Progressive aqueous alteration of CM carbonaceous chondrites

CM chondrites are aqueously altered rocks that contain ∼9 wt% H₂O⁺ (i.e., indigenous water) bound in phyllosilicates; also present are clumps of serpentine-tochilinite intergrowths (previously called “poorly characterized phases” or PCP), pentlandite and Ni-bearing pyrrhotite. We studied 11 CM chondrites that span the known range from least altered to most altered. We used various petrologic properties (many previously identified) that provide information regarding the degree of aqueous alteration. There are no known unaltered or slightly altered CM chondrites (e.g., rocks containing numerous chondrules with primary igneous glass). Some CM properties result from processes associated with early and intermediate stages of the alteration sequence (i.e., hydration of matrix, alteration of chondrule glass, and production of large PCP clumps). Other petrologic properties reflect processes active throughout the alteration sequence; these include oxidation of metallic Fe-Ni, alteration of chondrule phenocrysts, changes in PCP composition (reflecting an increase in the phyllosilicate/sulfide ratio), and changes in carbonate mineralogy (reflecting the development of dolomite and complex carbonates at the expense of Ca carbonate).On the basis of these parameters, we propose a numerical alteration sequence for CM chondrites. Because there are no known CM samples that display only incipient alteration, the least altered sample was arbitrarily assigned to subtype 2.6. The most altered CM chondrites, currently classified CM1, are assigned to subtype 2.0. These highly altered rocks have essentially no mafic silicates; they contain chondrule pseudomorphs composed mainly of phyllosilicate. However, their bulk compositions are CM-like, and they are closer in texture to other C2 chondrites than to CI1 chondrites (which lack chondrule pseudomorphs). Using several diagnostic criteria, we assigned petrologic subtypes (±0.1) to every CM chondrite in our study: QUE 97990, CM2.6; Murchison, CM2.5; Kivesvaara, CM2.5; Murray, CM2.4/2.5; Y 791198, CM2.4; QUE 99355, CM2.3; Nogoya, CM2.2; Cold Bokkeveld, CM2.2; QUE 93005, CM2.1; LAP 02277, CM2.0; MET 01070, CM2.0.The proposed CM numerical alteration sequence improves upon the existing scheme of Browning et al. (1996) in that it does not require a complicated algorithm applied to electron-microprobe data to determine the average matrix phyllosilicate composition. The new sequence is more comprehensive and employs petrologic subtypes that are easier to use and remember than mineralogic alteration index values.New neutron-activation analyses of QUE 97990, QUE 93005, MET 01070, Murchison and Crescent, together with literature data, confirm the compositional uniformity of the CM group; different degrees of alteration among CM chondrites do not lead to resolvable bulk compositional differences. This suggests that the textural differences among individual CM chondrites reflect progressive alteration of similar hypothetical CM3.0 starting materials in different regions of the same parent body, with minimal aqueous transport of materials over appreciable (e.g., meters) distances.     

土地覆盖制图：基于最优化遥感数据的支撑向量机分类

遥感数据具有在不同空间、光谱和时间尺度上获取地表测量信息的能力,使其成为获取土地覆盖信息的一个主要数据源。影像分类即把卫星影像上的相关像元划分给某类已知的土地覆盖类型的过程。支撑向量机（SVMs）是一种土地覆盖分类的新技术。三种常用的SVMs是：基于线性和多项式的SVM以及具有高斯核函数的SVM分类器,分类能否成功地应用有赖于其各自选择的最佳参数。但是海量的遥感数据使得这些参数的确定速度十分缓慢。本文研究了一种新的基于最优化遥感数据压缩技术的SVM分类方法。研究显示用于获取SVM参数的数据量能够在不影响土地覆盖的分类精度的前提下进行压缩。数据压缩成功的应用于多项式和高斯核函数的SVM分类,而线性SVM的分类精度却非常低。     

Beobachtungen über die Eientwicklung des Blaufelchens (Coregonus lavaretus wartmanni) im Bodensee-Obersee

Lake Constance whitefish (Coregonus lavaretus wartmanni) spawn in the water column. The demersal eggs develop at the mud-water interface at depths down to 250 m. Samples were taken by dredging areas of 100 m². Mortality, developmental stages and rate of malformations were determined. Incubation period lasts roughly from December to March. The percentage of dead eggs increased from 52% in January to 74% in February. Among living eggs deformations of the trunk raised from 4% to 31% during the same time. It is assumed that larvae with anomalities of the trunk will have no survival chances. Total losses were 91.7% in the average of all samples.      

