Die Abhängigkeit der Plagioklasoptik vom vorangegangenen Wärmeverhalten

Die Abh ngigkeit der Plagioklasoptik vom vorangegangenen (/2irmeverhalten.

(Dir Exis tenz einer Hoeh- und T ie f t empera tu rop t ik ) .

Von A L E X A ~ I ) ~ K61~g~]~ (Wien).

Mit 3 Textfiguren.

Die beim Einmessen der M-Pole yon Ergu•gesteinsptagioklasen mib dem Fedorow- tisch zum Vorscheln kommende Abweichung yon der iYligrationskurve ist eine gesetz- mgBige Erscheinung bei hochtemperierten und r~sch abgekfihlten Plaglck]asen. Am deutlichsten treten die Untcrschiede zwischen der Hoch- und Tieftemperaturoptik bei Messungen tier Winkel zwischen den optischen Symmetrieachsen und zwischen gleichen oder ungleichen optischen Achsen, die sich aus der Lage der Indikabr:x bei einfachen Zwillingen ergeben, auf. Die entsprechenden Kurven werden gebracht. Dcr Beweis fiir versehiedene Lage der Indikatrix bei niederen und hohen Temperaturen ist gegeben: 1. durch die Verschiedenheit der Indikatrixlage bei Plagioklasen aus kristallinen Schlefcrn und yon rasch abgekiihlten ErguSgesteinsplaglok]asen, 2. dutch die Achsenlage einiger Andesine un4 Labradore aus Ergultgestehlen, besonders yon Lhmsa, 3. durch Einmessungen an synthe~ischen'Plagioklasen, die sich analQg den Er- gul]gesteinsplagioklasen verhalten und 4. durch eindeutige ~nderung der Indikatrixl~ge durch Tempcrn eines Labradors yon Tieftemperaturoptik bei 900 ~ Da alle Bestim- mungskurven auf der Op~ik tieftemperiertcr Plagicklase ~ufgebaut sind, ist ihre Ver- wendung nut fiir Plagioklase aus kristallinen Schiefern, Pegmatiten und aus Tiefe1~- gesteinen richtig, fiir hochtemperierte und rasch abgekiihlte Plagioklase sin/[ die Aus- 16schungskurven prinzipiell falsch; die iibtichen Drehtischmethcden geben ann~hernd richtige An-Werte.

Die Tatsache , dab bei der B e s t i m m u n g des An-Gehal tes der P lagioklase aus ErguBges~einen mi~ Kilfe des Fedorowtisehes die eingemessenen oder auch die kons t ru ie r t en Pole yon 5~ im a l lgemeinen nie in die l~[igrationskurve nach M. RE~i4ARD [1] fallen, sondern vor a l lem ist dies zwisehen Andesin und By town i t deutl ich der Fa l l s te ts in glelehem Sinne (gegen fl hin) abweiehen, g ibt m i t Reclat An- lab zu Bedenken, die durch eine Reihe yon Arbei ten auf versehiedene Weise zu kl~ren versuch t wurden .

Alexander K6hler: Die Abh~ngigkeit der Plagicklasoptik, 25

F. KoMz~A [9.] un~ersuehte eine grebe Anzahl yon Plagioklasen aus Andesiten yon Britiseh Nord-Borneo und stellte das starke Ab- weiehen (besonders zwisehen 40 und 70 % An) der ~-Pole naeh reehts gegenfiber der Migrationskurve ~est, ohne die Frage naeh der Ur- saehe zu beriihren. Dasselbe land M. SEDLAC]~K [3] bei der Ein- messung zahlreicher Plagioklase aus persisehen Ergul3gesteinen.

G. P~tauo [4] kam bei der Untersuchung yon Plagioklasen aus Daziten und Andesiten Siebenbiirgens zu dem gleichen l%esultat. Nach dam Verfasser ist die Streuung (besser Abweichung) nieht dureh Megfehler, sondern dutch den Chemismus - - Kaligehalt, Nephelin- gehalt - - beding~o Das gMehe Abweiehen stellte E. W~NK ]5] bei Plagioklasen aus rum~nischen ErguBgesteinen lest; es ergab sich keine Abh/~ngigkeit van der Gr613e der Plagioklase, yon Einschliissen oder der Besehaffenheit der Grundmasse des Gesteins (ob glasig oder volll~'istallin). Obwohl Verfasser sagt: ,,Da diese Streuung der Pole bis ans basisehe Ende der Kurven anh/~lt, diirfte aueh nicht nur der Katigehalt verantwortlich sein", fiihrt er doch die Ursache auf eine dritte Stoffkomponente zuriiek. Bemerkenswert in WE:~KS Arheit ist besonders die Feststellung, dal3 sich die M-Pole eingemesse- her Plagioklase aus kristallinen Sehiefern der Silvretta der Migra- tionskurve einffigen und auch bezfiglich ihrer 2Vy-Werte besser mit den gefundenen An~Werten iibereinstimmen. Diese Tatsache hatte bei weiterem Verfolgen wichtige Schliisse ziehen lassen. Aueh ist die Bemerkung von I-I. SCHU~IANN [6], tier bei einem vorziiglich einmet3baren Labrador aug einem norwegischen Enstatitporphyrit die ganz extreme Abweichung des M-Poles im gleichen Sinne nicht dem Kaligehalt, der hier unwahrseheinlich ist, sondern der Tempe- ratur bei der Bildung zusehreiben will und eine Bemerkung yon I:[. ]~AOKLUND [7], der dem ,,Milieu" bei der Bildung einen Einflul~ zubilligt, nicht gentigend beriicksichtigt worden.

Bei ]V[essungen an synthetischen Plagioklasen (hergestellt yon DITTLE~ und KS~L~) hat F. SPAErr [8] wieder das gleiehe Abweichen beobachtet, was diesmal auf :Fehler in den Migrations- kurven zuriiekgefiihrt wird.

Man hat nach diesen und anderen Angaben bald die ~I/ingel unserer Grundlagen, bald Mel]fehler oder ungenaue Orientierung der Zwillinge, Vizinalen als Zwillingsgrenzen als Ursache dieses gewil~ merkwtirdigen Abweiehens der M-Pole herangezogen, man sprach yon ,Anomalien" und sehlieBlieh semen die Rettung in der Annahme

20 Alexander KShler:

eines Kali- oder Nephelingehaltes zu liegen. Die hypothetisehe Car- negieit-]~eimischung kann 1inch den syntheHschen Versuchen yon E. DITTLEt~ und A. KSgL~R [9] und vor allem nach den sehr wert- vollen Ergebnissen der Untersuehung an Linosa-Feldspaten durch E. E~h'ST und J~. NIELAND [10] als nicht bestehend angenommen werden. DaB ein k]einer, nnr wenige Vol.% betragender Or-Gehalt in vielen Plagioklasen vorhanden ist, beweisen die Analysen. Seine Anwesenheit aus der abweichenden Lage der tVI-Pole zu ersehlieBen, ist jedoch nieht beweisbar und auBerdem h6chst unwahrscheinlich, denn man mfiBte dann allen gemessenen Plagioldasen aus obigen Arbeiten einen solchen Gehalt zusprechen, was doeh petrogenetiseh unverst~ndlich w~re; es zeigen ferner auch synthetische Plagioldase (nach unseren Erfahrungen) die gleiehen Abweichungen, dfe doeh frei yon Kali sind, ~md sehlieBlieh i s t a u e h ein Kaligehalt der zur Konstruktion der Migrationskurven verwendeten PlagioMase mitunter vorhanden. So z. B. fiillt der Pol yon IV[ des Labradors yon Kamenoi Brod mit etwa 7-B% Or in die Kurve! Naeh K. CHU- DOrA und A. E~GELS [11] fallen aueh die N-Pole yon Andesin yon Nishishiadamura, Japan, und yon Labrador yon Tamatave, ~[ada- gaskar [12] in die Normalmigrationskurven nach lgmNHA~D, trotz ihres hohen Or-Gehaltes yon 5"89, resp. 4"49Vo1.~/o (vgl. unten!). Dutch theoretisehe Oberlegungen' und optische Untersuehungen [11] an Or-reiehen Plagioklasen ist es nicht gelungen, eine Einwirkung des Kaligehaltes mit Sicherheit zu ermitteln. Naeh diesen Erfahrungen darf aus dem Abweichen yon der Nigrationskurve ~I nieht auf einen Kaligehalt geschlossen werden, wie dies in obigen Arbeiten meist gesehieht. Es fallt also auch dieser letzte Erkli~rungsversueh weg.

Diese ungeklLirte Erseheinung der starken Abweiehungen der" ~l-Pole und die damit zusammenh~ngende Unsieherheit in der An- Bestimmung, vor Mlem aber die feststehende Tatsache, dab ein zweifel- los riehtig zusammengesetzter synthetiseher Anorthit nach der N~ethode REIXHaRD nieht 100% An, sondern etwa 90'0/0 ([12] und eigene Er- fahrung) ergibt, l~iBt Zweifel an der gr6Beren Genauigkeit beziiglieh der An-Bestimmung der Drehtischmethoden 1) gegeniiber den Aus- 15sehungsmethoden aufkommen oder man mSehte tats~tchlich glauben, dab unsere Grundlagen falsch sind. Wenn aber wieder ein fast

1) Um reich nicht einer Kritik ~uszusetzen, gilt dies selbsfGverst~ndlich nut be- ziiglich der An-]3estimmung; die augerordentliehe Wiehtigkeit der Drehtisehmethoden zur Festlegung der groBen Variabilitgt der ZwilIingsbildungen bleibt d~von unberiihr~.

