Strontium — ein Fazies-Diagenese-Indikator im Oberen Wettersteinkalk (Mittel-Trias) der Ostalpen

Zusammenfassung 921 Proben von 18 Standard-Profilen des Oberen Wettersteinkalkes (Ober-Ladin/ Unter-Karn) und seiner stratigraphischen Äquivalente Partnachschichten und Arlbergschichten wurden mit Hilfe der AAS auf Ca, Mg und Sr analysiert. Es wurden die Strontium-Verteilungen in den unterschiedenen Faziesbereichen (Riff-, Rand-, Lagunen- und Beckenfazies) und die Einflüsse von Diagenese, Salinität, Tongehalt und Dolomitisierung auf diese Verteilungen untersucht.Im Vergleich mit rezenten Karbonaten sind die Strontium-Mittelwerte in fast allen Faziesbereichen sehr gering (um 100–200 ppm). Diese intensive Strontium-Verarmung wurde wahrscheinlich durch Frischwasser-Einflüsse während verschiedener Diagenesestufen verursacht. Zum Hangenden (Raibler Schichten/Karn) treten in der Lagunen- und Randfazies Horizonte mit hohen Sr-Gehalten auf (1000–6000 ppm), fallweise auch Coelestin, der als Indikator für evaporitische Sedimentationsbedingungen in arider Umgebung gelten kann.

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921 samples collected from 18 standard profiles of the Upper Wettersteinkalk (Upper Ladinian/Lower Carnian) and the corresponding Partnachschichten and Arlbergschichten were analysed with aid of AAS for Ca, Mg and Sr. Additional the HCl-insoluble was detected. The strontium-distributions in different facies types (i. e. reef, reef-margin, lagunal and basin facies) and the influences of diagenesis, salinity, clay content and dolomitization on these distributions were investigated.In nearly all facies areas the Sr means are very low (100–200 ppm) compared with recent carbonates. This strong diminution of Sr was caused by fresh-water influence during different stages of diagenesis. Approaching the Raiblian Schists (Carnian) the lagunal and reef-margins facies contain horizons with high Sr values (1000–6000 ppm) and sometimes celestite, which indicates evaporitic sedimentary conditions in an arid climatic environment.

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Résumé 921 échantillons provenant de 18 coupes du Wettersteinkalk supérieur (sup. Ladinien/ inf. Carnien) et de ses équivalents stratigraphiques «Partnachschichten» et «Arlbergschichten» ont été analysés à l'aide de l'AAS pour Ca, Mg et Sr. On a examiné la distribution du strontium dans les différents facies lithologiques (p. e. facies récifaux, de bordure, de lagune, de plate-forme carbonatée) et les influences exercées par la diagenèse, la salinité, la teneur en argile et la dolomitisation sur ces distributions.Comparées aux carbonates récents les concentrations en strontium sont très pauvres (de 100 à 200 ppm). Cet appauvrissement intensif en Sr fut produit vraisemblablement par les influences de l'eau douce (eau souterraine ou vadose) au cours des différents stades de la diagenèse. Vers les strates de Carnien (Couches de Raibl) les coupes du Wettersteinkalk supérieur contiennent des horizons avec une grande quantité de strontium (1000–6000 ppm), et quelquefois aussi de la célestine, ce qui indique des conditions évaporitiques de la sédimentation dans un entourage aride.

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921 18- ( - ) : « » «» AAS , Mg Sr. (, , ) , , . , 100-200 . , , . ( ) ( 1000-6000 ), , , .

     

Structure and dynamics of plate boundaries in the Indian Ocean based on gravity anomalies

The Indian Ocean has been the site of numerous geophysical investigations which commenced during the International Indian Ocean Expedition. In this paper gravity surveys are reviewed which have been undertaken since this international effort to elucidate the structure and evolution of the most complex of the three major oceans. Particular attention is paid to the interrelationship between the plate boundaries and the gravity field. Some selected boundaries are discussed in the framework of global plate tectonics. These areas comprise the Red Sea, Gulf of Aden and the Indonesian deep sea trench. In addition the continental margin structure south of India is included which provides some further constraints on the location of the initial break-up of Gondwanaland and consequently bears on pre-drift reconstructions of India and Antarctica.

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Zusammenfassung Der Indische Ozean war das Ziel zahlreicher marinegeophysikalischer Forschungsfahrten, die während der Internationalen Indischen Ozean-Expedition begannen. In der vorliegenden Arbeit werden Schweremeß-Kampagnen beschrieben, die seit dieser Zeit durchgeführt worden sind, um Kenntnis über die Struktur und Entstehung dieses Ozeans zu erhalten. Im Mittelpunkt des Interesses steht insbesondere die Beziehung zwischen den Grenzen der Lithosphärenplatten und dem Schwerefeld. Einige ausgewählte Gebiete werden exemplarisch im Rahmen der Plattentektonik diskutiert. Hierzu gehören das Rote Meer, der Golf von Aden und der Indonesische Tiefseegraben. Zusätzlich wird der Kontinentalrand südlich von Indien untersucht, aus dessen Struktur Hinweise auf die ursprüngliche Öffnung Gondwanalands gewonnen werden können und damit Informationen über die Rekonstruktion der Konfiguration Indiens und der Antarktis erhalten werden.

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Résumé L'Océan Indien a été le lieu de nombreuses investigations géophysiques marines qui ont commencé pendant l'Expédition Internationale de l'Océan Indien. Ce travail passe en revue les recherches gravimétriques depuis cet effort international pour elucider la structure et l'évolution du plus complexe des trois grands océans. Une attention particulière s'est tournée vers les formes de relations mutuelles entre les limites de plaques et le champ gravimétrique. Certaines limites choisies font l'objet d'une discussion dans le cadre de la tectonique globale de plaques. Ces régions comprennent la Mer Rouge, le Golfe d'Aden et la Fosse indonésienne. En outre, on y a inclus la structure de la marge continentale de l'Inde méridionale qui apporte quelques autres indications sur la position de la fracture initiale du continent de Gondwana et intéresse par conséquent les reconstitutions de l'Inde et de l'Antarctique avant la dérive.

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Institut für Geodäsie und Photogrammetrie, Separata No. 10.     

Mass,Ablauf und Ursachen orogener Einengung am Beispiel der Westalpen und des Nordapennin

Zusammenfassung In Fortführung entsprechender Untersuchungen im Rheinischen Schiefergebirge, Ruhrkarbon und Harz (vgl. diese Zeitschrift Band54, S. 861–882) befaßt sich die vorliegende Arbeit mit dem orogenen Einengungsbetrag in einem wichtigen Teilbereich des jungen mediterranen Faltengebirgssytems. Das Ausmaß der orogenen Einengung nach der Faltenstereometrie — für die Schweizer Alpen im heute 200 km breiten Querschnitt von Bern nach SE bis zur Po-Ebene ca. 200 km, für die Französisch-Italienischen Westalpen im heute 160 km breiten Querschnitt von Turin nach NWN ca. 190 km und für das heute 140 km breite Nordapenninprofil im Querschnitt von Parma ca. 80 km — mag angesichts der bisherigen, weitaus höheren Schätzungen, insbesondere aus den Schubweiten der Deckentektonik, überraschend niedrig erscheinen, paßt jedoch eher zu geophysikalischen Beobachtungen über die Tiefenlage der Mohorovii-Diskontinuität in den Alpen und damit zur orogenen Verdickung der Erdkruste oberhalb dieser wichtigen Unstetigkeitsfläche. Soweit es sich beim Deckenbau um gravitative Gleitung handelt, geht er nicht in diese Vergleichsrechnung ein.Als Haupteinengungsrichtung für den Gesamtbereich der Westalpen und des Nordapennin ergibt sich die Süd-Nord-Richtung; so hat sich vergleichsweise die Südspitze des außeralpidischen Korsika um knapp 300 km ziemlich genau nach Norden verlagert, glättet man den Faltenwurf beider Gebirge aus. Die Art jedoch, wie dieser Gesamteinengungsbetrag erreicht wurde, deutet am ehesten auf rotationelles Fließen im säkularplastischen Substrat des Erdmantels hin.

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On the basis of two profiles of the Western Alpes and of a profile of the Northern Apennines the degree of orogene shortening is determinated.

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Résumé Deux profils des Alpes occidentales et un profil des Apennins du Nord servent à déterminer le degré du retroserrement orogène.

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The age of the sub Mid-Jurassic tropical weathering profile of andoya,northern Norway,and the implications for the late palaeozoic palaeography in the North Atlantic region

Results are given of a programme of K-Ar age determinations from an equatorial weathering profile beneath the Mid-Jurassic unconformitiy of Anøya, northern Norway. A model is presented where the original age of weathering is considered as Lower Carboniferous with partial resetting of ages during subsequent diagenesis. It is concluded that the Kaolinite of the weathering profile became a closed system of⁴⁰Ar diffusion in late Triassic times, and that a sufficient thickness of Mesozoic-Tertiary strata was never developed to occasion the resetting of the ages. The implication of the results is that a former thick cover of Upper Palaezoic age formerly existed in the region which was effectively removed by erosion in late Triassic — early Jurassic times. The results of the study are reviewed in a context of North Atlantic palaeogeographical evolution.

