Corundum,Cr-muscovite rocks at O'Briens,Zimbabwe: the conjunction of hydrothermal desilicification and LIL-element enrichment — geochemical and isotopic evidence

Monomineralic domains of chlorite, corundum and Cr muscovite coexist over a kilometer scale within ultramafic schists of the Harare greenstone belt (2.73 Ga). This exotic lithological association includes the conjunction of some of the most aluminous (Al₂O₃88 wt%) and potassic (K₂O10 wt%) rocks known. The paragenetic sequence developed from chloritecorundumcorundum+ diaspore: Cr muscovite variably overprinted both the corundum and chloritite domains. Terminal stages were marked by sporadic production of andalusite+quartz, and finally margarite.Chlorite (Cr₂O₃=0.31–2.65 wt%), corundum (0.79–2.66 wt%), and diaspore are all Cr-rich varieties. The chromian (Cr₂O₃3.86 wt%) paragonitic muscovite incorporates up to 17% of the paragonite molecule, and significant Mg and Fe substitutions.The suite of rocks are characterized by chondritic Ti/Zr ratios (–x=107), systematically enhanced Cr (up to 14000 ppm) and Ni (up to 1200 ppm) abundances, low levels of the alteration-insensitive incompatible elements Th, Ta, Nb. Chlorite, corundum and Cr muscovite represent progressive stages in the incremental metasomatic alteration of a komatiite precursor. Mass balance calculations, constrained by the isochemical behaviour of Ti, Zr and Hf reveal that the komatiite chloritite transformation involved volumetric contractions of 60% by hydrothermal leaching of Si, Fe, Mn, Ca and Na. Reaction of chloritite to corundum involved further volumetric reductions of 50% due to essentially quantitative loss of Si, Fe, Mn, Mg, K and Ca. Conversion of corundum to muscovite required additions of Si, K, Fe, Mn, Mg, Rb and Ba at 50–200% dilation. K, Rb, Ba, Li and Cs are enriched by up to 2×10³ over background abundances in ultramafic rocks, and the suite is also enriched in B, Se, Te, Bi, As, Sb and Au. REE were extensively leached during chloritite-corundum stages, whereas LREE additions accompany development of muscovite. Ti, Zr, Hf and Al were all concentrated by selective leaching of mobile components, but absolute additions of Al accompanied development of the corundum domains due to Al precipitation in response to depressurization.Corundum ( ¹⁸O=3.5–4.8), muscovite ( ¹⁸O=6.7–7.5) and chlorite (4.5–5.6) are isotopically uniform and formed at 380–520° C from a fluid where ¹⁸O=5.6–6.9. The corundum is ¹⁸O depleted relative to either igneous or anatectic counterparts (O_cor=7.6–8.2), or to gibbsitic laterites ( ¹⁸O=12–17).Previous genetic schemes involving metamorphism of exhalites or bauxite, or Si-undersaturation of magmas, can all be ruled out from the data. The chloritite, corundum, Cr-muscovite association represents sequential alteration products of ultramafic rocks by high temperature, low pH hydrothermal solutions carrying LIL-elements, and in which excursions of pH and/or degree of quartz undersaturation account for the mineralogical transitions. A deep level acid epithermal system, or fluid advection across steep inverted thermal gradients in a thrust regime could account for required hydrothermal conditions.     

State formation and nation-building in the Netherlands and the Soviet Union: a historical comparison

The interrelated processes of state formation and nation-building are analysed for two cases: the Netherlands (1795–1960) and the Soviet Union (1917–1989). The central question is: how did these states deal with strong cultural (religious or ethnic) cleavages in its societies. In general, there are three options: elimination marginalization, and institutionalization. In both states institutionalization was dominant, but the kind of institutionalization differed very much: personalistic (the Netherlands) versus territorial (Soviet Union) institutionalization. The hypothesis has been put forward that, in general, institutionalization on a personalistic basis will create more political stability.     

Puu Hou littoral cones,Hawaii

The Puu Hou littoral cones, on the south shoreline of Hawaii, were built in 5 days by steam explosions from two narrow lava streams of the 1868 Mauna Loa lava flows as they entered the sea. Explosions occurred in localized areas of both streams, from foci that migrated seaward as the flow built jetties into the sea. Debris, radially ejected from the migrating explosion centers, fell partly on land and partly at sea, and thus formed crescent shaped rims (half-cones) on land which overlap one another. The half-cones are breached through their centers by debris-free basalt corridors, because fragments that fell onto the flowing lava were carried seaward beyond the accumulating rims.Gray and red clastic layers are draped smoothly over the rim areas; thus the rims resemble anticlinal arches in cross section. Some beds can be traced from clastic layers on the ridges into irregular agglomeratic masses interbedded with basalt units of the source lava near the foci. The lower layers in the clastic sequence contain less olivine than those high in the sequence, which corresponds in time to an increasing olivine content during the 5 day flow, as recognized in the source lava.Fragments are angular to subangular blocks, lapilli and ash of crystalline basalt mixed with more abundant quickly chilled cognate material of similar sizes. The ash is mostly sideromelane in angular particles and rounded droplets (5–95%), tachylite (2–70%), crystalline basalt (1–40%), and broken olivine phenocrysts (1–9%). In some samples, the sideromelane droplets are partly oxidized on their surfaces, and internally are dark brown (R. I.=1.610–1.616), possibly due to dehydration and/or oxidation during the explosions. Samples with externally oxidized glass also contain etched olivine crystals and some iddingsite. Unaltered sideromelane droplets are pale yellowish-brown with R. I.=1.592–1.600, and are associated with unaltered, angular to subangular olivine crystals. The refractive index of the unaltered sideromelane droplets is the same as sideromelane crusts of pahoehoe on the lava flow farther inland, suggesting that the droplets are not hydrated or highly oxidized. None of the sideromelane fragments are palagonitized, presumably because little or no hydration has taken place since 1868.

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Zusammenfassung Die littoralen Spratzkegel von Puu Hou an der Südküste von Hawaii sind innerhalb von 5 Tagen durch Dampfexplosionen in zwei naheliegenden Lavaströmen des Mauna Loa-Ausbruches im Jahre 1868 entstanden, als diese das Meer erreichten. Die Explosionen traten in eng begrenzten Bereichen beider Ströme auf; die Explosionsherde wanderten mit den Lavaströmen seewärts, wobei sich Landzungen in den Ozean bauten. Aus den seewärts wandernden Explosionsherden wurden Fragmente ausgeworfen, die teilweise auf das Land und in den Ozean fielen; es formten sich dabei halbkreisartige Ränder (Halbkegel), die sich am Land überlappen. Die Halbkegel sind in der Mitte von Basaltkorridoren durchbrochen, die frei von Explosionsfragmenten sind, da diese in die strömende Lava fielen und seewärts abtransportiert wurden.Graue und rote pyro-klastische Sedimentlagen legen sich über die Randzonen der Halbkegel, so daß sie im Querschnitt wie Antiklinalstrukturen aussehen. Einige dieser Schichten können mit klastischen Lagen vom randlichen Saum bis zu irregulären Agglomeratmassen verfolgt werden, die zwischen die Basalte nahe der Explosionsherde eingeschaltet sind. Die tieferen Lagen der klastischen Sedimente enthalten weniger Olivin als die höher liegenden. Dieses entspricht einem sich zeitlich vermehrenden Olivingehalt während der fünftägigen Ausbruchszeit, wie er auch in der Originallava erkannt werden kann.Die Bruchstücke bestehen aus angularen bis subangularen Blöcken, Lapilli und Kristallaschen, die mit rasch erkalteten Lavafetzen ähnlicher Korngröße vermischt sind. Die Asche enthält hauptsächlich Sideromelan in eckigen Bruchstücken und gefundeten Tröpfchen (5–95%), Tachylyt (2–70%), Kristallbasalt (1–40%) und zerbrochene Olivineinsprenglinge (1-9%).In einigen Proben sind die Sideromelantröpfchen teilweise auf ihren Oberflächen oxydiert und im Inneren möglicherweise durch Dehydrierung und/oder Oxydation während der Explosionen dunkelbraun gefärbt (R. I.=1.610-1.616).Proben mit äußerlich oxydiertem Glas enthalten auch angeätzte Olivinkristalle und einigen Iddingsit. Unveränderte Sideromelantröpfchen sind blaß gelblichbraun gefärbt (R. I.=1.592–1.600) und mit unveränderten, eckigen bis subangolaren Olivinkristallen vergesellschaftet. Der Brechungsindex der unveränderten Sideromelantröpfchen ist derselbe wie von Sideromelankrusten auf den Lavaströmen Pahoehoes. Daraus kann gefolgert werden, daß die Tröpfchen nicht hydratisiert oder stark oxydiert sind. Die Sideromelanbruchstücke enthalten keinen Palagonit, weil seit 1868 wahrscheinlich wenig oder gar keine Hydratisierung mehr stattgefunden hat.

