background image

GEOLOGICA CARPATHICA, 52, 3, BRATISLAVA, JUNE 2001

127—138

PHYLLOSILICATES FROM HYDROTHERMALLY ALTERED

GRANITOID ROCKS IN THE PEZINOK Sb-Au DEPOSIT,

WESTERN CARPATHIANS, SLOVAKIA

DANIEL MORAVANSKÝ

1*

, MARTIN CHOVAN

1

 and JOZEF LIPKA

2

1

Department of Mineralogy and Petrology, Faculty of Science, Comenius University, Mlynská dolina, 842 15 Bratislava, Slovak Republic

2

Department of Nuclear Physics and Technology, Slovak University of Technology, Ilkovičova 3, 812 19 Bratislava, Slovak Republic

(Manuscript received September 22, 2000; accepted in revised form March 15, 2001)

Abstract: Biotites from altered granitoid rocks on Pezinok-Kolársky vrch Hill Sb-Au deposit belong to the phlogophite-
annite series with the ratio Fe

tot

/(Fe

tot

 + Mg) = 0.44—0.55. Mg-biotites are the dominant type and can be classified as

phlogopites  (Phl

30.09—45.79

Ann

26.67—36.00

Eas

22.93—10.22

Sid

20.31—8.02

).  Fe-biotites  (annites,  Phl

34.79—41.13

Ann

39.20—46.39

Eas

12.22—5.86

Sid

13.79—6.62

) are present in the more altered rocks. The chemical composition of the studied biotites is gov-

erned  by  Tschermak’s  substitution,  dioctahedral-trioctahedral  substitution  and  A

—1

(Si

+1

Al

—1

)

IV

-substitution.  Interlayer

deficient  occupancy  of  A  site  is  probably  caused  by  postmagmatic  hydrothermal  alteration  and  can  be  explained  by
A

—1

(Si

+1

Al

—1

)

IV

-substitution.  The  studied  tri-trioctahedral  chlorites  come  from  the  clinochlore-chamosite  isomorphic

series and they originated from biotites. According to the classification of Wiewióra & Weiss (1990) or Weiss (1991),
they  can  be  divided  into  two  groups:  ferrous  clinochlores  (schematic  formula  Mg

34.39—36.32

Fe

28.31—37.07

X

24.02—35.39

)  and

magnesium chamosites (schematic formula Mg

34.33—37.90

Fe

34.76—39.32

X

23.18—28.30

). Ferrous clinochlore is the dominant type

of chlorite. The chemical composition of chlorites is governed by dominant FeMg

—1

-substitution and also by Tschermak’s

substitution and dioctahedral substitution. The content of impurities (K, Ca, Na) is very low. White K-micas were formed
mainly by alteration of alkali feldspars or plagioclases and can be divided into: phengitic muscovites and illites. Phengitic
muscovites in the phengitic component (Brigatti et al. 2000) range from 0.17 to 0.25. The content of Ti is 0.016—0.020
a.p. 11 oxygens and indicates postmagmatic to hydrothermal origin (Miller et al. 1981). The content of interlayer occu-
pancy (K + Ca + Na) ranges from 0.905 to 0.964 a.p. 11 oxygens and agrees with data from Konings et al. (1984), Piantone
et  al.  (1994)  and  others.  The  chemical  composition  of  phengitic  muscovites  is  governed  by  Tschermak’s  substitution,
dioctahedral-trioctahedral substitution and A

—1

(Si

+1

Al

—1

)

IV

-substitution. The phengitic component for illites is 0.02—0.14.

The  content  of  Ti  (0.005—0.019  a.p.  11 oxygens)  indicates  hydrothermal  origin  (Miller  et  al.  1981).  The  content  of  K
ranges from 0.770 to 0.926 a.p. 11 oxygens and agrees with data from Cathelineau & Izquierdo (1988), Aja et al. (1991
a,b), Środroń & Eberl (1984) and others. The chemical composition of illites is governed by substitutions A

—1

(Si

+1

Al

—1

)

IV

-substitution, dioctahedral-trioctahedral substitution and Tschermak’s substitution.

Key  words:  Sb-Au  deposit,  granitoid  rocks,  illite,  phengitic  muscovite,  magnesium  chamosite,  ferrous  clinochlore,
annite,  phlogopite.

Introduction

The Pezinok-Kolársky vrch Hill Sb-Au deposit (Malé Karpaty
Mts, below only PKV Sb-Au deposit) has been studied quite of-
ten in the last decades (Cambel 1959; Chovan et al. 1992 and
others).  Nonetheless,  the  study  of  hydrothermal  alteration  has
been  given  relatively  little  attention.  Some  basic  information
about hydrothermal alterations and processes connected with al-
teration  were  published  in  Andráš  (1983).  The  present  paper
presents some results of our study of the chemical composition
of phyllosilicates from hydrothermally altered granitoid rocks.

The PKV Sb-Au deposit is situated in the Hrubá dolina Val-

ley on the NE edge of the Pezinské Karpaty Mts (part of the
Malé Karpaty Mts) approximately 7 km NNW from Pezinok.
From 1790 to 1811, and from 1914 to 1991, it was an impor-
tant source of Sb. Approximately one million tons of Sb ore
has been mined from this deposit.

Methods

The samples of granitoid rocks were collected from the Pyritová

adit  and  New  Alexander  adit.  They  represent  less  (A.I.  <  0.35),
more (A.I. = 0.35—0.50) and strongly (A.I. > 0.50) altered rocks (see

A.I.  –  alteration  index  defined  by  Hashiguchi  et  al.  (in  Vivallo
1987) and evaluated as the ratio: (MgO + K

2

O)/(Na

2

O + K

2

O + CaO

+ MgO) in Table 1).

Polished thin sections of these samples were studied in transmit-

ted light and were then prepared for microprobe analysis. Electron
microprobe  analyses  were  performed  by  JEOL  733  Superprobe
(Geological Survey of the Slovak Republic) at 15 kV accelerating
voltage,  1.1—1.4  mA  sample  current  and  the  following  standards:
Si – SiO

2

, Ti – TiO

2

, Al – Al

2

O

3

, Fe – Fe

2

O

3

, Mn – rodonite,

Mg – MgO, Ca – wollastonite, Na – albite, K – orthoclase and
Cr – chromite.

Formulae for micas and chlorites were calculated on the basis of

11  oxygen  (Bailey  1984;  Rieder  et  al.  1998)  and  14  oxygen  atoms
(Bailey 1988) using the software Minfile (Afifi & Essene 1988). We
have applied Mössbauer spectroscopy in the study of samples PYH-
15, PYH-9 and PYH-3 for averaging the ratio of Fe

3+

/Fe

2+

 and the

amount of Fe

3+

 (Lipka 1999). Mössbauer spectra were measured at

room temperature using conventional Mössbauer spectrometer (De-
partment of Nuclear Physics and Technology of the Slovak Univer-
sity of Technology) with source 

57

Co in Rh matrix. Spectra were fit-

ted  using  the  NORMOS  program.  The  accuracy  of  the  IS  and  QS
data is 0.04 mm/s and the accuracy of the relative area is 0.4 %.

X-ray  diffraction  analyses  of  clay  material  were  performed  on  a

Phillips PW 1710 diffractometer (Geological Institute of the Slovak
Academy  of  Sciences).  Oriented  samples  were  prepared  by  sedi-
mentation  of  clay  suspension  (10  mg/cm

2

)  on  glass  plates.  They

*Corresponding  author:  dmoravan@nic.fns.uniba.sk

background image

128                                                                       MORAVANSKÝ,  CHOVAN  and  LIPKA

were analyzed in the range 2°—50° 2

Θ

, with CuK

α

 radiation, Ni fil-

ter,  35 kV  generator  voltage,  20  mA  tube  current  and  divergence
slit,  fixed,  1.0  and  receiving  slit  0.2.  The  scan  step  size  was  0.02°
and scan step time was 0.8 s.

Bulk  rock  chemistry  was  determined  by  wet  chemical  analysis

(major  oxides)  and  combination  of  AAS  and  ICP  (trace  elements,
Geological Survey of the Slovak Republic).

Geological setting and petrology

The  Pezinok-Kolársky  vrch  Hill  Sb-Au  deposit  (Fig. 1)  lies

among  crystalline  schists  (amphiboles,  actinolite  schists,  gneisses,
phyllites) intersected by vein bodies of Variscan granitoids. The Sb-
Au  mineralization  is  associated  with  a  large  fault  zone  and  petro-
graphically variable black schists and phyllites.

Mineral parageneses have been studied by Cambel (1959). On the

basis of Cambel’s results as well as his own studies, Andráš (1983)
distinguished  four  mineralization  stages  during  which  the  hydro-
thermal Sb-Au mineralization formed: stage 1: quartz—arsenopyrite,
with  gold  associated  with  arsenopyrite  and  pyrite,  stage  2:  quartz—
pyrite—arsenopyrite  ±  löllingite,  tetrahedrite,  chalcopyrite,  stage  3:
quartz—carbonate—stibnite  ± gudmundite,  pyrrhotite,  pyrite,  sphaler-

ite, Pb—Sb sulphosalts, berthierite, stage 4: stibnite—kermesite ± an-
timony,  valentinite,  schafarzikite.  The  principal  ore  mineral  of  Sb-
mineralization  is  stibnite,  in  some  zones  there  is  an  increased  con-
tent of berthierite, or sometimes gudmundite and primary kermesite
(Chovan et al. 1992).

Granitoid rocks associated with PKV Sb-Au deposit are represent-

ed  by  the  peraluminous  two-mica  granites  to  granodiorites  of  the
Bratislava  granitoid  massif.  These  rocks  are  enriched  in  quartz,  con-
tain monazite (± ilmenite) and they are characterized as S-type (Cam-
bel & Petrík 1982; Petrík et al. 1994). The rock-forming mineral as-
semblage of unaltered rocks comprises Fe-biotite, primary muscovite,
plagioclase,  sericitized  K-feldspar  and  quartz.  Plagioclases  (17—28
vol. %) are represented by oligoclase with An

16—25

, in leucocratic type

with An

12—15

. They are slightly saussuritized and are zoned with basic

cores and acidic rims. Perthitic K-feldspars (18—33 vol. %) are repre-
sented  by  microcline  or  orthoclase  in  varying  amounts.  K-feldspars
are only very slightly sericitized. Quartz is abundant (27—28 vol. %).
Biotite  (4—16  vol.  %,  with  Fe

tot

/(Fe

tot 

+  Mg)  =  0.64—0.68)  is  more

abundant  than  muscovite  (6 vol. %).  Biotites  often  show  incipient
chloritization, epidotization, or are altered to muscovites. The chemi-
cal composition of primary celadonitic muscovites (Al

IV

/(Al

IV

 + Si) =

0.17—0.24 and TiO

2

 = 0.48—0.97 wt. %) is close to phengites (Cambel

& Vilinovič 1987; Petrík 1985).