Die Abh/ingigkeit der Plagloklasot)tik. 27

reiner Anorthit, aus einem Kalksilikatsehiefer des Waldviertelkri- stallins stets 1000//o An einmessen ]/igt nnd der Pol yon 5f stets ill t ier l ~ I i g r a t i o n s k u r v e and nieht reehts wie beim s•nthetisehen Anorthit and bei A n o r t h i t a u s w i i r f l i n g e n (Japan) ]iegt, d a n n k a n n w o h l n n r u n s e r e D e u t u n g d e r P o l l a g e n f a l s c h se in , n i c h t a b e r die G r u n d l a g e .

Aus 4iesen Erwggtmgen heraus habe ich schon vor einigen Jahren an etwa 100 PlagioMasen aus verschiedenen Gesteinen, haupts~tchlich abet aus kristallinen Sehiefern, eine andere Art der Bestimmung vorgenommen, indem ieh in Zwillingen nach dem Albit-, Periklin-, Karlsbader- und Karlsbader-Albitgesetz die Winkel zwisehen den tIauptsehwingungsriehtungen ~, fl, ~, sowie eventuell Winkel zwisehen gleiehen oder ungleiehen optisehen Achsen verwendet habe. Be- kanntlieh haben sehon FEDO~OW und MIc~L:L~vu auf Messungen zwisehen AB', AB z u. a. aufmerksam gemacht und ~'. BEC~C~ [~t4] hat diese ,,Konoskopisehen 5'Iethoden" in klassischer Weise ausge- baut. Der Drehtisch hat den Vorteit, dager uns bei solehen 5'Iessungen yon speziellen Sehnittriehtungen unabhfingig maeht und such groBe Winkel, die BECKE mit Hilf.e des Zeiehentisehes nieht einmessen konnte, aus der stereo~'aphisehen Projektion ablesen l~igt. Die Konstruktion soleher Kurven (s. T~tfel 1-3) ist nieht neu, aueh L. DvP,~c und N. REI~H.~RD [15] haben solche ver6ffentlieht. Neu ist lediglieh die Feststellung ihrer Brauehbarkeit tmd Genauigkeit.

Die ~iessung e ines Winkels abet, etwa AB' im Albit- oder B~B,, im Karlsbaderzwilling, wie sie die J~c1~Esche Nethode nut gestattet, birgt in sieh denselben Fehler wie die Messung e i n e r Ausl6sehungs~ sehiefe. ~Iit dem ])rehtisch kann abet die ganze Indikatrix ehage- messen werden, es werden somit mindestens ch'ei Winkel (zwisehen % fl u n d ? der Zwiltingsindividuen) bekannt, bei Doppelzwillingen, z. B. 1,1',2 schon neun Winkel, wenn man yon den Winkeln zwischen ~-ersehiedenen optisehen Aehsen absieht. Allerdings ist zu bertick- sichtigen, dab mdnehe dieser Winkel mituuter nicht voneinander nnabh/ingig sind und manehe dureh ungiinstigen Verlauf der Kurven zur An-Bestimmung unverwendbar sind. Da auf die optisehen Symme- trieaehsen erfahrungsgem~B genauer eingestellt werden kann als auf kristallographisehe Bezngsfl~ehen, so muB solehen Messungen ein gr613erer Bestimmungswert beigelegt werden. Es wird ~ nnd das is~ wesentlieh - - s u c h keineswegs das Prinzip der Drehtiseh- messung, die l~estlegtmg der Lage der Indikatrix zu einer Bezugs-

28 Alexander K6hler:

fl~che, ausgeschaltet, im Gegenteil sch~rfer erfaBtl). Die Winkel etwa im Albitzwilling: as ' , fl]~', yy' und AB' sind ja yon der Lage der Indikatrix zur Bezugsfls (Zwillingsebene) abhi~ngig! Die Zwil- lingsebene is~ gleichzeitig dutch Konstruktion gegeben und aus der Art der Durchkreuzung der Aehsenebenen ist aueh bei einiger Er- fahrung das Zwillingsgesetz gleich erkannt.

Das Resultat meiner 1V[essungen war nun, dab die neukonstruierten Kurven (s. u.) bei k r i s t a l l i n e n S e h i e f e r n , in denen die Plagio- klase Produkte der K_ristalloblastese waren, nicht etwa noch Relikte, ganz ausgezeichnet fibereinstimmende An-Werte ergaben, aueh wenn bis zwSlf ~Vinkel verwendet wurden. In diesen Fi~llen war auch die An-Bestimmung nach REI~:gAlCD recht gut mit meinen vergleichbar (besonders wenn die konstruierte M-Lage benutzt wurde), da diese Pole stets in den Migrationskurven lagen, yon einer geringen Streuung, die dutch Mei]fehler bedingt ist, abgesehen. Das gleiehe Ergebnis zeigten die l~Iessungen an T i e f e n g e s t e i n s p l a g i o k l a s e n .

Anders wa~ das Ergebnis meiner Messungen an allen E r g u B - g e s t e i n s p l a g i o k l a s e n ~ ) , we starke Schwankungen in den so gefundenen An-Werten auftraten und we vet ahem beim Albitgesetz der ~qnkel tiff' im Bereiehe Andesin his Labrador Werte ergab, die h6her waren, als sie sein sollten, und die z. T. Werte erreichten, die bedeutend f iber d e m l ~ a x i m u m der konstruierten Kin're ~fl' lagen. Alle diese Plagioklase hat ten ihren ~ -Po l r e c h t s yon der Migra- tionskurve liegen, der gr6~]ere (fiber I~ gemessene) ~Vinkel der Achsenebenen entsprieht ja einem kleineren Winkel fl I~.

Diese Ausweitung des Winkels der Aehsenebenen im Albit- (und aueh im Periklinzwilling) und die daraus folgenden ~nderungen in manchen anderen Winkeln, wie GrSl3erwerden yon y?', AB', ??=, AB ~, oder beim Karlsbaderzwill~g die starke Verkleinerung des Winkels A1A 2 und das GrSBerwerden yon 71Y2, ist eine G e s e t z - m g B i g k e i t be i p r a k t i s c h a l l e n E r g u 8 g e s t e i n s p l a g i o k l a s e n . Es liegt somit die Annahme nahe, dab diese, bei h o h e r T e m p e r a t u r

1) Beim Abweichen des M-Poles yon der ]~figrationskm've naeh rechts wird der Abstand M fl ldeiner; beim Albitgese~z mull, in Gr~den au~gedriickt, somit der spitze Winkel der Achsenebenen um den dcppelten Betrag gr61]er werden. Die Abweichungen kommen daher in verst~rktem AusmaBe zur Geltung.

~) Gleiches wi~re bei der Untersuehung yon Plagicklasen aus vielen Gang- gesteinen, we die Plagiokla~e bei hchen Temperaturen gebildet und raseh abge- kiihlt wurden, zu erwarten. Im wei~eren Text, ist kurz nur yen EiguBgesteinen dieRede.

Die Abhs der Plagiokl~soptik. 29

g e b i l d e t e n u n d r a s c h a b g e k i i h l t e n bis a b g e s c h r e c k t e n P l a - g i o k l a s e p r i n z i p i e l l e ine a n d e r e Lage der I n d i k a t r i x auf - w e i s e n als so l che , die , wie in T i e f e n g e s t e i n e n , l a n g s a m ab- g e k f i h l t u n d bei n i e d r i g e r e n T e m p e r a t u r e n l ange g e t e m p e r t w u r d e n . Die P l a g i o k l a s e k r i s t a l l i n e r S e h i e f e r v e r h a l t e n s i ch a m , , n o r m a l s t e n " , sie s i n d ja a u e h be i n o e h n i e d r i g e r e n T e m p e r a t u r e n g e b i l d e t . So l l t e w i r k l i c h e ine A b h ~ n g i g k e i t de r I n d i k a t r i x l a g e y o n der T e m p e r a t u r v o r h a n d e n se in , d a n a miil~ten aus d e m S e h m e l z f l u 8 s y n t h e t i s c h h e r g e s t e l l t e P l a g i o k l a s e , a n a l o g d e n e n aus r a s e h e r s t a r r t e n Ergul~ge- s t e i n e n , g l e i c h f a l l s d iese Ar t de r A b w e i e h u n g der I n d i k a - t r i x l a g e ze igen , was n a e h u n s e r e n b i s h e r i g e n E r f a h r u n g e n a u e h t a t s ~ c h l i c h der Fa l l is t .

Die gewShnlieh reiehliehe und scharfe Zonenbildung bei ErguS- und Ganggesteinsplagioklasen gilt bekanntlich als Beweis, dal~ die Ab- kiihlung so rasch vet sich ging, daI~ ein Ausgleieh zu einem einheitliehen Mischkrista]l nieht mehr raSglieh war; aus dem gleiehen Grunde konnte sieh die Hoehtemperaturoptik nieht mehr den niederen Tempe- raturen anpassen. Es ist meines Wissens noch nicht auf diese MSglieh- keit einer yon der Temperatur grunds~tzlich abh~ngigen Optik bei Plagioklasen hingewiesen worden, obwohl wir ein A n a l o g o n b e i m ] ~ a l i f e l d s p a t ( S a n i d i n - O r t h o k l a s ) kennen; auch bier kann die ursprfingliche Optik dutch rasehes Erstarren ,,fixiert" werden.