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Résumé Les cônes littoraux Puu Hou, sur la côte sud d'Hawai' ont été créés en cinq jours par les explosions de vapeur de deux branches étroites de la coulée de lave de Mauna Loa en 1868 lorsqu'elle entrait en contact avec la mer. Les explosions se sont produites dans des points localisés des deux branches de la coulée à partir du centre avançant en direction de la mer à mesure que la lave y construisait des jetées. Les débris projetés à la ronde depuis les centres d'explosion mobiles tombèrement en partie sur terre et en partie en mer formant ainsi sur le sol des bourrelets en forme de croissants (demi-cônes) qui s'entrecoupent. Les demi-cônes sont traversés dans leur centre par des couloirs de basalte dépourvus de débris, les fragments tombés dans la coulée de lave ayant été entraînés vers la mer au delà des bourrelets d'accumulation.Les couches élastiques grises et rouges sont drapées d'une manière égale au-dessus de la zone des bourrelets. Elle ressemble ainsi à des arches anticlinales en coupe. Certains lits peuvent être retracés à partir des couches élastiques sur les crêtes jusqu'à des masses agglomérées irrégulières mélangées à des éléments de basalte de la lave mère. Les couches inférieures de la séquence élastique contiennent moins d'olivine que les couches supérieures ce qui correspond à un accroissement de la proportion d'olivine pendant les 5 jours ue coulée, comme le lit de lave indique.Les fragments sont des blocs angulaires à sous-angulaires, des lapilli et de la cendre de basalte cristallin, mêlés à des matériaux apparentés de taille semblable, plus abondants et rapidement refroidis. La cendre est composée principalement de sidéromélane en particules anguleuses ou en gouttelettes rondes (5–95%), de tachylite (2–70%), de basalte cristallin (1–40%) et d'olivine phénocristale brisée (1–9%). Dans quelques échantillons, les gouttelettes de sidéromélane sont en partie oxydées à la surface et brun-foncé à l'intérieur (R. I.=1.610–1.616), peut-être par suite de déshydratation e/ou oxydation pendant l'explosion. Les échantillons comportant extérieurement du verre oxydé contiennent des cristaux d'olivine attaqués et une certaine proportion d'iddingsite. Les gouttelettes de sidéromélane intactes, sont d'un jaune-brun pâle, R. I.=1.592-1.600, et sont associées à des cristaux d'olivine non-attaquées, angulaires à sous-angulaires. L'indice de réfraction des gouttelettes intactes de sidéromélane est le même que celui de la croûte de sidéromélane du pahoehoe dans la coulée de lave plus à l'intérieur de l'île, suggérant que les gouttelettes ne sont pas hydratées ou très oxydées. Aucun des fragments de sidéromélane n'est palagonisé, sans doute parce que depuis 1868 il n'y a eu que peu ou pas d'hydratation.

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, 1868 Puu Hou . Ha , .

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

Geochemistry and hydrothermal alteration of the Kern Mountains plutonic complex,White Pine County,Nevada and Juab County,Utah

The Kern Mountains plutonic complex is composed of multiple intrusions referred as the Cove, Tungstonia and Hoodoo Canyon plutons, whose emplacement was structurally controlled. The plutons are members of the calc-alcaline granite series, leucogranite type that are relatively alkali rich. The complex is of epizone (4–10 km) and was emplaced during Jurassic time into the carbonates and quartzite of Paleozoic age. Trace and major element data indicate that the complex was derived from the partial melting of rocks similar to Canadian Shield rocks. Analysis of variance of chemical data suggets that hydrothermal solutions carried K₂O, Na₂O and SiO₂ and raised the levels of original oxides in the plutons. Hydrothermal activity is evidenced by the occurrence of second generation muscovite, potassium feldspar and quartz in the complex and tungsten and sulphide mineralization in the area.

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Zusammenfassung Der plutonische Komplex des Kerngebirges besteht aus mehrfachen Instrusionen, genannt Cove-, Tungstonia- und Hoodoo Canyon-Pluton, deren Platznahme tektonisch kontrolliert wurde. Die plutonischen Gesteine gehören zu den Kalkalkaligraniten; sie sind leucogranitisch und damit ziemlich alkalireich. Der Komplex ist epizonal (4–10 km), er drang während des Jura in die Karbonate und Quarzite des Paläozoikums ein. Spuren- und Hauptelementmeßwerte zeigen an, daß der Komplex von aufgeschmolzenen Gesteinen abgeleitet werden kann, die den Gesteinen des Kanadischen Schildes ähneln. Die Analyse der Variation von chemischen Meßwerten deutet an, daß hydrothermale Lösungen K₂O, Na₂O und SiO₂ enthielten, die das Niveau der ursprünglichen Oxide in den plutonischen Gesteinen erhöhten. Die hydrothermale Tätigkeit wird durch das Vorhandensein von Muskowit, Kaliunifeldspat und Quartz der zweiten Generation innerhalb des Komplexes und durch Wolfram- und Sulfidmineralisation in der Umgebung bewiesen.

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Résumé L'ensemble plutonique des montagnes de Kern, consiste en de nombreuses intrusions dénommées plutons du »Cove«, de »Tungstonia«, et du »Hoodoo Canyon« dont la mise en place a été tectoniquement controlée. Ces plutons font partie de la série granitique calco-alkaline; ce sont des leucogranites relativement riches en alcali. L'ensemble est épizonal (4–10 km), et s'est mis en place au cours du Jurassique dans des Calcaires et quartzites d'âge paléozoique. Les données analytiques relatives aux élements majeurs et en trace indiquent que cet ensemble peut provenir de la fusion partielle de roches similaires à celles du Bouclier Canadien.L'analyse de la variation des données chimiques suggère aussi que l'enrichissement de ces plutons en K₂O, Na₂O, et SiO₂ s'est fait à partir de solutions minéralisantes hydrothermales, comme en témoignent non seulement la présence d'une deuxième génération de muscovite, de feldspath potassique et de quartz, mais aussi par la mineralisation en tungstène et en minerais sulfurés à leur voisinage.

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, Cove, Tungstonia Hoodoo Canyon, . - ; , , . (4–10 ); . - , , . , K₂O, Na₂O SiO₂, . , .

     

Preliminary investigations of 18O/16O and D/H compositions in rhyo-ignimbrites in the In Hihaou (In Zize) Magmatic Center,central Ahaggar,Algeria

The 620 M.y.-old in Hihaou (In Zize) magmatic complex located at the north-western boundary of the Archaean In Ouzzal block (western Ahaggar), is composed of massive alkaline rhyo-ignimbrites and rhyolitic domes, which are intruded by a granophyric and granitic body. The whole is preserved in a cauldron structure. Extrusive rocks are strongly ¹⁸O-depleted, with -values as low as –1.5/SMOW, while granophyres are less depleted (minimum -¹⁸O value=+2.0/SMOW. The granite has values around + 6/SMOW. D/H compositions are rather low, with D–90 to –110/SMOW. Isotopic zoning of quartz phenocrysts, ¹⁸O/¹⁶O fractionation among coexisting phases, and heterogeneity of the whole-rock -¹⁸O values, suggest that the volcanic rocks have interacted with meteoric water after the eruption. Several mechanisms of isotopic alteration are discussed. The hydrothermal alteration does not seem to have been controlled by the granitic intrusion, but rather seems to have followed the deposition of thick pyroclastic deposits on permeable arkosic sandstones and fluvio-glacial conglomerates. Pervasive circulation of water through the cooling volcanic deposits could have produced the observed ¹⁸O depletion.     

Sediment dispersal and provenance in the Silesian,Dukla and Magura flysch nappes (Outer Carpathians,Poland)

The Polish Outer Carpathians consist of several flysch series of unknown original basement. They were deposited from Late Jurassic to Miocene in a large basin dissected by tectonically uplifted ridges (cordillieras) which acted as source terrains. The actual nappe pile is correlated with palaeogeographic basin realms. From N to S the Skole, Silesian, Dukla and Magura basins are distinguished. Our paper presents a first compilation of heavy mineral data and pebble analysis in the various turbiditic fan systems. It is assumed that the heavy minerals primarily reflect the nature of basement rocks exposed in the source terrains.The individual flysch basins were supplied generally from unmetamorphosed granitic to highgrade metamorphic continental basement series. But staurolite-bearing high-grade metamorphics appear to have been present only in the northernmost provenance area (Silesian and Subsilesian ridges). A few reworked chromian spinel mineral grains in the northern parts of the basin were derived from small Caledonian/Variscan ultrabasic sutures present in the source ridges. Increased chromian spinel contents are revealed in the southern part of the basin (Maastrichtian-Eocene Magura series) and in Cretaceous Pieniny Klippen belt flysch formations. The chromian spinel in the Magura series was derived, either directly from Alpine oceanic crust obducted in the southern part of the Pieniny realm, or from re-eroded Pieniny flysch series. Hence, our heavy mineral data indicate that in the Outer Carpathian basin during Cretaceous convergence no Alpine ophiolitic crust was obducted. Therefore, an ophiolitic basement to the individual basins appears inprobable. The Outer Carpathians presumably occupied, with respect to the internal suture zone, the position of a deep continental basement floored foreland basin.

