Epeirogeny,orogeny and the tectonic development of the Kaapvaal basin,Southern Africa

The Kaapvaal intrageosyncline, one of the oldest cratonic basins of the Precambrian shield areas, offers an almost complete record of deposition and diastrophism that occurred between c. 1,4 and 3,0 Ga B.P. Its tectonic development started after the consolidation of the Early Archaean crustal structure when sequences such as the Pongola, Dominion Reef and Witwatersrand accumulated in a tectonically stable environment between c. 2,4 and 3,0 Ga B.P. This early epeirogenic or platformal stage was followed by a period of deposition of the Ventersdorp, Transvaal and Waterberg-Matsap sequences between c. 1,4 and 2,4 Ga B.P. Gravity-induced deformation which culminated in post-Matsap folding in the northern Cape and in post-Waterberg faulting in parts of the northern Transvaal and Botswana, affected portions of the basin situated close to the boundary of the craton with surrounding mobile belts. In Late Precambrian times the tectonic activity was either insignificant or it was again confined to the marginal zones of the craton (e. g. partial tectonic reactivation of the Lower Proterozoic sequences in the foreland of the Namaqua Mobile Belt between c. 0,9 and 1,25 Ga B.P.).Although the Kaapvaal basin represents an epeirogenic feature, the structure of its marginal parts displays some of the characteristics of orogenic belts (e. g. the linearity of fold structures in the Matsap synclinorium in the northern Cape and its uniform vergence towards the axis of the Waterberg-Matsap basin). However, the deformation of sequences in the Kaapvaal basin was not associated with magma generation, and the metamorphism operative in the basin during the Lower Proterozoic was only of burial type.The depositional and deformational history of the platform cover in the tectonically labile marginal zones of the Kaapvaal Craton is related to the tectonic evolution of the adjoining mobile belts. This can be shown by the example of the Namaqua Belt and its foreland in the northern Cape where continuity of certain geological units and tectonic structures exists across the front of the mobile belt. This continuity, together with the similar timing of the tectonic events in the mobile belt and on the craton, points to a common cause for the broad movements of uplift and subsidence on the craton, and for the profound deformation in restricted zones along its margin and in adjoining mobile belts.

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Zusammenfassung Die Kaapvaal-Intrageosynkline ist eines der ältesten bekannten kratonischen Becken, und ihre Entwicklungsgeschichte kann über einen Zeitraum von 1,6 Milliarden Jahren verfolgt werden.Das Becken entstand in einem früh-epigenetischen oder Plattform-Stadium, als die Pongola-, Dominion-Reef- und Witwatersrand-Schichten vor ca. 3,0 bis 2,4 Milliarden Jahren auf die konsolidierte frühpräkambrische Kruste abgelagert wurden. In einem weiteren Sedimentationszyklus folgten die Ventersdorp-, Transvaal- und Waterberg-Matsap-Schichten vor 2,4 bis 1,4 Milliarden Jahren. Gravitationsfaltung, die ihren Höhepunkt mit der Matsap-Deformation in der nördlichen Kapprovinz erreichte, und Störungsbewegungen im nördlichen Transvaal und in Botswana haben das Becken randlich im Grenzbereich zwischen Kraton und den umgebenden mobilen Zonen beeinflußt. Tektonische Bewegungen im Spätpräkambrium waren entweder unbedeutend oder sie spielten sich wiederum im Randbereich des Beckens ab (z. B. tektonische Rejuvenation von frühproterozoischen Gesteinen im Vorland des Namaqua-Mobile-Belt von ca 0,9 bis 1,25 Milliarden Jahren).Obwohl das Kaapvaal-Becken epirogenen Charakter aufweist, so zeigen doch die Strukturen in seinem Randbereich oft orogene Züge. Die Deformation im Beckeninneren war jedoch nicht von Magmaintrusionen begleitet, und während des Frühproterozoikums wurde die Beckenfüllung lediglich von einer geringen Versenkungsmetamorphose erfaßt.Die Sedimentations- und Deformationsgeschichte der Plattform-Serien im tektonisch labilen Randbereich des Kaapvaal-Kratons ist eng mit der strukturellen Entwicklung in den benachbarten mobilen Zonen verbunden. Dies wird am Beispiel des Namaqua-Mobile-Belt und seines Vorlandes in der nördlichen Kapprovinz gezeigt, wo bestimmte geologische Einheiten und Strukturen vom mobilen Bereich in den kratonischen Bereich verfolgt werden können. Diese Kontinuität und der zeitliche Zusammenhang zwischen Deformation immobile belt und auf dem Kraton deuten auf eine gemeinsame Ursache für die weitgespannten epirogenetischen Bewegungen im Beckenbereich und die orogene Tektonik am Rande des Kratons hin.Der Unterschied zwischen stabilen und mobilen Bereichen ist wahrscheinlich auf unterschiedliche Krustendicke und -stärke zurückzuführen, so daß die gleichen tektonischen (orogenen) Bewegungen einerseits zu alpinotypen Strukturen führen, während sie in starken (d. h. schon verfestigten) Krustenteilen germanotype Verformung und Epirogenese zur Folge haben. Orogene oder epirogene Bewegungen hängen daher entweder von verschiedenartiger tektonischer Beanspruchung benachbarter Krustenteile während eines bestimmten Zeitraumes ab, oder sie spiegeln fundamentale Veränderungen in einem bestimmten Krustenbereich im Laufe seiner Entwicklungsgeschichte wider.Ein Beispiel für den ersten Fall ist die in vorliegender Arbeit beschriebene unterschiedliche Entwicklung des Kaapvaal-Beckens und des benachbarten Namaqua-Mobile-Belt im Frühproterozoikum, während letzterer Fall durch die spätarchaische Kratonisierung des Kaapvaal-Grundgebirges und die nachfolgende Evolution der Kaapvaal-Plattform charakterisiert ist.

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Résumé Le Kaapvaal intragéosynclinal, un des plus vieux bassins cratoniques connus des boucliers précambriens, apporte un record presque complet de sédimentation et de diastrophisme qui apparut entre 1400 Ma et 3000 Ma. Son développement tectonique commença après la stabilisation tectonique de la croûte de l'Archéen moyen quand des séries telles que le Pongola, le Dominion Reef et le Witwatersrand se furent déposées dans un milieu tectoniquement stable entre 2400 Ma et 3000 Ma. Cette époque épéiro-génique précoce fut suivie par la période de sédimentation des séries du Ventersdorp, du Transvaal et du Waterberg-Matsap, entre 1400 Ma et 2400 Ma. Le plissement par gravitation qui culmina avec la déformation de Matsap dans le Nord de la province du Cap et par le décrochement post-Waterberg dans certaines parties du Nord du Transvaal et du Botswana, influença les parties du bassin placées en bordure entre le craton et les zones mobiles qui l'entouraient.L'activité tectonique entre 1400 Ma et 600 Ma fut ou insignifiquante ou à nouveau se limita aux parties marginales du craton (c'est à dire une réactivation tectonique partielle des séries du Protérozoïque inférieur dans l'avant-pays de la zone mobile du Namaqualand, entre 900 Ma et 1250 Ma).Bien que le bassin de Kaapvaal montre un caractère épirogénique, les structures des parties marginales montrent cependant quelques traits caractéristiques pour les ceintures orogéniques. La déformation des séries de l'intérieur du bassin du Kaapvaal ne fut cependant pas accompagnée d'intrusions magmatiques, et pendant le Protérozoïque ancien le comblement du bassin fut affecté seulement d'un léger métamorphisme d'enfouissement.L'histoire de la sédimentation et de la déformation des séries de plateforme dans le domaine marginal tectoniquement labile du craton du Kaapvaal est mis en relation avec l'évolution structurale des zones mobiles voisines. C'est ce que montre l'exemple du «Namaqua Mobile Belt» et de son avant-pays dans la province septentrionale du Cap où s'établit la continuité entre la zone mobile et le craton. Cette continuité, et aussi la liaison dans le temps entre la déformation dans la zone mobile et dans le craton, indiquent une cause commune pour les grands mouvements de soulèvement et de subsidence dans le domaine du bassin et pour la déformation profonde en bordure du craton.La différence entre les domaines stables et mobiles est à rapporter vraissemblablement à des épaisseurs et à des résistances différentes de la croûte, de sorte que les mêmes mouvements tectoniques (orogéniques) d'une part conduisent à des structures alpinotypes, tandis que d'autre part dans les parties de la croûtes suffisamment fortes (c'est-à-dire déjà consolidées) ils ont pour effet une déformation germanotype et une épirogenèse. Les mouvements orogéniques ou épirogéniques ou bien dépendent de sollicitations tectoniques de type différent entre parties de la croûte voisines pendant une durée déterminée, ou bien ils reflètent des modifications fondamentales dans un domaine déterminé de la croûte au cours de son développement historique.Un exemple du premier cas est donné par le développement différentiel, décrit dans le présent travail du bassin du Kaapvaal et de la Ceinture mobile du Namaque, voisine, au cours du Protérozoïque ancien, tandis que le dernier cas est donné par la cratonisation, à la fin de l'Archéen, du socle du Kaapvaal et par l'évolution de la plateforme du Kaapvaal qui l'a suivie.

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Les laves spilitiques et leurs gîtes minéraux

Résumé Le texte qui suit présente tout d'abord, un résumé du problème des spilites extrait du chapitre faisant partie du « Basalt-volume », édité en anglais par H.Hess (Wiley, New York, 1967). Le problème de la genèse des spilites est abordé par son côté géométrique. L'auteur montre que les structures primaires ne peuvent pas permettre de conclure à une origine secondaire des spilites, et que « les spilites » à structures dynamométamorphiques conduisent rarement à une interprétation claire.On voit que l'enrichissement en Na des spilites n'est généralement pas réel, mais dû à des erreurs d'échantillonages liées à la différentiation des spilites et des kératophyres. Il ne faut donc pas seulement considérer les compositions chimique et minéralogique, mais on doit également étudier l'ensemble de la structure microscopique, macroscopique et surtout le contexte stratigraphique et paléogéographique.Il est encore plus important de considérer le contexte géologique complet quand on étudie les gîtes minéraux liés aux spilites.Leur association est fréquente et logique puisque la formation des spilites est elle-même un processus qui consiste en une accumulation de la phase volatile dans laquelle les oligoélements sont souvent concentrés.

