Genetic concepts on the formation of the Austrian magnesite and siderite mineralizations in the Eastern Alps of Austria
Main Article Content
Abstract
A consanguineous origin of the sparry siderite and magnesite mineralizations of the Eastern Alps has been repeatedly discussed in the past, often without the back-up of sound scientificarguments. Here, it is shown that the characteristics of these mineralizations including structures, fluid parameters, timing etc. are amazingly similar suggesting in fact the genetic linkage of these deposits. The siderite as well as the magnesite mineralizations of the Eastern Alps exhibit metasomatic-epigenetic structures of lens-shaped orebodies with dolomitic alteration rims as dominant features. The basic chemical characteristics of the ore forming fluids in these mineralizations are those of highly fractionated hypersaline fluids exhibiting all the features of residual bittern brines. Fluid invasion and mineralization structures strictly depend on the original lithology of the host rocks, mainly carbonatic sedimentary rocks. In Late Triassic times, these buried evaporitic brines were mobilized either by magmatic/metamorphic processes in the underlying crystalline units or by the superimposed sedimentary upload of the Triassic platform carbonates thus leading to magnesite formation. Initially these residual, bittern brineswere completely free of Fe and rich in Mg suitable for the formation of magnesite. Deeperand more extensive circulation of these fluids and their interaction with the host-rock, resulted in the uptake of Fe and the formation of siderite.
Downloads
Article Details
Authors have copyright and publishing rights on all published manuscripts.
References
AZIM ZADEH, A.M., EBNER, F. & JIANG, S. (2015): Mineralogical, geochemical, fluid inclusion and isotope study of Hohentauern/Sunk sparry magnesite deposit (Eastern Alps/Austria): implications for a metasomatic genetic model.– Mineralogy and Petrology, 109/5, 555 – 575.
BAUMGARTNER, W. (1976): Zur Genese der Erzlagerstätten der östlichen Grauwacken¬zone und der Kalkalpenbasis etc.– BHM, 121, 51-54.
BELOCKY, R. (1992): Regional vergleichende Untersuchung lagerstättenbildender Fluide in den Ostalpen als Hinweis auf eine mögliche metamorphe Ableitung.– Unpubl. Thesis, Univ. Braunschweig, 103 p.
BERAN, A. (1973): Vorläufige Mitteilung über Mikrosondenuntersuchungen an einigen Ankeriten und Sideriten vom Steirischen Erzberg.– Österr. Akad. Wiss., math.-naturwiss. Kl., 3, 19-20.
BERAN, A. (1975): Mikrosondenuntersuchungen von Ankeriten und Sideriten des Steirischen Erzberges.– TMPM, 22, 250-265.
BERAN, A. (1977): Die Kluftankerite des Steirischen Erzberges und ihre mögliche Verwendung als Geothermometer.– Mineral. Deposita, 12, 90-95.
BERAN, A. (1979 a): Die Stellung der Ankeritgesteine im Rahmen der Genese von Sideritlagerstätten der östlichen Grauwackenzone.– TMPM, 26, 217-233.
BERAN, A. (1979 b): Die Mineralogie von Ankeriten und Sideriten des Steirischen Erzberges und der Radmer.– Verh. Geol. B.-A., 3, 237-239.
BERAN, A. & THALMANN, F. (1977): Feinkörnige gebänderte Siderite im Spat-eisensteinbergbau Radmer-Buchegg.– Österr. Akad. Wiss., math.-naturwiss. Kl., 4, 57-62.
BERAN, A. & THALMANN, F. (1978): Der Bergbau Radmer-Buchegg – ein Beitrag zur Genese Alpiner Sideritlagerstätten.– TMPM, 25, 287-303.
BÖHLKE, J.K. & IRWIN, J.J. (1992): Laser microprobe analyses of Cl, Br, I, and K in fluid inclusions: Implications for sources of salinity in some ancient hydrothermal fluids.– Geochimica et Cosmochimica Acta, 56, 203-255.
BOTTRELL, S.H., YARDLEY, B.W.D. & BUCKLEY, F. (1988): A modi¬fied crush-leach method for the analysis of fluid inclusion electro¬lytes.– Bull. Mineral., 111, 279-290.
CLAR, E. (1956): Zur Entstehungsfrage der ostalpinen Spatmagnesite.– Carinthia II, 60, 22-31.
De LLARENA, J.G. (1953): Über die sedimentäre Entstehung des ostalpinen Magnesits "Typus Veitsch".– Montan-Zeitung, 69, 55-62.
FRIEDRICH, O. (1959): Zur Genesis der ostalpinen Spatmagnesit-Lagerstätten.– Radex Rundschau, 393-420.
FRIMMEL, H. (1988): Strontium isotopic evidence for the origin of siderite, ankerite and magnesite mineralizations in the Eastern Alps.– Mineralium Deposita, 23, 268-275.