Geochronological data from granitoid rocks of the Malé Karpaty

Mts yield the age 347 ± 4 Ma (Rb-Sr isochrone method) and (

87

Sr/

86

Sr)

0

 = 0.7076 ± 0.0013 for granitoids of the Bratislava Massif.

Results

Granitoid rocks from the PKV Sb-Au deposit can be divided

according  to  alteration  index  (Hashiguchi  et  al.  in  Vivallo
1987)  into  three  groups:  less  altered  rocks  (Pyritová  adit,
PYH-15, A.I. = 0.33), more altered rocks (PYH-9, A.I. = 0.38,
PYH-3,  A.I.  =  0.41)  and  strongly  altered  rocks  (New  Alex-
ander adit, NAŠH-19, A.I. = 0.56, NAŠH-20, A.I. = 0.59).

The rock-forming mineral assemblage in less and more al-

tered rocks comprises plagioclase (andesine, oligoclase to al-
bite), Mg- to Fe-biotite and quartz. K-feldspars are probably
albitized or completely altered to white K-micas. Mg- to Fe-
biotites are gradually altered to chlorites. Rutile or sphene are
a  by-product  of  this  alteration.  Plagioclases  are  altered  to
white K-micas and carbonates. White K-micas intergrow with
fine-grained carbonates and they are dominant in more altered
rocks with A.I. = 0.41. Remnants of allotriomorphic grains of
feldspar and quartz are preserved locally.

The original rock-forming mineral assemblage in the strong-

ly  altered  rocks  (A.I.  =  0.56—0.59)  could  not  be  identified.
Apart from newly-formed micas and fine-grained carbonates,
the  rocks  also  contain  allotriomorphic  remnants  of  quartz,
± feldspar and primary/postmagmatic muscovite.

The chemical composition of altered granitoid rocks is giv-

en  in  Table  1.  Analyses  of  less  altered  rock  (PYH-15)  and
more  altered  rock  (PYH-9)  in  the  multicationic  diagram
Q

3

B

3

F

3

 (de la Roche 1980) lie near average granodiorite (see

Fig. 2) and this finding agrees with the results of Cambel &
Petrík  (1982).  Strongly  altered  rocks  show  that  SiO

2

,  Na

2

O

were removed and Al

2

O

3

, Fe

2

O

3

, TiO

2

, CaO, MgO, K

2

O and

CO

2

 were added to the rocks during hydrothermal alteration.

The bulk rock chemistry and the rock-forming mineral assem-
blage of strongly altered samples (NAŠH-19, NAŠH-20) indi-
cate different magmatic precursor as metaaluminous to alumi-
nous granodiorites of Modra granitoid massif. We suppose that

Fig.  1.  Schematic  geological  map  of  the  Pezinok-Pernek  deposit  crys-
talline complex with marked deposits and occurrences of raw materials
(Chovan et al. 1992). Legend: 1 – metamorphic rocks of the central de-
posit  area,  2  –  Mesozoic,  3  –  granites  of  the  Bratislava  Massif,  4  –
granodiorites  of  the  Modra  Massif,  5  –  Quarternary,  6  –  productive
zones  with  black  schists  and  stibnite—gold  and  pyrite  mineralization,  7
– deposits of Sb, Au, and Fe ores (1 – Pezinok-Kolársky vrch Hill, 2
–  Pernek),  8  –  occurrences  of  Sb,  Au  ores  (3  –  Trojárová,  4  –
Kuchyňa), 9 – gold occurrence (Staré Mesto), 10 – occurrences of py-
rite  ores,  11  –  occurrences  of  polymetallic  and  copper  ores,  12  –
gold placers. Inset shows localization of the Pezinok Sb-Au deposit in
Slovakia.

background image

PHYLLOSILICATES  FROM  HYDROTHERMALLY  ALTERED  GRANITOID  ROCKS                             129

precursor  of  sample  NAŠH-19  and  NAŠH-20  was  peralumi-
nous two-mica granite of the Bratislava granitoid massif.

Chemical composition of biotites

Biotites from less altered rocks (see Fig. 10A) have a higher

content of Mg (1.386—1.580 atoms per 11 oxygens), a lower con-
tent  of  Fe

tot

  (1.266—1.232  a.p.  11  oxygens),  ratio  Fe

tot

/(Fe

tot

  +

Mg) = 0.43—0.48 and the content of Ti is 0.136—0.223 a.p. 11
oxygens. The amount of Fe

3+

 in the biotite sample PYH-15 is

7.9 %. The ferrous doublets QS

1

 and QS

2

 should be attributed

to iron in ideal M1 and M2 sites. For the good fit in the spec-
trum  for  sample  PYH-15  it  was  necessary  to  add  one  more
doublet QS

with the relative area of about 2.1 %. The QS and

IS parameters of this doublet are between those which are usu-
ally  observed  for  Fe

2+ 

and  Fe

3+

.  Corresponding  Mössbauer

spectrum is given in Fig. 5A and the quantitative data are sum-
marized in Table 6. The main type of substitution appears to be
combined  Al-  and  Ti-Tschermak’s  substitution  (Fig. 3A,B).
Al-Tschermak’s substitution according to the reaction:

 (R

2+

)

VI

 + (Si

4+

)

IV

 = (Al

3+

)

VI 

+ (Al

3+

)

IV

(1),

is the dominant mechanism of Al-substitution in biotites. The
effect of this substitution is maximized if biotites are found to
coexist with Al-saturated phases (Tracy & Robinson 1978) and
the final result of this substitution is the end-member eastonite
KMg

2

AlAl

2

Si

2

O

10

(OH)

2

.

The Al content in biotites from rocks of the PKV Sb-Au de-

posit ranges from 1.373 to 1.559 a.p. 11 oxygens. If we sup-
pose,  that  the  content  of  Si  ranges  from  2.606  to  2.655  a.p.
11 oxygens, then redundant Al (

T site = 4) has to be associat-

ed with an octahedral site. Attendance of Al in octahedral site

Fig. 2. The quartz-muscovite-feldspars-biotite rhombus, extension of the Q

3

B

3

F

3

 triangle (de la Roche 1980). Rocks and minerals: g – granites, gbi –

biotite granites, ad – adamellites, gd – granodiorites, t – tonalites, d – diorites, and – andesites, B – basic rocks, UB – ultrabasic rocks, DS –
detritic sedimentation, qu – quartz, mu – muscovite. The grey arrow shows increasing degree of hydrothermal alteration.

SAMPLE

PYH-15

(L.A.)

PYH-9

(M.A.)

PYH-3

(M.A.)

NAŠH-19

(S.A.)

NAŠH-20

(S.A.)

SiO

2

63.83

55.86

47.94

63.05

61.15

Al

2

O

3

15.93

17.99

18.34

15.39

15.76

Fe

2

O

3

4.50

7.30

5.15

3.60

3.78

TiO

2

0.759

1.293

1.52

0.649

0.651

CaO

3.97

4.26

6.93

4.22

4.20

MgO

1.63

2.89

3.78

1.64

1.89

MnO

0.067

0.059

0.144

0.100

0.124

P

2

O

5

0.26

0.41

0.35

0.24

0.23

Na

2

O

4.54

4.05

3.23

0.12

0.13

K

2

O

2.64

2.13

3.41

4.09

4.38

S

tot

0.18

0.14

<0.01

0.86

1.02

SO

3

<0.01

<0.01

<0.01

0.02

0.01

H

2

O

+

0.41

0.48

0.43

0.31

0.29

H

2

O

-

0.31

0.28

0.35

0.28

0.32

CO

2

0.04

1.00

6.98

4.64

4.77

Total

99.076

98.152

98.574

99.209

98.705

Rb

72

65

124

181

199

Ba

1331

1378

709

613

687

Sr

804

801

181

101

111

V

76

114

204

130

73

Cr

20

19

58

22

16

Ni

33

7

19

9

5

Cu

10

11

3

14

15

Y

12

13

17

20

17

Zr

264

393

224

246

242

Nb

10

10

12

10

9

Hf

6

9

6

6

6

As

13

2

43

4323

1627

Sb

68

17

26

174

69

Au

<0.005

<0.005

<0.005

1.90

0.74

Hg

0.01

0.01

<0.01

0.01

0.01

Th

5

6

9

7

7

U

<5

<5

<5

<5

<5

Co

9

11

16

5

5

B

11

25

151

163

172

Mo

0.9

1.2

0.4

1.6

1.9

A.I.

0.33

0.38

0.41

0.57

0.60

Table  1:    Bulk  chemical  composition  of  altered  granitoid  rocks  from
the Pezinok Sb-Au deposit. Oxides in wt. %, trace elements in ppm, Au
in  g/t, and A.I. = alteration index (see text). Analyses of altered grani-
toids  are  arranged  in  the  order  of  increasing  A.I.  L.A.  –  less  altered
rocks, M.A. – more altered rocks, S.A. – strongly altered rocks.

background image

130                                                                       MORAVANSKÝ,  CHOVAN  and  LIPKA

cannot be interpreted by substitution (1). Foster (1960a,b) sug-
gested  that  the  additional  Al  is  incorporated  into  biotite  by
means of a dioctahedral-trioctahedral substitution:

 3(R

2+

)

VI

 = 2(Al

3+

)

VI 

VI

(2),

which  could  be  viewed  as  a  muscovite  component  in  biotite
and results in the formation of octahedral vacancies (

VI

). The

low content of octahedral Al

VI

 in biotites from the PKV Sb-Au

deposit (0.077—0.165 a.p. 11 oxygens) indicates complementa-
ry character of substitution (2) to substitution (1).

Ti-substitution  in  biotite  is  a  problematic  type  of  substitu-

tion. While, Engel & Engel (1960) suggested that Ti

3+

 replaces

Al

3+

 on an octahedral site, many other authors have suggested

the  attendance  of  Ti

4+

  (Aubrecht  &  Hewitt  1980;  Dymek

1983; Hewitt & Aubrecht 1986 and others). Ti

4+

-substitution

in  an  octahedral  site  is  complicated  by  its  high  charge  and
small  cation  radius  (0.605

×

10

—1

 nm)  compared  to  Mg

2+

(0.72

×

10

—1

  nm)  and  Fe

2+

  (0.78

×

10

—1

  nm)  (ionic  radii  from

Shannon & Prewitt 1969).