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Zusammenfassung Die Äußeren Karpathen in Polen bestehen aus mehreren von ihrem Untergrund abgescherten Flysch-Serien, die von oberem Jura bis Miozän in einem Großbecken abgelagert wurden, das durch mehrere tektonisch hochgehobene Rücken (Cordillieren oder Liefergebiete) in Teilbecken gegliedert war. Das ursprüngliche Substrat der verschiedenen Becken ist unbekannt und die heutige Deckenstruktur wird mit der ursprünglichen Beckenanordnung korreliert. Von N nach S werden die Skole-, Silesien-, Duklaund Magura-Becken unterschieden. Die vorliegende Arbeit präsentiert eine erste Zusammenfassung von Schwermineraldaten und Geröllanalysen in den verschiedenen turbiditischen Schüttungssystemen. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Schwermineralgehalte der Sandsteine primär die Zusammensetzung des kristallinen Grundgebirges in den Liefergebieten widergeben.Die einzelnen Flyschbecken wurden zumeist von unmetamorphem granitischem bis hochgradig metamorphem kontinentalem Grundgebirge beliefert. Staurolith-führende hochgradige Metamorphite waren jedoch nur in den nördlichst gelegenen Liefergebietsprovinzen (Silesischer und Subsilesischer Rücken) anstehend. Geringe Vorkommen von Chromspinell in den nördlichen Beckenteilen stammen von kleineren caledonisch/variszischen ultrabasischen Einschlüssen (Suturen) in den Cordillieren. Erhöhte Chromspinellgehalte werden nur im südlichen Becken (Maastricht bis Tertiär des Magura-Beckens) und in kretazischen Flyschen der Pieniny-Klippen festgestellt. Der Chromspinell in den Magura-Serien stammt von alpiner ozeanischer Kruste, die während der Kreide im südlichen Pieniny-Raume obduziert wurde oder von neuerlich erodierten Flyschen aus den Pieniny-Becken. Unsere Schwermineraldaten weisen folglich darauf hin, daß während der kretazischen tektonischen Konvergenz im Bereich der Äußeren Karpathen keine alpin gebildete ophiolithische Kruste aufgeschuppt wurde. Die Anwesenheit eines ozeanischen Untergrundes der einzelnen Teilbecken erscheint deshalb unwahrscheinlich. Die Äußeren Karpathen nahmen deshalb vermutlich gegenüber der internen Suturzone die Stellung eines tiefen Foreland-Beckens über kontinentaler Kruste ein.

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Résumé Les Carpathes externes, en Pologne, sont composées de plusieurs séries de flysch d'âge jurassique à miocène déposées dans un grand bassin alimenté par l'érosion de rides tectoniques internes et externes (cordillères). Ces séries de flysch sont préservées en nappes, classiquement corrélées avec différents domaines paléogéographiques du bassin. Le substratum originel de ces bassins individuels n'est pas connu et reste discuté. On distingue, du nord au sud, les bassins de Skole, de Silésie, de Dukla et de Magura. Nous présentons ici les premiers résultats de l'analyse des minéraux lourds et des lithoclastes reconnus dans les principaux éventails turbiditiques sous-marins. Nous partons de l'hypothèse que le contenu des grès en minéraux lourds reflète la nature du socle cristallin qui était à l'affleurement dans les diverses régions-source.D'une manière générale, les bassins de flysch ont été alimentés par des terrains granitiques non métamorphiques et par des formations métamorphiques de moyenne et haute température. Il semble cependant que les terrains métamorphiques de haut degré à staurotide étaient présents seulement dans les sources les plus septentrionales (rides silésienne et subsilésienne). Le spinelle chromifère présent en petite quantité dans la partie nord du bassin peut être expliqué par la présence d'inclusions ultramafiques calédoniennes ou varisques (zones de sutures) dans les cordillères. Une proportion élevée de grains de spinelle chromifère ne s'observe que dans la partie méridionale du bassin des Carpathes externes (séries maastrichtiennes et tertiaires du bassin de Magura) et dans les flyschs crétacés des clippes de Pieniny. Il est suggéré que le spinelle chromifère du bassin de Magura a été fourni par la croûte océanique alpine, obductée au cours du Crétacé dans la partie interne du domaine des clippes de Pieniny, ou par l'érosion secondaire des flyschs de Pieniny.La rareté et l'origine probablement ancienne des spinelles chromifères dans la partie septentrionale indique que lors des mouvements convergents crétacés aucune roche ophiolitique alpine n'était exposée à l'érosion. Par conséquent, la présence de fonds océaniques dans ces bassins individuels semble peu probable. Les Carpathes externes représentent probablement un bassin profond, de type «foreland» par rapport à une zone de suture ophiolitique plus interne.

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, , , . , . : Skole, Silesien, Dukla Magura. . , . , . , , , , , .. . - () . ( ) Pieniny . , Pieniny, . , , . , , . .. , .

     

The genesis of Cu-bearing quartz veins by metamorphic remobilization from stratiform red bed deposits,SW County Cork,Ireland

Summary Polymetallicmajor veins of the West Carbery district (County Cork) are compared with the nearby stratiform-disseminated copper mineralization in metasedimentary rocks, containingminor veins (metamorphic quartz veins and veinlets). These stratiform deposits are hosted by non-marine Devonian sediments (Old Red Sandstone), metamorphosed in the Hercynian orogeny. In sulphides from the stratiform deposits and minor veins, isotopic compositions of sulphur (³⁴S) range from – 21.00 to + 5.14%₀, consistent with the vein sulphide being remobilized stratiform-disseminated sulphide, and the latter being of diagenetic bacteriogenic origin. Sulphate (barite), found in veins separate from the sulphides, has ³⁴S + 12.3 to + 15.7%₀. consistent with groundwater origin. In minor-vein quartz, fluid inclusions have homogenization temperatures consistent with trapping under the estimated peak-metamorphic conditions (300–400°C, 1–3 kbar).In the major veins, sulphide ³⁴S (–15.8 to –4.2 0) suggest remobilization of diagenetic sulphide. Oxygen and hydrogen isotopes suggest deposition from metamorphic fluids (calculated ¹⁸O_H2O approximately + 8 to + l3%₀, measured range of D –52.2 to –27.3%₀). Immiscible C0₂-bearing fluids were trapped in the temperature range 280–350°C with fluid pressure < ca. 600 bar. The inferred pressure-temperature history is attributed to late-metamorphic uplift, with fluid pressures falling below lithostatic. The sulphide-bearing veins are interpreted as a small-scale example of redistribution of mineral deposits by metamorphic fluids.

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Die Genese Cu führender Quarzgdnge durch metamorphe Remobilisation aus stratiformen Rotsedimenten, SW County Cork, Irland

Zusammenfassung Polymetallische Erzgänge (major veins) des westlichen Carbery Distriktes (County Cork) werden mit kleineren Gängchen (minor veins), die in den benachbarten, eine disseminierte stratiforme Cu-Vererzung führenden, Metasedimenten liegen, verglichen. Diese stratiformen Lagerstätten sind an nichtmarine devonische Sedimente (Old Red Sandstone), die während der hercynischen Orogenese metamorphisiert wurden, gebunden. Die Zusammensetzung der Schwefelisotope (³⁴S) der Sulfide in der disseminierten Vererzung und in den kleineren Gängen variiert von –21.00 bis –5.14%₀. Diese Zusammensetzung ist mit der Interpretation, daß der Schwefel in den Gängchen aus den stratiformen disseminierten Sulfiden remobilisiert wurde, die ihrerseits diagenetischbakteriogene Signatur zeigen, konsistent: Die ³⁴5-Werte der Sulfate (Baryt) in den Gängchen variieren von + 12.3 bis + 15.7%₀, was mit einer Herkunft aus Grundwässern übereinstimmt. Die Homogenisierungs-Temperaturen der FlüsBigkeitseinschlüsse in Quarz der Gängchen sind mit einem Einschluß der Fluide während des Höhepunktes der Metamorphose (300–400°C, l-3 kbar) konsistent.In den polymetallischen Erzgängen weisen die ³⁴S-Werte (–15.8 bis –4.2%0) auf die Remobilisation diagenetischen Schwefels, die Sauerstoff und Wasserstoffisotope auf Ausfällung aus metamorphen Wässern hin. Die berechneten ¹⁸O-Werte liegen zwischen ca. +8 bis +13%₀ die gemessenen H-Werte zwischen –52.2 bis –27.3%₀. Nicht mischbare C0₂-führende Fluide wurden im Temperaturbereich von 280–350°C bei Fluid-Drucken < ca. 600 bar eingeschlossen. Der abgeleitete P-T Pfad wird mit spätmetamorpher Hebung, während der der Fluiddruck unter den lithostatischen Druck fiel, erklärt. Die Sulfid-führenden Gänge werden als kleinmaßstäbliche Beispiele für Wiederverteilung von Minerallagerstätten durch metamorphe Fluide gedeutet.

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With 6 Figures     

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 , - . -, , - , -, -. - , . - - , . -. . , - - . .

     

Phase relationships and fluid inclusions characteristics of the metamorphosed,stratiform sulfide deposit Matchless,Namibia

Silicate assemblages in the wallrocks of the metamorphosed, stratiform sulfide deposit Matchless, Damara orogen, Namibia, yield temperatures between 550 and 625 °C and pressure of 6–8 kbar. Highest density fluid inclusions, containing either pure CO₂ or CO₂-CH₄/N₂ mixtures, display isochors which extrapolate through these metamorphic peak conditions. A second group of inclusions with the same fluid compositions exhibit isochors conforming to lower pressures, i.e. 3 kbar as deduced from sphalerite barometer, at the same temperatures. From these observations, we deduce an isothermal uplift path after peak of amphibolite facies metamorphism.

