U-Pb zircon age and Nd isotopic composition of granitoids,charnockites and supracrustal rocks from Heimefrontfjella,Antarctica

Heimefrontfjella and Mannefallknausane, in Dronning Maud Land, Antarctica, comprise an amphibolite-facies terrain and a granulite terrain, separated by a major mylonite zone. The amphibolite terrain is made up of mafic to felsic metavolcanics and metasediments, intruded by granitoid plutons: the granulite terrain has supracrustal rocks with similar lithologies, intruded by felsic plutonic rocks that crystallized as charnockites.U-Pb zircon ages (conventional and ion microprobe) demonstrate that magmatic activity was confined to a relatively short interval between 1130 and 1045 Ma and was followed in the amphibolite terrain by metamorphism around 1060 Ma. Specific ages are as follows: metarhyolite in the amphibolite terrain, 1093 ± 38 Ma; granitoids in the amphibolite terrain, 1045 ± 9 Ma to 1107 ± 16 Ma, charnockites in the granulite terrain, 1073 ± 8 Ma to 1135 ± 8 Ma, metamorphic zircons in garnet amphibolite and a post-metamorphic pegmatite, both 1060 ± 8 Ma. Older zircons were found only in a metasediment which yielded discordant zircon fractions with²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages between 1250 and 1450 Ma, and in a granulite facies metaquartzite, which contained concordant zircons with the following ages: 1104 ± 5 Ma, 1215 ± 15 Ma, 1400 Ma, 1700 Ma, 2000 Ma. The youngest age is interpreted as the age of granulite metamorphism, the older ages as those of detrital zircons.A Sm-Nd mineral isochron age of the garnet amphibolite (960 ± 120 Ma) agrees within error with the U-Pb age of metamorphic zircons (1060 ± 8 Ma). Initial _Nd values (T = 1.1 Ga) for 15 samples range from +4 to–4. The highest came from a metabasalt and two granitoids from Milorgfjella, the northern area; the lowest from the granulite-facies metasediment and from a charnockite, both from Vardeklettane, a nunatak in the south. The positive but subdued values preclude generation directly from depleted MORB-type mantle _Nd + 6 to + 7 at 1.1 Ga) and indicate generation from a source containing older crustal material.

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Zusammenfassung Die Gebiete um Heimefrontfjella und Mannefallknausane in Dronning Maud Land, Antarktis, bestehen aus amphibolith- und granulitfaziellen Grundgebirgskomplexen, die durch eine große Mylonitzone voneinander getrennt sind. Der amphibolithfazielle Komplex besteht aus mafisch bis felsischen Metavulkaniten und Metasedimenten, die von Granitplutonen intrudiert werden. Der Granulitkomplex enthält Suprakrustalgesteine ähnlicher Art, die von Charnockiten intrudiert werden.U-Pb-Alter, die mit der konventionellen Multikorn-Methode und an der Ionen-Mikrosonde an Einzelkörner bestimmt wurden, engen die magmatische Aktivität zwischen 1130 und 1045 Ma ein. Auf diese Periode folgte in dem amphibolithfaziellen Gebiet eine Regionalmetamorphose um 1060 Ma. Die Einzelalter sind wie folgt: in dem amphibolithfaziellen Komplex ergab ein Metarhyolith 1039 ± 38 Ma, während die Granitoide zwischen 1045 ± 9 Ma und 1107 ± 16 Ma variieren. In dem Granulitkomplex wurden die Charnockite auf 1073 ± 8 Ma bis 1135 ± 8 Ma datiert, während metamorphe Zirkone aus einem Granatamphibolith sowie aus einem posttektonischen Pegmatit identische Alter von 1060 ± 8 Ma ergaben. Ältere Komponenten wurden lediglich in einer Metasediment-Probe gefunden, die diskordante Zirkone mit²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb Altern zwischen ca. 1250 und 1450 Ma enthielt, sowie in einem granulitfaziellen Metaquarzit, in dem konkordante Zirkone die folgenden Alter ergaben: 1104 ± 5 Ma, 1215 ± 15 Ma, 1400 Ma, 1700 Ma, 2000 Ma. Das jüngste Zirkonalter aus dem Metaquarzit interpretieren wir als Zeitpunkt der Granulitmetamorphose, während die höheren Alter detritische Komponenten repräsentieren.Eine Sm-Nd Mineralisochrone für einen Granatamphibolith hat ein Alter von 960 ± 120 Ma, das innerhalb der experimentellen Fehler mit einem U-Pb-Alter von 1060 ± 8 Ma für metamorphe Zirkone übereinstimmt. Initiale _Nd-Werte (T = l.1 Ga) für 15 Proben variieren zwischen +4 und -4. Die höchsten Werte wurden für einen Metabasalt und zwei Granitoide von Milorgfjella im nördlichen Arbeitsgebiet bestimmt. Die niedrigsten Werte stammen aus dem granulitfaziellen Metaquarzit und von einem Charnockit, beide aus Vardeklettane, einem Nunatak im Süden. Die leicht positiven Werte lassen eine juvenile Bildung der Wirtsgesteine aus einem MORB-ähnlichen Mantel (_Nd + 6 bis + 7 um 1.1 Ga) nicht zu und deuten ein Ausgangsmaterial mit Komponenten älterer kontinentaler Kruste an.

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Résumé Les régions de Heimefrontfjella et Mannefallknausane situées dans le Dronning Maud Land en Antartique sont formées par deux zones principales à degrés métamorphiques différents: une à faciès amphibolitique et une autre à faciès granulitiques, séparées par une zone mylonitique. Des roches métavolcaniques à composition variant de basique à felsique ainsi que des roches d'origine sédimentaire composent la zone amphibolitique. Elles sont recoupées par des plutons granitiques. La zone granulitique est formée également par des roches d'origine volcanique et sedimentaire qui sont, elles, recoupées par des charnockites.Les mesures d'U-Pb sur zircons (utilisant la méthode conventionnelle et la microsonde ionique) montrent que l'activité magmatique s'est confinée à une période relativement courte entre 1130 Ma et 1045 Ma. Elle a été suivie par un métamorphisme, il y a 1060 Ma, dans la zone amphibolitique. De façon plus détaillée, les âges sont les suivants: dans la zone amphibolitique, rhyolite datée à 1093 ± 38 Ma, granitoïdes datés à 1045 ± 9 Ma et 1107 ± 16 Ma; dans la zone granulitique, charnockites datées entre 1073 ± 8 Ma et 1135 ± 8 Ma, zircons métamorphiques provenant d'une amphibolite à grenat datés à 1060 ± 8 Ma et pegmatite postmétamorphique datée à 1060 ± 8 Ma. Deux roches ont fourni des zircons donnant des âges plus anciens: un sédiment métamorphisé et un metaquartzite. Les âges²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb obtenus pour les fractions discordantes des zircons du metasediment varient entre 1250 et 1450 Ma alors que le metaquartzite contient des zircons concordants avec les âges suivants: 1104±5 Ma, 1215±15Ma, 1400 Ma, 1700 Ma et 2000 Ma. L'âge le plus jeune obtenu pour le métaquartzite est interprété comme représentant l'âge du métamorphisme granulitique alors que les âges plus anciens représentent les âges de zircons détritiques.Une isochrone Sm-Nd sur minéraux a été obtenue sur une amphibolite à grenat. Elle définit un âge de 960 ± 120 Ma qui correspond, aux erreurs près, à l'âge U-Pb des zircons métamorphiques (1060 ± 8 Ma). Les _Ndinitiaux (T = 1,l Ga) obtenus pour 15 échantillons varient entre +4 et –4. Les valeurs les plus élevées ont été obtenues pour un basalte et deux granitoïdes de Milorgfjella situés dans la partie nord; les valeur _Nd les plus faibles proviennent du métasédiment dans la zone granulitique et d'une charnockite. Ces deux échantillons se situent dans le nunatak Vardeklettane dans le Sud. Les _Nd étant positifs mais toutefois plus faibles que la valeur du manteau appauvri à cette période (entre +6 et +7 à 1,1 Ma), une extraction directe du manteau ne peut être retenue et nous suggérons que la région source contenait du matériau crustal plus ancien.

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Heimfreontfjella Mannefallknausane Dronning Maud, , , . , . , ., , 1130 1045 Ma. 1060 . : — 1093±38 Ma, 1045±9 Ma 1107±16 Ma. 1073±8 Ma 1135±8 Ma, - 1060±8 Ma. , , 1250 1450 Ma. : 1104±5 Ma, 1215±15 Ma, 1400 Ma, 1700 Ma 2000 Ma. , , , . Sm-Nd, -, 960±120 Ma, , - 1060±8 Ma. Nd (T=1,1 ) 15 + 4 — 4. Milogrfjella . , Vardeklettane . , MORB (Nd + 6 + 7, 1,1 ); .

     

Ore paragenesis of recent hydrothermal deposits at the Cocos-Nazca plate boundary (Galápagos Rift) at 85‡ 51' and 85‡ 55' W: Complex massive sulfide mineralizations,non-sulfidic mineralizations and mineralized basalts

Complex massive sulfide ores (»black smokers«) as well as mineralized basalts and unconsolidated sediments were sampled during the German research expedition »Garimas 1« in the eastern portions of the Galapagos Rift at 85 50' W longitude. The massive sulfide ores are characterized by a porous, layered, compositional texture with typical colloidal and/or gel textures. Local occurrences of organism remains (worm tubes), which are embedded in the ore, were also found. The composition of the massive sulfide ores exhibits a considerable range, from iron sulfide ores (pyrite, melnikovite-pyrite, marcasite) to copper-rich ores (chalcopyrite), and/or zinc-dominated ores (sphalerite, wurtzite, schalenblende). Additional new types of hydrothermal mineralizations were found, which consist primarily of manganese hydroxide, limonite or Fe-rich smectite (Fe-rich »protosmectite«) together with limonite and opaline silica. Hydrothermally altered basalts may be characterized by significant sulfide contents (primarily pyrite) and, locally, by hematite. Sediments in the vicinity of the »black smokers« frequently contain fragments of complex massive sulfide ores. With increasing distance from the »black smokers« these massive sulfide fragments exhibit complete replacement and pseudomorphism by limonite. Some replacement and pseudomorphism of microorganisms in unconsolidated sediments by limonitic material is also observed. In places, the unconsolidated sediments contain manganese hydroxide mineralizations of hydrothermal origin.