Wind and temperature profile prediction for diabatic surface layers including strong inversion cases

The micrometeorological research program in Antarctica has provided extensive data on wind and temperature profile structure under strong to extreme inversion conditions (Dalrymple et al., 1966; Lettau et al., 1977). The basic similarity hypotheses and limiting conditions for prediction of diabatic surface layer profiles are summarized. The model by Businger et al. (1971) for dimensionless shear and temperature gradients is revised to conform with the new results for strong stability. A novel similarity hypothesis is introduced to complete the step from shear and gradient prediction to prediction of absolute wind speed, wind energy, and temperature on the basis of prescribed external factors of surface layer structure. The physics of interactions between predicted profile tilting and curving are discussed and used to explain several micrometeorological paradoxes, including that of the elevated minimum of air temperature observed occasionally near the active surface when the energy budget is of the nocturnal type.     

Geochronology of high-pressure rocks on Sifnos (Cyclades,Greece)

Polymetamorphic rocks of Sifnos (Greece) have been investigated by Rb-Sr, K-Ar, and fission track methods. Critical mineral assemblages from the northern and southernmost parts of Sifnos include jadeite+quartz+3T phengite, and omphacite+garnet +3T phengite, whereas the central part is characterized by the assemblage albite+chlorite+epidote+2M ₁ phengite.K-Ar and Rb-Sr dates on phengites (predominantly 3T) of the best preserved high P/itTmetamorphic rocks from northern Sifnos gave concordant ages around 42 m.y., indicating a Late Lutetian age for the high P/T metamorphism. Phengites (2M ₁+3T) of less preserved high P/T assemblages yielded K-Ar dates between 48 and 41 m.y. but generally lower Rb-Sr dates. The higher K-Ar dates are interpreted as being elevated by excess argon.K-Ar and Rb-Sr ages on 2M ₁ phengites from central Sifnos vary between 24 and 21 m.y. These ages date a second, greenschist-facies metamorphism which overprinted the earlier high-pressure metamorphic rocks.     

Ein stratiformes Fluoritvorkommen im Zechsteindolomit bei Eschwege und Sontra in Hessen

Zusammenfassung Im Hauptdolomit (Ca₂) und im Plattendolomit (Ca₃) des mittleren Zechsteins bei Eschwege und Sontra in Hessen wurde 1974 erstmals Fluorit entdeckt. Durch Bohrungen, chemische und geochemische Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, daß im Hauptdolomit der Fluorit schichtgebunden, gelegentlich in dunklen Lagen und Linsen bis 0,5 m mächtig, makroskopisch sichtbar auftritt. Häufiger kommt er in 18–20 m mächtigen Zonen vor, die aber wegen des geringen Fluoritgehaltes von unter 10 % CaF₂ sich von dem grauweißen Dolomit ohne Fluorit nicht unterscheiden.In den dunklen bis schwarz gefärbten Lagen schwanken die Fluoritgehalte zwischen 10 und 50 % CaF₂. Einzelproben enthalten bis 80 % CaF₂. Die Dunkelfärbung ist teils durch den Gehalt von violettem Fluorit, mehr noch durch Bitumen bedingt.Fluorit wurde ferner im stratigraphisch höher gelegenen Plattendolomit (Ca₃) der Leine-Serie Z3 gefunden. In Aufschlüssen und Steinbrüchen in der Nähe von Sontra enthält der Plattendolomit lokal 1–4 % CaF₂.Die makro- und mikroskopisch sichtbare Wechsellagerung von Fluorit und Dolomit mit einem deutlichen Lagengefüge und das Fehlen von hydrothermalem Fluorit und anderen Mineralien auf Gängen und Klüften sind Beweise für eine synsedimentäre Bildung des Fluorites im Hauptdolomit (Ca₂) und Plattendolomit (Ca₃) in Hessen. Für den Hauptdolomit wird angenommen, daß er spätdiagenetisch entstanden ist. Dies dürfte auch für den Fluorit zutreffen. Als Bildungsbereich werden flache Lagunen mit salinärer Fazies angenommen. Das Fluor stammt aus dem normalen Gehalt des Meerwassers. Es muß aber angenommen werden, daß der Fluorgehalt des Meerwassers durch Zufuhr von Fluor aus dem Festlande, z. B. aus den fluorreichen Graniten des Harzes merklich erhöht wurde. Nur so sind die großen Fluoritmengen im Zechsteindolomit in Hessen zu erklären. Sie werden auf 5–7·10⁶ + CaF₂ geschätzt.