Several  substitution  mechanisms  have  been  suggested  for

interpretation of this type of substitution. The first involves a
coupled substitution for an octahedral and tetrahedral site ac-
cording to the reaction:

(R

2+

)

VI

 + 2(Si

4+

)

IV

 = (Ti

4+

)

VI

 + 2(Al

3+

)

IV

(3).

Substitution (3) can be viewed as a Ti-Tschermak’s com-

ponent (see Fig. 3A,B) leading to the theoretical end-mem-
ber  Ti-eastonite  KMg

2

TiSiAl

3

O

10

(OH)

(Czamanske  &

Wones  1973).  A  second  coupled  substitution  would  be  ac-
cording to the reaction:

(Al

3+

)

VI

 + (Si

4+

)

IV

 = (Ti

4+

)

VI 

+ (Al

3+

)

IV

(4).

Direct substitution of Ti for Al on octahedral site accord-

ing to Forbes & Flower (1974), Dymek & Albee (1977) and
also substitution according to the dehydrogenation reaction:

(R

2+

)

VI

 + 2(OH)

— 

= (Ti

4+

)

VI 

+ 2(O

2+

) + H

2

(5),

are  probably  not  for  biotites  from  the  PKV  Sb-Au  deposit.
This type of substitution leads to the theoretical end-member
Ti-oxybiotite KMg

2

TiSi

3

AlO

12

.

The range of Fe

3+

-Tschermak’s substitution appears to be

very  small.  An  additional  important  mechanism  relevant  to
Fe

3+

 in biotite involved in situ oxidation Fe

2+

, is represented

by the following reaction:

Fe

2+ 

+ (OH)

 = Fe

3+

 + O

2+

 +1/2 H

2

(6).

Many  aspects  of  the  resulting  oxyannite  end-member

KFe

2+

Fe

3+

Si

3

AlO

12

  were  discussed  by  Eugster  &  Wones

(1962), Wones (1963a,b) and Wones & Eugster (1965). In the

Fig. 3. Substitutions in biotites, phengitic muscovites and illites from the Pezinok Sb-Au deposit. A – (Si — 2.5) — (Fe + Mg + Mn) plot of bi-
otites, x = Si — 2.5, d = Fe + Mg + Mn, A = K + Ca + Na. B – Ti — and Al

IV

— contents of biotites. C –  (Si — 3) — (Fe + Mg + Mn) plot of phen-

gitic muscovites and illites, x = Si — 3, d = Fe + Mg + Mn, A = K + Ca + Na.  D – (Si — 3) — IC (interlayer charge) plot of phengitic muscovites
and illites, the unbroken line gives the theoretical trend corresponding to the (A

—1

(Si

+1

Al

—1

)) substitution, A = K + Ca + Na.

background image

PHYLLOSILICATES  FROM  HYDROTHERMALLY  ALTERED  GRANITOID  ROCKS                             131

examined  rocks  from  PKV  Sb-Au  deposit  we  consider  that
substitution  (6)  could  be  more  important  than  Fe

3+

-Tscher-

mak’s substitution.

Substitutions  (1),  (2),  (3),  and  possibly  also  substitution

(4), are combined with interlayer deficient occupancy on the
A site. Chemical variation on the A site in biotite may arise
from at least two sources. Substitution H

3

O

+

 for K

+

 could ex-

plain a low concentration of interlayer cations. This type of
substitution  in  biotites  from  the  PKV  Sb-Au  deposit  could
not be confirmed.

We consider that interlayer deficient occupancy on the A

site (0.826—0.942 a.p. 11 oxygens) can be explained accord-
ing to the reaction:

(K

+

)

+ (Al

3+

)

IV

 = 

A

 + (Si

4+

)

IV

(7),

which  relates  phlogopite—annite  to  a  talc  component 

A

(MgFe

2+

)

3

Si

4

O

10

(OH)

2

  (Dymek  1983;  Hewitt  &  Aubrecht

1986). Average formula of biotites from PKV Sb-Au deposit is:
(K

0.910

)(Mg

1.477

Fe

2+

1.143

Fe

3+

0.108

Mn

0.011

Ti

0.188

Al

0.104

)(Si

2.633

Al

1.367

)

O

10

(OH)

2

.

Biotites from more altered rocks (see Fig. 10B) have a high-

er  content  of  Fe

tot

  (1.461—1.749  a.p.  11  oxygens)  and  lower

content of Mg (1.185—1.464 a.p. 11 oxygens). The ratio Fe

tot

/

(Fe

tot

 + Mg) = 0.53—0.55 and the content of Ti is 0.107—0.211

a.p.  11  oxygens.  The  relative  amount  of  Fe

3+

  in  the  biotite

sample PYH-9 is only 2.2 %. The ferrous  doublets QS

1

  and

QS

2

 should be attributed to iron in ideal M1 and M2 sites. Cor-

responding  Mössbauer  spectrum  is  given  in  Fig.  5B  and  the
quantitative data are summarized in Table 6. Substitutions in
these biotites are similar to substitutions in biotites from less
altered  rocks.  Whereas  the  greater portion of analyses in the
Ti-Al

IV

 diagram lie below the Ti/(Al

IV

—1) = 1/2 line (Fig. 3B),

we consider that Al-Tschermak’s substitution according to re-
action (1) is the dominant type of substitution. Interlayer defi-
cient  occupancy  is  higher  than  in  the  previous  case  (0.595—
0.771  vs.  0.826—0.942  a.p.  11  oxygens)  and  indicates  the
presence of substitution (7). The average formula is:
(K

0.512

)(Mg

1.346

Fe

2+

1.559

Fe

3+

0.035

Mn

0.015

Ti

0.166

Al

0.119

)(Si

2.549

Al

1.451

)

O

10

(OH)

2

.

Biotites  from  unaltered/less  altered  granitoid  rocks  (Petrík

1985,  ZK-50,  ZK-51,  ZK-53,  ZK-60,  ZK-126  (Bratislava
granitoid massif) and ZK-5 (Modra granitoid massif)) have a
higher content of Fe

tot

 (1.186—1.572 a.p. 11 oxygens) and Mg

(0.684—1.331 a.p. 11 oxygens). The ratio Fe

tot

/(Fe

tot

 + Mg) =

0.47—0.68 and content of Ti is 0.119—0.209 a.p. 11 oxygens.
Our  study  of  granitoid  rocks  from  borehole  PT-58  (locality
Trojárová) yielded similar conclusions. These samples have a
higher content of Fe

tot

 (1.494—1.674 a.p. 11 oxygens) and Mg

(0.746—0.848 a.p. 11 oxygens). The ratio Fe

tot

/(Fe

tot

 + Mg) =

0.65—0.83 and content of Ti is 0.080—0.146 a.p. 11 oxygens.
These conclusions are not in compliance with our results from
altered granitoid rocks from Pezinok-Kolársky vrch.

The  chemical  composition  of  biotites  with  regard  to  end-

member  phlogopite,  annite,  eastonite  and  siderophyllite  is
shown in Fig. 4 (de Albuquerque 1973). Whereas biotites from
less altered rocks can be classified as phlogophites (Phl

30.09—45.79

Ann

26.67—36.00

Eas

22.93—10.22

Sid

20.31—8.02

),  biotites  from  more  al-

tered rocks have more Fe than Mg and can be classified as an-
nites  (Phl

34.79—41.13

Ann

39.20—46.39

Eas

12.22—5.86

Sid

13.79—6.62

).  The

ratio  of  Fe

tot

/(Fe

tot

  +  Mg),  the  rock-forming  mineral  assem-

blage and the multicationic Q

3

B

3

F

3

 (de la Roche 1980) indi-

Fig.  4.  Chemical  composition  of  biotites  from  the  Pezinok  Sb-Au  de-
posit with regard to end-members phlogopite, annite, eastonite and si-
derophyllite (de Albuquerque 1973). The grey arrow shows increasing
degree  of  hydrothermal  alteration.

Fig. 5. Room temperature Mössbauer spectra of studied samples from
the Pezinok Sb-Au deposit. A – biotite sample PYH-15, B – biotite
sample PYH-9 and C – chlorite sample PYH-3.

background image

132                                                                       MORAVANSKÝ,  CHOVAN  and  LIPKA

cates that the studied granitoid rocks are close to metaalumi-
nous to peraluminous granodiorites of Modra granitoid massif.
Granodiorites from the Modra granitoid massif are enriched in
plagioclase, contain amphibole, accessory epidote, titanite, al-
lanite and they are characterized as I-type (Cambel & Petrík
1982; Petrík et al. 1994). Selected electron microprobe analy-
ses of biotite and biotite-like material, the ratio in percent of
single components and ratio Fe

tot

/(Fe

tot

 + Mg) are given in Ta-

ble 3 and Table 5.

Chemical composition of chlorites

Chlorite-like material from less altered rocks (see Fig. 10A)

differs from the theoretically possible chemical composition of
chlorites  according  to  Wiewióra  &  Weiss  (1990)  or  Weiss
(1991).  It  is  caused  by  incomplete  alteration  of  biotites  into
chlorites  (

Σ

R  =  6.114—6.258  a.p.f.u.).  Because  these  “chlo-

rites“ do not have octahedral vacancies, we can eliminate the
presence of dioctahedral substitution (according to the reaction
2). The Fe

tot

 content ranges from 1.920 to 2.458 a.p.f.u., the

Mg content ranges from 2.639 to 3.099 a.p.f.u. and the ratio
Fe

tot

/(Fe

tot

  +  Mg)  is  0.53—0.62.  We  suppose  that  the  relative

amount of Fe

3+

 in chlorite sample PYH-15 is similar to the rel-

ative amount of Fe

3+

 in biotite sample PYH-15. The average

formula  is:  (Mg

2.886

Fe

2+

2.092

Fe

3+

0.197

Mn

0.028

Al

0.971

Ti

0.038

)

(Si

2.664

Al

1.336

)O

10

(OH)

8

  and  this  formula  corresponds  to  fer-

rous clinochlore. Magnesium chamosites have not been identi-
fied  in  less  altered  rocks.  FeMg

—1

-substitution  and  Tscher-

mak’s  substitution  (according  to  the  reaction  1  and  3)  are

present  only  over  a  small  range.  Octahedral  Al  ranges  from
0.933 to 1.008 a.p.f.u.

Identified  tri-trioctahedral  chlorites  (

Σ

R  =  5.510—5.917,

VI

 = 0.090—0.483 a.p.f.u.) belong to clinochlore-chamosite

series  and  originated  from  biotites.  According  to  the
Wiewióra & Weiss (1990) or Weiss (1991) classification they
can  be  divided  into  two  groups:  ferrous  clinochlores  (sche-
matic  formula  Mg

34.39—36.32

Fe

28.31—37.07

X

24.02—35.39

)  and

magnesium chamosites  (schematic  formula  Mg

34.33—37.90

Fe

34.76—39.32 

X

23.18—28.30

, see Fig. 6).