Be[ den als Grundlage fiir meine Kurven und im wesentlichen aueh flit die l % E I ~ D s e h e n Migrationskurven beniitzten Plagioklasen 01), 13, 20, 25, 35, 52, 74 und 98% An 2) fs auf, dab sich unter ihnen k e i n E r g u B g e s t e i n s p l a g i o k l a s befindet. Sehon 1922 bemerkte ich beim Andesin yon Esterel (40'% An), dab er die Aus- 16sehungskurven in der symmetrischen Zone ,,verzerrt" [17]; er wurde daher dutch den Andesin yon I-Iohenstein (35% An) ersetzt, der aus einer pegmatitischen Injektion in kristallinen Sehiefern stammt. Als Ergul~gesteinsplagioklas zeigt der Estereler Andesin eben sehon eharakeIistische Verschiedenheiten (s. u.).

1) Ffir die Konstruktion der unten folgenden Kurven wurde die Lage der extra- polierten optischen Achsen (siehe M. REIssueD S. 114) verwendet.

2) Der yon F. BEc:~E untersuchteAnorthitvomVesuventstammte aufsitzenden KristaUen in' Kontaktkalken, ist jedenf~tls nicht aus dem Schmelzflusse erstarrt. Die Zus~mmensetzang diirfte 98% An betragen; er ist nach der Achsenlage noch basiseher wie der yon J. K~XTZ~T [16] untersuchte Anorth[t mit 97/= 3 ~o An.


Aus unseren Grundlagen erkl~i.rt es sich, daft unsere Bestimmungs- kurven, gleiehgtiltig welcher Art, zur Bestimmung yon Ergul3gesteins- plagioklasen grunds/itzlieh unriehtig sind. Wit haben keinen Anlag, an der Richtigkeit unserer Grnndlagen zu zweifeln, wenn sie aueh dringend einer Erg~nztmg bediirfen. Jedenfa.lls abet wtirde sich die Behauptung, die Durehsehnittslagen "der M-Pole , wie sie die zahlreiehen Messungen in obigen Arbeiten ergeben, sei eben die ,,Nor- mallage", bei systematiseher Einmessung yon kristalloblastiseh ge- bildsten Plagioldasen vermutlieh als irrig erweisen, was dutch meine, immer noeh zu wenigen Messungen aueh best~tigt erscheint.

Bei der Suehe naeh Andesinen und Labradoren aus ErguBgesteinen, deren Zusammensetznng und Aehsenlage bekannt sind, um uns aueh bier yon den gesetzm~gigen Abweiehungen zu tiberzeugen, steht uns der Andesin yon Esterel und Mayemo (Japan) und vor allem eine Reihe yon Andesinen bis Labradoren yon Linosa [10] zur Verftigung. Bei diesen kann aus Dichte und optischen Eigensehaften einer Anzahl aueh ein ungef'~hrer An-GehMt zugeordnet werden. Trotz dieser Ungenauigkeit kann eine Abweiehung in der Lage der Aehsen und in der Lags der Aehsenebenen gegentiber unseren Grundlagen, die stets im gleiehen Sinne verl~iuft, k e i n Z u f a l l sein, sondern nut eine Ge- se tzm~i [ t igke i t .

Vom Andesin yon Kelehberg [19] m6ehte ieh wegen des unsiehe- ten An-Gehaltes absehen, obwohl aneh er tats~ehlieh die gleiehen Abweiehungen aufweist.

In besonders eindringtieher ~Veise zeigen die Linosa-Feldspate das Abweiehen der A-Aehsen yon der Balm, dis naeh obigen Grund- lagen zu erwarten wi~re, aber aueh die ]3-Aehsen wandern anders, obwohl sis in der Kmwe liegen (vgl. Fig. in 10). ieh habe zur Kon- trolle nut ein Mittel yon 1', 2' und 3' (Bezeiehnung siehe in EgNST- NIELAZqD, 10), ferner das 5'Iittel yon 7' und 82sowie 13' herangszogen und mittels der stereo~'aphisehen Projektion die n6tigen Winkel- werte ffir meine Kurven konstruiert.

1. A n d e s i n e y o n L i n o s a m i t 35'5'% An ( M i t t e l w e r t ) . Pr i tp . 1', 2' u n d 3'.

Lage der Aehsen nach F. B~CKE (vgl. 14 nnd 20) :

A: ~. -- -k 81"5 ~ B: 2 ---- § 41"5 ~

c # = - - 3 6 " 3 ~ ~ = + 3 8 ~

Die Abhangigkeit der Plagioklasoptik. 31

Beim Vergleich die~r Lagen mit den bisher bekamlten Aehsen- positionen nach F. B]mK~ [20] fgllt das starke IKerausriieken der A-Aehse (8ram naeh links) auf, wghrend die B-Aehse fast in der Kurve liegt. Wghrend die Lage yon a nnd y kaum verandert ist, rtiekt fl stark gegen den Pol ?4. In der abweichenden Lage.der Aehsen- ebene liegt der Grund starker Unstimmigkeiten in meinen Kurven und des 'Abriiekens der Lage yon 5'i yon der }Iigrationskurve naeh R~I~ARD. 2 VF = 97 ~ (aus Aehsenpositionen).

Beim A l b i t z w i l l i n g ergibt sich somit ein welt gr6gerer Winkel Dfl'l), damit zugleieh ein gr613erer Winkel ?y' un4 AB'; ~cv' bleibt unverSndert. Ahnliches gilt fiir den P e r i k l i n z w i l l i n g .

Beim K a r l s b a d e r z w i I l i n g bedingt das starke Abweiehen der Aehsenebenen yon M eine bedeutende Verkleinerung des Winkels A~A.,, YlY.~ wird bedeutend .gr6f3er, aza 2 etwas kleiner, die Winkel tittle und BiB ~ gndern sieh kaum. Bei diesem Gesetz ist also in erster Linie der kleinere Winkel A1A 2 un4 der gr613ere YlYa bezeiehnend ftir Erguggesteinsplagioklase, wobei allerdings ersterer Kurve nur in einem kleinen Bereieh Bestimmungswert zukommt.

p J Im K o m p l e x z w i l l i n g 1,2' muB fl,fl~, y,y~ und ~x% gr6Ber

werden. Winkel A ]3~ wird etwas kleiner, B B: veriindert sieh nicht. Am deutlichsten ist die Vergr6Berung yon y~y.,.

~) r O * Nach I2~EINI-IAI~D folgt ein An-Wert yon 08-0.)70 An. Pol 5[ !iegt 6 mm 8 0 der Migrationskurve.

2. A n d e s i n e y o n L i n o s a m i t 45"5% An ( 5 [ i t t e t w e r t ) . Pr~ip. 7' u n d 8'.

Lage der Aehsen : A : ~ q- 83 ~ B: 2 .= q-22 ~

~0 = - 46 ~ ~ = -}- 35"5 ~

Beide Achsen liegen nahe den BEcKEschen Kurven, doeh ist die B-Achse infolge rascheren Wanderns der Achse B des Labrador- mittels yon 52% nghergeriickt, die Aehse A bleibt zurfick und liegt nahe dem Andesin; y liegt vom Labrador (52%) gegen den Bytownit zu! Daraus ergibt sich wieder eine gr6Bere Entfernung der Achsen- ebene yore Pol tK. 2 V y = 81"5 ~ (aus den Aehsenpositionen).

Im A l b i t z w i l l i n g folgt aus der besonderen Lage clef Achsen ein sehr hoher Winkel tiff'(61~ und ein wait gr6Berer yy'; u~' und

1) Die einzelnen Winkelwerte siehe am Schlul] der Arbeit!


AB' werden gleiehfalls gr613er. _~anliches gilt wieder ftir den P e r i - k l i n z w i l l i n g .

Im K a r l s b a d e r z w i l l i n g 5ndert sieh fliflz kaum, cqa~ wird klei- her, Y~72 bedeutend grSl3er als die Normalwerte. Der Winkel AiA 2 erreieht einen extrem niederen Weft (9"5~ BiB ~ wird grS~er!

Im K o m p l e x z w i l l i n g 1, 2' werden die Winkel a~x~ fl~fl~ und vor allem r~)': gr613er, B~B: mad A~B~ fallen in die Normalkurven.

Naeh R:BIN~aZD folgt ein An-Gehalt yon ungefiihr 45%, der Pol M liegt 6-7 mm rechts yon der Migrationskurve.

3. L a b r a d o r y o n L i n o s a m i t 54% An. P r~p . 13'. Lage der Achsen:

A : 2 ' = . q - 79"3 ~ B: 2 = + 9"3 ~ = ~ 5 4 ~ ~0= § ~ .

Diese Lage ist insofern interessant, well zwar beide Achsen in den BECKEschen Kurven liegen, aber Achse A yore Labrador (52%) gegen den Andesin abweicht, wihrend sich Achse B stark gegen den Bytownit entfernt. Man wiarde aus der Lage der A-Achse etwa 50 % An, aus der der B-Achse 60% An erwarten. 7S[an k6nnte den Schlul3 ziehen - - und das ist auch gesehehen - - , dab alas Labradormittel BECKES fehlerhaft sei. Das dfiffte aber nur in bescheidemen Mat3e der Fall sein. Die obige Abweichung ist eben flit E r g u l 3 g e s t e i n s p l a - g i o k l a s e eharakeristisch, sie wiederholt sich ja stets. W~hrend bei den obigen Andesinen haupts~tchlich die Lage der A-Achse die Ur- saehe des Abrtiekens der Achsenebene yon Mist, so ist es hier aueh die B-Aehse, die viel rascher gegen das basische Ende wandert. 2 V~ = 78'5 ~ (aus Achsenpositionen).