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Zusammenfassung Anlä\lich der deutschen Forschungsfahrt »Garimas 1« wurden im östlichen Teil des Galápagos-Riftes bei 85 50' W vor allem komplexe massive Sulfiderze (»Schwarze Raucher« — »Black Smokers«) gewonnen, daneben au\erdem vererzte Basalte sowie unverf estigte Sedimente. Die massiven Sulfiderze sind durch einen porösen, lagig bis krustigschaligen Aufbau gekennzeichnet und weisen charakteristische Kolloidalgefüge bzw. Geltexturen auf. Stellenweise liegen Organismenreste (z. B. Wurmröhren), eingebettet in Erz, vor. Die Zusammensetzung der jeweiligen massiven Sulfiderze schwankt erheblich und reicht von praktisch nur aus Eisensulfid (Pyrit, Melnikovitpyrit, Markasit) beste-henden Bildungen bis zu solchen, die reich an Kupfersulfid (Kupferkies) und/oder Zinksulfid (Zinkblende, Wurtzit, Schalenblende) sind. Als weitere und neue Typen hydrothermaler Bildungen bzw. von »Schwarzen Rauchern« konnten hydrothermale Mineralisationen nachgewiesen werden, die vorherrschend entweder aus Manganhydroxid, aus Limonit oder aus eisenreichem Montmorillonit (Fe-reicher »Protosmektit«) mit Limonit und amorphem SiO₂ bestehen. Die alterierten Basalte können stellenweise durch eine reichliche Sulfidführung (vor allem Pyrit) ausgezeichnet sein, wobei gelegentlich auch Eisenglanz beibricht. Die Sedimente aus der Nachbarschaft der »Schwarzen Raucher« enthalten öfters zahlreiche Bruchstücke der komplexen Massivsulfiderze. Diese Sulfiderz-Bruchstücke lassen häufig mit zunehmender Entfernung von den »Schwarzen Rauchern« starke bis völlige Verdrängung und Pseudomorphosierung durch Limonit erkennen. Die in diesen Lockersedimenten vorliegenden rezenten Mikroorganismen zeigen stellenweise Verdrängung und Pseudomorphosierung durch Limonit. In den Lockersedimenten treten Ausscheidungen von Manganhydroxid hydrothermaler Herkunft auf.

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Résumé Dans la partie est de la dorsale des Galapagos, par 85 50' de longitude ouest, l'expédition allemande »GARIMAS I« a récolté des minerais sulfurés complexes massifs (minerais de »fumeurs noirs«), ainsi que des basaltes minéralisés et des échantillons de sédiments meubles. Les sulfures massifs présentent un aspect poreux lité à écailleux et montrent des structures colloÏdales caractéristiques. Localement des traces d'organismes (p. ex. des trous de vers) sont inclues dans le minéral. Les sulfures massifs présentent diverses compositions depuis des formations constituées uniquement de sulfures de Fe (pyrite, pyrite »colloÏdale«, marcasite) jusqu'à d'autres qui sont riches en sulfures de cuivre (chalcopyrite) et/ou de zinc (blende, wurtzite, blende zonaire). De plus, d'autres minéralisations hydrothermales, nouvelles dans l'environnement des fumeurs noirs, ont été mises en évidence: elles sont constituées soit d'oxydes et hydroxydes de Mn, soit de limonite ou de montmorillonite riche en fer (»protosmectite« ferreuse) avec de la limonite et silice amorphe. Les basaltes hydrothermalisés peuvent montrer localement une teneur élevée en sulfure (surtout de la pyrite) éventuellement accompagné d'hématite. Les sédiments recueillis au voisinage des fumeurs noirs renferment souvent de nombreux fragments de sulfures complexes massifs. Au fur et à mesure qu'on s'éloigne des fumeurs, ces fragments sont progressivement et mÊme complètement pseudomorphosés en limonite. Cette pseudomorphose limonitique affecte également, par endroits, les micro-organismes récents inclus dans les sédiments meubles. Dans ces derniers ont lieu des formations d'hydroxydes de manganèse d'origine hydrothermale.

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- Garimas I 8550 — = Black Smokers -, . , - , , . , .: , . , . . , , , = , / ( , , ). , . . , , , . , , - . , , , , . , .

     

Chemical and tectonic controls on the formation of sparry magnesite deposits — the deposits of the northern Greywacke Zone (Austria)

The sparry magnesite deposits of the northern Greywacke Zone are situated at the base of thrust sheets. Model calculations and natural examples suggest that an inverse temperature gradient can only be established at the base of a thrust sheet if thrusting is so rapid as to be geologically unrealistic. Independently of this thrusting induces a fluid flow from the lower units to the front of the moving thrust sheet. Stability data of magnesite and dolomite in contact with fluids with different Ca/(Ca+Mg) ratios suggest that this tectonically induced fluid flow produce magnesite from preexisting dolomite by metasomatism.

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Zusammenfassung Die Spatmagnesitvorkommen der Nördlichen Grauwackenzone liegen innerhalb von Deckengrenzen. Modellberechnungen zeigen, daß ein inverser Temperaturgradient sich nur dann an der Basis von Decken einstellen kann, wenn die Überschiebungsgeschwindigkeit so groß wird, daß sie geologisch unglaubwürdig ist. Deckenüberschiebungen erzeugen aber in jedem Fall in der überschobenen Einheit einen zur Deckenfront hin gerichteten Fluidstrom. Eine Betrachtung der Stabilitätsdaten für Magnesit und Dolomit im Gleichgewicht mit einer fluiden Phase mit unterschiedlichen Ca/(Ca+Mg)-Verhältnissen zeigt, daß durch einen solchen Fluidstrom metasomatisch Magnesit aus Dolomit gebildet werden kann.

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Résumé Les dépôts de magnésite spathique de la Grauwacken Zone septentrionale sont situés à la base d'unités charriées. Un calcul de modélisation et des exemples naturels montrent qu'un gradient inverse de température ne peut s'établir à la base d'une unité charriée qu'à la condition d'admettre une vitesse de charriage tellement élevée qu'elle est irréaliste. D'autre part, le phénomene de charriage induit un déplacement de fluide depuis les unités inférieures vers le front de la nappe. Les données relatives aux conditions de stabilité de la magnésite et de la dolomite en présence de fluides de divers rapports Ca/Ca+Mg permettent de déduire que le flux ainsi engendré par la tectonique peut engendrer la magnésite par métasomatose à partir de dolomite préexistante.

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. , , , , . . , Ca/(Ca+Mg) , , , , , , - .

     

Über die Beziehungen zwischen Schichtfolge und Meeresspiegelanstieg im Holozän der Nordseemarschen

Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen Schichtfolge und Meeresspiegelanstieg wurden im Holozän der nordfriesischen Marschen untersucht. Zunächst wurde nach allen verfügbaren Kriterien der Lithologie, Bodenkunde, Pollenanalyse, Archäologie und Geschichte eine Feinstratigraphie erarbeitet und danach der Meeresspiegelanstieg bestimmt. Die Abhängigkeit der unterschiedlichen Schichtfolge in Nordfriesland vom Meeresspiegelanstieg und lokalen Einflüssen wird erörtert und mit den Ergebnissen aus anderen Gebieten der Marsch verglichen.

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The relations between the Holocene sedimentary sequence and the rise of sea level were explored in the Northfrisian marshes. A detailed stratigraphic study was made utilizing all available data from lithology, fossil soils, palynology, archaeology and history. From these data the rise of sea level could be determined. The dependence of various sequences in Northfriesland on the rise of sea level and local environmental variations are discussed and compared with the results from other marsh areas of the North Sea coast.

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Résumé Dans l'Holocène des plaines maritimes de Schleswig on pouvait analyser les relations entre les sédiments littoraux et l'ascension du niveau de la mer. Tous les critéria de la lithologie, la pédologie, la palynologie, l'archéologie et l'histoire antique courent à une stratigraphie spécialisée, qui permet des dates numériques sur l'ascension du niveau de la mer. Dans la région examinée on doit distinguer l'influence générale de l'ascension et l'influence des événements locaux et comparer avec d'autres régions littoraux de la Mer du Nord.

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Erweiterter Vortrag, gehalten auf der 56. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Wien am 27. Februar 1966.

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

The West Congo Orogen: A key to Pan-African thermotectonism

The orogenic axis of the West Congo orogen is located in a Basement Complex belt along the west coast of Central Africa. Deformation and metamorphism decrease eastwards in the flanking geosynclinal strata of the West Congo Sequence, and westwards in its mirror-symmetrical counterpart in East Brazil. The orogenic axis marks the slowrise of geotherms, which is correlated with sedimentary, tectonic and metamorphic evolution of the orogen. The Pan-African-Brazilian network of intraplate thermal welts and adjoining ensialic downwarps is seen in this light.

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Zusammenfassung Die Achse des West-Congo-Orogens befindet sich im Basement-Complex-Gürtel entlang der Westküste von Zentralafrika. Deformation und Metamorphismus nehmen in den flankierenden Geosynklinalschichten der West-Congo-Sequenz in östlicher Richtung ab, sowie westwÄrts in ihrem spiegelsymmetrischen Gegenstück in Ostbrasilien. Die orogene Achse markiert den langsamen Aufstieg der Geothermen, in Korrelation zur sedimentÄren, tektonischen und metamorphen Entwicklung des Orogens. Das panafrikanisch-brasilianische intraplattentektonische Netzwerk von thermalen Zonen und benachbarten ensialischen Becken wird damit erklÄrt.