Chlorites  from  more  altered  rocks,  with  A.I.  =  0.38—0.41

(see Fig. 10D), range in the Fe

tot

 from 1.561 to 2.301 a.p.f.u,

whilst the content of Mg ranges from 1.929 to 2.291 a.p.f.u..
The ratio Fe

tot

/(Fe

tot

 + Mg) = 0.48—0.56. We suppose that the

relative amount of Fe

3+

 in chlorite sample PYH-9 is similar to

the relative amount of Fe

3+

 in biotite sample PYH-9. The rela-

tive  amount  of  Fe

3+

  of  chlorite  sample  PYH-3  is  9.3 %,  the

rest  of  the  iron  is  in  two-valence  state.  Mössbauer  spectrum
was fitted with two doublets (QS

1

 and QS

2

), which correspond

to Fe

2+

, and with doublet QS

4

 that corresponds to Fe

3+

. Corre-

sponding  Mössbauer  spectrum  is  given  in  Fig. 5C  and  the
quantitative data are summarized in Table 6. The contents of
impurities are very low (Ca = 0.007—0.047, K = 0.035—0.278
a.p.f.u.).  The  average  formula  is:  (Mg

2.160

Fe

2+

1.831

Fe

3+

0.139

Mn

0.005

Al

1.381

Ti

0.098

0.386

)(Si

2.965

Al

1.035

)O

10

(OH)

8

,  for  ferrous

clinochlores and (Mg

2.083

Fe

2+

1.991 

Fe

3+

0.205 

Mn

0.006

Al

1.406 

Ti

0.042

0.267

)(Si

2.944

Al

1.056

)O

10

(OH)

8

, for magnesium chamosites.

The  presence  of  ferrous  clinochlores  and  the  presence  of

magnesium  chamosites  in  our  samples  indicates  dominant
FeMg

—1

-substitution. The ratio Fe

tot

 : Mg in more altered rocks

           REF. SAMPLE

OBS. SAMPLE

Chl

(K)

Ill

1M

Ill

2M1

PYH–15 (L.A.)

PYH–9 (M.A.)

PYH–3 (M.A.)

NAŠH–19 (S.A.)

NAŠH–20 (S.A.)

d

(tab.)

I

(tab.)

d

(tab.)

I

(tab.)

d

(tab.)

I

(tab.)

d

(obs.)

I

(obs.)

d

(obs.)

I

(obs.)

d

(obs.)

I

(obs.)

d

(obs.)

I

(obs.)

d

(obs.)

I

(obs.)

14.300

70

-

-

-

-

14.239

36 (Chl)

14.283

42 (Chl)

14.259

31 (Chl)

13.484

3 (Chl)

14.254

1 (Chl)

-

-

10.000

80

-

-

10.049

96 (Ill)

10.025

100 (Ill)

10.055

100 (Ill)

10.078

100 (Ill)

10.098

100 (Ill)

-

-

-

-

9.900

80

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

7.120

100

-

-

-

-

7.096

66 (Chl)

7.109

98 (Chl)

7.095

78 (Chl)

7.068

2 (Chl)

7.111

2 (Chl)

-

-

-

-

-

-

6.375

14  (Pl)

6.392

13  (Pl)

-

-

-

-

-

-

-

-

5.030

80

-

-

-

-

-

-

5.004

30  (Ill)

5.015

30  (Ill)

5.019

30  (Ill)

-

-

-

-

4.900

60

4.999

28  (Ill)

4.990

29  (Ill)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4.723

19  (Chl)

4.728

21  (Chl)

4.723

17  (Chl)

-

-

-

-

4.630

70

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4.520

60

-

-

-

-

4.535

10 (Ill?)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4.460

100

-

-

-

-

-

-

4.498

2  (Ill)

4.489

2  (Ill)

-

-

-

-

4.290

40

4.250

15  (Qtz)

-

-

-

-

4.258

2  (Qtz)

4.253

1  (Qtz)

-

-

-

-

4.110

40

-

-

-

-

-

-

4.102

2  (Pl)

-

-

-

-

-

-

-

-

4.038

24  (Pl)

4.035

18  (Pl)

-

-

-

-

4.008

1  (Pl)

-

-

-

-

3.880

60

3.879

10  (Pl)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3.771

18  (Pl)

3.770

11  (Pl)

3.770

5  (Pl)

-

-

-

-

-

-

3.630

80

3.650

50

3.665

15 (Pl)

3.668

12 (Ill)

3.660

5 (Pl)

3.654

2 (Ill)

3.671

2 (Ill)

3.560

80

-

-

-

-

3.540

24 (Chl)

3.543

39 (Chl)

3.538

35 (Chl)

3.537

2 (Chl)

-

-

-

-

3.350

100

3.360

100

3.342

74 (Ill)

3.322

60 (Ill)

3.333

50 (Ill)

3.338

47 (Ill)

3.340

46 (Ill)

-

-

-

-

-

-

3.239

34  (Pl)

-

-

3.193

10  (Pl)

-

-

-

-

-

-

3.100

80

3.100

50

3.190

100 (Pl)

3.192

57 (Pl)

-

-

-

-

-

-

-

-

2.900

80

-

-

2.936

12  (Pl)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.860

60

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.834

40

-

-

-

-

2.836

12 (Chl)

-

-

2.829

9 (Chl)

2.792

2 (Chl)

-

-

2.648

10

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.685

1  (Chl)

-

-

2.600

100

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.570

100

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.548

80

-

-

-

-

2.552

12 (Chl)

2.562

9 (Chl)

-

-

-

-

2.561

2 (Chl)

-

-

2.470

60

-

-

-

-

2.491

10 (Ill)

2.498

7 (Ill)

2.504

5 (Ill)

2.505

4 (Chl)

2.435

70

-

-

2.450

50

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.379

50

2.390

80

2.390

60

2.390

11  (Chl)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.270

40

-

-

2.277

12  (Ill)

-

-

-

-

-

-

-

-

2.255

50

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.240

50

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.180

40

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.140

80

2.140

60

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.000

70

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2.002

16  (Ill)

2.003

15  (Ill)

-

-

1.990

100

1.992

60

1.988

17 (Ill)

1.989

22 (Ill)

1.997

19 (Ill)

-

-

-

-

-

-

-

-

1.940

40

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Table 2: The d spacing data (in nm 

×

 10) and intensites from XRD patterns of clay material from altered granitoid rocks of the Pezinok Sb-Au de-

posit. Ref. sample: Chl

K

 –  clinochlore, JCPDS table 19 – 749, Ill

1M

 – illite, JCPDS table 2 – 0462 and Ill

2M1

 – illite, JCPDS table 9 – 334.

Chl – chlorite, Ill – illite, Qtz – quartz, Pl – plagioclase. L.A. – less altered rocks, M.A. – more altered rocks, S.A. – strongly altered rocks.

background image

PHYLLOSILICATES  FROM  HYDROTHERMALLY  ALTERED  GRANITOID  ROCKS                             133

Table 3:  Selected electron microprobe analyses of mica and mica-like material from the Pezinok Sb-Au deposit. Oxides in wt. %, analyses are recal-
culated on the basis of 11 oxygen atoms. Phl – phlogopite, Ann – annite, Eas – eastonite, Sid – siderophyllite, Fe/(Fe + Mg)* – Fe as Fe

tot

, Ph

– phengitic component (see text), Fe

2

O

3

* – calculated on the basis of data from Mössbauer spectroscopy. L.A. – less altered rocks, M.A. – more

altered  rocks.

SAMPLE

PYH–15 (L.A.)

PYH–9 (M.A.)

Mineral

Bt

Bt

Bt

Bt

Bt-Chl

Ms?