Im A l b i t z w i l l i n g ist somit wieder ein weir gr61~erer Winkel tiff' und yy' vorhanden, ~a' ist etwas kleiner, AB' gr6~er. Analoge VerSnderungen treten beim P e r i k 1 i n z w i] 1 i n gau f .

Im K a r l s b a d e r z w i l l i n g wird vor allem der Winkel 7iY'~ bedeutend gr613er, ebenso BiB ~, wihrend der Winkel AiA ~ unter den Normalwerten liegt.

Im K o m p l e x z w i l l i n g 1, 2' wird der Winkel % cr etwas kleiner y17~: bedeutend gr61]er. Der Winkel A1B: gibt gr6/3ere, Winkel B1B: bedeutend ldeinere Werte als die Kurven.

:Nach R~I~t~zD folgt ein An-Gehalt yon 58-59%, der Pol M l ie~ etwa 7 mm SO der Migrationskurve.

Die Abhgngigkeit der Plag;oktasoptik. 3:~

A n d c s i n y o n E s t e r e l m i t 4()~/o An (vgl. 19). Lage der Achsen:

A: 2 = + 8 8 " 3 ~ B: ) , = § ~ q ) = - - 4 2 " 8 ~ ~ = + 3 7 ' 9 ~ .

Die Aehse A liegt v o n d e r A-Achse mit 37% An [20] etwas nach links, die Achse B liegt in der Kurve. Auch bier ist das gleiche Ab~ weichen, wenn auch schw~ieher, zu beobachten. Die Ver~ndenmgcn in meinen Kurven sind daher geringer. 2 V 7 ~ 00 ~

Im A l b i t z w i l l i n g werden alle Winkel etwas ~-6Ber. Im K a r l s b a d e r z w i l l i n g ist fllfl,, und ale % kleiner, Y~Y2 g~'6ger

~ls die Kmwen anzeigen; AiA e ist kleiner. Im K o m p l e x z w i l l i n g 1, 2' werden die Winkel fi,fl:, %~x;, ~,~,:

k ' mtd B~B~ gr6ger, Winkel ~ ,B~ kleiner. [Die Andesinc yon Kelehberg und Japan [1.9] stammen gleieh-

falls aus ErguBgesteinen und die gleiehsinnigen Abweiehungen sind ztt erwarten gewesen~). Dagegen gibt der Andesin yon Bodenmais [21], ebenso der Labrador yon Kamenoi Brod (s. in [ 17]) ,,normale" Werte.

Die Besgimmung soleher Pla~oklase, wie der yon Linosa, gibt. naeh meiaen Kurven somit betriiehtlieh sehwankende An4Verte. Die Ein- messung e i n e s Winkels kann eine scheinbar genaue Bestimmung vortSusehen, mchrere Messnngen an Zwillingen geben jedoch unbe- dingt groBe Verschiedenheiten. So erh:alt ,nan z. t3. beim Prg])~rat T, 8' (Winkel aus der Aehsenlage konstruiert) An-Werte yon 30 his 48'%! Nimmt man das Mitre], so ergibt sieh anniihern4 der riehtige Weft (36"5%), da sick die Abweichungen in den Zwillingen 1 1', ], 2 und 1,2' gegenseitig mehr oder minder aufheben. Eine solehe, auf Aufhebung der Unstimmigkeiten hinzielende An-Bestimmung kann nieht willkommen sein. In gleiehem MaBe wie ein soleher 5{ittel- wert versehleiern aueh die gebr~iuehliehen Drehtisehmethoden der- artige auftretende Unstimmigkeiten, da sic als Summeneffekt nur die Abweiehung der ~LPole ergeben. Projiziert man die abweichenden 3{-Pole auf die Migrationskurve, so ergibt sick ebenfalls ein ann:ahernd riehtiger Wert. Es mag vielleieht riehtiger sein, die Gerade yon fi fiber M his zur Migrationskurve zu verliingern (yon 40--80~/o), denn flies entsprieht ungefghr einem Versehieben der Achsenebene in die

l) Besonders deutlieh sind die Abweichungen beim Andesin (Japan). I3/3", yy', AiA a oder y~y'~ geben viel zu kohe An-Werte, die zu den sick nicht indernden Werten, wie aa', B1B~ ~lnd BiB ~ in starkem Widerspruch steken. Trotz des hohen Or-Gehaltes

o/ (8/o) sind die Abweichungen gleichsinnig und nur durck 4ie TemDer'~tur bedingt.

3Dner**logische nn4 ]Petrograpiiischc ,3Httciltlngeii 53/1--2, 3


Normallage. Auf diese Weise wird auch t in synthetischer Anorthit, dessen M-Pol reehts yon der Kurve liegt und der etwa 90--92% An ablesen tiB~, einen e~was riehtigeren ~Vert ergeben.

5ian k6nnte einwenden, dat~ bei rasch erstarrten Plagioklasen ,,Spannungen" auftreten, die ffir obige Abweichungen verantwortlich sind. Solche Spannungen spieten nach E ~ S T und NIELAND [10] keine so grot~e RoUe, dal~ damit die Anderungen in der Lage der Achsen erkl~trt werden kbnnen, sie mfissen sieh in viel bescheidenerem Ma~e bewegen. Auch wfirde man nach unseren Erfahrnngen bei anderen Mineralien in erster Linie ein starkes Sehwanken yon 2 Vy erwarten; aber gerade dies ist nicht der FM1, die }Verte 2 V 7 sind bei obigen Bei- spielen zwar etwas grbBer, doeh fehlen st~rkere Abweichungen, wes- ha]b auch die Winkel zwischen gleichen und ungleiehen optischen Achsen bei Zwillingen immer gleichsinnige Abweichungen ergeben und zur An-Bestimmung geeignet sind.

~Venn auch die Erfahrungen an ErguBgesteinspl~gioklasen sowie die Beobaehtungen an den Linosa-Feldspaten und an synthetisehen Plagioklasen ffir verschiedene Optik im Vergleieh zu Plagioklasen aus kristallinen Sehiefern spreehen, so bedarf die Behauptung wegen ihrer prinzipiellen und praktischen Bedeuttmg doeh noeh einer weiteren l~estigung. 5ian kann diese erreiehen:

1. dureh statistisehe Untersuehung einer noeh gr6Beren Zahl yon krist, alloblastisch gebildeten Plagioklasen und yon solehen aus Tiefengesteinen. Die bisherigen Versuehe bestiitigen die Gfiltigkeit der. REI~m~Dsehen l~Iigrationskurve 1~[ i) trod die Verwendbarkeit meiner Bestimmungskurven. Zum Vergleieh w/i.ren aueh 1Kessungen an Plagioldasen aus basischen Ganggesteinen, Kontaktgesteinen und aus Meteoriten interessant.

2. dutch Messungen an synthetiseh aus dem Sehmelzflug herge- stellten Plagioklasen yon 60--100% An. Solehe Kristalle (aueh Zwitlinge) lassen sich in unseren Danubia-Gas6fen in genfigender Gr6fie (bis I mm dick und bis 10 mm lang) herstetlen, so dal3 eine siehere Einmessung gew/ihrleistet ist. Chemisehe Prfiflmg, um even- tuellen Alkaliverlust festzust.ellen, ist selbstverstSndlich. Die bisherigen optisehen Prtifungen ergaben e in d e u t i g d ie A b w e i e h u n g e n

i) Zwisehen 70 und 100% An ist die Wanderung des M-Poles sehr gering, die An-Bestimmung dementsprechend sehr nngenau; dagegen sind in diesem Bereiehe meine Xm'vm~ vielfach so, dab sie eine seh/~rfere Erf~ssung des An-GehMtes erm6g- lichen.

Die Abhgngigkeit der Plagioklasoptik. 35

in o b i g e m S inne . Derzeit be~aBt sieh I4. T~gTselt mit diesen Untersuohungen. (Vgl. die 8nschlieBende Arbeit!)

3. dutch Yestlegung der optischen Achsen an ehemisch genau zu ,~n,zlysierenden weiteren Plagioklasen yon verschiedener Bildung. Das wgre der beste Weg. Die Schwierigkeiten, die sich diesen Unter- suchungen entgegenstellen, sind bekannt.

Der e i n d e u t i g s t e Beweis ffir die Existenz einer bei hoher Tem- peratur anderen Indikatrixlage wgre gegeben, wenn es geIii.nge, durch l~ingeres Tempern verschiedener Plagioklase yon n i e d e r e r Bil- dungstemperatur, bzw. langer A b k fi h 1 u n g s d a u e r bei 1.000 ~ (variier- bar) optische Verg.nderungen in gleichem Sinne wie oben zu erreichen. Einige Ergebnisse yon Erhitzungsversuchen liegen auch schon vor. So hat T. F. W. B:kRTIt [22] bei Albit und Oligoklas nach mehrhundert- stiindigem Tempern bei 1000 ~ eine geringe Zunahme yon 2Vy, bei einem Labrador auch eine Veriinderung der Indikatrixlage festge- stellt. Auf Grund einer Nachprfifung dieser Versuche hat C. T. BA~- BE~ [23] allerdings behauptet, dab die Ver~inderungen innerhalb der Me~feh]er ]iegen. Das ist heute z. T. verst~indtich, weil auch Plagio- klase aus Erguggesteinen dem Experiment zugefiihrt wurden, wo eine-

"Anderung nicht mehr erreicht werden kann. Dal~ auch Albite kein Ergebnis gezeigt haben, mag seineu Grund vie]leieht darin haben, dag mit den bisherigen 1Kel~methoden die an sich geringen Xnderungen n~cht immer festgelegt werden k6nnenl).