HALL, W.E. & FRIEDMAN, I. (1963): Composition of fluid inclusions, Cave-in-rock fluorite district, Illinois, and Upper Mississippi Valley zinc-lead district.– Economic Geology, 58, 886-911.
HENJES-KUNST, F., PROCHASKA, W., NIEDERMAYR, A., SULLIVAN, N. & BAXTER, E. (2014): Sm–Nd dating of hydrothermal carbonate formation: An example from the Breitenau magnesite deposit (Styria, Austria).– Chem. Geol., 387, 184–201
KESLER, S.E., MARTINI A.M., APPOLD M.S., WALTER, L.M., HUSTON T.J. & FURMAN, F.C. (1996): Na-Cl-Br systematics of fluid inclusions from Mississippi valley-type deposits, Appalachian basin: Constraints on solute origin and migration paths.– Geochimica et Cosmochimica Acta, 60/2, 225-233.
KOCH, M. (1893): Mittheilung über einen Fundpunkt von Untercarbon-Fauna in der Grau¬wackenzone der Nordalpen.– Z. Dtsch. Geol. Ges., 45, 294-298.
LAUBE, N., FRIMMEL, H.E. & HOERNES, S. (1995): Oxygen and carbon isotopic study on the genesis of the Steirischer Erzberg siderite deposit (Austria).– Mineral. Deposita, 30, 285-293.
LEITMEIER, H. (1917): Einige Bemerkungen über die Entstehung von Magnesit- und Sideritlagerstätten.– Mitt. Geol. Ges. Wien, 9, 159-166.
LEITMEIER, H. & SIEGL, W. (1954): Untersuchungen an Magnesiten am Nordrande der Grauwackenzone Salzburgs und ihre Bedeutung für die Entstehung der Spat-magne¬site der Ostalpen.– BHM, 99, 201-208 and 221-235.
McCAFFREY, M.A., LAZAR, B. & HOLLAND, H.D. (1987): The evaporation path of seawater and coprecipitation of Br- and K+ with halite.– J. Sediment. Petrol., 57, 928-937.
MÖLLER, P. (1989): Magnesite – Geology, Mineralogy, Geochemistry, Formation of Mg-Carbonates.– Mongraph Series On Mineral Deposits, Borntraeger, Berlin, 300 p.
NEUBAUER, F., HANDLER, R., HERMANN, S. & PAULUS, G. (1994): Revised Lithostratigraphy and Structure of the Eastern Graywacke Zone (Eastern Alps).– Mitt. Österr. Geol. Ges., 86, 61-74.
NEUBAUER, F. (1994): Kontinentkollision in den Ostalpen.– Geowissenschaften, 12, 136-140.
NIEDERMAYR, G. (1989): Die Magnesite im Perm und Skyth des Drauzuges.– Carinthia II, 179/99, 391-399.
PETRASCHECK, W. (1926): Metallogenetische Zonen in den Ostalpen.– C.R. XIV, Congr. Geol. Intern., Madrid 1926, 1243-1253.
PETRASCHECK, W. (1932): Die Magnesite und Siderite der Alpen. Vergleichende Lagerstättenstudien.– Anz. Österr. Akad. Wiss., math.- nat. Kl., 141, 195-242.
POHL, W. (1986): Comparative Metallogeny of Siderite Deposits.– Österreichische Akademie der Wissenschaften, Schriftenreihe der Erdwissenschaften Komm., 8, 271-282.
POHL, W. & BELOCKY, R. (1994): Alpidic Metamorphic Fluids and Metallogenesis in the Eastern Alps.– Mitt. Österr. Geol. Ges., 86, 141-152.
POHL, W., AMOURI, M., KOLLI, O., SCHEFFER, R. & ZACHMANN, D. (1986): A new genetic model for the North African metasomatic siderite deposits.– Mineral. Deposita, 21, 228-233.
POLGÁRI, M., PROCHASKA, W. & BERAN, A. (2010): Alpine carbonate minig sites: Aspects of carbonate mineralizations related to the manganese mine of Úrkút, Hungary, the magnesite deposit of Veitsch and the siderite mine "Steirischer Erzberg", Austria.– Acta Mineralogica Petrographica, Field guide series, 4, 1-16.
PROCHASKA, W. (1991): Beispiele für alpidisch-hydrothermale Lagerstättenbildung in den Ostalpen.– Mitt. naturwiss. Ver. Steiermark, 121, 129-148.
PROCHASKA, W. (1997): Formation of different siderite provinces during the Alpine tectono-metamorphic event in the Eastern Alps of Austria.– In: Mineral Deposits Research and Exploration. Where do they meet?, Proceedings of the 4th Biennial SGA Meeting Turku 1997, Balkema, Rotterdam, 1997, 845-848.
