Structure of the Rajnagar marble band and its bearing on the early Precambrian stratigraphy of central Rajasthan,Western India

The marble band of supposedly Raialo (Precambrian) age around Rajnagar in the Udaipur district of Rajasthan represents a large isoclinal fold with the two limbs coalesced and with the terminations marking the sharp hinges. The arcuate map pattern is due to coaxial refolding of the axial surface of the isoclinal fold, on which open, NNE-trending upright folds have been overprinted. The isoclinal folds of small scale are reclined or inclined in style and plunge gently westward where not involved in the upright folding. The axes of the isoclinal folds have been scattered by superposed folding, so that some of the isoclinal folds now plunge even to the south. The plunge of the upright folds is gentler and steeper in the limb zones of reclined and inclined isoclinal folds respectively. Subvertical upright folds occur only in the hinges of the westerly trending reclined folds. Interference patterns of dome-and-basin type and mirror-image type have formed in zones where both hinges and limbs of the early folds have been affected by upright folding. The structure of the marble band, the stratigraphic relations that the marble bears with the supposedly older Aravalli mica schists and migmatites of the Banded Gneissic Complex engulfing it, and the stratigraphic findings in adjacent terrains indicate that the Banded Gneissic Complex represents migmatized portions of the metasediments of the Aravalli and the Raialo groups, and is not the basement rock in central Rajasthan. Evidence for granitic rocks of at least two generations in the Early Precambrians of central Rajasthan is adduced.

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Zusammenfassung Das Marmorband von vermutlichem Raialo-Alter (Präkambrium) in der Gegend um Rajnagar, Udaipur-Distrikt, Rajasthan, bildet eine große isoklinale Falte, deren beide Flanken sich zu einem scharfen Scharnier vereinigten. Das bogenförmige Muster auf der Karte entstand durch koaxiale Wiederfaltung der Axialfläche der isoklinalen Falte; auf dieser sind offene NNE-streichende senkrechte Falten überlagert. Die kleineren isoklinalen Falten liegen oder sind geneigt und tauchen flach nach W, soweit sie nicht in die senkrechte Faltung eingeschlossen sind. Die Achsen der isoklinalen Falten sind gestört durch überlagerte Faltung, so daß einige der isoklinalen Falten jetzt sogar nach Süden eintauchen. Das Eintauchen der senkrechten Falten ist flach an den Flanken der liegenden Falten und steil an den Flanken der geneigten Falten. Senkrecht abtauchende Falten treten nur in den Scharnieren der nach Westen streichenden, liegenden Falten auf. Überlagerungsmuster vom Dom-und-Becken-Typ und Spiegelbild-Typ bildeten sich in Zonen, wo die Scharniere und die Flanken der früheren Falten durch senkrechte Faltung beeinflußt worden sind. Die Struktur des Marmorbandes wie auch die stratigraphischen Wechselbeziehungen zwischen dem Marmor und dem vermutlich älteren Aravalli-Glimmerschiefer sowie den Migmatiten des gebänderten Gneiskomplexes weisen zusammen mit stratigraphischen Funden aus angrenzenden Gebieten darauf hin, daß die Gneise die migmatisierten Teile der Metasedimente der Aravalli- und der Raialogruppe darstellen und daß sie nicht das älteste Grundgebirge (Basement) von Zentral-Rajasthan sind. Hinweise für das Auftreten von Granitgesteinen von mindestens zwei Generationen des Frühpräkambriums von Zentral-Rajasthan werden angeführt.

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Résumé La couche de marbre du précambrien présumé de la région de Rajnagar, district d'Udaipur, Rajasthan, forme un grand pli isoclinal dont les deux flancs fusionnent en une charnière aiguë. Le dessin en arc de la carte résulte d'un replissement coaxial de la surface axiale du pli isoclinal. Là, se superposent des plis ouverts, perpendiculaires, de direction NNE. Les plus petits plis isoclinaux sont couchés ou sont inclinés en nappes plongeantes vers l'Ouest jusqu'à ce que le pli vertical les englobe.Les axes des plis isoclinaux sont interrompus par un second plissement plus récent de sorte que quelques uns d'entre eux plongent. même aujourd'hui, vers le sud.L'inclinaison des plis verticaux est douce du côté des plis couchés et à pic du côté des plis inclinés. Des plis verticaux plongeants ne se présentent que dans les charnières des plis couchés et dirigés vers l'Ouest. La superposition des dessins de dôme et bassin-type avec le reflet-type se produisit dans les zônes où les charnières et les flancs des plis primitifs subirent l'influence des plis verticaux.La structure de la couche de marbre, les rapports des variations stratigraphiques entre le marbre et le mica-schiste, présumé plus âgé d'Aravalli, ainsi que le matériel métatectique du complexe rubané de gneiss indiquent en accord avec les fossiles de régions limitrophes, que les gneiss représentent les parties migmatisées des métasédiments des groupes Aravalli et Raialo et qu'ils ne forment pas le plus ancien socle du Rajasthan Central.

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, , Raialo ( ) Rajnagar, Udaipur, Rajasthan, , . , , NNE. , , , . ; . , . . , , . , Aravalli, , , blli Raialo; Rajasthan. , - , Kajasthan'e.

     

On the relationship between silica and carbonate diagenesis in deep-sea sediments

Silica diagenesis and carbonate diagenesis are interrelated. This is confirmed by observations of DSDP Sites 462, 463, 465, 466, and 577. Carbonate sediments containing chert (1) tend to be more indurated and display more advanced diagenetic alterations, regardless of sub-bottom depth; and (2) microfossil components are more strongly affected (overgrown and/or dissolved), while the amount of micritic particles and larger, euhedral calcite crystals is greater. In addition, mass physical properties, porosity in particular, vary more widely in sediment sections containing chert. Furthermore, in the studied similarly composed sediments recrystallization of biogenic opal is indicated by a significant reduction of the specific surface area, reaching a minimum value when quartz is formed.One possible mechanism involved is the production of «surplus« dissolved carbonate created by the replacement of carbonate material by silica during the process of chert formation and silicification. The «extra« carbonate is then available for precipitation as overgrowths and cement outside the chert nodules and silicified zones. Hence silica diagenesis, if it occurs early enough in the sediment, bears some influence on carbonate diagenesis. It is therefore suggested that silica diagenesis be added to the list of factors included in the «diagenetic potential« equation ofSchlanger &Douglas (1974).

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Zusammenfassung Die Diagenese von biogenem Silikat und Karbonat steht in engem Zusammenhang, wie Beobachtungen an Sedimenten der DSDP Sites 462, 463, 465, 466 und 577 zeigen. Karbonatische Sedimente, die biogenes SiO₂ enthalten, zeichnen sich aus durch (1) größere Verfestigung und stärkere diagenetische Veränderungen — unabhängig von der Tiefe im Sediment, (2) mehr Lösung und Überwuchs an Mikrofossil-Komponenten, (3) höheren Anteil mikritischer Partikel wie auch größerer idiomorpher Kalzitkristalle, (4) stärkere Variation der sedimentphysikalischen Eigenschaften, speziell der Porosität und damit zusammenhängender Parameter.Die Umkristallisation des biogenen SiO₂ führt in ähnlich Zusammengesetzen Sedimenten zu einer drastischen Abnahme der spezifischen Oberfläche. Minimalwerte werden erreicht, wenn sich Quarz bildet.Diagenetisch wichtig ist die Produktion von zusätzlichem Karbonat durch die Silizifizierung von Karbonatschalen. Dieses »Überschuß«-Karbonat wird dann als Überwuchs, Zement oder außen an den »Hornstein«-Aggregaten gefällt. Demzufolge beeinflußt die Diagenese von biogenem SiO₂ auch die Karbonatdiagenese. Daher ist es sinnvoll, die Diagenese von biogenem SiO₂ mit zu den Faktoren zu rechnen, die das »diagenetische Potential« — wie esSchlanger &Douglas (1974) definierten — ausmachen.

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Résumé L'étude de sédiments provenant des sites DSDP 462, 463, 465, 466 et 577 montre qu'il existe une relation entre la diagenèse de la silice et celle du carbonate biogéniques. Les sédiments carbonatés qui renferment de la silice biogémque présentent: 1) une induration plus marquée et des modifications diagénétiques plus poussées — et ce indépendamment de la profondeur sous la surface du fond; 2) une dissolution et/ou un accroissement plus développés des micro-fossiles; 3) une plus grande teneur en particules micritiques et une plus grande taille des calcites idiomorphes; 4) un éventail plus large de leurs propriétés physiques, particulièrement de la porosité et des paramètres qui en dépendent.La cristallisation de l'opale biogénique, dans des sédiments de compositions semblables, se traduit par une réduction drastique de la surface spécifique, qui atteint une valeur minimale lorsque du quartz est formé.Un rôle diagénétique important est joué par l'excès de carbonate dissous engendré par la silicification de coquilles carbonatées; cet excès de carbonate est dès lors disponible pour la précipitation des auréoles d'accroissement et du ciment hors des nodules de chert et des zones silicifiées. Il s'ensuit que la diagenèse du SiO₂ biogénique influence la diagenèse du carbonate. Il conviendrait dès lors d'ajouter la diagenèse de la silice à la liste des facteurs qui interviennent dans l'équation du «potentiel diagénétique» deSchlanger etDouglas (1974).

