Inversion tectonics of intracontinental ranges: High and Middle Atlas,Morocco

The High and Middle Atlas are intracontinental mountain belts situated within the mobile foreland of the Mediterranean Rif orogen. They developed in three stages. The first period (Permian — Bathonian) culminated during the Lias with extended rift grabens and tholeiite extrusions. From Callovian to Eocene, the tectonic activity and the rates of sedimentation were reduced, both pointing to a cooling of the lithosphere. Since the Oligocene, the whole region is submitted to compressional stress. The High and the Middle Atlas were uplifted within two phases, which were correlated with main phases of Rif orogenesis. Refraction seismic measurements have recently revealed there a flat layered structure of the crust with several low velocity zones. The deepest one coincides with a layer of high electric conductivity, which is interpreted as a zone of detachment.From the geotectonic evolution of the High and Middle Atlas and from the structure of the crust, the following model was deduced: During Early Mesozoic rifting, the crust on top of the mantle elevations was thinned by both extensional fracturing and by gliding along intracrustal detachment planes. During the Cenozoic collisions of the Rif, these shear planes were reactivated by thrusting in opposite directions. Compressional deformation of the graben fillings led now to a moderate thickening of the crust, e.g. up to 40 km beneath the High Atlas. Subsequent uplift and inversion was not only caused by isostasy, but also by squeezing upward due to thick- and thin-skinned tectonics.

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Zusammenfassung Der Hohe und der Mittlere Atlas sind intrakontinentale Gebirge im mobilen Vorland des mediterranen Rif-Orogens. Ihre Entwicklung weist drei Perioden auf: Die erste (Perm-Bathonium) kulminierte im Lias mit der Bildung von Riftgräben entlang spätvariskischer Bruchzonen und Tholeiit-Ergüssen. Im Intervall Callovium-Eozän deuten tektonische Beruhigung und geringere Sedimentation auf eine allmähliche Abkühlung der Lithosphäre hin. Seit dem Oligozän steht die Region unter Kompression. Der Hohe und der Mittlere Atlas haben sich zeitgleich mit den Hauptphasen der Kompression im Rif herausgehoben. Refraktionsseismische Untersuchungen haben einen flachen Lagenbau der Kruste mit mehreren low-velocity-Zonen aufgewiesen, deren tiefste mit einer Zone hoher elektrischer Leitfähigkeit zusammenfällt und als bedeutende Abscherungszone gedeutet wird.Aus der geotektonischen Entwicklung des Hohen und des Mittleren Atlas und aus der heutigen Krustenstruktur wird folgendes Modell abgeleitet: In der frühmesozoischen Rift-Phase wurde die Kruste über den Mantel-Aufwölbungen durch Zerrungsbrüche und durch Zergleiten an subhorizontalen Scherflächen ausgedünnt. Während der känozoischen Kollisionen im Rif-Atlas wurden diese Scherflächen dann gegenläufig bewegt, die Riftgraben-Füllungen dabei bis zu geringer Krustenverdickung eingeengt und anschließend herausgehoben. Die Inversion der beiden Atlas-Gebirge ist somit nicht nur isostatisch bedingt, sondern auch durch Aufpressung bei thick-and-thin-skinned-Tektonik verursacht.

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Résumé Le Haut Atlas et le Moyen Atlas sont des chaînes intracontinentales situées dans l'avant pays mobile de l'orogène méditerranéen du Rif. Elles se sont développées en trois périodes. La première (du Permien au Bathonien) a culminé au Lias avec la formation de fossés de rift accompagnés d'effusions tholéiitiques. Au cours de la deuxième période (du Callovien à l'Eocène), l'activité tectonique et les taux de sédimentation étaient réduits, indice d'un refroidissement de la lithosphère. Depuis l'Oligocène, la région est soumise à une compression. Le Haut Atlas et le Moyen Atlas se sont soulevés en deux phases, coïncidant avec les phases principales de compression du Rif. Les sondages sismiques ont mis en évidence une structure de la croûte en couches subhorizontales comportant plusieurs zones à faible vitesse dont la plus profonde coïncide avec une zone de haute conductivité électrique interprétée comme un vaste décollement.En conclusion, nous proposons le modèle suivant pour le Haut et le Moyen Atlas: pendant la phase de rifting du Mésozoïque inférieur, la croûte a été amincie au-dessus de bombements du manteau, non seulement par des fracture d'extension mais aussi par glissement le long de décollements subhorizontaux. Durant les collisions cénozoïques du Rif, ces décollements ont été réactivés en charriages par glissement en sens inverse. Ce processus, en rétrécissant les remplissages des grabens, a provoqué un léger épaississement de la croûte (jusqu'à 40 km sous le Haut Atlas) et le soulèvement final. L'inversion des chaînes atlasiques n'a donc pas seulement été l'effet de l'isostasie, mais aussi d'une tectonique »thin-and-thick- skinned«.

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. : (-) , . - , . . . , , . , , : , , . , , , ; , , . .. , , »thick-and-thin-skinned-tectonics«.

     

Evidence for a Panafrican volcanic arc and wrench fault tectonics in the Jbel Saghro,Anti-Atlas,Morocco

The Saghro hills constitute the northern branch of the Panafrican mobile belt in the eastern part of the Moroccan Anti-Atlas. The Precambrian terranes are predominantly composed of volcaniclastic and volcanic series witnessing a mainly explosive volcanism, intruded by diorites and granites. Their age attribution is problematic, and has been reconsidered in the present study based on structural evidence and Rb/Sr data of quartzdiorites: penetratively deformed volcano-sedimentaries intruded by these plutons aged between 754 and 722 Ma are now considered as Lower Precambrian II. The Upper PII series have been reattributed, and only formations overlying a basal conglomerate and angular disconformity are considered PIII.Main schistosities are predominantly NE-SW, cut by conjugate sets of strike-slip shear zones. In the Saghro area NW-SE compression can explain the observed structures during this main Panafrican deformation phase, while fault kinematics and dike emplacement related to late deformation events indicate rather a NE-SW compression.The explosive volcanism of the Saghro area can be related to a volcanic arc, active during the subduction- and collision-related Panafrican deformations. This arc would be located on the upper plate in respect to the northward dipping subduction zone evidenced in Bou Azzer — El Graara inlier (Saquaque et al., 1989a).

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Zusammenfassung Der Saghro repräsentiert den nördlichen Zweig der panafrikanischen Kette im östlichen Teil des marokkanischen Anti-Atlas. Die präkambrischen Serien bestehen weitgehend aus vulkanischem und vulkano-detritischem Material, die Zeugnis einer vorwiegend explosiven Vulkantätigkeit sind. Diese Serien sind intrudiert von Dioriten und Graniten. Die Altersbestimmung dieser Serien ist problematisch, und ihre Einstufung ist in vorliegender Arbeit revidiert auf Grund struktureller Beobachtungen und Rb-Sr Alter der intrusiven Quarzdiorite von 754 bis 722 Ma. Damit gehören die penetrativ deformierten Serien dem unteren PII an und dem oberen PII werden die etwas deformierten Teile des ehemaligen unteren PIII zugeordnet. Nur diejenigen Formationen, die ein charkteristisches Basiskonglomerat oder eine Winkeldiskordanz überlagern, werden als PIII eingestuft.Die Hauptschieferung streicht NE-SW, und wird von einem System konjugierter Scherzonen durchschnitten. Im Saghro können alle Strukturen dieser panafrikanischen Hauptphase durch eine NW-SE gerichtete Einengung erklärt werden. Die Injektion von Gängen und die Kinematik entlang Störungen im späteren Stadium der panafrikanischen Deformation dagegen deutet auf eine NE-SW-Einengung.Der explosive Vulkanismus und die kalk-alkalinen Plutone des Saghro können durch einen Inselbogenmagmatismus im Zusammenhang mit der nordvergenten Subduktion entlang des »accident majeur« von Bou Azzer – El Graara erklärt werden (Saquaque et al., 1989). Seine Aktivität war gleichzeitig mit den die Subduktion und die Kollision begleitenden Deformationen.