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Zusammenfassung Aus einem fossilen Bodenprofil unterhalb der mitteljurassischen Diskordanz in Nordnorwegen wurden K-Ar-Alter bestimmt, die auf eine Verwitterung während des Unterkarbons hinweisen. Während der folgenden Diagenese sind die Alter teilweise neu eingestellt worden. Dabei zeigt sich, daß der Kaolinite des ursprünglichen Bodenprofils erst ab Obertrias einem für Ar⁴⁰-Diffusion geschlossenen System angehört. Es folgt weiter, daß während des Mesozoikums und Tertiärs keine größere Sedimentbedeckung mehr über diesen Profilen möglich war, wohingegen eine erhebliche Mächtigkeit von jungpaläozoischen Sedimenten ehedem vorlag, die während der Obertrias abgetragen wurde. Diese Beobachtungen können mit der paläogeographischen Entwicklung des Nord-Atlantik in Zusammenhang gebracht werden.

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Résumé On a déterminé les âges K-Ar, donnés par un sol d'alteration formé pendant le Carbonifère inférieur et sous-jacent à la discordance du jurassique moyen, au nord de la Norvège. Les âges ont été en partie de nouveau déterminés, lors des diagénèses suivantes. Il en ressort que la Kaolinite du profil du sol originel n'appartient à un système fermé de diffusion Ar⁴⁰ qu'à partir du Trias supérieur. Il s'ensuit qu'un recouvrement sédimentaire épais n'a pu se déposer sur ce profil au cours du Secondaire et du Tertiaire, tandis qu'une épaisseur considérable de sédiments du Paléozoique supérieur existait, enlevès ensuite par érosion au Trias supérieur. Ces observations peuvent être mises en rapport avec le développement paléogéographique de l'Atlantique-Nord.

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Differentiation trends in the Warrumbungle Volcano,New South Wales,Australia

The volcanic rocks of the Warrumbungle Shield volcano in central western New South Wales, Australia show two distinct differentiation trends. One trend of differentiation extends from alkali basalts to phonolitic trachytes becoming increasingly undersaturated with silica and a second differentiation trend extends from trachybasalts to quartzbearing trachyte that becomes progressively more oversaturated. The differentiation trends are the product of low pressure fractional crystallisation of an alkali basalt in a high level magma chamber.Differentiated rocks of the Nandewar Volcano in New South Wales differs from that of the Warrumbungle Volcano in several significant respects. In the Nandewar Volcano, for example, the parental magma is an olivine basalt, the differentiation trend is towards silica rich trachytes and very siliceous alkali rhyolites.The differentiated alkaline rocks from the large shield volcanoes of the Pacific display many affinities to the differentiated alkaline rocks from the shield volcanoes of the Australian continent. On Tahiti a moderately undersaturated alkaline magma has produced contrasting differentiates, silica saturated trachytes; and phonolites. In Hawaii the alkaline volcanic rocks have differentiated to produce oversaturated trachytes. By contrast, in the Galápagos Islands where the parental magma is a tholeiitic basalt the differentiation trend is towards very siliceous trachytes and quartz syentites.The divergent trends of differentiation in the Warrumbungle Shield can be traced via the intermediate lineage members to compositional differences between the basic lineage members. The temperature, pressure and fugacity of oxygen and water have controlled the path and extent of differentiation in high level magma chambers at 8–9 kb or less. Differing degrees of saturation of the basic lineage members are attributed to differing degrees of pyroxene or eclogite fractionation at high pressures. Progressively more undersaturated rocks have been derived at increasing depths or origin.

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Zusammenfassung Die Vulkangesteine des Warrumbungle-Vulkans im mittelwestlichen Neusüdwales, Australien, zeigen zwei verschiedene Differentiationstendenzen. Die eine erstreckt sich von alkalischen Basalten bis zu phonolitischen Trachyten, die immer stärker kieselsäure-untersättigt werden. Die andere erstreckt sich von Trachytbasalten bis quarzhaltigem Trachyt, der immer stärker übersättigt wird. Die Differentiationstendenzen ergeben sich aus der fraktionierten Kristallisation bei niederem Druck von einem alkalischen Basalt in einer nahe der Oberfläche liegenden Magmakammer.Differenziertes Gestein des Nandewar-Vulkans in Neusüdwales unterscheidet sich in einigen wesentlichen Punkten von dem des Warrumbungle-Vulkans. In dem Nandewar-Vulkan ist z. B. das Stammagma ein olivinhaltiger Basalt. Dazu tendiert es zu siliziumhaltigen Trachyten und sehr siliziumhaltigen alkalischen Rhyoliten.Das differenzierte alkalische Gestein von den großen Vulkanen des Pazifiks zeigt viele Ähnlichkeiten mit dem differenzierten alkalischen Gestein von den Vulkanen auf dem australischen Festland. Auf Tahiti hat ein mäßig untersättigtes alkalisches Magma kontrastierende Varianten, Phonolite und siliziumgesättigte Trachyte hervorgebracht. Auf Hawaii hat sich das alkalische Vulkangestein differenziert, wobei übersättigte Trachyte entstanden sind. Dagegen tendiert es auf den Galapagos-Inseln, wo das Stammagma ein tholeiitischer Basalt ist, zu sehr siliziumhaltigen Trachyten und Quarzsyeniten.Die divergierenden Differationstendenzen in dem Warrumbungle-Vulkan lassen sich durch die intermediären Stammglieder auf Zusammensetzungsunterschiede zwischen den früheren Stammgliedern zurückführen. Die Temperatur, der Druck und die Flüchtigkeit des Sauerstoffs und des Wassers haben den Vorgang und das Maß der Differentiation in nahe der Oberfläche begrabenen Magmakammern bei 8–9 kb. oder weniger kontrolliert. Verschiedene Sättigungsgrade der früheren Stammglieder werden verschiedenen Graden von Pyroxenoder Eklogit-Fraktionierung bei hohem Druck zugeschrieben. Zunehmend stärker untersättigtes Gestein ist bei wachsender Entstehungstiefe hervorgebracht worden.

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Résumé Les roches volcaniques du Volcan Warrumbungle, dans la partie centrale de la Nouvelle-Galles du Sud (Australie), montrent deux tendances distinctes de différenciation. L'une de ces tendances s'étend des basaltes alcalins aux trachytes phonolitiques qui deviennent de plus en plus sous-saturés en silice. L'autre tendance de différenciation s'étend des trachy-basaltes aux trachytes quartzifères, qui deviencent de plus en plus sursaturés. Ces tendances de différenciation sont le résultat de la cristallisation fractionnée, sous faible pression, d'un basalte alcalin dans une chambre magmatique proche de la surface.Les roches différenciées du volcan Nandewar en Nouvelle-Galles du Sud différent sous plusieurs aspects importants de celles du volcan Warrumbungle. Dans le volcan Nandewar, par exemple, le magma originel est un basalte à olivine; la différenciation tend vers des trachytes contenant de la silice et des rhyolites alcalines très siliceuses.La roche alcaline différenciée des grands volcans du Pacifique montre beaucoup d'affinités avec celle des volcans du continent australien. A Tahiti un magma alcalin moyennement sous-saturé a produit des roches différenciées très diverses: des trachytes saturés en silice et des phonolites. A Hawaii les roches volcaniques alcalines se sont différenciées pour produire enfin des trachytes sursaturés. Par contre aux Iles Galapagos, où le magma originel est un basalte tholéiitique, la tendance de la différenciation va vers des trachytes très siliceux et des syénites quartzifères.Les tendances divergentes de la différenciation dans le Warrumbungle remontent par des termes intermédiaires à des différences de composition entre les premiers membres dérivés du magma originel.La température, la pression et la fugacité de l'oxygène et de l'eau ont réglé le processus et l'étendue de la différenciation dans les chambres magmatiques enfouies à proximité de la surface, sous une pression de 8–9 kb ou moins. C'est à différents degrés de saturation des premiers membres du magma originel que sont attribués les différents degrés de fractionnement du pyroxène ou de l'éclogite à haute pression. C'est toujours une roche de plus en plus sous-saturée qui est engendrée par augmentation de sa profondeur d'origine.

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Warrumbungle Neusüdwales, , . , . , . , . Nandewar, Neusudwales Warrumbungle. ., . , . . . , . , . ., , . Warrumbungle , / . , , , 8 – 9 . . .

     

Saxonische Tektonik im Ostteil der Süddeutschen Scholle

Zusammenfassung Zwischen Ende Jura und Beginn Oberkreide wird der NW-Rand der Böhmischen Masse konturiert (NW-Richtungen, dazwischen abweichende Mosaik-Schollen). Vier weitere Etappen saxonischer Bruch- und Verbiegungstektonik liegen während der Oberkreide (NW-Richtungen), zwischen Oberkreide und Miozän (NW-, WNW- und ENE-Richtungen) bzw. im Miozän-Pliozän und ab Pliozän. Die Anordnung der oligozänen bis quartären Vulkanbauten belegt NNE- und ENE-streichende Tiefenwegsamkeiten. Vertikale, beulende Beanspruchung scheint zu dominieren. Einengungsformen sind auf die unmittelbaren Schollenränder beschränkt (teils gravitative Zutat mit Vergenz zur Tiefscholle, zum Teil rückläufige Bewegungen; Zuordnung der Horizontalstylolithen unklar), Hinweise auf Horizontalverschiebungen rar.

