Source parameters controlling the generation and propagation of potential local tsunamis along the Cascadia margin

The largest uncertainty in assessing hazards from local tsunamis along the Cascadia margin is estimating the possible earthquake source parameters. We investigate which source parameters exert the largest influence on tsunami generation and determine how each parameter affects the amplitude of the local tsunami. The following source parameters were analyzed: (1) type of faulting characteristic of the Cascadia subduction zone, (2) amount of slip during rupture, (3) slip orientation, (4) duration of rupture, (5) physical properties of the accretionary wedge, and (6) influence of secondary faulting. The effect of each of these source parameters on the quasi-static displacement of the ocean floor is determined by using elastic three-dimensional, finite-element models. The propagation of the resulting tsunami is modeled both near the coastline using the two-dimensional (x-t) Peregrine equations that includes the effects of dispersion and near the source using the three-dimensional (x-y-t) linear long-wave equations. The source parameters that have the largest influence on local tsunami excitation are the shallowness of rupture and the amount of slip. In addition, the orientation of slip has a large effect on the directivity of the tsunami, especially for shallow dipping faults, which consequently has a direct influence on the length of coastline inundated by the tsunami. Duration of rupture, physical properties of the accretionary wedge, and secondary faulting all affect the excitation of tsunamis but to a lesser extent than the shallowness of rupture and the amount and orientation of slip. Assessment of the severity of the local tsunami hazard should take into account that relatively large tsunamis can be generated from anomalous tsunami earthquakes that rupture within the accretionary wedge in comparison to interplate thrust earthquakes of similar magnitude.     

Seismic history and consistent seismicity: Evidence from southern Italy

In this paper a method is proposed to evaluate the seismicity level of an area in a given historical period, based on records of seismic events, source characteristics and intensity attenuation with distance. Also considered is the seismic activity recorded in southern Italy during the 10th and 11th centuries, seismic records being obtained from all available sources. To determine the level of seismicity, a key role is played by source characteristics, i.e. recording modalities and activity periods of recording centers. In addition, models of intensity attenuation with distance allow the assessment of the size of the area under investigation. This paper identifies the areas, in the 10th and 11th centuries, where major earthquakes (M 6.5) did not occur during periods of silence of sources, as well as those where such events cannot be excluded. For each area, different levels of probability were determined by applying the Cox linear logistic model to historical seismic data. The completeness analysis, in terms of area and time-span coverage, is a valuable tool to assess seismicity in seismogenetic areas. The reproducibility of the model for lower magnitude earthquakes (M < 6.5) is reliable.     

Tsunami Hazard in the Eastern Mediterranean: Strong Earthquakes and Tsunamis in the Corinth Gulf,Central Greece

The exhaustive review of a long number of historical documents, books, reports,scientific and press reports, instrumental recordings, previous catalogues andpersonal field observations, concluded with the production of a completely newtsunami catalogue for the Corinth Gulf, Central Greece, which is arranged in theformat adopted by the GITEC group for the new European Tsunami Catalogue.The catalogue is presented in three sections: the Quick-Look Table, the Quick-LookAccounts File and the References File. An Appendix explains why some particularsea disturbances were not included in the new catalogue although they were consideredas tsunami events by previous researchers. Past history clearly shows that most tsunamis in the Corinth Gulf are produced by strong (Ms 5.5) offshore and near shore earthquakes. However, seismic or aseismic sliding of coastal and submarine sediments is a significant factor in tsunamigenesis. Calculations based on the random model indicate that the probability for at least one tsunami occurrence of intensity TI 2 TI 3 and TI 4 within 50 years equals 0.851, 0.747 and 0.606, respectively. From the intensity–frequency relationship the mean return period of tsunami intensity TI 2, TI 3 and TI 4 equals to 16, 40 and 103 years. The tsunami geographicaldistribution, however, is non-random with a clear trend for the tsunamigenesis todecrease drastically from west to east within the Corinth Gulf. In fact, the probabilityfor a strong earthquake to cause a tsunami of TI 3 in the Corinth Gulf consideredas an entity is 0.35, while in the western part of the Gulf it goes up to 0.55. Therefore, the rapid and accurate determination of the earthquake focal parameters is of great importance in an algorithm of a real-time tsunami warning system in the Corinth Gulf.     

Assessment of tsunami hazard in the Italian seas

A method for the evaluation of tsunami potential in the seas surrounding Italy is presented. A major difficulty for performing reliable estimates of tsunami occurrence is that the existing tsunami catalog for Italy includes a small number of cases. This is due partly to the catalog incompleteness, strangely more pronounced in our century, and partly to the relative infrequency of tsunamis along the Italian seas. Evaluation of tsunami activity is therefore deduced by complementing the tsunami catalog data with data on seismicity that are by far more abundant and reliable. Analysis of seismicity and assessment of earthquake rate in coastal and submarine regions form the basis of the present method to perform tsunami potential estimates for Italy. One essential limitation of the method is that only tsunamis of seismic origin are taken into account, which leads to an underestimation of the tsunami potential. Since tsunamis generated by earthquakes are much more frequent than events produced by slumps or volcanic eruptions, the underestimation is not dramatic and very likely affects only a limited portion of the Italian coasts. In the present application of the method, eight separate regions have been considered that together cover all the coasts of Italy. In each region, seismicity has been independently examined and the earthquake potential has been calculated in small 20 × 20 cells. Then, on the basis of suitable assumptions, tsunami potential has been evaluated in each cell. According to this study, the Italian coasts that are the most exposed to the attacks of locally generated tsunamis are to be found in the Messina Straits, in Tyrrhenian coasts of Calabria, in the Ionian Sicilian coasts around Catania, and in the Gargano promontory in the Southern Adriatic Sea. Furthermore, this study confirms that the Northern Adriatic Sea has a low level of tsunami potential, in agreement with recent studies emphasizing that the large historical events concerning this region included in the first versions of the Italian tsunami catalog are largely overestimated and must be decreased.     

NOAA Weather Radio (NWR) – A Coastal Solution to Tsunami Alert and Notification

The Washington State/Local Tsunami Work Group adopted the NOAA Weather Radio All-Hazards Warning System to warn citizens quickly and effectively of not only tsunami hazards but also other natural or man-made hazards. In concert with an array of deep ocean tsunami detectors, land-based seismic sensors, and warning messages issued by the tsunami warning centers, NWR provides a means to expeditiously get critical decision-making information to emergency managers, elected officials, and first responders. To implement the NWR strategy effectively, a partnership was developed to add a repeater to the NWR system to provide complete coverage to the coast of Washington and to shipping lanes off the coast. The Work Group also recognized the need to disseminate time critical hazard information on tsunamis to the public on beaches and in high traffic areas, so it developed a new notification system, with the first prototype installed on 2 July 2003 in Ocean Shores, Washington. A public education program also was developed to improve the impacted communities understanding of the tsunami hazard, the warning system, and actions they should take if a tsunami occurs.     

