the amphibolite facies with values from 3.7 to 4.7.

Some granitic rock bodies of Sinai are of special interest. Their average partition coefficients are extrem: 2.4 for the “dry” Um Malaq monzogranite and 4.4 for the “wet” Farsh syenogranite.

A geothermometer based on the K/Rb partition of natural phases as well as on experimental results cannot be proposed at the present time. Though all experimentally determined partition coefficients of sanidine/phlogopite pairs are of the same order of magnitude, the deviations between the data of different authors are so large that the calculation ofD ^F/B_Rb as a function of temperature has to be postponed till more experimental data are available.

Zusammenfassung

Es wurden die K-, Na-, Rb- und Cs-Gehalt von Kalifeldspäten und Biotiten granitoider Gesteine des Sinai gemessen. Der Vergleich ihrer K/Rb-VerteilungskoeffizientenD ^F/B_Rb mit Verteilungskoeffizienten anderer Gesteinskörper führte zu einer Unterscheidung von drei granitoiden Gesteinsgruppen:

• a) Ignimbrite und “trockene” Granite, deren mittlere Verteilungskoeffizienten zwischen 2.2 und 3.2 liegen und Gleichgewichte zwischen Kristallen und Schmelze repräsentieren,

• b) Granite, deren Kristalle durch Ionen-Austausch mit postmagmatischen hydrothermalen Lösungen verändert sind, mit Mittelwerten zwischen 3.4 und 4.4,

• c) Migmatite und Gneise, die in der Amphibolitfazies rekristallisierten, mit Werten zwischen 3.7 und 4.7.

Einige granitische Gesteinskörper des Sinai sind von besonderem Interesse. Ihre mittlerenD ^F/B_Rb Werte sind extrem: 2.4 für den “trockenen” Um Malaq Monzogranit und 4.4 für den “nassen” Farsh Syenogranit.

Ein Geothermometer, das sich auf die K/Rb-Verteilung in natürlichen Phasen und auf experimentelle Ergebnisse stützt, kann zur Zeit noch nicht vorgeschlagen werden. Obgleich die experimentell bestimmten Verteilungskoeffizienten von Sanidin/Phlogopit-Paaren alle von derselben Größenordnung sind, sind die Abweichungen zwischen den Daten verschiedener Autoren so groß, daß die Berechnung vonD _Rb als Funktion der Temperatur zurückgestellt werden muß bis mehr experimentelle Daten vorliegen.