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Résumé Les boutonnières du Saghro constituent la branche nord de la zone panafricaine mobile dans la partie est de l'Anti-Atlas marocain. Les terrains précambriens sont essentiellement composés de séries volcano-clastiques et volcaniques témoignant d'un volcanisme à prédominance explosive, qui sont intrudées par des diorites et des granites. Leur attribution stratigraphique est problématique et fut reconsidérée comme PrécambrienII inférieur sur la base des données structurales et des datations Rb/Sr des diorites qaurtziques intrusives entre 754 et 722 Ma. En conséquence la série PII supérieur a été redéfinie, et uniquement des formations surmontant un conglomérat basai caractéristique ou une discordance angulaire sont considérés du PIII.La schistosité principale est NE-SW, recoupé par des systèmes de zones de cisaillement décrochantes conjuguées. Dans la région du Saghro, une compression NW-SE peut expliquer ces structures associées à la phase de déformation pan-africaine majeure, tandis que la cinématique des failles et l'emplacement de dykes liés aux déformations panafricaines tardives indiquent une compression NE-SW.Le volcanisme explosif du Saghro peut être lié à un arc, qui a été actif pendant les événements tectoniques liés à la subduction et la collision panafricaines. Cet arc sera localisé sur la plaque supérieure par rapport à une zone de subduction vers le nord retracée le long de l'accident majeur dans la boutonnière de Bou Azzer — El Graara (Saquaque et al., 1989).

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- . . . - , . . Rb/Sr . - , 722754 . , P II, P III, , P . P III , , , . . . - . - , , , . , - , . , -, , , - — .

     

Proterozoic tectonic evolution and late Svecokarelian plate deformation of the Central Baltic Shield

The continental crust of the Central Baltic Shield evolved by accretion towards the west during the Svecokarelian orogeny 1700–2200 Ma ago. The following features are consistent with a plate tectonic mechanism involving subduction of oceanic crust below an Archean craton in the east: flysch-sediments with serpentinite masses and pillow lavas, linear high-grade metamorphic zones, island-arc type volcanic belts and late tectonic batholiths with porphyry type Cu-Mo deposits.Semi-consolidated new crust was affected by late Svecokarelian deformation (D_n) after 1850 Ma; NNE-trending folds with crenulation cleavage were overprinted on older structures together with associated NW trending ductile transcurrent shear zones that curve the F_n folds into gentle S and Z shapes. The late tectonic batholiths intruded partly at the same time as and partly after the D_n deformation.

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Zusammenfassung Die kontinentale Kruste des zentralen Baltischen Schildes entwickelte sich durch nach Westen gerichtetes Anwachsen während der Svecokarelischen Orogenese vor 1700 bis 2200 Ma. Die folgenden Erscheinungsformen lassen sich mit einem plattentektonischen Mechanismus in Einklang bringen, der Subduktion von ozeanischer Kruste unter einen Archaischen Kraton im Osten einschließt: Flysch-Sedimente mit Serpentinit-Massen und Kissenlaven, lineare hochmetamorphe Zonen, vulkanische Gürtel vom Inselbogen-Typ und spättektonische Batholithe mit porphyrischen Cu-Mo-Lagerstätten.Die halbkonsolidierte neue Kruste wurde durch späte Svecokarelische Deformation (D_n) nach 1850 Ma erfaßt; NNE-orientierte Falten mit Krenulationsschieferung wurden älteren Strukturen aufgeprägt in Verbindung mit NW-streichenden, plastischen Transcurrent-Scherzonen, die die F_n-Falten in sanfte S- und Z-Formen verbiegen. Die spättektonischen Batholithe intrudierten teils während, teils nach der D_n-Deformation.

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Résumé La croûte continentale du Boucher baltique central a évolué par voie d'accrétion vers l'ouest durant l'orogénie svécocarélienne 1700–2200 Ma. Les événements suivants sont en accord avec un mécanisme de tectonique de plaques impliquant la subduction d'une croûte océanique sous un craton archéen à l'est: sédiments flyschoïdes avec masses de serpentinite et de laves en coussins, zones linéaires à haut degré de métamorphisme, ceintures volcaniques du type guirlande d'îles et batholithes tectoniques tardifs avec gisements porphyriques de type Cu-Mo.La nouvelle croûte à semi-consolidée fut affectée par une déformation svécocarélienne tardive (D_n) postérieure à 1850 Ma. Des plis de direction NNE avec clivage de crénulation ont été superposés sur des structures plus anciennes, associés à des zones de cisaillement transcurrentes de direction NW qui ont incurvé les plis F_n suivant des formes en S et Z. Le batholithe tectonique tardif s'est mis en place en partie au même moment que, et en partie après, la déformation D_n.

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, , 1500–2200 . , , : ; ; - . , 1850 ; NNE- , , NW , , F_n S Z. , .

     

Niveaux intercalaires dans les strates de basalte des plateaux de l'archipel de kerguelen

Résumé On étudie du point de vue géochimique des niveaux rouges régulièrement intercalés entre des strates de basalte de plateau dans l'Archipel de Kerguelen. Le résultat principal de ces observations est de montrer l'évolution géochimique des éléments sous l'influence de l'action hydrothermale développée lors de l'arrivée du basalte supérieur. Partant des zones saines des basaltes, cette évolution atteint un maximum dans la couche intermédiaire, en liaison avec la structure vitreuse et la texture de celle-ci. La facilité de libération des oxydes de fer et d'aluminium, l'étude pétrographique ainsi que les rapports morphologiques nets de la couche rouge avec ses voisines permettent de considérer celle-ci comme une formation pyroclastique, ou cendreuse, riche en verre et distincte des basaltes adjacents.L'analyse minéralogique, chimique pollinique et micro-morphologique de cette formation permettent de ne pas retenir l'hypothèse d'une action ferralitique pour expliquer la rubéfaction.

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We studied with geochemistric methods red levels regularly inserted beetween basaltic layers of the Kerguelen Plateau. The main result of these observations is to show the geochemistric evolution of the elements under the influence of the hydrothermal action, developed during the coming of the upper basalt flow. Coming from safe zones of basalts this evolution reaches a maximum in the intermediary layer, in union with the vitrous structure and its texture. Easiness of the liberation of iron and aluminium oxyds, petrographic study and clean morphological relations of the red layer with the adjacent one allow to consider the red layer as a pyroclastic or ashic formation, rich in glass and distinct from the adjacent basalts.Chemical studies of pollens, mineralogical and micro-morphological analysis of this formation permit to exclude the hypothesis of a ferralitic action to explain the rubifaction.

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Zusammenfassung Es wurden rote den Basaltlagen der Kerguelen Hochebene regelmäßig eingeschaltete Zonen geochemisch untersucht. Das Hauptergebnis dieser Studien ist die Kenntnis der geochemischen Evolution der verschiedenen chemischen Elemente unter dem Einfluß hydrothermaler Tätigkeit, während folgender Basaltextrusionen. Von den unveränderten Basaltlagen kommend erreicht diese Evolution ein Maximum an der roten, zwischenliegenden Zone, die eine glasige Struktur und Textur zeigt. Die Leichtigkeit, mit der Eisen- und Aluminiumoxyde freiwerden, der petrographische Befund und die rein morphologischen Beziehungen zwischen der roten Lage und der folgenden Basaltlage erlauben es, die rote Lage als pyroklastische Lage oder Aschenlage zu bezeichnen, die reich an Glas ist und sich von den angrenzenden Basalten unterscheidet.Mineralogische, chemische, pollenanalytische und mikromorphologische Untersuchungen widerlegen die Annahme, daß die Rötung unter lateristischen Bedingungen entstanden sei.

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Kerguelen. .

     

La theorie des deux magmas fondamentaux dans le volcanisme intracontinental et l'evolution geochimique des laves du Mont-Dore (France)

Résumé Les auteurs utilisent toutes les données chimiques, volcanologiques, chronologiques et tectonophysiques fournies pour un certain nombre de massif continentaux (Mont-Dore et autres). La synthèse de toutes ces études montre qu'il existe deux magmas continentaux indépendants: le magma basaltique venant du manteau (sima) et le magma rhyolitique fourni par la croûte supérieure (sial). Le mélange de ces deux magmas et l'action secondaire de la' gravité et de la pneumatolyse expliquent logiquement la totalité des phénomènes géochimiques des volcans continentaux.

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The authors used all the chemical, volcanological, chronological and tectonophysical data supplied for a certain number of continental mountain massifs (Mont-Dore and others). The synthesis of these studies shows that there are two independent continental magmas: the basaltic magma coming from the mantle (sima) and the rhyolitic magma supplied by the upper crust (sial). The mixing of these two magmas, with the secondary action of gravity and pneumatolysis logically explains the totality of the geochemical phenomena in continental volcanoes.

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Zusammenfassung Die Autoren benutzten alle chemischen, vulkanologischen, chronologischen und tektonisch-physikalischen Daten, die von einer bestimmten Anzahl von kontinentalen Massiven (Mont-Dore und andere) entnommen wurden.Das Ergebnis dieser Studien zeigt, daß es zwei voneinander unabhängige kontinentale Magmen gibt.Das basaltische Magma, vom Sima stammend, und das rhyolitische Magma aus der oberen Sial-Kruste. Die Vermischung dieser beiden Magmen und die zusätzliche Wirkung der Gravitation und Pneumatolyse erklären auf natürliche Weise die Gesamtheit der geochemischen Phänomene des kontinentalen Vulkanismus.