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After a review of the spilite problem (as such a continuation of the corresponding article in the Basalt-Volume, Wiley, New York, 1967), the following aspects are emphasized:If the fabric relations are considered, it is evident that many spilites and keratophyres must be primary, because, no secondary diffusion process is able to numerically reproduce a primary process. Each independant physical process has its own symmetry. In some metamorphic spilites the primary texture and composition, however, is so much blurred that a separation of primary and secondary properties is difficult if not impossible.The Na-enrichment is considered to be, in general, an illusion caused by a widespread sampling error. In a genetic study the whole of the context has to be considered, including the paleogeography and geotectonic position. It is not enough to consider compositional differences; the mega- and microfabric is just as important.This is even more true in regard to the mineral deposits associated with spilites and keratophyres. This frequent coincidence is but logic because the accumulation of a volatile fraction is by itself often an ore forming process. The spilite-variety of the classicalNiggli-diagram is given, and also an ample tabulation of spilite-theories and a bibliography.

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Zusammenfassung Es wird zuerst versucht, eine Übersicht über das Spilitproblem zu geben, in Weiterführung der kürzlich veröffentlichten Darstellungen im Basalt-Volume (Wiley, New York 1967).Das Problem wird in erster Linie von der geometrischen Seite her beleuchtet und es wird gezeigt, daß viele Primärgefüge kaum eine metasomatische Erklärung zulassen, da ja später (neosomatische) Diffusionsvorgänge stets Verteilungssymmetrien zeigen, die sich von denjenigen des Frühbestandes (Paläosoms) unterscheiden. Dagegen sind die leicht bis stark metamorphen Spilite mehrdeutig und lassen oft eine Zuordnung des Gefüges und des Mineralbestandes zu Primäroder Sekundärvorgängen nicht zu.Insbesondere wird ausgeführt, daß der angebliche Na-Reichtum im allgemeinen nicht real ist, sondern auf einer Fehlbemusterung beruht, die natürlich mit der spilitischen Differentiation (in Albit-, oder Chloritoder Carbonat-reiche Partien) zusammenhängt. Es ist somit wichtig, nicht allein die chemische und mineralogische Zusammensetzung zu betrachten, sondern man muß auch die Gesamtheit des Vorkommens, insbesondere auch das Klein- und Großgefüge betrachten, einschließlich der stratigraphischen, paläographischen und geotektonischen Lage.Die gesamtheitliche Betrachtung ist noch wichtiger, wenn man die mit Spiliten und Keratophyren verbundenen Erzlagerstätten betrachtet. Die Vergesellschaftung ist häufig, was logisch leicht verständlich ist, da sowohl die Spilitbildung wie die Erzbildung mit der Anreicherung leichtflüchtiger Bestandteile zusammenhängt. Mit tabellarischen Übersichten und einem ausgiebigen Literaturverzeichnis wird auf die bestehenden Lehrmeinungen und Arbeiten hingewiesen.

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Dédié au Professeur Dr. A.Rittmann à l'occasion de son 75ème anniversaire     

Spurenelemente in den Unterrotliegend-Sedimenten der Saar-Nahe-Senke

Zusammenfassung Die Schichten des Unterrotliegenden wurden im Raum Kusel auf ihre Spurenelementführung untersucht. Es ergab sich für einige Elemente eine Abhängigkeit der Gehalte von der petrographischen Ausbildung der Sedimente. Eine stratigraphische Gliederung mit Hilfe der Geochemie war nicht möglich. Ein 10 km im Streichen verfolgbarer bituminöser Schieferton zeigte Anreicherungen von U, Cu, Mo, V. Eine Uranvererzung in Kohlen der Wahnweger Schichten konnte als epigenetisch deszendent bestimmt werden.

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The contents of trace elements in Unterrotliegend sediments have been investigated in the area of Kusel. The amount of some trace elements depended on petrographic composition of the sediments. The results of geochemical research did not show any correlation to stratigraphy. A bituminous shale extending about 7 miles showed enrichment of U, Cu, Mo, V. A mineralisation of uranium in coal seams could be proved as epigenetically descendent.

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Résumé Les sédiments de l'Unterrotliegende dans la région de la ville de Kusel sont examinés pour leurs éléments en traces. Certains éléments dépendent de la composition pétrographique des sédirnents, mais la géochimie ne permet pas une classification stratigraphique. Des schistes bitumineux sont enrichis en U, Cu, Mo et V sur une dizaine de km. La minéralisation en uranium d'une couche de charbon apparaît comme épigénétique et descendante.

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The gold-rich seafloor massive sulphide deposits of Tasmania

Four major high grade polymetallic massive sulphide deposits (Rosebery, Hercules, Que River and Hellyer) occur within the Cambrian Mount Read Volcanic arc in western Tasmania. The Central Volcanic Complex which is host to the ores is a high-K calc-alkaline andesite-dacite-rhyolite suite which has erupted through thick continental crust along an ancient continental margin. The presence of longitudinal faults which control both the locations of mineralization and younger grabben fill volcanic sequences indicate late stage rifting during the development of the arc.The youngest and least deformed deposits at Hellyer and Que River contain primary textural features within the sulphide mound such as colloform pyrite and chalcopyrite diseased and zoned sphalerits. Isoclinal folding of the Que River ores has caused partial sulphide recrystallization and a cleavage induced lamination which is easily confused with the primary sulphide lamination. The older Rosebery deposit has a sheet like form and a poorly developed alteration pipe. The massive sulphide sheet has been strongly deformed by folding and thrusting leading to a series of imbricate ore lenses. All primary sulphide textures at Rosebery have been destroyed by the later deformation and annealing events.The classic metal zonation within these deposits of Fe->Cu->Pb-Zn->Ag-Au->Ba enables a reconstruction of the original form of the sulphide mounds and the location of primary hydrothermal seafloor outlets. The mean gold grade of the polymetallic massive sulphides varies from 2–4 ppm with the best grades concentrated toward the stratigraphic hanging wall of the deposits associated with either the high grade zinc zone or the barite zone. Mt. Lyell, which is a large copper stock-work orebody in the southern part of the volcanic arc, shows a distinctly different association of gold with copper in the deepest part of the stock-work system. This bipartite association of Au-Zn in the hanging wall (e. g. Hellyer, Que River and Rosebery Zn-Ba zone) and Au-Cu in the footwall (e. g. Mt. Lyell and Rosebery Cu zone) has been observed in other seafloor massive sulphide ores world wide, and is considered to relate directly to the gold transporting mechanism.The footwall gold-copper association is the result of deposition of gold from the high temperature soluble gold-chloride complex due to decreasing temperature and increasing pH as the fluids move up towards the seafloor. On the other hand, concentration of gold in the upper lead-zinc-barium rich parts of massive sulphide lenses at Hellyer, Que River and Rosebery results from remobilization and transport of gold as the bisulphide complex, as the hydrothermal fluids move up through the previously deposited sulphide mound or blanket and out onto the seafloor continually mixing with sea water and becoming more oxidized. Gold is ultimately concentrated at the upper-most surface of the massive sulphide lens due to the continuation of this zone refining process throughout the evolution of the orebody.

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Zusammenfassung In dem kambrischen Vulkanbogen des Mount Read, Westtasmanien, gibt es vier hochwertige polymetallische, massive Sulfidlagerstätten: Rosebery, Hercules, Que River und Hellyer. Alle Lagerstätten liegen innerhalb des zentralen Vulkanit-komplexes, eines K-reichen, kalk-alkalischen Andesit-Dacit-Rhyolithes, der entlang eines alten Kontinentalrandes durch eine mächtige kontinentale Kruste eruptierte. Späte Riftphasen während der Bildung des Vulkanbogens werden durch längsgerichtete Störungen, die sowohl Ausfällungsorte als auch jüngere Grabenfüllungen steuern, angedeutet.Hellyer und Que River, die jüngsten und am schwächsten deformierten Vorkommen, enthalten innerhalb der Sulfide primäre texturelle Merkmale, wie kolloidalen Pyrit und Kupferkies, sowie zonierten Sphalerit. Isoklinale Faltung der Que River Lagerstätten verursachte eine teilweise Rekristallisation der Sulfide und eine schieferungsbedingte Lamination, die schwer von der primären Sulfidlamination zu unterscheiden ist. Die ältere Rosebery Lagerstätte hat eine plattenartige Form und einen schwach entwickelten Schlot. Die massive Sulfidplatte wurde durch Faltung und Überschiebung intensiv deformiert, so daß es zu einer dachziegelartigen Lagerung des Lagerstättenkörpers kam. Sämtliche primären Strukturen wurden so durch die spätere Deformation zerstört.Die klassische Zonierung der Metalle innerhalb der Lagerstätte, nämlich Fe->Cu->Pb-Zn>Ag-Au->Ba ermöglicht die Rekonstruktion der ursprünglichen Form und Lage der Sulfide am primären Ausfällungsort. Der durchschnittliche Goldgehalt der Sulfide liegt zwischen 2 und 4 ppm, mit Maxima innerhalb des Hangenden von hochwertigen Zinkoder Baritvorkommen.Mt. Lyell, eine große Kupferlagerstätte im Süden des Vulkanbogens, zeigt eine unterschiedliche Kupfer-Gold-Vergesellschaftung im tiefsten Teil der Lagerstätte. Dieses zweigeteilte Vorkommen, einmal von Gold und Zink in oberen Bereichen (z. B. Hellyer, Que River und der Rosebery Zn-Ba-Zone) und zum anderen von Gold und Kupfer in tieferen Stockwerken (z. B. Mt. Lyell und die Rosebery Cu-Zone) wurde weltweit bei mehreren Sulfidlagerstätten beobachtet. Dieses Phänomen wird direkt auf die Art des Transportme-chanismusses des Goldes zurückgeführt. Die Gold-Kupfervorkommen im tieferen Stockwerk resultieren aus einer Fällung von Hochtemperatur-Gold-Chlorid-Komplexen durch Abkühlung und steigenden pH-Wert während des Aufstiegs der Lösungen. Die Anreicherung von Gold in den höher gelegenen Blei-Zink-Barium-reichen Teilen bei Hellyer, Que River und Rosebery resultiert aus einer Remobilisation und einem Transport von Gold als Bisulfid-komplex, als Folge des Aufstiegs hydrothermaler Lösungen durch ältere Sulfide. Dabei werden die Lösungen auf dem Weg zum Ozeanboden kontinuierlich mit Meerwasser vermischt und bekommen einen mehr oxidierenden Charakter.Die Goldanreicherung direkt an der Oberfläche des massiven Sulfidkörpers ist die direkte Folge dieses fortlaufenden Prozesses während der Entwicklung der Lagerstätte.