The Tsunami of August 17, 1999 in Izmit Bay,Turkey

The Kocaeli 1999 Earthquake with an Mw = 7.4 caused major hazards throughout the NW of Turkey from Tekirdag to Bolu. Historical data indicates that some of the earthquakes around Izmit Bay have caused tsunamis. In this study, tsunami research for the Kocaeli 1999 Earthquake has been made also taking into consideration historical data. In this research more than about 70 data at 35 localities have been used to determine the tsunami evidences in the bay. Coastal observations indicated runups which were ranging from 1 to 2.5 m along the shores. However, the wave runups are more complex along the south coast due to the presence of coastal landslides (Deirmendere, Halidere, Ulasli, Karamürsel) and subsided areas (Kavakli to Yeniköy) along the shore. West of Yalova, evidence of tsunami rapidly diminished. In addition, possible tectonic mechanism has been determined by using 33 single-channel high-resolution digital seismic reflection profiles which were acquired following the Kocaeli 1999 Earthquake. As a result it has been determined that the Kocaeli Earthquake has created tsunami in Izmit Bay.     

Real-Time Tsunami Forecasting: Challenges and Solutions

A new method for real-time tsunami forecasting will provide NOAAs Tsunami Warning Centers with forecast guidance tools during an actual tsunami event. PMEL has developed the methodology of combining real-time data from tsunameters with numerical model estimates to provide site- and event-specific forecasts for tsunamis in real time. An overview of the technique and testing of this methodology is presented.     

Deep-sea carbonates: Reading the carbon-isotope signal

The carbon isotope signal in deep-sea sediments reflects a mix of (1) global changes in the rates of exchange of the ocean's carbon reservoir with biosphere, soil, and sediments, (2) global and regional changes in surface water productivity, (3) internal shifts in water-mass structure and circulation (basin-basin fractionation, oxygen minimum development), and (4) organism-specific fractionation effects due to changes in micro-habitat and/or ontogenic fractionation (»vital effects«). Additional complications arise from differential preservation. It is impossible to entirely isolate these various factors. As a rule of thumb, long period signals that are parallel for planktonic and benthic data reflect external (global) fractionation patterns, whilst short-period signals are more likely tied to internal patterns (water-mass fractionation). The various approaches to interpretation are illustrated with three case studies: the Glacial-Holocene transition, the Messinian Carbon Shift, and the Miocene Monterey Excursion.

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Zusammenfassung Das Kohlenstoff-Isotopensignal in den Tiefseesedimenten spiegelt ein Zusammenspiel wider, das (1) von den globalen Austauschraten des ozeanischen Kohlenstoffreservoirs mit der Biosphäre, den Böden und den Sedimenten gesteuert wird, (2) in dem ein globaler und regionaler Wechsel in der Produktivität des Oberflächenwassers und (3) interne Veränderungen in der Wassermassen-Struktur und -Zirkulation (Becken-zu-Becken-Fraktionierung, Sauerstoffminimumentwicklung) zum Ausdruck kommen, und (4) in dem eine spezifische Fraktionierung hervorgerufen durch die Milieuänderung im Lebensraum der Organismen und/oder ontogenetische Fraktionierung (»Vitaleffekte«) erscheint. Zusätzliche Komplikationen entstehen aus unterschiedlichen Erhaltungsmöglichkeiten. Es ist unmöglich, alle diese verschiedenen Faktoren vollständig zu isolieren. Als Faustregel kann man annehmen, daß langpenodische Signale, die parallel mit Plankton- und Benthosentwicklungen verlaufen, externe globale Fraktionierungstrends widerspiegeln, während kurzzeitige Signale eher an interne Muster gebunden sind (Fraktionierung innerhalb der Wassermassen). Die verschiedenen Möglichkeiten der Interpretation werden an speziellen Fällen diskutiert: am Übergang Pleistozän zu Holozän, an der Veränderung des Kohlenstoffverhältnisses im Messinium und an dem Monerey-Maximum im Miozän.

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Résumé Le signal isotopique du carbone enregistré dans les sédiments océaniques résulte d'un ensemble de mécanismes qui reflètent: 1) les variations globales dans l'intensité des échanges entre le réservoir du carbone de l'océan et la biosphère, les sols et les sédiments, 2) les variations globales et régionales de productivité des eaux de surface, 3) les changements dans la structure et la circulation des masses d'eaux (fractionnement de bassin à bassin, développement d'un niveau à minimum d'oxygène), et 4) les effets de fractionnement propres aux organismes, dûs à des changements de micro-habitat et/ou à un fractionnement au cours de l'ontogénie (»effet vital«). La préservation différentielle ajoute certaines difficultés d'interprétation. Il n'est pas possible d'isoler entièrement chacun de ces différents facteurs. D'une manière générale les signaux à longue période dont les variations sont parallèles pour les données planctoniques et benthiques correspondent à un fractionnement dû à des facteurs externes (globaux), alors que les signaux à courte période sont plus vraisemblablement liés à des facteurs internes (fractionnement des masses d'eaux). Trois cas étudiés permettent d'illustrer ces différents types d'interprétation: la transition Glaciaire/Holocène, le »décrochement Messinien« et l'»enrichissement de Monterey« au Miocène.

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The plutonism in the North Chilean Coast-Range and its geodynamic significance

Extended deep plutons of the Chilean Coast-Range can, according to their composition, age and spatial distribution, be assigned to the following three Superunits, each of which represents a closed magmatic cycle. Albayay-Superunit approximately 300-200 m. a. Cifuncho-Superunit approximately 190-130 m. a. Esmeralda-Superunit less than 130 m. a.Structurally we distinguished five large batholithic complexes, which are tectonically displaced along vertical fault-planes. The petrographie composition ranges from gabbronoritic through dioritic up to granitic rocks with predominance of granitoids.Methodical investigation led beyond the explanation of the origin of the magma, and opened the way for new geogynamic interpretations. We postulate a model of repeated crustal thickening caused by continental collision, which is opposed to the schematic plate-tectonics model.

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Zusammenfassung In der Küstenkordillere Nordchiles lassen sich ausgedehnte Tiefengesteinskörper nach Stoffbestand, Alter und rÄumlicher Verteilung folgenden drei Superunits zuordnen, die jeweils einem abgeschlossenen magmatischen Zyklus entsprechen. Albayay-Superunit ca. 300-200 m. a. Cifuncho-Superunit ca. 190-130 m. a. Esmeralda-Superunit jünger als 130 m. a.Strukturell haben wir fünf grö\ere, durch Tektonik entlang vertikaler Brüche zerlegte Baholith-Komplexe ausgeschieden. Die petrologische Zusammensetzung reicht von gabbro-noritischen über dioritische bis zu granitischen Gesteinen, wobei der Schwerpunkt bei den Granitoiden liegt.Die methodische Untersuchung führte über die KlÄrung der Magmengenese hinaus und eröffnete den Zugang zu neuen geodynamischen Vorstellungen. Wir postulieren ein Modell einer mehrphasigen Krustenverdickung durch kontinentale Kollision, das im Gegensatz zu dem schematischen Modell der Plattentektonik steht.