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In 1974, fluorite was detected for the first time in the Hauptdolomit (Ca₂) and in the Plattendolomit (Ca₃) of the Middle Zechsteinformation near Eschwege and Sontra, Hessia. It was confirmed by means of drilling, chemical and geochemical investigations that the fluorite in the Hauptdolomit is stratabound. It occurs both locally in the form of macroscopic dark layers and lenses of up to 0,5 m thickness and moreoften, as zones up to 18–20 m thick which cannot macroscopically be distinguished from the greyish white dolomite without fluorite because of the low CaF₂ content (less than 10 %).The fluorite contents vary between 10 an 50 % CaF₂ in the dark black layers. Special samples may contain up to 80 % CaF₂. The dark colour derives partly from the lilac fluorite but to a greater degree from bitumous material.Fluorite has also been detected in the stratigraphically higher Plattendolomit (Ca₃) of the Leine-Series Z 3. Outcrops and quarries near Sontra have local contents of 1–4 % CaF₂.The macroscopic and microscopic interstratification of fluorite and dolomite with clear layer textures and the absence of hydrothermal fluorite and other minerals in veins of fissures are evidence for a synsedimentary formation of the fluorite in the Hauptdolomit (Ca₂) and the Plattendolomit (Ca₃). The Hauptdolomit is thought to have developed during late diagenesis. This should be valid for the fluorite, too. Shallow lagoons of a salinar facies are thought to have been the depositional environment. The fluorite precipitated from the sea waters, which were apparently enriched in fluorine by erosion at the fluorine rich granites of the Harz mountains. This is the only obvious explanation of the large amounts of fluorine in the Zechstein dolomite, estimated at 5–7×10⁶ tonnes CaF₂.

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Résumé En 1974, de la fluorine fut découverte dans la dolomie dite »Hauptdolomit« (Ca₂) et dans la dolomie dite »Plattendolomit» (Ca₃) du Zechstein moyen, près d'Eschwege et de Sontra, en Hesse. Les sondages effectués ainsi que les analyses chimiques et géochimiques ont montré que la fluorine se rencontre de façon stratiforme dans la »Hauptdolomit«, quelquefois en couches et lentilles foncées d'une épaisseur maximale de 0,5 m, ou elle est visible macroscopiquement. La fluorine est souvent présente en faibles teneurs (moins de 10% de CaF₂) dans des couches de 18 à 20 m d'épaisseur; de ce fait, ces dernières ne se distinguent pas de la dolomie gris-blanche exempte de fluorine.La teneur en fluorine varie de 10 % à 50% de CaF₂ dans les couches foncées à noires. Certains échantillons renferment jusqu'à 80% de CaF₂. La coloration foncée est due en partie à la fluorine violette, mais plus encore à la présence de bitume.De la fluorine fut également localisée dans la »Plattendolomit« (Ca₃) de la »LeineSerie Z 3«, qui est située à un niveau stratigraphique supérieur. Cette »Plattendolomit« telle qu'on la rencontre dans les affleurements et carrières des environs de Sontra, contient de 1–4% de CaF₂.L'alternance de fluorine et de dolomie qui, avec sa structure en couches nettement développées, est visible tant macroscopiquement que microscopiquement, ainsi que l'absence de fluorine hydrothermale et d'autres minéraux dans les filons et cassures, sont considérées comme preuves de la formation syn-sédimentaire de la fluorine dans la »Hauptdolomit« (Ca₂) et dans la »Plattendolomit« (Ca₃) de la Hesse. On suppose que la formation de la »Hauptdolomit« est diagénétique tardive. Cette hypothèse devrait également s'appliquer à la fluorine. Il est probable que ce processus a eu lieu dans les lagunes peu profondes à faciès salin. Le fluor provient de l'eau de mer à teneur normale. On peut cependant supposer que la teneur en fluor de l'eau de mer s'est accrue suite à l'apport de fluor provenant du continent, p.ex. à partir de granites riches en fluor du Harz. C'est seulement ainsi que peuvent s'expliquer les grandes quantités de fluorine de la dolomie du Zechstein, en Hesse. Elles sont évaluées entre 5 et 7 · 10⁶ de CaF₂.