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Zusammenfassung Silikatparagenesen im Nebengestein der metamorphen, schichtgebundenen Kupferlagerstätte Matchless, Damara-Orogen, Namibia, ergeben Temperaturen zwischen 550 und 625 °C und Drucke von 6–8 kbar beim Höhepunkt der Me-tamorphose. Fluideinschlüsse hoher Dichte, die mit CO₂ oder mit CO₂+CH₄/N₂ gefüllt sind, besitzen Isochoren, die durch diese P-T-Kombination verlaufen. Eine zweite Gruppe von Fluideinschlüssen mit der gleichen Zusammensetzung entspricht niedrigeren Druckbedingungen von etwa 3 kbar, wie sie sich aus dem Zinkblende-Barometer ableiten lassen, jedoch bei unveränderter Temperatur. Daraus läßt sich auf eine isotherme Heraushebung nach dem Höhepunkt der Metamorphose schließen.

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Résumé Le dépôt de sulfure stratiforme métamorphique de Matchless (orogenèse Damara, Namibie) sont encaissés dans des roches dont les paragenèses silicatées indiquent des températures comprises entre 550° et 625° et des pressions de 6 à 8 Kb. Des inclusions fluides, très denses, contenant soit du CO₂ pur, soit des mélanges CO₂ + CH₄/N₂ fournissent des isochores qui traversent ce champ (P, T). Les isochores d'un deuxième groupe d'inclusions de mêmes compositions donnent, pour les mêmes températures, des pressions plus basses, de l'ordre de 3 Kb, déduites du baromètre à blende. On en déduit un soulèvement isothermique de la région après le pic du métamorphisme, qui s'est produit dans les conditions du faciès des amphibolites.

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, Matchless, , , , , , 550 65 6 8 . , ₂, ₂ + CH₄/N₂ , . , 3 , , . , , .

     

The potassic feldspar in metamorphic rocks from the western Hohe Tauern area,eastern Alps

Zusammenfassung Es wurden Kalifeldspäte aus Orthogneisen, Paragneisen und Glimmerschiefern des westlichen Tauemfensters (Hohe Tauern, Tirol) mit optischen und röntgenographischen Methoden im Hinblick auf ihren Strukturzustand untersucht.Es zeigte sich, daß in den Randbereichen des Tauemfensters in Gesteinen der Grünschieferfazies weitgehend geordneter Mikroklin mit einem optischen Achsenwinkel 2 V_x 80°, Auslöschungswinkel Z (010)=15–20°, Doppelbrechung n_z-n_x= 0,0065, Triklinität=0,90-–0,95, ca. 0,88 Al auf T₁O-Position und einem Ab-Gehalt von ca. 5 Gew.% auftritt. Dagegen wurden in Gesteinen der schwachtemperierten Amphibolitfazies des zentralen Bereichs Orthoklase bis intermediäre Mikrokline mit stark schwankenden optischen Eigenschaften, mit Triklinitäten zwischen 0 und 0,7, 0,8 bis 0,9 Al in T₁-Positionen, 0,45–0,8 Al auf T₁O und Ab-Gehalten von ca. 10 Gew.% festgestellt. Die Kalifeldspatkristalle zeigen ungleichmäßige Auslöschung mit Winkeln von Z (010) zwischen 0 und 15°, 2 V_x zwischen 50 und 75° und n_z-n_x=0,005 bis 0,006. Teilweise ist Zonarbau mit geringerer Triklinität am Kornrande erkennbar. Diese undulös auslöschenden Kalifeldspäte enthalten einzelne schmale Lamellen von maximal triklinem Mikroklin mit Z (010)=15–20° und n_z-n_x= 0,006–0,007.Die Grenze zwischen dem Verbreitungsgebiet von maximalem Mikroklin einerseits und Orthoklas bis intermediärem Mikroklin andererseits verläuft in den westlichen Hohen Tauern ungefähr konform mit der Albit-Oligoklas-Grenze (Morteani &Raase, 1974) und mit der aus Sauerstoff-Isotopen-Untersuchungen bestimmten 500° C-Isotherme (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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The potassic feldspar in orthogneisses, paragneisses, and mica schists from the western Tauernfenster (Hohe Tauern, Tyrol) were studied by optical and X-ray methods with regard to their structural state and in relation to grade of metamorphism.In the peripheral region of the Tauernfenster in greenschist-facies rocks highly triclinic microcline occurs with an optic angle 2 V_x of about 80°, extinction angle Z (010) =15–20°, birefringence n_z-n_x=0.0065, triclinicity=0.90–0.95, approx. 0.88 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 5 wt.%. In the central area with rocks of the low-grade amphibolite facies, on the other hand, orthoclase to intermediate microcline with highly variable optical properties, triclinicities in the range of 0–0.7, 0.8–0.9 Al in T₁-sites, 0.45–0.8 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 10 wt.% was recognized. The K-feldspar grains have nonuniform extinction Z (010) scattering in the range of 0–15°, 2 V_x in the range of 50–75°, and n_z-n_x= 0.005–0.006. Sometimes a zonal structure with lower triclinicity exists at the rim. These undulatory K-feldspar grains usually contain small lamellae of highly triclinic microcline with Z (010) =15–20° and n_z-n_x=0.006–0.007.From the occurrence of maximum microcline and of orthoclase to intermediate microcline in the Hohe Tauern area an isograd was defined that is approximately conformable with the albite-oligoclase isograd (Morteani &Raase, 1974) and with the 500° C isotherm based on oxygen isotope analyses (Hoernes &Friedrïchsen, 1974).

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Résumé Les feldspaths potassiques d'orthogneiss, de paragneiss et de micaschistes de la Fenêtre des Tauern occidental (Hohe Tauern, Tirol) ont été étudiés du point de vue de leur état structural.Dans les roches du faciès schistes verts de la région périphérique de la Fenêtre des Tauern les microclines sont caractérisés par un angle des axes optiques 2 V_p =80°, un angle d'extinction n_g (010)=15–20°, une biréfringence n_g-n_p=0,0065, une triclinicité= 0,90–0,95, 0,88 Al dans le site T₁O et par une teneur en albite d'environ 5%. Au contraire, dans les roches du faciès amphibolite à faible degré de la région centrale, ont été observées des orthoses allant à des microclines intermédiaires avec des propriétés optiques très variables, un degré de triclinicité de 0 à 0,7, 0,8–0,9 Al dans les sites T₁, 0,45–0,8 Al dans T₁O et avec une teneur en albite d'environ 10%.Les cristaux de feldspath montrent une extinction irrégulière avec des angles Z (010) variable de 0 à 15°, 2 V_p de 50 à 75° et n_g-n_p=0,005–0,006.On peut voir quelquefois une structure zonée avec une triclinicité moindre au bord des cristaux. Ces feldspaths potassiques contiennent de minces lamelles de microcline à triclinicité maximum, avec n_g (010)=15–20° et n_g-n_p 0,006–0,007.La limite entre les régions à microcline maximum d'une part, et à orthose ou microcline intermédiaire d'autre part, suit, dans les Hohe Tauern, sensiblement l'isograde albite-oligoclase (Morteani &Raase, 1974) et, l'isotherme de 500° C telle qu'elle fut determinée les isotopes de l'oxygène (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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, ( , ) ., 2 V_x80°, Z (010)=15–20°, n_z–n_x=0,0065, =0,90–0,95, 0,88 l T₁O Ab 5 .-%. , 0 0,7, 0,8-0,9 1 T₁ l 10 .-%. Z V (010) 0 15°, 2 V_x 50 75° n_z–n_x=0,005–0,006. . Z V (010) =15-20° n_z–n_x=0,006–0,007. , Morteani & Raase (1974) 500° , Hoernes & Friedrichsen (1974).

     

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 .

     

Die Untersuchung des Morondavadeltas,Madagaskar

Zusammenfassung In den Jahren 1969 bis 1971 wurden in der Morondava-Küstenebene im Westen Madagaskars umfangreiche hydrogeologische Untersuchungen durchgeführt, in deren Zusammenhang mit Hilfe von geoelektrischen Sondierungen der Aufbau der oberen 150 m des quartären bis neogenen Untergrundes der Ebene geklärt werden konnte. Durch die Interpretation der geoelektrischen Sondierprofile und deren Anordnung in einer Profilkarte war eine Korrelation von Schichtkomplexen hohen Widerstandes möglich. Die Untersuchung ergab, da\ der Untergrund der Küstenebene ein Delta darstellt, das von zwei Flu\systemen geschüttet wurde. Die Mündungen der heutigen Flüsse Morondava und Andranomena sind gegenüber den alten Flu\systemen nach Süden verschoben.

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In 1969 to 1971 comprehensive hydro-geological investigations were carried out in the Morondava Plains in western Madagaskar. In the scope of these investigations, the structure of the upper 150 m of the quaternary and neogene deposits in the coastal plains were determined by means of geo-electrical soundings. The interpretation of the soundings by establishing a profile map, allowed for a correlation of the sequences with high electric resistivity. The investigation showed that the underground of the coastal plains represents a delta, deposited by two rivers. The mouths of the actual Morondava and Andranomena rivers are shifted towards the south in relation to the ancient river systems.

