Stable isotope (C,O, S) systematics of the mercury mineralization at Idrija,Slovenia: constraints on fluid source and alteration processes

The world-class Idrija mercury deposit (western Slovenia) is hosted by highly deformed Permocarboniferous to Middle Triassic sedimentary rocks within a complex tectonic structure at the transition between the External Dinarides and the Southern Alps. Concordant and discordant mineralization formed concomitant with Middle Triassic bimodal volcanism in an aborted rift. A multiple isotopic (C, O, S) investigation of host rocks and ore minerals was performed to put constraints on the source and composition of the fluid, and the hydrothermal alteration. The distributions of the ¹³C and ¹⁸O values of host and gangue carbonates are indicative of a fracture-controlled hydrothermal system, with locally high fluid-rock ratios. Quantitative modeling of the ¹³C and ¹⁸O covariation for host carbonates during temperature dependent fluid-rock interaction, and concomitant precipitation of void-filling dolomites points to a slightly acidic hydrothermal fluid (¹³C–4 and ¹⁸O+10), which most likely evolved during isotopic exchange with carbonates under low fluid/rock ratios. The ³⁴S values of hydrothermal and sedimentary sulfur minerals were used to re-evaluate the previously proposed magmatic and evaporitic sulfur sources for the mineralization, and to assess the importance of other possible sulfur sources such as the contemporaneous seawater sulfate, sedimentary pyrite, and organic sulfur compounds. The ³⁴S values of the sulfides show a large variation at deposit down to hand-specimen scale. They range for cinnabar and pyrite from –19.1 to +22.8, and from –22.4 to +59.6, respectively, suggesting mixing of sulfur from different sources. The peak of ³⁴S values of cinnabar and pyrite close to 0 is compatible with ore sulfur derived dominantly from a magmatic fluid and/or from hydrothermal leaching of basement rocks. The similar stratigraphic trends of the ³⁴S values of both cinnabar and pyrite suggest a minor contribution of sedimentary sulfur (pyrite and organic sulfur) to the ore formation. Some of the positive ³⁴S values are probably derived from thermochemical reduction of evaporitic and contemporaneous seawater sulfates.Editorial handling: P. Lattanzi     

Clay mineral assemblages of Mesozoic pelagic and flysch sediments of the Lombardian Basin (Southern Alps): implications for palaeotectonics,palaeoclimate and diagenesis

Clay mineral assemblages determined by X-ray diffraction, in the Jurassic to Lower Cretaceous hemipelagic/pelagic sediments and in the Upper Cretaceous flysch sequences of the Lombardian Basin (Southern Alps) record tectonic and possibly climatic changes in the source areas and to a lesser extent, alterations during burial diagenesis.In the hemipelagic/pelagic sediments exposed in the Breggia valley in southern Switzerland, the clay fraction is dominated by illite and smectite and seems not to be altered much by burial diagenesis. The varied clay mineral assemblages of the Liassic sediments result from intense erosion of emergent source areas exposed during early rifting phases. A distinction between smectite-rich limestones and illite-rich marls in these syn-rift to early post-rift sediments could reflect short-term climatic fluctuations or, alternatively, a preferential replacement of smectite by illite during incipient burial diagenesis in the marls. The predominantly smectitic composition of the clay fraction in the upper Middle Jurassic to Lower Cretaceous sediments documents gentle erosion of smectite-rich soils developing under a warm and seasonally humid climate on a relatively stable distant source area.In the Aptian, an increase in illite in the clay fraction of the hemipelagic Scaglia Lombarda Group points to an increased detrital influx from emergent source areas. This influx is related to the onset of orogenic movements along the Austroalpine/South Pennine active margin, resulting in Middle Cretaceous flysch sedimentation in the Austroalpine realm.Increasing influx from emergent continental crust is reflected by the high amounts of illite and chlorite in the Upper Cretaceous flysch sequences of the eastern Brianza area. However, the high amounts of chlorite in limestone turbidites in the lower part of the flysch sequence (Pontida Formation, Turonian) suggest transformation of smectite to chlorite under conditions of burial diagenesis. In the younger flysch deposits (Bergamo Flysch, Upper Santonian-Campanian) detrital clay minerals are preserved. The occurrence of kaolinite and smectite beside illite and minor chlorite suggests intense weathering and less relief during deposition of the Bergamo Flysch.