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Resumen En la Cordillera de la Costa del Norte de Chile existen extensos cuerpos intrusivos que se queden asignar, sobre la base de su composición, edad y distribución espacial, a las tres Superunidades siguientes, las que a su vez corresponden a ciclos magmáticos completos. Superunidad-Albayay approximadamente 300-200 m.a. Superunidad-Cifuncho approximadamente 190-130 m.a. Superunidad-Esmeralda más jóvenque 130 m.a.Estructuralmente hemos distinguido cinco complejos batoliticos mayores recortados por una tectónica de fallas verticales. La compositión petrográfica va desde rocas gabronoríticas hasta graníticas pasando por las dioríticas, con predominio de granitoides.El análisis metódico de los datos obtenidos orientado a la petrogénesis de estos cuerpos dió lugar a nuevas interpretaciones geodinámicas. Postulamos un modelo de fases sucesivas de acumulación cortical mediante colisión continental, el cual se opone al esquemático modelo de la Tectónica de Placas.

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, , : Albayay-Superunit ... 300-200 Cifuncho-Superunit ... 190-130 Esmeralda-Superunit ... 130 . 5 . - , , . y ; .

     

Geological setting of the Tverrfjell copper/zinc deposit,Central Norway

The volcanogenic exhalative Tverrfjell deposit occurs in a sequence of predominantely mafic submarine meta-volcanics, interlayered with geosynclinal pelitic sediments, turbidites and volcanic breccias, belonging to the Early Cambrian to Early Arenigian Støren Group. Two major deformational phases and low to medium grade metamorphic conditions are recognized in the study area. Basalts are mainly tholeiitic but alkaline types occur as well. Extensive fractionation produced highly evolved basalts and even andesites. Basalt compositions are comparable to Type II-ocean floor basalt. The copper/zinc ores of the Tverrfjell deposit are strictly confined to an andesitic extrusive body. An extensive magma chamber is postulated to explain magma fractionation, and as a heat source that generated the exhalative Tverrfjell ore body. It is suggested that the deposit was formed at an intraplate volcanic center or back-arc spreading center.

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Zusammenfassung Die vulkanogen-exhalativ gebildete Tverrfjell-Lagerstätte befindet sich innerhalb einer Abfolge überwiegend mafischer, submariner Metavulkamte, die mit geosynklinalen pelitischen Sedimenten, Turbiditen und vulkanischen Brekkzien wechsellagern. Diese Gesteine gehören zur Støren-Gruppe, die vom Unterkambrium bis zum frühen Arenig reicht. Zwei Hauptdeformationsphasen in Verbindung mit niedrig bis mittelgradiger Metamorphose können im Arbeitsgebiet nachgewiesen werden. Die Basalte sind zumeist tholeiitisch, jedoch treten auch alkalibasaltische Typen auf. Durch starke Fraktionierung sind hoch entwikkelte Basaltmagmen und sogar Andesite entstanden. Die Basalte können mit Typ II-Ozeanbodenbasalten verglichen werden. Die Kupfer/Zinkerze der Tverrfjell-Lagerstätte sind strikt an einen andesitischen Extrusivkörper gebunden. Eine ausgedehnte Magmenkammer wird postuliert, in welcher die Magmenfraktionierung stattfand, und die als Wärmequelle für die Bildung des Tverrfjellerzkörpers angesehen wird. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse wird angenommen, daß die Lagerstätte in einem Intraplatten-Vulkanzentrum oder in einem Back-arc spreading centre gebildet wurde.

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Résumé Le gisement volcanogénétique exhalatif du Tverrfjell se trouve au sein d'une série de métavolcanites sous-marines, surtout basiques, qui alternent avec des pélites géosynclinales, des turbidites et des brèches volcaniques. Ces roches appartiennent au groupe de Støren qui s'étend du Cambrien inférieur jusqu'à l'éo-Arénigien. Dans cette région, deux phases déformatives majeures ont été reconnues, liées à un métamorphisme de degré faible à moyen.La plupart des basaltes sont de type tholéiitique, mais il existe aussi des basaltes alcalins. Un fractionnement poussé a engendré magmas basaltiques très évolués et même des andésites. Les compositions des basaltes sont comparables à celles du «basalte océanique de type II». La minéralisation en Cu-Zn de Tverrfjell est liée strictement à une masse extrusive andésitique. Pour expliquer le fractionnement magmatique, on admet l'existence d'une de chaleur lors de la formation du gisement de Tverrfjell. Ce gisement a dû se former soit dans un centre volcanique intraplaque, soit dans une zone d'expansion d'arrière-arc.

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- Tvenfjell . . , , . Støren, . , . , . , . . . , , Tverrfjell'e. , .

     

Geology of the Binneringie Dyke,Western Australia

The geology of the Binneringie Dyke, one of the largest true dyke occurrences in the world — it extends for something like 200 miles (320 km.) from east to west, and has a maximum width at Cowan Hill of two miles (3.2 km.) — is described. The dyke is characterised by strongly chilled margins, but only meagre contact effects on the country rocks. The marginal zone is enriched in magnesium and calcium, due to an overprecipitation of early formed ferromagnesians. The marginal rocks are glomeroporphyritic and non-porphyritic bronzite, olivine-bronzite and olivine-bronzite-quartz gabbros, the bronzite having complex exsolution features reflecting inversion from magnesian pigeonite: the rocks towards the centre of the dyke have a progressively more ferroan character, augite-pigeonite gabbros taking the place of bronzite gabbros (the ferroan pigeonite being univerted). There are minor intermediate and acid phases throughout the length of the dyke: these take the form of irregular granogabbro segregation patches, in which there is an excessive development of residual red rock, of granophyric and devitrified acid glass composition. They also take the form of pegmatoid clots, associated with much epidote, amphibole, chlorite, sphene and prehnite. Much of the intermediate and acid material is, however, in the form of sharply bounded dykes and dykelets, within the gabbro: these bodies are chilled against the gabbro, never project through the chilled margin of the main dyke into the country rock and appear to represent infillings by late magmatic phases of shrinkage cracks in the gabbro. Another suite of internal dykes and dykelets has a basaltic character: dykes of basaltic dolerite of volcanic aspect are represented and these reveal idiomorphic olivine phenocrysts, trachytic textures, quartz palimpsests of chalcedony filled vesicles, and devitrified tachylite glass base material.The dyke shows abundant magmatic layering near to its margins — that is in a zone extending in several hundred feet from its margin. Banded material alternates with thicknesses of massive gabbro in a manner reminiscent of Skaergaard. The magmatic layering shows only minor flexural departures from a consistently vertical attitude, assumed to reflect the attitude of the main dyke walls. There is much rhythmic layering involved and also cryptic layering. The rhythmic layers commonly show simulation of graded bedding, and there are also simulations of cross-bedding. The grading in the rhythmic units is consistent — plagioclase towards the dyke wall — in the Binneringie Homestead sections, but elsewhere along the dyke departures from this grading sense have been observed. There is no trace of cumulate texture, and the zoned and poikilitic nature of the bronzites, together with the predominantly zoned nature of the calcic plagioclase suggests that cumulate deposition of early formed mineral phases was nowhere involved, though convective stirring of the large magma chamber in all probability was.In Part 2, unusual layering structures at Sunday Soak, acid breccias at Cowan Hill, and large internal granophyre and felsite bodies south of the Salt Well are described in some detail. The remainder of the text includes a discussion of the manner of emplacement and broader petrogenetic implications of this complex dyke. The results of thirty full chemical analyses are given, and the differentiation trends discussed. The wide variety of rock types represented are considered to reflect fractionation, and contamination is considered unlikely to have been of significance in their development. The vertical layering of this unique intrusion is compared with the marginal layered zone of the Skaergaard Intrusion, Greenland, and it is suggested that it provides a better understanding of the phenomenon of congelation cumulates, which may be a far more significant feature of layered intrusions than has hitherto been realised. The marginal magnesia and lime enrichment is attributed to a diffusion process, akin to adcumulus growth, operating on a congelation cumulus.