Die bisherigen Versuche und unsere Erf~hrungen, dab auch in diesen viskosen Silikaten eine Umorientierung beim Laboratoriums- versuch m6glich ist (vgt.Ver~tnderungen bei getemperten Perthiten [24]), verspreehen hier einen Erfolg. Diese Untersuchungen babe ich einem Schaler fiberlassen und ich ffihre nnr das Ergebnis e ine s Versuches an, das nach Abschlug des Manuskriptes erreicht wurde und recht interessant ist.

Von einem groBen Labradorkristall aus Gorodischte wurden Spalt- pr'~parate nach } Iund P a u f einem Platinblech durch fund 8 Stunden bei 850 ~ ein weiteres Pr~iparat bei 950 ~ 8 Stunden getempert und dann rasch abgekfihlt. Es zeigten sich gegenfiber den nicht getemperten Prgparaten nur geringe Schwankungen in den AuslSschungswerten und bei der Drehtischmessung, man gewunn jedoch den Eindruck, dab die Vergnderungen nicht gleichm~l~ig, sondem fleckenweise vor

~) Der ~-Pol bleibt in der Migrationskurve, verschiebt sieh nur gegen den ba~ischen Tefl !

3*


sieh gegangen sind. Deswegen wurde beim n~ehsten Versueh ein Dtinn- sehliff annghernd parallel P hergestellt, dann abgedeekt und zuerst 8 Stunden bei fund 850 ~ dann 8 Stunden bei rund 950 ~ getemper t . Das Sehliffpl'~ttehen blieb vol lkommen erhalten und wurde naeh dem Wiederaufki t ten mit dem Drehtische eingemessen. Die Untersehiede zwischen den getemperten und nieht getemperten Sehni t ten (diesmal nicht an ein und demselben Pr/~parat gemess~n) sind ~bsolut beweisend ftir die Annahme einer versehiedenen Lage der Ind ika t r ix bei hoher und niederer Temperatur .

1. E i n m e s s u n g e n a m n i e h t g e t e m p e r t e n L a b r a d o r .

Zwiltingsebene M: N = 326 ~ , i l l = 14~ Ind. 1: y: N = 332 ~ , I-I = 43"7~ fl: N = 104 ~ t I = 35"3 ~ Ind. 1': y: N = 142"7 ~ t t = 14"3 ~ a : N = - 242 ~ , I - I = 31 ~ . 2 V y = 78 ~ .

Die Zwillingsebene ist t rotz guter Lamell ierung sehwierig einstellbar, aueh ist die Optik teilweise beztiglieh der Drehung u m die H-Axe sehr unempfindlieh. Es ergab fa r Ind iv iduum 1 die Lage yon ~f 52~/o An, f~r Ind iv iduum 1' ebenfalls 52% An. Der Pol 5i liegt etwa 5 mm r e e h t s yon der 5figrationskurve ftir Ind. 1, ffir Ind. t ' liegt er in der Kurve. ~ i e r ist die Abweiehung dutch die k e n n b a r - unsiehere Einmessung berl in, . . Der konstruierte Pol gibt in beiden Fiillen etwa 5 0 ~ An und liegt nu t knapp neben der Nfigrationskurve. Klarer zeigt dieAuswertung der Winkelmessungen naeh meinen Ku r v e n die , ,Normallage" unseres Labradors an, Es isg: //r = 5 1 ~ 54~/o An, c~a' = 156 ~ = 52~/o An, )'7' = 58"5~ = 54% An, AB' = 47"5~ 5 3 % A n und B B ' = 114 ~ = - 5 3 " 5 % A n . Diese Werte geben somit gut t ibereinstimmende An-Gehalte naeh meinen Kurven.

2. E i n m e s s u n g e n a m g e t e m p e r t e n L a b r a d o r .

5 I : N = 2 2 ~ 1 7 6 l : 7 : N = 2 0 Y 7 ~ 1 7 6 N = - 96 ~ H = 25 ~ . Ind. l ' : y : N - = 19"7 ~ , I-I = 35"5~ ~ : N ~- 126 ~ H = 24 ~ .

Daraus folgt naeh 1~I. REL~HA~D: Ind. 1 = 57--58~ An, Pol ~'I l iegt 8 m m r e e h t s , Ind. t ' ---~ 51}/o An, Pol M liegt 8 mm r e e h t s . Der konstruierte Pol gibt ftir Ind. 1 : 54~ An, Pol 5 mm rechts, ftir Ind. 1: 5 6 % A n , Pol l l m m reehts.

Der ~ - P o l und die ol%ischen Symmetrieachsen waren wieder nieht sehr gut einstellbar, t ro tzdem ist das s t ~ r k e r e A b w e i e h e n de r ~ - P o 1 e de u t li c h genug; noeh deutlieher t re ten die Untersehiede bei meinen Kurven heraus: f l / T = 61 ~ = ?%'An. Dieser Wef t wird

Die Abt~ngigkeit der Plagioklaaoptik. 37

in den Ktu.ven fiberhaupt nicht erreicht! 7Y' = 68~ das entspr~iche 62% An, c~c~' = 152'5 ~ = 54% An. Die Unstimmigkeiten kommen also stark zum Ausdruck, wenn man meine Tie f t e m p e r a t u r k u r v e n beniitzt, xXach den fiir unseren An-Bereich durch die Linosafeldspate angedeuteten K o c h t e m p e r a t u r k u r v e n in Tafel 1-3 folgt fiir/~/~' ein An-Weft yon 52-53% An, fiir c,~' und yy' ein solcher yon 54% An.

Es treten also starke Vergnderungen auf und tiff" e r r e i e h ~ W e r t e , d ie w i r n u r be i E r g u B g e s t e i n s p l a g i o k l a s e n k e n n e n . Dieser eine Versuch beweist, dab die Pollage yon M bei Ergu[lgesteinen n u t s o zu deuten ist, wie dies oben gesehah.

Von einem Schiller, dem ich auch an dieser Stelle ffir die Dm'ch- ffthrung des letzten Versuches danke, soU fiir eine Reihe yon Plagi.o- klasen die Xnderung dm'ch das Tempern g~priift werden. Es seheint die Zeit yon etwa 20 Stunden zu gentigen; die Temperatur, bei der die maximale Xnderung erreicht ist, ist noch zu prfifen, sit dth'fte zwischen 900 ~ und 1000 ~ liegen, was mit unseren petrogTaphischen Erfahrungen im Einklang steht. Ich m6chte glauben, dab aueh Kluft- albitc und Oligoklase trotz ihrer grSBeren Viskosit5t nach dent Tem- pern e~le andere Optik zeigen werden. Eine praktische Bedeutung kommt jedoch Hochtemperatur-Bestimmungskm'ven im sauren Be- reich nut selten zu, da Temperaturen fiber 900 ~ bei der Bildm~g sauror Plagioklase und Albite nur in wenigen FSllen vorhanden waren.

Um schlieBlich den Einflufl des Kaligehaltes zu tiberprilfen, soll dcr einzig mSgliche Weg, der synthetisehe, beschritten werden. Diese Untersuehungen werden allerdings auf g~'oBe Schwierigkeiten stoflen und eine quantitative Erfassung des Or-GehMtes dtirf(e kaum reali- siert werden kSnnen; es soll zunachst wenigstens qualitativ der Sinn festgelegt werden, in dem sich der Kaligehalt eventuell auswirkt.

Aus den ~[essungsergebnissen an synthetisehen Plagioldasen und aus i~[esstmgen an eiIfigen anMvsierten Auswfirflingen sowie aus den Ver:~nderungen nach dem Tempern wird man in der Lage sein, racine Kurven inl Anschlug an die Linosafeldspate zu erggnzen.

~Venn als Ergebnis der in Angriff genommenen Arbeiten zweierlei Bestimmtmgskurven resultieren, so ist damit nieht gesagt, dab immer eine strenge Zweiteilung vorhanden sein wird. ~dbergange muf~ es ja geben; sle sind in erster Linie bei manchen Ergug- und Gangge- steinen, wohl kaum bei Tiefengesteinen zu erwarten. Welche yon den beiden Knrven zu beniitzen ist, wird sich vor allem aus der Natur

38 Alex~mdcr K6hlcr :

des zu untersuehenden PIagioMases ergeben. Es gibg auch sonstige Anzeichen, yon denen zu einem sp~teren Zeitpunkt die t~ede sein soll.