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Zusammenfassung Röntgendiffraktometrisch bestimmte Tonmineral-Assoziationen in den jurassisch-unterkretazischen hemipelagischen und pelagischen Sedimenten sowie in den Oberkreide-Flyschen des Lombardischen Beckens der Südalpen erlauben wichtige Rückschlüsse über tektonische und eventuell klimatische Änderungen in den Liefergebieten sowie, in etwas geringerem Maße, über Veränderungen während der Uberlagerungs-Diagenese.Die vorwiegend illitisch-smektitische Tonfraktion der hemipelagisch/pelagischen Sedimente der Breggia-Schlucht (Tessin, Süd-Schweiz) scheint wenig verändert durch die Überlagerungs-Diagenese. Die stark variable Zusammensetzung der Tonfraktion der liassischen Sedimente deutet auf eine intensive Erosion der während des frühen Riftings herausgehobenen Liefergebiete. Eine Differenzierung zwischen Smektit-reichen Kalken und Illitreichen Mergeln in den syn- und frühen post-rift-Sedimenten des Lias deutet auf kurzfristige klimatische Fluktuationen (Milankovitch-Zyklen) oder auf einen Ersatz von Smektit durch Illit während der beginnenden Überlagerungs-Diagenese in den Mergeln. Die hauptsächlich smektitische Zusammensetzung der Tonfraktion in den mittel-jurassischen bis unter-kretazischen Sedimenten weist auf eine weniger intensive Erosion Smektit-reicher Böden in relativ stabilen, weit entfernten Liefergebieten mit einem warmen und saisonal humiden Klima.Eine deutliche Zunahme der Sedimentationsraten und des Illits in der Tonfraktion der hemipelagischen Scaglia Lombarda belegt einen zunehmenden detritischen Einfluß vom Aptian an. Dieser detritische Einfluß läßt sich mit dem Einsetzen orogener Heraushebung längs des aktiven Kontinentalrandes an der Süd-Penninikum/Ostalpin-Grenze in Verbindung bringen, da er mit Flysch-Ablagerungen in Süd-Penninikum und Ostalpin zeitlich zusammenfällt.Eine zunehmend detritische Schüttung aus kontinentalen kristallinen Liefergebieten läßt sich in den Illit- und Chlorit-reichen Tonmineral-Assoziationen der Oberkreide-Flysche der östlichen Brianza (Provinz Como, Nord-Italien) erkennen. Die hohen Chlorit-Konzentrationen in Kalk-Turbiditen im unteren Teil der Flysch-Abfolge (Pontida-Formation, Turonian) lassen hingegen eher eine diagenetische Umwandlung von Smektit in Chlorit vermuten. In den jüngeren Flysch-Ablagerungen (Bergamo-Flysch, Oberes Santonian bis Campanian) läßt sich die ursprüngliche detritische Tonmineral-Vergesellschaftung noch erkennen. In dieser Formation deutet das Vorkommen von Kaolinit und Smektit neben Illit und wenig Chlorit auf eine intensive Verwitterung und ein kleineres Relief im Hinterland.

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Résumé Les minéraux argileux des formations jurassiques et crétacées du Bassin Lombard (Alpes méridionales) sont étudiés par diffraction des rayons X. Les variations des cortèges argileux des sédiments pélagiques et des flyschs du Crétacé supérieur résultent de modifications tectoniques, climatiques et dans une moindre mesure d'évolutions diagénétiques liées à l'enfouissement.L'illite et la smectite dominent très largement les assemblages minéralogiques dans les sédiments pélagiques et hémipélagiques étudiés dans les gorges de la Breggia (Tessin, Suisse méridionale). L'influence de la diagenèse d'enfouissement paraît modérée et les assemblages argileux très diversifiés des formations liasiques reflètent une érosion active des zones continentales au début du rifting. Dans les formations syn-rift alternantes calcaire-marne, la fraction argileuse des marnes est systématiquement enrichie en illite par rapport à celle des calcaires. Ces relations entre minéralogie des argiles et lithologie résultent soit de fluctuations climatiques, soit d'une illitisation préférentielle des smectites dans les intervalles marneux.A partir du Jurassique moyen et supérieur et jusqu'au Barrémien inclus, la fraction argileuse des sédiments est très smectitique. Elle reflète l'érosion superficielle de sols riches en smectites développés sous climat chaud à humidité saisonnière contrastée sur des domaines continentaux aplanis et probablement très éloignés. A l'Aptien, les apports illitiques importants traduisent, le long de la marge active Austroalpine/Sud Pennique, le début de mouvements orogéniques responsables du dépôt des flyschs dans le domaine Austro-alpin.Dans les faciès flysch du Crétacé supérieur de la Brianza orientale, les apports d'illites et de chlorites s'accordent avec l'augmentation de l'érosion sur les domaines continentaux. Cependant, l'influence d'une diagenèse d'enfouissement est attestée en particulier par les très fortes proportions de chlorites présentes dans les turbidites calcaires (Pontida formation, Turonien). Dans les dépôts de flysch plus récents (Bergamo flysch, Santonien-Campanien), les minéraux argileux détritiques sont mieux préservés. La présence systématique de kaolinite et de smectite suggère le développement d'une altération continentale importante sur des reliefs moins marqués par rapport aux périodes plus anciennes du Crétacé supérieur.