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Résumé Dans l'arc volcanique combrien du Mont Read (Tasmanie occidentale), existent quatre dépôts de sulfures polymétalliques massifs à haute teneur: Rosebery, Hercules, Que River et Hellyer. Tous ces dépôts sont contenus dans le Complexe Volcanique Central, lequel consiste en une série andésitodacito-rhyolitique calco-alcaline riche en K, qui a fait éruption à travers une croûte continentale épaisse, le long d'une ancienne marge continentale. La présence de failles longitudinales, qui déterminent à la fois l'emplacement des minerais et l'existence de séries volcaniques jeunes de comblement de graben, témoigne de processus de rifting tardifs au cours de l'histoire de l'arc.Les dépôts de Hellyer et de Que River, qui sont les plus jeunes et les moins déformés, présentent dans les sulfures des structures primaires telles que: pyrite et chalcopyrite colloformes et blende zonaire. Le minerai de Que River a subi un plissement isoclinal, responsable d'une recristallisation partielle des sulfures et d'une foliation de schistosité, difficile à distinguer de la lamination originelle des sulfures. Le dépôt de Rosebery, plus ancien, présente la forme d'un feuillet avec une cheminée d'altération peu développée. Ce feuillet de sulfure massif a été fortement déformé par le plissement et par des failles de chevauchement qui ont engendré une série de lentilles de minerai imbriquées. Ces déformations ont provoqué la destruction de toutes les structures primaires des sulfures à Rosebery.La distribution zonée classique des métaux dans ces dépôts (FeCaPbZnAgAuBa) permet de reconstituer la forme originelle des ames de sulfures et de localiser les points d'émissions primaires sur le fond marin. La teneur moyenne en or dans les sulfures massifs polymétalliques varie de 2 à 4 ppm, les teneurs les plus élevées se concentrant vers le toit stratigraphique des sédiments associés, dans les zones à zinc ou à barite. Le Mont Lyell, formé d'un grand gisement de cuivre dans la partie sud de l'arc volcanique, présente une situation nettement différente: l'or y est associé au cuivre dans la partie inférieure du gisement. Une telle dualité d'association Au-Zn au toit (p.ex. Hollyer, Que River et Zone à Zn-Ba de Rosebery) et Au-Cu au mur (p.ex. Mt Lyell et zone à Cu de Rosebery) a été observée dans des amas de sulfures massifs en d'autres endroits du monde et est considérée comme résultant directement du mécanisme de transport de l'or.L'association Au-Cu au mur résulte du dépôt de l'or à partir de complexes solubles de chlorure d'or de haute température, dépôt provoqué par la baisse de température et l'augmentation du ph lorsque les fluides montent vers le fond marin. D'autre part, la concentration de l'or dans les parties supérieures à Pb-Zn-Ba des gisements de Hellyer, Que River et Rosebery résulte d'une remobilisation de l'or sous forme de complexes bisulfurés, lorsque les fluides hydrothermaux montent à travers les sulfures déjà déposés et arrivent sur le fond marin où ils s'oxydent et se mèlent continuellement à l'eau de mer. L'or est finalement concentré à la surface supérieure des lentilles de sulfure massif, grâce à la poursuite de ce processus au cours de l'évolution du gisement.

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Mount Read, , 4 , : Rosebery, Hercules, Que River Hellyer. , - -- , . , , , . Hellyer Que River, , , .: . Que River , . Rosebery . , . . , F- > - > Pb- > Zn- > Ag> . 2 4 m, . Mt. Lyell , . : (.: Zn-Ba Hellyer, Que River Rosebery) (.: Mr. Lyell Rosebery). . pH . , , , , . . .

     

Mica beards in three slates: Morphology,formation and bearing on the strain history

Beards are intergrowths of mica, chlorite and quartz or feldspar on detrital grains in weakly metamorphosed sedimentary rocks. The three samples studied contain beards of mica and quartz (or feldspar). Their internal morphology shows a variation in mica orientation related to the external foliation (matrix). Formation occurred during foliation development with a syntaxial growth history. In three dimensions, the beards have oblate shapes, so that they are present in all planes cut parallel to the shortening direction. This indicates flattening strain conditions around the detrital grains during the beard formation.Bulk inhomogeneous shortening, resulting in an anastomosing foliation, can explain the local extension within the plane containing the fold axis and the shortening direction. Concurrently, an approximately constant lenght in the direction of the fold axis is maintained on a regional scale (plane strain). Volume loss probably plays an important role during the formation history.

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Zusammenfassung Glimmerbärte in schwach metamorphen Sedimenten sind syntektonische Verwachsungen von Glimmer, Chlorit, Quarz oder Feldspat auf detritischen Körnern. Die drei hier untersuchten Proben enthalten Bärte aus Hellglimmer und Quarz (oder Feldspat). Die Glimmerorientierung zeigt Variationen in Relation zum umgebenden Schieferungsgefüge (Matrix). Die Bildung der Bärte fand mit syntaxialem Wachstum während der Schieferung statt. Dreidimensional haben die Bärte eine abgeplattete Gestalt, so daß sie in allen Schnittlagen parallel zur Verkürzungsrichtung zu beobachten sind. Dies weist auf plättende Verformung um detritische Körner während der Bildung der Bärte hin.Bulk inhomogeneous shortening führt zu einem linsigen Schieferungsgefüge und kann bei gleichzeitiger Annahme einer nicht volumenkonstanten Deformation als Erklärung für die im Korngefüge beobachtete Dehnung parallel zur Faltenachse herangezogen werden. Im regionalen Maßstab wird aber eine konstante Länge in Richtung der Faltenachse und damit ebene Deformation angenommen.

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Résumé Les barbes de mica sont des intercroissances de quartz (ou feldspath) et de mica sur des grains détritiques dans les roches sédimentaires peu métamorphisées. Elles ont été étudiées dans trois échantillons. Leur morphologie interne montre une variation dans l'orientation du mica en relation avec la schistosité externe (matrice). Leur formation s'est produite pendant le développement de la schistosité, avec une histoire de croissance «syntaxiale». Les barbes ont une forme oblongue en trois dimensions, de sorte qu'elles sont visibles dans toutes les sections parallèles à la direction de raccourcissement. Cela indique, pendant la formation des barbes, l'existence d'un aplatissement autour des grains détritiques.Le raccourcissement non homogène, qui entraîne une foliation anastomosée peut être invoqué, conjointement à une déformation avec perte de volume, pour expliquer l'allongement que présente localement la microstructure parallèlement à l'axe des plis. A l'échelle régionale, toutefois, on admet la constance de la longuer selon la direction des axes et, partant, le caractère plan de la déformation.

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, (Glimmerbärte). Glimmerbärte ( ). — . Glimmerbärte . Glimmerbärte , , . Bulk inhomogeneous shortening , , , . .

     

Les degats radiatifs dans le charbon uranifere du schaentzel

Résumé L'étude minéragraphique et autoradiographique du charbon du Schaentzel montre le caractère surimposé de la minéralisation d'uranium, son mode d'introduction et de fixation. On a observé une très faible activité du charbon dépourvu d'inclusions ou de fissures, ainsi qu'une relation entre l'augmentation locale de la réflectivité et la quantité d'uranium.

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Mineragraphic and autoradiographic study of the Schaentzel coal shows the superposed character of the uranium mineralization and its mode of introduction and fixation. One observes a very low activity of coal, devoid of inclusions or fractures, and a relationship between the local increase of reflectivity and quantity of uranium.

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Zusammenfassung Eine erzmikroskopische und Kernemulsionsplatte Untersuchung der Schaentzel Kohle zeigt den sekundären Charakter der Uranvererzung, die Art ihrer Zufuhr und Ablagerung. Es konnte eine sehr schwache Aktivität der Einschluß- bzw. spaltfreien Kohle, sowie eine Beziehung zwischen den örtlichen Ansteigen des Reflexionsvermögen und der Uranmenge beobachtet werden.

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Die Tektonik der Dolomiten im Rahmen des Südalpinen Baues

Zusammenfassung Die Struktur der Dolomiten paßt ausgezeichnet in das tektonische Bild der südlichen Alpen, wenn auch das Vorhandensein der permischen Porphyrplatte stellenweise häufig Brüche verursacht hat.Die Dislokationen der Dolomiten folgen im allgemeinen Falten und Faltenverwerfungen, die von Westen nach Osten verlaufen und vorwiegend eine Vergenz nach Süden aufweisen.Die permische Porphyrplatte und die markanten Linsen der Dolomitriffe machen diese Gegend zu einem klassischen Beispiel selektiver Tektonik.Die Tektonik der Dolomiten beruht z. T. auf Ablösungs- und Gleiterscheinungen an geneigten Flächen. Es gibt zahlreiche Falten und Brüche im kristallinen Unterbau, die anscheinend durch Druck entstanden sind.

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The structure of the Dolomite-unit easily fits into the tectonic framework of the Southern Alps even if the Permian porphyry plate locally produced more fracturing.The dislocations of the Dolomites, in general, corresponds to West-Eastorientated folds and faulted overfolds. The porphyry plate mentioned and the rigid lenses of the Dolomites reefs have produced classic examples of selective tectonics.Tectonic of the Dolomites is due in part to decollements and sliding from inclined planes, but decollement surfaces of a regional nature are excluded, and the dislocations of the Dolomites-region are not only epidermic.Numerous folds and fractures intersect the basement as well and seem compressive.

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Résumé La structure des Dolomites s'intègre remarquablement bien dans le plan tectonique des Alpes Méridionales, bien que la présence de la dalle porphyrique permienne ait fréquemment, par endroit, provoqué des ruptures. Les dislocations des Dolomites font suite en général à des plis et à des plis-failles avec axes allant d'Ouest en Est et montrant de façon prédominante un déversement vers le Sud.La dalle porphyrique permienne et les lentilles des récifs des Dolomites font de cette région un exemple classique de «tectonique sélective». La tectonique des Dolomites repose en partie sur des phénomènes de décollement et de glissement le long de surfaces inclinées. Il y a de nombreux plis et fractures dans le soubassement cristallin qui, semble-t-il, résultent d'une compression.