])ie Voraussetzung ftir die Bentitznng meiner Kurven ist die Gleieh- heir des An-Gehaltes in den Zwillingsindividuen. Im allgemeinen wird diese auch zutreffen, insbesondere bei polysynthetischen Albit- und Periklinzwillingen mug dies der Fall sein. Jede gegenteilige Angabe, an denen es in der Literatur nicht fetflt, gehSrt zu den Seltenheiten. ])as Waehstum solcher Kristalle w~re ja nnvorste]tbar. Ausnahmen, wie sie z. B. bei kristalloblastisehen Neubildungen am Rande alter basiseher Einsprenglinge vorkommen, wo die dem Ein- sprengiing zugekehrte Seite basiseher sein kann als die abgewendete, widerspreehen nieht der allgemeinen Gtiltigkeit. Stets sind es :pehler in der Einmessung, die sieh aus nieht genau realisierten Verwaehsungs- ebenen ergeben, die zu anderen Ansiehten verleiten. Dies gilt ins- besonders v o n d e r Lage des rhombisehen Sehnittes, die trotz gegen- teiliger Behauptung [25] mit Vorsieht zu verwenden sein mag. ])iese Sehwierigkeiten fallen bei Bentitzung der neuen Kurven weg; wie aueh die Lage des rhombisehen Sehnittes sein mag, die Indikatr ix des einen Individuums liegt zur Indikatrix des zweiten stets so, dal~ die b-Aehse Zwillingsaehse ist. ])adm'eh w~re ohne Ber~eksiehtigung der Verwaehsungsebene der Periklinzwilling vom Aklinzwilling nieht unterseheidbar; ffir diese gelten die Kurven 1,1 ~. Anders liegt der :Pall mitunter bei Karlsbaderzwillingen. Ist sehon die h~iufig versehiedene Gr613e beider Zwillingsh~lften sehwer zu kl~ren, so gibt die Einmessung in den beiden ~mteilen mitunter tatsitehlieh reeht betr~tehtliehe Untersehiede im An-Gehalt. Ieh konnte reich bei Prof. NIKITIX selbst davon fiberzeugen. NIKITI~ trifft sieher das Riehtige, wenn er glaubt, dab sieh schon fertige oder im Wachsen begriffene Kristalle orientiert aneinander legen kSnnen. Augerdem ergibt sieh eine andere Fehlerquelle, die sieh besonders an Synthesen zeigt - - Vgl. die folgende Arbeit yon It. T~TSC~ - - daraus, dab wohl die 2vI-Fl~tehen parallel liegen, aber die e-Aehsen ein wenig verdreht sind. Es seheint sieh jedoeh da nm" um seltenere Ausnahmen zu handeln und die Gefahr einer Fehlbestimmung ist nieht groB, da sieh sofort Unstimmigkeiten in den Kurven ergeben, die eine solehe hypopar- allele Verwaehsung verraten.

~Veml das Ziel dieser Arbeit die Kl~rung einer prinzipiellen l~rage und die Konstruktion riehtigerer Bestimmungskurven ist, so ergeben sieh aueh Sehlut~folgerungen, die den Petrographen in anderer Weise

Die Abh~ngigkeit der Eagioklasot~tik. 39

interessieren k6nnen. Vor einigen Jahren fielen war bei der Unter- suehung eines Fleekamphibolites bei ]},[elk [18] auf, dag sieh die kri- stMloblastischen Ptagioklase nach mehien I{urven ausgezeiehnet besgimmen lieBen, dagegen nicht die t~elikte. Nur ein einziger ergab verwendbare 5IeBresttltate, bei Mien iibrigen war ,,der Winkel zwisehen dan Aehsenebenen stets gr61~er, als die Theorie fordert". Ieh ver- warf daher diese Einmessungen, weil sie niir datuMs unversts waren und die t i b l i c h e n ~ f e t h o d e n mir k e i n e A u s k u n f t gaben. t ieute ist mir das verst:~%ndlieh; wit haben es hier mit Einsprenglingen eines gewesenen ErguBgesteines zu tun, welche die Hoehtemperatur- optik zeigen. Es muB erst die weitere Erfahrm~g zeigen, ob ,~r bier ein so empfindliehes I{riterium besitzen, das in manehen ~tl len petro- ~aphiseh-geologisehe Fragen zu 16sen gestatte~, die wh ~ sonst nicht beantworten kOnnen.

Die Unsieherheiten der Ausl6schungsmethoden sind seit langem Mar und ~'f. RE~JZARD h~ttte mit seiner Bemerknng, dab ihre Ver- wendung ,,geradezu kritiklos" ist, vollkommen reeht, wenn es einen Faehgenossen g~be, der nieht wfiBte, dab diese Kurven ein Drei- stoffsystem vergewaltigen. Es ist viel yon dem ominSsen Einfluf] der t{alifeldspatkomponente auf die Plagioklasoptik gesproehen worden, bald mit Vorsieht, bald mit Selbstverstiindliehkeit. Gemein- sam war bei allen, dab empirisch gefundene Unstimmigkeiten einem KaligehMt in die Sehuhe gesehoben werden mugten - - wenn ieh diese ktihne ~'Ietapher gebrauehen darf ~ um eben die Sehwierigkeiten zu beseitigen. Das war ebenso kritiklos'[ ])as kann ftlr niemanden ein Vorwm'f sein, denn ieh selbst teilte die allgemeine :~'[einung, no- lange das Problen unl6sbar sehien. Wenn der KaligehMt tiberhaupt einen EinfluB hat, so wissen wit bis jetzt nieht, in welehem Sinne. }Venn aber ~[-Pole yon Plagioklasen mit betr~ehtlichem Or-Gehalt bald in die Nigrationskurve 3{ fallen, bald r e e h t s davon liegen, so ist daran sieher nieht der Or-Gehalt Sehuld und es seheint, dab bei Benutzung yon Ausl6sehungskurven die G e f a h r e i n e s K a l i g e - h a l t e s d u r e h a u s n i e h t g roBi s t . Die F e h l e r de r A u s l 6 s e h u n g s - m e t h o d e n t r e t e n e r s t d a n n a u f , w e n n wi t E r g u B g e s t e i n s - p l a g i o k l a s e d a m i t b e s t i m m e n , da wit alle unsere Kin'yen auf Plagioldase mit Tieftemperaturoptik aufgebaut haben. ~Ian kann sieh leieht iiberzeugen, dab eine An-Bestimmung naeh der K u r v e i 3[P [17] bei den Linosafeldspaten trod anderen bis 10~o und dartiber h6here An-Werte ergibt! In Tafel 3 ist der basisehe Absehnitt dieser

40 Alexamtcr i~:6hlcr:

Kurve mit den Veritnderungen durch die Lfimsafeldspate usw. da.r- gestellt. Alle /ibrigen AuslSschungskurven sind daher gleiehf~gis nur ftir Plagioklase aus kristallinen SeMefern und aus Tiefengesteinen giiltig, insbesondere gilt diem far die h~tufig gebrauchten konjugierten AuslSsehungen in Albit-Karlsbader-Doppelzwillingen [17].

Bis zur F e s t l e g u n g der n e u e n K u r v e n d t i r fen P l ag io - k lase aus Erguf l - und G a n g g e s t e i n e n (ausgenommen naturlich Pegmatite und Verwandte) nur n a c h den b i sher f ib l ichen Dreh - t i s c h m e t h o d e n u n t e r s u e h t we rden , j ede a n d e r e U n t e r - s u e h u n g l~ann und wird me i s t f a l seh sein.

Ich habe lafige gezaudert, die folgenden Bestimmtmgskurven zu verSffentliehen; sie stellen aueh keineswegs eine neue ,,~[ethode" dar, sondern sind lediglich eine Erg:~inzung der :Fedorowmethode. Es mag aueh jeder die Nethode benfitzen, die ibm fiir seinon ]~all am geeignetsten erseheint. Wenn ieh sie trotzdem hier bringe, so gesehieht dies blot aus dem Grunde, weft sic mir in ihrer jetzigen Form den Vorgeil zu haben scheinen, dal~ sie bei gleichzeitiger Vet ~ wendung des Zwillingspoles bei kristallinen Schiefern und Tiefen- gesteinen besseren Einbliek in die Plagioktasoptik gestatten und den An-Gehalt richtiger zu erfassen verspreehen. Auf jeden I~atl aber zeigen sie Unstimmigkeiten deutlieher auf und verwisehen sic nieht. Dadureh haben aueh nur diese K u r v e n auf das vorliegende Problem aufmerksam gemaeht.

SchlieBlieh noeh ein Wort tiber die Isopolarisationskurven. Die Linosa-Feldspate weiehen mit ihrer A-Aehse und mit/~ noeh stSrker yon der theoretisehen Lage ~b als die bisher untersuehten Pt~gioklase. F. BECKE [14, 20] hat die Versehiedenheit der wirkliehen und theoretisehen Aehsenbahnen auf Deformationen beim Zusammentritt zweier Kristalle yon versehiedenem Molekularvolumen (An ~ 100"4, Ab =-101"07) zurtiekgefiihrt. Dabei ist vorausgesetzt, dab diese 5folekularvolumina aueh fiir hbhere Temperaturverh/iltnisse Gtiltig- keit haben. Wie welt sieh die Gitter bei Temperaturzunahme ~ndern, wissen wit nieht; lest steht lediglieh die Tatsaehe, da[3 in unserem l?'alle noeh st~rkere Abweiehungen vorliegen und es sieht so aus, als warden sieh die Aehsenlagen bei abnehmender Temperatur immer mebx' der theoretisehen Lage nShern. Um so mehr best/itigt sieh die Annahme lq'. BEC~<ES, dab diese Abweiehungen keinen Einwand gegen die Isomorphie der Plagioklase darstellen.