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Zusammenfassung Es wird die Geologie des Binneringie Dykes beschrieben, der eine der grö\ten Dyke-Strukturen der Welt darstellt. Er erstreckt sich über 320 km LÄnge von E nach W und hat eine maximale Breite bei Cowan Hill von 3,2 km. Der Dyke zeichnet sich durch stark gefrittete RÄnder aus, dagegen sind nur sehr geringe Kontakterscheinungen zu den Nachbarzonen hin zu beobachten. Die Randzonen sind mit Magnesium und Kalzium angereichert infolge einer bevorzugten früheren Bildung von Eisenmagnesiummineralien. Die randlichen Gesteine bestehen aus glomeroporphyritischen und nicht-porphyritischen Bronziten, Olivinbronziten und Olivin-Bronzit-Quarz-Gabbros. Die Bronzite haben Auflösungsstrukturen, die eine Umwandlung von Magnesium-Pigeoniten widerspiegeln: Die Gesteine gegen das Zentrum des Dykes haben zunehmend einen stÄrkeren Ferro-Charakter, Augit-Pigeonit-Gabbros nehmen den Platz von Bronzitgabbros ein (die Ferro-Pigeonite sind davon unberührt).Es gibt kleinere intermediÄre und saure Intrusionen entlang dem Dyke: Sie nehmen die Form von unregelmÄ\igen Grano-Gabbro-Flecken ein, in denen sich besonders rote Residualgesteine entwickelt haben und die einem granophyrischen und devitrifizierten sauren Glas entsprechen. Sie können auch die Form pegmatoider Aggregate haben, die mit viel Epidot, Amphibol, Chlorit, Sphen und Prehnit verbunden sind.Der Gro\teil des intermediÄren und sauren Materials ist dagegen in Form von scharf begrenzten Dykes und Adern innerhalb der Gabbros zu finden, wobei diese Körper gegen den Gabbro hin gefrittet sind, allerdings nie über die gefritteten RÄnder des Hauptdykes in die Nachbargesteine eindringen. Sie scheinen eine spÄt magmatische Einfüllung von Schrumpfungsrissen im Gabbro darzustellen.Eine andere Vergesellschaftung von Dykes und Adern haben eine basaltische Zusammensetzung. Es sind dabei basaltische Dolerite mit vulkanitischer Struktur vertreten, gekennzeichnet durch idiomorphe Olivineinschlüsse, trachytische Textur, Quarzpalimpseste von chalzedongefüllten Poren und devitrifiziertem Tachylitglas.Der Dyke hat hÄufig eine magmatische Zonierung nahe den RÄndern, d. h. in einer Zone, die sich ca. hundert Meter von den RÄndern aus erstreckt. GebÄndertes Material wechselt mit massiven Gabbrolagen in einer Weise, die an Skaergaard (Grönland) erinnert. Diese magmatische Schichtung zeigt nur wenige Abweichungen von einer bestÄndigen vertikalen Anordnung, die die Richtung des Hauptdykes widerspiegelt. Darin sind viele rhythmische und cryptische Lagerungen mit eingeschlossen. Die rhythmische Lagerung zeigt gewöhnlich eine Art von graded bedding und von Kreuzschichtung. Die Gradierung in den rhythmisch zonierten Einheiten — Plagioklase angereichert gegen den Kontakt des Dykes — ist vorwiegend in der Binneringie Homestead-Gegend zu finden, aber auch in anderen Teilen des Dykes lÄ\t sich diese Gradierung beobachten. Es sind keine Spuren für die Bildung von Mineralaggregaten zu finden, und der zonierte und poikilitische Charakter der Bronzite sowie die vorwiegende Zonierung der Kalziumplagioklase lÄ\t die Vermutung zu, da\ Aggregatbildungen von früh ausgeschiedenen Mineralphasen nirgends erhalten sind, da Konvektionsströmungen in der gro\en Magmakammer dies verhindert haben.Im Teil II werden ungewöhnliche Lagerungsstrukturen am Sunday Soak, saure magmatische Brekzien am Cowan Hill und gro\e granophyrische und felsitische Intrusionskörper südlich von Salt Well beschrieben. Au\erdem wird die Art des Eindringens des Dykes diskutiert und eine petrogenetische Deutung dieses komplexen Dykes gegeben. Die Ergebnisse von 30 Vollanalysen liegen vor sowie eine Diskussion über die Differentiationsprozesse. Die gro\e Verschiedenheit der Gesteine soll eine fraktionierte Differentiation widerspiegeln, und es ist unwahrscheinlich, da\ irgendwelche Durchmischungen stattgefunden haben. Die vertikale Zonierung dieser einmaligen Intrusion wird mit den Randzonen der Skaergaard-Intrusion in Grönland verglichen und lÄ\t uns das PhÄnomen der congelation cumulates besser verstehen, ein PhÄnomen, das wesentlich wichtiger für die Natur zonierter Intrusionen ist, als man bisher annahm. Die randliche Magnesium- und Kalziumanreicherung wird auf Diffusionsprozesse zurückgeführt.