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Résumé D'importantes investigations hydro-géologiques ont été effectuées de 1969 à 1971 dans la plaine de Morondava à l'ouest de Madagascar, grâce auxquelles, en procédant également à des sondages géo-électriques, il a été possible de déterminer la structure des 150 m supérieurs du sous-sol quaternaire à néogène.Par l'interprétation des sondages géo-électriques et leur transposition sur une carte des profils, il a été possible d'obtenir une corrélation des couches à haute resistivité. Des recherches ont montré que le sous-sol de la plaine cÔtière représente un delta, remblayé par deux systèmes fluviaux. L'embouchure des fleuves actuels Morondava et Andranomena est déplacée vers le sud par rapport aux anciens systèmes fluviaux.

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1969 1971 . . 150 , . , . , , . , .

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Vortrag, gehalten am 28. Februar 1974 in Bochum anlä\lich der 64. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung.     

Die mesozoische Magnafazies-Abfolge in den nördlichen Anden (Peru,Ekuador, Kolumbien)

Zusammenfassung Die weit über 100 sedimentären Formationen und Gruppen im mesozoischen epikontinentalen bis kontinentalen Oriente Andino der nördlichen Anden (Peru, Ekuador und Kolumbien) werden 6 zeitlich aufeinanderfolgenden Magnafazies-Einheiten zugeordnet. Dabei zeichnet sich deutlich eine einheitliche paläogeographisch-sedimentäre Entwicklung in den genannten Räumen ab, obwohl sich der geologische Bau der andinen West- bzw. Küstenkordilleren im Norden (Kolumbien, Ekuador) grundsätzlich vom Süden (Peru, Chile) unterscheidet.

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Over 100 sedimentary formations and groups are known from the epicontinental to continental Mesozoic (Oriente Andino sensu H.Bürgl) in the Andean region of Peru, Ecuador and Colombia. These lithostratigraphic (or facial) complexes are attached to 6 magnafacies-units which follow each other chronologically, thereby clearly evidencing a uniform paleogeographic-sedimentary development in the mentioned areas, although the geological structure of the Western respectively Coastal Cordilleras of the North (Colombia, Ecuador) is fundamentally different from that of the Southern ones (Peru, Chile).

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Resumen Más de 100 grupos y formaciones sedimentarios des »Oriente Andino« (sensu H.Bürgl) en los Andes septentrionales (PerÚ, Ecuador, Colombia) están asociados a 6 unidades magnafaciales que se suceden cronológicamente. Este »Oriente Andino« abarca las cuencas sedimentarias de tipo epicontiental a continental de la época mesozoica. Se bosqueja así claramente, en las áreas mencionadas, una evolución paleogeográfica-sedimentológica bastante uniforme, aunque las estructuras geológicas de las Cordilleras Occidentales (o Costeras, respectivamente) de la parte septentrional (Colombia, Ecuador) se diferencian fundamentalmente de las del Sur (PerÚ, Chile).

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100 Oriente Andine (, ) 6 . , ( , ) (, ).

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Der Verf. dankt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Bonn-Bad Godesberg) für Reisebeihilfen während der Jahre 1966 bis 1977.     

Rift-zone magmatism: Petrology of basaltic rocks transitional from CFB to MORB,southeastern Brazil margin

Compositions of basaltic samples from the southeastern Brazil passive margin (18°–24° S) depict the change from continental to oceanic lithosphere during the opening of the South Atlantic Ocean. Samples studied range from 138 to 105 m.y. old and are from 12 Petrobrás drill cores recovered from the coastline to about 150 km offshore in the Espirito Santo, Campos, and Santos basins. Compositions vary, ranging, for example, from 49–54 wt.% SiO₂, 0.5–3.0 wt.% TiO₂, 0.6–5.0 FeO^*/MgO, and 1-6 La/ Yb_(n), but can be grouped: (i) basalts enriched in incompatible elements, such as K (some K₂O>2.0 wt.%), Rb (>18 ppm), Zr (>120 ppm), and LREE (some FeO^* 16 wt.%; most with SiO₂ 51–54 wt.%), and resembling Serra Geral continental flood basalts (SG-CFB) of southern Brazil; (ii) basalts less enriched, or transitional, in incompatible elements, having K₂O <0.40 wt.% and flat REE patterns, and resemble N. Atlantic diabases and FAMOUS basalts; and (iii) one depleted sample, Ce/Yb_(n)=0.7, where Ce_(n)=4. Expressed in oceanic-basalt terminology and Zr-Nb-Y abundances, enriched samples are P- and T-type MORB (e.g., Zr/Nb 4–25), transitional samples are T-type (Zr/ Nb 8–27), and the depleted sample is N-type MORB (Zr/Nb>30).Trace-element ratios (e.g., Zr/Nb, Zr/Y) link the Brazil margin basalts to a heterogeneous mantle (attributed to metasomatic veining) of variably proportioned mixtures of depleted-mantle (N-MORB) and plume (P-MORB, e.g., Tristan hotspot) materials. The various compositions therefore reflect, in part, different zones of melting during the separation of Gondwanaland, where gradual decompression during rifting enabled concurrent melting of upper, more depleted (non- or sparsely-veined) mantle and enriched (densely-veined) mantle. Within the time represented, melting produced enriched, transitional, and depleted magmas that were emplaced subaerially, hypabyssally, and subaqueously; they mark the transition from CFB before rifting and separation (from deeper, enriched mantle) to N-MORB in the S. Atlantic afterwards (from non- or sparsely-veined upper mantle). While P-type mantle components account for the enriched compositions of some basalts (Zr/Nb<8), continental crust is largely responsible for that of others (e.g., Ti/Zr 40–57; La/Yb_(n) 5–6, and ¹⁸O+12.2 in one sample). Some may be contaminated expressions of otherwise T-type basalts free of crustal components. This study identifies CFB to be from sources similar to those for T- and P-type oceanic rocks, where individual CFB magmas may or may not have acquired crustal signatures.     

Late Caledonian dyke-swarms of northern Britain: Spatial and temporal intimacy between lamprophyric and granitic magmatism around the Ross of Mull pluton,Inner Hebrides

Numerous sheet intrusions in Iona and western Mull (Scotland) range from basic calc-alkaline lamprophyres (45% SiO₂;mg number 65–75%; Thornton-Tuttle differentiation index [DI] 45%), through intermediate (microdioritic) compositions (malchites) to microgranitic porphyries (70% SiO₂; DI 85%). Well-defined major element trends, remarkably consistent normalized multielement patterns, and strong linear correlations between homologous elements (e.g. Sc-V-Fe-Ti, Mg-Ni-Cr) suggest that these sheets form one cogenetic suite. Although Rb-Sr systems have been disturbed by Archaean country-rock contamination, isotopic signatures and field evidence suggest that sheet emplacement bracketed that of the 414 Ma Ross of Mull granitoid pluton: a few late sheets cut the pluton; exceptionally well-developed multiple and composite sheets provide clear evidence forsimultaneity of lamprophyric and granitic magmas; and an early group of sheets appears to be metamorphosed by the pluton. The composite sheets comprise lamprophyric borders around thicker microgranitic quartz-feldspar-porphyries, each rock-type carrying xenocrysts or xenoliths of the other. Mutual contacts mark wide discontinuities in major element composition, and sites of local hybridisation, yet close trace element similarities strongly imply the lamprophyres and porphyries are cogenetic. Least-squares modelling further shows that fractionation of actual phenocrysts in one lamprophyric margin could reproduce the porphyry with which it is in intimate contact. The most primitive (mg>70%) lamprophyres combine very high K, Rb, Th and Ba with MORB-like contents of Cr, Ni, Ti, Y, and Sc, implying a substantial mantle-derived component, and in some cases near-primary status, but not precluding some crustal participation. Biotite- and hornblende-lamprophyres are locally heteromorphic. Discontinuities in some chemical trends, field evidence, and initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (0.706), imply more complex interactions of fractionation and hybridisation with lamprophyric parent magmas, plus crustal contamination, in the genesis of the intermediate and microgranitic rocks. The association between lamprophyric and granitic magmatism in Iona/western Mull is not therefore fortuitous but genetic. The lamprophyres have an undoubted role in the genesis not merely of the microgranitic minor intrusions but probably of the granite pluton itself.