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462, 463, 465, 466 577, . , , : 1) , ; 2) ; 3) , 4) , . SiO₂ . . . »« , , « ». , .. «, 1974 Schlanger & Douglas.

     

Pennsylvanian stratigraphic reefs in Kansas,some modern comparisons and implications

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

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

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

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

     

Le Batholite de San Ramon,Cordillère Orientale du Pérou Central

Résumè Le batholite de San Ramon est constitue par un granite à gros grains ou porphyroïde, à biotite et parfois hornblende, de teinte rouge à grise. Il s'étend sur 90 km du Nord au Sud à la bordure est de la Cordillère Orientale du Pérou Central. Il recoupe des terrains carbonifères et on le retrouve en galets dans des conglomérats rouges sous-jacents aux calcaires triasico-liasiques. Son âge est précisé par une isochrone Rb/Sr en roches totales qui le fixe à 238±10 MA. Il s'agit donc d'un granite d'âge permien supérieur à trias inférieur en partie contemporain du volcanisme rhyolitique à andésitique qui accompagne le dépôt des molasses rouges Mitu post-léonardiennes et pré-ladiniennes. Avec d'autre granitoïdes tardi-hercyniens de la Cordillère Orientale, il témoigne de l'importance insuffisamment reconnue jusqu'alors du plutonisme associé à ce volcanisme »permo-triasique«.

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The batholith of San Ramon is made of a coarse-grained to porphyritic granite that bears biotite and also hornblende at some places. It extends over 90 km from north to south along the eastern boundary of the Eastern Cordillera of Central Peru. It intrudes Carboniferous and Lower Permian strata and is included as cobbles into the red conglomerates that underlie Triassic to Liassic carbonates. A Rb/Sr whole-rock isochron gives a Late Permian to Early Triassic age of 238±10 m. y. Thus the San Ramon granite appears to be in part coeval with the andesite to rhyolitic volcanism associated to the red Mitu molasses, that as a whole were deposited after the Late Leonardian and before the Lower Ladinian. Some other radiometric ages from the Eastern Cordillera granitoïds stress the extension of this Late Variscan plutonism.

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Zusammenfassung Der Batholit von San Ramon besteht aus einem grobkörnigen bis porphyrartigen Granit mit Biotiten und bisweilen Hornblenden von rötlicher bis grauer Farbe. Er erstreckt sich über 90 km in N—S-Richtung längs dem Ostrand der östlichen Cordillere von Zentralperu. Er durchschneidet Karbon- und Permablagerungen und findet sich in Gerollen des triadisch-liassische Kalke unterlagernden Konglomerats. Aus der Rb/Sr-Gesamtisochrone ergibt sich ein Alter von 238±10 M. J. Es handelt sich also um einen Granit aus dem Grenzbereich Perm—Trias, der zum Teil gleichaltrig mit dem rhyolitischen bis andesitischen Vulkanismus ist, der die Ablagerung der postleonardischen und praeladinischen roten Molasse Mitubegleitet. Im Verein mit anderen spätvariszischen Granitoïden weist er auf die bisher ungenügend erkannte Bedeutung des diesen permo-triadischen Vulkanismus begleitenden Plutonismus hin.

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Resumen El batolito de San Ramón esta localizado a lo largo del limite este de la Cordillera Oriental en el Perú Central. Esta compuesto por un granito de grano grueso que puede tambien ser porfiroide, contiene biotita y tambien hornablenda y su color varia de rojo a gris. Dicho granito intruye terrenos carboniferos y eo-pérmicos y se le encuentra formando parte de los cantos en los conglomerados rojos infrayacentes a la serie carbonatada triásico-liásica. Una isocrona Rb/Sr en rocas totales le da una edad de 238±10 m. y. es decir del Permico terminal o de la base del Triásico. Por lo tanto, el granito de San Ramón es contemporáneo con parte del volcanismo riolitico a andesítico asociado a la sedimentacion de las molasas rojas del grupo Mitu, la cual ocure entre el Leonardiano superior y el Ladiniano inferior. Junto con otros granitoïdes de la Cordillera oriental, el batolito de San Ramón demuestra la importancia del plutonismo asociado a este volcanismo »permo-triásico«.

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- , , . 90 - . , , . — Rb/Sr — 238± 10 , .. - . .. , - - «». , , , - .

     

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

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

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

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

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

     

Askja 1875, Skye 56 Ma: Basalt-triggered,Plinian, mixed-magma eruptions during the emplacement of the Western Redhills granites,Isle-of-Skye,Scotland

Recently published accounts of the chronology of various Plinian explosive eruptions, notably that of Askja, Iceland, in 1875, have stressed the role of basic magma injected into the lower parts of stagnant semi-crystalline magma reservoirs as triggers for the violent surface activity and caldera formation. The evidence for mixing of acid and intermediate magmas at two stages during the emplacement of the Eocene granite sequence of the Western Redhills, Skye, Scotland, is interpreted in a similar manner. Within the British Tertiary Igneous Province as a whole, there is evidence for repeated refusion and partial hybridisation during the evolution and upward penetration of the acid magmas to the crustal levels where they now form plutons. The repetitive operation of such processes may explain why geochemical studies of these granites, seeking to discover their origins in terms of simple one-stage processes (such as partial fusion of sialic crust or fractional crystallisation of basic magma), give conflicting results.

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Zusammenfassung Einige explosive plinische Eruptionen (z. B. Askja, Island. 1875) sind in neuerer Literatur beschrieben worden. Explosive Tätigkeit an der Erdoberfläche sowie die Entstehung einer Caldera sind als eine Folge der Injizierung basischer Magmen in die unteren Teile von semi-schmelzflüssigen Magmakammern anzusehen. Die Eocänen Granite von Western Redhills, Skye, Schottland, weisen auf eine zweimalige Mischung von sauren und intermediären Magmen während der Intrusion hin. In der gesamten britischen Magmenprovinz des Tertiärs gibt es Nachweis für mehrmalige Wiederaufschmelzung und Teilhybridisierung während des Aufstiegs von saurem Magma zum Niveau der heutigen Plutone. Geochemische Studien an solchen Graniten, die zunächst eine einfacherere Entstehungsweise vermuten lassen (z. B. Partialschmelzen von der sialischen Erdkruste oder fraktionierte Kristallisation), führen oft zu widersprechenden Ergebnissen. Eine Erklärung dafür liegt mit der wahrscheinlich mehrmals wiederholten Magmenhybridiesierung.

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Résumé Des comptes-rendus récemment publiés concernant la chronologie de différentes éruptions explosives de type plinien, notamment celle d'Askja, Islande, en 1875, ont souligné le rôle du magma basique qui injecté dans les parties inférieures de réservoirs où stagne du magma semi-cristallin, serait la cause d'une violente activité en surface et de la formation de calderas. On interprête de semblable manière la mélange de magmas acide et intermédiaire en deux stades pendant la mise en place de la série granitiques éocène des Redhills occidentales, Skye, Ecosse. Dans la Province ignée tertiäre de Grande Bretagne, vue dans son ensemble, il y a des preuves d'une refusion répétée et d'une hybridisation partielle durant l'évolution et la pénétration vers le haut des magmas acides vers les niveaux crustaux où ils forment maintenant des plutons. L'opération répétée de tels processus peut expliquer pourquoi des études géochimiques de ces granités cherchant à découvrir leur origine en termes de processus simples à un stade (tels que fusion partielle d'une croûte sialique ou par cristallisation fractionnée d'un magma basique) conduisent à des résultats contradictoires.

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«» (.: Askja, ). , , , . : Redhills, Skye, , , ; . , . , — .: , , . .

     

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

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

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

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

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

     

Hypotheses on the origin of the Ries Basin,Germany, from 1792 to 1960

Hypotheses preceding the establishment of the impact theory in 1960 tried to rely the origin of the Ries Basin on endogenic or exogenic forces and models which at the time of the authors were successfully applied for the explanation of geologic phenomena. This comprehensive review on the history of Ries hypotheses provides a prospect of the succession of some geologic ideas from the end of the 18th century until the middle of the 20th.