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The first stage of saxonic tectogenesis started at the end of the Jurassic (NW-border of the Bohemian block developed; predominantly NW-directions of blocks, mosaic blocks of different direction in between). Four younger stages of saxonic tectogenesis can be distinguished:During the Upper Cretaceous (NW-directions); at the end of the Upper Cretaceous till Eocene (in the south) or base of the Miocene (in the north) with NW-, WNW- and ENE-directions; during the Miocene to Pliocene; since the lower Pliocene.Basaltic volcanoes and dike swarms are connected to NNE- and ENE-directions (Oligocene to Quaternary in age).Indications of horizontal displacement are existent but rare. Tectonic structures of compressive tendency are restricted to the very borders of the saxonic blocks (due to gravitational origine or partially to invers displacement, always with vergency to the deeper situated block). As to the horizontal stylolithes the times of their origin as well as their interrelation to other tectonic elements are still uncertain.Vertical uplift of blocks with normal faults within the sedimentary cover seems to be predominant.

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Résumé La limite Nord-Ouest du «Massif de Bohême» se forme entre la fin du Jurassique et le début du Crétacé supérieur. Sa direction Nord-Ouest est compliquée de quelques lambeaux intercalés à directions aberrantes. Quatre autres étappes de la tectonique cassante ou pliante de «type saxonien» s'échellonnent du Crétacé sup. (direct. NW), entre le Crétacé sup. et le Miocène (directions NW, WNW et ENE) ou respectivement dans la Miocène-Pliocène jusqu'au post-Pliocène. L'alignement des appareils volcaniques neogènes prouve l'existence en profondeur de fractures de direction NNE et ENE.Les sollicitations verticales, formant des soulèvements semblent dominer. Des formes de resserrement sont limitées aux bords immédiats des écailles (en partie un appoint gravitationel avec déversement vers le lambeau abaissé, en partie mouvements rétrogrades; la signification des stylolithes horizontaux n'est pas encore éclaircie). Des indications de mouvements horizontaux sont rares.

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- ( -, ). 4 : (- ), - (-, -- -- ), - . -- -- . . ( , ; ), .

     

Geology and paleontology of late Cenozoic marine deposits in the Sacaco area (Peru)

Paleontologic, stratigraphic and geochronologic (K-Ar) evidence demonstrate the presence of both late Miocene and Pliocene marine deposits in the Pisco Formation in the area of Sacaco, Peru. Tuffaceous sandstone, siltstone, and shelly sandstone comprise the greater part of the ca. 350 meters sequence. The fine grained sediments have accumulated in large coastal lagoons, while coarser sediments were deposited in semiprotected littoral and nearshore environments. A rich marine vertebrate fauna from the Sacaco basin includes fossil selachians, teleost fishes, marine birds, cetaceans, marine carnivores, and a single edentate species. A diverse invertebrate fauna consists principally of venerid and muricid molluscs. Five vertebrate levels have been correlated with five provisionally defined molluscan zones. The vertebrate fauna has some affinity with faunas of the Miocene Yorktown Formation at the Lee Creek Mine of North Carolina (USA). Distinctive Miocene and Pliocene molluscan assemblages of the Pisco Formation and Pleistocene molluscan assemblages from overlying terrace deposits become progressively more similar to Chilean assemblages of equivalent age and less similar to Tethyan faunas of the Panamic and Caribbean regions.

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Zusammenfassung Paläontologische, stratigraphische und geochronologische (K-Ar) Daten belegen ein obermiozänes und pliozänes Alter der Pisco-Formation. Die Sequenz wird etwa 350 m mächtig und besteht aus tuffartigen Sandsteinen, Silten und Schillsanden. Die feineren Sedimente sind in großen Lagunen, die gröberen im geschützten Strandbereich abgelagert worden. Die reiche Fauna enthält Fische (Teleostei und Selachii), Meeres-Vögel, eine Edentata und an Wirbellosen hauptsächlich Veneriden und Muriciden. Fünf Wirbeltier-Horizonte lassen sich mit fünf vorläufig definierten Molluskenzonen korrelieren. Die Vertebratenfauna ähnelt der aus dem Unterpliozän von Nordkarolina (Yorktown Formation und Lee Creek Mine Formation — USA). Vom Miozän zum Pliozän verändert sich der Charakter der Molluskengesellschaften vom panamensisch-karibischen zu chilenischem Gepräge.

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Résumé Des preuves paléontologiques, stratigraphiques et géochronologiques (K-Ar) démontrent la présence de dépôts miocènes supérieur aussi bien que pliocènes dans la Formation Pisco dans la région de Sacaco (Pérou). La séquence est d'environ 350 mètres et se compose de grès tuffacés, de microgrès et de grès coquillers. Les sédiments à grains fins se sont accumulés à l'intérieur de grands lagons côtiers tandis que les sédiments plus grossiers furent déposés dans des environnements abrités littoraux et côtiers. La faune de Vertébrés de la région de Sacaco est riche et comprend essentiellement des Sélaciens, des Téléostéens, des Oiseaux marins et un Edenté. La faune d'Invertébrés est variée et se compose principalement de Mollusques Vénéridés et Muricidés. Cinq niveaux de Vertébrés ont été corrélés avec cinq zones de Mollusques définies provisoirement. La faune de Vertébrés présente des affinités avec celle de la Formation Yorktown du Pliocène inférieur de Lee Creek Mine en Caroline du Nord (USA). Les associations caractéristiques de Mollusques miocènes et pliocenes de la Formation Pisco et celles des dépôts de terrasses quaternaires sus-jacents sont de bas en haut, progressivement plus semblables aux associations chiliennes du même âge, différant des faunes téthysiennes des provinces panam eennes et caraïbéennes.

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, ( -) Pisco . 350 , . , , , - . : (Teleostei Selachii), , Edentata, — . . Venerideae Muricideae. 5 , , . ( Yorktown Lee Creek Mine, ). .

     

Focal mechanisms of the Atlas earthquakes,and tectonic implications

The determination of the focal mechanisms of the strongest shocks in the Atlas chain and the Canary Islands area reveals that the present-day tectonics along this range is a compression reflected either by reverse or dextral strike-slip faulting along the ENE-WSW trends. All the solutions are consistent with: 1. the other focal mechanism solutions determined further north in the Azores-Gibraltar, Alboran, Rif and Tell areas; 2. the NNW to NW trending compression inferred from other methods such as neotectonics,in situ stress field measurements and plate motions.

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Zusammenfassung Die Bestimmung des Erdbebenherdmechanismus der stärksten Beben im Atlasgebirge und des Gebietes der Kanarischen Inseln gibt zu erkennen, daß die aktuellen tektonischen Bewegungen entlang dieses Bereiches kompressiv wirksam sind. Dies zeigt sich entweder anhand von Überschiebungen oder an dextralen Blattverschiebungen. Alle Ergebnisse sind übereinstimmend mit: 1. den anderen Erdbebenherdmechanismen weiter im Norden liegender Regionen (Azoren - Gibraltar, Alboran, Rif und Tell); 2. die nach NNW bis NW wirkende Kompression, welche von anderen Methoden abgeleitet wurde (Neotektonik,in-situ Spannungsmessungen und Plattenkinematik).

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Résumé La détermination des mécanismes au foyer des séismes les plus importants de la chaîne atlasique et des îles Canaries révèle que la situation tectonique actuelle le long de cette chaîne est une compression reflétée par le jeu de failles soit inverses, soit décrochantes dextres le long des accidents ENE-WSW. Toutes les solutions sont compatibles avec: (1) les autres mécanismes déterminés plus au nord, dans les régions d'Açores-Gibraltar, Alboran, Rif et Tell; (2) la compression orientée NNW-SSE à NW-SE déterminée à l'aide d'autres méthodes comme la néotectonique, les mesures de contraintesin situ et la cinématique des plaques.

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Deformation and metamorphism at the base of the Helgeland nappe complex,northwest of Grong (Northern Norway)

Pelites, carbonate-silicate rocks and mafic rocks occurring at the base of the Helgeland nappe complex northwest of Grong (N. Norway) were subjected together with the crystalline basement to medium grade metamorphism and threefold deformation during Caledonian times.During the first act of deformation temperature increased and reached a maximum of 600–650°C at 6–7 Kb after the cessation of the first deformation event. At the peak of metamorphism granitic, aplitic and pegmatitic rocks were formed.During the second and third acts of deformation the temperature decreased to 500–400°C. Mylonites, formed during the second act of deformation, indicate that there was nappe movement from NW to SE. Simple shearing with direction of the main elongation parallel to the fold axes was associated with the second deformation. During the third deformation simple shearing also occurred. However, elongation took place oblique to the fold axes and the sense of rotation was opposite to that of the second deformation.