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Résumé L'axe de l'orogène du Congo Occidental est situé dans le complexe de base qui borde la cÔte atlantique en Afrique Centrale. La déformation et le métamorphisme diminuent d'intensité vers l'est dans les formations géosynclinales avoisinantes de la Succession du Congo Occidental, ainsi que vers l'ouest dans leurs pendants symétriques dans le Brésil oriental. L'axe orogénique marque la longue montée et la culmination des géothermes, en corrélation avec l'évolution sédimentaire, tectonique et métamorphique de la chaÎne. Le réseau Pan-Africain-Brésilien, intraplaque, qui est constitué par des zones thermiques et des bassins avoisinants, ensialiques, est interprété dans ces termes.

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

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

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

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

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

     

Bimodal early proterozoic volcanism in the Grythytte field and associated volcano-plutonic complexes,Bergslagen, Central Sweden

The Grythytte field sequence forms a NNW belt of acid-basic metavolcanic and metasedimentary rocks. The geology shows characteristics of a dynamic process of trough-forming and infilling which to a large extent post-dates the Hjulsjö volcanoplutonic complex situated to the east. In the latter complex acid metapyroclastics strike around a centre of granite and granophyre, which cut and are cut by basic sills and dykes. Field and petrochemical evidence points to a distinct bimodal magmatism that ist manifested during one short phase of a rifting period.

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Zusammenfassung Die Grythytte Schichtenfolge bildet einen NNW verlaufenden Gürtel aus sauren und basischen Metavulkaniten und Metasedimenten. Die geologischen Befunde weisen auf einen dynamischen Entstehungsprozeß von Grabenbildung und Füllung hin. Im weiter östlich gelegenen vulkanisch-plutonischen Hjulsjö-Komplex streichen älteren metamorphen pyroklastischen Gesteine rund ein Granit-Granophyr Zentrum. Dieser Komplex durchschneidet und wird durchschnitten von basischen Sills und Gängen. Feldgeologische und geochemische Untersuchungen weisen deutlich auf einen bimodalen Magmatismus hin, der während einer kurzen Phase der Grabenbildung stattfand.

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Résumé La séquence de Grythytte forme une ceinture de roches métavolcaniques et métasédimentaires de direction NNO. La géologie fait apparaître les caractéristiques d'un processus dynamique de formation de fosse et de remplissage, qui s'est produit, pour la plus grande partie, après la formation du complexe volcano-plutonique de Hjulsjö situé à l'Est. Dans ce dernier complexe des produits pyroclastiques acides sont disposés autour d'un centre granitoïde et granophyrique, qui à son tour recoupe et est recoupé par des sills et des dykes basiques. Les observations de terrain et les faits pétrochimiques indiquent un procèssus magmatique distinctement bimodal qui s'est manifesté pendant une phase courte dans une période de «rifting».

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Grythytte , NNW . . Hjulsj -- . . , , .

     

Beitrag zur Kenntnis der Cordillera Claudio Gay (Nordchile)

Zusammenfassung Die wenig bekannte Cordillera Claudio Gay ist ein Teil der Vorkordillere in Nordchile. Ihr Unterbau besteht aus Tiefengesteinskörpern des PalÄozoikums und einer Sedimentserie, die von sauren Ergu\gesteinen durchbrochen wird. Die petrologische Zusammensetzung der Sedimente und ihre metamorphe überprÄgung werden speziell behandelt. Da keine Fossilien vorliegen, kann das Alter der Sedimente nur auf eine Zeitspanne zwischen Devon und Perm eingeengt werden.

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The little-known Cordillera Claudio Gay is part of the Pre-Cordillera in Northern Chile. Its basement consists of plutonic rocks of the Paleozoics and of a sediment series which is penetrated by acid effusive rocks. The petrological composition of low grade metamorphosed sediments is separately dealt with. No fossils being available, the age of the sediments can only be defined as belonging to the period between Devonian and Permian time.

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Resumen La poco conocida Cordillera Claudio Gay es una parte de la Precordillera en Chile septentrional. Su base se compone de masas intrusivas paleozóicas y de una serie sedimentaria cortada por rocas efusivas ácidas. La composición petrológica de los sedimentos y su cambio metamórfico son investigados en forma especial. La edad de los sedimentos solo puede ser calculada por la falta de fósiles entre el Devónico y el Pérmico.

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, Claudio Gay, . - , , . . , .

     

Die Existenz,Beschaffenheit und Bedeutung einer Zwischenschicht zwischen Gletschereis und Felsuntergrund

Zusammenfassung Fast unter allen Gletschern, einschließlich des Eisschildes auf Grönland, ist durch seismische Messungen eine Zwischenschicht zwischen Eis und Fels festgestellt worden. Sie ist auch in den Vorfeldern der Gletscher unter fluviatilen Ablagerungen vorhanden. Seismische Wiederholungsmessungen in Abständen von 25 bis 30 Jahren haben ergeben, daß sich die Morphologie der Oberkante der Zwischenschicht durch Sedimentation und Erosion beachtlich verändert. Es ist naheliegend, daß man sich die Zwischenschicht als gefrorene Grundmoräne vorstellt. Gegen diese Anschauung spricht aber die Existenz derselben in den Vorfeldern der Gletscher.Die beobachteten Geschwindigkeiten seismischer Wellen in der Zwischenschicht mit Werten zwischen 4000 und 5000 m/s können auch in verwitterten Gesteinen auftreten. Die erwähnten Veränderungen der Gestalt der Eisunterkante in relativ kurzer Zeit ist jedoch mit einer Deutung der Zwischenschicht als verwitterter Fels nicht in Einklang zu bringen.Die Verfasser nehmen an, daß die Zwischenschicht aus sehr dicht gepackten Sedimenten besteht. Mit dieser Annahme lassen sich alle Beobachtungsergebnisse erklären.

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Seismic measurements have shown nearly under all glaciers, including the iceshields of Greenland, a band between ice and rockbasement. This band exists also under the fluviatil sediments in the forefield of the glaciers. Seismic remeasurements in an interval of about 25–30 years have shown, that the morphology of the surface of the band has been heavily changed by sedimentation and erosion.It is evident that one imagines the band to be a frozen ground moraine. But the existence of the band in the forefield of glaciers demonstrates that this opinion must be wrong.The measured velocities of seismic waves between 4000 and 5000 m/s are possible also in weathered rocks. The above mentioned changes of the contour of the bottom of the ice during a relatively short period however cannot be reconciled with the interpretation of the band as weathered rock.The authors assume that the band consists of very densely packed sediments. This assumption explains all results of the observations.

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Résumé Presque sous tous les glaciers inclusivement l'Inlandeis du Groenland on a constaté par des mesurages séismiques une couche intermédiaire entre la glace et le roc. Cette couche existe aussi sous les sédiments fluviatils dans les glacis des glaciers. Pendant un intervalle de 25 à 30 ans des remesurements séismiques ont prouvé que la morphologie du bord supérieur de la couche intermédiaire a été considérablement changée par la sédimentation et l'érosion.On est bien tenté de croire, que la couche intermédiaire fût une moraine inférieure glacée. Mais l'existence de cette couche intermédiaire dans les glacis des glaciers démontre que cette opinion est incorrecte.Les vitesses des ondes séismiques mesurées de 4000 à 5000 m/s dans la couche intermédiaire se trouvent aussi dans des rocs décomposés. Mais les changements de la forme du bas de la glace pendant une période relativement courte ne peuvent pas être mis d'accord avec l'interprétation de la couche intermédiaire comme roc décomposé.Les auteurs supposent, que la couche intermédiaire se compose de sédiments très denses. Cette opinion prouve toutes les résultats d'observation.

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A model for the tectonic evolution of the Benue Trough of Nigeria

Based on the results of a detailed magnetic study of the Lower and Middle Benue Trough of Nigeria carried out by the author and results of previous geophysical studies of the Benue Trough and of similar structures elsewhere in the world, a possible model for the tectonic evolution of the Benue Trough has been developed. It is here suggested that the tectonic evolution of the Benue Trough of Nigeria involved the rise of a mantle plume or mantle upwelling, emplacement of intrusive igneous material in the crust, crustal stretching and thinning and consequently rifting. It is thought that this sequence of events may have been repeated in a cyclic manner with intercyclic structural deformations. The basic ideas of the model is shown to be in agreement with acceptable ideas on riftogenesis.

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Zusammenfassung Es wird eine mögliche Modellvorstellung für die tektonische Entwicklung des Benue-Grabens aufgezeigt, die auf Ergebnissen einer detaillierten magnetischen Untersuchung des Autors im unteren und mittleren Benue-Graben fußt, sowie auf Ergebnissen aus vorangegangenen geophysikalischen Untersuchungen im Benue-Graben und in anderen, vergleichbaren Strukturen. Die tektonische Entwicklung des Benue-Grabens in Nigeria wird mit dem Aufstieg eines mantle plume, einer Mantelaufwölbung oder mit der Platznahme von intrusivem Magma in der Kruste, Krusten-Dehnung und -Ausdünnen in Verbindung gebracht. Es wird angenommen, daß diese Folge von Ereignissen sich zyklisch wiederholte mit strukturellen Deformationen zwischen den Zyklen. Die Grundgedanken dieses Modells stimmen mit den gängigen Vorstellungen über die Entstehung von Riffsystemen überein.

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Résumé L-auteur présente un modèle possible de l'évolution tectonique du graben de Benue (Nigéria). Cette étude se base: d'une part sur une analyse magnétique détaillée, effectuée par l'auteur, des régions inférieure et centrale de la dépression, d'autre part sur des données géophysiques antérieures recueillies dans la même région, ainsi que dans d'autres structures analogues, ailleurs dans le monde. Le modèle propose pour l'évolution tectonique du graben, l'intervention de la montée d'une «mantle plume» ou d'un bombement du manteau, la mise en place de magmas intrusifs dans la croûte, l'étirement et l'amincissement de la croûte, et la fracturation en graben. Cette suite d'événements a pu se répéter de manière cyclique, avec déformations structurales entre les cycles. Les conceptions de base de ce modèle sont en accord avec les idées admises au sujet de la genèse des rifts.