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Résumé Le dyke de Binneringie, un des plus grands du monde, possède une longueur de 320 km et une largeur de 3.2 km (maximum). Ce compte-rendu est divisé en deux parties. La première partie embrasse l'introduction générale, et la pétrographie des roches dans une localité typique proche de Binneringie Station. Les marges du dyke sont vitrifiées et enrichies de magnésium et de calcium, parce que les minéraux ferromagnésiens se sont précipités en excés. Le processus d'enrichissement est décrit dans la deuxième partie de ce compte-rendu. Des gabbros à norite sont exposés aux marges, gloméroporphyritiques ou non-porphyritiques, mais les roches intérieures sont des gabbros à augite-pigeonite, non-porphyritiques. Les marginaux gabbros à norite montrent des complexités d'exsolution dans les cristaux pyroxéniques: le minéral pigeonite, de composition magnésienne, est inverse à la bronzite: mais les pigeonites ferreuses de l'intérieur ne sont pas inversées.Les grand et les petits massifs de roches intermédiaires et acides, exposés partout le long du dyke, faisant de petits dykes intérieurs ou des massifs irréguliers, sont du type « grano-gabbro », granophyre ou felsite. Plusieurs montrent un mésostasis vitreux acide qu'on appelle « Red Rock ». Plusieurs sont pegmatitiques. On trouve aussi de petits dykes intérieurs de basalte à olivine, en partie vitreux et vésiculaire, comme les basaltes volcaniques. Les petits dykes intérieurs sont entièrement dans le grand dyke de Binneringie, et n'ont pas d'extension au dehors du grand dyke. Le grand dyke montre un stratification rhythmique, ainsi qu'une structure comme « graded bedding» et une autre comme « crossbedding». Toutes ces structures sont au plan vertical du dyke, et non proches de l'horizontale comme la stratification dans les intrusions stratiformes bien connues. Le dyke ne montre pas la texture « cumul ».La deuxième partie du compte-rendu du «Binneringie Dyke» embrasse d'autres localités d'intérÊt sur sa grande longueur. La stratification à Sunday Soak, les roches acides brèchiques à Cowan Hill, et les grands massifs intérieurs de felsite et granophyre au sud du Salt Well sont décrits en détail. Le reste de cette deuxième partie embrasse le mode d'intrusion et la pétrologie de ce grand dyke complexe. Trentes analyses illustrent le mode de différentiation. La diversité de roches est attribuée au fractionnement, et non à la contamination. La stratification verticale de cette intrusion unique est comparée avec le « Marginal Layered Zone» de l'intrusion de Skaergaard, au Groenland, et démontre le phénomène des congélations cumulées, décrites à Skaergaard. Ces congélations cumulées ont, peut Être, plus d'importance qu'on suppose. L'addition de magnésium et calcium marginal dans le dyke est attribuée à la diffusion, un processus comme « l'adcumulus cristallisation ».

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Binneringie . 300 , 3,2 . . - , — . . , , . . , 100 , . , Skaergaard, . . . . , . , , . , , , . . , . .

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Formerly Reader in Geology University of Western Australia

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Formerly of the University of Western Australia     

Neue Daten für die Annahme einer sialischen Kruste unter den frühgeosynklinalen Sedimenten der Tethys

Zusammenfassung Die Resultate einer petrologischen Detritusanalyse in Sedimenten der alpinen Geosynklinale und ihres Untergrundes im Mittelmeergebiet, Nepal-Himalaya und Timor führen zur Annahme, daß die alpine Tethys auf einem prämesozoischen Komplex sialischen Charakters transgrediert ist.

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The results of a petrological analysis of detritus in sediments of the alpine geosyncline and its basement from the Mediterranean area, Nepal-Himalaya and Timor leads to the thesis, that the alpine Tethys started on a premesozoic complex of sialic nature.

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Résumé Les résultats d'une analyse pétrologique des materiaux détritiques des sédiments du géosynclinal alpin et de son substratum dans la région méditerranéenne, l'Himalaya du Népal et le Timor, permet la thèse, que la Tethys alpine a commencé sur un tréfonds prémesozoique d'un caractère sialique.

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Deformation of pebbles in relation to associated structures in parts of Singhbhum Shear Zone,Eastern India

The Singhbhum Shear Zone separates the rocks of a highly metamorphosed northern group from an unmetamorphosed southern group. It had been recognised by earlier workers as a thrust zone in which the thrust movements were achieved by slip along a pre-existing schistosity. Deformed conglomerates crop out in discontinuous bands along the Shear Zone. Strain determinations from these conglomerates have been made to ascertain the strain pattern within the Shear Zone. None of the existing methods of determining strain from stretched pebbles can be applied to these conglomerates. An approximate value for shortening perpendicular to the schistosity can however be obtained from cross-cutting buckled veins. Detailed study of various small-scale structures clearly indicates that the principal structures of this region cannot be explained simply by a slipping on the schistosity.

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Zusammenfassung Die Singhbhum-Scherzone trennt die Gesteine der stark metamorphen nördlichen Gruppe von denjenigen einer nicht metamorphen südlichen Gruppe. Nach früheren Autoren ist es eine Überschiebungszone, worin die Überschiebungsbewegungen durch das Gleiten entlang einer älteren Schieferung zustande kamen. Deformierte Trümmergesteine treten in ununterbrochenen Bändern entlang der Scherzone auf. Man hat Deformationsbestimmungen von diesen Trümmergesteinen gemacht, um das Deformationsbild in der Scherzone zu erklären. Eine ausführliche Untersuchung der verschiedenen kleinmaßstäblichen Strukturen zeigt deutlich, daß die Hauptstrukturen dieser Gegend nicht einfach durch das Gleiten auf der Schieferung erklärt werden können.

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Résumé La zone de cisaillement de Singhbhum sépare les roches très métamorphiques au nord, de celles d'un groupe non-métamorphique au sud. Elle avait été reconnue lors de recherches précédentes comme étant la base de charriages suivant laquelle la poussée se serait faite par glissement le long d'une schistosité pré-existante. Des conglomérats déformés affleurent par bandes discontinues le long de cette zone. Grâce à ces conglomérats, des estimations sur la déformation ont été faites pour définir le style de déformation dans la zone de glissement. Une étude détaillée de différentes structures à petite échelle indique clairement qu'on ne peut pas expliquer les principales structures de cette région uniquement par un glissement sur la schistosité.

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Magnetfeldanomalien in der Eifel

The magnetic anomalies over the Laach volcanics and in adjacent areas were interpreted by comparison with the fields of three-dimensional model bodies. In addition to an aeromagnetic survey, magnetic measurements were carried out on the ground and in the laboratory. Most of the model bodies in the Laach volcanic field require a thickness adjustment of only a few tens of meters to achieve a correlation of the magnetic model fields with the anomalies detected at ground level or at flight altitude.The three-dimensional model calculations did not yield any evidence for the existence of a deep-seated body which might be interpreted as a remnant magma chamber from which magma was explosively extruded during the eruption of the Laacher See volcano.The extensive positive magnetic anomaly near Ahrweiler is interpreted as being caused by a magnetized tabular body located at a depth of 8 km.The sharp bend of the isolines in the northeastern part of the Ahrweiler anomaly is a possible indication of the existence of magnetic rock at a maximum depth of 3–4 km. However, the rock need not necessarily occur in the form of a discrete body. The longitudinal axis of the model body lies on the line connecting the Siebengebirge with the Laach volcanic area.Two model body configurations have been developed for the magnetic anomaly near Kelberg. One of them consists of an upper part corresponding to the magma chamber of the Tertiary volcanics of the Hocheifel (high Eifel), and a lower part that can be regarded as a southern extension of the deep-seated body which is probably the source of the Ahrweiler anomaly. The other configuration represents a magnetized zone formed by thermal metamorphism due to an underlying plutonic body or by magma differentiation, possibly during the Paleozoic.