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- . , , . Breggia (Tec, ), . . /, , , . , , . , , , , , , , ( ), . , , . Scaglia Lombarda . / , . , , Brianza ( , ). ( , ) . ( , ) . , , , .

     

A stable isotope study of retrograde alteration in SW Connemara,Ireland

Dalradian metamorphic rocks, Lower Ordovician meta-igneous rocks (MGS) and Caledonian granites of the Connemara complex in SW Connemara all show intense retrograde alteration. Alteration primarily involves sericitization and saussuritization of plagioclase, the alteration of biotite and hornblende to chlorite and the formation of secondary epidote. The alteration is associated with sealed microcracks in all rocks and planes of secondary fluid inclusions in quartz where it occurs, and was the result of a phase of fluid influx into these rocks. In hand specimen K-feldspar becomes progressively reddened with increasing alteration. Mineralogical alteration in the MGS and Caledonian granites took place at temperatures 275±15°C and in the MGS P_fluid is estimated to be 1.5 kbar during alteration. The °D values of alteration phases are:-18 to-29 (fluid inclusions),-47 to-61 (chlorites) and-11 to-31 (epidotes). Chlorite ¹⁸O values are +0.2 to +4.3, while ¹⁸O values for quartz-K-feldspar pairs show both positively sloped (MGS) and highly unusual negatively sloped (Caledonian granites) arrays, diverging from the normal magmatic field on a - plot. The stable isotope data show that the fluid that caused retrogression continued to be present in most rocks until temperatures fell to 200–140°C. The retrograde fluid had D -20 to-30 in all lithologies, but the fluid ¹⁸O varied both spatially and temporally within the range-4 to +7. The fO₂ of the fluid that deposited the epidotes in the MGS varied with its ¹⁸O value, with the most ¹⁸O-depleted fluid being the most oxidizing. The D values, together with low (<0) ¹⁸O values for the retrograde fluid in some lithologies indicate that this fluid was of meteoric origin. This meteoric fluid was probably responsible for the alteration in all lithologies during a single phase of fluid infiltration. The variation in retrograde fluid ¹⁸O values is attributed to the effects of variable oxygen isotope shifting of this meteoric fluid by fluid-rock interaction. Infiltration of meteoric fluid into this area was most likely accomplished by convection of pore fluids around the heat anomaly of the Galway granite soon after intrusion at 400 Ma. However convective circulation of meteoric water and mineralogical alteration could possible have occurred considerably later.     

Zur Stratigraphie,Petrologie und Genese einer Bentonit-Lage aus dem oberen Mittel-Turon (Oberkreide) des südöstlichen Münsterlandes

Zusammenfassung Die Bentonit-Lage kann möglicherweise mit der Lage M₆₈ aus dem Turon von Lüneburg (Norddeutschland) korreliert werden. Identifiziert wurden vulkanische Glasfragmente, Quarz, Na-, K-Feldspat, Oligoklas, Biotit, Muskovit, Calcit, Schwerminerale (u. a. Olivin, Hornblende) und Tonminerale (Kaolinit, Illit, mixed-layer Illit/Smektit, FeBeidellit - z. T. in großen Aggregaten). Die vulkanoklastischen Gläser zeigen alle Übergänge von intakt zu völlig devitriert. Mit Hilfe der Elektronenstrahl-Mikrosonde konnten, bei Berücksichtigung der Kathoden-Lumineszenz, die Feldspäte chemisch analysiert und genetisch in solche mit niedrigerer und solche mit höherer (vulkanoklastisch) Bildungstemperatur gegliedert werden. Von den Schwermineralen dürften vor allem Olivin und Hornblende vulkanogener Herkunft sein. Untersuchungen der durch Umwandlung vulkanischen Materials entstandenen kompakten Smektit-Aggregate mittels Mikrosonde, Röntgendiffraktometrie und Mössbauer-Spektroskopie zeigten, daß es sich hier um ein AI-reiches Glied der Mischungsreihe Nontronit-Beidellit (Fe-reicher Beidellit) handelt. Differentialthermoanalytische Untersuchungen ergaben für Fe-reiche, dioktaedrische, smektitische Tonminerale typische Kurven. Das Ausgangsmaterial des Bentonits war intermediär bis basisch. Äolischer oder kombiniert äolischer und mariner Transport von Exhalationspunkten im mitteleuropäischen Raum werden diskutiert.