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Benue . Benue , , . , . .

     

Synsedimentäre Gleitschollen großen Ausmaßes im terrestrischen Jungtertiär der Karawanken

Zusammenfassung Während der Sedimentation der Rosenbacher Kohleschichten (W.Klaus 1956, Untersarmat) spielten die Karawanken als Liefergebiet der Sedimente kaum eine Rolle. Wie aus der Verbreitung dieser Sedimente im Bereich des Karawankenkörpers zu erkennen ist, wurden zumindest seine nördlichen Teile damit bedeckt. Im Hangenden dieser, aus gut gerollten, tonig sandigen Kiesen (mit hohem Quarzanteil) gebildeten Rosenbacher Kohleschichten treten dann die ersten deutlichen Einschüttungen aus den Karawanken auf. Diese deuten auf eine beginnende Heraushebung hin. Ihre Geröllzusammensetzung zeigt an, daß am Beginn dieser Entwicklung noch ein deutlicher Gerölltransport aus dem Bereich der Periadriatischen Naht über den Nordstamm der Karawanken stattfand.Die fortschreitende Heraushebung unterbrach diese Transportwege und führte zum Lösen großer Schollen von Wettersteinkalk, die nach Norden abglitten. Begünstigt wurde dieser Vorgang durch die Unterlagerung des Wettersteinkalkes durch mächtige Raibler Schiefer, die als Gleitmittel dienten.Die abgeglittenen Schollen (Tafeln bis zu 100–150 m Mächtigkeit und Längserstreckungen bis 2000 m) wurden dann in die grobklastischen Sedimente des Vorlandes konkordant eingelagert. Beide Vorgänge, Lösen und Abgleiten ins Vorland dieser Tafeln deuten auf eine rasche Hebung des Karawankenkörpers hin.Die weitere Hebung brachte dann nur noch sehr grobe Karbonatkiese, die die hangenden Anteile des grobklastischen Jungtertiärs (Bärental Konglomerat) bilden.In der weiteren Folge wurden diese Sedimente noch vom Karawankenkörper über eine kurze Strecke überschoben und auch in die fortschreitende Hebung (Ostteile) miteinbezogen.

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During the sedimentation of the Rosenbacher Kohleschichten (W.Klaus 1956, Untersarmat) the Karawanken were not so important for yielding sediments. As to be seen by the distribution of these sediments in the Karawanken area, at least its northern parts were covered by them. The top layers of the Rosenbacher Kohleschichten, consisting of clayey, sandy, well shaped gravels (with a high percentage of quartz) show first strong embankments from the Karawanken indicating a beginning uplift. Their gravel composition assigns that at the beginning of this development there was yet a transport northward from the area of the Periadriatische Naht through the Nordstamm of the Karawanken on many places.The proceeding uplift interrupted some of these spillways and lead to a discharge of large plates of Wettersteinkalk which glided northward. This procedure was favored by the thick Raibler Schiefer underlying the Wettersteinkalk and working as a lubricant.The down-glided plates (to 100–200 m thickness and a width up to 2000 m) were then embedded concordantly in the coarse clastic sediments of the forelands. Both, discharge and gliding of the plates point to a quick uplift of the Karawanken during Obersarmat.The further uplift yielded only very coarse carbonate gravels forming the top layers of the coarse clastic Young Tertiary (Bärental Konglomerat).Henceforth these sediments were overthrust by the Karawankenbody over a short distance and included in the advancing uplift (Eastern parts).

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Résumé Pendant la sédimentation des Rosenbacher Kohleschichten (W. Klaus 1956, Sarmatien inférieur) les Karawanken ne jouaient pas un grand rôle dans l'apport de sédiments. Tout au moins les sédiments couvraient-ils les pentes nord des Karawanken. Le toit des Rosenbacher Kohleschichten (formées par les graviers sableux et argileux, bien roulés, avec quartz abondant) montrent les premiers remblaiements provenant des Karawanken. Ceuxci indiquent le commencement du soulèvement des Karawanken. La composition des galets indiquent que, au commencement de ce développement, il y avait encore un transport bien marqué de galets depuis la suture périadriatique par dessus le rameau septentrional des Karawanken. Le soulèvement progressif interrompit cette voie de transport et conduisit à la séparation des grands blocaux du Wettersteinkalk, qui glissèrent vers le Nord. Ce processus était favorisé par la présence d'une puissante couche de Schistes de Raibler en-dessous du Wettersteinkalk, agissant comme lubrifiant.Puis les blocaux entraînés (des plaques de 100 à 200 m. d'épaisseur, jusqu'à 2000 m. de long), venaient s'intercaler en concordance dans les sédiments clastiques grossiers de l'avant-pays. Les deux phénomènes, séparation et glissement de ces plaques dans l'avantpays, indiquent un soulèvement rapide des Karawanken. Le soulèvement ultérieur ne délivra que de gros cailloux carbonatiques qui forment la partie supérieure du Miocène clastique (Bärentalkonglomerat).Dans la suite, ces sédiments furent chevauchés sur une courte distance par les Karawanken et impliqués aussi dans le soulèvement encore en cours (partie orientale).

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(W. Klaus, 1956, Untersarmat) , , . , . , , . . , . , . , . ( 100– 150 2000 ) . , , . - , ( ). .

     

Wechselbeziehung kaledonischer Deformationspläne nordöstlich Stavanger (Südwest-Norwegen)

Zusammenfassung Zur Ergänzung der petrographischen Neuaufnahme des kaledonischen Gebirges nordöstlich Stavanger durchGeorg Müller wurde eine strukturgeologische Felduntersuchung vorgenommen.Die obersten Partien des Präkambriums und die metamorphe Gesteinsserie des Kambro-Silurs zeigen zwei Deformationspläne, die sich aufgrund ihrer Altersbeziehungen, ihres Deformationsstils und der vorherrschenden Achsenrichtungen deutlich voneinander unterscheiden. Sie sind daher das Ergebnis zweier unabhängiger Deformationsphasen.Die ältere Deformation (F1) hat mit wechselnder Stärke den gesamten Bereich erfaßt. Ihre Faltenachsen zeigen überwiegend Nordwest-Südost-Richtung. Charakteristisch ist Isoklinalfaltung.Die jüngere Deformationsphase (F2) zeigt keinen ausgeprägten Faltungsstil und hat sich vor allem im unteren Teil der kambro-silurischen Gesteinsserie ausgewirkt. Bei den Faltenachsen überwiegt die Nordost-Südwest-Richtung.Das Quarzkorngefüge hat während der F 1-Deformation eine starke Regelung erfahren. Dagegen hat nur sehr intensive F 2-Faltung zu einer Umregelung geführt.

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In order to complete the petrographic mapping of the Caledonian mountains NE of Stavanger by G.Müller, the structural geology was again studied in the field.The upper parts of the Precambrien and the metamorphic rocks of the Cambro-Silurien show two different deformation plans, which may be distinguished clearly by their age, their style of deformation and the predominant orientation of their axes. Therefore, they were originated in two independent deformation phases.The older deformation (F 1) influenced the complete area with changing intensity. Their fold axes show mostly to NW-SE. Isoclinal folds seem to be characteristic.The younger deformation (F2) does not show a typical style of folding. It influenced especially the lower part of the Cambro-Silurian series. The orientation of the fold axes points especially to NE-SW.The orientation of the quartz axes was regulated parallel during the F 1-deformation. Only heavy F 2-folding led to reorientation of the axes.

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Résumé Dans le but de compléter les nouveaux levés pétrographiques de la chaîne calédonienne au nord-est de Stavanger réalisés par G.Müller, l'auteur a entrepris des travaux de terrain au point de vue structural.Les parties supérieures du Précambrien et la série de roches métamorphiques du Cambro-Silurien montrent deux systèmes de déformation, qui se différencient nettement par leur âge, le style de leur déformation et leurs directions axiales prédominantes, Elles résultent donc de deux phases de déformation indépendantes l'une de l'autre.La phase de déformation la plus ancienne (F1) a touché avec une violence plus ou moins forte l'ensemble du domaine. Les axes de plissement prennent principalement la direction nord-ouest/sud-est. Son plissement isoclinal est très caractéristique.La phase de déformation plus jeune (F 2) ne présente aucun style de plissement bien marqué et a agi principalement sur la partie inférieure de la série de roches cambro-siluriennes. Les axes de plissement sont surtout dirigés nord-est/sud-ouest.Les grains de quartz ont été soumis à une forte régulation pendant la première phase de déformation (F1). Par contre c'est uniquement là où le plissement a été très intense au cours de la deuxième phase (F 2) que le quartz a pris une nouvelle structure.

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Stavauger, Georg üll', . , . , , . (F₁) . , . , NW-SE . . (F₂) , . ., - . , . ., NE-SW. F₁ . F₂ .

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Den Herren Professoren Dr. F.Karl, Kiel, und Dr. G.Müller, Clausthal, möchte ich hiermit für anregende Diskussionen und die gute Zusammenarbeit, Herrn Dr. G.Braun und Dr. A.Richter (beide Kiel) für die Mithilfe bei den Korngefügeanalysen danken. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für die Finanzierung der Untersuchungen — im Rahmen des Forschungsvorhabens Gesteinsmetamorphose — zu Dank verpflichtet.     

Structural development of the Precambrian basement in the Bir Safsaf-Aswân area,SW-Egypt

Structural investigations, especially on quartz c-axis fabrics, combined with petrological work, were carried out in Precambrian rocks from the basement outcrops Bir Safsaf, Gebel el Asr und Gebel Umm Shâghir in the Western Desert in SW Egypt. The principal rock types are migmatites with local mylonite zones. The foliation and shear planes strike WNW-ESE, the axes of the wide and open folds NE-SW to N-S. Investigation of recrystallization features and mineral parageneses lead to P–T-estimates for the different stages of the metamorphic evolution. They range from early granulite facies down to greenschist facies. Quartz-c-axis fabrics of the migmatites and mylonites are similar (crossed-girdle fabrics) but they have a different regional orientation of the strain ellipsoid. Shear zones developed after the main migmatite facies event. The geological evolution of the basement outcrops in Bir Safsaf, Gebel el Asr and Gebel Umm Shâghir is comparable and the whole region is thought to be part of the East Sahara Craton.