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. , .

     

Lithostratigraphic correlation of Blaini Formation (late Proterozoic,Lesser Himalaya,India) with other late Proterozoic tillite sequences

The Blaini Formation of the Lesser Himalaya has long been considered Permo-Carboniferous in age on simple lithological correlation with Gondwana Tillites in southern India. Rare, and non-repeatable finds of fossils from the type area were thought to confirm this. Recently, Lower Cambrian faunas have been recorded from the overlying Tal and Krol Formations, and possible metazoan trails recorded from the Blaini itself. In addition, the Blaini Formation is, even on a lithostratigraphic comparison, much more like other late Proterozoic glacial sequences. The term Blaini Formation should only be used for rocks of the type area — not for widely scattered glacial deposits which may or may not be correlatable with the type section. The persistent belief in the Paleozoic age of the Blaini (and adjacent formations) has for long retarded unterstanding of Lesser Himalaya stratigraphy and tectonics.

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Zusammenfassung Die Blaini Formation des Niederen Himalaya wurde bisher aufgrund lithologischer Vergleiche mit Gondwana Tilliten aus Süd-Indien in das Permo-Karbon eingestuft. Seltene, nicht wiederholbare Fossilfunde schienen dieses zu bestätigen. Kürzlich wurden Faunen des Unterkambriums in den überlagernden Tal- und Krol-Formationen gefunden sowie vermutliche Metazoanspuren aus der Blaini Formation selbst. Darüberhinaus ist die Blaini Formation sogar über den lithostratigraphischen Vergleich eher mit spätproterozoischen Glazialfolgen zu vergleichen. Der Begriff Blaini Formation sollte nur für die Typlokalität verwendet werden, und nicht für ähnliche Glazialvorkommen in der weiteren Umgebung. Die fortdauernde Annahme des paläozoischen Alters der Blaini- und umgebenden Formationen hat über lange Zeit hinweg das Verständnis für die Stratigraphie und die tektonische Entwicklung des Niederen Himalayas behindert.

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Résumé La formation de Blaini, dans l'Himalaya inférieur, a été jusqu'ici placée dans le Permo-Carbonifère sur la base de ses analogies lithologiques avec les tillites gondwaniennes du Sud de l'Inde. Cette attribution a semblé pouvoir Être confirmée par la découverte de quelques fossiles rares et isolés. Récemment des faunes du Cambrien inférieur ont été identifiées dans les formations surincombantes de Tal et de Krol; dans la formation de Blaini elle-mÊme des traces possibles de métazoaires ont été relevées. De plus, au seul point de vue lithologique, c'est avec les séries glaciaires du ProtérozoÏque supérieur que la formation de Blaini présente le plus de similitude. L'emploi du terme »Formation de Blaini« doit Être restreint à sa localité-type et doit Être évité pour des formations glaciaires d'autres régions, qui peuvent Être d'âges divers. L'âge paléozoÏque, attribué régulièrement jusqu'ici à la formation de Blaini et aux formations adjacentes a constitué un obstacle permanent à une bonne compréhension stratigraphique et tectonique de l'Himalaya inférieur.

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, Blaini . , , , . Tal Krol , Blaini — . , . « Blaini» , , . , Blaini , .

     

On the ascent and emplacement of granitoid magma bodies dynamic-thermal numerical models

The intrusion of granitoid magmas is understood as a lower and mid crustal process. Field observations and laboratory experiments give strong reason that most granitoid plutons are formed by diapiric ascent and emplacement of large magma bodies.On this basis, the ascent and emplacement of granitoid magmas is modelled by two-dimensional finite element calculations. The physical concept for this process provides convective transport of matter and heat, an isolated finite source region, variable source temperatures as well as variable density and viscosity contrasts.The model calculations show that the structural development of the model intrusion bodies is highly dependent on the physical properties of the magma and its surroundings. The most important among them are density and viscosity. Due to the different initial conditions, stocks of several plutons in the case of high viscosity contrast or flat magma sources as well as nappe-shaped intrusion structures as a result of low viscosity contrast can be understood by the intrusive mode of emplacement. The enlargement of the negative density contrast leads to an increase of the rate of ascent, so that more advanced intrusion structures are developed.

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Zusammenfassung Die Intrusion granitoider Magmen ist ein Prozeß der unteren und mittleren Kruste. Feldbefunde und Laboruntersuchungen geben Hinweise darauf, daß die meisten granitoiden Plutone durch diapirischen Aufstieg und Platznahme ausgedehnter Magmenkörper entstehen.Auf dieser Grundlage werden der Aufstieg und die Platznahme granitoider Magmen mit Hilfe von zweidimensionalen Finite Elemente Rechnungen modelliert. Das physikalische Konzept beinhaltet den konvektiven Transport von Masse und Energie, eine isolierte finite Quellregion, veränderliche Quelltemperaturen sowie einen variablen Dichte- und Viskositätskontrast.Die Modellrechnungen zeigen, daß die strukturelle Entwicklung der Modellmagmenkörper in hohem Maße von den physikalischen Parametern des Magmas und seiner Umgebung, vor allem Dichte und Viskosität, abhängt. Gemäß den unterschiedlichen Anfangsbedingungen können sowohl einige stockförmige Plutone im Falle eines hohen Viskositätskontrastes oder flacher Magmaquellen als auch deckenförmige Intrusionsstrukturen als Folge eines geringen Viskositätskontrastes mit Hilfe des intrusiven Einlagerungskonzeptes verstanden werden. Die Erhöhung des negativen Dichtekontrastes führt zu einer Erhöhung der Aufstiegsrate, so daß fortgeschrittenere Platznahmestrukturen erreicht werden können.

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Résumé L'intrusion des magmas granitoïdes est un processus qui intéresse la croûte inférieure et moyenne. Les observations de terrain et les expériences en laboratoire fournissent des arguments très sérieux en faveur de la formation des plutons par montée diapirique et mise en place de corps magmatiques de grandes dimensions.Sur base de cette conception, la montée et la mise en place de magmas granitoïdes a fait l'objet d'une modélisation par éléments finis à deux dimensions. Un tel modèle fait appel à un transport convectif de matière et de chaleur, à une région-source isolée de dimension finie, à une source de température variable ainsi qu' à divers contrastes de densité et de viscosité.Les calculs montrent que le développement structural des corps intrusifs ainsi modélisés dépend essentiellement des propriétés physiques du magma et de son encaissant, en particulier de la densité et de la viscosité. Etant données diverses conditions initiales, la modélisation rend compte de plusieurs types de culots plutoniques dans le cas de contrastes de viscosité élevés ou de sources de magma d'extension horizontale, ainsi que d'intrusions en forme de nappe dans le cas de faibles contrastes de viscosité. L'accroissement des contrastes de viscosité négatifs contribue à augmenter la vitesse d'ascension, ce qui permet le développement de structures d'intrusion plus évoluées.

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— , . , . . : , , . , , , . , , . .

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Notation a thermal expansion coefficient - C_p specific heat capacity - Di dissipation number (model specific) - g gravity acceleration - dynamic viscosity - h heigth of model - thermal diffusivity - Q heat flow - Ra Rayleigh number - R(v) differential operator - p density - t time - T absolute temperature - v velocity - V volume - w vertical component of velocity - x horizontal coordinate - stream function - z vertical coordinate     

Cretaceous and Paleogene geologic history of coastal Ecuador

Following a general review of the Cretaceous and Paleogene geology of Ecuador, we propose a geologic history from early Cretaceous through Oligocene time with emphasis on the coastal part of the country that is based on the interpretive interaction of three oceanic plates (the Bolívar, proto-Nazca, and Nazca) and the continental South American plate. The proposed history invokes large lateral displacements, the intervention of the previously unrecognized Bolívar plate, the development of three successive subduction zones, the formation of a distant oceanic island arc and its subsequent collision with the South American plate, the emplacement of a major olistostrome complex, and an intricate record of displacement on a currently inactive transform fault. The proposed history offers a viable solution to four major problems of the geology of coastal Ecuador.