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Zusammenfassung An der Basis des Helgeland-Komplexes nordwestlich von Grong (Nord-Norwegen) wurden pelitische, kalksilikatische und basische Gesteine zusammen mit dem Kristallinen Grundgebirge in kaledonischer Zeit von drei aufeinanderfolgenden Faltungsakten erfaßt. Dabei herrschten amphibolitfazielle Temperaturen.Während der ersten Deformation stieg die Temperatur an. Das Maximum von 600–650°C wurde, bei einem Druck von 6–7 Kb, nach der ersten und vor der zweiten Deformation erreicht. Gleichzeitig intrudierten Granite, Aplite und Pegmatite. Während der zweiten und dritten Deformation sank die Temperatur wieder auf 500–400°C. Im Zuge des zweiten Deformationsaktes entstanden stellenweise Mylonite, die auf Deckenbewegungen von NW nach SE hindeuten. Zweite und dritte Deformation sind beide rotational, während der zweiten liegt die Hauptdehnungsrichtung parallel zu den Faltenachsen, während der dritten aber schräg zu ihnen. Der Rotationssinn der dritten Deformation ist dem der zweiten entgegengesetzt.

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Résumé En Norvège septentrionale, au NW de Grong, la base du complexe d'Helgeland composée de metapélites, de roches calc-silicatiques et de roches mafiques, et le soubassement cristallin de ce complexe ont subi ensemble trois actes de déformation successifs à des températures du faciès amphibolites, pendant les temps calédoniens.Durant le premier acte la température a monté. Le maximum de 600–650° C, sous une pression de 6–7 kbar, a été atteint après la fin de cette déformation et avant la deuxième; des roches granitiques, aplitiques et pegmatitiques se sont formées au cours de ce stade. Durant le deuxième et le troisième acte de déformation, la température diminuait à 500–400° C. Des mylonites, indiquant un transport des nappes du NW vers le SE, ont été formées au cours de la deuxième phase. Celle-ci est caractérisée par un mouvement rotatoire par cisaillement simple, l'élongation étant parallèle aux axes des plis. La troisième phase était égalément une phase de mouvements rotatoires, mais en sens opposé et avec un élongation oblique aux axes.

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( ) , - - , . . . 600– 650° 6 – 7 , . , . 500 – 400°. , . , , — . , .

     

Petrology of the alkaline rocks around Sivamalai,Coimbatore District,Tamilnadu, India

The alkaline rocks around Sivamalai are represented by syenites, nepheline syenites and basic alkaline rocks. The syenites are comprised of olivine-pyroxene, pyroxene, hornblende and biotite syenites and syenodiorites, pegmatite phases and quartz syenite. Nepheline syenites include pyroxene, hornblende and biotite bearing varieties. Syenites with pockets of garnet, magnetite or corundum occur in some places between the nepheline syenites and the country rocks represented dominantly by granitic gneisses. The basic alkaline rocks are represented by barkevikite melteigite and they occur as xenoliths amidst the nepheline syenites. The field mineralogical and petrochemical characteristics indicate the igneous nature of these rocks. The syenites and nepheline syenites are inferred to be evolved from pyroxene syenodiorite and barkevikite melteigite respectively. The irregular distribution of garnet and corundum is attributed to the metasomatism of the country rocks by the alkaline magma.

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Zusammenfassung Die alkalischen Gesteine um Sivamalai umfassen Syenite, Nephelinsyenite und basische alkalische Gesteine. Die Syenite sind aus Olivin-Pyroxen, Pyroxen, Hornblende und der Biotitsyenit, Syenodiorit, Pegmatitphasen und Quarzsyenit zusammengesetzt. Die Nephelinsyenite schließen Varietäten mit Pyroxen, Hornblende und die Biotite ein. Syenite mit Granatlinsen, Magnetit oder Korund schalten sich an einigen, Stellen zwischen Nephelinsyenite und die weiter verbreiteten granitischen Gneise. Die basischen Alkaligesteine werden durch barkeviktischen Melteigit vertreten und finden sich als Xenolithe im Nephelinsyenit. Der mineralogische und petrochemische Feldbefund läßt auf eruptiven Charakter dieser Gesteine schließen. Es wird angenommen, daß die Syenite und Nephelinsyenite sich aus Pyroxensyenodiorit und Barkevikitmelteigit entwickelt haben. Die ungleichförmige Verteilung von Granat und Korund wird auf die Metasomatose der umgebenden Gesteine durch alkalisches Magma zurückgeführt.

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Résumé Les roches alcalins autor de Sivamalai sont représentées par des syénites, des syénites éléolitiques et de roches alcalines basiques. Les syénites comprennent des syénites à péridot, pyroxene, hornblende et biotite, et des syénodiorites, des phases pegmatitiques et des syénites quartziféres. Les syénites éléolitiques comprennent des variétés à pyroxene, hornblende et biotite. Des syénites avec poches à grenat, magnétite ou corindon se rencontrent en quelques endroits entre les syénites éléolitiques et les roches encaissantes représentées principalement par gneiss granititiques. Les roches alcalines basiques sont représentées par des melteigites barkévictiques et se rencontrent en enclaves dans les syénites à néphéline. Les caractéristiques sur le terrain, minérologiques et pétrochimiques, indiquent le caractère igné de ces roches. Les syénites et les syénites éléolitiques sont considérées comme dérivant respectivement de syénodiorites pyroxéniques et de melteigites barkévictiques. La répartition irregulière du grenat et du corindon est attribuée à la métasomatose des roches encaissantes sous l'influence du magma alcalin.

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Sivamulai , - . -, , - , -, -. - , . - - , . -. . , - - . .

     

Deep-sea sediments in the eastern equatorial Atlantic off the African coast and meteorological flow patterns over the Sahel

Deep-sea mineral dust deposits are a powerful tool allowing to deduct atmospheric flow patterns. Here deep-sea sediments from the eastern tropical Atlantic were used to derive climatic conditions over the African continent where in summer the dust is lifted in the transition zone of the Sahara and the Sahel. The meteorological process causing this aeolian dust injection are the squall lines, the rain bearing disturbances of the Sahel. They produce a high surface wind velocity area in their northern vicinity. The deep-sea deposits of sediments and their spatial patterns allowed to conclude that the dust raising mechanism connected with the squall lines were similar for present day conditions and for the time of the last glacial maximum. The Saharan trades and the African monsoon had about the same extension in either time slice coupled with an identical travel belt of the squall lines. However, the intensity and the frequency of the squall lines were lower in glacial times.

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Zusammenfassung Tiefseesedimente liefern interessante und wertvolle Aufschlüsse über atmosphärische Strömungsbedingungen. Hier werden die Sedimente aus dem Gebiet des östlichen tropischen Nordatlantiks verwendet, um klimatische Angaben über die Strömungsverhältnisse über dem afrikanischen Kontinent zu gewinnen, da die Quelle des Staubes auf dem Kontinent im Übergangsbereich zwischen der Sahara und dem Sahel zu suchen ist. Die meteorologische Ursache des systematischen Staubeintrages in die Atmosphäre sind die regenbringenden sommerlichen Störungen des Sahel («>squall lines»<), die in ihrem nördlichen Randbereich ein Gebiet hoher Windgeschwindigkeit am Boden aufweisen, so daß es hier regelmäßig zu Staubaufwirbelungen kommt. Mit Hilfe der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Tiefseesedimente konnte schon früher gezeigt werden, daß während der Periode des letzten Hochglazials die Lage der Grenzzone zwischen Passat und afrikanischem Monsun sich im Vergleich zur Gegenwart nicht verändert hat. Hier wird nun zusätzlich deutlich, daß sowohl die Intensität als auch die Frequenz der «>squall lines»< zum Höhepunkt der Vereisung geringer was als heute.

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Résumé Les sédiments amenés par le vent dans les mers profondes fournissent de précieuses indications sur la distribution des courants atmosphériques. Dans cette note, les sédiments de la partie orientale de l'Atlantique tropical sont examinés en vue de déduire les conditions climatiques régnant sur le continent africain, où la source de la poussière est située entre le Sahara et le Sahel. En effet, l'origine météorologique des apports éoliens sont les pertubations pluvieuses (lignes de grains) qui sont accompagnées sur leur bordure nord de vents de grande vitesse au sol. La distribution des sédiments sur le fond océanique a déjà permis de conclure que le mécanisme de transport était, lors de la dernière glaciation (18.000 ans), semblable à ce qu'il est aujourd'hui. Toutefois, l'intensité et la frequence des perturbations étaient plus faibles qu'aujourd'hui.

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. , , , . ("squall lines"), , , . , . , , squall lines .

     

Tertiary Andean volcanism in a caldera-graben setting

The Miocene Farellones Formation in central Chile (32°-35°S) is one of several up to 3000 mthick Tertiary volcanic sequences in the Central Andes with ash flows and intercalations of lacustrine sediments in their lower part, and intermediate to basic lavas and rhyolitic domes in their upper part. The Farellones rocks were probably deposited in a volcano-tectonic graben formed through a series of caldera collapses. This is suggested by (a) the fact that the formation frequently is delimited by normal faults towards which the subhorizontal strata pinch out and become upraised, indicating deposition during subsidence, (b) the huge volume of erupted acid magma and (c) a high paleothermal gradient of geothermal field type. Similar Tertiary volcanic sequences in northern Chile and central Peru probably also formed by eruptions in a caldera-graben setting. This setting and the geothermal field type of alteration make these sequences good prospecting targets for epithermal preciousmetal deposits.