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Zusammenfassung Die Zusammensetzung der zahlreichen intrusiven Gänge in Iona und Western Mull (Schottland) variiert von basischen, kalk-alkalischen Lamprophyren (45% SiO₂; Mg-Nummer 65–75%; Thronton-Tuttle Diffraktionierungsindex [DI] 45%), über intermediäre Gesteine (Mikrodiorite, Malchite) zu mikrogranitischen Porphyren (70% SiO₂; DI 85%). Die wohl-definierten Trends der Hauptelemente, die bemerkenswert konsistenten Verteilungsmuster der normalisierten Elemente und die starke lineare Korrelation verwandter Elemente (z.B. Sc-V-Fe-Ti, Mg-Ni-Cr) legen nahe, daß diese Gänge eine genetische Abfolge bilden. Obwohl das Rb-Sr System durch Kontamination von Seiten des präkambrischen Nebengesteins gestört wurde, läßt sich durch die Isotopen-Signatur sowie die Kartierung der Ausbisse belegen, daß die Gangintrusionen in etwa zeitgleich mit dem 414 Millionen Jahre alten »Ross of Mull« Pluton sind. Einige späte Gänge durchschlagen den Pluton, während gut ausgebildete Mehrfachgänge und zusammengesetzte Gänge die Zeitgleichheit des lamprophyrischen und des granitischen Magmas direkt belegen. Eine Gruppe von frühen Gängen wurde offenbar durch den Pluton metamorphisiert. Die zusammengesetzten Gänge zeigen lamprophyrische Randzonen um mächtigere, zentrale, mikrogranitische Quarz-Feldspat Porphyre, wobei jeder Gesteinstyp Einschlüsse des anderen enthält. Die Kontakte zwischen beiden Gesteinstypen markieren entweder einen scharfen Wechsel in der Zusammensetzung der Hauptelemente oder zeigen lokale Hybridisierung. Die Verwandtschaft von Lamprophyren und gramtischen Porphyren läßt sich dennoch anhand der sehr ähnlichen Spurenelementgehalte nachweisen. Modellrechnung (Methode der kleinsten Quadrate) zeigt, daß die Fraktionierung von Einsprenglingen in den lamprophyrischen Randzonen den Porphyr reproduzieren kann, mit dem diese verbunden sind. Die primitivsten Lamprophyre (Mg-Nummer >70%) sind durch hohe Gehalte an K, Rb, Th und Ba, sowie MORB-Gehalte an Cr, Ni, Ti, Y und Sc gekennzeichnet, die auf eine starke Erdmantel-Komponente schließen lassen, aber Kontamination durch die Erdkruste nicht ausschliessen. Biotit und Hornblende Lamprophyre sind lokal heteromorph. Die Genese der intermediären und sauren Ganggesteine umfaßt ein komplexes Wechselspiel verschiedener Faktoren, u. a. Fraktionierung, Hybridisierung mit lamprophyrischem Magma, sowie deutliche Kontamination durch die Erdkruste. Diese Gänge sind durch diskontinuierliche chemische Trends, sowie einen⁸⁷Sr/⁸⁷Sr Ausgangsquotienten um 0,706 gekennzeichnet. Die Assoziation von lamprophyrischen mit granitischen Magmen in Iona und Western Mull ist deshalb nicht zufällig, sondern genetisch bedingt. Den Lamprophyren wird Bedeutung nicht nur in der Genese der mikrogranitischen Gänge, sondern auch in der Genese des eigentlichen Granitplutons beigemessen.

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Résumé Les nombreux filons de l'île de Iona et de l'ouest de l'île de Mull (Ecosse), ont des compositions qui s'échelonnent depuis des lamprophyres basiques calco-alcalins (45% SiO₂, 65–75% Mg/Mg+Fe, index de différenciation de Thornton-Tuttle DI 45%) jusqu'à des porphyres microgranitiques (70% SiO₂, DI 85%). La tendance bien définie des éléments majeurs, les distributions multi-élémentaires normalisées remaquablement constantes, et les bonnes corrélations linéaires entre des éléments homologues (par exemple, Sc-Y-Fe-Ti, Mg-Ni-Cr) suggèrent que ces filons forment une suite cogénétique. Bien que les systèmes Rb-Sr soient modifiés par contamination des roches archéennes encaissantes, des signatures isotopiques et des observations de terrain suggèrent que la mise en place des filons a encadré celle du pluton de Ross of Mull, âgé de 414 Ma: quelques filons tardifs coupent le pluton; des filons composites ou multiples (exceptionnellement bien développés) montrent clairement la simultanéité des magmas lamprophyrique et granitique; un groupe de filons précoces paraissent avoir été métamorphisés par le pluton. Les filons composites présentent des bordures lamprophyriques autour de masses plus volumineuses de prophyre et chaque roche contient des xénolites et des xénocristaux de l'autre. Les contacts mutuels montrent de grandes discontinuités dans les teneurs en éléments majeurs et des hybridations locales mais les similitudes des éléments en trace impliquent nettement que les lamprophyres et les porphyres sont cogénétiques. De plus, une modélisation par la méthode des moindres carrés démontre que le fractionnement des phénocristaux de la bordure d'un lamprophyre peut reproduire la composition du prophyre avec lequel il est en contact. Les lamprophyres les plus primitifs (Mg/Mg+Fe > 70%) combinent des teneurs très élevées en Rb, K, Th et Ba avec des teneurs en Cr, Ni, Ti, Y et Sc similaires au MORB, impliquant un composant substantiel dérivé du manteau mais n'excluant pas une contamination crustale. Les lamprophyres biotitiques et hornblendiques sont localement hétéromorphes. Des discontinuités dans quelques tendances chimiques, des données de terrain, et des rapports initiaux de Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ ( 0.706), impliquent, dans la genèse des roches intermédiaires et microgranitiques, l'interaction complexe de divers facteurs tels que: le fractionnement, l'hybridation par des magmas lamprophyriques et la contamination crustale. L'association magmatique entre lamprophyres et roches granitiques dans la région n'est donc pas fortuite mais génétique. Les lamprophyres ont joué un rôle indubitable dans la genèse, non seulement des filons microgranitiques, mais aussi du pluton granitique lui-même.

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Iona Western Mull () , - ( 45% SiO₂; Mg 65–75%; Thorton-Tuttle — –45%), (, ) (70% SiO₂; 85%). , (.: Sc-V-FeTi, Mg-Ni-Cr) , . / , , , «Ross of Mull», . . 414 . , , , . , , . , — , . , . . , , . ( Mg >70%) , , , Cr, Ni, Ti, Y Sc; , , . - . , ( 0,706) . Iona Western Mull , . , , , .

     

Geochemistry,geochronology, and petrogenesis of a Late Precambrian (∼ 590 Ma) composite dike from the North Eastern Desert of Egypt

Late Precambrian (575–600 Ma) igneous activity in the North Eastern Desert of Egypt produced large volumes of compositionally bimodal magmas. A single composite dike was studied to further examine petrogenetic relationships between andesitic and rhyolitic melts. The dike consists of 1.5–2 m of andesite on either side of a 5–6 m wide rhyolite core. Contact relations indicate that the andesite and rhyolite simultaneously existed as porphyritic liquids. Wholerock Rb-Sr dating indicates an age of 591 Ma, but with considerable scatter. Andesite and rhyolite had similar initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr of 0.7032±2, indicating derivation from a low Rb/Sr source, either the upper mantle, very young upper crust, or depleted lower crust. The composition of the andesites on either margin cannot be distinguished; these are very similar to andesites of the Dokhan Volcanics of similar age. Correspondingly, the rhyolite is compositionally similar to the epizonal Pink Granites. This dike and others like it represent hypabyssal feeders for the extrusive and shallow intrusive members of the North Eastern Desert bimodal suite.Major and trace element studies of the dike rocks show no evidence of mixing. With the exception of the alkaline earths, there is no evidence of diffusional transport across the rhyolite-andesite contacts. REE patterns indicate that petrogenesis of the andesite must have left a garnetiferous residue: either 10% melting of LREE-enriched garnet lherzolite or 25% melting of eclogite, followed by a small amount of shallow fractionation. Petrogenesis of the rhyolites remains enigmatic. Partitioning of trace elements and different plagioclase compositions in andesite and rhyolite argue against an origin by liquid immiscibility. Major and trace element models indicate that the rhyolite formed by fractional crystallization of the andesite or by anatexis of young amphibolite-facies crust.

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Zusammenfassung SpÄtprÄkambrische (575–600 Ma) magmatische AktivitÄt in der »North Eastern Desert« Ägyptens förderte gro\e Mengen bimodaler Magmen. Um die petrogenetischen Beziehungen zwischen andesitischen und rhyolitischen Schmelzen zu studieren, wurde ein einzelner, »bimodaler« Gang (composite dyke) untersucht.Der Gang besteht aus einem Rand von 1,5–2 m mÄchtigem Andesit auf beiden Seiten eines 5–6 m mÄchtigen Kernbereiches von Rhyolit. Die Kontaktbeziehungen zeigen, da\ Andesite und Rhyolite gleichzeitig als porphyritische Schmelzen existierten. »Whole-Rock« Rb-Sr Datierung ergab ein Alter von 591 Ma, jedoch mit einem erheblichen Fehler. Andesit und Rhyolith hatten Ähnliche initiale⁸⁷Sr/⁸⁶Sr VerhÄltnisse von 0.7032±2, die eine Herkunft aus Bereichen mit niedrigen Rb/Sr VerhÄltnissen erkennen lassen: Oberer Mantel, sehr junge obere Kruste, oder verarmte untere Kruste. Die Zusammensetzung der Andesite von den verschiedenen Seiten des Ganges ist nicht zu unterscheiden. Sie sind den Andesiten der Dokhan Vulkanite Ähnlich und etwa gleich alt. Entsprechend sind die Rhyolite den epizonalen rosa Graniten (»pink granite«) in der Zusammensetzung Ähnlich. Dieser Gang und andere gleich ihm stellen die Zufuhrspalten für die extrusiven und seichtintrusiven Magmatite der »North Eastern Desert« bimodalen Folge dar.Haupt- und Spurenelemente der Ganggesteine zeigen keine Anzeichen einer Mischung. Mit Ausnahme der Erdalkalien gibt es keinen Hinweis auf eine Diffusion der Elemente über den Rhyolit-Andesit Kontakt. Die Verteilung der Seltenen Erden deutet auf ein granatführendes Residuum bei der Petrogenese der Andesite: entweder10% Aufschmelzen von Granat-Lherzolit, angereichert an leichten Seltenen Erden, oder 25% Aufschmelzen von Eklogit, gefolgt von geringer Fraktionierung unter niedrigem Druck.Die Petrogenese der Rhyolite bleibt unklar. Die Verteilung der Spurenelemente und die unterschiedliche Plagioklas-Zusammensetzung in Andesit und Rhyolith sprechen gegen eine Entstehung aus unvermischbaren Schmelzen. Modelle basierend auf Haupt- und Spurenelementen deuten darauf hin, da\ der Rhyolit entweder durch fraktionierte Kristallisation des Andesits entstand oder durch Anatexis junger Kruste im Bereich der Amphibolit-Fazies.