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Zusammenfassung Die Magnetfeldanomalien im Raum der Laacher Vulkanite und deren Umgebung wurden durch Vergleich mit den Feldern von dreidimensionalen Modellkörpern interpretiert. Dazu wurden außer der aeromagnetischen Vermessung auch ergänzende Magnetfeldmessungen am Boden sowie gesteinsmagnetische Messungen herangezogen. Für die Mehrzahl der Modellkörper im Laacher Vulkanfeld reicht eine Mächtigkeit von einigen Zehnermetern aus, um die magnetischen Modellfelder den gemessenen Anomalien in Boden- und Flugniveau anzugleichen.Die dreidimensionalen Modellrechnungen haben keinen Hinweis auf die Existenz eines tiefreichenden Körpers ergeben, der als Restkörper einer Magmenkammer, die bei der Eruption des Laacher Sees z. T. ausgeblasen wurde, gedeutet werden könnte.Der weiträumigen magnetisch positiven Anomalie bei Ahrweiler wird eine magnetisierte Platte in ca. 8 km Tiefe zugeordnet.In der engräumigen Krümmung der Isolinien im NE-Teil der Ahrweiler-Anomalie deutet sich magnetisches Gestein in maximal 3–4 km Tiefe an, das aber nicht unbedingt als ein kompakter Körper vorliegen muß. Die Längsachse des betreffenden Modellkörpers liegt in der Verbindungslinie von Siebengebirge und Laacher Vulkangebiet.Fur die magnetische Anomalie bei Kelberg sind zwei Modellkörperkonfigurationen erarbeitet worden — die eine besteht aus einem oberen Modellkörper, welcher der Magmenkammer des tertiären Hocheifelvulkanismus entspricht und aus einem unteren Körper, der als Erweiterung nach Süden des für die Ahrweiler-Anomalie angenommenen tiefen Körpers betrachtet werden kann. Die andere Konfiguration stellt eine magnetisierte Zone dar, die durch thermischen Kontakt mit einem darunterliegenden plutonischen Körper oder auch durch Magmendifferenzierung, möglicherweise im Paläozoikum, entstanden ist.

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Résumé Les anomalies magnétiques dans les volcanites du Laacher See et dans les régions avoisinantes ont été interprétées par comparaison avec les champs qu'engendreraient des corps-modèles tridimensionnels. Outre un levé aéromagnétique, des mesures complémentaires ont été effectuées sur le terrain et sur des échantillons de roches. Dans la région volcanique de Laach, la plupart des corps-modèles utilisés requièrent un ajustement en épaisseur qui ne dépasse pas quelques dizaines de mètres pour assurer la corrélation entre les champs magnétiques du modèle et les anomalies mesurées.Le calcul du modèle tridimensionnel n'a fourni aucune indication de l'existence d'un corps profond qui pourrait s'interpréter comme le reste d'une chambre magmatique, partiellement vidée par l'éruption du Laacher See.L'anomalie magnétique positive qui affecte une grande surface près d'Ahrweiler est interprétée comme due à un corps magnétique tabulaire situé à 8 km de profondeur.La courbure prononcée des isogrades dans la partie nord-est de l'anomalie d'Ahrweiler pourrait traduire la présence d'une roche magnétique à une profondeur maximale de 3 à 4 km. Cette roche ne doit cependant pas nécessairement se présenter sous la forme d'un corps individualisé. Le grand axe du corps magnétique modèle correspond à la ligne qui relie le Siebengebirge à la région de Laach.En ce qui concerne l'anomalie magnétique de Kelberg, deux configurations de corps-modèles ont été envisagées. La première consiste en un corps peu profond correspondant à la chambre magmatique du volcanisme tertiaire du Haut Eifel et en un corps plus profond qui pourrait être le prolongement vers le sud de celui qui serait responsable de l'anomalie d'Ahrweiler. L'autre configuration fait appel à une zone magnétique formée soit par le métamorphisme thermique engendré par une masse plutonique sousjacente, soit par une différenciation magmatique d'âge paléozoïque probable.

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. , , . , , . , , , . Ahrweiler'a , 8 . Ahrweiler'a , 3–4 , . , . , Kelberg'a, : , , , , , Ahrweiler'a. , , , , , , .

     

Ammoniten-Ökologie am Beispiel des Oberjura

Zusammenfassung In vielen Fällen beeinflussen äußere Faktoren das Vorkommen der Ammoniten. Im Oberjura spielt die Wassertiefe eine große Rolle, daneben tritt die Wassertemperatur. Voraussetzungen der ökologischen Analyse sind bodenbezogenes Leben der Tiere und postmortale Autochthonie der Schalen. Methoden und Fehlerquellen werden besprochen. Aus der ökologischen Bindung vieler Ammoniten ergeben sich Folgen, vor allem für Stratigraphie, Phylogenie und Ontogenie.

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In many cases external factors determine the occurence of the ammonites. In the Upper Jurassic the depth of the sea is of great importance, as well as the temperature of the water. Ecological analysis requires life of the animals close to the sea floor, and that the shells are autochthonous.Methods and sources of errors are discussed. The dependence on environment of many ammonites has consequences, especially for stratigraphy, phylogeny and ontogeny.

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Résumé Souvent des facteurs extérieurs déterminent la présence des ammonites. Dans le Jurassique Supérieur la profondeur de la mer joue un grand rôle, aussi bien que la température de l'eau. L'analyse écologique doit supposer que les animaux vivent près du fond de la mer et que les coquilles sont autochtones. Les méthodes et les sources d'erreurs sont discutées. La dépendance des ammonites de leur milieu a des conséquences avant tout pour la stratigraphie, la phylogénie et l'ontogénie.

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Sediment compaction in large scale systems

The classical partial differential equation for compaction proves to provide a rather singular model, if the deformations caused by overload become reasonably large. An alternative model for compaction is derived by adapting an Eulerian view and by deriving the model equations from integral equations rather than from a priori differentiability assumptions. The result is not — as usual — a single partial differential equation, but an infinite set of differential equations, interesting in both mathematical and geological terms.Although there are still several simplifications and linearizations in the derived model, the model illustrates at least that the classical Terzaghi equation and mathematical models in its vicinity are highly idealized and probably instable, if applied to large scale systems.

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Zusammenfassung Die klassische partielle Differentialgleichung für die Kompaktion stellt ein sehr vereinfachtes Modell dar, zumindest für den Fall, daß die Deformationen infolge Auflast sehr groß werden. Hier wird ein alternatives Modell entwickelt, das nicht von der Voraussetzung der Differenzierbarkeit ausgeht, sondern über Integralgleichungen entwickelt wird, wobei die Eulersche Sicht des Raum-Zeitbezuges zur Anwendung kommt. Das Resultat ist dann nicht mehr eine einfache partielle Differentialgleichung, sondern ein unendliches System solcher Gleichungen.Obwohl auch das entwickelte Modell vereinfachte Annahmen erfordert und stark linearisiert, so verdeutlicht es doch zumindest, daß die klassische Therzaghi Gleichung und modifizierte Modelle, die auf diese Gleichung aufbauen, sehr wahrscheinlich instabil sind, wenn sie auf Systeme mit großen Deformationen angewandt werden.

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Résumé L'équation classique aux dérivées partielles de la compaction fournit un modèle très simplifié, particulièrement dans le cas où les déformations dues à la surcharge deviennent considérables. L'auteur propose en alternative un modèle, adapté des conceptions eulériennes, qui repose sur les équations intégrales plutót que sur la présomption de différenciabilité. Le résultat n'est plus une simple équation aux dérivées partielles, mais un système infini de telles équations.Bien que le modèle présenté implique des hypothèses simplificatrices et des linéarisations, on peut néanmoins en déduire que l'équation classique de Terzaghi, ainsi que les modèles modifiés qui en découlent, sont très probablement instables s'ils sont appliqués à des systèmes à forte déformation.