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Zusammenfassung Die miozäne Farellones-Formation im zentralen Chile (32°–35°S) ist eine von mehreren bis zu 3000 m mächtigen, tertiären vulkanischen Abfolgen der zentralen Anden, mit Ignimbriten und Zwischenlagerungen von lakustrinen Sedimenten im unteren, und mit intermediären bis basischen Laven und rhyolitischen Staukuppen im oberen Teil der Abfolgen. Die Gesteine der Farellones-Formation wurden wahrscheinlich in einem vulkano-tektonischen, durch eine Reihe von Caldera-Absenkungen entstandenen Graben abgelagert. Für diese Tatsache sprechen (a) häufige Begrenzung der Formation durch Normalverwerfungen gegen welche die subhorizontalen Schichten ausdünnen und aufgebogen werden, was Ablagerung während der Absenkung andeutet, (b) das große Volumen der sauren Vulkanite und (c) der hohe paläothermale Gradient von geothermalem Charakter. Ähnlich ausgebildete, tertiäre vulkanische Abfolgen im nördlichen Chile und zentralen Peru sind vermutlich ebenfalls durch Eruptionen in Caldera-Gräben gebildet worden. Aufgrund der tektonischen Ausbildung und des geothermalen Umwandlungstyp dürften diese Abfolgen für die Prospektion nach epithermalen Vorkommen von Edelmetallen von besonderem Interesse sein.

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Resumen La Formación Farellones de Chile central (32°–35°S), deedadmiocena, es una de las muchas secuencias terciarias de más de 3000 m de espesor que existen en la alta cordillera de los Andes Centrales que contiene depósitos de flujos piroclásticos e intercalaciones de sedimentos lacustres en su parte inferior, y lavas intermedias a básicas y domos riolíticos en su parte superior. Las rocas de la Formación Farellones se depositaron, probablemente, en un graben volcano-tectónico formado a través de una serie de colapsos de calderas. Esta interpretación se basa en: (a) la frecuente delimitación de la formación por fallas normales contra las cuales los estratos subhorizontales se adelgazany se levantan, indicando depositación durante subsidencia, (b) el gran volumen de magma ácido extruido y (c) un gradiente paleotermal alto de tipo campo geotérmico. En el norte de Chile y en Perú central existen secuencias terciarias similares depositadas probablemente también en depresiones volcano — tectónicas tipo caldera — graben. Este marco tectónico y la alteración de tipo campo geotérmico, hace que éstas secuencias sean buenos blancos de prospección para depósitos epitermales de metales preciosos.

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Farellones (32° – 35° ) , 3000 ., , . , , - , . : ) , , ; ) ; ) . , , , , . .. , .

     

Heat flow during the carboniferous and mesozoic of the Northwest German Basin

The temperature history of the Northwest German Basin has been reconstructed using a one-dimensional computer model that accounts for compaction-related changes of physical rock properties, depth, temperature and maturity of organic matter. Maturity has been modelled by empirically relating vitrinite reflectance to time-temperature history. Heat flow values for the Mesozoic and Carboniferous have been obtained by matching measured and computed vitrinite reflectance. For Mesozoic samples agreement between measured and computed maturity can be achieved with a heat flow between 37 and 50 mW/m² (0.9 and 1.2 hfu). There is no systematic areal variation. Carboniferous samples are matched best at heat flows between 70 and 96 mW/m² (1.7 and 2.3 hfu), corresponding to geothermal gradients between 50 and 80 °C/km depending on lithology and compaction. Areal variation follows patterns subparallel to the structural grain of the Variscan orogeny. Mesozoic heat flow is compatible with heat flow in stable platform areas. Carboniferous heat flow and its geotectonic setting are best in agreement with present-day back-arc areas underlain by continental crust.

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Zusammenfassung Die Temperaturgeschichte des Nordwestdeutschen Bekkens wurde mittels eines eindimensionalen Computermodells rekonstruiert, das auch kompaktionsbezogenen Änderungen der physikalischen Gesteinseigenschaften, der Tiefe und der Temperatur gerecht wird. Die Reife wurde simuliert, indem Vitrinitreflexion und Zeit-Temperatur Verlauf empirisch miteinander korelliert wurden. Die Wärmeflußwerte für das Karbon und das Mesozoikum wurden dadurch ermittelt, daß gemessene und berechnete Vitrinitreflexion in optimale Übereinstimmung gebracht wurden. Für das Mesozoikum kann eine Übereinstimmung bei Wärmeflußwerten zwischen 37 und 50 mW/m² (0.9 und 1,2 hfu), für das Karbon für Werte zwischen 70 und 96 mW/m² (1.7 und 2.3 hfu) erzielt werden, was je nach Lithologie und Kompaktionszustand einem Geothermalgradienten zwischen 50 und 80 °C/km entspricht. Nur für die karbonischen Daten ist eine systematische räumliche Änderung der Werte erkennbar. Der Wärmefluß im Mesozoikum entspricht dem in heutigen stabilen Plattformgebieten. Wärmefluß und geotektonische Position im Karbon sind vergleichbar mit solchen heutigen »back-arc« Gebieten, die von kontinentaler Kruste unterlagert sind.

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Résumé L'histoire thermique du bassin allemand nord-occidental a été simulée sur ordinateur au moyen d'un modéle unidimensionnel; ce modèle tient compte des changements introduits par la compaction dans les propriétés physiques de roches, de la profondeur, de la température et de l'évolution de la matière organique. Pour modéliser cette évolution, on a établi une corrélation entre la réflectance de la vitrinite et l'histoire thermique. Les valeurs du flux de chaleur pour le Mésozoïque et le Carbonifère ont été obtenues par ajustement entre la réflectance de la vitrinite observée et calculée. Pour les échantillons mésozoïques, les valeurs calculées et mesurées s'accordent le mieux pour un flux compris entre 37 et 50 mW/m2 (0.9 et 1,2 HFU). Il n'y a pas de variation régionale systématique. Pour le Carbonifère, le meilleur accord donne un flux siuté entre 70 et 96 mW/m2 (1,7 et 2,3 HFU), ce qui correspond à des gradients géothermiques de 50 et 80 °C/Km, selon la lithologie et le degré de compaction. Il existe dans le Carbonifère, des variations régionales, qui parallélisent les lignes structurales de l'orogène varisque. Le flux de chaleur mésozoïque est compatible avec une situation de plate-forme stable. Le flux de chaleur carbonifère et sa répartition géotectonique fait plutôt penser, dans la nature actuelle, aux régions d'arrière-arc sur croûte continentale.

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, , , . , . . 37–50 mW/m² (0,9 i 1,2 hfu), — 70–96 mW/m² (1,7 2,3 hfu), — — 50 80°/. , . (back-arc), .

     

Secular variation of calcium carbonate mineralogy; an evaluation of ooid and micrite chemistries

Three ooid types are recognized from the Lower Tournaisian »Kohlenkalk« shelf facies at Velbert, Germany. Ooids from this unit have a predominantly concentric laminae fabric. Radial-concentric and small radial fibrous ooids are minor components to this oolite. The diagenetic response of Kohlenkalk ooid chemistry is significantly different from that observed in contemporaneous crinoid and brachiopod material. Fabric evidence suggests that radial-concentric and radial-fibrous ooids were probably originally aragonite/high-Mg calcite and high-Mg calcite respectively. Fabric and trace elemental chemistries of the concentric fabric ooids suggests that they were originally precipitated as aragonite and subsequently altered to low-Mg calcite.Recent papers have proposed temporal shifts in the dominant mineralogy of shallow marine non-skeletal carbonates between calcite and aragonite. Changing Phanerozoic atmospheric pCO₂ levels and oceanic Mg/Ca ratios may have been factors controlling the dominant mineralogy. The chemistries of the Kohlenkalk ooids in conjunction with other ooid and micrite data spanning the Mid-Paleozoic to Recent are evaluated in context with these temporal shifts between »calcite« and »aragonite seas«. The strontium chemistries of the ooids (¯x = 1010 ppm, range 145–3010 ppm) and micrites (¯x = 841 ppm, range 3–8800 ppm) suggests they had an aragonite precursor mineralogy. No statistical correlation was observed between ooid/micrite chemistries, their mineralogies and the proposed secular trend. Therefore, we suggest that aragonitic ooids and micrites were dominant components of shallow-marine carbonate environments throughout the Phanerozoic. The distribution and abundance of aragonitic and calcitic ooids in the geologic past was probably dependant on local hydraulic, physicochemical, and environmental conditions, areally constrained by global tectonics, eustatic, climatic and atmospheric effects, with significant diagenetic overprinting of the original geochemical and fabric information.

