Fuchsite-aluminium silicate rocks in archaean greenstone belts: Are they metamorphosed alunite deposits?

Zusammenfassung

Ein Entstehungsmodell wird vorgeführt für Fuchsit-Andalusit-Korund-Felse, welche in Zimbabwe als Linsen in ultramafischen Schiefern vorkommen. Danach wurde ein ultramafischer Komatiitstrom lokal im Zuge postvulkanischer, oberflächennaher Prozesse in chromführenden Alunit umgewandelt, welcher seinerseits während der anschließenden niedriggradigen Metamorphose abgebaut wurde zu Fuchsit oder Andalusit oder Korund oder Paragenesen aus diesen je nach dem Vorhandenseit von SiO₂ und der Zusammensetzung der koexistierenden Lösung. Pseudomorphosen von Korund und Andalusit nach den vorher vorhanden gewesenen idiomorphen Kristallen von Alunit oder anderen Mineralen mit Alunitstruktur stützen dieses Modell.

Fuchsit-Disthen-Andalusit-Quarz-Schiefer vom Yilgarn Block in West-Australien, welche konkordante Lagen in Metasedimenten bilden, können ebenfalls aus Alunit-Quarz-Gesteinen entstanden sein, aber es konnten keine Gefügebeweise dafür erbracht werden. Dagegen wurden in benachbarten Disthen-Andalusit-Quarziten sowohl die typischen Querschnitte von herausgelösten Mineralien der Alunitgruppe wie auch das Mineral Natrojarosit innerhalb des metamorphen Quarzgefüges entdeckt. Dies scheint daaruf hinzudeuten, daß Minerale der Alunitgruppe während der Metamorphose mit Quarz und Disthen koexisitierten. Alunit-führende sedimentäre Ausgangsmaterialien müssen nicht notwendigerweise postvulkanischer Entstehung sein, sondern bilden sich auch unter speziellen Klimabedingungen.

Abstract

For the origin of fuchsite- and alusite-corundum rocks occurring as lenses within ultramafic schists at O'Briens, Zimbabwe, a model is presented, according to which an ultramafic komatiite flow is altered locally, during postvolcanic near-surface processes, anto chromiferous alunite, that in turn broke down, during subsequent low-grade metamorphism, into fuchsite, or andalusite, or ruby, or assemblages thereof, depending on the availability of silica and on solution chemistry. Pseudomorphs of corundum and andalusite after preexisting euhedral alunite, or after other minerals with alunite structure, support this model.

Fuchsite-kyanite- and alusite-quartz schists from the Yilgarn Block of Western Australia forming conformable layers in metasediments may also have originated from alunitequartz rocks, but no textural evidence could be provided. However, in neighboring kyanite- and alusite quartzites the typical cross sections of leached out alunite-group minerals as well as the mineral natrojarosite were discovered within the metamorphic quartz fabric, which appears to indicate that alunite-type minerals coexisted during metamorphism with quartz and kyanite. Alunite-bearing sedimentary educts are not necessarily of postvolcanic origin but may also form under specila climatic conditions.

Résumé

Un modèle est présenté qui explique la genèse de roches à fuchsite- and alousite-corindon apparaissant en lentilles dans des schistes ultramafiques à O'Briens, Zimbabwe: une coulée de komatiite ultramafique aurait été altérée localement en alunite chromifère, en relation avec des phénomènes postvolcaniques superficiels. L'alunite se serait, à son tour, décomposée en fuchsite, andalousite ou rubis ou en assemblage de ces phases, selon la teneur en silice de la roch et la composition des solutions mises en jeu. La présence de corindon et d'andalousite qui pseudomorphosent des alunites automorphes ou d'autres minéraux de structure équivalente fournit un argument supplémentaire en faveur de ce modèle de genèse.

Les schistes à fuchsite-disthène- and alousite-quartz du bloc de Yilgarn en Australie Occidentale, qui forment des lits concordants dans des métasédiments, pourraient eux aussi s'être développés à partir de roches à quartz et alunite; malheureusement, l'examen de la texture de ces schistes ne fournit aucune indicaiton dans ce sens. Cependant, on a trouvé dans des quartzites à andalousite et disthène avoisinants des quartzites à andalousite et disthène avoisinants des empreintes de sections basaless typiques de minéraux du groupe de l'alunite (ces minéraux étant dissous) et de la natrojarosite, inclus dans la matrice quartzitique métamorphique; celi semble indiques que, pendant l'épisode métamorphique, des minéraux du type de l'alunite coexistaient avec le quartz et le disthène. Les matériaux sédimentaires originels à alunite ne sont pas obligatoirement des produits d'altération post-volcanique; ils paurraient aussi avoir été formés dans ces conditions climatiques particulières.

Краткое содержание

Предложена модель об разования фуксито-андалузито-к орундовых пород, которые встречаются, как включения, в ультрамафических сл анцах Зимбаве. По этой модели поток у льтрамафических ком атиитов локально преобразуе тся в богатый хромом алун ит под влиянием поствулканических п роцессов, протекавши х вблизи поверхности; э тот последний в свою о чередь подвергается метаморфизму и дает в зависимости от колич ества присутствующего SiO₂ и химичекого состава имеющихся растворов фуксит, или андалузит, или корунд. Псевдоморфиз м корунда и андалузит а по имеющимся идиоморфы х кристаллам алунита, и ли других минералов подтверждает сказан ное. Фуксито-дистено-анда лузито-кварцевые сла нцы yilgam Block'a в западной Австралии, образующи е согласные прослийк и в метаседиментах, такж е могли образоваться из алун ито-кварцевых пород, х отя привести какие-либо н адежные доказательства не уд алось. Зато в соседних дистен-андалузитовы х кварцитах установлены среди ме таморфных структур к варца, как минералы алунитовой группы, так и минерал н атроярозит. Это, как ка жется, может указывать на то, что минералы алу нитовой группы во вре мя метаморфизма могут образовываться одно временно с кварцем и д истеном. Для появления вмещающег о алунит исходного оса дочного материала поствулканические п роцессы не обязательны; он мож ет образовываться и п од влиянием климатических условий.