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Die Roßfeldschichten: Ein Beispiel für Sedimentation im Bereich einer tektonisch aktiven Tiefseerinne aus der kalkalpinen Unterkreide

Zusammenfassung Im Mittelabschnitt der Nördlichen Kalkalpen (Ostalpen), zwischen den Flüssen Saalach und Traun, in einer streichenden Verbreitung von 50 km, entwickeln sich in der Unterkreide aus den neokomen Aptychenschichten (Schrambachschichten) die terrigenen Gesteine der Roßfeldschichten. In dieser Studie wurde das Profil der Typlokalität am Roßfeld südlich von Salzburg untersucht.Die Unteren Roßfeldschichten bestehen in ihrem tieferen Abschnitt aus einer ca. 175 m mächtigen Mergelgruppe. Darüber folgen 10–15 m dünnbankige Sandsteine, die in eine 70–80 m mächtige, dickbankige Sandsteingruppe übergehen. Die Oberen Roßfeldschichten setzen abrupt mit grobklastischen Gesteinen ein. Die gesamte Schichtfolge zeigt eine Kornvergröberung gegen das Hangende.Eine erste stichprobenartige mikropaläontologische Bearbeitung hat im tieferen Anteil des Profiles gut auswertbare Foraminiferenvergesellschaftungen erbracht, die mit einer Reihe stratigraphisch wertvoller Unterkreidearten das von den Roßfeldschichten dieser Region nach ihrer Ammonitenfauna bekannte Alter Obervalendis—Hauterive bestätigt.Das Profil konnte im Vergleich mit rezenten Faziesverteilungen als eine vorstoßende Serie eines Tiefseerinnen-Environments interpretiert werden. An Subenvironments sind der Bereich der Hauptrinne (= dickbankige Sandsteingruppe), ein beckenwärts gelegener Damm (dünnbankige Sandsteinfazies) und daran anschließend ein submarines Überflutungsgebiet (= Mergelgruppe) zu unterscheiden. Von der Beckenabhangseite her hat sich ein kleinräumiges Fächersystem mit Grobklastika und Slumping-Ablagerungen vorgeschoben Obere Roßfeldschichten).Das terrigene Material der Roßfeldschichten ist durch das Auftreten von Chromspinell und grüner Hornblende in den Schwermineralspektren charakterisiert. Besonders interessant sind vereinzelt vorkommende rotbraune Hornblenden (Kaersutit), welche auf ein Vorkommen von Alkaligesteinen im Liefergebiet Hinweis geben. Die Anlieferung des terrigenen Materials erfolgte von einer südlich gelegenen Provinz, die eine orogeninterne Position innehatte. Die Position entspricht nicht jener des Ultrapienidischen Rückens im Cenoman und zur Zeit der tieferen Gosauschichten.

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Summary The Lower Cretaceous Roßfeld Formation, which is exposed in the central Northern Calcareous Alps (East Alps) between Saalach river and Traun river over a distance of about 50 km, was studied in a profile in the type locality at the Roßfeld south of Salzburg. The terrigeneous rocks of the Roßfeld Formation arise gradually from the Neocomian Aptychus beds (Schrambachschichten).In its deeper part the Lower Roßfeld Fm. consists of gray marls of about 175 m thickness. Above that 10–15 m thin-bedded sandstones and then 70–80 m thick-bedded ones follow. The Upper Roßfeld Fm. starts abruptly with coarse-grained sediments. The complete sequence is a coarsening-upward unit.As a result of an initial micropaleontological study well evaluable foraminifera associations were found in the lower part of the section. Some stratigraphically significant species of Lower Cretaceous age attest the range from Upper Valanginian to Hauterivian already established by ammonites in this region.According to modern facies distributions the Roßfeld Fm. can be interpreted as a prograding deep sea channel facies. The following subenvironments are observed: The axial channel (= Thick-bedded sandstone group), and a seaward levee (= thin-bedded unit) passing into a submarine overbank facies (= marly unit). At the slopeward side of the channel there was a narrow fan system consisting of coarse-grained components and slump-deposits (= Upper Roßfeld Fm.).The heavy mineral spectra of the terrigeneous material of the Roßfeld Fm. are characterized by the occurrence of chromium spinell and green amphiboles. Very interesting are few reddishbrown amphiboles (kaersutite), which are considered to indicate alkaline rocks in the source area. This source area was lying in the south in an internal position of the East Alpine system. This position was not the same as that of the Ultrapienidic Ridge of Cenomanian or early Gosauian age.

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Résumé Dans le partie moyenne des Alpes Calcaires Septentrionales entre les rivières Saalach et Traun, les couches terrigènes de la Formation de Rossfeld se développent à partir de la série marneuse de Schrambach (couches à Aptychus) du Néocomien. Cette étude présente les résultats de l'examen de la localité typique des couches de Rossfeld au sud de Salzburg.Les couches inférieures de Rossfeld sont formées à leur base par des marnes grises d'une épaisseur de 175 m environ. Au-dessus suivent 10–15 m d'un grès en minces bancs qui passe à des grès en gros bancs d'une épaisseur totale de 70–80 m. Les couches supérieures de Rossfeld commencent brusquement avec des sédiments grossiers. La série complète montre une augmentation de la granularité vers le haut.Une étude micropaléontologique préliminaire révèle des faunes à foraminifères à espèces typiques du Crétacé inférieur (Valenginien à Hauterivien) dans la partie inférieure de cette section des couches de Rossfeld.Par comparaison avec des répartitions de facies récentes, on peut interpréter la formation de Rossfeld comme facies d'une série qui s'avance dans la région d'une fossé abyssal. On peut définir les régions spéciales suivantes: Un canal axial avec des grès en gros bancs, une levée du côté du bassin avec des grès en bancs minces et, lié à cela, un terrain de débordement sousmarin avec la série marneuse. Un éventail plus local à matériel détritique plus grossier et avec des structures de slumping s'avançait à partir du flanc du bassin: ce sont les couches supérieures de Rossfeld.Le spectre des minéraux denses de la formation de Rossfeld est caractérisé par l'existence du spinelle chromé et d'amphiboles vertes. Particulièrement intéressantes sont des amphiboles rouge-brun très rares (Kaersutites), lesquelles montreraient l'existence de roches alcalines dans le domaine nourricier. Le matériel détritique a une origine méridionale et provient donc d'une région ayant une position interne dans l'orogène, ce qui ne correspond pas avec la position du seuil ultrapiénidique du crétacé supérieur.

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Arbeit durchgeführt im Rahmen des IGCP-Projektes Mid-Cretaceous Events 73/ I/58.     

Heretical views on mountain building in Europe and North America: Harbingers of modern tectonics

Since Hutton's doctrine of internal dynamics, geologists have striven to find a rationale for the forces that engender mountain ranges. The 19th century vogue in geological opinion came to a consensus of thermal contraction, and ana priori assumption of shrinking of the globe. Outcrop relations were interpreted accordingly. But leading geologists on both sides of the Atlantic soon observed structures not accounted for by the prevailing hypothesis. The Alpine school of mobilism introduced tectonic polarity (Suess, 1875), nappes (Bertrand, 1884), thrust plates (Termier, 1903) and reached its climax with Argand's visionary perception of crustal flux, of closing ocean basins, and of colliding continents. While the nappe theory was being debated in Europe, another controversy with respect to mountain building surfaced in the American West: the derivation of the Basin Ranges (Gilbert, 1876). Just as the early proponents of large-scale crustal shortening felt that they must dissent from established views, so their contemporaries in America paradoxically discovered still another reason for mountain building, namely, that of crustal extension (Russel, 1884;Le Conte, 1889).

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Zusammenfassung ObwohlHutton (1795) die endogene Herkunft der gebirgsbildenden Kräfte bereits erkannt hatte, sind die physikalischen Grundlagen der Orogenese bis heute nicht abgeklärt worden. Im letzten Jahrhundert waren sich die Forscher zwar einig, daß thermale Erdschrumpfung den Faltenschub bewirke; und entsprechende Querschnitte durch die Faltengebirge sind denn auch zu wissenschaftlichem Allgemeingut geworden. Der bekannteste Fall ist wohl die Glarner Doppelfalte in den Zentralpen (Heim, 1878). Im Gefolge fortschreitender Geländeaufnahmen in den Gebirgen Europas und Nordamerikas erschien das Kontraktionsmodell der Orogenese allerdings stets fragwürdiger. Die Alpengeologen insbesondere verwiesen auf die paläogeographische Konsequenz der einseitigen tektonischen Verfrachtung (Suess, 1875), der Gleitdecken (Bertrand, 1884;Schardt, 1893) und Schubdecken (Termier, 1903). Die neue Anschauung über mobile Orogentektonik fand ihren Niederschlag in Argands meisterhaftem Vortrag über den Bau Asiens am Internationalen Geologen Kongreß 1922 (Argand, 1924).Gleichzeitig mit der Zuspitzung der Diskussion über die Deckentheorie der Alpen, spielte sich auch in Nordamerika eine Kontroverse ab. Auch hier drehte sich die Frage um die Entstehung der Gebirge. Zwar ging es nicht um die üblichen Faltengebirge, sondern um den neuen Typ des Blockgebirges, der im Großen Becken der westlichen Vereinigten Staaten als Basin Ranges (Gilbert, 1876) bekannt wurde. Während die Alpengeologen tektonische Schübe von bisher ungeahnter Größe entdeckten und damit weit mehr Verkürzung der Kruste als die Lehrmeinung wahr haben wollte, hatten es die Erforscher des amerikanischen Westens noch schwieriger, da das Blockgebirge des Großen Beckens offensichtlich durch Ausweitung der Kruste entstanden war (Russell, 1884;Le Conte, 1889). So haben in der alten und der neuen Welt gerade diese, der Lehrmeinung abtrünnigen Ansichten, dem heutigen geotektonischen Denken zum Durchbrach verholfen.

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Résumé Bien que Hutton (1795) ait reconnu la dynamique endogène des phénomènes géologiques, leurs fondements physiques ne sont pas, quant à présent, encore clarifiés. L'opinion en voque au 19ème siècle était en faveur de la contraction thermique comme déterminante de la poussée tectonique. Les profils transversaux dans les chaînes plissées devinrent alors de représentation courante. Tel est la cas bien connu du «Double-pli» de Glaris dans les Alpes centrales (Heim, 1878). Mais des géologues des deux côtés de l'Atlantique observèrent bientôt des structures ne concordant pas avec le modèle de la contraction dans l'orogenèse. L'école mobiliste alpine établit les concepts de la polarité tectonique (Suess, 1875), celui des nappes (Bertrand, 1884), celui des grands charriages (Termier, 1903). La nouvelle conception sur le tectogenèse atteignit son apogée avec la conférence magistrale d'Argand sur la Structure de l'Asie au Congrès géologique international de 1922. (Argand, 1924). — Pendant que la théorie des nappes était en pleine discussion en Europe, une autre controverse sur l'orogenèse se développait dans l'Ouest américain: les problèmes des «Basin Ranges» (Gilbert, 1876). De même que les premiers partisans du rétrécissement à grande échelle de l'écorce terrestre durent s'écarter des points de vue établis, leurs contemporains des Etats-Unis découvrirent paradoxalement une autre cause du soulèvement des chaînes de montagnes: l'extension de l'écorce terrestre (Russel, 1884;Le Conte, 1889).