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Zusammenfassung Aus der Kreide- und Paläogen-Geschichte Ecuadors läßt sich die Entwicklung der Küstenregion ableiten. Sie wird vom Zusammenwirken von drei ozeanischen Platten (Bolivar, Proto-Nazca und Nazca) und der kontinentalen Platte Südamerikas bestimmt. Die Entwicklung umfaßt ausgedehnte Seitenverschiebungen, das Auftreten einer bisher nicht erkannten Bolivar-Platte, die Anlage von drei aufeinanderfolgenden Subduktionszonen, die Bildung eines Inselbogens und die folgende Kollision mit der Südamerikanischen Platte, die Ablagerung eines großen Olisthostrom-Komplexes und die Verschiebungen entlang einer heute inaktiven Transform-Verwerfung. Damit sind eine Reihe von Problemen der Geologie des Küstenabschnittes Ecuadors gelöst.

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Résumé Passant en revue la géologie de l'Equateur au Crétacique et Paléogène, les auteurs proposent une histoire géologique allant depuis le Crétacique inférieur à l'Oligocène en mettant l'accent sur la région cÔtière, et en se basant sur l'interaction de trois plaques océaniques (bolivienne, proto-Nasca et Nasca) et de la plaque continentale de l'Amérique du Sud. L'histoire proposée fait appel à de grands déplacements, à l'intervention de la plaque bolivienne non reconnue antérieurement, au développement de trois zones de subduction successives, à la formation d'une guirlande d'Îles océaniques distante et sa collision subséquente avec la plaque de l'Amérique du Sud, à la mise en place d'un grand complexe olistostromique et à un déplacement sur une faille transformante inactive. L'histoire proposée apporte une solution viable à quatre problèmes de la géologie de la Région cÔtière de l'Equateur.

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. (, protoNazca Nazca) . : , , , , , Olistostrome . .

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Contribution No. 6 A, Departamento de Geología, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador.     

Dispersal and characteristics of pyroclastic fall deposits from Mt. Misery Volcano,West Indies

Mt. Misery volcano, near the northern end of the Lesser Antilles island arc, produced late Quaternary airfall layers that have different dispersal patterns. These are controlled by: a) the style of explosive activity which determined the heights of the eruption columns and b) a layered atmospheric system with contrasted bipolar wind directions at different altitudes. Isopach and isopleth maps are given for 10 eruptions belonging to the Mansion Series (>41, 730–1, 750 yrs. B.P.). Basaltic strombolian-type scoria-fall deposits were dispersed mainly by surface/lower tropospheric winds to the NW and W. In contrast green and brown andesitic sub-plinian and plinian falls with higher eruption columns were dispersed to the SE and E by upper tropospheric winds. Thinly laminated phreatomagmatic ashes within the Mansion Series are again dispersed to the NW and controlled by surface winds.The green andesite layers most commonly contain microvesicular, angular clasts due to some limited interaction of magma and external water which partly drove these eruption columns. These deposits also contain carbonized wood up to 11 km from the vent. Vegetation is thought to have been ignited by large juvenile bombs of dense green and esite which have been measured up to 15 cm at 8 km from the vent.

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Zusammenfassung Der Vulkan Mt. Misery im Norden des Inselbogens der Kleinen Antillen hat im späten Quartär Aschelagen hervorgebracht, die unterschiedliche Verteilungsmuster aufweisen. Diese werden bestimmt durch a) die Art der Explosionen, die die Höhe der Eruptionssäulen bestimmte und b) durch das geschichtete atmosphärische System mit gegenläufigen bipolaren Windrichtung in verschiedenen Windrichtungen. Es werden Isopachen-Isoplethen-Karten für 10 Ausbrüche dargestellt, die zu den Mansion-Serien (>41, 730-1, 750 Jahre B.P.) gehören. Basaltische Schlackenlagen vom Stromboli-Typ wurden hauptsächlich durch Oberflächen- bis untertroposphärische Winde nach Nordwesten und Westen verteilt. Im Gegensatz dazu vertrifteten grüne und braune andisitische subplinische und plinische Aschen aus höheren Eruptionssäulen nach SE und E durch Winde der oberen Troposphäre. Dünn laminierte phreatomagmatische Aschen innerhalb der Mansion-Serie wurden wiederum nach NW ausgebreitet durch oberflächennahe Winde. Die grünen Andesitlagen enthalten besonders häufig schaumige, eckige Komponenten, bedingt durch die Interaktion von Magma und Oberflächenwasser, die teilweise diese Eruptionssäulen beeinflußt hat. Diese Ablagerungen enthalten außerdem verkohltes Holz bis 11 km Entfernung vom Ausbruchszentrum. Es ist anzunehmen, daß die Vegetation durch große juvenile Bomben von dichtem, grünem Andesit verbrannt ist, die bis zu 15 cm ø in 8 km Entfernung vom Ausbruchszentrum beobachtet wurden.

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Résumé Le volcan Misery, situé dans la partie N de l'arc des petites Antilles a donné lieu, au cours du Quaternaire, au dépôt de couches de cendres, dont la dispersion s'est opérée de diverses manières. Cette dispersion est fonction: a) du style de l'activité explosive du volcan, dont dépend la hauteur de la colonne de projections; b) du système stratifié de l'atmosphère caractérisé par des vents dont la direction varie avec l'altitude. Des cartes d'isopaques et d'isoplethes ont été établies pour 10 éruptions de la série Mansion (>41, 790–1, 750 ans B.P.). Des scories basaltiques de type strombolien ont été dispersées principalement vers le NW et l'W par des vents de surface ou de la basse troposphère. Par contre, des produits andésitiques verts et bruns de type plinien et subplinien, provenant de colonnes d'éruption élevées, ont été dispersés vers le SE et l'E par des vents de la troposphère supérieure. Des cendres finement stratifiées, d'origine phréatomagmatique montrent une dispersion vers le NW provoquée par des vents de surface.Les dépôts andésitiques verts renferment couramment des fragments elastiques, microvésiculaires, anguleux, témoins de l'interaction du magma et des eaux de surface, responsable en partie de la hauteur des colonnes d'éruption. Les mêmes dépôts contiennent du bois carbonisé jusqu'à 11 km du cratère. On pense que la végétation a été incendiée par de grosses bombes d'andésite verte de forte densité, dont la dimension atteint encore 15 cm à 8 km du cratère.

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Mt. Misery , . : ) , , ) . - 10- , (>41,7301,750 ..). - . , - . - . , , . 11 . , 15 , 8 .

     

Paläotemperaturen und Paläoklima in Obertrias und Lias der Alpen

Zusammenfassung Für 172 karbonatische Proben aus Nor bis Mittellias der Alpen wurden Paläotemperaturen nach dem¹⁸O/¹⁶O-Mischungsverhältnis bestimmt. Untersucht wurden vor allem Fossilien, und zwar bevorzugt solche, die primär vorwiegend oder gänzlich aus Calcit bestanden haben; daneben auch Ooide und Gesteine. Um diagenetischen Verschiebungen des¹⁸O/¹⁶O-Verhältnisses aus dem Wege zu gehen, wurde der Diagenese-Grad jeweils optisch und mit der röntgenographischen Phasen-Analyse geprüft; sichtbar rekristallisiertes Material wurde nicht verwertet.Die ermittelten Paläotemperaturen zeigen — nach Alter und Fazies-Gruppen getrennt dargestellt (Abb. 2) — meist deutliche Häufungen, die angesichts der relativ großen Probenzahlen und der unterschiedlichen diagenetischen Bedingungen für die einzelnen Proben den ursprünglichen Wasser-Temperaturen annähernd entsprechen dürften; diese Annahme wird durch Paläotemperaturen aus aragonitischem Material für das Rät bestätigt. Bei der Interpretation der Paläotemperaturen wurden paläogeographische Faktoren (Bathymetrie, Salzgehalt u. a.), soweit bekannt, berücksichtigt. Für die norischen Flachmeer-Proben ergeben sich Temperaturen um 25°C, für die rätischen etwas niedrigere Werte. Einem Temperatur-Minimum im Unterlias folgte im Mittellias eine Erwärmung um mehrere Grade. Demnach dürften die obertriassischen Korallen-Riffe in den Nördlichen Kalkalpen während während des Unterlias aus klimatischen Gründen abgestorben sein.

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172 carbonate samples from the Alps (mainly the Northern Calcareous Alps) ranging from Norian to Middle Liassic age, have been investigated for their¹⁸O/¹⁶O-content. Paleotemperatures have been determined. The analysed samples — fossils, mainly with primary calcitic shells, ooids and carbonatic sediments —were carefully selected by optical and x-ray methods.The results are given in fig. 2. Paleotemperatures are plotted in groups of the same age and equal or similar facies. The maximum of each group is assumed to represent the average water-temperature of that time. The interpretation of the paleotemperatures refers also to paleogeographic factors, e. g. bathymetry and salinity.The Noric shelf-sea paleotemperatures are in the range of about 25° C and show a systematic decrease to the Upper Rhaetian; a minimum temperature during the Lower Liassic (18° C) was followed by a warmer climatic period in the Middle Liassic. It is assumed that the Upper Triassic coral-reefs of the Northern Calcareous Alps died out because of the low temperature.