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The bentonite can probably be correlated with horizon M₆₈ in the Turonian of Lüneburg in northern Germany. Volcanic glass fragments, quartz, Na and K feldspars, oligoclase, biotite, muscovite, calcite, heavy minerals (i. a. olivine, hornblende) and clay minerals (kaolinite, illite, mixed-layer illite/smectite and Fe-beidellite) were identified. The glass shows a spectrum of all states from unaltered to completely devitrified. Analysis of feldspars by means of electron microprobe and cathodo-luminescence has allowed to divide them into genetically high (pyroclastic) and low temperature forms. Of the heavy minerals, olivine and hornblende most clearly are of volcanic origin. Examinations of smectite aggregates (alteration products of volcanic material) by electron microprobe, x-ray diffractometry, and Mössbauer spectroscopy demonstrated the presence of a member of the continuous series nontronite-beidellite (Fe-rich beidellite). Differential thermal analysis gave typical curves for dioctahedral Fe-rich smectites. The chemical composition of the original material of the bentonite was intermediate to basic. Eolian or eolian and marine current transport from sources in central Europe are considered.

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Résumé La couche de bentonite peut probablement être corrélée avec la couche M₆₈ du Turonien de Lunebourg (au nord de l'Allemagne). Des fragments de verre volcanique, du quartz, du feldspath sodique, du feldspath potassique, de l'oligoclase de la biotite, de la muscovite, de la calcite, des minéraux lourds (p. ex. olivine, hornblende) et des minéraux argileux (kaolinite, illite, mixed-layer illite/smectite, beidellite ferreux — en partie en grands agrégates) ont été identifiés. Les verres pyroclastiques montrent tous les passages du verre intact jusqu'au verre entièrement dévitrifié. A l'aide de la microsonde électronique et en prenant en considération la cathodoluminescence, les feldspaths pouvaient être analysés chimiquement et ordonnés génétiquement selon leur température de formation. Ceux à haute temperature de formation sont pyroclastiques. Parmi les minéraux lourds pouvaient avant tout être d'origine volcanogène, l'olivine et la hornblende. Les études des agrégats de smectites compacts formés par la transformation de matériaux volcaniques montrent grâce à la microsonde, la diffractométrie X et de la spectrométrie de Mössbauer qu'il s'agit dans ce cas là d'un membre riche en Al de la série des mélanges nontronite-beidellite (beidellite ferreux). Des analyses thermiques différentielles donnèrent des courbes typiques pour les minéraux argileux smectitiques, dioctaédriques et riches en Fe. La matière de base de la bentonite était intermédiaire à basique. Transport éolien ou transport combiné, éolien et marin des points d'exhalation dans l'espace européen central seront dicutés.

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, , M₇₈ (. ). : , , , , , , , , , , - , , , . . , , . . — — , - () - . , . , , . , , - , .

     

Study on redox state and grain size of sediments in a mud flat of the Venice Lagoon

An extensive investigation based on the redox potential and grain size distributions was made on the sediment of a Venice Lagoon mud flat subjected to excessive growth of macroalgae. Redox potential and grain size measurements are proved useful tracers for, respectively, oxygen bearing and consuming processes in the water-sediment column and hydrodynamical behavior inside the mud flat. Depth measurements and a considerable number of sites with respect to the size of the area studied are needed to obtain an outline of the behavior of the water body in response to stress conditions caused by human activities. With respect to the top 15-cm-thick sediment layer where E_H variations occur, the mud flat is subdivisible into sectors with different characteristics. Positive or near-zero E_H values were recorded in zones characterized by sparse macroalgae growth and a high content of coarse sediments (diameter 44 µm). On the contrary, very negative E_H values were found in zones affected by overabundant macroalgae bloom and with a higher presence of fine-grained sediment (diameter 44 µm). The clear relationships between algae presence in the mud flat and both the redox potential and grain size characteristics of the sediment emphasize the hydrodynamics as a critical factor determining the variations of the environmental conditions in the ecosystem.     