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(Ca₂) (Ca₃) . , , , 0,5 . 18–20 , - — CaF₂ 10% — , . 10 50% CaF₂. 80% CaF₂. , . (Ca₃). 1–4% CaF₂. , , ; , . , Ca₂ . . , . . , ., , . . 5–7 × 10⁶ CaF₂.

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Unserem Lehrer, Herrn Professor Dr. Georg Fischer, München, zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Die faziesgebundene Tektonik vulkanischer Schwellen im ostrheinischen Schiefergebirge

Zusammenfassung Submarine Vulkane des Oberen Mitteldevons werden im Ostsauerland und Lahn-Dill-Gebiet von spilitischen Laven, Pillow-Breccien und glasreichen Tuffen aufgebaut. Ihre Mächtigkeiten schwanken zwischen 150 m und 600 m. Mit ihnen sind exhalativ-sedimentäre Hämatiterze genetisch verbunden. Auf den vulkanischen Schwellen bestehen während des Oberdevons Schichtlücken oder es werden geringmächtige Sedimente abgelagert. Sie sind Gebiete mit spezieller Bio- und Petrofazies. Die variskische Faltung hat die Vulkane zu Satteldomen, Schuppensätteln und Schuppen verformt. B-Achsen, Störungen und Klüftung sind in ihrer Anlage abhängig von der Petrofazies der Vulkanite und deren Festigkeitsanisotropien. Die Homogenität der Gefüge nimmt mit der Intensität der tektonischen Verformung zu.

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Submarine volcanoes of the Upper Middle Devonian in the Ostsauerland and Lahn-Dill-region, Western Germany, are built up by spilitic lavas, pillow-breccias and tuffs rich in glass. The thickness of the volcanic series ranges from 150 m to 600 m. Hematite ores of exhalative-sedimentary origin are genetically connected with them. In the upper Devonian there were stratigraphical breaks, or sediments of diminished thickness were deposited at the tops of the volcanic swells. They are characterised by the special development of the bio- and petrofacies. The variszic orogeny has deformed the volcanoes. Domes, sheared antiklines and disloged slices were formed by shearfolding. Fold-axes, faults and joints depend on the petrofacies and the variable rigidity of the volcanites. The homgeneity of the fabric increases with the intensity of tectonic deformation.

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Résumé En Sauerland oriental et en Lahn-Dill-région (Rheinisches Schiefergebirge) des pillow-laves et des pillow-brèches ainsi que des schalsteins tufogènes du volcanisme basaltique formaient des seuils volcaniques sous marins durant le Givétien supérieur. Les volcanites ont une épaisseurs de 160 m à 600 m. Des gisements d'hématite exhalatif-sédimentaires sont liés genétiquement à ces seuils. Durant le Dévonien supérieur ces régions sont caractérisées par des lacunes stratigraphiques, par des épaisseurs rèduites ainsi que par des évolutions particuliéres à l'égard du biofacies et du pétrofacies. Les mouvements orogénétiques déformaient ces volcans et formaient des dômes, des anticlinals d'une structure en écailles et des lames de charriage. Les axes des plis, les failles et les joints dépendent du pétrofacies et de la rigidité variante des volcanites. L'homogénité de leur structure tectonique augmente avec l'intensité de la déformation.