Die Abhs clef Plagiokl~soptik. 4~t

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30

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42 .AAexander KOhler:

Die Abhgugigkeit der Plagioklasoptilr 43 I#0

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44 Alexander K6hler :

1 3 e m e r k u n g e n zu d e n F i g u r e n 1--3.

1. D ie W i n k e l tiff', a,~', W' , AB', AA' und BB ' im A l b i t z w i l l i n g .

o~ An

~ / '

AB" B B ' AA'

0 13 20

36 ~ 176.5 ~

36.5 ~ 28.5 ~ 85 ~ 80 ~

18~ t 2 ~ 178"5~ I 178~

1so I so'~> 13~ I 2"5~ 86 o 92 o

88 ~ 96 ~

25

13 ~ 178.5 ~

13 ~ 8.5 ~

99 ~ 98 ~

35

37 ~ 179 ~

37 ~ 25 ~

IO(F 98 ~

52

49 ~ 156 ~

55.5 ~ 45.5 ~

110 ~ 68.5 ~

:) Bei 21% An ist tiff'9~ bier s~eht die A. E . . L auf M. ~) Bei 21% An 9 ~ ! a) 13ei et.wa 94?/0 An 180 ~ !

73 I 98

57 ~ 48.5 ~ 139 ~ 108 ~

89 ~ 93 ~ 64.5 ~ 81-5 ~

155.5 ~ 174 ~ 680 54 ~

Die K r e u z u n g d e r A e h s e n e b e n e n erfolgt yen 9 - - 3 5 % An ganz nahe der Mittellinie a (bei 8 und 39% An liegt a i m Schni t tpunkt) . Der iKreuzungspunkt lieg~ vcn 0--8%/) An und 39- -94% An zwischen B und ~, zwisehen 8 und 30% An zwisehen A und a; bei 94% An schneiden sich die Achsenebenen in B, yen hier his 100% zw~schen ]3 und 7.

Der W i n k e l tiff' ist znr 13estimmung im sauren Bereiche vorzfig]ich gecignet. Gemessea wird stets der s p i t z c Winkel, Die Zweideutigkeit z~dsehen Albit und Oiigokias-Andesin wird dureh Beob~ehtung der Lichtbreehung cder des opt ischea Char~kters teiebt be~eitigt. [m basisehen Bereiehe ist die Best immtmg wegen des flaehen Kurvenverl~ufes un~ieher, deeh s tehen gerade bier scharfe Bes t immungen mittels anderer Winkel zur Verffigung.

Die W i n k e l c~x' und y~/bes i tzen yon 0--300/o An keine Bedeutung. Da ~k~h die A. E. hier bei ~ sehneiden, so bleiben die Winkel an" mn 180 ~ (0~) x) und yya ist fast identiseh mit tiff'. Bedeutung kommt diesen Winkeln erst dann zu, wens c~ veto Schni t t - tmnkte st/~rker abri iekt; dann shld diese Winkelwerte zur An-13estimmung vorziiglieh geeignet (49--10(3% An).

Die W i n k e l AA', BB' u n d AB'. Von 0 - - 3 5 % An sind die Achsen A und B nicht imnler sieher zu unterseheiden (bei Einstellung der Aehse A im Individuum I erseheinen jedeeh die Spattrisse P scharf). Ers t yen 35% An aufwgrts n~hert ~ieh die Aehse :P, raseh dem Schnit tpunkg und ist da ran zu erkennen. Da ffir 9 - - 3 5 % An nur der Winke! AB ' praktisehe Bedeutung h~t und dieser Winkel hier kleiner als 30 ~ ist, so spielt, die Untel~eheidung Yen A und t3 keine l~olle. Der Winkel AB' gibt eine seharfe Bestint- mung. Die verschiedene Deutung bei Aibi~ und Oligoklas-Andesin fgtlt dureh andere 13eobachtungen (s. tiff') weg. Bei 94o/o An wird A B ' gleieh dem Wi~fl~el 2 Vy = 77 ~ Der Winkel 1313' wird durch das Heranrfieken der 13-Achsen an den Sehni t tpunkt der A. E. bet den basischen Gliedern klein und kcnnte yen F. 13scl;s mit dem Zeiehen- tiseh gemessen werden. Es wird fiber den Pcl M (innerhalb des spRzen Wfilkels der A. E.) gemessen. Von 0--350/o An ha t dieser Winkel wegen seiner geringen Kndernng keinen Bestimmungswert , fiir b~sische Plagioklase gibg or ein ausgezeiehnetes Merkmal

1) Um niche den angegebenen Winkel mi t dem Supplement zu verwechseln, gill als Regel, dab beim Albit stets fiber 3I gemessen wird. Wie bei basisehen Gliedern zu.messen ist, l~Bt sich aus der stereographisehen Projektion derselben leieht ersehen.

Die AbhgngigkeR der Plagioklasoptik. 45

ab. Da bei 9 ~ o An BB' 180 ~ wird, so ist zwischen Bytownit und Anorthit die Kurve wieder zweideutig; es entscheidet bier der ~Vert yon a s ' , yy' und AB ~ mi~ Sicherheit. Der Winkel AA' ha t wegen seiner Unstetigkeit fiir die ]~esghnmung keinen Wert, er kann nur im ba~ischen :Bereiche zur Kontro]le verwendet werden.

2. Die W i n k e l flfi=, c~x =, :~/', AB '~, BE = und AA = im P e r i k l i n z w i l l i n g .

% An 0 13 20 25 35 52 7.3 98

/?/5" 28.5 ~ 10 ~ ,xa = 175 ~ - 178 ~ 1~ 3,?= 80 ~ 10 ~ AB = 23 ~ 7 ~ BE= 84 ~ 84 ~ f AA ~ 76 ~ 87"5 ~ 1(

1) Bei ungefahr 18~o An 0 ~ !

7 ~

177 ~

8o~) 5-5 ~

92 o

i06 ~

21.5 ~ 181) ~

21"5 ~ 14 ,~

I00 ~

t00 ~

44 ~ 179 ~

44 ~ 30.5 ~ t7 - o 1 .}1-o

101 ~

56 ~ 154 ~ (;4 ~ 52 ~

7l ~

62 ~ 125 ~

87.5 ~ 88.5 ~

1 {;0 '~ 7C) o

~) Bei etwa 913(}'~ An 18~F ~

54 ~ 1(}2 ~ 102 ~

8.4 ~ 167 '~ ~) 5(; '~

Die K r e u z u n g der A e h s e n e b e n e n erfotgt zwisehen 0 und 3o/o An unmittelbar bei ~ (bei 7 und 28"50,/o in a selbst), yon 35--90% An zwischen B und a, bei 960/0 An in B, dann zwisehen B and ~/. Win'de die Verw~ehsungsebene eingemessen, so ist sehon aus dem Stereogramm atlein die Unterseheidung zwischen Albit- nnd Periklin- gesetz dadurch gegeben, d~B beim Albitzwilling tier t?ol der Zwillingsebene im spRzen W i n k d der A. E. liegt, beim Periklingesetz hn stumpfen.

Der W inke l flfi~, hdolge der geringen Abweichung der kristallogr~ptfischen b-Achse "con tier Normalen ~uf 5[ sincl fi/5 ~ sowie atte flbrigen Winkd nur wenig voa denen des Albitzwillings verschieden. [Jf, ~ ist yon 0--20~ An etwas ldeiner als tiff', wird bei 19% An 0 ~ un4 verl~uf~ dann ungefi~hr parallel zur Kurve f ly . Zweideutig- keiten klgren sich so wie beim Albitzwilling auf.

Ffir die W i n k e l a~ n u n d y7 ~ gilt beziig]ich des Kurvenverl~mfes d~s GMehc wie oben. Gemcssen wird wieder im spitzen Winkel der A. E., was bei Bytownit und Ancrthi t zu heriicksichtigen ist, wo 7~ -Wer t e fiber 90 ~ auftreten.

Die W i n k e l AB a, AA ~ u n d BB ~. Der Winkcl AB ~ isL zur An.Besthnnmng ,~;(,hr gut geeignet. ]3el 90~o An ist AB" gleieh dem Winkel 2 Vy (78~ da sich hier die A.E. in B schneiden. {)ber die Ncssung des Winkels k/Snnte eine Schwierigkeit nur zwischen Bytownig und Anorttfi~ bestehen; es ist in {)bereinstimmung mit der Messung helm Bytownit darauf zu ~chten, dab yon A des Individuums 1 an a de.selben Indivi- duums vorbei zu iB n gemeasen werden muB. Da aber nut Winkel unter 90 ~ vorkommen, so ist jeder Zweifet ausgesehlossen, aueh wenn das Supplement gemessen wurde. Der Winkel BB ~ ist nur yon 50% An aMw'a, rts verwendb.ar; er wird bei 90~){j An 180 ~ Der Winkel AA '~ ist ebenso wie AM nicht brauehbar.

Die Unterscheidung der Achsen A un4 B isg nur van 35~)~ An an m6gtieh, da dann die B-Achsen nigher dem Schnittpunkte Iiegen.

3. Die W i n k e l fllfi2, 'xlc%, YlY~, A1A2 u n d B1B 2 ira K a r l s b a d e r z w i l l i n g .

Die K r e u z u n g d e r A c h s e n e b e n e n erfolgt yon 0- -11% An zwischen ]3 und c~, bei 11% An in B mid yon hier bis 21% An z~Jschen B und y. Von 21~ his 100% An schneiden sie sich zwischen A und y.