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(1795) , . , ; . (Heim, 1878). . , , (Suess, 1875; Bertrand, 1884; Schardt, 1893; Termier, 1903). , 1922 (, 1924): . , , , Basin Ranges (Gilbert, 1876). , , . . , , , . . (Russel, 1884; Le Conte, 1889). . ., , , .

     

Der elektromagnetisch induzierte Erdstrom,insbesondere längs zweier Profile durch das nördliche Alpenvorland

Zusammenfassung Es werden die drei Methoden: erdmagnetische Tiefensondierung, Tellurik oder E-Feld-Messung und Magnetotellurik erläutert (Abb. 1, 2, 4 und 5).Längs zweier Profile in Süddeutschland, die die Bayerische Vorlandsmolasse kreuzen, wurde die zeitliche Variation der horizontalen Komponente des im Untergrund elektromagnetisch induzierten erdelektrischen Feldes mit transportablen Elektrographen registriert. — ist annähernd elliptisch polarisiert; die Richtung der großen Halbachsen dieser Näherungsellipsen wird unter bestimmten Bedingungen Vorzugsrichtung genannt. Die Vorzugsrichtungen sind im Bereich des Molassetroges systematisch orientiert (Abb. 3). Die Intensität von ist im Molassetrog bedeutend kleiner als im Kristallin am W-Rand der Böhmischen Masse (Abb. 6). Aus der räumlichen Variation von kann unter gewissen Bedingungen die Mächtigkeit der gutleitenden Sedimentdecke abgeschätzt werden. Hierzu wurde das Verhältnis Wanderstation / (E_xo ² + E_yo ²) Basisstation] verwendet, wobei E_xo und E_yo die maximalen Komponenten innerhalb einer Störung sind.

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The three methods: geomagnetic deepsounding, tellurics or E-field-measurements, and magnetotellurics are explained (Abb. 1, 2, 4 and 5).The electric field produced by electromagnetic induction in the earth was observed following two profiles crossing the Molasse basin N of the Alps, Southern-Germany (Abb. 3). Transportable electrographs were used. The horizontal induced geoelectric field is nearly elliptically polarized. The direction of the major axes of these ellipses which approximate the vectordiagrams, is called the preference direction under special conditions. The preference directions of are systematically orientated in the Molasse basin (Abb. 3). The intensity of is smaller in the Molasse than it is in the area of crystalline rocks. The thickness of the sedimentary layer of good conductivity can be estimated by means of the relation wandering station / (E_xo ² + E_yo ²) basis station]. E_xo and E_yo are the maximal components between the beginning and the end of an event (Abb. 6).

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Résumé Les trois méthodes suivantes sont expliquées: le sondage magnétique en profondeur, la méthode tellurique ou mesure du champ électrique , et la méthode magnétotellurique.Les variations du champ électrique induit dans le sol ont été enrégistrées le long de 2 profils qui croisent la molasse bavaroise en Allemagne du Sud (Fig. 3). Des électrographes mobiles ont été utilisés. — Le champ induit horizontal montre une polarisation approximativement elliptique. La direction de l'axe principal des ellipses est appelée direction de préférence sous certaines conditions. On trouve que ces directions de préférence ont une orientation systématique dans la molasse (Fig. 3). L'intensité du champ électrique est beaucoup plus petite dans la molasse que dans les roches ignées et métamorphiques du Massif de Bohème. L'épaisseur de la couche sédimentaire à bonne conductivité peut être estimée à l'aide du quotient station mobile/ (E_xo ² + E_yo ²) station fixe], oú E_xo et E_yo désignent les composantes maximales enrégistrées dans l'intervalle d'une perturbation considérée.

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Die Untersuchungen wurden im Rahmen des Forschungsprogramms Erdmagnetische Tiefensondierung durchgeführt. An diesem Programm, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird, sind auch das Institut für Meteorologie und Geophysik der Technischen Hochschule in Braunschweig und das Institut für Geophysik der Georg-August-Universität in Göttingeo beteiligt.     

A model for tectonic activity in West Africa and the Gulf of Guinea during the last 90 m. y. based on membrane tectonics

Tectonic activity in West Africa and the Gulf of Guinea during the last 90 m. y. can be closely related to the palaeocontinental position of Africa. Prior to 90 m. y., during the break up of Gondwanaland and the spreading of the West African rifts, the palaeocontinental position of Africa hardly changed at all. During the last 90 m. y. Africa has moved steadily northwards and rotated slightly in an anticlockwise direction. From 90 m. y. to 40 m. y. tectonic activity in West Africa and the Gulf of Guinea was compressional and from 40 m. y. to present day tectonic activity has been extensional. The change, in West Africa, from peripheral compression of the continental part of the African plate to peripheral extension occurred at approximately the same time as the effective mechanical centre of Africa (localted near Jebel Marra) crossed the equator.Membrane stresses are generated by rigid plates moving on a non-spherical earth. When a plate moves towards the equator it is subjected to peripheral compression and when it moves away it is subjected to peripheral extension. Thus the concept of membrane tectonics provides a possible explanation for the tectonic activity observed in West Africa and the Gulf of Guinea during the last 90 m. y.

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Zusammenfassung Die tektonischen Ereignisse in Westafrika und dem Golf von Guinea können währendder letzten 90 Millionen Jahre mit der paläokontinentalen Position von Afrika in Zusammenhang gebracht werden. Vor diesen 90 Millionen Jahren, während des Zerreißens von Gondwanaland und der Dehnung des westafrikanischen Grabenbruchs, veränderte sich die paläokontinentale Position von Afrika kaum. Während der vergangenen 90 Millionen Jahre hat sich Afrika stetig nach Norden bewegt und drehte sich leicht entgegen dem Uhrzeigersinn. Zwischen 90 Millionen Jahren und 40 Millionen Jahren wurde Westafrika und der Golf von Guinea tektonisch eingeengt und von 40 Millionen Jahren bis heute herrscht Dehnung. In Westafrika fand der Wechsel von peripherer Pressung des kontinentalen Teiles der Afrikanischen Platte zu peripherer Dehnung etwa zur selben Zeit statt als der mechanische Mittelpunkt von Afrika (in der Nähe von Jebel Marra) den Äuator überquerte.Membrandruck (Turcotte, 1974) wird durch die Bewegung von festen Platten auf einer nicht ganz sphärischen Erde ausgelöst. Wenn sich eine Platte auf den Äquator zubewegt, wird ein peripherer Druck auf sie ausgeübt, und wenn sie sich vom Äquator wegbewegt, wird sie von einer peripheren Dehnung betroffen. Das Konzept der membrane tectonics (Turcotte, 1974) bietet daher eine mögliche Erklärung für die tektonischen Erscheinungen in Westafrika und dem Golf von Guinea während der vergangenen 90 Millionen Jahre.

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Résumé Les événements tectoniques en Afrique occidentale et dans le Golfe de Guinée au cours de ces 90 derniers m. a. peuvent être mis en relation étroite avec la position paléocontinentale de l'Afrique. Avant cette période, pendant la fragmentation du Gondwana et pendant l'ouverture du fossé africain occidental, la position de l'Afrique n'a guère changé. Pendant les derniers 90 m. a., l'Afrique s'est continuellement avancée vers le nord avec une légère rotation sinistrogyre. Entre 90 m. a. et 40 m. a., un état de compression tectonique a existé en Afrique occidentale et dans le Golfe de Guinée, et, depuis ce moment jusqu'à présent, règne un état de distension. Le changement, dans la partie continentale de la plaque africaine, d'une compression périphérique en une distension périphérique s'est produit sensiblement au moment du passage à l'équateur du centre mécanique effectif de l'Afrique (lequel se trouve à proximité du Jebel Marra).Des contraintes de membrane (Turcotte, 1974) se produisent par suite du mouvement de plaques rigides sur une Terre qui n'est pas exactement sphérique. Lorsqu'une plaque se rapproche de l'équateur, elle subit une compression périphérique, et, lorsqu'elle s'en éloigne, une distension périphérique. Donc le concept de «membrane tectonics» (Turcotte, 1974) fournit une explication plausible de l'activité tectonique en Afrique occidentale et dans le Golfe de Guinée au cours de ces 90 derniers m. a.

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90 . , - , , . 90 , . 90 40 , 40 . , , Jebel Marra . — (Turcotte, 1974). , ; — . « » (Turcotte, 1974) , 90 .

     

U/Pb radiochronology of two granitic plutons from the eastern Cordillera (Peru) — Extent of Permian magmatic activity and consequences

Two granitic bodies of the eastern Cordillera (Peru) have been dated by U/Pb method on zircons: 257±3 my and 238±11 my ages are respectively obtained for P 438 Quillabamba and P 381 Coasa granites. P 381 zircon fractions show a degree of discordancy which can be related to their quite high uranium contents (continuous lead loss model, with variable diffusion coefficient Wasserburg, 1963). Recent data and these new radiochronological results allow to define in the eastern Cordillera an extensive magmatic province of nearly 1000 km in length. This activity should be related to a distension phase. Consequently kinematic Hercynian and Andean intrusives are only present in minor proportion in Peruvian eastern Cordillera.

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Zusammenfassung Zwei Granitkörper wurden in der östlichen Kordillere von Peru mit Hilfe der U/Pb-Methode an Zirkonen datiert. 257±3 mill. Jahre wurden für den P 438 Quillamba Granit und 238±11 mill. Jahre für den P 381 Coasa Granit ermittelt. Die P 381 Zirkon Werte zeigen eine Diskordanz, die auf einen erhöhten Urangehalt zurückgeführt werden kann (nach dem Modell für kontinuierlichen Bleiverlust mit variablem Diffusionskoeffizienten, Wasserburg 1963). Zusammen mit weiteren Datierungen kann man in der östlichen Kordillere eine magmatische Provinz von einer Länge bis zu 1000 km definieren. Diese Aktivität sollte im Zusammenhang mit einer Dehnungsphase stehen. Daraus folgt, daß herzynische und andin Intrusionen in der östlichen Kordillere von Peru nur von untergeordneter Bedeutung sind.