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Rb-Sr evidence for the presence of Ordovician gsranites in the deformed basement of the Badajoz-Córdoba belt,SW Spain

A Rb-Sr whole-rock investigation of suites of samples from two orthogneiss bodies in the Almendralejo area of the Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba belt points to an Ordovician age for the granitic magmatism: about 470 Ma for the Almendralejo Gneiss (peralkaline metagranite) and about 425 Ma for the Ribera del Fresno Gneiss (leucocratic subaluminous metagranite), both with high initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios. This points to a post-Ordovician (Hercynian) age for the metamorphism and tectonic deformation that affected the area, including the gneisses, and rules out the alleged Cadomian or even older age.

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Zusammenfassung Die Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Probeserien zweier orthogneisischer Körper der Almendralejo-Region des Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba-Gürtels weisen auf ein ordovizisches Alter des granitischen Magmas hin: rund 470 Ma für den Almendralejo-Gneis (peralkaliner Metagranit) und rund 425 Ma für den Ribera del Fresno-Gneis (leukokratischer Metagranit), beide bei einem hohen initialen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr. Diese Ergebnisse deuten auf ein post-ordovizisches (herzynisches) Alter der Metamorphose und der tektonischen Deformation hin, die das Gebiet, einschließ-lich des Gneises, beeinflußt haben. Sie schließen ein vermeintliches kadomisches oder älteres Alter aus.

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Résumé Une étude par Rb-Sr sur roche totale de séries d'échantillons de deux massifs d'orthogneiss de la région d'Almendralejo, dans la ceinture Oporto-Portalegre-Badajoz-Cordoue, indique un âge ordovicien pour le magmatisme granitique: environ 470 Ma pour le gneiss d'Almendralejo (métagranite peralcalin) et environ 425 Ma pour le gneiss de Ribera del Fresno (métagranite leucocrate subalumineux), tous deux avec des rapports initiaux⁸⁷Sr/⁸⁶Sr élevés. Ces résultats indiquent un âge post-ordovicien (hercynien) pour le métamorphisme et la déformation tectonique qui ont affecté la région, y compris les gneiss, et éliminent l'hypothèse proposée par ailleurs d'un âge cadomien ou même plus ancien.

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— — — Rb/Sr : 425 -- ( ) 470 ( ) ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr . - ( ) , , . , .

     

Seismic model of Iceland's crust

The data of the two long seismic profiles crossing Iceland (Nasp 1972 andRrisp 1977) have revealed its deeper structure and its relation to the Reykjanes and the Faeroe-Iceland Ridge. All deep velocity levels dip down from the ocean towards Iceland. The maximum velocity found on Iceland does not exceed 7.6–7.7 km/s. The 7.0 km/s velocity level is of complex shape. Due to a disagreement of first arrivals at the crosspoint of the two profiles crustal velocity anisotropy may exist.Two different models can be derived from the seismic cross sections. The first model contains a thin oceanic crust being 10–15 km thick. This layer is followed directly by the asthenosphere with velocities near 7.0–7.4 km/s. The top of this diapir-like asthenosphere should be in a partly molten stage. The other version, favoured by the authors, suggests a crust of 30 km thickness which is underlain by mantle material with velocities of 7.5–7.7 km/s. The top of the asthenosphere is assumed to exist in a depth of about 50 km. In the upper crust at 10–15 km depth there occurs a local zone of rocks being in a partly molten stage, as evidenced by the reduced shear wave velocity and the high electrical conductivity. Due to this configuration Iceland forms combined structure with the Faeroe-Iceland Ridge. Despite of its great thickness the crust of Iceland must be regarded as belonging to the oceanic type because of its basic rock composition, thus it is classified as suboceanic.

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Zusammenfassung Die Daten der beiden seismischen Langprofile auf Island (Nasp 1972 undRrisp 1977) erlauben Aussagen über die tiefere Struktur Islands und deren Zusammenhang mit dem Reykjanes und dem Faeroe-Island-Rücken. Alle tieferen Geschwindigkeitshorizonte fallen vom Ozean her unter Island ein. Die größte unter Island beobachtete Geschwindigkeit beträgt 7.6–7.7 km/s. Einen komplizierten Verlauf zeigt die 7.0 km/s Geschwindigkeitslinie. Andererseits kann auch Anisotrophie nicht ausgeschlossen werden.Die berechneten seismischen Profile erlauben zwei Interpretationen für die Krustenstruktur Islands. Die erste Deutung geht von einer dünnen (10–15 km mächtigen) ozeanischen Kruste aus, die direkt von der domartig aufdringenden Asthenosphere unterlagert wird. Der oberste Bereich der Asthenosphäre ist partiell geschmolzen und zeigt Geschwindigkeiten von über 7.0–7.4 km/s. Die andere, von den Autoren vertretene Deutung, geht von einer etwa 30 km mächtigen Kruste aus, die auf Mantelmaterial mit Geschwindigkeiten von 7.5–7.7 km/s liegt. Die Asthenosphäre folgt erst in 50 km Tiefe. Innerhalb der Kruste ist in 10–15 km Tiefe eine begrenzte Zone mit partiell geschmolzenem Gestein eingelagert, die sich durch eine verringerte Geschwindigkeit der Scherwellen und eine hohe elektrische Leitfähigkeit zu erkennen gibt. Die Kruste Islands bildet mit der Faeroe-Island-Rückens eine Einheit. Ungeachtet der Krustendicke von 30 km gehört die Kruste Islands aufgrund der basischen Zusammensetzung zum ozeanischen Typ und nicht zum kontinentalen.

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Résumé Les données sur les deux longs profils sismiques en Islande (Nasp 1972 etRrisp 1977) permettent de déterminer la structure profonde et la relation avec le Seuil de Reykanes et des ïles Färoe. Tous les horizons à vitesse faible viennent du côté de l'Océan sous l'Islande. La vitesse la plus élevée observée sous l'Islande est de 7.6 à 7.7 km/sec. La courbe des vitesses montre une allure compliquée. D'autre part l'anisotropie ne peut être exclue. Les profils sismiques permettent deux interprétations de la structure de la croûte sous l'Islande. La première est celle d'un croûte mince (10–15 km) océanique, placée directement au-dessus de l'asthénosphère qui y pénétre à la manière d'un arceau. La couche supérieure de l'asthénosphère est partiellement fondue et montre des vitesses de plus de 7.0–7.4 km/sec. L'autre interprétation, d'après les auteurs, part d'une croûte de presque 30 km. au-dessus d'une espèce de manteau où la vitesse irait de 7.5 à 7.7 km/sec. L'asthénosphère se trouverait à 50 km. de profondeur. A l'intérieur de la croûte, à une profondeur de 10–15 km. se trouverait une zone restreinte, partiellement fondue, que revèle une vitesse réduite des ondes de cisaillement et sa haute conductibilité. La croûte d'Islands et celle du Seuil des Iles Färoe ne forment qu'une seule unité. Malgré la valeur de 30 km. la croûte d'Islande appartient au type oc"anique, et non pas au type continental à cause de sa constitution basique.