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Die Darstellung des geomagnetischen Potentials zur Epoche 1945,0 durch eine Entwicklung nach Kugelfunktionen bis zur 15. Ordnung

Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse einer Berechnung des geomagnetischen Potentials in Form einer Reihenentwicklung nach Kugelfunktionen bis zur 15. Ordnung auf Grund der magnetischen Weltkarten für die Epoche 1945,0 vonE. H. Vestine und andern vorgelegt. Bei der Ableitung des Potentialausdrucks nach der Methode der kleinsten Quadrate wurden die Orthogonalitätseigenschaften der Kugelflächenfunktionen vollständig ausgenutzt.

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Summary The results of the analysis of the main geomagnetic field for the epoch 1945.0 in a series of spherical harmonics to the 15th degree are presented. The analysis is based on the world magnetic charts derived byVestine et al. The coefficients of the potential are calculated by least-squares approximation taking advantage of the orthogonality of the spherical harmonics over discrete ranges.

     

Über die Voraussage zeitlich gemittelter Höhenkarten für Zwecke mittelfristiger Wetterprognosen

Zusammenfassung Eine Überprüfung der vonNamias abgeleiteten Formel zur Konstruktion sogenannter Trendkarten an Hand 20 ausgewählter Höhenkarten in der Zeit vom November 1955 bis Mai 1956 ergab eine vollkommene Bestätigung der vonNamias für Amerika angegebenen Korrelationskoeffizienten und des Faktors der entsprechenden Regressionsgleichung für den mitteleuropäischen Raum, obwohl die Untersuchungen sich auf die 850 mb-Topographie bezogen zum Unterschied vonNamias, der die 700 mb-Fläche zugrunde legte. Durch eine sinngemäße Kombination der in der synoptischen Praxis üblichen Konstruktionsmethode für 24 stündige Vorhersagekarten mit statistischen Überlegungen über die Abweichungen vom Normalwert gelingt die Ableitung einer Prognosenformel für eine dreitägige Mittelkarte, die als Grundlage für mittelfristige Wetterprognosen (Halbwochenprognosen) Verwendung findet. Die Formel weist gegenüber der Trendformel vonNamias den Vorteil auf, daß sie mit praktisch derselben Treffergenauigkeit einen wesentlich größeren Vorhersagezeitraum erfaßt.

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Summary Using 20 different contour charts during the period from November 1955 to May 1956 the formula for the construction of socalled trendcharts, primarily derived byNamias, has been verified for Central Europe though the investigations were based upon data from the 850 mb-level instead of the 700 mb-level used byNamias. Through a combination of the synoptic method for construction of forecast maps 24 hours in advance with statistic considerations about the departure from normals a formula is finally derived for a forecast of a three day mean chart. This formula has been successfully used for an extended forecast half week in advance. The described method shows an essential improvement upon theNamias procedure since a much greater forecast period can be obtained with almost the same accuracy.

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Résumé La formule établie parNamias en vue de construire les cartes d'évolution a fait l'objet d'un examen critique fondé sur la discussion de vingt cartes d'altitude de la période de novembre 1955 à mai 1956. Les valeurs des coefficients de corrélation données par cet auteur pour l'Amérique du Nord ainsi que le coefficient de l'équation de régression correspondante ont été confirmés pour l'espace européen, bien que les topographies étudieés n'aient pas été les mêmes (850 mb au lieu de 700 mb). Combinant les méthodes usuelles de construction des cartes de prévision de vingt-quatre heures à des critères statistiques d'écart à la normale, l'auteur établit une formule de prévision destinée à calculer une carte moyenne de trois jours servant de base à la prévision à moyenne échéance. Cette formule présente sur celle deNamias l'avantage d'atteindre une plus longue période de prévision avec une égale exactitude.

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Herrn Prof. Dr.H. Ficker zum 75. Geburtstag gewidmet.