46 Alexander K6h le r :

Zmn Unte r sch ied gegenfiber den Atbi t - und Perikl inzwil l ingcn lieg~ der Yol M mi t AusnMm~e vom reinen Albi t immer nMm d e m X r e u z u n g s p u n k t tier A. E. und zwar -con 0--41~ An im spi tzen, d a n n im s t u m p f e n Winkel .

Der W i n k e l 1t~= ist wegen seiner r a sehen Anderung ein ausgezeichnetes Best&n- mungsmerkmM, besonders zwischen 20 und 70o/o An. D~e Zweideut igkei t im Bere iche Bytowni~*Anorthi~ 1s sich leieht beheben (z. B. durch y,y~ cder 2Vy). Die K u r v e

W i n k e l i m K a r l s b a d e r z w i l l i n g .

% A n 20 73 98

~.Ot 2

Y,Y~ A A~ B~B2

~) :Bei 88o,0 An 180~ =) Bei 21% An 0 ~

0 13

36 ~ 33 ~ 7 ~ 27 ~

36 ~ 18.5 ~ 32.5 ~ 31 ~ 24 ~ 5.5~)

41.5 ~ 41 ~

2o- ~)

33 ~ 28 ~

25 35 52

48.5 ~ 71.5 ~ 118 o 48 o 62 ~ 97.5 ~ 12 ~ 33 ~ 49 ~ 27 ~ 20 ~ 15 ~ 44 ~ 69 ~ 104 ~

a) bei l l % A n 0~ 4) Bei 94% An 180~

164.5~1) 112 ~

65 ~ 28"5~

15~'5 )

165 103.5 ~

74 ~ 27 ~

164-5 ~

fiir ~la~ ist vorzfiglieh zur Bes t imnmng v e r w e n d b a r })is auf den bas ischen Bereich, wo ste f lach und r i iddguf ig wird. h n verwendb~ren Bereicll fMlt die Kurve mi t a l a , / z u s a m m e n (letztere ist allerdings das Supplemeat ) . Die Wer t e ftir y,y~ fallen you 0 - - 3 0 % A n mi t yy ' zu sammen ; yon bier bis zum Anm't.hit ist~ diese Kurve zur An- B e s t i m m u n g schr geeignet .

Die W i n k e l A1A~ u n d BIB ~ konn t en z. T. auch mi t dem Z d c h e n t i s c h gemessen werden , d~ die gleichen Achsen. besondet~ A 1 und A~ af t nahe a n d n a n d e r liegen. Der Winke l A1A~ ist durchwegs klein (nicht fiber 35~), jcdoch Jst die K u r v e n u t stellenweise zu gebrauchen. Dagegen t~ndert s ich der Winkel B~B, sehr rasch und gib~ s ichere Aa-\ 'Verte; seine doppe]te Deu tung im sauers ten Geblete ist durch die Ar t de r Durehkreuzung der A. E. auszuschMten.

�9 Die Fes t legung der Achsen ist hier mi t Ausn~hme eines Oligoklases um 21~ An s te ts s icher m6glich; his 20~ An sind die B-Aehsen, w n e twa 23% his znm Anor t h i t die A-Achsen nigher dem Krcuzungspunk t der A. E . getegen.

" "I1 ~t t t t . 4. D i e Vi i kel/~1/~2, %'%, ~/1~'2' B 1 B 2 u n d AB'~ -~m K a r l s b a d e r - A l b i t - D o p p e l - z w i l l h l g .

% A n 0 13 20 25 35 52 73 98

71?~" B~B~'

A1B ~"

174 ~ 172 ~

5 ~ 80 ~

6 ~

152 ~ 153 ~

3 o

85 ~ 18-5 ~

139 ~ 138,5 ~

2 o

86 ~ 29.5 ,~

133 ~ 132.5 ~

6 o

84 ~ 35-5 ~

120-5 ~ 117 ~

17-5 ~ 62 ~ 46.5 ~

84 ~ 77.5 ~ 24 ~ 26 ~ 60 ~

60 ~ �9 42~

40 ~ 3.5~

93.5 ~

52 ~ 19 ~ 48.5 ~ 13.5 ~

109 ~

1) Bei e twa 780/0 An 0 ~ !

Die K r e u z u n g d e r A c h s e n e b e n e n erfolgt yon 0 - - 1 8 % An umMtte lb~r bei der Mi t td l in ie ?, bei 21% An in M, d a n n bis e twa 77% An zwischen 7 und der B-

Die Abhangigkei~ der Plagioklasopgik. 47

Achse und bei etwa 77--79% An ia B; yon hie~ bis zmn ,~,~or~hit liegt der Sehnitt- punkt zwischen B und ~x. Die Erkenaung der Achsen A und B is~ im Stereogeamm dadurch gegeben, dab der Winkel B~B~ Neiner Ms AaA'~ ist; nut beim reinen Albit ist er gr61~er. ]~ei Oligoklas ~md OligoklasMbit ist die Unteraeheidung in diesem, Zwilling Mlein nicht m6glieh.

Von den Winkeh~ fl~fi;, ~x~x'~ und 7~Y'~ sind erstere wegen ihrer rasehen Xnderung zur gest immtmg sehr gut geeignet, letzgerer ist yon 0--25~ An znr Besdmmung ungeeignet ~md um Andesin und Labrador gleiehfalls ungiinstig. (Man hat den ]~in-

# druck, als wtirde ),ly~ fib Andesin yon Kohenstein zu hoch, fiir Labrador mit 5"~~ An zu niedrig sein; das Gleiche gilt, far den Winkel A~Ae' ).

Die W i n k d BxB~' u n d A~BJ. Wo ersterer klein war, komite ihn F. B~c l~ mi~ dent Zeiehentiseh messen; yon 25--100~ An ist dieser Winkel zur I3estimmung gut verwendbar, mu" sind die lKurven yon 60--100~ An zweideutig, was sich jedoch dutch Beobaehtung des optischen Charakters oder durch Heranziehung anderer Winkel, wie A[B a' richtig stellen 15Bt. Der Winkel A1B~' isg im ganzen Bereiehe zur ]3estimmung giinstig.

Die W i n k e l w e r t e de r P l a g i o k l a s e y o n L i n o s a usw. :

Bezeichmmg o~ An aa'o

35"5 j 179 Linosa 1', 2', 3' Linosa 7', 8' Linosa 13' Esterel Japan P~ytewnit ~ )

45"5 i169 ~ 60 I I

54 149"51 60 40 175 ',48 38 t79 !49"5 7t) ] 36 68-5

Off =" r~,, , , as:[ sw o o o

55 36 108 68 51"5 112 73"5 t 60 128

Linosa 1', 2', 3' Linosa 7% 8' Linosa 13" Esterel Japan

35"5 56 !

5,4 ItO,i..5i 4o 16~ t 38 160

i) Siehe bei H. SOtKr~A~ (6).

I i

] o o , I ~

I 48"3 32 179 54

46 61 108"5 i 168 ($6 68"5 I 56 123"5 147 66 48-5] 34 105 - - - -

, 65"51155"5

t I I , IA1AolB1Bo .xla I fllfi

o t < 2 e2

5 s j 9.5 06.5101 108 135 58 15 I1 1 i< 7-5 i

82 43-5! 15 80 '11'~ II17'5

9,3 45 30"5 55"5 35 ! 69 22 t 4 8 ~4"5 t 46

Fa r den Anfang ist es vielleioht sehwierig, sich in den Diagrammen yon Zwillingen zurecht zu finden; insbesondercs wird die Erkemmng der Achse A oder B manchmM nieht ]eicht sein. Besseren Einblick sis obige Erlgutenmgen geben Stereogramme unserer Ausgangsi~lagioklase n~ck der Aufstellung yon ]~'. B~c~=~ oder iN. A. W~iI,~'IZ~G mib den eingetragenen optischen VerhMtnissen der Zwillinge. Es ist d~nn sehr ein- faeh, sich buck bei einer anderen Schnittl~ge zu orientieren. F i b die Winkelmessung gilt das PI'i~,ip, beim Endglied Albit stets tiber den Pol M zu messen und bei den Miseh- glieclern bis zum Anorghit in gleiehem Sinne zu messen.

Mineralogisehes Inst i tnt der Universit~t Wien, im September 1940.

63 36 13"5 54-5 61'5

~1o~ ~ # # I / 0 ~ j o

I 1


2r wilhrend der Korreklur: In einer eben ersehienenen Arbeit yon W. L,tr~sso~r: Petrology of interglacial voleanics from the Andes of Northern P~Aagonia (in Bull. of GeoL Inst. of UpsMa Vol. 28, 191-405, 1940) weist der Ver- fasser gMehfMls darauf bin, dab die Abweichungen der yon ihm eingemessenen M-Pole der Plagioklaseinsprenglinge yon der Migrationskurve nieht auf einen KMi- gehMt zurfickzufiihren sind, sondern dab der TemperaturfMI bei den Pla gloklas- einsprenglingen eintrseits und bei langsam gektihlten Plagioklasen andererseits damit im Zusammenhang steht (vgl. S. 367). Es ist somit der gMehe Gedankengung ausgesproehen, der obiger A~beit m~grundeliegt.

S c h r i f t e n v e r z e i c h n i s .

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Die AbhCngigkei{ der Plagioklasoptik. 49

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l~fincrMogtsehe nnd Petrographisehe :~[~t~eHungen 53/1-2.

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Die Abhängigkeit der Plagioklasoptik vom vorangegangenen Wärmeverhalten