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Zusammenfassung In der Kohlenkalk-Schelffazies des Untertournais bei Velbert (Bundesrepublik Deutschland) lassen sich drei Ooidtypen unterscheiden. Gemeinsam ist diesen Ooiden ein vorwiegend konzentrischer Lagenbau. Dagegen ist das Vorkommen radial-konzentrischer und radial-fibröser Ooide minimal. Die diagenetische Entwicklung der Kohlenkalkooide ist hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung deutlich von gleichalten Crinoiden- oder Brachiopodenmaterial zu unterscheiden. Strukturelle Beobachtungen lassen darauf schließen, daß radial-konzentrische und radial-fibröse Ooide ursprünglich aus Aragonit/Hoch-Mg-Calcit bzw. Hoch-Mg-Calcit bestanden. Die Zusammensetzung der Spurenelemente und die Struktur der konzentrisch aufgebauten Ooide hingegen deutet auf eine Fällung von Aragonit, der im Laufe der Diagenese zu Niedrig-Mg-Calcit umgewandelt wurde.In letzter Zeit wurde in einigen Veröffentlichungen die These vertreten, daß die Mineralogie von nicht-skelett Karbonaten zwischen Calcit und Aragonit in unbekannten Intervallen wechselt. Wechsel des atmosphärischen CO₂ Drucks und des Mg/Ca Verhältnisses in den Ozeanen während des Phanerozoikums könnten Vorgänge sein, die die vorherrschende Mineralogie dieser Karbonate beeinflussen. In dieser Arbeit wird der Chemismus der Kohlenkalkooide in Verbindung mit anderen Ooiden und Daten über Mikrite des Mittelpaläozoikums bis heute in bezug auf den Wechsel zwischen »Calcit«- und »Aragonit-Ozeanen« diskutiert. Der Strontiumgehalt der Ooide (¯x = 1010 ppm, Spannbreite: 145–3010 ppm) und der Mikrite (¯x = 841 ppm, Spannbreite: 3–8800 ppm) spricht für eine primäre Aragonitfällung. Zwischen der Ooid/Mikrit Chemie und ihrer Mineralogie gab es keine mögliche statistische Korrelation. Daraus schließen wir, daß während des ganzen Phanerozoikums aragonitische Ooide und mikrite große Bedeutung in flachmarinen Schelfregionen mit Karbonatsedimentation hatten und haben. Das Vorkommen aragonitischer und calcitischer Ooide ist wahrscheinlich an hydraulische und physiko-chemische Vorgänge gebunden, die auf globale Tektonik, eustatische-, klimatische- und atmosphärische Veränderungen zurückzuführen sind. Diese führten dazu, daß die ursprüngliche Geochemie und Struktur diagenetisch verändert wurde.

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Résumé Parmi les facies de plate-forme du Tournaisien inférieur, dans le calcaire carbonifère de Velbert (RFA), on distingue trois types d'ooïdes: les plus abondantes présentent une structure lamellaire concentrique; d'autres, en quantité subordonnée, sont radiaires-concentriques et fibro-radiées. En réponse à leur chimisme, les ooïdes du calcaire carbonifère ont connu une évolution diagénétique nettement différente de celle des sédiments à crinoïdes et à brachiopodes de même âge. L'organisation structurale des ooides radiaires-concentriques et fibro-radiées indique que'elles étaient constituées respectivement d'aragonite + calcite magnésienne et de calcite magnésienne. Par contre, la structure et le chimisme des éléments en traces des ooïdes concentriques suggèrent qu'elles ont été d'abord précipitées en aragonite et transformées ensuite en calcite pauvre en Mg.Selon certains travaux récents, la composition minéralogique des sédiments carbonatés non organo-détritiques aurait fluctué au cours du temps entre l'aragonite et la calcite. Des factures déterminants de ce processus auraient pû être les changements, au cours du Phanérozoïque, de pCO₂ dans l'atmosphère et du rapport Mg/Ca dans les océans. Le chimisme des ooïdes du calcaire carbonifère, comparé à celui de micrites et d'autres ooïdes d'âges phanérozoïque moyen à récent est examiné en relation avec ces passages de «mers à calcite» à «mer à aragonite» au cours du temps. Le chimisme du Sr des ooïdes (x = 1010 ppm; intervalle 145–3010 ppm) et des micrites (x = 841 ppm; intervalle 3–8800 ppm) suggère une précipitation primaire d'aragonite. Il n'apparaît aucune corrélation statistique entre le chimisme des ooïdes et micrites, leur minéralogie, et les fluctuations temporelles suggérées. Pour ces raisons, nous pensons que les ooïdes et micrites aragonitiques ont été les composants dominants des milieux carbonatés peu profonds pendant tout le Phanérozoïque. L'abondance et la répartition des ooïdes aragonitiques et calcitiques dans la nature ancienne ont vraisemblablement résulté de conditions locales hydrauliques, physico-chimiques et d'environnement, déterminées par la tectonique globale, et par les changements eustatiques, climatiques ou atmosphériques, qui ont surimposé leur empreinte diagénetique aux caractères structuraux et géochimiques primaires.

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- ( ) , . . ; - - . . , - - , . , , . , . ₂ / , . , . / ¯ 1010 m; : 145–3010 m / / ¯ - 841 ; : 3–8800 m / . / . , , . , - , , . .

     

Permian-Triassic of the Tethys: Carbon isotope studies

Profiles of carbon isotopes were studied in marine limestones of Late Permian and Early Triassic age of the Tethyan region from 20 sections in Yugoslavia, Greece, Turkey, Armenian SSR, Iran, Pakistan, India, Nepal, and China. The Upper Permian sections continue the high positive values of ¹³C previously found in Upper Permian basins in NW Europe and western USA. In the more complete sections of Tethys it can now be demonstrated that the values of ¹³C drop from the Murgabian to the Dzhulfian Stages of the Upper Permian, then sharply to values near zero during the last two biozones of the Dorashamian. These levels of ¹³C sample the Tethys Sea and the world ocean, and equal values from deep-water sediments at Salamis Greece indicate that they apply to the whole water column. We hypothesize that the high values of ¹³C are a consequence of Late Paleozoic storage of organic carbon, and that the declines represent an episodic cessation of this organic deposition, and partial oxidation of the organic reservoir, extending over a period of several million years. The carbon isotope profile may reflect parallel complexity in the pattern of mass extinction in Late Permian time.

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Zusammenfassung Untersucht wurden Profiie von Kohlenstoff-Isotopen mariner Karbonate aus dem Oberperm und der Untertrias der Tethys-Region aus 20 Lokalitäten in Jugoslawien, Griechenland, der Türkei, der Sowjet-Republik Armenien, dem Iran, Pakistan, Indien, Nepal und China. Die oberpermischen Proben zeigen dieselben hohen positiven gd¹³C Werte, wie sie vorher auch aus den oberpermischen Becken NW-Europas und dem Westen der USA berichtet wurden. Anhand von vollständigeren Abschnitten der Tethys kann dargelegt werden, daß die ¹³C Werte von der Murgabium- bis zur Dzhulfium-Phase des Oberperms abnehmen und dann innerhalb der letzten zwei Biozonen des Dorashamiums abrupt gegen Null verlaufen. Diese ¹³C Niveaus sind repräsentativ für die Tethys und den Weltozean. Sie gelten außerdem für alle Wassertiefen, wie durch ähnliche Werte aus Tiefsee-Sedimenten von Salamis (Griechenland) bestätigt wird. Unsere Annahme ist, daß die hohen ¹³C Werte auf spätpaläozoische Speicherung organischen Kohlenstoffs zurückzuführen ist. Die Abnahme stellt episodische Sedimentationsschwankungen des organischen Materials dar, während der die organischen Substanzen über einen Zeitraum von mehreren Millionen Jahren zum Teil aufoxidiert wurden. Das Kohlenstoff-Isotop Profil entspricht parallelisiert in etwa dem Muster des Massen-Aussterbens während des Oberperms.

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Résumé Des profils isotopiques du carbone ont été établis dans des calcaires marins d'âge tardi-permien à éo-triasique répartis dans 20 endroits du domaine téthysien: Yougoslavie, Grèce, Turquie, République Socialiste dArménie, Iran, Pakistan, Inde, Népal et Chine. Les profils établis dans le Permien supérieur montrent les mêmes valeurs positives de ¹³C observées antérieurement dans des bassins de même âge en Europe occidentale et dans l'ouest des USA. Dans les profils les plus complets de la Téthys, il est maintenant établi que les valeurs de ¹³C décroissent depuis le Murgabien jusqu'au Dzhulfien (Permien supérieur) pour devenir proches de zéro dans les deux dernières biozones du Dorasharmen. Ces valeurs de ¹³C sont caractéristiques de la Téthys et de l'Océan mondial; elles s'appliquent à toutes les profondeurs d'eau, comme en témoignent les valeurs fournies par des sédiments de mer profonde à Salamis (Grèce). Nous formulons l'hypothèse que les hautes valeurs de ¹³C sont la conséquence du stockage du carbone organique au Paléozoïque supérieur et que leur décroissance traduit un arrêt épisodique de cette sédimentation organique, accompagné d'une oxydation partielle de la matière organique s'étendant sur une période de plusieurs Ma. L'influence parallèle des phénomènes d'extinction massive à le fin du Permien se refléterait également dans les profils isotopiques du carbone.