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Zusammenfassung Vor der im Jahre 1960 begründeten Impakttheorie aufgestellte Hypothesen versuchten die Entstehung des Riesbeckens auf diejenigen endogenen oder exogenen Kräfte und Modelle zurückzuführen, die zur Zeit ihrer Autoren jeweils mit Erfolg zur Erklärung geologischer Phänomene angewendet wurden. Die zusammenfassend dargestellte Geschichte der Ries-Hypothesen bietet daher ein Abbild der Abfolge einiger geologischer Ideen vom Ausgang des 18. Jahrhunderts bis zur Mitte des 20sten.

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Résumé Avant la théorie de l'impact conçue en 1960, des hypothèses proposées tentaient de ramener la genèse du bassin de Ries à des forces endogènes ou exogènes et à des modèles qui, à l'époque de leurs auteurs, furent appliquées chaque fois avec succès pour l'explication de phénomènes géologiques. L'exposé historique ici présenté, concernant les hypothèses sur le Ries, fait voir quelques-unes des idées géologiques émises depuis la fin du 18^e siècle jusqu'à la moitié du vingtième.

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, 1960 ., . . , , . . 18- 20- .

     

Die Hochflächen-Treppe der Nordeifel und ihre Beziehungen zum Tertiär und Quartär der Niederrheinischen Bucht

The tableland of the northern Eifel consists of a whole series of levelling planations which descend like steps to the plain of the Lower Rhine or form broad terraces along the river valleys. A similar staircase structure can be seen in the Cretaceous range of the Aachener Wald. The oldest obliquely situated plateau of the Hohe Venn is a resurrected fossil peneplain which was formed before the Maastricht formation as can be proved by scanty remains of the flinty chalk (Maastricht) which still overlays this peneplain at the present time. Therefore the great elevation of the northern Eifel to heights of 2280 feet above sea-level did not follow until later than Upper Cretaceous.The indentation of this old Cretaceous peneplain presumably resulted in the formation of an older system of plateaus in Oligocene and in a system of young plateaus in Miocene which had the appearance of a staircase. These tableland systems originated in times of slight elevation in which superficial denudation must have predominated under the influence of a damp climate and intensive chemical decomposition of the rocks. During the Lower Miocene and Pliocene epochs considerable elevatory movements occurred which led occasionally to the formation of steep obsequent slopes at the edges of both systems. During the Lower Pleistocene epoch glacial conditions existed and at this time the main period of terrace formation occurred. In the course of this period there was a great gravel accumulation which was linked with lateral erosion and which, whith the aid of its valley terraces and rubble remains, can be traced as far as the foreland. A later, very marked incision of the rivers can be traced back to great elevations of land which occurred after this period. The rhythmic alternation of periods of elevation and inactivity can be seen in the morphological development of the northern Eifel. The individual periods of tableland and terrace formation can be related to corresponding sediments belonging to the Upper Tertiary and the Quaternary periods.

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Résumé Le paysage en plateaux emboîtés du Nord de l'Eifel se compose de toute une série de surfaces de nivellement qui descendent en gradins vers la plaine basse du Rhin inférieur ou constituent de larges terrasses le long des vallées fluviales. Une pareille structure en plateaux étagés est décelable dans la petite montagne crétacée du Aachener Wald. Le plus ancien haut plateau incliné des Hautes Fagnes représente une ancienne pénépleine à nouveau exhumée qui s'est formée avant le Maastrichtien comme on peut le démontrer par des restes peu abondants d'éluvions à silex (pierre à feu) qui lui servait autrefois de couverture. Le fort soulèvement du Nord de l'Eifel jusqu'à des hauteurs de 760 au dessus du niveau de la mer ne s'est produit par conséquent qu'après le crétacé supérieure.Á l'oligocène, un système plus ancien de surfaces applanies étagées et au miocène, un système de surfaces plus jeunes ont été probablement entaillés en gradins dans cette ancienne pénéplaine crétacée. Ces systèmes de plateaux emboîtés ont pris naissance à des époques de faible soulèvement, où l'érosion en surface a dû prédominer sous l'influence d'un climat humide et d'une décomposition chimique intensive de la roche. Au miocène inférieur et au pliocène ils ont chaque fois produit des mouvements de soulèvement assez forts qui ont entraîné la formation de versants à profil plus abrupt au bord des deux systèmes. Dans les conditions glaciaires, du pleistocène ancien, de l'époque des principales terrasses, il se produisit un important remblaiement de cailloutis uni à une érosion latérale et que l'on peut suivre jusque dans les parties avancées du territoire à l'aide de ses terrasses de vallées et de ses restes de cailloutis. Une forte entaille ultérieure des fleuves remonte à de vastes soulèvements de terrain postérieurs à cette époque. C'est ainsi que dans l'évolution morphologique du Nord de l'Eifel s'exprime l'alternance rythmique de périodes de soulèvement et de repos. Les différentes époques de formations de hauts plateaux étagés et de terrasses peuvent être mises en relation avec des sédiments correspondants parallèles du tertiaire supérieur et du quaternaire de la baie du Rhin inférieur.

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Sedimenttransport im Mündungsgebiet des Alpenrheins

Zusammenfassung In regelmäßigen Abständen wurden dem Alpenrhein am Pegel Lustenau, wenige Kilometer vor seiner Einmündung in den Bodensee, etwa 500 Wasser- und Schwebstoffproben bei verschiedenen Pegelständen entnommen.Die Leitfähigkeit und Härte der Wasserproben nimmt mit steigendem Durchfluß (100–1000 m³/sec) entsprechend der Verdünnung ab, der pH-Wert (8,0 bis 8,8) steigt schwach an. Die Redoxpotientale sind stets positiv.Mit ansteigendem Wasserdurchfluß nimmt die Schwebstoffkonzentration stark zu (50–5000 mg/l).Zur Zeit des Frühsommer-Hochwassers sind bei gleicher Wasserführung die Schwebstoffgehalte bei ansteigendem Hochwasser höher als bei absteigendem Hochwasser. Als Ursache wird die Ausräumung des im Flußbett während des Winters und Frühjahrs bei Niedrigwasser akkumulierten Lockermaterials angesehen.Setzt man die Schwebstoffgehalte in Beziehung zur Fließgeschwindigkeit (1–3 m³/sec), so ergibt sich für den Meßpunkt Lustenau eine Zunahme des Schwebguts (C_s in mg/l) mit der sechsten Potenz der Fließgeschwindigkeit (V): C_s (Alpenrhein Lustenau)=5·V⁶ In einer allgemeinen Beziehung C_s=x·Vy, die für verschiedene Flüsse nach Literaturdaten abgeleitet wurde, scheint der Exponent y ein Maß für die Strömungserosion (abhängig von Form und Neigung des Flußbettes), der Faktor x für die äußeren Einflüsse wie Klima, Vegetation, Stabilität der Flußgeometrie darzustellen. Eine ähnliche Abhängigkeit besteht zwischen der Schwebstoff- und Wasserführung.Die Korngrößenverteilung und Karbonatgehalte sind von den Durchfluß-mengen bzw. Fließgeschwindigkeiten nahezu unabhängig, stehen jedoch in deutlicher Beziehung zu bestimmten Liefergebieten. Eine Häufigkeitsstatistik der mittleren Korngrößen von Flußsanden (Hahn, 1967) und Schwebstoffen (diese Arbeit) zeigt ein auffallendes Minimum bei etwa 0,04 mm. Dieser Wert kann zur Abgrenzung der Schwebstoff- und Flußbettfracht am Meßpunkt Lustenau benutzt werden. Werte für die Sortierung, Schiefe und Kurtosis erweitern die grundlegenden Untersuchungen vonFolk &Ward (1957) nach feineren Korngrößen hin.Im Mittel setzen sich die Schwebstoffe aus 10% Ton, 70% Silt und 20% Sand zusammen. Der Karbonatgehalt beträgt durchschnittlich 37% (26% Calcit, 11% Dolomit). Die Tonfraktion besteht überwiegend aus Illit und Chlorit.