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Zusammenfassung Strukturuntersuchungen, besonders Quarz-c-Achsen-Regelungen, kombiniert mit petrologischen Arbeiten, wurden an Gesteinen der präkambrischen Grundgebirgsaufschlüsse Bir Safsaf, Gebel el Asr und Gebel Umm Shâghir in der Western Desert, ägypten, durchgeführt. Die hauptsächlich auftretenden Gesteinstypen sind Migmatite mit lokalen Mylonitzonen. Schieferungs- und Scherflächen streichen WNW-ESE, die Achsen der weiten bis offenen Faltung NE-SW bis N-S. Mit Hilfe des Rekristallisationsverhaltens und der Paragenesen werden P-T-Abschätzungen der Metamorphosestadien angegeben. Sie reichen von früher Granulitfazies bis zu später Grünschieferfazies. Die Quarz-c-Achsenregelung in Migmatiten und Myloniten ist ähnlich (Kreuzgürtelregelung), jedoch mit unterschiedlicher regionaler Orientierung des Strainellipsoids. Scherzonen entwickelten sich nach dem migmatitfaziellen Hauptmetamorphose-Ereignis. Die geologische Entwicklung in den Grundgebirgsaufschlüssen von Bir Safsaf, Gebel el Asr und Gebel Umm Shâghir ist vergleichbar und das gesamte Gebiet wird als Teil des Ostsaharakratons angesehen.

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Résumé Cette note fait état des résultats de recherches menées dans les aires d'affleurement du socle pré-cambrien de Bir Safsaf, du Jebel al Asr et du Jebel Umm Shâghir, dans le désert occidental d'Egypte; ces recherches ont consisté en l'étude des structures, particulèrement des fabriques des axes c du quartz, combinée avec une étude pétrologique. Les roches sont essentiellement des migmatites accompagnées de zones de mylonites locales. La schistosité et les plans de cisaillement y sont orientés WNW-ESE; elles présentent des plis ouverts dont les axes sont NE-SW à N-S. L'étude des structures de recristallisation et des paragenèses minérales fournit une estimation des conditions (p,t) au cours des stades successifs de l'évolution métamorphique. Ces conditions s'échelonnent du faciès des granulites jusqu'à celui des schistes verts. Les fabriques des axes c du quartz sont les mÊmes dans les migmatites et les mylonites (fabrique à «ceintures croisées»), mais ces roches présentent des orientations régionales différentes de l'ellipsoÏde des déformations. L'événement métamorphique principal à caractère migmatitique a été suivi de la formation de couloirs de cisaillement (shear-zones). L'évolution géologique du socle est comparable dans les trois aires étudiées; l'ensemble est considéré comme faisant partie du craton du Sahara oriental.

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, Bir Safsaf, Gebel el Asr Gebel Umm Shâghir, . . WNW-ESE, — NE-SW N-S. , . . / Kreuzgü rtelregelung /, . . Bir Safsaf, Gebel el Asr Gebel Umm Shaghir , .

     

Neogene and quaternary volcanism in Eastern Azerbaijan (Iran): some K-Ar age determinations and geodynamic implications

The volcano Savalan, located in Eastern Azerbaijan, is a big structure with andesitic to rhyodacitic products long considered to be Quaternary. Four K/Ar whole-rock age determinations on vulcanites point, however, to a long volcanic history, starting at least in the Upper Miocene. Three K/Ar absolute ages of volcanites erupted from other centers in the same province also provide evidence of calc-alkaline activity since Middle Miocene.Calc-alkaline activity of Miocene and later periods is well known in other parts of central-western Iran. It can be chronologically correlated with the rifting and oceanfloor spreading in the Red Sea, which began in the Miocene, and with attendant oceanic-crust subduction of the Arabian plate underneath the Iranian plate. The present-day halt in calc-alkaline magmatism may be explained by collision of the Arabian and Iranian continental masses, with limited underthrusting of Arabian continental crust. It is also suggested that the recent onset of alkali basalt volcanism in several districts of central and western Iran is related to the relaxation of compressional stresses following migration of deformation to the south-western part of the continental-crust prism below the Zagros belt facing the Persian Gulf and Mesopotamian trough edge.

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Zusammenfassung Vier K/Ar Altersbestimmungen von Vulkaniten verschiedener Bildungen des Savalan Vulkans (Ost-Azerbaijan, Iran), der eine große Struktur mit andesitischen bis riodazitischen Produkten ist, und der für lange Zeit als Quaternär betrachtet worden ist, lassen auf eine lange vulkanische Geschichte schließen, die mindestens im oberen Miozän begann. K/Ar Altersbestimmungen von drei Vulkanit-Proben aus anderen Orten derselben Provinz weisen auch kalk-alkaline Aktivität ab Mittel-Miozän auf. Die Aktivität von diesem und späteren Alter, die in anderen Teilen Zentral- und WestIrans bekannt ist, kann kronologisch mit dem Rifting und Ocean-floor spreading im Roten Meer, die im Miozän begannen, und mit der zusammenhängenden ozeanischen Krust-Subduktion der Arabischen Platte unter die Iranische Platte, verbunden werden. Die Kollision der Arabischen und Iranischen Kontinentalmassen mit beschränkter Unterschiebung der Arabischen Kontinentalkruste kann die gegenwärtige Unterbrechung im kalk-alkalinen Magmatismus erklären. Es wird auch vorgeschlagen, daß der jüngste Ansatz vom alkali-basaltischen Vulkanismus in vielen Gebieten Zentral- und WestIrans auf die Entspannung von Stressen zurückzuführen ist, nach Verschiebung der Deformationen zum südwestlichen Teil des kontinentalen Krust-blocks unter die ZagrosKette gegenüber des Persischen Golfs und der Mesopotamischen Tiefebene.

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Résumé Quatre échatillons de coulées laviques appartenant à différentes unités du cortège magmatique du volcan Savalan (Azerbaijan oriental, Iran) ont été daté par la méthode K/Ar sur roche totale. Ces nouvelles données radiochronologiques permettent de définir pour le Savalan (depuis longtemps estimé Quaternaire) une activité volcanique calealcaline qui a commencé au moins pendant le Miocène supérieur. Les âges (K/Ar) de trois échatillons de volcanites d'autres zones dans le même district montrent aussi la présence d'une activité cale-alcaline à partir du Miocène moyen. Ce volcanism, comme le suivant, remarqué dans les autres régions de l'Iran central et occidental, permet d'établir des relations chronologiques avec l'ouverture du rift de la Mer Rouge (qui l'on fait remonter au Miocène) et avec la subduction concomittante du fond océanique de la plaque arabique sous la plaque iranienne. La collision du bloc arabique avec le bloc iranien, suivie du sous-charriage, à un degré limité, de la croûte continentale arabique, pourrait expliquer l'actual arrêt du magmatisme cale-alcalin.De plus, le récent début du volcanisme basique alcalin dans beaucoup de zones centrales et occidentales de l'Iran, permettrait des corrélations avec le relâchement des forces de compression à la suite du déplacement de la déformation vers la partie sud-occidentale du prisme de croûte continentale sous la chaîne du Zagros qui donne sur les Golfe Persique et la dépression mésopotamienne.

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4- - ( , ), , , , , , - . - . , , , . - . - , , .. , - .

     

Grundwasserfließwege und Hydrogeochemie in tiefen Graniten und Gneisen

Zusammenfassung Sechs Forschungsbohrungen bis 2.5 km Tiefe in der Nordschweiz, ein Felslabor im zentralen Aaregranit und ein regionales Vergleichsprogramm zur Hydrochemie un Isotopenhydrologie erbringen seit 1982 wichtige Erkenntnisse über die Hydrogeologie tiefer Kristallingrundwässer. Es zeigte sich, da\ die Beschaffenheit von Kristallingrundwässern sehr stark von deren jeweiligen Positionen in hydraulischen Gro\flie\systemen abhängt. Oberflächennahe Grundwässer, die dem kleinen (schnellen) Grundwasserkreislauf angehören, unterscheiden sich chemisch von tieferen dadurch, da\ sie kaum leichtlösliche Bestandteile enthalten: die Wässer sind gering mineralisiert und beziehen einen wesentlichen Teil ihres Lösungsinhalts aus dem Niederschlag (unterscheiden sich also bereits primär in verschiedenen Klimazonen). Erst in grö\erer Tiefe können auf den Grundwasserflie\ wegen noch relevante Stoffmengen gelöst werden. Die gro\en Kristallingebirge sind die Hauptinfiltrationsgebiete für tiefreichende Grundwassersysteme. Diesen Gebieten kommt aufgrund der hohen hydraulischen Potentiale und fehlender Sediment-Aquitarden eine Schlüsselstellung in der Interaktion zwischen Atmosphäre und tieferer Lithosphäre zu. Am Beispiel des Südschwarzwaldes wird gezeigt, da\ der überwiegende Teil der Grundwässer in der Nachbarschaft von Kristallingebirgen auch aus diesen stammt (stabile Isotope). Manche der Bohrergebnisse sprechen dafür, da\ im gleichen Aquifer chemisch verschiedene Wässer enthalten sein können: in durchlässigeren Bereichen der vorherrschende Typ, in weniger durchlässigen höhermineraliserte Wässer. Es gibt keine gesetzmä\ige Zunahme der Salinität mit der Tiefe.