Bt

Bt

Bt

Bt

Bt

Bt

Ms

Ph

Ms

Ph

Ms

Ph

Bt

Grain

1

1

1

1

2

2

2

2

2

3

1

1

2

3

3

4

Point

A1

A2

A3

A4

A5

A9

A10

A11

A12

A28

A10

A11

A19

A23

A24

A25

SiO

2

34.61

34.56

34.67

34.94

28.63

57.61

34.55

34.66

34.77

34.59

31.11

29.94

50.51

52.53

50.87

30.85

TiO

2

3.59

3.47

3.91

3.32

1.27

0.86

3.54

3.39

2.63

2.39

3.39

3.03

0.37

0.32

0.40

1.75

Al

2

O

3

16.43

16.17

16.08

15.89

17.53

17.73

16.14

16.06

17.09

17.56

15.60

15.91

30.50

27.46

30.12

18.11

Cr

2

O

3

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.09

Fe

2

O

3

*

1.53

1.48

1.54

1.50

1.88

0.00

1.49

1.52

1.49

1.47

0.50

0.52

0.00

0.00

0.00

0.51

FeO

17.78

17.28

17.90

17.52

21.95

4.70

17.33

17.67

17.40

17.19

22.17

22.96

1.88

3.03

1.82

22.57

MnO

0.22

0.16

0.00

0.22

0.24

0.00

0.19

0.27

0.00

0.11

0.24

0.20

0.00

0.00

0.00

0.00

MgO

12.21

13.16

12.78

13.16

17.03

3.30

13.09

12.95

12.94

14.07

10.41

11.85

2.17

2.65

2.38

11.59

CaO

0.33

0.00

0.00

0.00

0.00

0.64

0.00

0.00

0.25

0.00

0.12

0.33

0.22

0.50

0.25

0.10

Na

2

O

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.69

0.00

0.00

0.00

0.14

1.90

0.69

0.00

K

2

O

9.29

9.29

9.72

9.59

3.30

12.66

9.28

9.66

9.74

8.59

5.55

3.56

10.39

8.20

10.11

3.94

Total

95.99

95.54

96.60

96.14

91.83

97.50

95.61

96.18

96.17

96.02

89.09

88.39

96.18

96.59

96.64

89.51

Si

IV

2.635

2.635

2.628

2.655

2.286

3.830

2.634

2.638

2.636

2.606

2.568

2.482

3.321

3.436

3.330

2.502

Al

IV

1.365

1.365

1.372

1.345

1.649

0.170

1.366

1.362

1.364

1.394

1.432

1.518

0.679

0.564

0.670

1.498

Ti

IV

0.000

0.000

0.000

0.000

0.065

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

T site

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

Al

VI

0.109

0.088

0.064

0.077

0.000

1.219

0.084

0.078

0.163

0.165

0.086

0.036

1.685

1.555

1.654

0.233

Ti

VI

0.206

0.199

0.223

0.189

0.012

0.043

0.203

0.194

0.150

0.136

0.211

0.189

0.019

0.016

0.020

0.107

Cr

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.006

Fe

3+

0.106

0.103

0.106

0.104

0.137

0.000

0.103

0.105

0.103

0.101

0.034

0.036

0.000

0.000

0.000

0.034

Fe

2+

1.124

1.093

1.126

1.105

1.454

0.262

1.097

1.116

1.095

1.075

1.531

1.592

0.104

0.166

0.100

1.531

Mn

2+

0.014

0.010

0.000

0.014

0.017

0.000

0.013

0.018

0.007

0.010

0.017

0.014

0.000

0.000

0.000

0.000

Mg

1.386

1.496

1.444

1.491

2.027

0.327

1.488

1.469

1.463

1.580

1.281

1.464

0.213

0.259

0.232

1.401

O site

2.942

2.989

2.963

2.980

3.647

1.851

2.988

3.110

2.981

3.067

3.160

3.331

2.021

1.996

2.006

3.312

Ca

0.027

0.000

0.000

0.000

0.000

0.046

0.000

0.000

0.000

0.000

0.011

0.030

0.016

0.035

0.018

0.009

Na

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.018

0.241

0.088

0.000

K

0.903

0.900

0.940

0.930

0.336

1.074

0.903

0.938

0.942

0.826

0.585

0.386

0.872

0.684

0.845

0.408

A site

0.930

0.900

0.940

0.930

0.336

1.120

0.903

0.938

0.942

0.826

0.596

0.416

0.906

0.960

0.951

0.417

Phl

30.09

45.79

43.90

43.04

-

-

45.79

44.98

44.98

45.77

35.32

34.79

-

-

-

41.13

Ann

26.67

36.00

37.39

35.97

-

-

35.97

36.78

36.78

34.49

43.17

39.20

-

-

-

46.39

Eas

22.93

10.22

10.11

8.98

-

-

10.22

10.04

10.04

11.23

9.69

12.22

-

-

-

5.86

Sid

20.31

8.02

8.60

8.26

-

-

8.02

8.20

8.20

8.51

11.82

13.79

-

-

-

6.62

Fe/(Fe+Mg)*

0.47

0.44

0.46

0.48

-

-

0.44

0.45

0.45

0.43

0.55

0.53

-

-

-

0.53

Ph

-

-

-

-

-

0.34

-

-

-

-

-

-

0.17

0.22

0.17

-

is approximately 1 : 1, as shown in Fig. 6. Since these chlorites
have 

R = 5.510—5.917 a.p.f.u. in an octahedral site, we have

suggested  the  present  of  the  dioctahedral  substitution
(Wiewióra & Weiss 1990; Wiess 1991; Zane & Weiss 1998)
according to reaction (2). This type of substitution causes octa-
hedral  vacancies  (

VI

  =  0.090—0.483  a.p.f.u.)  leading  to  the

Fig.  6.  Triangular  diagram    Fe

tot

,  Mg  and    R

3+

  +    (Weiss  1991)  for

chlorites  from  Pezinok  Sb-Au  deposit.  1  –  chamosite,  2  –  cli-
nochlore.

formation  of  tri-dioctahedral  chlorites  as  indicated  in  some
analyses, on Fig. 7.

The  Al  content  in  analysed  chlorites  ranges  from  2.162  to

2.750 a.p.f.u. If the content of Si ranges from 2.838 to 3.219
a.p.f.u., then the excess of Al has to be associated with octahe-
dral site (Al

VI

 = 1.229—1.526 a.p.f.u.). The presence of Al on

an octahedral site can be explained only with the help of Ts-
chermak’s substitution (Foster 1962) according to the reaction
(1 and 3) where R

2+

 = Mg, Fe

2+

, Mn and R

3+

 = Al, Fe

3+

 and

Cr.  Chemical  composition  of  chlorites  according  to  the
Wiewióra  &  Weiss  (1990)  or  Weiss  (1991)  classification  is
shown in Fig. 7. Ferrous clinochlore is the dominant type of
chlorite.  The  present  of  clinochlore  has  also  been  confirmed
by X-ray study of clay material (see Table 2). Selected elec-
tron microprobe analyses of chlorite and chlorite-like material
and the ratio Fe

tot

/(Fe

tot

 + Mg) are given in Table 4.

Chemical compositions of white K-micas

White K-micas were formed mainly by the alteration of al-

kali feldspars or plagioclases and can be divided into: phengit-
ic muscovites and illites.

Phengitic  muscovites  from  more  altered  rocks  (see

Fig. 10C)  have  a  lower  content  of  Fe

tot

  (0.100—0.161  a.p.

11 oxygens) and Mg (0.213—0.259 a.p. 11 oxygens). The phen-
gitic component (Brigatti et al. 2000) evaluated as a percent-
age of the ratio (Fe

2+

 + Fe

3+

 + Mg + Ti + Mn)/(Fe

2+

 + Fe

3+

 +

Mg + Ti + Mn + Al) is 0.17—0.25. The Ti ranges from 0.016 to

background image

134                                                                       MORAVANSKÝ,  CHOVAN  and  LIPKA

0.020 a.p. 11 oxygens. This agrees with its hydrothermal ori-
gin  (see  Fig.  8).  The  dominant  relation  among  the  chemical
constituents  of  phengitic  muscovites  is  given  by  the  Tscher-
mak’s  substitution  (Si

+1

Al

—1

)

IV

(Al

—1

R

2+

+1

)  according  to  reac-

tion (1) and is demonstrated by the strong positive correlation
of Si

IV

/Al

VI 

(Fig. 3C). This substitution is combined with the

important  dioctahedral-trioctahedral  substitution  (2, 

VI

  =

0.864—0.994 a.p. 11 oxygens) and with the low A

—1

(Si

+1

Al

—1

)

IV

Table 4: Selected electron microprobe analyses of chlorite and chlorite-like material from the Pezinok Sb-Au deposit. Oxides in wt. %, analyses are
recalculated on the basis of 14 oxygen atoms. Fe/(Fe + Mg)* – Fe as Fe

tot

., Fe

2

O

3

* – calculated on the basis data from Mössbauer spectroscopy.

L.A. – less altered rocks, M.A. – more altered rocks, S.A. – strongly altered rocks.

SAMPLE

PYH–15 (L.A.)

PYH–9 (M.A.)

PYH–3 (M.A.)

Mineral

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Chl

Grain

1

1

1

1

1

2

2

2

3

4

1

1

2

1

1

2

Point

A6

A7

A15

A7

A12

A20

A1

A2

A3

A4

A5

A19

A20

A21

A2

A6

SiO

2

23.61

26.54

24.01

27.28

28.61

30.54

26.28

27.62

27.71

29.45

28.25

25.99

27.97

27.60

27.14

25.88

TiO

2

0.11

1.08

0.00

0.85

4.16

0.80

0.10

0.17

0.60

3.80

0.00

0.00

0.00

0.10

0.00

0.23

Al

2

O

3

19.22

18.21

18.27

18.66

17.25

17.82

19.78

19.97

20.08

20.70

19.76

19.96

19.38

19.83

20.61

21.75

Fe

2

O

3

*

2.04

1.90

2.14

0.53

0.46

0.52

2.39

2.24

2.25

1.69

2.26

2.37

2.24

2.29

2.30

2.30

FeO

23.77

22.10

24.99

23.43

20.30

23.29

23.27

21.89

21.92

16.53

22.09

23.07

21.86

22.30

22.43

22.43

MnO

0.45

0.38

0.37

0.12

0.00

0.26

0.11

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

MgO

18.24

16.67

17.93

14.33

12.27

12.28

13.70

13.79

12.69

13.09

12.64

13.92

14.61

13.40

14.63

12.93

CaO

0.00

0.10

0.00

0.09

0.23

0.42

0.07

0.00

0.00

0.06

0.00

0.15

0.07

0.00

0.06

0.00

Na

2

O

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

K

2

O

0.17

2.38

0.00

0.64

1.82

0.26

0.00

0.44

0.62

1.03

0.70

0.00

0.28

0.31

0.00

0.46

Total

87.61

89.36

87.17

85.93

85.10

86.19

85.70

86.12

85.87

85.34

85.70

85.46

86.41

85.83

87.17

85.62

Si

IV

2.530

2.768

2.601

2.956

3.057

3.219

2.838

2.933

2.954

3.016

3.017

2.811

2.959

2.946

2.851

2.776

Al

IV

1.470

1.232

1.399

1.044

0.943

0.781

1.162

1.067

1.056

0.984

0.983

1.189

1.041

1.054

1.149

1.224

T site

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

Al

VI

0.958

1.007

0.933

1.288

1.229

1.432

1.355

1.433

1.476

1.515

1.504

1.355

1.376

1.441

1.402

1.526

Ti

VI

0.009

0.085

0.000

0.068

0.334

0.063

0.008

0.014

0.048

0.293

0.000

0.000

0.000

0.008

0.000

0.019

Fe

3+

0.199

0.180

0.211

0.047

0.041

0.046

0.239

0.221

0.222

0.161

0.224

0.237

0.220

0.226

0.224

0.225

Fe

2+

2.114

1.914

2.247

2.078

1.814

2.053

2.078

1.922

1.932

1.400

1.951

2.064

1.913

1.969

1.948

1.961

Mn

2+

0.041

0.034

0.034

0.011

0.000

0.023

0.010

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

Mg

2.914

2.639

2.808

2.266

1.954

1.929

2.205

2.183

2.016

1.999

2.012

2.244

2.305

2.132

2.291

2.068

O site

6.258

6.187

6.233

5.855

5.646

5.628

5.895

5.833

5.778

5.510

5.786

5.917

5.850

5.818

5.873

5.862

Ca

0.000

0.011

0.000

0.010

0.026

0.047

0.010

0.000

0.000

0.007

0.000

0.017

0.000

0.000

0.008

0.000

Na

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

K

0.023

0.317

0.000

0.087

0.248

0.035

0.000

0.060

0.084

0.135

0.095

0.000

0.038

0.042

0.000

0.063

Fe/(Fe+Mg)*

0.44

0.44

0.47

0.48

0.49

0.52

0.51

0.50

0.52

0.44

0.41

0.37

0.39

0.40

0.49

0.51

Table  5: Selected  electron  microprobe  analyses  of  mica  and  mica-like  material  from  the  Pezinok  Sb-Au  deposit.  Oxides  in  wt.  %,  analyses  are
recalculated on the basis of 11 oxygen atoms. Phl – phlogopite, Ann – annite, Eas – eastonite, Sid – siderophyllite, Fe/(Fe + Mg)* – Fe as
Fe

tot

, Ph – phengitic component (see text), Fe

2

O

3

* – calculated on the basis of data from Mössbauer spectroscopy. L.A. – less altered rocks,

M.A. – more altered rocks, S.A. – strongly altered rocks, UA. – unaltered rocks.