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500 samples of water and suspended load were taken at different water levels from the Alpenrhein at Lustenau, a few kilometers' distance from its Lake Constance-delta.Conductibility and hardness of the water decrease with increasing water discharge (100–1000 m³/sec) corresponding to the dilution, the pH-values (8.0 to 8.8) weakly increase. The redox-potentials are always positive. With increasing water discharge, the suspended load concentration increases strongly (50 to 5000 mg/l).At the same water levels, the suspended load concentration during early-summer high-water is greater during rising than during falling water level. This may be caused by the loose material (accumulated during winter and spring low waters) being washed out of the river channel.On a double logarithmic scale the relation between flow velocity (V=1–3 m³/sec) and suspended load concentration (C_s in mg/l) can be expressed by a straight line. Its equation is C_s (Alpenrhein at Lustenau)=5· V⁶ In a general equation C_s=x· Vy, for various rivers (data taken from literature), the exponent y seems to be a measure of the erosional forces (depending on cross-section and slope of the river channel); the factor x seems to express outer influences as climate, vegetation, rock erodibility, stability of the channel geometry. A similar relationship exists between the suspended load concentration and the water discharge.Grain-size distribution and carbonate content are almost independent of water discharge and flow velocity respectively. They are, however, clearly related to distinct supply areas. A pronounced frequency minimum exists at about 0.04 mm between the mean sizes of river sands (Hahn, 1967) and that of suspended load (this paper). This value may be used to distinguish suspended load from bedload at Lustenau sampling station. The values for sorting, skewness and kurtosis amplify the results ofFolk &Ward (1957) concerning finer grain sizes.On an average, the suspended load consists of 10% clay (<0.002 mm), 70% silt (0.002–0.063 mm) and 20% sand (>0.063 mm). The mean carbonate content is 37% (26% calcite, 11% dolomite). The clay minerals are mainly illite and chlorite.

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Résumé A des intervalles de temps réguliers, à peu près 500 échantillons d'eau et de matière en suspension ont été prélevés de l'Alpenrhein, à la station de jaugeage de Lustenau, située à quelques kilomètres en amont de son embouchure dans le Lac de Constance.La conductivité et le degré hydrométrique dans les échantillons d'eau décroissent en fonction d'une dilution relative, due à une augmentation du débit (100 à l000m³/sec). Il y a une légère croissance de la valeur du pH (8.0 à 8.8) lorsque le débit augmente. Les potentiels redox sont toujours positifs.La concentration de la matière en suspension augmente rapidement 50 à 5000 mg/l) en fonction de l'augmentation du débit.En temps de crues, au début de l'été, la concentration de la matière en suspension est plus élevée pendant la montée des crues qu'à la descente—le débit étant du même ordre. Ce phénomène est expliqué par un processus de balayage de la matière non consolidée, accumulée au fond du lit de la rivière pendant les périodes d'étiage au cours de l'hiver et au printemps.En établissant une relation entre la concentration de la matière en suspension et la vitesse d'écoulement (1 à 3 m³/sec), on trouve pour la station de jaugeage de Lustenau une augmentation de teneur de la matière en suspension (C_s en mg/l) avec la puissance 6 de la vitesse d'écoulement (V): C_s (Alpenrhein, Lustenau)=5 · V⁶ d'où l'équation générale C_s=x · Vy, qui ressort aussi des études de diverses rivières citées dans la littérature. L'exponent y semble donc pouvoir servir comme règle pour la détermination de l'érosion d'écoulement (qui dépend de la géométrie et de la pente du lit du fleuve), le facteur x reflétant des influences externes comme le climat, la végétation et la stabilité de la géométrie du fleuve. Une relation analogue existe entre la concentration en matière en suspension et le débit.Il n'y a pratiquement pas de relation directe entre la distribution granulométrique, ou les teneurs en carbonates d'une part, et le volume du débit ou la vitesse de l'écoulement d'autre part; or il apparaît une relation intime avec certaines régions d'alimentation. On note un minimum marqué autour de 0.04 mm dans la distribution statistique des grains à diamètre moyen dans les sables des fleuves (Hahn, 1967) et de la matière en suspension (cette étude). A l'aide de cette valeur il est possible de différencier, à la station de jaugeage de Lustenau, la matière transportée au fond du lit de l'Alpenrhein et celle transportée en suspension. Des valeurs pour le classement, l'assymétrie et «l'augulosité» (kurtosis) complètent les recherches de base deFolk &Ward (1957), en ce qui concerne la distribution granulométrique dans la classe des grains les plus fins.Comme constitution moyenne on trouve dans la matière en suspension 10% d'argile, 70% de silt et 20% de sable. La teneur moyenne en carbonates est de 37% (26% de calcite, 10% de dolomie). Dans la fraction des argiles on trouve essentiellement de l'illite et de la chlorite.

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. 500 . (100–1000 ³/); - (8,0–8,8) ; - . . 6. .

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Dem Österreichischen Rheinbauleiter, Herrn Hofrat Dipl.-Ing.Ferdinand Waibel, Bregenz, in Dankbarkeit gewidmet.

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Herrn Dr.Quakernaat sei herzlich für seine freundliche Mithilfe gedankt.     

Genetic aspects of the Geita and Jubilee Reef Archean BIF-hosted gold deposits,Tanzania

The Sukumaland Greenstone Belt (new name), which is located in north-western Tanzania hosts a large number of gold deposits, prospects and occurrences. The Archean stratigraphy comprises an older basement of granitic gneisses (Dodoman System) overlain by mafic and ultramafic volcanics which are succeeded by felsic volcanic rocks and a banded iron formation (BIF), predominantly as oxide facies. The volcanics and BIF together make up the Nyanzian System. The uppermost part of the Archean stratigraphy (Kavirondian System) consists of conglomerates and quartzites which rest unconformably on the older units. The sequence has been intruded by both syn- and post-orogenic granitoids and by several generations of felsic and intermediate dykes and sills. Gold mineralisation is abundant in all stratigraphic units except for the granitic rocks. Six types of mineralisation can be distinguished. These are BIF-hosted, hear zone type, (quartz-) vein type, clastic sedimenthosted alluvial/eluvial, and massive sulphide type deposits. The last is represented by only one deposit in this area.The location of the BIF-hosted gold mineralisation is controlled by trachytic rocks of both dyke- and sill-like appearance and brecciated shear zones which follow the contacts between BIF and intercalations of tuff. The host rocks around these trachytes and shear zones have been pervasively mineralised with pyrite, auriferous pyrite and native gold, selectively replacing magnetite layers.The mineralisation grades from massively replaced layers at the trachyte/BIF- or tuff/BIF-contact into disseminated layers, rare specks of pyrite and eventually into barren BIF. Permeable features such as veins, fractures, breccia zones and shear zones may contain mineralisation even away from the main ore zones.Ore textures and fire assay results from Geita and Jubilee Reef indicate the introduction of ore fluids via epigenetic conduits into the adjacent wall rocks. Neither a depletion halo in the adjacent BIF (lateral secretion) nor a zone of footwall alteration or stringer ore, which might support a syngenetic/replacement concept for the mineralisation have been found.The main precipitating mechanism was probably a redox reaction of the ascending, reducing ore fluids with the magnetite of the BIF. This reaction resulted in the replacement of magnetite by pyrite, a rise in Eh, and the precipitation of gold together with the pyrite. The authors propose an epigenetic mineralisation process which produced ore-grade mineralisation of different styles in all stratigraphic units. The special physico-chemical trap of the magnetite layers led to the development of pyrite/gold mineralisation of generally stratabound appearance. The ore fluids originated probably from granitic intrusions and the underlying mafic volcanics are a possible gold source. For textural reasons the surrounding BIF is unlikely to have supplied a major portion of the gold.