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Résumé Pour 172 échantillons carbonates allant du Norien jusqu'au Lias moyen des Alpes on a déterminé les paleotemperatures d'après le rapport¹⁸O/¹⁶O. Étudiant surtout des fossiles, nous avons préféré ceux qui, dès l'origine, consistaient en grande partie ou totalement en calcite; en outre nous avons utilisé des ooides et des roches. Pour éviter l'altération diagénétique du rapport¹⁸O/¹⁶O, on a examiné le degré de la diagnèse sous le microscope et à l'aide des rayons X; le matériel visiblement récristallisé a été exclu de l'étude.Les températures déterminées — groupées selon l'âge et le faciès (fig. 2) —s'accumulent pour la plupart clairement autour de valeurs qui, vraisemblablement, représentent les températures originales de l'eau de mer — vu le nombre élevé des échantillons et les conditions variées de diagenèse qu'ils ont subi. Cette supposition a été vérifiée par des températures determinées sur de l'aragonite pour le Rhétien (Kaltenegger 1967). En interprétant les paléotempératures on a tenu compte des facteurs de paléogéographie (bathymétrie, salinité etc.).Les échantillons noriens provenant d'une mer peu profonde ont donné des températures d'environ 25° C, les échantillons rhétiens des valeurs un peu plus basses. Un minimum pendant le Lias inférieur a été suivi, pendant le Lias moyen, par un réchauffement de plusieurs degrés. On peut donc penser que les récifs coralliens du Trias supérieur dans les Alpes calcaires septentrionales se sont retirés pour des raisons climatiques au cours du Lias inférieur.

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0¹⁸ / 0¹⁶ 165 . . . , , . 0¹⁸ / 0¹⁶ . , , . , . 25°, — . , . , .

     

Geosynklinalbecken,Tektonik, Granite und junger Vulkanismus in Afghanistan

Zusammenfassung Mit räumlich und zeitlich differenzierten Unterbrechungen ist Afghanistan vom Paläozoikum bis in das Jungtertiär Sedimentationsgebiet. Sedimentationsunterbrechungen zeigen orogene oder epirogene Phasen an. Im Mesozoikum sind die Hindukusch-Schwelle und das Zentrum konsolidiert. Dieses variszische Kernland wird im Norden und im Süden von jungen Geosynklinalen flankiert, deren Sedimentationsgeschichte und Magmatismus geschildert werden.Im Laufe der Erdgeschichte wird Afghanistan wiederholt Schauplatz epirogener und orogener Bewegungen. Die variszischen Phasen sind die Vorläufer der alpidischen Bewegungen und erst in dieser Ära wird das Orogen konsolidiert. Die mit der Tektonik parallel gehende Metamorphose hat lokalen, meist selektiven Charakter.Basischer und saurer Magmatismus ist mit den tektonischen Hauptzügen genetisch verknüpft.

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Afghanistan is a region where sedimentation predominated besides only some interruptions which were restricted regionally and in time, from Paleozoic to Upper Tertiary.Gaps in the sedimentary record indicate orogenetic or epeirogenetic activities. During Mesozoic time the Hindukush-geanticline and the central region were consolidated. This hercynian center is bordered to the Nord and South by young geosynclines. The history of their sedimentary and magmatic evolution is delineated.Afghanistan has been the field of epeirogenetic and orogenetic movements for several times during its geological history. Hercynian movements preced the alpidic and not until this late period consolidation takes place. Metamorphosis, linked to the structural events is bound to local, generally however selected characters. Basaltic and granitic magmatism is connected with the main structural events.

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Résumé L'Afghanistan a été un domaine de sédimentation depuis le Paléozoïque jusqu'au Néogène, avec toutefois des interruptions distinctes dans l'espace et le temps. Les interruptions dans la sédimentation indiquent des phases orogéniques ou épirogéniques. Au Mésozoïque il s'est produit la consolidation du «Bombement de l'Hindou Kouch» et du «Centre». Ce noyau varisque est ensuite flanqué au Nord et au Sud par des géosynclinaux plus récents dont l'auteur décrit la sédimentation et le magmatisme.Au cours de son évolution géologique, l'Afghanistan a été maintes fois le siège de mouvements orogéniques et épirogéniques. Les phases varisques sont les «épisodes précurseurs» des mouvements alpins, et ce n'est qu'à l'occasion de ceux-ci que l'orogène est consolidé. Le métamorphisme lié aux mouvements tectoniques a un caractère local et le plus souvent sélectif. Un magmatisme basique et acide est génétiquement lié aux structures tectoniques principales.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstage gewidmet.     

Die Wirbeltierfauna der Trias der Tessiner Kalkalpen

Zusammenfassung Nach einer Skizzierung der stratigraphischen Verhältnisse der Trias des Monte San Giorgio (Kt. Tessin, Schweiz) wird eine Liste der Wirbeltierfaunen der anisischen und ladinischen Stufe gegeben. Mit Ausnahme des Pseudosuchiers Ticinosuchus handelt es sich um marine oder amphibisch lebende Vertreter von Fischen (Selachier, Actinopterygier und Coelacanthiden) und Reptilien (Ichthyosaurier, Placodontier, Rhynchocephalen, Prolacertilier und Sauropterygier). Der Monte San Giorgio birgt gegenwärtig die reichste Lagerstätte mariner Fische und Reptilien der mittleren Trias der Erde. Die Untersuchung der Sauropterygier und Placodontier zeigt, daß zwischen diesen beiden Ordnungen keine Verwandtschaft besteht. Von embolomeren Labyrinthodonten abstammend, haben sie neben anderen Zweigen selbständig das Übergangsfeld Amphibien/Reptilien überschritten. Die Klasse der Reptilien ist genetisch keine Einheit, sondern eine Entwicklungsstufe der Wirbeltiere. Zum Schluß wird auf die Ziele einer neuen Grabung im Grenzbitumenhorizont der anisischen Stufe der Trias des Monte San Giorgio hingewiesen. Neben einer statistischen Erfassung des Fossilinhaltes jeder Schicht werden die Beziehungen zwischen Sediment und Fossil studiert, um die wiederholten Änderungen der Lebensräume und ihrer Bewohner an der Nordküste der Tethys rekonstruieren zu können.

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An outline of the stratigraphical relationships of the Triassic of Mt. San Giorgio (Kanton Tessin, Switzerland) is presented, followed by a list of the vertebrate fauna of the Anisian and Ladinian (Middle Triassic). The fauna deals with marine fishes (Selachii, Actinopterygii, Coelacanthini) and marine or amphibious living reptiles (Ichthyosauria, Placodontia, Rynchocephalia, Prolacertilia, Sauropterygia), with the exception of the Pseudosuchian Ticinosuchus. Mt. San Giorgio is the richest place in the world where Middle Triassic marine fishes and reptiles are found nowadays. Investigation of the Sauropterygia and Placodontia shows that no affinity between these two orders exists. They are both descended from embolomer labyrinthodonts and have with other branches independently crossed over the amphibian-reptilian line of transition. The class Reptilia is not a genetical unit, but a grade of vertebrate evolution. Finally, reference is made to the aims of a new excavation in the Anisian (Grenzbitumenhorizont) of Mt. San Giorgio. In order to be able to reconstruct the repeated changes of the environment and its inhabitants on the north coast of the Tethyan Sea, the relations between sediments and fossils are studied and the fossil content of each stratum is observed.

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Résumé Après un bref exposé des relations stratigraphiques du Trias du Mt. San Giorgio (Tessin, Suisse), une liste des faunes de vertébrés de l'Anisien et du Ladinien est présentée. A l'exception du Pseudosuchien Ticinosuchus, il s'agit de poissons marins (Sélaciens, Actinoptérygiens et Coelacanthides) et de reptiles également marins ou amphibiens (Ichthyosaures, Placodontes, Rhynchocephales, Prolacertiliens et Sauroptérygiens). Le Monte San Giorgio livre actuellement la faune la plus riche du monde en poissons et reptiles marins du Trias moyen. L'analyse des Sauroptérygiens et des Placodontes montre que ces deux groupes ne sont pas en relations de parenté. Descendant de Labyrinthodontes embolomères, ils ont passé indépendamment à côté d'autres rameaux la zone de transition entre les amphibiens et les reptiles. La classe des reptiles n'est pas une unité génétique, mais un stade évolutif des vertébrés. Finalement les buts de nouvelles fouilles dans l'Anisien (Grenzbitumenhorizont) du Trias du Mt. San Giorgio sont mentionnés, Outre un inventaire statistique du contenu en fossiles de chaque couche, les relations entre les fossiles et le sédiment sont étudiées afin de pouvoir reconstruire les changements répétés de l'habitat et des habitants du bord septentrional de la Tethys.