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Resume Deux massifs de granite appartenant à un vaste cortège magmatique de la Cordillère orientale du Pérou ont été daté par la méthode U/Pb sur zircons; des âges de 257 ± 3 m.A. et de 238 ± 11 mA ont été ainsi déterminés respectivement pour les granites de Quillabamba (P 438) et de Coasa (P 381). Le notable degré de discordance des échantillons P 381 parait être dû à leurs relativement hautes teneurs en uranium (modèle de perte continue, à coefficient de diffusion variable de Wasserburg, 1963). Des travaux récents et ces nouvelles données radiochronologiques permettent de définir dans la Cordillère orientale du Pérou une province magmatique permienne d'environ 1000 km de long, dont la mise en place serait dûe à une phase de distension. Les instrusions hercyniennes et andines ne représentent qu'une proportion mineure des massifs granitoïdes de la Cordillère orientale.

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- . Quilamba 438 257 ±3 , Coasa 381 — 238±11 . 381 , ( : , Wasserburg, 1963). 1000 . . , .

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Contribution C.G.G. n^o 222.     

Denudation,vertical crustal movements and sedimentary basin infill

Denudation and vertical crustal movements are linked through the isostatic equation for conservation of lithospheric mass. Recent empirical results from a wide range of sources are presented on the rates of these processes. Denudation alone can cause non-tectonic (isostatic) surface uplift of the right magnitude predicted by theory. A case is made, following Ahnert, for a single linear relationship (although with much scatter) between denudation rate and mean drainage basin relief for large basins. Some recent determinations of denudational time constants have neglected to include tectonic and isostatic terms which oppose the reduction of relief by denudation. Application of diffusional transport models to determine the rate of sediment deposition are severely limited by inherent one-dimensionality and neglect of suspended and washload contributions. Basin infill sequences may be used to determine past sediment transfer coefficients from a hinterland, but problems arise in the apportionment of the various hinterland fluxes that occur in »real-world« three dimensional basins. Sediment yields in smaller half-graben and growth fold basins must reflect the magnitude of drainage basins and the complex local controls upon sediment yields. Examples are given from extensional basins in the Western USA and Greece. The »length« of tectonic relief produced in tilt blocks and growth folds will control the area of drainage basin developed (through the fractal form of Hack's Law) and hence the magnitude of deposition in sedimentary basins adjoining tectonic uplands.

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Zusammenfassung Denudation und vertikale Krustenbewegungen sind verbunden durch das isostatische Gesetz über den Erhalt der lithosphärischen Masse. Neuerliche empirische Ergebnisse aus einem weiten Quellenbereich werden im Verhältnis zu diesen Prozessen präsentiert. Denudation allein, kann nicht tektonisch bedingte (isostatische) Oberflächenhebungen hervorrufen, die in der richtigen Größenordnung liegen, wie sie auch theoretisch ermittelt wurden. Es wird in Anlehnung an Ahnert ein Fall geschaffen, in der eine einfach lineare Beziehung (obgleich mit vielen Streuungen) zwischen der Denudationsrate und dem durchschnittlichen Abflußbeckenrelief für große Becken vorliegt. Einige neue Ermittlungen der Denudationszeitkonstanten wurden vernachlässigt, um tektonische und isostatische Begriffe einzufügen, welche sich der Verringerung des Reliefs durch Denudation widersetzen. Die Anwendung des Verbreitungstransportmodells zum Bestimmen der Sedimentationsrate sind streng begrenzt durch die ihm innewohnende Eindimensionalität, und der Vernachlässigung der Schwebe- und Schwämmfrachtbeteiligung. Bekkenfüllungssequenzen können benutzt werden um vergangene Sedimenttransferkoeffizienten aus dem Hinterland festzulegen; aber es treten auch Probleme bei der Verteilung der verschiedenen Hinterlandeinträge auf, die bei einem realen dreidimensionalen Becken vorhanden sind. Sedimenteinträge in kleineren Halbgräben und Growth-fold Becken müssen die Größe des Abflußbeckens widerspiegeln, sowie die komplexen lokalen Steuerungen auf die Sedimenteinträge. Beispiele von Dehnungsbecken aus dem Westen der USA und Griechenlands werden angesprochen. Die Länge des tektonischen Reliefs in verkippten Blöcken und Growth-Folds wird die Fläche des entwickelten Abflußbeckens kontrollieren (durch die fraktale Form des Gesetzes von Hack), und daher die Ablagerungsmenge von Sedimentbecken in der Nähe von tektonischen Hochlagen.

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Résumé L'érosion et les mouvements crustaux verticaux sont liés par l'équation isostatique de conservation de la masse lithosphérique. Des résultats empiriques récents provenant d'un large éventail de sources sont présentés en relation avec ces processus. L'érosion seule peut être la cause d'une montée non tectonique (isostatique) dont l'ampleur est prévue exactement par la théorie. Un cas est présenté, d'après Ahnert, qui montre, pour de grands bassins, une relation linéaire simple (mais avec une forte dispersion des points) entre le taux de dénudation et le relief moyen de l'aire de drainage. Certaines déterminations récentes des constantes de temps de dénudation ont omis de tenir compte des termes tectonique et isostatique qui s'opposent à la destruction du relief par érosion. L'utilisation de modèles de transport diffus en vue de déterminer le taux d'accumulation des sédiments est sévèrement limitée par le caractère unidimensionnel de tels modèles et par le fait qu'il ne tiennent pas compte de la fraction en suspension. Les séquences de comblement d'un bassin sédimentaire peuvent être utilisées pour déterminer les anciens cfficients de transfert à partir de l'hinterland; mais des difficultés surgissent à propos de la répartition des différents flux en provenance de l'hinterland dans le cas réel d'un bassin à 3 dimensions. Les apports sédimentaires dans les bassins de demi-graben et de »growth-fold« doivent traduire la grandeur des aires de drainage et les facteurs locaux complexes qui régissent ces apports. Des exemples sont présentés, relatifs à des bassins d'extension de l'ouest des USA et de Grèce. La »longueur« des reliefs tectoniques en relation avec les blocs basculés et les »growth-folds« déterminent, par la forme fractale de la loi de Hack, la surface des aires de drainage ainsi engendrées et, en conséquence, l'importance des dépôts dans les bassins sédimentaires voisins des reliefs tectoniques.

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Climatic and tectonic events controlling the Quaternary in the Black Sea Region

The Quaternary geology of the Black Sea — Caspi region is reconstructed in a sequential series of maps. Over the past 400 000 years the total subsidence in the former shallow basins can be as high as 3 km, resulting in the Black Sea and Caspian deep basins of today with water depths ofca. 2000 and 1000 m, respectively. In relation to such dimensions, eustatic sea level changes have only a minor impact on bathymetry.

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Zusammenfassung Die tektonische und paläogeographische Entwicklung im Schwarzmeer — Kaspi Gebiet während des Quartärs ist in einer zeitlich gestaffelten Serie von Karten dargestellt und erläutert. Absenkungen bis zu 3 km haben im Verlauf der letzten 400 000 Jahre aus altquartären Flachmeerbecken das heutige Schwarze und Kaspische Meer mit Wassertiefen von ca. 2000 bzw. 1000 m geprägt. Gemessen an dieser Größe sind die durch eustatische Meeresspiegelschwankungen verursachten Veränderungen der Bathymetrie unbedeutend.

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Résumé La géologie quaternaire de la région Mer Noire — Caspienne a été représentée dans une série de cartes successives; depuis 400 000 ans l'affaissement total dans ces bassins, à l'origine peu profonds, est important: jusqu'à 3 km. En conséquence, les bassins des Mers Noire et Caspienne sont profonds, avec des bathymétries d'environ 2000 et 1000 m respectivement. En comparaison, les variations eustatiques d'ordre climatique sont mineures.

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, , : - . 3 400000 2000 1000 . , , .

     

Sind detritische Zirkone rötlicher Farbe auch in Mitteleuropa Indikatoren für präkamhrische Liefergebiete?

Zusammenfassung Detritische Zirkone rötlicher Farbe wurden erstmals in Großbritannien vonMackie (1923) als sicherer Hinweis auf präkambrische Liefergebiete gewertet. Unter diesem Gesichtspunkt wurde nun auch in Mitteleuropa in Sandstein- und Konglomeratproben vom Kambrium bis zum Tertiär der Anteil an rötlichem Zirkon bestimmt. Untersucht wurden drei stratigraphische Richtprofile aus dem Hohen Venn, aus der Saar-NaheSenke sowie aus dem Harz und Harzvorland, ferner Proben aus dem Massiv von Rocroi, dem Massiv von Brabant und aus Nordspanien. Auch in den Sedimentgesteinen Mitteleuropas nimmt der Anteil an rötlichem Zirkon, statistisch gesehen, mit dem geologischen Alter zu.Zum Schluß der Arbeit wird hingewiesen auf die Bedeutung solch spezifischer Mineraluntersuchungen für eine verfeinerte Schwermineralanalyse und, darüber hinaus, für die Lösung einfacher stratigraphischer Probleme.

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Detrital zircons of pink color were considered byMackie (1923) to be a clue to Pre-Cambrian source rocks in Great Britain. Basing on this observation, the amount of detrital pink zircon was determined in sandstone and conglomerate samples of Cambrian to Tertiary age from Central Europe. Three stratigraphic standard profiles from the Hohes Venn, the Saar-Nahe trough as well as from the Harz and the Harzvorland have been studied. In addition, samples from the Rocroi massif, Brabant massif and northern Spain have been examined. Statistically, the sedimentary rocks of Central Europe show an increase in detrital pink zircon with growing geological age.In conclusion, the significance of such specific mineral studies to improve heavy mineral analysis and to solve simple stratigraphic problems is emphasized.

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Resumen Circón detrítico de color rojizo fué considerado porMackie (1923) de estar proveniente del Precámbrico en Gran Bretañia. Basándose en esta observación el porcentaje de circón rojizo detrítico fué determinado en muestras de areniscas y conglomerates de edad cambriana hasta tertiaria en Europa Central. Tres perfiles estratigráficas estandardizadas se han estudiado de la Hohes Venn, de la Saar-Nahe depresión y de la región de Harz. Además muestras fueron examinadas del macizo de Rocroi (Francia), del macizo de Brabante (Bélgica) y de España septentrional. Estadísticamente se nota un aumento de ciroón rojizo detrítico con la edad geológica progresiva.En conclusion, se alude le significación de tales estudios mineralógicos específicos para perfeccionar el analysis por minerales pesados y para solver problemas estratigráficos sencillos.