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Zusammenfassung Der Sukumaland Greenstone Belt (neuer Name) im Nordwesten Tanzanias beherbergt eine große Zahl von Goldvorkommen unterschiedlicher wirtschaftlicher Bedeutung. Die Archaische Stratigraphie umfaßt ein aus granitischem Gneiss bestehendes Grundgebirge (Dodoman-System), auf dem mafische und ultramafische Vulkanite ruhen, die wiederum von felsischen Vulkaniten und hauptsächlich oxydischer banded iron formation (BIF) überlagert werden. Diese Vulkanit- und BIF-Serien stellen die stratigraphische Einheit des Nyanzian-Systems dar. Der Top der Archaischen Stratigraphie wird von Konglomeraten und Quarziten des Kavirondian gebildet, welches diskordant auf den älteren Einheiten liegen. Synund postorogene Granitoide sowie mehrere Generationen von felsischen und intermediären Gängen sind in die Archaische Abfolge intrudiert.Goldindikationen und -vorkommen sind relativ häufig und treten in allen stratigraphischen Einheiten mit Ausnahme der Granitoide auf. Dabei lassen sich sechs Typen von Goldmineralisationen unterscheiden; diese sind: Gold in BIF, in Scherzonen, in Goldquarzgängen, in klastischen Archaischen Sedimenten, in Alluvionen und in massiven Sulfiden. Vom letztgenannten Typ ist bisher lediglich ein Vorkommen im Untersuchungsgebiet bekannt. Die Position der Goldmineralisation in den BIFs wird von trachitischen Dykes und Sills sowie von Scherzonen im Kontaktbereich zwischen BIF und Tuffeinschaltungen kontrolliert. Die Kontaktbereiche zu den brekziierten Scherzonen und trachytischen Gesteinen sind stark mineralisiert, wobei Pyrit, goldhaltiger Pyrit und Freigold selektiv Magnetitlagen verdrängt und sulfidisiert haben.Der Verdrängungsprozeß Magnetit/Pyrit hat im direkten Kontaktbereich zwischen Trachit bzw. Tuffzwischenlagen und BIF zur Bildung von massiven Pyrit-Lagen geführt. Lateral gehen diese massiv sulfidisierten Bereiche in Lagen von Magnetit mit disseminierter Pyritmineralisation über, weiter distal in vereinzelte Pyritkörner und schließlich in sulphidfreie Oxydfazies-BIF. Außerhalb dieser mineralisierten Kon taktzonen, teilweise in erheblichem Abstand zur Hauptmineralisation, enthalten auch Bereiche erhöhter (tektonischer) Permeabilität, wie z. B. kleine Trümer, Klüfte, Brekzien- und Scherzonen, stellenweise reiche Pyrit/Gold-Mineralisationen.Untersuchungen von Erzverteilung und -texturen sowie Goldanalysen (fire assay) von Geita und Jubilee Reef belegen eine Wanderung der Erzlösungen durch epigenetische Strukturen in die Magnetitlagen des umgebenden Gesteins. Es konnten weder Zeichen für Lateralsekretion — vom umliegenden Gestein in Erzzonen oder Goldquarzgänge — noch eine Alterationszone im stratigraphisch Liegenden festgestellt werden; beide Phänomene wären deutliche Argumente für ein syngenetisches Konzept (mit teilweiser späterer Umverteilung der Mineralisation). Die Verteilungsmuster der Goldgehalte sprechen gegen eine intraformationelle Herkunft des Goldes.Der Hauptausfällungsmechanismus dürfte eine Redoxreaktion der aufsteigenden reduzierten Erzlösungen mit den Magnetitlagen der BIF gewesen sein. Diese Redoxreaktion hatte die Verdrängung des Magnetit durch Pyrit (Sulfidisierung) sowie eine drastische Erhöhung des Eh-Wertes zur Folge und bedingte so die Ausfällung des Goldes zusammen mit dem Pyrit.Ein epigenetischer Mineralisationsprozeß führte zur Bildung reicher Goldvererzungen unterschiedlicher Typen in sämtlichen stratigraphischen Einheiten. Innerhalb der BIF bedingte die spezielle physiko-chemische Falle der Magnetitlagen die Bildung schichtgebundener Pyrit/Goldmineralisation epigenetischen Ursprungs. Die Erzlösungen stammten vermutlich von granitischen Intrusionen wobei die mafischen Vulkanite des tieferen Nyanzian als naheliegende Lieferanten des Goldes in Betracht kommen.

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Résumé Le «Sukumaland Greenstone Belt» (nouveau nom), situé dans le nord-ouest de la Tanzanie, renferme un grand nombre de venues aurifères, d'importances économiques diverses. Au point de vue stratigraphique, l'Archéen comprend un socle ancien de gneiss granitiques (Système de Dodoman), surmonté de volcanites mafiques à ultramafiques auxquelles succèdent des volcanites felsitiques et une formation ferrugineuse rubanée (BIF = banded iron formation) de faciès essentiellement oxydé. L'ensemble des volcanites de la BIF constitue le Système Nyanzien. La partie supérieure de l'Archéen (Système Kavirondien) consiste en conglomérats et quartzites discordants sur les unités plus anciennes. Le tout a été intrudé par des granitoïdes syn- et post-orogéniques et par plusieurs générations de dykes et sills felsitiques et intermédiaires. La minéralisation en or est abondante dans toutes les unités stratigraphiques, à l'exception des roches granitiques. On peut distinguer six types de minéralisations: celles qui sont contenues dans la BIF, celles qui sont associées à des shear-zones, à des veines de quartz, des paléo-placers, des minéralisations alluviales et éluviales et un type à sulfures massifs, ce dernier représenté seulement par un seul exemplaire.L'emplacement des minéralisations contenues dans la BIF est en relation avec la présence de roches trachytiques en sills ou en dykes et avec des shear-zones bréchiées qui jalonnent le contact entre la BIF et des intercalations de tuf. Les rocheshôtes au voisinage de ces trachytes et de ces shear-zones ont été imprégnées de pyrite, de pyrite aurifère et d'or natif, qui ont remplacé sélectivement les lits de magnétite. Il existe tous les intermédiaires entre les lits remplacés massivement aux contacts trachyte/BIF ou tuf/BIF, les lits à pyrites éparses et les lits stériles. En dehors, et même assez loin de ces zones de contact favorables, des concentrations minéralisées se rencontrent en des endroits perméables, tels que veines, fractures, zones bréchiques et shear-zones.Les textures des minerais ainsi que les analyses (fire assay) du «Geita and Jubilee reef» montrent l'envahissement des roches adjacentes par des solutions minéralisantes circulant dans des conduits épigénétiques. On n'a observé ni halos appauvris dans les roches BIF adjacentes, ni zones d'altération dans les roches stratigraphiquement sous-jacentes, phénomènes susceptibles d'être invoqués à l'appui d'un modèle de remplacement syngénétique.Le mécanisme principal de la précipitation a probablement consisté en une réaction d'oxydo-réduction entre la magnétite de la BIF et les fluides minéralisés réducteurs ascendants. Cette réaction a entraîné le remplacement de la magnétite par la pyrite, une augmentation de Eh et la précipitation simultanée de l'or. Les auteurs proposent un processus de minéralisation épigénétique aboutissant à des dépôts de types divers dans chaque unité stratigraphique. Les pièges physico-chimiques que constituaient les niveaux à magnétite ont conduit à des corps minéralisés de pyrite aurifère d'allure généralement stratiforme. L'origine des fluides minéralisateurs aurifères doit probablement être trouvée dans les intrusions granitiques et les volcanites mafiques sous-jacentes. Des raisons structurales rendent peu probable qu'une fraction importante de l'or provienne de la BIF avoisinante.

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Sukumaland'a . , — —, , , . . (BIF). Nyanzian. Kavirondian. . - - , . . 6 : BIF, , , , . . BIF , — . , , . BIF . - , — , , BIF. , , , .: , , , / . , — fire assay — Geita Jubilee . , , . , . . . . , . . BIF - / . , , ; Nyanzian , .

     

The chemical composition of sea water and pore water in the manganese nodule area of the Central Pacific

Analyses for the following elements were made on 118 samples of pore water and 23 samples of sea water from the radiolarian ooze area of the Central Pacific: Na, Ca, Br, Sr (major elements) and Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.The average concentration of most of the elements analyzed is higher in the pore water than in the sea water. The enrichment of elements in both the pore water and the bottom near sea water relative to the average composition of the sea water depends on the residence times of the elements in the sea water — the shorter the residence time the greater the enrichment.The enrichment of an element in these sea and pore waters is also dependant on the chemical species in which it occurs in the sea water. The enrichment seems to be greater for hydroxides, less for complex chloride ions and there is no enrichment for simple ions. The enrichment of the elements occuring as hydroxides (Fe, Cu, Cr, Sc, Eu) or complex chlorides (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) results in precipitation from the sea water, which contributes to the growth of the manganese nodules as well as to the genesis of metalliferous sediments in this area. The greater enrichment in the pore water relative to the sea water accounts for the remobilization of these elements from the sediment as the main source of the material for the growth of the manganese nodules.

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Zusammenfassung 118 Porenwasser- und 23 Meerwasser-Proben aus dem Radiolarienschlammgebiet des Mittleren Pazifik wurden auf folgende Elemente analysiert: Na, Ca, Br, Sr (Hauptbestandteile) und Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.Die durchschnittliche Konzentration der meisten bestimmten Elemente ist im Porenwasser höher als im Meerwasser. Die Elementaranreicherung sowohl im Porenwie im bodennahen Meereswasser ist im Vergleich zur weltweiten Durchschnittszusammensetzung des Meerwassers abhÄngig von den Verweilzeiten der Elemente im Meer — je kürzer die Verweilzeit, desto grö\er die Anreicherung.Die Anreicherung eines Elements in diesen Meeres- und PorenwÄssern hÄngt auch von der chemischen Spezies ab, in der es im Meerwasser vorkommt. Die Anreicherung scheint grö\er zu sein für Hydroxide, geringer für komplexe Chlorid-Ionen, und es gibt keine Anreicherung für einfache Ionen. Die Anreicherung der Elemente, die als Hydroxide (Fe, Cu, Cr, Se, Eu) oder komplexe Chloride (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) vorkommen, führt zur AusfÄllung aus dem Meereswasser. Diese AusfÄllung trÄgt bei zum Wachstum der Manganknollen und zur Entstehung von metalliferous sediments in diesem Gebiet. Die grö\ere Anreicherung im Porenwasser im Vergleich zum Meereswasser spricht für die Mobilisierung dieser Elemente aus dem Sediment als der wichtigsten Materialquelle für das Wachstum der Manganknollen.