PROCHASKA, W. (2000): Magnesite and talc deposits in Austria.– Mineralia Slovaca, 32, 543-548.
PROCHASKA, W. (2001): Magnesite Mineralizations of the Eastern Alps and the Carpathians.– In: PIESTRZYNSKI et al. (eds): Mineral Deposits at the Begining of the 21 st Century, Swets & Zeitlinger Publishers Lisse, 2001, 1017-1019.
PROCHASKA, W. (2012): Siderite and magnesite mineralizations in Palaeozoic strata of the Eastern Alps (Austria).– Field Trip Guide, 29th IAS Meeting of sedimentology, Schladming, Austria, Journal of Alpine Geology, 54, 309-322.
PROCHASKA, W., FRANK, W. & BECHTEL, A. (1996): Pretertiary Siderite Minerali-zation in the Greywacke Zone of the Eastern Alps.– Mineralia Slovaca-Monography, Bratislava, 165-174.
PROCHASKA, W. & HENJES-KUNST, F. (2007): The origin of sparry magnesite in the Eastern Alps (Austria): evidence from inclusion fluid and Sr-Nd isotope chemistry.– In: Proceedings of the 9th Biennial Meeting of the Society for Geology Applied to Mineral Deposits Dublin, IAEG, 2007, 2, 823-826.
PROCHASKA, W. & HENJES-KUNST, F. (2009): Genese der Siderit-Vererzungen der östlichen Grauwackenzone - aktueller Stand der Forschung.– Arbeitstagung Geol. B.-A., 2009, Blatt 101 Eisenerz, 153-169.
REDLICH, K.A. (1907): Die Genesis der Pinolitmagnesite, Siderite und Ankerite der Ostalpen.– TMPM, 26, 499-505.
REDLICH, K.A. (1909): Die Typen der Magnesitlagerstätten.– Z. prakt. Geologie, 17, 300-310.
RUMPF, J. (1873): Über krystallisierte Magnesite aus den nordöstlichen Alpen.– Min. Petr. Mitt., 263-272.
SCHÖNLAUB, H.P. (1982): Die Grauwackenzone in den Eisenerzer Alpen (Österreich).– Jahrb. Geol. B.-A., 124, 361-423.
SCHOUPPE, A. (1854): Geognostische Bemerkungen über den Erzberg bei Eisenerz.– Jahrb. Geol. Reichsanstalt, 5, 396-405.
SCHULZ, O., VAVTAR, F. & DIEBER, K. (1997): Die Siderit-Erzlagerstätte Steirischer Erzberg: Eine geowissenschaftliche Studie, mit wirtschaftlicher und geschichtlicher Betrachtung.– Arch. f. Lagerst.forsch. Geol. B.-A., 20, 65-178.
SIEGL, W. (1969): Entwurf zu einer salinar-sedimentären Entstehung der Magnesite vom Typ Entachen (Salzbrg) .– Mineralium Deposita, 4, 225-233.
SPINDLER, P. (1992): Neue Untersuchungen zur Mineralogie und Geochemie der Basisbreccie des Steirischen Erzberges, Österreich.– Österr. Akad. Wiss., math.-naturwiss. Kl., 1-25.
THALMANN, F. (1979): Zur Eisenspatvererzung in der nördlichen Grauwackenzone am Beispiel des Erzberges bei Eisenerz und Radmer/Bucheck.– Verh. Geol. B.-A., 479-489.
THÖNI, M. (2002): Sm-Nd isotope systematics in garnet from different lithologies (Eastern Alps): age results, and an evaluation of potential problems for garnet Sm–Nd
chronometry.– Chem. Geol., 185, 255-281.
TOLLMANN, A. (1977): Geologie von Österreich.– Band I Die Zentralalpen. Franz Deuticke, Wien, 766 p.
TUFAR, W., J. GIEB, R., SCHMIDT, P., MÖLLER, W., POHL, H. RIEDLER & OLSACHER, A. (1989): Formation of magnesite in the Radenthein type locality (Carinthia, Austria).– In: MÖLLER, P. (Ed.): Magnesite – Geology, Mineralogy, Geochemistry, Formation of Mg-Carbonates.– Monograph Series on Mineral Deposits, Berlin, 28, 135-171.
VACEK, M. (1903): Der steirische Erzberg.– Exk. Führer 9. Int. Geol. Kongreß, 27, Wien, 27 p.
VIETS, J.G. & LEACH, D.L. (1990): Genetic implications of regional and temporal trends in ore fluid geochemistry of Mississippi Valley-type deposits in the Ozark region.– Economic Geology, 85, 842-861.
WEBER, L. (1997): Metallogenetische Karte von Österreich (1: 500.000) und Handbuch der Lagerstätten der Erze, Industrieminerale und Energierohstoffe Österreichs. - Arch. Lagerst.forsch. Geol. B.-A., 19: 1-607.