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, 20 /, , , , , , / . ¹³, - . , ¹³ Murgabium'a Dzhulfium'a . ¹³ . , , / /. , ¹³ . , . / , , , .

     

Multistage crystallization of tonalitic enclaves in granitoid rocks (Hercynian belt,Spain): implications for magma mixing

The crystallization sequence, nucleation density and crystal index (n = nucleation density/mode) of tonalitic enclaves from different granitoids of the Hercynian orogeny indicate that they are pieces of magma partially crystallized in the interior of synplutonic bodies of basic magma, which was injected into a silicic magma chamber. A rapid cooling stage can be identified from the high nucleation density and high n-values of minerals. A final stage of slow cooling, is identified by a low nucleation density and low n-values. At this stage a residual melt crystallized in thermal equilibrium to the cooling rate of the whole magma chamber. Thermal equilibrium and convection are necessary conditions for mixing. Enclaves can be interpreted as the remaining, non-disaggregated portions of an early injected mafic magma, which in turn underwent hybridization during injection. Their presence indicates the existence of magma mixing processes and the possibility that the host granitoid was a hybrid rock.

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Zusammenfassung Die Kristallisationsabfolge, Keimdichte und der Kristallindex (n = Keimdichte/Modus) von tonalitischen Einschlüssen verschiedener Granitoide des variszischen Orogens zeigen, daß sie Teile eines Magmas sind, das teilweise im Inneren von basischen synplutonischen Magmenkörpern auskristallisierte und in eine silikatische Magmenkammer injiziert wurde. Eine Zeit schnellen Abkühlens kann an Hand der hohen Keimdichte und der niedrigen n-Werte festgestellt werden. Zu diesem Zeitpunkt kristallisierte eine Restschmelze unter thermischen Gleichgewichtsbedingungen und der Abkühlungsgeschwindigkeit der ganzen Magmenkammer aus. Thermisches Gleichgewicht und Konvektion sind für das Mischen notwendig. Einschlüsse können als nichtzerfallene Reste eines früh injizierten mafischen Magmas angesehen werden, welches während der Injizierung eine Hybridisierung erfuhr. Ihre Gegenwart zeigen das Vorhandensein von Magmenmischungsvorgängen und die Möglichkeit, daß der Muttergranitoid ein Hybridgestein war, an.

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Resumen La secuencia de cristalización, densidad de nucleación e índice cristalino (n = densidad de nucleación/moda) de enclaves tonalíticos de diferentes granitoides hercínicos, indican que dichos enclaves representan fragmentas de magma parcialmente cristalizados en el interior de cuerpos simplutónicos de magma básico, que originalmente fue inyectado en una cámara magmática félsica. Se puede identificar una etapa de enfriamiento rápido a partir de los altos valores de n y alta densidad de nucleación de los minerales. Una etapa final de enfriamiento lento es detectada por una baja densidad de nucleación y bajos valores de n de determinados minerales. Un líquido residual cristalizó en esta etapa lenta en equilibrio térmico y a la misma tasa de enfriamiento que toda la cámara magmática en conjunto. Equilibrio térmico y convección son condiciones necesarias para que se produzca mezcla. Los enclaves pueden ser interpretados como porciones no hibridadas de magma que han sido homogéneamente distribuidos dentro del granitoide encajante. Su presencia indicaría la existencia de procesos de mezcla de magmas y la posibilidad de que el granitoide encajante sea una roca híbrida.

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Die Oberkreide-Paleozän Transgression Im östlichen Fezzan

Zusammenfassung Die den Südwestrand des Syrtebeckens aufbauende und im östlichen Fezzan auskeilende Schichtfolge wird im Detail untersucht, untergliedert und mit den Standardprofilen nördlich des Djebel Soda korreliert. Ihre älteste Einheit sind die Ben Afen Schichten, das laterale fazielle Äquivalent des unteren Tax Mergels, der ins Maastricht gestellt wird. Darüber folgen die verschiedenen Stufen des Paleozäns, zuunterst der Dor el Gani Mergel, der als das laterale Äquivalent des oberen Tar Mergels definiert werden kann. Er wird vom Had Kalkstein bzw. seinem lateralen faziellen Äquivalent, dem Scedida Dolomit, abgedeckt. Höher folgt der Bu Ras Mergel, der nach Süden in den Dor el Msid Tonstein übergeht. Er wird von den Operculinoides Schichten, einer kalkig-mergeligen Stufe, überlagert. Sie sind das fazielle Äquivalent des Gelta Kreidekalksteins, und des Operculina Kalksteins. Der Kheir Mergel leitet zum Untereozän über, dessen Unterkante durch die Flosculina Leitbank definiert ist.Es wird profilmäßig dargestellt, wie diese einzelnen Stufen sich im Verlauf der Oberkreide-Paleozän-Transgression faziell verändern und schließlich auskeilen. Von der untersuchten Sedimentserie greifen die Operculinoides Schichten am weitesten nach Süden, nämlich bis auf die Serir Tibesti vor. Schließlich konnten für die untersuchte Sedimentfolge Sedimentationszyklen aufgestellt werden. Ein kurzer Abschnitt behandelt die Oberkreide-Paleozän-Grenze.

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A detailed study is made on the sequence of strata forming the southwest flank of the Sirte basin and wedging out in the eastern Fezzan. The sequence is subdivided and correlated with the type sections north of Djebel Soda. The oldest unit is the Ben Afen member, the lateral facies equivalent of the lower Tar marl which is placed into the Maestrichtian. Above this follow the different Paleocene units, beginning with the Dor el Gani marl, which may be interpreted as the lateral equivalent of the upper Tar marl. The Dor el Gani marl is covered by the Had limestone respectively by its lateral facies equivalent, the Scedida dolomite. Above follows the Bu Ras marl passing to the south into the Dor el Msid shale, which is overlain by Operculinoides strata, a calcareous-marly unit. The Operculinoides strata are the facies equivalent of the Gelta chalk and of the Operculina limestone. The Kheir marl forms the transition zone to the lower Eocene the bottom of which is marked by the Flosculina key bed.The facies changes of the different units along the Upper Cretaceous-Paleocene transgression as well as their wedging out is demonstrated by section correlation. The Operculinoides strata reach as far south as the Serir Tibesti, being the southernmost of all the investigated sediments. Finally, it was possible to establish sedimentation cycles for the investigated strata. A brief chapter deals with the Upper Cretaceous-Paleocene boundary.

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Résumé Une étude détaillée est faite des dépôts sédimentaires qui forment la bordure sud-ouest du bassin de Syrte et qui s'arrêtent à l'Est du Fezzan. Il y a subdivision et corrélation avec les coupes types au Nord du Djebel Soda. La série la plus ancienne est la formation de Ben Afen, l'équivalent latéral du faciès de la marne de Tar inférieure que l'on attribue au Maestrichtien. Au-dessus se succèdent les différents étages du Paléocène, tout en bas la marne de Dor el Gani qui peut être définie comme l'équivalent latéral de la marne de Tar supérieure. Ensuite on trouve le calcaire de Had ou bien son équivalent latéral du faciès, la dolomie de Scedida. Plus haut, la marne du Bu Ras qui se transforme, vers le Sud, en argilite de Dor el Msid. Celle-ci est cachée par les couches à Operculinoides, étage calcareux-marneux. Ces couches sont l'équivalent du faciès de la craie de Gelta et du calcaire à Operculina. La marne de Kheir indique le passage à l'Eocène inférieure dont la base est définie par le lit à Flosculina.Le changement du faciès de ces différents étages au cours de la transgression Crétacé supérieur — Paléocène et leur biseautage est démontré par des coupes. De tous les dépôts étudies, ce sont les couches à Operculinoides qui s'étendent le plus loin au Sud, jusqu'à la Serir Tibesti. Finalement, il était possible d'établir des cycles de sédimentation pour les dépôts étudiés. Un bref chapitre traite de la bordure Crétacé supérieur — Paléocène.

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The transition from amphibolite-facies mylonite to chloritic breccia and role of the mylonite in formation of Eocene epizonal plutons,Bitterroot dome,Montana

The Bitterroot mylonite is a ductile-deformed amphibolitefacies mylonite (A-mylonite), abruptly capped by ductile- to brittle-deformed greenschist-facies mylonite (G-mylonite). The movement picture of the A-mylonite from its lineation and S-C-surfaces is strongly focused; the average orientation for the G-mylonite is similar but much more diffuse.Regional metamorphism, and intrusion of quartz diorite orthogneiss, granodiorite, and granite of the Idaho-Bitterroot batholith between 105 and less than 60 m.y. ago was followed by regional extension, formation of the A-mylonite, and rapid drop in temperature from about 700 °C to about 280 °C, at a time inferred to be about 57 to 53 m.y. ago. Pressure-relief melting of water-undersaturated rocks at deeper crustal levels, in response to the rapid decrease in pressure, may have produced the nearly dry magmas emplaced as very shallow plutons or erupted as the Challis rhyolitic volcanics 52 or 53 m.y. ago.The greenschist-facies mylonite/chloritic breccia formed during further cooling to about 100 °C, during listric normal faulting on the eastern flank of the Bitterroot dome about 40 m.y. ago.