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(—1972 —1977) - . , 7,7 /. . . 10–15 , 7,0–7,4 /. . , , 30 7,5–7,7 /. 50 . 12–18 , . , .

     

Neue Anschauungen über die Rolle von Schichtfugen und Klüften in der karsthydrographischen Entwicklung

Zusammenfassung Über die Gebundenheit der Karsthydrographie an Klüfte oder Schichtfugen herrschen je nach den Sprachgebieten unterschiedliche Meinungen vor. Allgemein ging man jedoch an der Tatsache vorbei, daß das Wasser bei Druckfließen, also unter phreatischen Bedingungen, kein aggressives CO₂ mehr zur Verfügung hat und daher nicht korrodieren kann. Korrosion war daher nur für die vadose Zone erklärbar, und auch nur dann, wenn das Wasser den Gleichgewichtskalkgehalt von 60 bis 90 mg/Liter, je nach Höhenlage, nicht erreicht, was unter bedecktem Karst kaum jemals der Fall ist. Genaue Untersuchungen im 100 km langen Hölloch (Schweiz) (Bögli 1953, 1960, 1966, 1968) und an andern, vor allem französischen Höhlen (Chevalier 1944), ergeben, daß sich das unterirdische Gewässernetz zum größeren Teil anfänglich unter phreatischen Bedingungen entwickelt, was aber nur durch Mischungskorrosion (Bögli 1963 b, 1964 a, 1964 b) möglich ist, die nicht auf eine CO₂-Zufuhr von außen angewiesen ist. Durch Inkasion (Nachbruch, Einsturz), die an der primären Hohlraumbildung meist nicht beteiligte Kluftflächen herausarbeitet, wird die schichtgebundene Entstehung meist verdeckt, was zu falschen Folgerungen führt. In der vadosen Zone folgt das Wasser vorwiegend offenen Klüften oder einer undurchlässigen Schicht und fließt auf kürzestem Weg dem Karstwasserkörper zu.

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Up to now the connection between the hydrology of karst and joints on the one and bedding planes on the other hand is much discussed. But in every case the corrosion of limestone appeared impossible in the phreatic zone because free CO₂ is missing in waterfilled galleries. Intensive investigations in the 62.2 miles of galleries in the Hölloch (Switzerland,Bögli 1953, 1960, 1966, 1968) and in many other caves, in particular in France (Chevalier 1944), demonstrate that on the base of corrosion by mixed water the pattern of underground watercourses is predominantly formed under phreatic conditions in pressure flows and on bedding planes. This fact is frequently masked by incasion (roof fall, lat. incadere = to break down in a cavity) removing joints and fractures which have never participated on the primary forming of galleries. In the vadose zone the underground watercourses generally follow open joints and flow on the nearest way to the groundwater.

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Résumé Le rapport entre l'hydrographie karstique et soit les diaclases d'une part, soit les joints de stratification de l'autre est une question assez discutée, surtout en dehors de la France. Mais en tout cas on ne se rend normalement pas compte qu'en conduit forcé l'eau n'emporte pas du CO₂ aggressif plus loin que quelques mètres à l'intérieur de la terre, sauf dans les réseaux déjà assez élargis. L'élargissement demande alors d'une part des conditions vadoses, c'est-à-dire la présence de l'air avec du CO₂, de l'autre de l'eau qui n'a pas encore atteint la concentration d'équilibre de 60 à 90 mg CO₃Ca par litre selon l'altitude. Mais les recherches avancées dans les 100 km du Hölloch (Muotatal, Suisse,Bögli 1953, 1960, 1966, 1968) et dans maintes autres cavernes, surtout en France (Chevalier 1944), prouvent, que les réseaux souterrains se développent au contraire primairement en grandes parties dans la zone noyée en conduit forcé et sur des joints de stratification. Cela demande alors un autre type de corrosion, la corrosion par mélange des eaux qui ne dépend pas de l'adduction de CO₂ d'en dehors de l'eau (Bögli 1963 b, 1964 a, 1964 b). La naissance des galeries sur des joints de stratification est très souvent cachée par incasion (lat. incadere = s'effondrer dans une cavité) qui fait ressortir des diaclases et le clivage qui ne participent en rien à la naissance de la galerie souterraine, ce qui a provoqué des conclusions eronnées.

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(; 100 ) , . ., , , . , , . , . , .

     

Geochemical facies model of ore formation in the Grythyttan-Hällefors area,Bergslagen, Central Sweden

The different iron and manganese ore deposits of the Grythyttan-Hällefors area display an arrangement that reflects a systematic change in redox conditions from oxidic banded iron formation into highly reduced graphite-bearing slates. This phenomenon is explained by a facies model. The different environmental conditions are also held to be responsible for the geochemical differentiation of base metal deposits into Cu ores associated with minerals of Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au, and Pb-Zn-Ag ores associated with minerals of Sb, Mn, As, Sn, Cu. Spatial relationships between deposits of these two groups and certain iron and manganese deposits point to a common source of all metals, possibly connected with exhalative derivates from basic volcanism.

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Zusammenfassung Die verschiedenen Eisen- und Manganerz-Bildungen des Grythyttan-Hällefors-Gebietes zeigen Verhältnisse auf, die einem systematischen Wechsel der Redoxbedingungen wiedergeben, von oxidischer Bändereisenerzbildung bis hin zu stark reduzierten graphitführenden Schiefern. Dieses Phänomen wird durch ein Fazies-Modell erklärt. Die unterschiedlichen Milieu-Bedingungen werden auch als Ursache für die geochemische Diferentiation unedler Metall-Ablagerungen in Cu-Erze angesehen, die mit Mineralien assoziiert sind, die Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au führen und in Pb-Zn-Ag-Erze in Verbindung mit Sb-, Mn-, As-, Sn- und Cu-führenden Mineralien. Die räumlichen Beziehungen zwischen Ablagerungen dieser zwei Gruppen und gewissen Eisen- und Mangan-Bildungen weisen auf eine gemeinsame Quelle aller Metalle hin, die möglicherweise mit exhalativen Derivaten eines basischen Vulkanismus in Verbindung steht.

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Résumé Les différents gisements de minerais de Fe et Mn de la région de Grythyttan-Hällefors montrent une disposition qui réflète un changement systématique dans les ernolitions de réduction des formations rubanées de fer oxydé en phyllades graphiteux. Ce phénomène s'explique suivant un modèle faciétal. Les différentes conditions de l'environnement sont ainsi rendues responsables de la différentiation géochimique des gisements métallifères de base en minerais de Cu associés à des minéraux de Bi, Co, Mo, As, Zn, Pb, Au et des minerais de Pb-Zn-Ag associés à des minéraux de Sb, Mn, As, Sn, Cu. Des relations spatiales entre les gisements de ces deux groupes et certains gisements de Fe et Mn indiquent une source commune pour tous les métaux, en liaison possible avec des émanations du volcanisme basique.

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Grythyttan-Hällefors , - : , , - . . , , Bi, , Mo, As, Zn, Pb, Au, , — , Sb, Mn, As, Sn, . , , , .