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(1923) , , , . . , , -, , , . . .

     

Pennsylvanian stratigraphic reefs in Kansas,some modern comparisons and implications

Broad platformlike buildups in the Stanton Limestone in southeastern Kansas are composed primarily of lime mud and phylloid algae and are rimmed with skeletal calcarenite composed largely of echinoderm and algal debris. Bordering the buildups are large (1×30 km) channels, lined or filled with similar calcarenite, and a broader basin containing shaly skeletal calcilutite.Grain abrasion and spar cement in the rimming calcarenites indicate water agitation and suggest wave resistance of the buildups during growth. Wave resistance may have been provided by 1) stalked echinoderms, which are resilient when alive and bind sediment with their roots, and also by 2) early drusy cementation of loose sediment to a coherent mass.Comparison to modern channel-separated buildups in the Persian Gulf and the Great Barrier Reef complex brings out the relative significance of organic frameworks in these different geologic settings. Recognized organic frameworks range from absent or insignificant in the Pennsylvanian examples through locally present but insignificant in the Persian Gulf, to apparently important in maintaining the buildups in the Great Barrier Reef. All three examples, however, exhibit patterns of original hydrodynamic control over initiation and gross form of the buildups. Determining significance of organic frameworks to overall buildup growth involves examining both their positions relative to evidence of wave action and the nature of binding in contemporaneous talus produced by wave action on the buildup.

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Zusammenfassung Die ausgedehnten plattformartigen Strukturen im Stanton-Kalk des südöstlichen Kansas bestehen hauptsächlich aus Kalkschlamm und phylloiden Algen, am Rand jedoch aus Kalkareniten, die weitgehend aus Echinodermen- und Algendetritus zusammengesetzt sind. An die Strukturen grenzen breite Vertiefungen (1×30 km), die von Kalkareniten gesäumt oder gefüllt sind, und ein größeres Becken mit mergeligem skeletalem Kalklutit.Kornabrasion und Sparitzementierung der randlichen Kalkarenite sind Zeichen für Wellenbewegung und lassen auf entsprechende Festigkeit während des Wachstums schließen. Diese Festigkeit könnte zwei Ursachen haben: 1. gestielte Echinodermen, die elastisch sind, wenn sie leben, und Sediment mit ihren Wurzeln binden, 2. frühe sparitische Zementierung von Lockersedimenten.Vergleiche mit rezenten, durch ähnliche Vertiefungen getrennte Strukturen im Persischen Golf und im Great-Barrier-Riffkomplex zeigen die relative Bedeutung des organogenen Gerüstes unter verschiedenen geologischen Bedingungen. Organogenes Gerüst, soweit beobachtet, ist nicht vorhanden oder doch unbedeutend im karbonischen (Pennsylvanian) Beispiel, örtlich vorhanden, aber unwichtig im Persischen Golf, dagegen wichtig als aufbauendes Strukturelement im Great-Barrier-Riff. Gemeinsam ist den drei Beispielen die ursprüngliche Kontrolle der hydrodynamischen Verhältnisse auf den Wachstumsbeginn und die allgemeine Form dieser Strukturen. Die Bedeutung des organogenen Gerüstes für die Gesamtstruktur ergibt sich aus der Analyse ihrer Lage in bezug auf nachgewiesene Wellenbewegung und der Verfestigung gleichaltrigen Vorriffschuttes, der von den Wellen an der Struktur gebildet wurde.

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Résumé Les larges «buildups» (presque «élévations»), en plate-forme, que l'on trouve dans le calcaire de Stanton, au sud-est du Kansas (E. U. A.), sont essentiellement composés de bourbe calcaire et d'algues calcaires phylloïde. Ils sont entourés de calcarenites coquillières composées surtout de débris d'échinodermes et d'algues. En bordure de ces «buildups» se trouvent de grands passages (1×30 km) bordés ou remplis de cette même calcarenite, ainsi qu'un bassin plus vaste contenant de la calcilutite coquiilière argilifère.L'usure du grain et le spath ciment observés dans les calcarenites environnantes, indiquent l'agitation de l'eau et suggèrent une résistance des « buildups » aux vagues pendant le développement. La résistance aux vagues a pu venir soit 1) des échinodermes pelmatozoaires, élastiques lorsqu'ils sont vivants et stabilisant les sédiments avec leurs racines, soit 2) d'une précoce cimentation en druse des sédiments libres pour en faire une masse cohérente.La comparaison avec les « buildups » modernes, séparés par des passages dans le Golfe Persique et dans le Récif de la Grande Barrière, fait ressortier la signification relative des structures organiques rigides dans ces divers sites géologiques. Les structures organiques rigides reconnues comprennent d'une part, celles qui sont absentes ou insignifiantes (dans le calcaire de Stanton), celles qui sont présentes localement mais insignifiantes (dans le Golfe Persique) et d'autre part celles qui sont apparemment importantes et maintiennent les «buildups» (dans le Récif de La Grande Barrière). Cependent ces trois exemples montrent des formes de contrôle hydrodynamique originel, exercées sur l'instauration et la forme générale des « buildups ». Si l'on veut déterminer la signification de ces structures organiques rigides à propos de la constitution d'ensemble d'un «buildup», il faudra examiner, et leur position relative à l'évidence de l'action des vagues, et la nature de leur constitution en pente d'éboulis, ceux-ci étant contemporains et produits par l'action des vagues sur le «buildup».

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, Stanton, , , — , . , 1 х 30 , , , . — Great Barrier. , , ; , , , Great Barrier. .

     

Simulation of the ice age atmosphere — January and July means

A simulation of the atmospheric state under ice age conditions (18,000 years before present) is presented. The T21 Atmospheric General Circulation Model (AGCM), originally developed at the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, was used for the calculation of six annual cycles. Results of the near-surface climatology (2 m-temperature, 10 m-wind, and precipitation), averaged over the last five model years, are presented. The presentation is restricted to January and July means in order to demonstrate the glacial changes in summer and winter. The model's response to ice age boundary conditions was quite consistent with paleogeological data on land and with AGCM experiments of other studies. Although the differences between the mean climate states of the model atmosphere under glacial and modern boundary conditions were statistically significant, the basic structure of the simulated atmospheric circulation was not altered substantially.

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Zusammenfassung Eine Simulation des Zustands der eiszeitlichen Atmosphäre (18000 Jahre vor heute) wird vorgestellt. Das T21-Modell (allgemeines Zirkulationsmodell der Atmosphäre), entwickelt am Europäischen Zentrum für Mittelfrist-Wettervorhersage, wurde zur Berechnung von sechs Jahresgängen verwendet. Die Ergebnisse der oberflächennahen Klimatologie (2 m-Temperatur, 10 m-Wind und Niederschlag) werden präsentiert als Mittel über die letzten fünf Modelljahre. Die Darstellung ist eingeschränkt auf Januar- und Julimittel, um die eiszeitlichen Änderungen im Sommer und Winter deutlich zu machen. Die Antwort des Modells auf die eiszeitlichen Randbedingungen stimmt recht gut überein mit paläogeologischen Landdaten und mit anderen Simulationsrechnungen. Obgleich die Klimaunterschiede in der eiszeitlichen und der heutigen Modellatmosphäre statistisch signifikant sind, wurde die Grundstruktur der atmosphärischen Zirkulation vom T21-Modell nur wenig verändert.

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Résumé Cette note présente une simulation de l'état de l'atmosphère dans les conditions de l'âge glaciaire, il y a 18.000 ans. Le calcul de 6 cycles annuels a été effectué au moyen du modèle T 21 de la circulation atmosphérique générale développé au Centre Européen de prévision du temps à moyen terme. Les éléments du climat proche de la surface (température à 2 m, vent à 10 m, précipitations) sont présentés en moyenne des cinq dernières années du modèle. Ces éléments sont limités aux moyennes de janvier et de juillet, de manière à mettre en évidence les changements hiver/été. La réponse du modèle aux conditions aux limites de l'âge glaciaire est en bon accord avec les données paléontologiques de terrain ainsi qu'avec d'autres calculs de simulation. Bien qu'il existe d'importantes différences climatiques entre les modèles d'atmosphère de l'âge glaciaire et d'aujourd'hui, la structure de base de la circulation atmosphérique du modèle T 21 est peu modifiée.

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, 18000 . 21 = , = , 6 . , — 2 10 , 5 . , , , . . , 21 .

     

Zur Paläogeographie der Glassande in der subalpinen Molasse Südbayerns

Zusammenfassung Die Reinheit der vom Moldanubikum stammenden subalpinen Glassande wird nur verständlich, wenn man fluviatilen Transport bis in unmittelbare Nähe ihres Ablagerungsraumes annimmt. Er erfolgte vermutlich über ein Festland, das sich im höheren Chatt in Ostbayern zwischen der Sedimentation der Chattsande und der der Hangenden Chattmergel herausbildete.

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The Glassande (vitreous sands) in the Subalpine Molasse derived from the Bayrischer Wald (in the NE) without any contamination by Molasse material. This required fluviatile transportation immediately to the site of deposition, which was made possible by temporary regression in upper chattian time.

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Résumé Les Glassande (sables vitrieux) dans la molasse subalpine provenaient du Bayrischer Wald (NE) sans aucune impureté par matériel molassique. Cela rendait nécessaire le transport fluviatile jusqu'au point de dépôt, qui était possible à cause d'une régression temporaire en Chattien Supérieur.

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Glassande . , , .

     

Zur Entstehung der Plauener Bögen im Vogtländischen Schiefergebirge

Zusammenfassung Die systematische Aufnahme der tektonischen Merkmale im südlichen Vogtländischen Schiefergebirge ergab, daß die Grundanschauung der großen sichelförmigen Plauener Sattel- und Überschiebungsbögen, die bis heute für das Vogtland in den regionalgeologischen Darstellungen und in speziellen Arbeiten vertreten wird, nicht zutreffen kann. Insbesondere werden die vogtländischen Granite keinen Westdrang der Faltung hervorgerufen haben; denn die beobachteten Falten vergieren gegen sie nach Südosten. Kleinfalten, Runzelungen und Schieferungsflächen (s₁ und s₂) haben vorwiegend normales erzgebirgisches Streichen und werden an den herzynischen und rheinischen Grenzen der Bögen von Bruchstörungen, meist steilen Abschiebungen, abgeschnitten. Demnach stellen die Plauener Bögen ± hochgekippte Quer- und Diagonalschollen mit Umbiegungen in erzgebirgische Sattelungen dar. Sie sind durch die sudetische Tektogenese, nicht schon bretonisch, geschaffen und ihre Randverwerfungen in saxonischer Zeit z. T. wiederbelebt worden.