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Zusammenfassung Der Bitterroot-Mylonit ist ein duktil deformierter amphibolitfazieller Mylonit (A-Mylonit), der von einem duktil bis spröd deformierten grünschieferfaziellen Mylonit (G-Mylonit) scharf getrennt wird. Das Bewegungsbild des A-Mylonites ist anhand seiner Lineationen und seiner S-C-Gefüge stark ausgerichtet; die Durchschnittsorientierung für die G-Mylonite ist ähnlich, streut aber breiter. Der Regionalmetamorphose, den Intrusionen von Quarzdiorit, Orthogneis, Granodiorit und dem Granitbatholithen von Idaho-Bitterroot zwischen 105 und mindestens 60 Ma folgte eine regionale Dehnungsphase, dann die Bildung der A-Mylonite, danach ein rascher Temperaturabfall von ungefähr 700 °C auf ca. 280 °C, wahrscheinlich im Zeitraum vor 57 bis 53 Ma. Druckabhängiges Schmelzen wasseruntersättigter Gesteine in tieferen Krustenniveaus könnte als Reaktion auf den rapiden Druckabfall zur Bildung der nahezu trockenen Magmen geführt haben, die dann vor ca. 52 oder 53 Ma als sehr flachliegende Plutone intrudierten oder wie der Challis-Rhyolith eruptiert wurden.Der grünschieferfazielle Mylonit und die Chloritbrekzien bildeten sich während der weiteren Abkühlung bis auf ca. 100 °C mit der Entwicklung von listrisch geformten Abschiebungen auf der Ostflanke des Bitterroot-Domes vor ca. 40 Ma.

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Résumé L'ensemble mylonitique de Bitterroot comporte une mylonite engendrée par déformation ductile dans le facies des amphibolites (mylonite A), en contact brusque avec une mylonite, ductile à cassante, appartenant au facies des schistes verts (mylonite G). L'image cinématique de la mylonite A est définie de manière très précise par sa linéation et la disposition des plans s et c; l'image de la mylonite G est semblabe, mais plus diffuse.Le métamorphisme régional et l'intrusion de méta-diorite quarzique, de granodiorite et de granite formant le batholite de l'Idaho-Bitterroot, entre 105 Ma et moins de 60 Ma, ont été suivis d'une extension régionale accompagnée de la formation de la mylonite A et d'une chute rapide de la température depuis 700 °C jusqu' à ±280 °C, probablement entre 57 et 53 Ma. La fusion de roches sous-saturées en eau, provoquée dans des niveaux crustaux plus profonds par la baisse rapide de la pression peut être à l'origine des magmas presque secs responsables de la mise en place de plutons peu profonds et d'éruptions comme celle des volcanites rhyolitiques de Challis il y a 52 ou 53 Ma.La mylonite de facies schistes verts et la brèche chloritique se sont formées au cours du refroidissement ultérieur, jusqu'à ±100 °C, à l'occasion de la production de failles normales listriques sur le flanc est du dôme de Bitterroot, il y a environ 40 Ma.

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, Bitterroot (-), (G-), . - , Bitterroot, ; , G- , . , -, , Idaho-Bitterroot 105 60 : , — -, — 700 ° 280 °, , , 57 53 . , , , , 52–53 , , Challis. 100 °, Bitterroot 40 .

     

Remarques sur la Trilogie Serpentinites-Gabbros-Diabases dans le Bassin de la Méditerranée Occidentale

Résumé L'évolution des conceptions concernant la trílogie diabases-gabbros-serpentinites fait l'objet de la présente note.Le débit en coussins de nombreuses diabases alpines ne fait plus de doute et ne peut guère s'expliquer que par un épanchement sous-marin.Nos connaissances sur les gabbros ne se sont guère développées, en particulier la signification de la saussuritisation de presque tous les gabbros ophiolitiques reste obscure.Le problème du mode de mise en place des serpentinites ne peut être considéré comme résolu. Il semble qu'il faille distinguer entre deux phénomènes. La formation de péridotites en grandes masses (mise en place primaire) et la fragmentation de ces masses, leur serpentinisation et leur cheminement sous l'effet d'actions tectoniques jusque dans des parties superficielles du bâti alpin (mise en place secondaire).Les diverses hypothèses « nouvelles » proposées pour expliquer la mise en place primaire: gigantesque coulée sous-marine, lambeau du manteau terrestre, origine métasomatique, sont confrontées avec l'hypothèse classique d'un placolite intrusif, telle que la concevaitSteinmann.

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A survey is given of the interpretation about Alpine diabases, gabbros and serpentinites from literature of the last 35 years. The diabases have turned out to be submarine lava flows. There are a few new observations on the ophiolitic gabbros, however their alteration into saussurite is not yet clearly understood. The serpentinites may be derived from ultramafic intrusion bodies. There is a broad discussion about field observations. A comparison is made between new and old hypotheses.

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Zusammenfassung Es wird eine Entwicklung der Anschauungen über die alpinen Diabase, Gabbros und Serpentinite während der letzten 35 Jahre gegeben. Die Diabase haben sich als submarine Lavaergüsse erwiesen. Die Stellung der Gabbros und deren Saussuritisierung bleibt noch unklar. Die Serpentinite werden von ultrabasischen Intrusiva abgeleitet. Ausführliche Diskussion von Beobachtungen; Vergleich von alten und neuen Hypothesen.

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, 35 . . . . , .

     

Geochemistry of metasedimentary rocks of Uwet area,Oban Massif,southeastern Nigeria

Metasediments comprising phyllites, schists and gneisses constitute the predominant rock types in Uwet area of the Oban Massif of southeastern Nigeria. These rocks which range from middle greenschist to uppermost amphibolite facies grade are products of Barrovian-type regional metamorphism. They are of Pan-African age (600 ± 100 Ma).Mineralogical and chemical data indicate that the metasediments were derived from pelites, semipelites and greywackes. The data, compared to those reported in similar rocks from western Nigeria, confirm that the »schist belt« of Nigeria, composed of metasedimentary rocks, is not confined to the western half of the country but extends to southeastern Nigeria.Metamorphism of Uwet area is basically isochemical. Minor variations in bulk rock chemistry are attributable to facies changes in the deposition of the original sediments and to secondary effects such as addition of secondary quartz and calcite.

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Zusammenfassung Metasedimente, die sich aus Phylliten, Schiefern und Gneis zusammensetzen, sind die vorherrschenden Gesteinstypen in dem Uwetgebiet des Oban Massiv im Südosten Nigerias. Diese Gesteine, die von der mittleren Grünschieferfazies bis zur oberen Amphibolit-Fazies reichen, sind Produkte regionaler Metamorphose des Barrow-Typ. Ihr Alter ist Pan-Afrikanisch (600 ± 100 Ma).Mineralogische und chemische Daten zeigen an, daß die Sedimente von Pelite, Semipelite und Grauwacken stammen. Die Daten, verglichen mit denen ähnlicher Gesteine vom Westen Nigerias, bestätigen, daß sich der Schiefergürtel, der sich aus Metasedimenten zusammensetzt, nicht nur auf die westliche Hälfte des Landes beschränkt, sondern sich bis zum Südosten Nigerias ausdehnt.Metamorphose im Uwetgebiet ist grundlegend isochemisch. Geringe Veränderungen in der Chemie der Gesteine sind Veränderungen der Fazies in der Ablagerung der originalen Sedimente und sekundären Effekten wie Zusatz von sekundärem Quarz und Kalzit zuzuschreiben.

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Résumé Des métasédiments comportant des phyllites, des micaschistes et des gneiss, constituent les types de roches qui prédominent dans la région d'Uwet du Massif d'Oban, dans le sud-est du Nigéria. Ces roches dont le faciès métamorphique s'échelonne depuis celui des schistes verts moyens jusqu'à celui des amphiolites du degré le plus élevé sont les produits d'un métamorphisme régional du type Barrovien. Elles sont d'âge pan-africain (600 ± 100 ma).Les données minéralogiques et chimiques montrent que les métasédiments sont dérivés de pélites, de semi-pélites et de grauwackes. Ces données, comparées, comparées à celles de roches semblables du Nigéria occidental confirment que la zône des schistes cristallins du Nigéria, composée de roches métasédimentaires, ne se limite pas seulement à la moitié occidentale du pays, mais s'éxtend également à sa partie sud-est.Le métamorphisme de la région d'Uwet est fondamentalement isochimique. Des variations mineures dans le chimisme des roches sont attribuées aux variations de facies dans le dépôt des sédiments originaux à certains effets secondaires, comme l'addition de quartz et de calcite secondaires.

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, , . Barrow . — -: 600±100 . , , . , , , , , . . , .: . - . : 1 - , . 2 - - , . io₂ - . 4 - TiO₂ . 5 — . (1), , , , . , . (4) (3), (2). (1), , , ( ). , , .