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Résumé L'activité magmatique au Précambrien supérieur (575–600 Ma) dans le »North Eastern Desert« d'Egypte a engendré de grandes quantités de magmas bimodaux. De manière à préciser les relations entre fusions andésitiques et rhyolitiques, un dyke composite a été étudié.Ce dyke est constitué d'un coeur rhyolitique de 5 à 6 m, encadré de deux bordures andésitiques de 1,5 à 2 m. Les contacts indiquent que ces deux roches ont coexisté sous la forme de liquides porphyriques. Une datation Rb-Sr sur roche totale donne un âge de 591 Ma, mais avec une approximation importante. L'andésite et la rhyolite ont un mÊme rapport initial de 0,7032±2, indiquant une source à faible rapport Rb/Sr: manteau supérieur, croûte supérieure jeune ou croûte inférieure appauvrie. Les compositions des deux bordures andésitiques sont identiques et très semblables à celle des andésites de mÊme âge du complexe volcanique du Dokhan. De mÊme, la rhyolite a une composition semblable à celle des granites roses épizonaux. Ce dyke et d'autres du mÊme type représentent les voies d'alimentation des termes extrusifs et intrusifs superficiels de la série bimodale du »North Eastern Desert«.L'étude des éléments majeurs et en traces ne montre aucun mélange entre les roches du dyke. A l'exception des alcalino-terreux, il n'existe aucune indication de diffusion des éléments à travers le contact rhyolite — andésite. La distribution des terres rares montre que la genèse de l'andésite doit avoir laissé un résidu grenatifère: soit une lherzolite à grenat enrichie en terres rares légères et représentant moins de 10% de taux de fusion, soit une éclogite (jusqu'à 25% de taux de fusion) suivie d'un léger fractionnement à basse pression.La pétrogenèse de la rhyolite reste obscure. La répartition des éléments en traces et la différence de composition du plagioclase entre l'andésite et la rhyolite plaident contre une origine par immiscibilité. Les modèles tirés des éléments majeurs et en traces indiquent comme origine pour la rhyolite soit la cristallisation fractionnée de l'andésite, soit l'anatexie de matériaux crustaux jeunes dans les conditions du facies des amphibolites.

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, « - » . . 5–6 , 1,5–2 . , , . « », Rb/Sr, 591 , . ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0,7032 ± 2, : , , . ; Dokhan . (pink granite). , , , , - «- ». , - . - / . , , : 10% - , , 25% , . . . , , , , , .

     

Alfred Wegener,sein Leben und sein Lebenswerk

Zusammenfassung Rückblick auf den Lebensweg des Meteorologen und GrönlandforschersAlfred Wegener (1880–1930) und sein Lebenswerk mit der überragenden Leistung der Kontinentalverschiebungshypothese — einem weitgehend geologischen Gedankengebäude, von einem Nichtgeologen konzipiert, später weiter ausgebaut (hauptsächlich außerhalb seines Vaterlandes) in der Plattentektonik. Hinweise auf seinen Schwiegervater W.Köppen, aufMilankovitch, O.Ampferer, R.Schwinner.Wegener ist kein neuerKopernikus, aber als schöpferischer Forscher steht er vor dem viel berühmterenAlexander v.Humboldt, dem anderen großen Berliner unter den deutschen Geowissenschaftlern.

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Looking back at the life of the meteorologist and explorer of GreenlandAlfred Wegener (1880–1930), the culmination of his lifework was the hypothesis of continental drift. This primarily geological hypothesis was conceived by a non-geologist and, at first regarded as a beautiful dream of an outsider. Among his opponents were two outstanding German geologists —Hans Stille andHans Cloos though the latter recognized at leastWegener's geniality. It was with his Permo-Carboniferous Gondwana reconstruction thatWegener won first drift-supporters, especially A. L.Du Toit. (Wegener used — asSuess — the linguistically uncorrect term Gondwanaland which should be abandoned.) In its own way the Gondwana ice was an icebreaker in the continental drift discussion. With respect to the paleoclimatic pioneerwork founded on continental drift, one should not forgetWegener's father-in-lawWladimir KÖppen (The climates of the geologic Past, byKöppen &Wegener, 1924). The two were also the first to make use of theMilankovitch radiation curves for a (seemingly) exact Quaternary chronology and for predictions of the climate of the future — but the latter were no more far-fetched than the prophecies one hear to-day.Although not generally known, forerunners of continental drift (and plate tectonics) had developed in the Alps, where O.Ampferer (Innsbruck) proposed convection currents already 1906, and R.Schwinner (Graz) described subduction zones long beforeBenioff. However, evenWegener failed to recognize the importance of their work.It is interesting to note that, although the propounder of continental drift was German, major post-war developments in the subject have been almost an Anglo-American monopoly (A.Hallam 1973 in an excellent book about the evolution from continental drift to plate tectonics).Wegener's reputation changed from that of a fairy tale teller to that of a modernKopernikus. Both turned a stationary model into a mobile one. But the comparison is not completely correct.Kopernikus disrupted the philosophical and religious thinking of his day, whileWegener did not. In addition,Kopernikus heliocentric concept could be physically proven, while an indisputable scientific proof of the drifting is not yet available. However, as a scientistWegener deserves to be ranked above the much more famousAlexander v.Humboldt, his fellow townsman from Berlin.

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Résumé L'oeuvre culminante du météorologiste et explorateur groenlandais que fut Alfred Wegener (1880–1930) fut l'hypothèse de la dérive continentale. Cette hypothèse, avant tout géologique, conçue par quelqu'un qui n'était pas géologue, fut d'abord regardée comme un beau rêve d'un outsider. Parmi ses opposants on trouve deux éminents géologues allemands, Hans Stille et Hans Cloos, lequel reconnut tout au moins le génie de Wégener. Ce fut la reconstruction qu'il fit du Gondwana permo-carbonifère qui gagna à Wégener ses premiers partisans de la dérive, et particulièrement A. L. Du Toit. (Wégener utilisa — comme Suess — le terme linguistiquement incorrect de «Gondwanaland» qui devrait être abandonné). Sur sa route, le Gondwana était un «briseglace» dans la discussion sur la dérive continentale. Par respect pour la contribution paléoclimatique qui joua un rôle de pionnier dans la dérive continentale, on ne doit pas oublier le beau-père de Wegener, Wladimir Koppen («Les climats du passé géologique» par Köppen et Wegener, 1924). A deux, ils furent les premiers à utiliser les courbes de radiation de Milankovitch pour une chronologie du Quaternaire (apparemment) exacte, et pour les prédictions climatiques du futur-ces dernières n'étaient pas de plus longue portée que les prophéties d'aujourd'hui.Bien que généralement non connus, les éléments précurseurs de la «dérive continentale» (et de la tectonique de plaques) se sont développés dans les Alpes, où O. Ampferer (Innsbruck) proposa des courants de convection déjà en 1906, et ou R. Schwinner (Graz) décrivit des zones de subduction longtemps avant Benioff. Mais même à Wegener l'importance de leur travail échappa. «Il est intéressant de noter que, bien que le promoteur de la dérive continentale soit un Allemand, les principaux développements sur ce sujet, après la guerre, sont presque le monopole d'anglo-américains» (A. Hallam 1973, dans un livre excellent sur l'évolution de la dérive continentale à la tectonique de plaques). La réputation de Wegener se mua de celle d'un conteur de contes de fées à celle d'un Copernic moderne. Tous deux firent d'un «modèle stationnaire» un «modèle mobile». Mais la comparaison n'est pas tout à fait correcte. Copernic ébranla la pensée philosophique et religieuse du moment, ce que ne fit point Wégener. En outre le concept héliocentrique de Copernic pouvait être physiquement prouvé, tandis qu'une preuve scientifique indiscutable de la dérive ne pouvait être avancée. Cependant, en temps que homme de science, Wegener mérite d'être rangé au-dessus du beaucoup plus fameux Alexander v. Humboldt, son concitoyen de Berlin.

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(1880–1930) , , , . . , , . , . . , , , , , — - .

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Einleitender Vortrag zu der Gedächtnis-Veranstaltung des Internationalen Alfred-Wegener-Symposiums in Berlin, 25. 2. 1980. Eine ausführliche Darstellung des Lebens und Lebenswerkes von A.Wegener findet sich in einer gleichzeitig erschienenen Biographie (Schwarzbach, 1980 a). Die spezielle Entwicklung der Kontinentalverschiebungshypothese wurde in einem anschließenden Vortrag vonWalter Kertz dargelegt.     