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Since 1982, water samples from six boreholes, 1.3 to 2.5 km deep, from Northern Switzerland as well as from a rock laboratory in the Central Swiss Alps (Aare granite) have yielded a host of new findings on deep crystalline ground water hydrology. Isotope and chemical analyses which also comprised comparative samples from a regional investigation programme show that the composition of crystalline ground waters depends mainly on their position in regional flow systems. In crystalline rocks, local flow systems differ chemically from deeper ones in that they lack almost any easily soluble components. Their low mineral content results mainly from precipitation and thus varies with different climatic environments.Deeper ground-water flow systems, however, show higher mineralization (esp. Na⁺ and Cl^–). As their stable isotope contents indicate, they develop mainly through infiltration from the large crystalline massifs, like the southern Black Forest. Due to their high hydraulic potentials and lack of sedimentary aquitards they have a key function in the interaction between atmosphere and deep lithosphere.Some of our results suggest that one and the same aquifer may contain chemically different ground waters: permeable portions will hold the type prevalent in the region whereas less permeable areas contain special types of higher mineralization. (There is, however, no regular increase in salinity with depth).As to dissolved gasses in deep crystalline ground waters, N₂ and sometimes CO₂ and methane are the main components in all borholes sampled. There is no tritium and little or no radiocarbon.

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Résumé Six forages d'étude pratiqués dans le nord de la Suisse, jusqu'à une profondeur de 1,3 à 2,5 km, ainsi qu'un laboratoire souterrain dans le massif granitique de l'Aar fournissent depuis 1982 des données importantes sur l'hydrogéologie des eaux souterraines dans les domaines cristallins.De nombreux échantillons ont fait l'objet d'un programme d'analyses chimiques et isotopiques. En vue de comparaisons régionales, ce programme a englobé également des échantillons provenant d'autres sites préexistants. Il en résulte que la composition des eaux examinées dépend en premier lieu de leur position respective dans les systèmes d'écoulement régionaux. Les eaux souterraines qui participent aux cycles hydrologiques restreints et rapides, diffèrent chimiquement des eaux profondes par leur faible contenu en composants facilement solubles: les eaux sont donc faiblement minéralisées et tirent des précipitations une part importante de leur charge dissoute; elles se différencient donc déjà au départ en fonction des conditions climatiques.Les grands massifs cristallins forment les zones d'infiltration principales des eaux des systèmes d'écoulement qui s'étendent en profondeur. Ces régions occupent une position-clé dans l'interaction entre l'atmosphère et la lithosphère profonde en raison de leurs potentiels hydrauliques élevés et du manque de couverture sédimentaire peu perméable.Divers résultats des nos mesures montrent que des eaux chimiquement différentes peuvent coexister dans le mÊme aquif ère: dans les zones les plus perméables apparaÎt le type dominant et dans les zones moins perméables il y a, des eaux plus minéralisées. Il n'existe aucune augmentation de la salinité avec la profondeur.En ce qui concerne les gaz dissous, les principaux, dans tous les forages, sont N₂ et parfois CO₂ et CH₄. Il n'y a pas de tritium et pas, ou peu, de C radioactif.

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6- , 2,5 , , 1982 . , . , , , : , . . . , . , . . , . , - . , : , . .

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Erweiterte Fassung eines Vortrages vom 28. Februar 1986 an der Granit-Tagung in Giessen.     

Untersuchungen der Tektonik der Hunsrückrandstörungszone zwischen Münster-Sarmsheim und Kirn an der Nahe

Zusammenfassung Der NW-Flügel der Nahe-Mulde wird durch die Hunsrücksüdrandstörungszone geprägt. Dieses Lineament erstreckt sich vom SE-Rand des Taunus über die Nahe- und Prims-Mulde und das Saargebiet bis nach Frankreich, wo es in die Metzer Störung übergeht. Im Arbeitsgebiet reicht die Verwerfung in große Tiefen hinab und verwirft noch die Moho.Zwischen Münster-Sarmsheim und Argenschwang ist das Devon auf das Rotliegende aufgeschoben. Von Allenfeld an nach SW ändert sich der Charakter der Störungszone. Sie spaltet in zwei bzw. drei streichende Verwerfungen auf, wodurch die beschriebene Schollengliederung des Arbeitsgebietes entsteht.Die NW-Scholle lagert diskordant auf dem varistischen Gebirge mit einem Einfallen von max. 20° SE. Sie wird vom NW-Ast der Hunsrücksüdrandstörungszone nach SE begrenzt. Im Abschnitt Argenschwang/Hochstetten schlieBt sich eine Grabenscholle an. In ihr lagern sowohl Gesteine des Unter- wie des Oberrotliegenden. Im Abschnitt Hochstetten/Kirn trennt der NW-Ast der Hunsrücksüdrandstörungszone die NW-Scholle von der Zentralscholle, die relativ gehoben erscheint. SE der SE-Grabenrandverwerfung bzw. der Störung SE der Zentralscholle des Abschnittes Hochstetten/Kirn, folgt eine gefaltete Zone.Durch eine Störung getrennt, schlieBt sich nach SE eine Scholle an, auf der die Schichten zunächst mit 60° SE einfallen. In Richtung auf die Muldenachse der Nahe-Mulde biegen sie zu flacher Lagerung um. Der Bereich um Kirn ist durch die zahlreichen Magmatite geprägt, die in enger Verbindung zur Tektonik stehen.Eine tektonische Aktivität ist nach Ablagerung der Lebacher- bzw. der Tholeyer Gruppe möglich. Die Hauptbewegungsphase fällt in das Oberrotliegende. Es entfällt die Saalische Phase mit ihrer Diskordanz zwischen Unter- und Oberrotliegendem. Lokale Diskordanzen sind auf die Intrusionstektonik zurückzuführen. Die endgültige Ausgestaltung der Nahe-Mulde dürfte wahrend der Pfälzischen Phase der varistischen Gebirgsbildung erfolgt sein.Die Querstörungen sind jünger als alle streichenden Elemente. Teilweise haben sie tertiäres Alter. Zu dieser Zeit ist vermutlich die Aufschiebung des Devons auf das Rotliegende im Abschnitt Argenschwang/Hochstetten erfolgt. Rezente Bewegungen lassen sich bis in die heutige Zeit an Hand von Erdbeben nachweisen. Die Antwort nach der Ursache der tektonischen Bewegungen bleibt spekulativ. Bei der Größe dieses Lineaments muß man jedoch an eine Plattengrenze denken.

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The NW-side of the Nahe-Mulde (tray) is characterized by a fault zone at the southern rim of the Hunsrück-mountains (= Hunsrücksüdrandstörungszone = HRS). This lineament extends from the SE-periphery of the Taunus-mountains over the Nahe-Mulde and the Prims-Mulde and the Saar-district up to France, where it passes into the Metz-disturbance. In this range the faulting reaches great depths and also faults the Moho.The treated part of the HRS between Münster-Sarmsheim and Kirn an der Nahe shows a division into three parts from NE to SW. Between Münster-Sarmsheim and Argenschwang the Devonian is faulted up onto the Rotliegendes (Lower Permian). Between Argenschwang and Allenfeld the character of the faulting zone changes. It is divided into two resp. three fault strikes by what the described block division of this range results.In the area Argenschwang/Hochstetten and Hochstetten/Kirn the NW-block is deposited discordantly on the variscan formation with a maximum dip of 20° SE. It is limited to the SE by the NW-branch of the HRS. Adjacent to this lies a grabenblock in the area Argenschwang/Hochstetten. There we find rocks of the Lower as of the Upper-Rotliegenden. In the area Hochstetten-Kirn, the NW-branch of the HRS divides the NW-block from the central block, which seems to be relatively emerged. A folded zone follows in the SE of the SE-marginal graben rim fault resp. of the disturbance in the SE of the central block of the area Hochstetten/Kirn. This zone is closely locked to the SE-branch of the HRS and does not reach beyond it in the NW. Another block is adjecant to this in the SE and divided from it by a disturbance. Next to it the layers dip 60° SE and bend to a flat bedding near the axis of the Nahe-Mulde. The area around Kirn is characterized by numerous magmatic rocks, closely connected to the tectonic structures.Already structured in the Carboniferous, the HRS first represents the dividing element between the sedimentation area of the Saar-Nahe-depression and the variscan mountains. In the Lower-Rotliegendes the sedimentation then reaches beyond the fault and the Permian material is deposited discordantly on the folded Devonian.A tectonic activity is possible after the deposition of the Lebacher-resp. the Tholeyergroup. The main movements however happened within the Oberrotliegendes. Here the today identifiable longitudinal disturbances with all their phenomenas as grahen genesis, folding and intrusions are formed. The Saalische Phase with its discordance between Unter- and Oberrotliegendem is inapplicable, because the last one is concordantly following. Local discordances are explained by intrusion tectonics.The final shopping of the Nahe-Mulde might be a result of the Pfälzische Phase of the variscian orogenesis.The crossfaults were later than all the longitudinal elements.In some cases they have tertiary age. At this time also the upfaulting of the Devonian on the Rotliegendes in the part Argenschwang/Hochstetten took place. Up to our time recent movements are provable on the basis of earthquakes. Considering the dimension of this lineament one however has to be thougth of a plate boundary. However, it remains to further investigations to show this with security.