SAMPLE

PYH–9 (M.A.)

NAŠH–19 (S.A.)

NAŠH–20 (S.A.)

PT–58 (UA.)

Mineral

Bt

Bt

Ill

Ill

Ill

Ill

Ill

Ill

Ill

Ill

Ms

Ph

Ms

Ph

Bt

Bt

Ms

Ms

Grain

4

4

1

2

2

3

5

1

2

2

3

3

1

2

1

2

Point

A26

A27

A1

A2

A3

A4

A5

A33

A34

A35

A38

A39

A25

A31

A6

A9

SiO

2

33.69

29.28

48.45

46.28

49.56

48.98

48.77

47.96

48.79

48.43

46.05

47.06

34.29

33.65

46.49

45.80

TiO

2

3.02

2.17

0.32

0.14

0.18

0.11

0.10

0.38

0.09

0.31

0.33

0.33

2.29

2.06

0.48

0.52

Al

2

O

3

15.86

15.40

34.72

37.54

34.79

34.99

34.15

32.83

33.50

33.14

30.85

30.01

18.55

18.40

34.84

35.63

Cr

2

O

3

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.15

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Fe

2

O

3

*

0.48

0.54

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

FeO

21.43

23.87

0.78

0.35

0.66

0.73

0.72

1.15

0.77

1.17

1.82

1.56

23.23

25.13

1.73

1.41

MnO

0.00

0.19

0.16

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.02

0.57

0.55

0.00

0.00

MgO

9.97

10.96

1.10

0.24

1.16

1.30

1.21

2.00

1.53

1.89

4.02

4.00

6.74

6.88

1.10

0.98

CaO

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.22

0.00

0.00

Na

2

O

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.42

0.50

K

2

O

7.58

3.80

10.43

11.01

9.27

9.53

10.00

10.25

9.78

10.22

11.01

11.26

9.78

8.88

10.32

11.02

Total

92.03

86.21

95.80

95.60

95.62

95.64

95.10

94.57

94.46

95.14

94.08

95.27

95.45

95.77

95.38

95.86

Si

IV

2.686

2.508

3.178

3.052

3.224

3.195

3.212

3.197

3.231

3.205

3.133

3.160

2.675

2.634

3.093

3.043

Al

IV

1.314

1.492

0.822

0.948

0.776

0.805

0.788

0.803

0.769

0.795

0.867

0.840

1.325

1.366

0.907

0.957

Ti

IV

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

T site

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

4.000

Al

VI

0.176

0.064

1.862

1.969

1.892

1.886

1.863

1.776

1.846

1.790

1.607

1.612

0.381

0.331

1.824

1.835

Ti

VI

0.181

0.140

0.016

0.007

0.009

0.006

0.005

0.019

0.005

0.016

0.017

0.017

0.135

0.121

0.024

0.026

Cr

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.008

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

Fe

3+

0.032

0.039

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

Fe

2+

1.429

1.710

0.043

0.020

0.036

0.040

0.039

0.064

0.043

0.065

0.104

0.087

1.516

1.645

0.096

0.080

Mn

2+

0.000

0.014

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.037

0.036

0.000

0.000

Mg

1.185

1.400

0.108

0.024

0.113

0.126

0.119

0.199

0.151

0.186

0.408

0.400

0.784

0.803

0.109

0.097

O site

3.003

3.367

2.029

2.020

2.050

2.058

2.034

2.058

2.045

2.057

2.136

2.116

3.853

2.133

2.053

2.038

Ca

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.019

0.000

0.000

Na

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.054

0.065

K

0.771

0.416

0.873

0.926

0.770

0.793

0.840

0.872

0.827

0.861

0.956

0.964

0.974

0.887

0.876

0.935

A site

0.771

0.416

0.873

0.926

0.770

0.793

0.840

0.872

0.827

0.861

0.956

0.964

0.974

0.906

0.930

1.000

Phl

37.90

33.97

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

28.48

26.96

-

-

Ann

46.34

41.53

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

55.27

54.74

-

-

Eas

7.09

11.04

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5.52

6.04

-

-

Sid

8.67

13.46

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

10.73

12.26

-

-

Fe/(Fe+Mg)*

0.55

0.55

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.66

0.67

-

-

Ph

-

-

0.08

0.02

0.08

0.08

0.08

0.14

0.14

0.13

0.25

0.24

-

-

0.08

0.07

background image

PHYLLOSILICATES  FROM  HYDROTHERMALLY  ALTERED  GRANITOID  ROCKS                             135

-substitution of Al by Si together with a decrease in interlayer
occupancy on A site according to reaction (7). The content of
octahedral Al ranges from 0.778 to 0.843 a.p. 11 oxygens and
content of A site (K + Ca + Na) ranges from 0.905 to 0.964 a.p.
11  oxygens.  The  average  formula  is:  (K

0.869

Ca

0.056

Na

0.014

)

(Al

1.623

Ti

0.018

Fe

0.112

Mg

0.302

Mn

0.003

0.942

)(Si

3.276

Al

0.724

)

O

10

(OH)

2

.

Illites from strongly altered rocks (see Fig. 10D) have a low-

er  content  of  Fe

tot

  (0.020—0.065  a.p.  11  oxygens),  whilst  the

content  of  Mg  ranges  from  0.024  to  0.187  a.p.  11  oxygens.

Fig.  8.  Distinction  between  magmatic,  post  to  late-magmatic  and  hy-
drothermal white K-mica from the Pezinok Sb-Au deposit by means of
TiO

2

,  FeO  and  MgO  (Miller  et  al.  1981).  The  grey  arrow  shows  in-

creasing  degree  of  hydrothermal  alteration.

Table 6:  Parameters (QS, IS) and relative areas (A

rel

) of the components from biotite samples and chlorite sample of the Pezinok Sb-Au deposit.

L.A. – less altered rocks, M.A. – more altered rocks, S.A. – strongly altered rocks.

Fe

2+

Fe

3+

QS

1

IS

1

A

rel

QS

2

IS

2

A

rel

QS

3

IS

3

A

rel

QS

4

IS

4

A

rel

SAMPLE

Mineral

(mm/s)

(mm/s)

(%)

(mm/s)

(mm/s)

(%)

(mm/s)

(mm/s)

(%)

(mm/s)

(mm/s)

(%)

Fe

3+

/Fe

2+

 PYH–15 (L.A.)

Bt

2.67

1.02

43.5

2.31

1.00

46.5

1.14

0.72

2.1

0.62

0.35

7.9

0.086

 PYH–9 (M.A.)

Bt

2.72

1.02

49.8

2.46

1.03

48.0

-

-

-

0.62

0.10

2.2

0.022

 PYH–3 (M.A.)

Chl

2.67

1.02

77.7

2.02

0.91

13.0

-

-

-

0.62

0.10

9.3

0.103

Fig.  7.  General  representation  of  chlorite  chemical  composition  from
the Pezinok Sb-Au deposit based on the octahedral cations R

2+

, R

3+

, tet-

rahedral cations R

3+(IV)

 and vacancy in octahedral position (marked by  ).

The  field  confined  by  the  thick  line  represents  theoretically  possible
chemistry  of  chlorites.  Explanations  to  isoline  descriptions:  R

3+(VI)

  =  4

represents four trivalent octahedral cations and R

3+(IV)

 = 1 represents one

trivalent  tetrahedral  cations,  etc.  Points  designated  by  letters  represents
the  following  general  chemical  composition  of  chlorites:  a  –
(R

2+

6

)(R

4+

4

)O

10

(OH)

8

, 

b 

– 

(R

2+

5

R

3+

1

)(R

4+

3

R

3+

1

)O

10

(OH)

8

c 

(R

2+

4

R

3+

2

)(R

4+

2

R

3+

2

)O

10

(OH)

8

,  d  –  (R

2+

2.8

R

3+

2.8

0.4

)(R

4+

2

R

3+

2

)  O

10

(OH)

8

,  e

–  (R

2+

2

R

3+

2.4

1.2

)  (R

4+

4

)O

10

(OH)

8

,  f  –  (R

2+

2

R

3+

3

1

)(R

4+

3

R

3+

1

)O

10

(OH)

8

,  g

– (R

3+

4.7

1.3

) (R

4+

2

R

3+

2

)O

10

(OH)

8

h – (R

2+

0.5

R

3+

4

1.5

) (R

4+

3

R

3+

1

)O

10

(OH)

8

,

i – (R

3+

4

2

)(R

4+

4

)O

10

(OH)

8

 (Wiewióra & Weiss 1990; Weiss 1991). The

grey arrow shows increasing degree of hydrothermal alteration.

Fig.  9.  Principal  chemical  characteristics  of  hydrothermal  white  K-mi-
cas from the Pezinok Sb-Au deposit. M + Al

IV

 vs. Si - R

2+

 + Ti. M = K +

Na  +  2.  (Ca  +  Ba  +  Sr),  R

2+

  =  Fe  +  Mg  +  Mn.  Plotted  end-members

(filled  circles)  are  muscovite  (Musc.),  celadonite  (Cela.),  high-charge
beidellite  (Beid.  0.66),  and  phengite  substitution  maximum  (Phen.
max.), 1  –  idioblastic  muscovite,  2  –  illite-phengitic muscovite,  3  –
phengitic  muscovite,  4  –  illite  (Piantone  et  al.  1994).  The  grey  arrow
shows increasing degree of hydrothermal alteration.

background image

136                                                                       MORAVANSKÝ,  CHOVAN  and  LIPKA

Content of Ti, which may indicate magmatic, postmagmatic or
hydrothermal origin of micas (Miller et al. 1981) ranges from
0.005 to 0.019 a.p. 11 oxygens. These results are in compli-
ance  with  the  data  for  hydrothermal  micas  (see  Fig.  8).  The
phengitic  component  (Brigatti  et  al.  2000)  is  very  low  and
ranges from 0.02 to 0.14.

The  main  type  of  substitution  involves  formation  of  inter-

layer  vacancies  (A

—1

(Si

+1

Al

—1

))  according  to  reaction  (7)

where 

A

 is an interlayer vacancy in the A site (Konings et al.