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Dem Schweizerischen Schulratspräsidenten, Prof. Dr.Hans Pallmann, zu seinem 60. Geburtstag gewidmet.     

Beiträge zur Geochemie des Kupfers

Zusammenfassung Das Cu kommt in häufigen Eruptivgesteinen nicht wie das Pb und Zn großenteils im Gitter der mineralischen Hauptbestandteile, sondern als Kupferkies vor (Proportionalität zwischen Cu- und S-Werten). Basaltische Gesteine haben wesentlich höhere Kupfergehalte (Mittel: 88 ppm = g/t Cu) als granitische (Mittel: 8 ppm Cu). Das Verhalten des Cu bei der Verwitterung und hydrothermalen Gesteinszersetzung und die Begrenzung des Transports in Gewässern (durch Löslichkeit der Karbonate, Hydroxyde, Sulfide und Adsorption an Tonminerale) wird diskutiert. Kalke enthalten im Mittel 15 ppm Cu, bitumenarme Tone landnaher Ablagerungen: 55 ppm Cu. Über diese Werte hinaus können organogene Rückstände, Sulfidfällung, Kalkauflösung und sehr langsame Sedimentbildung im küstenfernen Tiefseebereich (Pazifiktone 400 ppm Cu) zu Kupferanreicherungen führen.Die abnormen Kupfergehalte in bestimmten Ablagerungsgebieten des Kupferschiefers können nicht aus normalem Meeroder Flußwasser durch Sulfidfällung oder die oben genannten Prozesse erklärt werden. Die Aufarbeitung von Rotliegend-Sedimenten gilt als möglicher Lieferant.

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In abundant igneous rocks copper does not mainly occur like lead and zinc in the lattice of the mineral constituents but as chalcopyrite (proportionality between Cu- and S-values). The basaltic rocks have substantial higher copper contents (average: 88 ppm Cu) than the granitic rocks (average: 8 ppm Cu). The behavior of Cu during weathering and hydrothermal alteration and the limitation of transport in waters (as a function of the solubility of carbonates, hydroxides, sulfides and the adsorption on clay minerals) is discussed. Calcareous rocks contain in average 15 ppm Cu, clays and shales from nearshore environments low in carbonaceous matter: 55 ppm Cu. Enrichment of copper exceeding these averages may be due to organic residues, environments of sulfide precipitation or limestone dissolution or very slow sediment accumulation in pelagic areas (Pacific clays: 400 ppm Cu).The abnormal high copper contents in special areas of the Kupferschiefer cannot be derived from normal sea- or riverwater by sulfide precipitation or the above mentioned processes. The reworking of Lower Permian sediments represents a possible source.

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Résumé Le cuivre, dans les roches éruptives, ne se présente pas comme le plomb et le zinc en majeure partie dans le réseau des principaux minéraux, mais comme chalcopyrite (proportionnalité entre les pourcentages de cuivre et de soufre). Les roches basaltiques ont une teneur en cuivre considérablement plus élevée (moyenne: 88 ppm = g/t Cu) que les roches granitiques (8 ppm Cu). Le comportement du cuivre au cours de l'altération atmosphérique et lors de la décomposition des roches par voie hydrothermale et la limitation du transport par les eaux (grâce à la solubilité des carbonates, des hydroxydes, des sulfides et à l'adsorption des minéraux argileux) sont discutées. Les calcaires contiennent en moyenne 15 ppm Cu, les argiles pauvres en bitume de dépôts proches du rivage 55 ppm Cu. Des résidus organogènes, des dépôts de sulfures, la dissolution du calcaire et la formation très lente de sédiments dans des zones de mer abyssale éloignées des côtes (argiles du Pacifique: 100 ppm Cu) peuvent conduire à des enrichissements de la teneur en cuivre au-dessus de ces valeurs. Les teneurs en cuivre s'écartant de la normale dans certaines zones de dépôts de schistes cuivreux ne peuvent pas s'expliquer par le dépôt de sulfures provoqué par l'eau de la mer ou des fleuves ou par les processus ci-dessus mentionnés. Le remaniement de sédiments du rotliegend est considéré comme l'agent possible de ces apports.

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, , . . . — , ( , ). (. . 88 = g/t u) (8 ), (15 u) (55 u). , . , . , .

     

Fossil marginal bassin from the Indian shield: A model for the evolution of Singhbhum Precambrian belt,Eastern India

In the eastern part of the Indian shield covering Shinghbhum and adjoining districts of Bihar, occurs the fossil marginal basin which opened up during the early Proterozoic, flanked by Archaean continent to the south. Volcanism played a significant role in filling up the basin. The spine of the basin is occupied by a basaltic lava pile representing a narrow oceanic sector. BIF and possible marginal basin ophiolites are other significant members of the basin cover. The structural features and sedimentary history of the basin are characteristic for marginal basins in general. Identification of this marginal basin emphasises the role of plate tectonics in the evolution of the Indian Precambrian shield.

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Zusammenfassung Im östlichen Teil des Indischen Schildes erscheint im Shinghbhum in Distrikt Bihar ein fossiles Randbecken, das sich im frühen Proterozoikum geöffnet hat und vom Archaischen Kontinent im Süden flankiert wurde. Vulkanismus spielte eine entscheidende Rolle bei der Füllung dieses Beckens. Das Zentrum des Beckens wird von einer Basaltlage eingenommen, die einen engen ozeanischen Bereich dokumentiert. BIF und Beckenophiolithe sind weitere charakteristische Teile der Füllung. Die tektonische Struktur und die sedimentäre Geschichte des Beckens sind für Randbeckenentwicklung typisch. Die Entdeckung dieses Beckens weist auf die Rolle der Plattentektonik bei der Entwicklung des Indischen Schildes im Präkambrium hin.

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Résumé Dans le Shingbhum et les districts voisins du Bihar de la partie orientale du bouclier indien, apparaît un bassin marginal fossile qui s'est ouvert au cours du Protérozoïque inferieur, flanqué au nord par un continent archéen. Le volcanisme y a joué un rôle important en remplissant le bassin. Le centre du bassin est occupé par un empilement de laves basaltiques représentant un secteur océanique étroit. BIF et peut-être aussi des ophiolites de bassin marginal sont d'autres membres importants de la couverture de ce bassin. Les faits structuraux et l'histoire sédimentaire du bassin sont caractéristiques pour des bassins marginaux en général. L'identification de ce basin marginal met en relief le rôle de la tectonique de plaque dans l'évolution du bouclier précambrien indien.

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Shinghbhum'e, Bihar, , . . , . BIF . . .

     

A gravity-derived model for the steinheim impact crater

The gravity survey of the Steinheim impact crater comprises about 500 gravity stations resulting in aBouguer anomaly map of the crater and its surroundings. From this map aBouguer residual anomaly of the impact structure was deduced which shows considerable character. A central negative anomaly with an amplitude of about -2 mgal and a halfwidth of 3 km is surrounded by ring-like relative positive and negative anomalies which extend to a radial distance of about 5–6 km. The interpretation is based on nine radial profiles with close station spacing. Model calculations were performed suggesting the Steinheim crater to be much larger and of different formation than has been assumed. Based on the gravity interpretation, on a morphological analysis, and on additional geological and geophysical observations a model of the Steinheim crater and its development is proposed. The main characteristics are a 500–600 m deep primary excavation and a final, apparent, diameter of roughly 7 km, contrasting to an up to now favoured shallow excavation and a 3.5–4 km final diameter. The model considerations include mass and energy calculations and references to the Ries impact crater.

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Zusammenfassung Im Gebiet der Impakt-Struktur Steinheimer Becken wurden in Ergänzung zu früheren Untersuchungen neue Schweremessungen durchgeführt. Mit den nunmehr etwa 500 vorliegenden, nachBouguer reduzierten Schwerewerten wurde eine Karte derBouguer-Anomalien konstruiert, aus der nach Abzug eines Regionalfeldes eine Restfeld-Anomalie für den Impakt-Krater gewonnen wurde. Sie ist grob rotationssymmetrisch und zeigt außerhalb eines zentralen Schwereminimums von –2 mgal ringförmig angeordnete, relative positive und negative Schwereanomalien. Die Interpretation stützt sich auf neun radiale Profile erhöhter Stationsdichte, von denen vier für Modellrechnungen ausgewählt wurden. Auf Grund der berechneten Dichtemodelle, einer ergänzenden morphologischen Analyse der Kraterstruktur sowie zusätzlicher geologischer und geophysikalischer Befunde wird ein Modell für den Aufbau und die Entstehung des Steinheimer Beckens vorgeschlagen. Danach ist das heutige Becken mit einem Durchmesser von rund 3,5 km der Ausdruck einer primären Kraterstruktur, die in einer Exkavationsphase entstand und eine Tiefe von 500–600 m besaß. Ausgleichsbewegungen führten zu einer Massenkonvergenz und Anhebung in der Kratermitte und einer Absenkung außerhalb des primären Kraters, die die endgültige Struktur auf grob 7 km Durchmesser vergrößerte. Die Modell-Betrachtungen schließen Massen- und Energieabschätzungen sowie Vergleiche zum Ries-Krater ein.