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Résumé Le côte NW de la dépression de la Nahe est marquée par la »Hunsrücksüdrandstörungszone«. Ce linéament s'étend du bord SE du Taunus, par la dépression de la Nahe et du Prims et le Saargebiet jusqu'en France, où il passe à la faille de Metz. Dans la région de ce travail, le rejet s'étend jusqu'aux grandes profondeurs et déplace encore la Moho.Pour le segment traité de la »Hunsrücksüdrandstörungszone« entre Münster-Sarmsheim et Kirn an der Nahe il en résulte une structure en trois sections du NE au SW. Entre Münster-Sarmsheim et Argenschwang le Dévonien est refoulé sur le Permien. A partir de Allenfeld et dans la direction SW, le caractère de la zone dérangée change. Elle se scinde en deux ou bien trois failles longitudinales, par lesquelles se forme la structure décrite du bloc de la région.Dans les segments Argenschwang/Hochstetten et Hochstetten/Kirn, le bloc NW étudiée repose d'une façon discordante sur le terrain varistique avec un pendage de 20° SE maximum. Il est limité dans la direction du SE par la branche NW de la »Hunsrücksüdrandstörungszone«. Dans le segment Argenschwang/Hochstetten se joint le massif affaissé. A l'intérieur de celui-ci, il y a, aussi bien des roches du »Unter«-que du »Oberrotliegendem«. Dans le segment Hochstetten/Kirn, la branche NW de la »Hunsrücksüdrandstörungszone« sépare le bloc-NW du bloc central qui se montre relativement élevé. Au SE la faille marginale SE du graben ou bien de la faille SE du bloc central du segment Hochstetten/Kirn, suit une zone plissée. Cette zone est liée très étroitement à la branche-SE de la »Hunsrücksüdrandstörungszone« et ne la sillit pas dans le NW. A la zone plissée et séparée par une faille, se joint un blov vers le SE, sur lequel les strates inclinent d'abord de 60°. Dans la direction de l'axe synclinal du Nahe-mulde, elles s'incurvent et prennent une faibel inclinaison. Le segment de Kirn est marqué de nombreuses magmatites qui sont en relation étroite avec la tectonique.Déjà structurée au carbonifêre, la »Hunsrücksüdrandstörungszone« représente 1'élément séparant l'aire sedimentaire de la Saar-Nahe-Senke et le terrain varistique. Dans le »Unterrotliegendem« la sédimentation s'entend au delá de la faille et la Permien repose en discordance.Une véritable activité tectonique est possible après la sédimentation du groupe Lebacher ou du groupe Tholeyer. La phase principale est cependant dans le »Oberrotliegende«. Ici se forment les failles longitudinales, aujoud'hui reconniassables, avec tous leurs phénomènes, comme formation de fosses tectoniques, plis et instrusions. La »Saalische« phase avec sa discordance entre »Unter«- et »Oberrotliegendem« échappe, parce que ce dernier est déposé de façon concordante sur les roches de base. On peut ramener les discordances locales à la tectonique de l'intrusion. La formation définitive pourrait avoir lieu pendant la »Pfälzische Phase« de l'orogénèse varistique.Les failles transversales sont plus jeunes que tous les éléments longitudinaux. Elles sont en partie d'âge sou-tertiare. Le lévement du Dévonien sur le Permien dans le segment Argenschwang/Hochstetten s'est vraissemblablement produit à cette époque. Des mouvements récents se laissent démontrer jusqu'à nos jours au moyen des tremblements de terre. La réponse a la cause des mouvements reste spéculative. Cependant, en voyant la grandeur de ce linéament, on doit penser à une limite de plaque. Cette réalité nécessiterait toute fois d'autres recherches.

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Comparative organic petrology of interlayered sandstones,siltstones, mudstones and coals in the Upper Carboniferous Ruhr basin,Northwest Germany,and their thermal history and methane generation

In the coal-mining Ruhr-area, Upper Carboniferous rocks (ca. 4000 m) consist of interlayered sandstones, siltstones, mudstones and coals. They were deposited in a tropical, paralic environment where alternating fluvial sedimentation, occasional marine ingressions, and swamp growth resulted in an irregular cyclic succession. The total sedimentary package contains on an average 6 Vol.-% of organic matter. About 70 Vol.-% of the organic matter occurs in coal seams, the rest as dispersed organic matter in clastic rocks. The organic matter is autochthonous in the coals and allochthonous in associated sandstones and siltstones. It consists of about 70% vitrinite, 20% inertinite, and 10% liptinite. The overall maceral group composition is the same for coals and dispersed organic matter. This surprising similarity is caused by a nearly exclusive input of land-plant derived organic matter to swamps and fluvial systems and a similar degree of preservation. Highest average liptinite contents (% of total macerals) were found in unrooted mudstones, highest average inertinite contents in coarse-grained siltstones and highest average vitrinite percentages in sandstones.Maturities of the sediments studied are well within the hydrocarbon generation window, e. g. vitrinite reflectivities range from 0.6% to 1.6%. Reflectivities measured on dispersed particles in clastic rocks are similar to those measured in coal seams. Calculations of the amount of methane generated indicate that coal seams contributed more to the total hydrocarbon generation than dispersed organic matter.

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Zusammenfassung Das Oberkarbon des Ruhrgebietes besteht aus ca. 4000 Metern wechsellagernder Sandsteine, Siltsteine und Kohleflöze. Der Ablagerungsraum der Sedimente war eine Region mit tropischem Klima, genauer ein paralisches Environment mit unregelmäßig alternierenden Folgen von fluviatilen Sedimenten, marinen Transgressionen und verbreiteten Sumpfablagerungen. Der Anteil organischer Substanzen an der gesamten Sedimentmenge beträgt durchschnittlich 6%. 70% dieser organischen Masse ist in Kohleflözen angereichert, der Rest liegt verteilt in den klastischen Gesteinen vor. Die Herkunft der organischen Substanz in den Kohleflözen ist autochthon, die in den benachbarten Sand- und Siltsteinen allochton. Die Zusammensetzung des organischen Materials ist 70% Vitrinit, 20% Inertinit und 10% Liptinit. Die allgemeine Zusammensetzung nach Mazeral-Gruppen ist für die Kohleflöze und das verteilte Material in den Nachbargesteinen identisch. Diese Ähnlichkeit beruht auf der gemeinsamen Herkunft der organischen Substanz in Sümpfen und Flußsystemen, die fast ausschließlich von Landpflanzen bestimmt wird, und einer sich entsprechenden Konservierung.Der Reifegrad der analysierten Sedimente liegt innerhalb des Kohlenwasserstoff-Bildungsbereiches (die Vitrinit-Reflexionen reichen von 0,6–1,6%). Dabei entsprechen die in den klastischen Gesteinen beobachteten Reflexionswerte weitgehend denen der Kohleflöze. Anhand der Menge des erzeugten Methans läßt sich erkennen, daß der Anteil der Kohleflöze an der Kohlenwasserstoff-Produktion höher ist als der Anteil, den disperse organische Substanzen der Klastika beisteuern.

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Résumé Dans la région minière de la Ruhr, le Carbonifère supérieur constitue une succession, épaisse de 4.000 m environ, de grès, de siltites et de charbon. Leur dépôt, dans un milieu paralique tropical, a été marqué par des alternances de sédimentation fluiviale, de transgressions marines occasionnelles, et d'épisodes marécageux; il en résulte une disposition cyclique irrégulière. La série sédimentaire contient dans l'ensemble 6% de matière organique en moyenne. Environ 70% de cette matière organique se trouve dans les couches de charbon où elle est autochtone; le reste est allochtone et dispersé dans les grès et siltites. La matière organique se répartit approximativement en 70% de vitrinite, 20% d'inertinite et 10% de liptinite. La composition moyenne du groupe «macéral» est la même pour les charbons et la matière organique dispersée. Cette identité surprenante est l'expression d'une alimentation provenant exclusivement de plantes terrestres et d'un même degré de conservation.La maturité des sédiments étudiés se situe à l'intérieur du domaine de genèse des hydrocarbures: le pouvoir réflecteur de la vitrinite s'échelonne entre 0,6% et 1,6%. Les gradients du pouvoir réflecteur observés dans les roches détritiques et dans les couches de charbon sont analogues. Le calcul de la quantité de méthane engendré indique que la contribution des couches de charbon à la production totale d'hydrocarbure est supérieur à celle de la matière organique dispersée.

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4000 , . , , . 6%.70 % , . , — . 70 % , 20% 10% . . ; . ; 0,6 1,0, . , , , .

     

Geometrie und Kinematik der Taunuskammüberschiebung — Beitrag zur Diskussion des Deckenproblems im südlichen Schiefergebirge

Zusammenfassung Gefügeanalysen in Bewegungsbahnen und bilanzierte Profile erlauben eine Neubewertung der Taunuskammüberschiebung und der begleitenden Struktureinheiten. über die schon länger bekannte Tatsache einer die Faltung und Schieferung überdauernden NW-gerichteten Schuppenstapelung wird deutlich, da\ der Transport des Oberschiebungskörpers im späten Verlauf in westliche Richtung umschwenkt. Damit verbunden ist eine zunehmende Konzentration der Deformation auf die Bewegungsbahnen. Der Ablauf korreliert mit einer retrograden Gefügeentwicklung in den Scherzonen (von Myloniten zu Kataklasiten, vor allem an der Front bzw. Basis des überschiebungskörpers) ausgehend von anchimetamorphen bis grünschieferfaziellen Bedingungen. Diese, stratigraphische Grenzen anscheinend schneidende Metamorphose mit synkinematischem Höhepunkt setzt eine stärkere tektonisch gesteuerte überlagerung der nur ca. 3 km mächtigen devonischen Abfolge am Schiefergebirgssüdrand voraus. Diese Zusammenhänge und die aus Profilen und ihrer Bilanzierung gewonnene Einsicht in die interne Geometrie der Taunuskamm-Soonwald-Einheit legen eine Neuinterpretation nahe: Die Einheit erscheint insgesamt als parautochthoner Deckenkörper (Transport > 8 km an der Front) mit der Internstruktur eines teleskopartig zusammengeschobenen und gestapelten »hinterland-dipping-duplex«-Systems, das vom kristallinen Fundament der nördlichen Mitteldeutschen Schwelle in das nördliche Vorland hinein abgeschert wurde.

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The analysis of structures in shear zones and of balanced cross sections allows a new evaluation of the »Taunuskamm«-thrust at the southern border of the Rheinische Schiefergebirge. Besides the long known fact of NW-directed imbrication which outlasts folding and cleavage formation, tectonic transport appears to switch to the west during late stage movement. This development is related to increasing concentration of deformation along the shear zones and is moreover accompanied by retrogressive conditions within the shear zones (from mylonites to cataclasites) at the front and at the base of the thrust body, starting from very low grade to low grade conditions. This synkinematic metamorphism which cuts across stratigraphic boundaries presupposes a tectonic superposition or stacking of the mere 3 km of Devonian sediments at the southern rim of the Rheinische Schiefergebirge. These relationships and the results of balancing lead to a new interpretation of the »Taunuskamm-Soonwald«-unit: the unit seems to be an parautochtonous nappe body (over 8 km of thrusting at the front) with the internal structure of a hinterland dipping duplex system which has been sheared of from the crystalline basement of the northern Mid-German Crystalline Rise, and has been telescoped into the northern bassin.