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According to microtectonic elements in the southern Vogtländische Schiefergebirge, the present genetic interpretation of the crescent-shaped Plauen Arcs seems wrong. The Vogtland granites cannot have caused a westerly push since the folds observed are overfolded against the granites, (towards SE). Small-scale folds, cleavage planes (s1 and s2) etc. show normal SW-NE strikes and are cut off along the ends of the arcs by SE- and NNW-striking normal faults. Therefore, the Plauen arcs represent cross-strike or diagonal trapdoor blocks merging with NE-striking anticlinal axes. There age is Sudetic and not Bretonic. Marginal faults were revived during Saxonian events.

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Résumé Le relevé systématique des caractéristiques tectoniques dans le massif schisteux du Vogtland a montré qu'on ne peut se ranger à la conception d'un grand are anticlinal charrié, en forme de faucille, telle qu'elle fut présentée jusqu'à présent pour le Vogtland dans les figurations géologiques régionales et dans des travaux speciaux. En particulier les granites du Vogtland n'impliqueraient nullement une pression du plissement vers l'Ouest, car les plis observés sont déversés vers le S.E.Plissottements et surfaces de schistosité (s₁ et s₂) ont principalement une direction erzgebirgienne et sont séparés à la bordure hercynienne et rhénane de l'arc par des dislocations, le plus souvent des décollements très redressés. D'après cela, les arcs de Plauen représentent des écailles diagonales ou transversales refoulées plus ou moins haut. Ils sont produits par la tectogenèse, non bretonne, mais sudète et leurs failles de bordure ont rejoué à l'époque saxonique.

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, . .

     

Cavity formation in living scleractinian reef corals and fossil analogues

The origin of cavitous fabrics in some living scleractinian coral-dominated communities from the Florida Reef tract is examined in terms of comparative laboratory growth experiments designed to distinguish the micro-environmental role of living organic matter.The communities were sustained in an open sea water aquarium for 12 months; during which they were sequentially (1) stained to provide growth markers on the calcareous skeletons with Alizarin Red S; (2), stained, immediately after killing, to distinguish their associated tissues and organic matter with Harris' Haematoxylin and Eosin; and (3) thereupon impregnated with polyester resin so they could be compared with fossil samples. This enabled recognition of (1) comparable preservational states in three dimensional studies of both recent and fossil material; (2) the relationship between living soft tissues and newly developed carbonate matter in a single specimen; (3) skeletal malformations and their distinction from skeletal diagenetic products; (4) comparative growth and destruction rates between the host and its intraskeletal community and epibionts; and (5) the development of porosity and incipient cavity filling.The fabrics of two contrasting communities (1) a predominantly tissue clad colony ofPorites furcata (Lamarck), and (2) an almost tissue-free colony ofEusmilia fastigiata (Pallas) are compared with a control branch of thePorites colony which protruded beyond the water level. The tissue-clad colony acts as a closed system which is sensitive to major, or seasonal, envir nmental changes; whereas, the naked colony forms an open system and is thus sensitive to many more micro-environmental influences, some of which will be ephemeral.The tissue clad specimen contains proportionately more intraskeletal carbonate cement (<25%) than the naked specimen (<10%). This precipitate reaches its thickest accumulates (25%) in the areas immediately below the living polypal tissues; whereas in the core of the branch, the precipitate (5%) overlies septa which have been subjected to contemporaneous dissolution (<20%). By contrast the naked colony is much more susceptible to bio-erosion and encrustation. It contains at least four suites of intra- and inter-skeletal cavities which are variously (1) insensitive to organic dyes, yet sensitive to Alizarin Red S, (2) insensitive to all dyes, (3) completely sediment infilled, or (4) organically coated. These may be ascribed to at least three distinct chemical micro-environments, i.e. organically active, organically inert and apparently accreting carbonate by inorganic means, and apparently sterile. Moreover these cavities may be ascribed to a general time sequence of (1) sterile voids, (2) sediment filled, (3) inorganically controlled carbonate accreting, and (4), most recently, organically active.Shifts in community structure and concomitant cavity formation may be rapidly effected by subtle environmental changes; as secretion rates vary from organism to organism. The experimental rates, placed in declining order are: encrusting worms, encrusting red algae, bivalve, coral. The worms, with their organic coatings, secreted a maximum extension of 12 mm per month, and the red algae 3 mm, whereas the bivalve and coral only achieved a matter of microns. Thus, in the aquarium, the coral would have been effectively smothered by the worms and algae in the forseeable future.

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Zusammenfassung Die Entstehung von Hohlräumen in lebenden Korallen (Scleractinia) der Florida-Riffe und die Rolle organischer Substanzen im Mikro-Milieu dieser Hohlräume wurden durch vergleichende Wachstumsbeobachtungen in einem Seewasseraquarium untersucht. Dabei wurden das Korallenskelett und interne Zemente mit Alizarin-Rot S und die organischen Teile mit Eosin und Harris' Hämatoxylin angefärbt.Zwei Korallentypen wurden verglichen: 1. Mit organischen Geweben ausgekleidete Korallen (untersuchtes BeispielPorites furcata [Lamarck]); 2. Die nahezu gewebelosen, nackten Korallen (BeispielEusmilia fastigiata [Pallas]).Der erste Typ wirkt als geschlossenes System und reagiert nur auf wesentliche, z. B. jahreszeitliche Milieuänderungen; er enthält bis zu 25% intra-skelettalen Zement, wobei am meisten unmittelbar unter dem Gewebe des lebenden Polypen gebildet wird, jedoch nur 5% in tieferen Teilen des Skelettes, dort sind dafür bis zu 20% des Karbonates der Septen aufgelöst.Der Typ der nackten Korallen dagegen wirkt als offenes System, ist wesentlich empfindlicher gegenüber (Mikro-) Milieuveränderungen und enthält nur bis zu 10% intra-skelettalen Zement. Korallen dieses Typs sind viel anfälliger gegenüber Bio-Erosion und Inktrustierung. Es werden folgende intraskelettale Hohlräume unterschieden: 1. sterile; 2. sedimentgefüllte, 3. solche, in denen inorganische Karbonate ausgefällt werden; 4. solche, in denen organische Prozesse ablaufen.Die Empfindlichkeit dieser Korallen selbst gegenüber geringfügigen Milieuänderungen und die Veränderung der Biozönose infolge solcher Änderungen beeinflussen Entstehung und Verteilung dieser Hohlräume.

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Résumé L'origine de la formation de cavités clars les communautés de la zone des récifs de Floride, où dominent les coraux scléractiniens vivants, est examinée en fonction d'expériences de croissance comparée prévues pour discerner le rôle de la matière vivante organique au niveau des microenvirons.Les communautés ont été maintenues pendant 12 mois dans un aquarium laissé à l'air libre et rempli d'eau de mer; durant cette période, elles ont été successivement (1) marquées à l'Alizarine Rouge S afin d'obtenir des marques de croissance sur les squelettes calcaires (2) marquées a l'Haematotyline de Harris à l'Eosine exactement après leur mort pour distinguer les tissues de cette matière organique qui leur était associée et ensuite (3) imprégnées de résine polyester afin qu'on puisse les comparer à des échantillons de fossiles. Ceci permit le reconnaissance (1) d'états de conservation semblables du matériau fossile et du matériau recent au cours d'études à trois dimensions; (2) de la relation entre les tissus souples vivants et la matière carbonatée récemment développée chez un seul spécimen; (3) de malformations squelettiques et de leur différenciation avec des produits squelettiques diagénétiques; (4) de taux de croissance et de destruction comparables entre l'organisme, sa communauté intrasquelettique et ses épibionts et (5) le développement de la porosité et l'amorce de remplissage de la cavité.Les formations de deux communautés en contraste (1) une colonie dePorites furcata (Lamarck) le plus souvent recouverte de tissus et (2) une colonie d'Eusmilia fastigiata (Pallas) presque dépourvue de tissus, sont comparées à une branche-contrôle de la colonie dePorites s'elevant au dessus de la surface de l'eau. La colonie recouverte de tissus se comporte comme un système ferme étant sensible à certains changements importants ou saisonniers des environs, tandis que la colonie « nue » constitue un système ouvert étant ainsi sensible à un nombre bien plus important d'influences des microenvirons, dont certaines ne seront qu'éphémères.Les spécimens recouverts de tissus contiennent relativerrent plus de ciment carbonaté intrasquelettique (<25%) que les spécimens « nus » (<10%). Le précipité atteint une accumulation maximale (25%) dans les zones qui se trouvent juste au-dessous des tissus polypaux vivants, tandis qu'à la hauteur de la branche, le précipité (5%) recouvre les septa qui ont subi une dissolution contemporaine (<20%). Au contraire, la colonie « nue » est beaucoup plus susceptible de bio-érosion et d'incrustation. Elle contient au moins quatre séries de cavités intra- et inter-squelettiques qui sont différement (1) insensibles au teintures organiques mais sensibles a l'Arizarine Rouge S (2) insensibles à toutes les teintures (3) complètement remplies de sédiments ou (4) couvertes de substances organiques. Ceci peut être imputé à trois micro-environs distincts, c'est à dire actif au point de vue organique, inerte au point de vue organique et produisant un accroissement carbonaté par des moyens non-organiques, et apparemment stériles. En outre, les cavités peuvent être imputées à une suite générale dans le temps de (1) vides stériles (2) remplissage de sédiments (3) accroissement carbonaté sans contrôle organique et (4) tout récemment activité organique.Les variations de la structure communautaire et la formation concomitante de cavités peutvent être rapidement provoquées par de subtiles modifications des environs, quisque les taux de sécretion varient d'organisme à organisme — le taux expérimentaux par ordre décroissant: sont les vers qui s'incrustent, les algues rouges qui s'incrustent, la coquille, le corail. Les vers, avec leur revêtement organique, secrétaint une extension maximale de 12 mm par mois et les algues rouge de 3 mm, tandis que les produits du coquille et du corail ne dépassaient pas quelques microns. Ainsi, dans l'aquarium, le corail aurait été effectivement étouffé par les vers et les algues dans un futur prévisible.

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(Scleractinia) - , . Alizarin-Rot S, - Harris'a. - : 1) , , Porites furcata, lamarck, 2) - , , , Eusmilia fastigiata, Pallas. , , .: , : 25% , ; 5% , 20% . , , - 10% . . : 1) ; 2) ; 3) ; 4) . .