Some characters of the bedded chromite deposits of Kalrangi, Cuttack district, Orissa, India

Abstract

Mineralogy, size distribution of grains, and variation in chemical composition of chromitite occurring in four successive layers in serpentinite, near Kalrangi (85°45′ E:21°0′ N), Cuttack district, Orissa, have been studied to decipher the mode of formation of the ore bodies. The parent rocks are dunite-peridotite with olivine, olivine-enstatite and minor chromite, the minerals being completely altered to serpentine or talc-serpentine near the surface. The ore bodies are of bedded nature, composed entirely of chromite, and are confined to the top of the dunite-peridotite sheet. Grain-size variation of chromite in different layers in the vertical section shows straight line character which suggests accumulation of chromite grains by the process of magmatic sedimentation. The normal distribution of size variation of the chromite grains probably means that they are the products of a single magmatic cycle. Cr₂O₃ and MgO in chromitite decrease and FeO and Al₂O₃ increase in the vertical direction, which is expected when chromite crystallize from an ultrabasic magma in an undisturbed condition. Ideas of repeated injection and convection currents are negated by the absence of rhythmic layering and cyclic repetition of ultrabasics and chromite.

Zusammenfassung

Die Mineralogie, die Korngrößenverteilung und die Variation der chemischen Zusammensetzung der Chromititvorkommen in vier übereinanderliegenden Lagen im Serpentinit bei Kalrangi (85°45′ E:21°0′ N), Cuttack District, Orissa, wurden untersucht, um die Bildung der Erze zu verstehen. Die Muttergesteine sind Dunit-Peridotit mit Olivin, Olivin-Enstatit und wenig Chromit, wobei die Mineralien an der Oberfläche vollständig zu Serpentin oder Talk-Serpentinit verändert sind. Die Erzkörper sind geschichtet, bestehen fast völlig aus Chromit und sind auf den obersten Teil der Dunit-Peridotit-Platte beschränkt, die im Hangenden von präkambrischen Mahagiri-Quarziten einer itabiritischen Serie intrudiert ist. Die Korngrößenverteilung im Chromit in den verschiedenen Lagern des Profils zeigt geradlinigen Charakter, was auf die Anlagerung der Chromitkörner durch magmatische Sedimentation hinweist. Die lognormale Korngrößen-Häufigkeits-Verteilung der Chromitkörner spricht für einen einmaligen magmatischen Zyklus. Während Cr₂O₃ und MgO in den Chromititen systematisch nach oben abnehmen, nehmen FeO und Al₂O₃ zu, was zu erwarten ist, wenn die Chromitausscheidung in ungestörtem, ultramafischem Magma vor sich geht. Vorstellungen von wiederholten Injektionen und Konvektionsströmen sind zu widerlegen durch das Fehlen von rhythmischen Schichten und von zyklischen Wiederholungen der ultramafischen Gesteine und des Chromits.