1985, see Fig. 3D). This type of substitution leads to formation
of  illite  K

0.65

Al

2

Al

0.65

Si

3.35

O

10

(OH)

2

  (Cathelineau  &  Iz-

quierdo  1988)  and  later  to  the  creation  of  pyrophylite  end-
member  Si

4

Al

2

O

10

(OH)

2

.  The  content  of  K  in  samples  from

the PKV Sb-Au deposit, range from 0.770 to 0.926 a.p. 11 ox-
ygens and it is close to ideal content of K in illite (Cathelineau
&  Izquierdo  1988).  The  present  of  illite  has  also  been  con-

firmed by X-ray study of clay material (see Table 2). Another
important  substitution  is  dioctahedral-trioctahedral  substitu-
tion according to reaction (2) which causes octahedral vacan-
cies (

VI

 = 0.942—0.980 a.p. 11 oxygens).

These  substitutions  are  combined  with  low  Tschermak’s

substitution according to the reaction (1) where R

3+

 = Al, R

2+

= Mg, Mn, Fe

2+

 (Velde 1965, 1967) and is confirmed by the

low content of a phengitic component (0.02—0.14). The con-
tent of octahedral Al ranges from 1.777 to 1.970 a.p. 11 oxy-
gens.  The  average  formula  is:  K

0.845

(Al

1.861

Ti

0.010

Fe

0.044

Mg

0.128

0.957

)(Si

3.187

Al

0.813

)O

10

(OH)

2

.

The  chemical  composition  of  the  primary  muscovites

(Petrík  1985,  ZK-8,  ZK-49,  ZK-50,  ZK-51,  ZK-53,  ZK-54,
ZK-60 and ZK-126 (Bratislava granitoid massif)) is analogous
to  the  phengitic  muscovites  studied.  These  micas  have  Fe

tot

content varying from 0.146 to 0.252 a.p. 11 oxygens, the con-

Fig. 10. Back scattered electron images of the thin polished section of phyllosilicates from altered granitoid rocks of the Pezinok Sb-Au deposit.  A
–  Back  scattered  electron  image  of  the  thin  polished  section  of  chloritized  biotites  (less  altered  rocks),  B  –  Back  scattered  electron  image  of  the
thin polished section of chloritized biotites (more altered rocks), C – Back scattered electron image of the thin polished section of altered plagio-
clases with illites and phengites (more altered rocks) and D – Back scattered electron image of the thin polished section of illites (strongly altered
rocks). Legend: Ank – ankerite, Ap – apatite, Bt – biotite, Ca – calcite, Dol – dolomite, Chl – chlorite, Ill – illite, Ms – muscovite, Pl –
plagioclase, Rt – rutile.

Pl + Ill

C

50  m

µ

D

Ca + dol

Ill

Chl

Dol + ank

50  m

µ

B

Chl

Bt

Pl + Ms

Rt

50  m

µ

Ap

Pl + Ms

Chl

Bt

A

50  m

µ

background image

PHYLLOSILICATES  FROM  HYDROTHERMALLY  ALTERED  GRANITOID  ROCKS                             137

tent of Mg ranges from 0.084 to 0.126 a.p. 11 oxygens and the
content Ti from 0.023 to 0.050 a.p. 11 oxygens. The phengitic
component  is  0.07—0.16.  Our  study  of  granitoid  rocks  from
borehole PT-55, 58 (locality Trojárová) yielded similar conclu-
sions. These samples have a content of Fe

tot

 (0.059—0.110 a.p.

11  oxygens)  and  of  Mg  (0.071—0.109  a.p.  11  oxygens).  The
phengitic  component  is  0.06—0.09  and  the  content  of  Ti  is
0.019—0.080 a.p. 11 oxygens. The content of A site (K + Ca +
Na) ranges from 0.930 to 0.999 a.p. 11 oxygens.

A more exact classification of single analyses according to

Piantone et al. (1994) is shown in the M + Tet. Al vs. Si—R

2+ 

+

Ti diagram (see Fig. 9). Analyses from Petrík (1985) and bore-
hole PT-55, 58 (locality Trojárová) lie in the field of musco-
vite, analyses from more altered granitoid rocks lie in the field
of  phengitic  muscovite  and  analyses  from  strongly  altered
rocks  lie  in  the  field  of  illite-phengitic  muscovite.  No  illites
s.s.  were  found.  Selected  electron  microprobe  analyses  of
phengitic  muscovites,  illites  and  the  percentage  value  of  the
phengitic component are given in Table 5.

Conclusions

The ratio of Fe

tot

/(Fe

tot

 + Mg), the rock-forming mineral as-

semblage  and  the  multicationic  Q

3

B

3

F

3

  (de  la  Roche  1980)

indicate  that  studied  granitoid  rocks  are  close  to  metaalumi-
nous  to  peraluminous  granodiorites  of  the  Modra  granitoid
massif. These conclusions are not in compliance with Cambel
& Vilinovič (1987). We consider that some granitoid bodies in
the Pernek Unit (Putiš 1992) have a very close relationship to
the Modra granitoid massif.

Biotites from altered granitoid rocks on Pezinok-Kolársky

vrch Hill Sb-Au deposit belong to the phlogophite-annite se-
ries with the ratio Fe

tot

/(Fe

tot

 + Mg) = 0.44—0.55. Mg-biotites

are  the  dominant  type  and  can  be  classified  as  phlogopites
(Phl

30.09—45.79

Ann

26.67—36.00

Eas

22.93—10.22

Sid

20.31—8.02

). Fe-biotites

(annites,  Phl

34.79—41.13

Ann

39.20—46.39

Eas

12.22—5.86

Sid

13.79—6.62

)  are

present in the more altered rocks. Electron microprobe analy-
ses indicate that chemical composition is governed by substi-
tutions (1), (2), (3), (4) and (7). Interlayer deficient occupancy
of A site is probably caused by postmagmatic hydrothermal al-
teration  and  can  be  explained  by  substitution  (7).  From  the
change  of  chemical  composition  of  biotites  across  alteration
zones  it  is  obvious  that  Al

2

O

3

  and  K

2

O  were  gradually  re-

moved,  whereas  FeO  was  added  to  the  biotites.  The  relative
amount of Fe

3+

 (below 10 %) indicates a decreasing degree of

oxidation  with  an  increasing  degree  of  hydrothermal  alter-
ation. The Fe

3+

 is removed from biotites and during alteration

is added to the chlorites. The reduction of Fe

3+

 into Fe

2+

 in the

studied granitoid rocks is connected with the chemical nature
of the wallrocks of the sulphidic PKV Sb-Au deposit.

The studied tri-trioctahedral chlorites are from clinochlore-

chamosite  isomorphic  series  and  they  originated  from  bi-
otites. According to classification Wiewióra & Weiss (1990)
or Weiss (1991), they can be divided into two groups: ferrous
clinochlores  (schematic  formula  Mg

34.39—36.32

Fe

28.31—37.07

X

24.02—35.39

)  and  magnesium  chamosites  (schematic  formula

Mg

34.33—37.90 

Fe

34.76—39.32

X

23.18—28.30

). Ferrous clinochlore is the

dominant type of chlorite. The chemical composition of chlo-
rites is governed by dominant FeMg

—1

-substitution and also by

substitutions (2), (1) and (3). The content of impurities (K, Ca,
Na) is very low.

White K-micas were formed mainly by alteration of alkali

feldspars  or  plagioclases  and  can  be  divided  into:  phengitic
muscovites  and  illites.  Phengitc  muscovites  in  the  phengitic
component (Brigatti et al. 2000) ranges from 0.17 to 0.25. The
content  of  Ti  is  0.016—0.020  a.p.  11  oxygens  and  indicates
postmagmatic  to  hydrothermal  origin  (Miller  et  al.  1981).
Content of interlayer occupancy (K + Ca + Na) ranges from
0.905 to 0.964 a.p. 11 oxygens and agrees with data from Kon-
ings et al. (1984), Piantone et al. (1994) and others. The chem-
ical composition of phengitic muscovites is governed by sub-
stitutions (1), (2) and (7).

The phengitic component for illites is 0.02—0.14. The con-

tent of Ti (0.005—0.019 a.p. 11 oxygens) indicates hydrother-
mal origin (Miller et al. 1981). The content of K ranges from
0.770  to  0.926  a.p.  11  oxygens  and  agrees  with  data  from
Cathelineau & Izquierdo (1988), Aja et al. (1991a,b), Środroń
& Eberl (1984) and others. The chemical composition of illites
is  governed  by  substitutions  (7),  (2)  and  (1).  The  change  of
chemical  composition  of  white  K-micas  across  alteration
zones indicates that FeO and MgO were gradually removed,
whereas Al

2

O

3

 and K

2

O were added to phengitic muscovites

and illites.

These conclusions agree with data from other Sb-Au depos-

its. Similar newly-formed minerals with chemical composition
close  to  minerals  studied  and  similar  alteration  processes,
were  described  in  France,  for  example:  Haut  Allier  deposit
(Bril & Beaufort 1989), Le Bourneix (Touray et al. 1989), Le
Chatelet (Piantone et al. 1994) and also in the Dúbrava (Slova-
kia) Sb-Au deposit (Orvošová et al. 1998).

Acknowledgments:  The  financial  support,  obtained  from
Grant Agency for Science (VEGA No. 1/5218/98) as well as
from the Geological Survey of the Slovak Republic (ŠGÚDŠ)
No.  0599160,  is  gratefully  acknowledged.  We  would  like  to
thank Mgr. Daniel Ozdin (ŠGÚDŠ) for microprobe analyses
of  phyllosicates,  RNDr.  ubica  Puškelová  (Geological  Insti-
tute of the Slovak Academy of Sciences) for X-ray diffraction
analyses of clay material and Ing. Ignác Tóth (Department of
Nuclear Physics and Technology of the Slovak University of
Technology)  for  Mössbauer  spectroscopy  of  phyllosilicates.
Thanks also go to doc. RNDr. Pavel Fejdi, CSc. for reviewing
an early version of the manuscript and to all reviewers.

References

Afifi  A.M.  &  Essene  E.J.  1988:  MINFILE:  A  microcomputer  pro-

gram for storage and manipulation of chemical data on miner-
als. Amer. Mineralogist 73, 446—448.

Andráš P. 1983: Problems to the genesis of stibnite and gold miner-

alization  at  the  deposit  Pezinok.  Ph.D  thesis,  Manuscript,
Geofond, 
Bratislava, 1—154 (in Slovak).

Aja  S.U.,  Rosenberg  Ph.E.  &  Kittrick  J.A.  1991:  Illite  equilibria:  I.