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Résumé Dans la région des boues á radiolaires de l'Océan Pacifique central 118 échantillons d'eau interstitielle et 23 échantillons d'eau de mer ont été prélevés et analysés. Les éléments suivants ont été déterminés: Na, Ca, Br, Sr (éléments principaux) et Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.La concentration moyenne de la majorité des éléments analysés est plus grande dans l'eau interstitielle que dans l'eau de mer. L'enrichissement des éléments dans l'eau interstitielle ainsi que dans l'eau de mer près du fond, comparé aux valeurs moyennes dans l'eau de mer, dépend du temps de séjour de l'élément dans l'eau de mer — le plus court est le temps du séjour, plus fort est l'enrichissement.L'enrichissement d'un élément dans ces échantillons d'eau interstitielle et d'eau de mer dépend également de la forme chimique sous laquelle il se trouve dans l'eau de mer. Il semble que l'enrichissement est plus fort pour les hydroxides, et moindre pour les ions chlorurés complexes. Il n'ya pas d'enrichissement en ions simples. L'enrichissement des éléments sous forme d'hydroxides (Fe, Cu, Cr, Sc, Eu) ou de chlorures complexes (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) entraine la précipitation de ces éléments hors de l'eau de mer, ce qui contribut à la croissance des nodules de manganèse ainsi qu'à la genèse des sédiments métallifères dans cette région. L'enrichissement plus fort dans l'eau interstitielle par rapport à l'eau de mer rend compte de la remobilisation de ces éléments à partir du sédiment comme source principale de matière pour la croissance des nodules de manganèse.

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118 23 : Na, , Br, Sr ( ) Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, u, , Hg, U. , . , , — , . - , : , . — Fe, Cu, Cr, Sc, u -, — Mn, Ni, , Zn, Ag, Hg, Se - . , . 3 , , .

     

Die Alpin-Mediterrane Metallogenese

Zusammenfassung Die ostmediterrane Erzprovinz, die Kleinasien und die Balkanhalbinsel umfaßt, ist gekennzeichnet durch die enge Bindung ihrer Lagerstätten an die sehr zahlreichen sichtbaren Zentren des alpidischen Magmatismus. In der karpatisch-alpinen Erzprovinz sind die Lagerstätten räumlich, zeitlich und stofflich mit der alpinen Kristallisationsmetamorphose verknüpft. Sie finden sich häufig an Überschiebungsflächen und ihre vorwiegende Form ist die der metasomatischen Lager. In der westmediterranen Erzprovinz, vor allem im Atlas-Gebirge, treten die Lagerstätten an steilen Brüchen und z. T. auch in flachen, selektiv verdrängten oder imprägnierten Schichten auf. Trotz dieser Unterschiede, die durch das regionale geologische Milieu erklärt werden können, zeigen die drei alpin mediterranen Erzprovinzen wichtige Gemeinsamkeiten: gleiches Alter wie der alpine Magmatismus in der ganzen Kette, Vorherrschen der Metalle Cu, Au, Fe (als Siderit) im Nordstamm und der Metalle Pb, Zn, Sb, Cr im Südstamm des Orogens und die Abwesenheit bzw. das Zurücktreten von Co, Ni, U, Sn. Die Vererzungsdichte in den drei Provinzen ist ähnlich, die Lagerstättenformen sind verschieden.

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The Eastern Mediterranean ore province covering Asia and the Balkan-countries is characterized by a direct relation of its deposits to the mostly visible centres of the alpine magmatism. In the Alpine-Carpathian province the deposits are related to the Alpine metamorphism by distribution, age and substantial composition. They frequently occur along overthrust planes and many of them are replacement bodies. The deposits in the Western-Mediterranean province, especially in the Atlas Mountains, are to be found in steep faults- and partially in flat layers being impregnated and selectivity replaced. In spite of such differences which can be understood by the regional geological environment, the three Alpine-Mediterranean metallogenetic provinces show some important common features: they are contemporaneous with the alpine magmatism in the whole belt and Cu, Au, Fe (siderite) predominate in the northern wing, while Pb, Zn, Sb, Cr do so in the southern wing. Co, Ni, U, Sn, are nearly absent. The intensity of the mineralisation in the three provinces is similar whereas the forms of the deposits are different.

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Résumé La province métallogenique de la Mediterranée Orientale qui comprend l'Anatolie et la Peninsule Balkanique, est characterisée par un rapport étroit de ses gisements avec les nombreuses centres d'un magmatisme visible. Dans la province Carpatho-alpine les gisements sont liés par space, par âge et par substance avec le métamorphisme alpin. Ils se trouvent souvent dans les surfaces de charriage et leur forme prépondérante est celle des amas de substitution. Dans la province occidentale, surtout dans la chaine de l'Atlas, les gisements apparaissent dans des failles verticales et aussi dans des couches horizontales, formées par imprégnation et substitution sélective. Malgrès ces differences, qui sont explicables par le milieu géologique regional, les trois provinces métallogeniques ont des traits communs essentiels: Contemporainité avec le magmatisme alpin dans toute la chaine, préponderance de Cu, Au, siderose dans le rameau septentrional du système orogenique, préponderance du Pb, Zn, Sb et Cr dans le rameau méridional et l'absence quasi-totale du Co, Ni, U, Sn. L'intensité de la mineralisation dans les trois provinces se resemble, mais les formes des gisements sont differents.

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Zur Stratigraphie und Paläogeographie des Perm in Afghanistan

Zusammenfassung In einem Vorbericht werden acht detailliert aufgenommene Profile aus dem marinen Perm Ost- und Zentralafghanistans durch Fusuliniden grob gegliedert und mit der Permfolge Russisch-Mittelasiens parallelisiert. An Hand eigener Geländeaufnahmen und der Literatur wird versucht, die paläogeographische Entwicklung dieses Gebietes zu skizzieren.Unterperm (Karatschatyr-Stufe, Pseudoschwagerina- Zone) tritt in Nordost-und Zentralafghanistan auf. Unterschiedliche Fazies und Faunenführung erschweren den stratigraphischen Vergleich beider Vorkommen. Das untere Mittelperm (Darwas-Stufe, Parafusulina- Zone) ist in Zentral- und Südostafghanistan weit verbreitet. Die Überflutung des südlichen Hindukusch beginnt und wird im oberen Mittelperm (Murghab-Stufe, Neoschwagerina- Zone) offenkundig, dessen gleichförmige Ablagerungen im Westhindukusch weit nach Norden übergreifen. Die Funde von Oberperm (Pamir-Stufe, Codonofusiella- Reichelina- Zone) beschränken sich auf das östliche Zentralafghanistan sowie Südostafghamstan und deuten einen Rückzug der Tethys nach Südosten an.

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Eight sections of the marine Permian of eastern and central Afghanistan have been studied in detail. Preliminarily these sections have been subdivided by means of fusulinids and correlated with the standard section of Permian in Russian Central Asia. The recent fieldwork and literature are evaluated to trace the paleogeographical evolution of this region.Lower Permian (Karatschatyr-stage,zone of Pseudoschwagerina) is present in northeast and central Afghanistan. Stratigraphic correlation of these two localities, separated by the Hindu-Kush, is difficult because of their different faciès and faunal content. The lower middle Permian (Darwas-stage, zone ofParafusulina) is widely distributed in the central and south-eastern parts of the country. In this era starts inundation of the southern Hindu-Kush, which becomes obvious in the upper middle Permian (Murghab-stage, zone ofNeoschwagerina), when uniform sediments are extending wide northward in the western Hindu-Kush. Deposits of upper Permian (Pamir-stage, zone ofCodonofusiella-Reichielina) are only found in the eastern part of central Afghanistan and in the south-eastern Afghanistan. A retreat of the Tethys towards southeast is indicated.

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Résumé Dans un avant-propos, le Permien marin de l'Afghanistan oriental et central est divisé grossement à l'aide des fusulines dans huit coupes, prises bien en détail. Cette série est mise en parallèle aux coupes du Permien dans l'Asie centrale russe.D'après mes recherches en Afghanistan et dans la littérature il est possible de tracer l'évolution paléogéographique de cette région.Le Permien inférieur (étage de Karatschatyr, zone avecPseudoschwagerina) existe dans la région nord-est et central de l'Afghanistan, il manque dans le Hindou-Kouch, séparant les deux régions. La comparaison stratigraphique est rendue difficile, parce que le faciès et les faunes des deux gisements sont de caractère différent. Le Permien moyen inférieur (étage de Darwas, zone ayecParafusulina) est répandu dans l'Afghanistan central et sud-est. Dans cette époque-là l'inondation commence dans le bord méridional du Hindou-Kouch. Pendant le Permien moyen supérieur (étage de Murghab, zone avecNeoschwagerina) elle s'étend avec des sédiments uniformes jusqu'au nord du Hindou-Kouch occidental. Les gisements du Permien supérieur (étage de Pamir, zone avecCodonofusiella etReichelina) se trouvent seulement en Afghanistan central-oriental et en Afghanistan sud-est et indiquent le retrait de la Tethys vers le sud-est.