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Résumé La recherche gravimétrique dans le cratère d'impact de Steinheim et ses environs (Allemagne du Sud) comprend environ 500 stations de mesure qui ont été utilisées pour construire une carte des anomalies deBouguer. Un champ régional a été tracé pour obtenir l'anomalie résiduelle du cratère. On observe une anomalie négative (–2 mgal) au centre de la structure cernée d'anomalies positives et négatives relatives de faible amplitude, jusqu'à une distance radiale de 5–6 km. Pour l'interprétation neuf profils radiaux, où les stations sont à faible distance, ont été utilisés. Les modèles calculés pour quatre profils radiaux suggèrent que la structure de Steinheim est plus grande qu'on ne l'a supposé jusqu'à présent. En partant de l'interprétation des mesures gravimétriques, d'une analyse topographique du cratère et d'observations géologiques et géophysiques complémentaires un modèle de la structure Steinheim et de son développement est proposé. On en conclut que le bassin actuel avec un diamètre de 3,5 km est l'expression d'une structureprimaire du cratère qui s'est formée au cours d'une phase d'excavation et possédait une profondeur de 500–600 mètres. Des mouvements d'égalisation conduisirent à une convergence de masses avec soulèvement dans le centre du cratère et un affaissement à l'extérieur du cratère primaire, lequel s'accrut jusqu'à la structure finale de quelque 7 km. Le modèle inclut le calcul des masses déplacées et des énergies d'impact ainsi qu'une comparaison avec le cratère d'impact du Ries.

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, . 500 , , , , . – 2 , . 9- , 4 . . 3,5 , 500 – 600 . , , , 7 . , .

     

Further notes on the geology of the betic of Málaga,the Subbetic,and the zone between these two units,in the region of Vélez Rubio (southern Spain)

The stratigraphy of Betic of Málaga and of Subbetic near Vélez Rubio is given. No major tectonic movement took place between Paleozoic and Oligo-Miocene in the area of deposition of the Betic of Málaga and neighbourhood. The geology and formations of the narrow zone between Betic of Málaga and Subbetic are described. Nappe movement of the Betic of Málaga is older than the thrusting of Subbetic over Prebetic. Age of the former movement and origin of major tectonic units are tested on the characteristics of a pre-Orbulina marl formation and on the distribution of the detritus contained in this formation.

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Zusammenfassung Die Stratigraphie des Betikums von Málaga, des Subbetikums und der zwischen beiden Einheiten liegenden Zone wird aus dem Gebiet von Vélez Rubio beschrieben.Größere tektonische Bewegungen haben zwischen Paläozoikum und OligoMiozän im Ablagerungsgebiet des Betikums von Málaga und in der näheren Umgebung nicht stattgefunden. Die Deckenbewegung des Betikums von Málaga ist älter als die Überschiebung des Subbetikums über das Präbetikum. Das Alter der Deckenbewegung und der Ursprung der größeren tektonischen Einheiten werden an Hand der Merkmale einer Prä-Orbulina Mergel-Einheit und an Hand der Verbreitung des in dieser Einheit enthaltenen Schutts überprüft.

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Résumé Les auteurs exposent la stratigraphie du Bétique de Málaga et du Subbétique dans les environs de Vélez Rubio. Aucun mouvement tectonique important n'a eu lieu entre le Paléozoïque et l'Oligo-Miocène dans l'aire sédimentaire du Bétique de Málaga et les régions limitrophes. Les formations de l'étroite zone comprise entre Bétique de Málaga et Subbétique sont étudiées, ainsi que leur relations mutuelles. Le mouvement de nappe du Bétique de Málaga est plus ancien que le chevauchement du Subbétique sur le Prébétique. L'âge de celui-là, ainsi que l'origine des unités tectoniques principales sont examinés en utilisant les caractéristiques d'une formation d'âge pré-Orbulina ainsi que la répartition des débris dérivés de ces unités tectoniques qu'elle contient.

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Pre-orogenic volcanic assemblages and structure in the Western Cordillera of Ecuador between l°40'S and 2°20'S

A major reverse fault with a separation of at least a few thousand meters is exposed in the western Cordillera of Ecuador near 2°S.Ree and other incompatible elements patterns show (i) that the rocks exposed in the upthrust block to the east of the fault areMorb that had not yet been identified and (ii) that a volcanic island-arc assemblage extensively outcrops in the downthrust block west of the fault.The fault therefore bounds a steeply east-dipping thrustsheet comprising the arc and its basement. Thrustsheets of the same type are known farther north in Ecuador. They were stacked in a presently inactive subduction-zone during the early Tertiary when the island-arc, drifting from the west, finally collided with continental south America.The large dextral-slip Guayaquil-Dolores fault system, traditionally but possibly erroneously thought to be the suture-zone between continental south America and the oceanic allochthone blocks collided during the Cretaceous and Tertiary, subsequently disrupted most of that structural arrangement.

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Zusammenfassung Die Gesteine einer bei 2° Südlicher Breite in der Westkordillere Ecuadors zu Tage tretenden und um mehrere tausend Meter versetzten Verwerfung wurden in geochemischer Hinsicht untersucht. Die Verteilung der seltenen Erden und der anderen inkompatiblen Elemente in den Proben zeigte östlich dieser Verwerfung das Vorkommen von Tholeiiten desMorb-Typs auf, deren Auftreten hier bis jetzt unbekannt war. Außerdem konnten die westlich der Verwerfung auftretenden Diabase, Andesite und Rhyolite dem Typ eines Inselbogens zugeordnet werden.Diese Verwerfung begrenzt infolgedessen eine stark nach Osten einfallende Schuppe des Sockels. Andere Schuppen dieser Art treten weiter im Norden Ecuadors auf, wo sie zu Beginn des Tertiärs während des Zusammentreffens des von Westen ankommenden, aus der Kreidezeit stammenden Inselbogens mit dem südamerikanischen Kontinent in eine Paläosubduktionszone eingebettet worden sind.Dieses Strukturgefüge ist anschließend zum größten Teil durch das System der rechtsseitigen Verwerfungen von Guayaquil — Dolores verdeckt worden. Dieses System wird für gewöhnlich — aber wahrscheinlich zu Unrecht — für die Nahtstelle des kontinentalen Südamerikas und der während der Kreidezeit und des Tertiärs gegen den Kontinent sto– Benden und/oder obduzierten allochtonen Blöcke ozeanischen Substrats gehalten.

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Résumé Une faille inverse exposée dans la cordillère occidentale de l'Equateur vers 2°S a un rejet de plusieurs milliers de mètres. L'étude géochimique des terres rares et autres éléments incompatibles permet de reconnaître à l'est de la faille des tholéiites de ride médio-océanique jusqu'alors non identifiées, alors que les diabases, andésites et rhyolites présentes à l'ouest de la faille appartiennent à une formation d'arc insulaire.Cette faille délimite donc une écaille de socle à fort pendage vers l'est. D'autres écailles de ce type sont connues plus au nord en Equateur. Elles se sont imbriquées au début du Tertiaire dans une paléozone de subduction, lors de la collision de l'arc insulaire, venu de l'ouest, avec le continent sud-américain.Ce dispositif structural a été ensuite oblitéré en majeure partie par le systême faillé dextre de Guayaquil-Dolores, qui passe classiquement, mais probablement à tort, pour être la suture entre l'Amérique du sud continentale et les blocs allochtones à substratum océanique collés au continent et/ou obductés durant le Crétacé et le Tertiaire.

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Elektronenmikroskopische Untersuchungen an mikritischen Kalken

Zusammenfassung Es werden die Entstehungsmöglichkeiten von mikritischen Kalken diskutiert und an Hand von elektronenmikroskopischen Aufnahmen Hinweise auf genetische Interpretationen vorgeführt.

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The origin of micritic limestones is discussed and genetic interpretation of micrites from different environments, studied by electron microscope, is given.