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Résumé L'analyse des structures dans les couloirs de cisaillement («shear zones») et dans les profils équilibrés («balanced cross sections») permet une nouvelle évaluation du chevauchement du «Taunuskamm» à la bordure sud du Massif Schisteux Rhénan. Outre le fait, déjà connu, d'une imbrication vers le NW qui a persisté après la formation du plissement et de la schistosité, il s'avère que le transport tectonique de la masse chevauchante s'est infléchi vers l'ouest pendant sa phase finale. Ce processus s'est accompagné d'une concentration de la déformation dans les couloirs de cisaillement, ainsi que d'une dégradation des structures (de mylonites à cataclasites) au front et à la base du corps charrié dans des conditions (pt) qui vont de l'anchimétamorphisme au faciès des schistes verts. Ce métamorphisme syncinématique, qui transgresse les limites stratigraphiques, implique un empilement tectonique de la série dévonienne, peu épaisse (3 km) au bord sud du Massif Schisteux Rhénan. Ces dispositions ainsi que l'équilibrage des coupes transversales conduisent à une nouvelle interprétation de l'unité du Taunuskamm-Soonwald: il s'agit d'une nappe de charriage parautochtone (flèche de 8 km au front de la nappe) présentant la structure interne d'un système de «hinterland dipping duplex» qui a été décollée du socle cristallin du Seuil de l'Allemagne Centrale et a été télescopée dans le bassin situé au nord.

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Granite und Uranvererzungen in den Schweizer Alpen

Zusammenfassung Die Radioaktivität vier hercynischer, granitischer Gesteine schweizerischer Zentralmassive (Mont-Blanc-Granit, Vallorcine-Granit, Giuv-Syenit und Zentraler Aaregranit s. l.) wurde im Gelände (Oberflächen- und vor allem Stollen-Messungen) und im Labor (gammaspektrometrische und fluorimetrische Bestimmungen) untersucht. Jeder Gesteinskomplex zeigt ein spezifisches Uran-Thorium-Variationsfeld. Das Th/U-Verhältnis nimmt mit steigenden Th-Gehalten ab. Die Variation der U- und Th-Gehalte ist petrologisch kontrolliert: es ist eine Zunahme in den Randzonen der Granitkörper und (bei Intrusionsfolgen) in den jüngsten Gesteinen, vor allem in Aplitgranitstöcken, festzustellen. Mehrere Gesteine sind besonders uran- und thoriumreich: Giuv-Syenit, Mittel aus 44 Bestimmungen, 22 ppm U und 66 ppm Th; Mont-Blanc-Granit (45), 19 ppm U/31 ppm Th; Zentraler Aaregranit s. str. (10), 13 ppm U/32 ppm Th. Die Gesteine enthalten zum Teil hohe Anteile leichtlöslichen Urans (bis 90%), wobei hohe Gesamt-Urangehalte in der Regel auch einen hohen Prozentsatz leichtlösliches Uran bedingen.In allen Gesteinskomplexen sind eigentliche Uranmineralisationen (meist mit Pechblende) gefunden worden. Sie sind ausschließlich an Scherzonen, Mylonite und Klüfte gebunden und liegen vor allem in den Randzonen der Gesteinskörper oder in der Nähe besonders uranreicher Gesteine wie Aplitgranite. Die Assoziation Granite/Uranvererzungen zeigt, abgesehen von der alpinen überprägung, große ähnlichkeiten mit den französischen Vorkommen des Massif Central.

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The radioactivity of 4 Hercynian granitic rock units of the Swiss Central Massifs (Mont Blanc granite, Vallorcine granite, Giuv syenite and Central Aare granite s. l.) has been measured in the field (on the surface and in tunnels) and in the laboratory (gamma ray spectrometry). Each rock unit shows a clearly defined field of variation on a U-Th plot. The Th/U ratios decrease with increasing Th contents. The variation is petrologically controlled: the U and Th contents increase in the border zones of the granitic bodies and — in the case of intrusive sequences — in the younger derivates, especially in the aplitic phase. Three of the units show unusually high U and Th contents: Giuv syenite (mean of 44 determinations), 22 ppm U and 66 ppm Th; Mont Blanc granite (45), 19 ppm U/31 ppm Th; Central Aare granite s. str. (10), 13 ppm U/32 ppm Th. The fraction of easily leacheable uranium is, according to fluorimetric determinations, unusually high (up to 90%) in some granites. Generally, the higher the U content, the higher the leacheable fraction.In all rock units uranium mineralisations (mainly pitchblende) have been found. They are confined to shear zones, mylonites and fissures and occur mostly in the border zones of the granitic bodies or in the vicinity of especially uranium-rich rock types, such as aplites. Apart from the effects of the Alpine orogeny the association of uranium mineralisations with granites shows close similarities to the occurrences in the French Massif Central.

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Résumé La radioactivité de quatre massifs granitiques hercyniens des massifs cristallins centraux des Alpes suisses (granites du Mont Blanc, de Vallorcine, et de l'Aar et syénite du Piz Giuv) a été étudiée sur le terrain et en laboratoire (spectrométrie gamma et fluorimétrie). La variation des teneurs en U et en Th est spécifique pour chaque type des roche. Le rapport Th/U diminue lorsque la teneur en Th augmente. L'Uranium s'enrichie d'une part dans les faciès bordiers des massifs granitiques et d'autre part (dans des successions magmatiques) vers les roches les plus jeunes et les plus acides (granites aplitiques). Quelques-unes de nos roches ont un fonds géochimique d'U et de Th élevé: syénite du Piz Giuv 22 ppm U/66 ppm Th (moyenne de 44 déterminations); granite du Mont Blanc 19 ppm U/31 ppm Th (45); granite de l'Aar 13 ppm U/32 ppm Th (10). En mÊme temps, on constate des teneurs élevées en Uranium facilement soluble (jusqu'a 80-90% de l'Uranium total).Dans tout les complexes se trouvent des minéralisations d'Uranium (sans importance écononique actuelle). Elles sont situées surtout aux bords des granites ou dans des roches avec beaucoup d'Uranium soluble («fertiles») et sont essentiellement liées à des structures tectoniques. A l'exception de la tectonique et du métamorphisme alpin et d'une forte érosion post-tertiaire notre association granites/mineralisations ressemble beacoup à celle du Massif Central franÇais.

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( , Vallorcine, Giuv s. 1.), ( , , ), ( ). . Th/U . : ( ) , , , : Giuv, 44 22 ppm U 66 Th; (45) 19 U, 31 ppm Th; s. 1. (10) 13 ppm U, 32 ppm Th. ( 90%). , , . , . , , -: . / Massif Central, , , .

     

Sedimentology and ecology of the horn plateau formation: A middle devonian coral reef,Northwest Territories,Canada

The Horn Plateau Formation is a Middle Devonian limestone reef approximately 0.4 miles in diameter and 400 feet thick which crops out on the Interior Plains about 110 miles west of Yellowknife, Northwest Territories. The study is based upon examination of material collected from the outcrop and 5 core-holes drilled on and near the reef.Corals are the most important framebuilders present and crinoid ossicles contribute most to the sediment volume. Three macrofacies of this coral patch reef are recognized: 1) organic reef, an area where framebuilders grew profusely, 2) reef flat, an area characterized by sand sized sediments, and 3) reef flank, an area of predominantly gravel sized sediments. Strongly agitated water conditions prevailed over the organic reef and reef flank macrofacies whereas moderately agitated water covered the reef flat. Subdivision of the macrofacies has produced 11 microfacies of distinctive texture-composition combination.

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Zusammenfassung Die Horn-Plateau-Formation ist ein mitteldevonisches Kalkriff, etwa 0,6 km breit und 120 m mächtig, das in den Interior Plains 180 km westlich von Yellowknife, Northwest Territories, aufgeschlossen ist. Die vorliegende Arbeit beruht auf einer Untersuchung von Proben aus Aufschlüssen und aus 5 Bohrungen im Riff und seiner Umgebung.Korallen sind die wichtigsten der Gerüstbildner, und Krinoiden-Reste die Hauptbestandteile der Sedimente. Drei Makrofazies werden in diesem Krustenriff erkannt: 1. der Riffkern, ein Bereich, worin riffbildende Korallen besonders häufig waren; 2. eine Riffebene charakterisiert durch Sedimente von Sand-Korngröße; und 3. eine Riffflanke mit Sedimenten von Kies-Korngröße. Über dem Kern und der Flanke war das Wasser stark bewegt, während ruhigeres Wasser die Riffebene bedeckte. Eine Unterteilung der Makrofazies ergab 11 Mikrofazies unterschiedlicher Struktur und Zusammensetzung.

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Résumé Le Horn Plateau est un récif calcaire du Dévonien moyen d'un diamètre de 0.4 mille et d'une épaisseur de 400 pieds environ. Il affleure dans les Plaines environ à 110 milles à l'Ouest de Yellowknife (Territoires du Nord-Ouest). L'étude est basée sur l'examen d'échantillons d'affleurements et de cinq forages effectués dans et près du récif.Les coraux sont les plus importants organismes constructeurs et les entroques forment la majeure partie du volume sédimentaire. Trois macrofaciès ont été reconnus dans le récif de plateforme: 1) récif organique, domaine riche en organismes constructeurs, 2) replat récifal, domaine caractérisé par des sables, et 3) flanc du récif, domaine à débris grossiers. Le récif organique et le flanc du récif se trouvaient dans des eaux très agitées tandis que des eaux modérément agitées couvraient le replat récifal. Les macrofaciès ont été subdivisés en 11 microfaciès présentant des combinaisons texture-composition distinctes.

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Interior Plains, 180 Yellowknife, Horn, 0,6 120 . , 5- . Crinoiden, — . 3 : 1) , . . , ; 2) , , 3) . , , , , . 11 .