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A gravity-derived model for the steinheim impact crater

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

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

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

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

     

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

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

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

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

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

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Contribution C.G.G. n^o 222.     

Beschleunigung der geomorphologischen Prozesse durch die Wirkung des Menschen

Zusammenfassung Der Verfasser befaßt sich in seinem Artikel mit dem Problem der durch die Tätigkeit des Menschen beschleunigten geomorphologischen. Prozesse. Er führt Beispiele der beschleunigten Bodenerosion aus den mittleren Breiten und der beschleunigten kryogenen Prozesse aus Sibirien an. Er macht besonders auf die Tatsache aufmerksam, daß es durch die intensivere ökonomische Ausnützung der Nordgebiete Kanadas und der UdSSR zu Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Vorkommen der Thermokarsterscheinungen und der Beschleunigung der Solifluktion kommen kann. In der Schlußfolgerung hebt er die Rolle der Geomorphologie bei managing the man's environment und der Organisation der ästhetischen Kulturlandschaft hervor.

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The author deals in his paper with the problem of the acceleration of geomorphological processes due to man's activities. He quotes examples of the accelerated soil erosion from medium latitudes and of the accelerated cryogene processes from Siberia. He calls the attention especially to the fact that difficulties can arise connected with the occurrence of thermokarst phenomena and accelerated solifluction as consequence of more intensive economic utilization of the northern regions of Canada and the USSR. In conclusion, he stresses the task of geomorphology in the managing the man's environment and in the organization of the aesthetic cultural landscape.

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Résumé L'auteur s'occupe dans son article du problème des procès géomorphologiques accélérés par l'activité de l'homme. Il cite des exemples de l'érosion de sol accélérée des latitudes centrales et des procès cryogènes accélérés de la Sibérie. Il appelle l'attention surtout au fait, que des difficultés peuvent se produire en connexion avec l'existence des phénomènes thermocarstiques et de l'accélération de la solifluction comme conséquence de l'utilisation économique plus intensive des régions septentrionales du Canada et de l'URSS. En conclusion, l'auteur accentue le rôle de la géomorphologie dans « managing the man's environment » et dans l'organisation d'un paysage esthétique et culturel.

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, . . , . .

     

Multivariate statistical analysis of some recent volcanics from the Central Andes of Southern Peru

The application of Principal Component and Discriminant analysis to the major and minor oxides of recent volcanics from the Central Andes (S-Peru, N-Chile, Bolivia and Argentina) illustrates a variation in chemical composition related to geographical distribution, mainly in terms of TiO₂ and K₂O. A relationship between chemistry and distance from the Peru-Chile trench, dependent on P, Ti and Sr content of some cenozoic lavas from Southern Peru is also illustrated, by means of Multilinear Standardized Regressions and Partial Correlation analysis.

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Zusammenfassung Die Anwendung zweier statistischer Methoden (Principal Component und Discriminant Analysis) zur Erfassung der Oxidverteilung in den rezenten Vulkaniten der zentralen Anden (S-Peru, N-Chile, Bolivien und Argentinien) hat gezeigt, daß die Variation der chemischen Zusammensetzung, hauptsächlich bei TiO₂ und K₂O, abhängig von der geographischen Position der Ausbruchzentren ist.Eine Beziehung zwischen Geochemie und Entfernung vom Peru-Chile Tief-Seegraben für die rezenten Laven in S-Peru wird ferner mit multilinearen standardisierten Regressionen und Korrelationsanalysen, mit Schwerpunkt bei den Elementen P, Ti und Sr, aufgezeigt.

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Resume L'application de deux méthodes statistiques multivariées (Principal Component et Discriminant Analysis) à la distribution des éléments majeurs et mineurs dans les roches volcaniques récentes des Andes centrales (S-Pérou, N-Chili, Bolivie et Argentine) montre une variation de la composition chimique en fonction de la distribution géographique, surtout en ce qui concerne TiO₂ et K₂O.Une relation entre la variation de composition chimique de quelques laves récentes du Pérou du Sud et la distance du fossé océanique du Pérou-Chili est aussi montrée, à l'aide des Regressions Multilinéaires Standardisées et de l'Analyse de Corrélation partielle. Cette relation concerne spécialment les teneurs en P, Ti et Sr des laves étudiées.

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— Principal Component, Discriminant Analysis ( , , ) , . . . iO₂, K₂, . - . T Sr

     

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

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

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

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

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

     

Structural correlations between Moldavian and Wallachian Eastern Carpathians

The aim of the researches on the Carpathian Flysch we have undertaken from 1955 to 1966 was to investigate the region in the Eastern Carpathian Bend which is dominated by the Ciuca-Zganu Massif and included between the Vrancea semi-inlier, the Covasna and Teliu valleys to the North, the Doftana valley to the West, and the Paleogene Flysch to the East and South-East. These studies helped to solve the two great problems concerning the structure in overthrust nappes of the Eastern Carpathians and the relationships between the Carpathian units in Moldavia and Muntenia (Wallachia).The results of the researches were checked up by wells, thus facilitating the tectonic knowledge in depth of the Eastern Carpathians.In the studied region, the Cretaceous geological formations are assigned to the west-internal, east-internal, and Audia units, while the Paleogene formations belong to the medio-marginal and external units.The west-internal unit, which westwards is overlapped by Crystalline schists and the Triassic-Jurassic deposits of the Central Unit (Piatra Mare Massif), is made up of three sub-units, namely the Zamura anticlinorium, the Ciuca-Zganu digitation, and the Bobu digitation.In the Zamura anticlinorium there occur Sinaia Beds (Valanginian-Hauterivian), Comarnic Beds (Barremian-Bedoulian), and the massive Aptian sandstone which lithofacially grades into a rusty-coloured marly-gritty Flysch. We separated in the Ciuca-Zganu digitation Aptychus-Beds (Tithonian-Berriasian), Sinaia Beds, Comarnic Beds, which in Moldavia are replaced by Bistra Beds (Barremian-Aptian), the massive Aptian sandstone and the marly-gritty rusty-coloured Flysch with Ciuca-Zganu Conglomerates synchronous with the Ceahlu Beds with conglomerates in Moldavia.The Bobu digitation includes Sinaia Beds, the massive transgressive Aptian sandstone, and the Bobu Flysch with Mogo Beds (Clansayesian-Lower Albian), the Babe Sandstone (Middle Albian) and the Ulita Beds (Middle-Upper Albian).The east-internal unit seated to the East of the west-internal nappe is made up of a grey curvicortical Flysch which continues from Moldavia (Palanca Beds), Sita-Ttaru Sandstone (Vraconian), Poina Florilor-Teliu Beds (Vraconian-Lower Turonian) and Inoceramus Beds (= Valea Mare Beds) of Turonian-Senonian age.From the tectonical point of view, we distinguished the west-internal nappe (Ceahlu) composed of the Zamura anticlinorium and the Ciusa and Bobu digitation which are overthrust on the east-internal Flysch unit. The overthrust line is the Lutu Rou line which is extending from Moldavia, and the sub-units are separated from one another by the Bratocea-Doftana line. The overthrust is warranted by the tectonic inliers, semiinliers and semi-outliers occurring in front of the west-internal unit.The east-internal unit is overthrust on the Audia unit, and the contact between these units is the Internal line which is outlining the Chiuru-Covasna semi-inlier. The Audia unit situated to the east of the curvicortical Flysch is forming a nappe which is overthrust on the medio-marginal unit (Tarcu). The overthrust-line is the Audia line, but the medio-marginal parautochthone is eastwards overthrust on the external unit of the Vrances semi-inlier (Moldavia) which contains hydrocarbon accumulations.The medio-marginal line between these two units is uninterruptedly continued from Moldavia.South-west of the Buzu valley, the relationships between the units are scarcely observable owing to the directional subsidence of the structures and their covering by the deposits of the Neogene molasse which are also concealing the structural relationship between the Eastern Carpathians and the Southern Carpathians.