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Résumé L'origine des calcaires micritic est discutée et une interprétation génétique des micrites de milieux différents est donnée à l'aide de la microscopie électronique.

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Vorgetragen auf der 56. Jahresversammlung der Geologischen Vereinigung in Wien im Februar 1966.     

Mineralogical composition of the Nyiragongo rocks

The author reviews briefly the application of the AMS calculation of rock analyses developed byAlfred Rittmann to the lavas of the Nyiragongo volcano in North Kivu, Republic of Congo (Kinsasha). In that volcanic field illustrated in Fig. 1, two petrographic provinces can be distinguished: the Nyamuragira area with volcanics of the basanite group (moderate degree of undersaturation) and the Nyiragongo area with those of the leucitite-nephelinite-melilitite group (high degree of undersaturation).In contrast to the Al-rich titanian clinopyroxene of the leucitites and nephelinites, that of the typical nepheline melilitites is poor in Al and Ti with relatively small amount of the acmite component. The melilitites show a significant excess of the alkalies over aluminum. At least a part of this excess is contained in the glassy material found in the rocks. It is suggested that the genesis of the Nyiragongo magma, mainly melilititic in composition, is possibly connected with carbonatic fractions in the magma basin and enrichment of the alkalies by gaseous transfer in the form of carbonates.

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Zusammenfassung Verf. überblickt kurz die Anwendung der vonAlfred Rittmann ausgearbeiteten AMS-Berechnungsmethode von Gesteinsanalysen auf die Laven des Nyiragongo-Vulkans in Nord Kivu, Republik Congo (Kinsasha). In dem betr. vulkanischen Gebiet (Fig. 1) können zwei petrographische Provinzen unterschieden werden: das Nyamuragira-Gebiet mit Vulkaniten der Basanitgruppe (mäßig untersättigt) und das Nyiragongo-Gebiet mit Gesteinen der Leuzitit-Nephelinit-Melilitithgruppe (stark untersättigt).Im Gegensatz zu dem Al-reichen Titanklinopyroxen der Leuzitite und Nephelinite, ist derjenige der typischen Nephelin-Melilitithen arm an Al und Ti mit einem relativ niedrigen Gehalt an Akmitkomponente. Die Melilitithe zeigen einen bedeutenden Überschuß von Alkalien über Aluminium. Wenigstens ein Teil dieses Überschusses ist in dem glasigen Material enthalten, das in den Gesteinen vorkommt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Entstehung des hauptsächlich melilitithischen Nyiragongo-Magmas möglicherweise mit karbonatischen Anteilen der Magmaherde und mit Anreicherung von Alkalien durch Gastransport in Form von Karbonaten verknüpft ist.

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Résumé L'auteur étudie brièvement la méthode AMS deAlfred Rittmann pour la calculation d'analyses de roches, appliquée aux laves du Nyiragongo volcan en Kivu nord, République Congo (Kinsasha). Dans ce terrain volcanique (voir table 1) deux provinces pétrographiques peuvent etre distinguées: la région Nyamuragira avec des volcans du groupe basanite (peu sous-saturés) et la région Nyiragongo avec des volcans du groupe leucitite-nephelinite-melilitite (fort sous-saturés).Au contraire du clinopyroxène titanien, riche en Al, des leucitites et des nephelinites, celui des typiques nephelines-melilitites est pauvre en Al et Ti avec un degré peu considérable d'acmite. Les melilitites montrent un excès considérable d'alcalis sur aluminium. Au moins une partie de cet excès se trouve dans la matière vitreuse qui existe dans les roches. Il est indiqué que la genèse du Nyiragongo magma, qui est principalement melilitique, est peut-être reliée avec des fraction carbonatiques des centres magmatiques et avec l'enrichissement des alcalis par le transport de gaz.

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. . Nyiragongo . : 1. Nyamuragira ; 2. Nyiragongo , . , Nyiragongo, , , .

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Dedicated to Professor Dr. A.Rittmann on the occasion of his 75. birthday     

Geosynclinal sedimentation

Summary From the almost limitless field covered by the symposium a few subjects are chosen for emphasis, more especially with the aim of stimulating contact between hard-rock and soft-rock geology. The term geosyncline will be used, not as a synonym for sedimentation basin, but for a grand concept: the origin and development of a large, elongate body of tectonized sediment.Some questions concerning sedimentation in general and sedimentation in ancient geosynclines are reviewed and it is shown that their solution must depend on collaboration between hard-rock and soft-rock geologists, but that experimentalists and other specialists will also have to assist.The Timor Trough and the Persian Gulf are analogous to respectively deep and shallow ancient geosynclinal basins, even though they may not be true examples. Reasons are given for doubting whether geosynclinal prisms ever formed as continental terraces. Some geosynclines cut across a continent and hardly change where they reach its edge to continue along its border, like the Moluccan orogene prolonged in the Java-Sumatra orogene.The average rate of detrital accumulation in geosynclines is estimated at the modest amount of 2.5 cm (zero porosity) per 1000 years. The discharge of sediment from a single major river like the Mississippi would have sufficed volumetrically to supply all Tertiary geosynclines with inorganic matter.In conclusion some experiments are presented showing that the ubiquitous horizontal lamination of turbidites is explicable without current pulsations. Other tests indicate that recent deep-sea sands and flysch sandstones were deposited from currents with a density of about 1.2, and that the maximum original amount of matrix in coarse turbidite graywackes was ten per cent. It has been increased post-depositionally, presumably by pressure-solution at grain contacts.

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Zusammenfassung Aus dem fast grenzenlosen Gebiet dieses Symposiums wurden ein paar Punkte zum Nachdruck herausgegriffen, besonders aber, um den Kontakt zwischen der hard-rock- und der soft-rock-Geologie anzuregen. Der Begriff Geosynklinale wird nicht als Synonym für Sedimentationsbecken, sondern für eine großzügige Konzeption gebraucht: den Ursprang und die Entwicklung eines großen, länglichen Sedimentkomplexes, der durch orogene Beanspruchung überprägt wurde.Einige Fragen hinsichtlich der Sedimentation im allgemeinen und der Sedimentation im alten Geosynklinalen werden aufgegriffen, und es wird gezeigt, daß ihre Lösung von der Zusammenarbeit von hard-rock- und soft-rock-Geologen abhängt, daß aber auch experimentell Arbeitende und andere Spezialisten dabei mitzuwirken haben.Der Timor-Trog und der Persische Golf ähneln einem tiefen bzw. seichten alten geosynklinalen Becken, auch wenn diese Beispiele nicht ganz zutreffen. Gründe werden angeführt für den Zweifel daran, ob Geosynklinale jemals an Kontinentalrändern gebildet haben. Einige Geosynklinalen gehen quer über einen Kontinent und ändern sich kaum, wenn sie den Kontinentrand erreichen und sich entlang seiner Grenze fortsetzen, wie sich das Molukken-Orogen bis in das Java-Sumatra-Orogen hineinzieht.Die Durchschnittsmenge an Schuttanhäufung in Geosynklinalen wird auf 2,5 cm in 1000 Jahren geschätzt (ohne Porenvolumen). Die Gesteinsablagerung eines einzigen großen Flusses wie des Mississippi würde volumetrisch genügt haben, um alle tertiären Geosynklinalen mit anorganischem Material zu versorgen.Zum Schluß werden einige Experimente gezeigt, die beweisen, daß die überall zu beobachtende Laminierung von Turbiditen ohne Strömungspulsation zu erklären ist. Andere Tests zeigen, daß jüngere Tiefseesande und Flyschsandsteine von Strömungen abgelagert wurden, die eine Dichte von etwa 1.2 hatten, und daß der maximale ursprüngliche Anteil an Grundmasse in groben Turbiditgrauwacken 10% betrug. Er vergrößerte sich nach der Ablagerung, vermutlich durch Drucklösung an Kornkontakten.

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Résumé Le terme « géosynclinale» n'est pas employé ici comme synonyme de «bassin de sédimentation», mais nous entendons par là un vaste complexe de sédimentation qui a subi plus tard une influence orogène. Nous avons choisi comme exemples récents le bassin de Timor et le Golfe Persique, et nous les comparons avec des géosynclinales anciennes d'eau profonde ou d'eau basse. Il est douteux que des géosynclinales se soient jamais formées aux bords des continents. Quelques géosynclinales traversent un continent et leur structure ne change guère aux bords des continents, par exemple l'orogène des Moluques qui s'étend jusqu'à l'orogène de Java-Sumatra. La moyenne de sédimentation dans les géosynclinales est 2,5 cm par 1000 ans.Des résultats expérimentaux montrent que les sables océaniques et les grès de Flysch se sont déposés dans un courant de turbidité d'une densité de 1.2.

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