U/Pb- und K/Ar-Datierungen des Uranvorkommens Höhenstein/Oberpfalz

Zusammenfassung

K/Ar-Datierungen an Glimmern des Fichtelgebirges und der nördlichen Oberpfalz überdecken das Intervall von 330 Ma bis weniger als 300 Ma. Zusammen mit Rb/Sr-Gesamtgesteinsdatierungen an post-deformativen Graniten lassen sich vier variskische Ereignisse herausarbeiten:

• 1) Regionalmetamorphose vor rund 330 Ma,

• 2) Die Intrusion der älteren post-deformativen Granite vor 320 Ma,

• 3) die Intrusion der jüngeren Granite vor rund 300 Ma,

• 4) lokale Einflüsse auf Hellglimmer noch nach 290 Ma, auf Klüften sogar bis < 150 Ma.

Die verschiedenen Uran-Schwarzerztypen liefern stark diskordänte U/Pb Daten. Nach der Diskordia-Methode hat die ältere Pechblendegeneration ein oberes Schnittpunktalter von 336±17 Ma, die jüngere Generation eines von 298±4 Ma. Brannerit konnte mit 288±78 Ma nur unscharf datiert werden.

Die unteren Schnittpunktalter der Pechblenden sind 0–7 Ma. Dieses junge Ereignis wurde mit Torbernitproben genauer untersucht. In Kombination mitα-spektrometrischen Untersuchungen ergab sich ein sehr junges Alter von (131,5±4,5)×10³ a. Pyrit und Kupferkies konnten nicht datiert werden, da ihre²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb-Verhältnisse z. T. erheblich unter dem Rezentwert von 0,046 liegen.

Abstract

K/Ar dating of micas from rocks of Fichtelgebirge and the northern Oberpfalz (NE-Bavaria) covers the rather wide range from 330 to 300 Ma. In combination with Rb/Sr wholerock isochron ages of post-tektonic granites four Variscian events can be traced:

• 1) Regional metamorphism ∼ 330 Ma,

• 2) Intrusion of the older post-deformative granite G1 about 320 Ma (Falkenberger Granit) followed by rapid cooling.

• 3) About 300 Ma ago the older mineral ages were more or less reset by the intrusion of younger granites (G2 to G4, Flossenbürger Granit) again followed by a rapid cooling.

• 4) Local influences later than 290 Ma are recorded by some white micas in fault gauges at least up to the middle Jurassic (< 150 Ma).

The different U-black ore types yielded strongly discordant U/Pb dates. Applying the three dimensional U/Pb-discordia plane method the following results have been obtained: the older pitchblende generation with an upper concordia intersection of 336±17 Ma can be correlated with the regional metamorphism as well as with the intrusion of the older post-deformative granites. The younger generation with 298±4 Ma is of equal age as the intrusion of the younger granites. The brannerite mineralisation which according to thin section evaluation must be still younger could be only roughly dated to 288±78 Ma. The low precision is due to low uranium concentration and high common lead contents of the samples.

The lower concordia intersection ages are 0 to 7 Ma. They were obtained more precisely by dating of secondary U-minerals:

10 torbernite samples with extremely high²³⁸U/²⁰⁶Pb-ratios of 30 000 to 50 000 yielded a positive slope of the discordia which points to an age of (137±12)×10³a. The²³⁰Th/²³⁸U-activity ratio of 0.68 determined byα-spectrometry indicates an age of (130.4±5.0)×10³ a.

Pyrite and chalcopyrite samples which had U-concentration of some 100 ppm and which according to thin section evaluation are younger than the brannerite showed a positive slope of the²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb vs.²³⁸U/²⁰⁶Pb discordia, too. They could not be dated because the²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb-ratios corrected for common lead contribution are lower than 0.046 (radiogenic lead of zero age). This may be explained by an addition of²⁰⁶Pb due to²²²Rn migration from the pitchblende in only a few cm distance.

Résumé

Des datations K/Ar faites sur les micas des roches du Fichtelgebirge et du nord du Haut-Palatinat (Bavière nord-orientale) couvrent l'intervalle de 330 à moins de 300 Ma. En les alliant à des datations Rb/Sr sur roche totale de granites post-tectoniques, il est possible de mettre en évidence quatre événements varisques:

• 1) Un métamorphisme régional, il y a environ 330 Ma.

• 2) L'intrusion des premiers granites post-tectoniques, il y a 320 Ma.

• 3) L'intrusion des granites plus jeunes, il y a 300 Ma

• 4) Des influences locales, postérieures à 290 Ma sur des micas blancs et s'étendant même au-delà de 150 Ma sur des fissures.

Les différents types de minerais d'uranium noirs donnent des valeurs U/Pb fortement discordantes. L'application de la méthode Discordia donne pour la génération de pechblende la plus ancienne une intersection supérieur à 336 + 17 Ma, et à 298+14 Ma seulement pour la génération plus jeune. La brannérite n'a pu être datée qu'approximativement à 288+78 Ma.

Les âges d'intersection inférieurs des pechblendes sont de 0–7 Ma. Ces événements jeunes ont été étudiés avec une plus grande précision sur des torbernites. En recoupant ces résultats par ceux des analyses spectrométriquesα, un âge très jeune de (131.5±4.5)×10³ années a été obtenu. La pyrite et la chalcopyrite n'ont pas pu être datées, leur rapport 207 Pb/206 Pb se trouvant en partie très en dessous de sa valeur actuelle, qui est de 0.046.

Краткое содержание

С помощью калиево-арг онового метода прове ли геохронологические исследования пород (с люды) в Фихтенгебирге и в сев ерной части верхнего Пфальца (NE Баварии) и установили их возраст от 330 до 300 миллионов лет. Дополн ительно провели таки еже исследования с помощ ью рубидий-стронциев ого метода на гранитах. По сле обработки получе нных данных удалось устан овить, что в период вар исского горообразовательно го процесса имели мес то следующие события:

• 1) Региональный метамо рфизм, имевший место примерно 330 миллионов л ет тому назад.

• 2) Интрузия древних пос ледеформационных гр анитов (примерно 320 миллионов л ет тому назад, фалькенбергский гранит).

• 3) Интрузия поздних гра нитов, примерно 300 милл ионов лет тому назад.

• 4) Омоложение светлой с люды имело место посл е 290 миллионов лет тому на зад, а образование трещин произошло пос ле 150 миллионов лет.

Различные типы черно й урановой руды харак теризуются большим разбросом зн ачений соотношения урана и свинца. Графич ески для старшего пок оления свинцового блеска по лучают наивысший воз раст в 336∓17 миллионов лет, для б олее молодого −298∓4 миллионов лет. Возрас т браннерита равен пр имерно 288∓78 миллионов лет. Нижн яя граница возраста свинцового блеска — 0–7 миллионов лет. Это поз днейшее событие проверили то чнее на пробах торбен итов. Учитывая данные α-спе ктрометрических исследований, получи ли очень юный возраст в (131,5∓4,5)×10³ лет. Возраст пири та и халькопирита установить не удалос ь, т. к. значения соотно шения изотопов²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb в них знач ительно ниже современных, составляющих пример но 0,046.