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Zusammenfassung Das Ziel der von uns im karpatischen Flysch in den Jahren 1955–1966 unternommenen Forschungsarbeiten war die Erforschung der in der Biegung der Ostkarpaten gelegenen Gegend, die vom Ciucas-Zganu Gebirgsstock beherrscht und nordwärts vom Vrancea Halbfenster, den Covasna- und Teliu-Tälern, westwärts vom Doftana-Tal und ost- und südostwärts vom paläogenen Flysch begrenzt wird. Diese Forschungen haben zur Lösung der zwei wichtigen Fragen beigetragen, die sich auf die Überschiebungsdecken-Struktur der Ostkarpaten und die zwischen den karpatischen Einheiten der Moldau und Muntenia (Wallachei) bestehenden Verbindungen beziehen.Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten sind mittels Bohrungen kontrolliert worden, die somit zu einer besseren Kenntnis der Tiefentechnik der Ostkarpaten geführt haben.In der erforschten Gegend verteilen sich die geologischen Kreideformationen auf die westlich-innere, die östlich-innere und die Audia-Einheiten, während die paläogenen Formationen der mittel-randlichen und äußeren Einheit angehören.Die westlich-innere Einheit, die westwärts von den kristallinen Schiefern und dem Trias-Jura der Zentralen Einheit (Piatra Mare Gebirgsstock) überlagert wird, setzt sich aus drei Untereinheiten zusammen, nämlich das Zamura-Antiklinorium, die Ciuca-Zganu Verzweigung und die Bobu Verzweigung.Im Zamura-Antiklinorium treten Sinaia-Schichten (Valangian-Hauterive-Stufen), Comarnic-Schichten (Barrême-Bedoul-Stufen) und der massive Sandstein der Aptstufe auf, der lithofazielle in einen mergelig-sandsteinartigen rostfarbenen Flysch übergeht. In der Ciuca-Zganu Verzweigung haben wir Aptychus-Schichten (der Tithon-Berriasstufe), Sinaia-Schichten, Comarnic-Schichten abgetrennt, an deren Stelle in der Moldau die Bistra-Schichten (der Barrême-Aptstufe) treten, die massiven Apt-Sandsteine und den rostfarbenen sandstein-mergeligen Flysch mit Ciuca-Zganu-Konglomeraten, die mit den konglomeratischen Ceahlu-Schichten der Moldau synchron sind.Die Bobu Verzweigung umfaßt Sinaia-Schichten, den massiven transgressiven Apt-Sandstein und den Bobu-Flysch mit Mogo-Schichten (der Clansayesian-unteres Albien Stufen), den Babe-Sandstein (mittleres Albien) und die Ulita-Schichten (mittleres-höheres Albien).Die sich östlich der westlich-inneren Decke erstreckende östlich-innere Einheit besteht aus einem kurbikortikalen grauen Flysch, der sich aus der Moldau (Palanca-Schichten) fortsetzt, aus Sita-Ttaru-Sandsteinen (Vracon-Stufe) aus Poiana-Florilor-Teliu-Schichten (Vracon-tieferes Turon) und aus Inoceramenschichten (= Valea Mare-Schichten) der Turon-Senonstufen.Vom tektonischen Standpunkt aus haben wir die westlich-innere Decke (Ceahlu) unterschieden, die sich zusammensetzt aus dem Zamura-Antiklinorium und den Ciuca- und Bobu-Verzweigungen, die sich auf die östlich-innere Flyscheinheit überschieben. Die Überschiebungslinie ist die sich aus der Moldau fortsetzende Lutu-Rou-Linie, während die Untereinheiten durch die Bratocea-Doftana-Linie voneinander getrennt sind. Einen Beweis der Überschiebung bilden die sich an der Deckenstirn der westlich-inneren Einheit befindlichen Fenster, Halbfenster und Halbklippen.Die östlich-innere Einheit überschiebt sich auf die Audia-Einheit, während der Kontakt zwischen diesen Einheiten durch die interne Linie verwirklicht wird, welche den Umriß des Chiuru-Covasna-Halbfensters beschreibt. Die östlich vom kurbikortikalen Flysch liegende Audia-Einheit bildet eine auf die mittel-randliche Einheit (Tarcu) überschobene Decke. Die Überschiebungslinie wird von der Audia-Linie gebildet, der mittelrandliche Parautochthone überlagert jedoch ostwärts die äußere Einheit des Vrancea-Halbfensters (Moldau), welche Kohlenwasserstoff-Ansammlungen enthält.Die sich zwischen diesen zwei Einheiten erstreckende mittel-randliche Linie verlängert sich ununterbrochen aus der Moldau.Südwestlich des Buzu-Tales sind die zwischen den Einheiten bestehenden Beziehungen schwer zu erkennen wegen der direktionalen Senkung der Strukturen und ihrer Überdeckung mit neogenen Molasse-Ablagerungen, welche auch die strukturelle Verbindung zwischen den Ost- und Südkarpaten verdecken.

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Résumé Nos recherches entreprises dans le Flysch carpatique entre les années 1955 et 1966 ont eu pour but d'étudier la région de la courbure des Carpates Orientales, dominé par le massif Ciuca-Zganu et comprise entre la demi-fenêtre de Vrancea, les vallées de Covasna et de Teliu au N., la vallée de Doftana à l'Ouest et le flysch paléogène à l'E. et au S. E. Ces études ont contribué à la solution des deux grands problèmes qui concernent la structure en nappes de charriage des Carpates Orientales et la liaison des unités carpatiques de la Moldavie et de la Munténie (Valachie).Les résultats des recherches ont été vérifiés par des forages qui ont facilité la connaissance de la tectonique en profondeur des Carpates Orientales.Dans la région étudiée, les formations géologiques crétacées sont réparties en unités ouest-interne, est-interne et Audia, tandis que les formations paléogènes appartiennent aux unités médio-marginale et externe.L'unité ouest-interne, chevauchée à l'ouest par les schistes cristallins et par le triasjurassique de l'unité centrale (massif Piatra Mare), est composée par trois sous-unités, à savoir l'anticlinorium Zamura, la digitation Ciuca-Zganu et la digitation de Bobu.Dans l'anticlinorium Zamura apparaissent des couches de Sinaia (valanginien-hauterivien), des couches de Comarnic (Barrême-Bédoulien) et le grès massif aptien qui lithofacialement passe dans un flysch marno-gréseux, couleur de rouille. Dans la digitation de Ciuca-Zganu, nous avons séparé des couches à Aptychus (tithonien-berriassien) les-quelles en Moldavie sont remplacées par des couches de Bistra (Barrême-aptien), le grès massif aptien et le flysch marno-gréseux couleur de rouille, avec les conglomérats de Ciuca-Zganu, synchrones aux couches de Ceahlu à conglomérats de la Moldavie.La digitation de Bobu comprend des couches de Sinaia, le grès massif aptien transgressif, qui supporte le flysch de Bobu à couches de Mogos (Clansayesian-albien inférieur), le grès de Babe (albien moyen) et les couches d'Ultia (albien moyen-supérieur).L'unité est-interne située à l'est de la nappe ouest-interne est constituée par un flysch curbicortical grisâtre qui se continu par la Moldavie (couches de Palanca), par le grès de Sita-Ttaru (vraconien), par les couches de Poiana Florilor-Teliu (vraconien-turonien inférieur) et par des couches à Inocérames (= couches de Valea Mare) turoniennessénoniennes.Au point de vue tectonique, nous avons distingué la nappe ouest-interne (Ceahlu) formée par l'anticlinorium Zamura et les digitations de Ciuca et Bobu qui sont charriées sur l'unité du flysch est-interne. La ligne de charriage est la ligne Lutu Rou, prolongée de la Moldavie, tandis que les sous-unités sont séparées les unes des autres par la ligne Bratocea-Doftana. La preuve du charriage consiste dans les fenêtres, demi-fenêtres et les demiklippes tectoniques du front de l'unité ouest-interne.L'unité est-interne est charriée sur l'unité d'Audia et le contact entre ces unités est la ligne Interne qui décrit le contour de la demi-fenêtre de Chiuru-Covasna. L'unité Audia, située à l'est du flysch curbicortical forme une nappe charriée sur l'unité médiomarginale (Tarcu). La ligne de charriage est la ligne d'Audia, mais le parautochtone médio-marginal chevauche vers l'est l'unité externe de la demi-fenêtre Vrancea (Moldavie) qui contient des accumulations d'hydrocarbures.La ligne médio-marginale entre les deux unités se continue sans interruption hors de la Moldavie.Au sud-ouest de la vallée du Buzu, les rapports entre les unités ne peuvent être observés que difficilement à cause de l'affaissement directional des structures et de leur couverture par les dépôts de la molasse néogène qui masque aussi la liaison structurale entre les Carpates Orientales et les Carpates méridionales.

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1965 1966 . (). , . , - (1959 .) : - , - , - , . - (), , , - , - . , , -. , - .- , , - . - , . ( ) 30 . .- , , .- , , .