Mass,Ablauf und Ursachen orogener Einengung am Beispiel des Rheinischen Schiefergebirges,Ruhrkarbons und Harzes

Zusammenfassung Ausgehend von einer Bilanz der effektiv erzielten Einengungsbeträge bei Gebirgsbildungsvorgängen — dargelegt am Beispiel wichtiger Teilstücke des Varistischen Gebirges in Mitteleuropa — wird der Frage nach dem Ablauf dieser Krusteneinengung und ihren Ursachen nachgegangen. Für das Ruhrgebiet im Bereich der Abb. 1 ist eine Verkürzung um 9 km auf heute 50 km quer zum Streichen, für das Rheinische Schiefergebirge im Querprofil Wiesbaden-Mülheim eine solche um 130 km auf heute 180 km anzunehmen. Für den Harz ergeben sich vergleichbare Werte.Dieser gewaltige Einengungsbetrag kann nicht in einer oder wenigen kurzfristigen tektonischen Phasen erreicht worden sein, sondern setzt langfristige Einengungsvorgänge in der Erdkruste voraus, die über große Zeiträume des Karbons, ja wohl auch schon des Oberdevons andauern. Entgegen der Auffassung, daß sich im Laufe der Entwicklung des Varistischen Gebirges und seiner Vorgeschichte Zeiten ruhiger epirogener Trogabsenkung und Geosynklinalfüllung mit kurzfristigen Akten gleichsam ruckartiger Faltung abwechseln, läßt die fazielle Analyse eher darauf schließen, daß Absenkung und Sedimentation der Saumsenke und Einengung des werdenden Gebirges mindestens seit dem Dinant III alpha zeitlich nebeneinander hergehen. Dabei rückt der Faltungsbereich im langfristigen Mittelwert jährlich um einige (etwa 1–3 mm) nach außen, in Richtung auf das Vorland vor. Als Ursache dieser Bewegungen kommt wohl nur langsames, aber nahezu stetiges Strömen des subkrustalen Substrates in Betracht, dem die Erdkruste passiv ausgesetzt ist.

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Starting with the ascertainment of effective balance of shortening resulting on account of compression during the orogeny, with examples quoted for the important parts of Hercynian Orogen (Varistisches Gebirge) in Middle Europe, the question of the shortening of the crust, its causes and effects were investigated. In Ruhr area (Ruhrgebiet) shown in fig. 1 an amount of shortening of 9 km to 50 km today is ascertained in a direction perpendicular to the strike direction of the structure. For the Rheinisches Schiefergebirge the amount of shortening in a cross-section from Wiesbaden to Mulheim/Ruhr (Germany) is estimated 130 km today to 180 km. Such a huge amount of shortening due to compression in one or a few short-termed tectonic phases is not possible, but it is rather due to a long continous compression in the Earsts Crust. This may have lasted for a long time; from the Carboniferous periods or may be from the time of Upper Devonian. In contrary to the opinion that during the time of Hercynian Orogeny and its prehistory, a calm epeirogenic subsidence and sedimentation in the geosyncline with minor disturbances due to diastrophism took place, the analysis of the facies early shows that subsidence and sedimentation in the foredeep (Saumsenke) and shortening in the growing orogen took place at least till Dinantian III alpha simultaneously. It is further noticeable that the region of diastrophism advances in a long-termed medium range with an yearly average of (1–3 mm) outwards in the direction of foreland. The possible considerable causes of these movements may be only due to the slow but continous streaming of the subcrustel substratum to which the Earths Crust reacts passively.

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Résumé Partant de valeurs du rétrécissement effectivement reconnues lors des processus de formation des chaînes montagneuses — par exemple dans des portions importantes de la chaîne varisque en Europe Centrale — l'auteur s'interroge sur le déroulement de ce raccourcissement de l'écorce et sur ses causes. On peut admettre un raccourcissement transversal de 9 Km sur les 50 Km actuellement mesurés pour la région de la Ruhr dans les limites du tableau 1, et de 130 Km pour le massif schisteux rhénan suivant le profil Wiesbaden-Mülheim dont la longueur actuelle est de 180 Km. Pour le Harz les valeurs obtenues sont comparables.Ce rétrécissement important n'a pu être atteint au cours d'une seule ou de quelques phases tectoniques de faible durée; il suppose par contre des processus de rétrécissement de longue durée dans l'écorce terrestre et qui persistent pendant de longues périodes au Carbonifère et même déjà au Dévonien supérieur. Contrairement à l'idée qu'au cours de l'évolution de la chaîne hercynienne et lors de son histoire antérieure, des périodes calmes de subsidence épirogénique et de remplissage géosynclinal alternent avec de brèves interventions à plissement saccadé, l'analyse des facies permet plutôt de conclure que affaissement et sédimentation dans la fosse limitrophe et rétrécissement dans la chaîne naissante s'effectuent simultanément tout au moins dès le Dinantien III alpha. Le domaine de plissement se propage donc vers l'extérieur en direction de l'avantpays, à la moyenne annuelle de quelques mm (1 à 3) calculée pour une longue période. Quant à la cause de ces mouvements, on en vient à penser à un courant du fond infracrustal, lent mais sensiblement constant, auquel l'écorce est passivement exposée.

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( , ). . , , .

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

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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Late Paleozoic serpentinites and mafic schists from the Coast Range accretionary complex,central Chile: their relation to aeromagnetic anomalies

Regional structural trends within the poorly exposed metamorphic basement complex of central Chile between 39°30' and 41°30'S latitudes are evident on total intensity aeromagnetic maps. Field and laboratory measurements of magnetic susceptibility indicate that anomalies are related to relic magnetite and rare ilmenite phase concentrations in serpentinites and lower greenschist facies mafic schists.Serpentinites and mafic schists representing fragmented ophiolites are common throughout a broad, highly magnetic central zone which separates a low-magnetic metaturbidites terrain in the Northeast from a southwestern, low susceptibility, metavolcanic rich area with isolated anomalies. One of the isolated anomalies represents a polyphase deformed serpentinite emplacement overlain by coarse grained eclogitic blueschist, highly magnetic undeformed serpentinites and amphibolite boulders thought to have been transported within the ultramafic body.The trend of the regional magnetic anomaly pattern is controlled by the main foliation, a crenulation cleavage (S2), rather than by primary factors, such as emplacement pattern of the ultramafics. This structural grain was established during the early Carboniferous event which culminated pre-Andean accretion in the area. The overall zonation, however, seems to reflect the composition of slices in a composite prism accreted during oblique subduction along the margin of Gondwanaland.

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Zusammenfassung Reliktische präkinematische (prä-S2) Magnetitanreicherungen kommen in Serpentiniten und Metabasiten der Grünschieferfazies des spätpaläozoischen Grundgebirges der Küstenkordillere Chiles häufig vor. Zwischen 39°30' und 41 °30' südlicher Breite wurden magnetische Messungen in situ in diesen Gesteinen durchgeführt, die deren enge räumliche Beziehung zu regionalen NW-SO streichenden Anomalien bestätigen.Die Serpentinite stellen Teile eines zerscherten Ophiolithkomplexes dar, der zwischen einer schwach-magnetischen Metaturbidit-Zone und einer schlecht aufgeschlossenen Metapyroklastit-Zone diapirartig intrudierte. Ein mehrfach deformierter Serpentinitkörper ist von Gerollen aus eklogitischem Blauschiefer überlagert, die höchstwahrscheinlich ursprünglichen tektonischen Einschlüssen entsprechen.Der regionale Trend der Anomalien ist eher vom Streichen und Einfallen der Hauptschieferung als von primären Strukturen kontrolliert. Es handelt sich um eine Krenulationsschieferung (S2) die durch eine frühkarbonische Phase entstanden ist. Sie stellt den Höhepunkt einer prä-Andinen Schrägakkretion dar. Die regionale lithologische Gliederung scheint jedoch die Zusammensetzung der einzelnen Akkretionskeile widerzuspiegeln.

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Résumén Serpentinitas y esquistos máficos metamorfizados en condiciones de facies esquistos verdes baja forman parte del basamento metamorfico de la Cordillera de la Costa de Chile central entre los 39°30' y los 41°30'l.s. Mediciones in situ y en laboratorio de suceptibilidad magnética muestran que sus concentraciones de magnetita pretectonica con respecto a la foliación principal son responsables de anomalías de rumbo NW-SE.Las serpentinitas constituyen parte de una asociación »ofiolítica« fragmentada que aflora dentro de una ancha banda entre metaturbiditas débilmente magnéticas al NE y metapiroclastitas con aisladas anomalías al SW. Una serpentinita del último sector presenta evidencias de deformación polifásica y esta recubierta por bolones de esquistos azules eclogíticos y anfibolitas, los cuales podrían representar inclusiones originalmente transportadas por el cuerpo ultramáfico.El diseño regional de las anomalías magnéticas está controlado por la actitud de la foliación principal, más que por el diseño del emplazamiento original. Esta, un clivaje de crenuación S2, se originó durante un evento carbonífero temprano que representa el climax de la acreción pre-andina en el área. La zonación litológica regional, sin embargo, parece reflejar más bien la composición de lonjas individuales dentro de un prisma compuesto acrecionado mediante subducción oblicua.

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- (prä-S2) . 39°30 41°30 in situ , , NW-SO. , , . , , , , , . , . (S2), . - . .