Phase relationships in the system K

2

O-Al

2

O

3

-SiO

2

-H

2

O between

25 and 250 °C. Geochim. Cosmochim. Acta 55, 1353—1364.

Aja S.U., Rosenberg Ph.E. & Kittrick J.A. 1991: Illite equilibria in

solutions:  II.  Phase  relationships  in  the  system  K

2

O-MgO-

Al

2

O

3

-SiO

2

-H

2

O. Geochim. Cosmochim. Acta 55, 1365—1374.

Aubrecht  J.  &  Hewitt  D.A.  1980:  Ti-substitution  in  synthetic  Fe-bi-

background image

138                                                                       MORAVANSKÝ,  CHOVAN  and  LIPKA

otites. (abstr.) Geol. Soc. Amer. Abstracts with Programs 12, 377.

Bagdasarjan  G.P.,  Gukasjan  R.Ch.,  Cambel  B.  &  Veselský  J.  1982:

The age of Malé Karpaty Mts granitoid rocks determined by Rb-
Sr isochrone method. Geol. Zbor. Geol. Carpath. 33, 2, 131—140.

Bailey  S.W.  1984:  Crystal  chemistry  of  true  micas.  In:  Bailey  S.W.

(Ed.): Micas. Rev. Mineralogy 13, 13—60.

Bailey  S.W.  1988:  Chlorites:  structure  and  crystal  chemistry.  In:

Bailey  S.W.  (Ed.):  Hydrous  phyllosilicates  (exclusive  of  mi-
cas).  Mineralogical  Society  of  America.  Rev.  Mineralogy  19,
347—403.

Brigatti M.F., Frigieri P., Ghezzo C. & Poppi L. 2000: Crystal chemis-

try  of  Al-rich  biotites  coexisting  with  muscovites  in  peralumi-
nous granites. Amer. Mineralogist 85, 436—448.

Brill H. & Beaufort D. 1989: Hydrothermal alteration and fluid circu-

lation related to W, Au, and Sb vein mineralizations, Haut Allier,
Massif Central, France. Econ. Geol. 84, 2237—2251.

Cambel  B.  1959:  Hydrothermal  deposits  in  the  Malé  Karpaty  Mts,

mineralogy  and  geochemistry  of  their  ores.  Acta  Geol.  Geogr.
Univ. Comen., Geol.
 3, 1—538.

Cambel B. & Petrík I. 1982: The West Carpathian granitoids: I/S clas-

sification  and  genetic  implications.  Geol.  Zbor.  Geol.  Carpath.
33, 3, 255—267.

Cambel B. & Vilinovič V. 1987: Geochemistry and petrology of gran-

itoids of Malé Karpaty Mts. Veda, Bratislava, 1—248 (in Slovak).

Cathelineau  M.  &  Izquierdo  G.  1988:  Temperature  –  composition

relationships  of  authigenic  micaceous  minerals  in  the  Los
Azufres  geothermal  system.  Contr.  Mineral.  Petrology  100,
418—428.

Chovan M., Rojkovič I., Andráš P. & Hanas P. 1992: Ore mineraliza-

tions of the Malé Karpaty Mts (Western Carpathians). Geol. Car-
pathica
 43, 5, 257—286.

Czamanske  G.K.  &  Wones  D.R.  1973:  Oxidation  during  magmatic

differentiation,  Finnmarka  Complex,  Oslo  area  Norway,  Part  2,
The mafic silicates. J. Petrology 14, 349—380.

De  Albuquerque  C.A.R.  1973:  Geochemistry  of  biotites  from  gra-

nitic rocks, Northern Portugal. Geochim. Cosmochim. Acta 37,
1779—1802.

De  la  Roche  H.  1980:  Granites  chemistry  through  multicationic  dia-

grams.  Sciences  de  la  terre,  Serie  “Informatique  Geologique“
n.13, Proceedings of Gepic Meeting of 26—27 April 1979 Nancy-
Vandoeuvre (France) – IGCP Project 154
, 65—88.

Dymek R.F. & Albee A.L. 1977: Titanium and aluminium in biotite

from  high-grade  Archean  gneisses,  Lango,  West  Greenland.
Transactions, American Geophysical Union (EOS), 58, 525.

Dymek R.F. 1983: Titanium, aluminium and interlayer cation substi-

tutions  in  biotite  from  high-grade  gneisses,  West  Greenland.
Amer. Mineralogist 68, 880—899.

Engel A.E.J. & Engel C. 1960: Progressive metamorphism and gran-

itization  of  major  paragneis,  northwest  Adirondack  mountains,
New York. Pt. 2. Mineralogy. Geol. Soc. Amer. Bull. 71, 1—58.

Eugster  H.P.  &  Wones  D.R.  1962:  Stability  relations  of  the  ferrugi-

nous biotite, annite. J. Petrology 3, 82—125.

Forbers  W.C.  &  Flowers  M.F.J.  1974:  Phase  relations  of  titan-phlo-

gophite, K

2

Mg

4

TiAl

2

Si

O

20

(OH)

4

: A refractory phase in the up-

per mantle? Earth Planet. Sci. Lett. 22, 60—66.

Foster M.D. 1960a: Layer charge relations in the dioctahedral and tri-

octahedral micas. Amer. Mineralogist 45, 383—398.

Foster M.D. 1960b: Interpretation of the composition of trioctahedral

micas. U.S. Geol. Sur. Profess. Pap. 354 B, 11—60.

Foster M.D. 1962: Interpretation of the composition and a classifica-

tion of the chlorites. U.S. Geol. Sur. Profess. Pap. 414 A, 1—33.

Hewitt D.A. & Aubrecht J. 1986: Limitations on the interpretation of

biotite  substitutions  from  chemical  analyses  of  natural  samples.
Amer. Mineralogist 71, 1126—1128.

Joint Committee on Powder Diffraction Standards 1974: Swarthmore,

Pennsylvania USA, 1—833.

Konings  R.J.M.,  Boland  J.N.,  Vriend  S.P.  &  Jansen  J.B.H.  1988:

Chemistry of biotites and muscovites in the Abas granite, north-
ern Portugal. Amer. Mineralogist 73, 754—765.

Lipka J. 1999: Mössbauer spectroscopy in mineralogy and petrology.

In: Miglierini M. & Petridis D. (Eds.): Mössbauer spectroscopy
in materials science.  Kluwer Academic Publishers, Netherlands,
97—106.

Miller C.F., Stoddard E.F., Bradfish L.J. & Dollase W.A. 1981: Com-

position  of  plutonic  muscovite:  genetic  implications.  Canad.
Mineralogist
 19, 25—34.

Orvošová  M.,  Majzlan  J.  &  Chovan  M.  1998:  Hydrothermal  alter-

ation of granitoid rocks and gneisses in the Dúbrava Sb-Au de-
posit, Western Carpathians. Geol. Carpathica 49, 5, 377—387.

Petrík I. 1985: Biotite and muscovite in granitoid rocks of the Western

Carpathians:  geochemistry  and  petrogenetic  importance.  Ph.D.
thesis, Manuscript, Geofond
, Bratislava, 1—173 (in Slovak).

Petrík  I.,  Broska  I.  &  Uher  P.  1994:  Evolution  of  the  Western  Car-

pathian granite magmatism: age, source rock, geotectonic setting
and  relation  to  the  Variscan  structure.  Geol.  Carpathica  45,  5,
283—291.

Piantone P., Wu X. & Touray J.C. 1994: Zoned Hydrothermal Alter-

ation  and  Genesis  of  the  Gold  Deposit  at  le  Châtelet  (French
Massif Central). Econ. Geol. 89, 757—777.

Putiš M. 1992: Variscan and alpidic nappe structures of the West-

ern  Carpathian  crystalline  basement.  Geol.  Carpathica  43,  6,
369—380.

Rieder  M.,  Cavazzini  G.,  D’Yakonov  Y.S.,  Frank-Kamenetski  V.A.,

Gottardi  G.,  Guggenheim  S.,  Kova   P.V.,  Müller  G.,  Neiva
A.M.R.,  Radoslovich  E.W.,  Robert  J.L.,  Sassi  F.P.,  Takeda  M.,
Wiess Z. & Wones D.R. 1998: Nomenclature of the micas. Ca-
nad. Mineralogist
 36, 41—48.

Shannon R.D. & Prewitt C.T. 1969: Effective ionic radii in oxides and

fluorides. Acta Crystallographica B 25, 925—946.

Środroń  J.  &  Eberl  D.D.  1984:  Illite.  In:  Bailey  S.W.  (Ed.):  Micas.

Rev. Mineralogy 13, 495—544.

Touray J.C., Marcoux E., Hubert P. & Proust D. 1989: Hydrothermal

processes and ore-forming fluids in the Le Bourneix gold depos-
it, Central France. Econ. Geol. 84, 1328—1339.

Tracy R.J. & Robinson P.R. 1978: Metamorphic isograd mapping in

central Massachusetts and the study of changing mineral compo-
sitions  in  metamorphism.  Geol.  Soc.  Amer.  Abstracts  with  Pro-
grams
 10, 89.

Velde B. 1965: Phengite micas: synthesis, stability and natural occur-

rence. Amer. J. Sci. 263, 886—913.

Velde B. 1967: Si

+4

 content of natural phengites. Contr. Mineral. Pe-

trology 14, 250—258.

Vivallo W. 1987: Early Proterozoic bimodal volcanism, hydrothermal

activity, and massive sulphide deposition in the Boliden-Langdal
area, Skellefte district, Sweden. Econ. Geol. 82, 440—456.

Weiss Z. 1991: Interpretation of chemical composition and X-ray dif-

fraction patterns of chlorites. Geol. Carpathica 42, 2, 93—104.

Wiewióra  A.  &  Weiss  Z.  1990:  Crystallochemical  classification  of

phyllosilicates  based  on  the  unitied  system  of  projection  of
chemical  composition:  II.  The  chlorite  group.  Clay  Miner.  25,
83—92.

Wones D.R. 1963a: Phase equilibria of “ferriannite“ KFe

2+

3

Fe

3+

Si

O

10

(OH)

2

Amer. J. Sci. 261, 581—596.

Wones  D.R.  1963b:  Physical  properties  of  synthetic  biotites  on  the

join phlogophite-annite. Amer. Mineralogist 48, 1300—1321.

Wones  D.R.  &  Eugster  H.P.  1965:  Stability  of  biotite:  Experiment,

theory, and application. Amer. Mineralogist 50, 1228—1272.

Zane  A.  &  Weiss  Z.  1988:  A  procedure  for  classification  of  rock-

forming  chlorites  based  on  microprobe  data.  Rend.  Fis.  Accad.
Lincei
 9, 9, 51—56.