Limestone quarrying and quarry reclamation in Britain

Limestones have been worked for many thousands of years — initially for building stone and agricultural lime and more recently for a wide range of construction and industrial uses. In most industrialized countries limestone quarries represent the most visually obvious and, in both process and landform terms, the most dramatic anthropogenic impact on karst terrain. However, quarrying has, to date, received surprisingly little attention from karst scientists. Research in the English Peak District suggested that the postexcavation evolution of quarried limestone rock faces was in part a result of the methods used in their excavation, and this led to the development of a technique designed to reduce the visual and environmental impacts of modern quarries by Landform replication. This involves the use of controlled restoration blasting techniques on quarried rock slopes to construct a landform sequence similar to that in the surrounding natural landscape. The constructed landforms are then partially revegetated using appropriate wildflower, grass, and/or tree species.     

Contrasted metamorphic and structural evolutions across a major ductile/brittle displacement zone in NW Connemara,western Ireland

NW Connemara is transected by a steeply dipping, E-W to ESE-WNW trending structure, the Renvyle-Bofin Slide (RBS), which shows evidence of both ductile and brittle displacement. Structural observations indicate a polyphase D1-D4 deformation history in the adjacent rock units, dominated by the development during D2 of a regional L-S fabric comprising an E-W to ESE-WNW striking foliation and a strike-parallel stretching lineation. On the north side of the RBS the stretching lineation is locally oriented N-S and associated with a system of linked ductile duplex structures in the contact aureole of the Dawros-Currywongaun-Doughruagh Complex (DCDC). Folding of the N-S stretching lineation by F3 folds suggests it too formed during D2 synchronous with the more strike-parallel stretching lineation. »Peak« metamorphic conditions and qualitative PTt paths derived from GIBBS method thermodynamic modelling of garnet zoning indicate both sides of the RBS underwent burial during D2, but that the south side of the RBS was buried more (c. 1.5 kbar, 5 km). It is suggested that D2 involved predominantly sinistral displacement on the RBS, but east of Tully Mountain around the DCDC there was substantial dipslip displacement resulting from transpression where the slide markedly bends around Tully Mountain. Modelling of metamorphic mineral assemblages developed across the RBS and analysis of published mineral ages provide evidence that the RBS moved repeatedly during and after regional metamorphism, that the D2 dip-slip component around the DCDC may have been substantial during garnet growth assisting burial of rocks on the southern side of the RBS, and that dip-slip movements were probably dominant and variable during exhumation.

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Zusammenfassung NW Connemara ist durch eine steil einfallende E-W bis ESE-WNW streichende Struktur zerteilt, die Renvyle-Bofin Slide (RBS), welche sowohl Hinweise für eine duktile als auch für spröde Verwerfung zeigt. Tektonische Beobachtungen weisen auf eine mehrphasige D1-D4 Deformationsgeschichte in den umliegenden Gesteinsserien hin, welche von der Entwicklung während D2 des regionalen L-S Gefüges dominiert wird. Diese enthält eine E-W bis ESE-WNW streichende Bänderung, sowie eine parallel zum Streichen verlaufende Streckungslineation. Auf der nördlichen Seite des RBS ist die Streckungslineation lokal N-S orientiert, und wird in Zusammenhang mit einem System von verbundenen duktilen Duplex-Strukturen in der Kontaktaureole des Dawros-Currywongaun-Doughruagh Complexes (DCDC) gebracht. Faltung der N-S gerichteten Streckungslineation durch F3-Falten, legt die Vermutung nahe, daß auch sie von der D2 zeitgleich mit der eher parallel zum Streichen verlaufenden Streckungslineation gebildet wurden. Metamorphe Spitzenbedingungen und qualitative PTt Pfade die von GIBBS Methode abgeleitet wurden, zeigen an Hand von thermodynamischen Mustern, daß beide Seiten des RBS einer Versenkung während D2 unterzogen wurden; die Südseite wurde dabei aber tiefer versenkt (ca. 1,5 kb; 5 km). Es ist naheliegend, daß D2 überwiegend sinistrale Verwerfung des RBS mit sich brachte. Aber östlich von Tully Mountain, in der Nähe der DCDC finden sich erhebliche Aufschiebungen die von der Druckbeanspruchung herrührt, bei der die Überschiebung um Tully Mountain herumbiegt. Modellieren der metamorphen Mineralvergesellschaftungen welche quer über die RBS entwickelt sind, sowie Analysen veröffentlichter Mineralalter liefern einen Hinweis darüber, daß sich die RBS wiederholt während und nach der Regionalmetamorphose bewegt hat. Weiterhin zeigt sich, daß die D2-Sprunghöhe um den DCDC relativ groß während des Granatwachstums war, und unterstützend auf die Versenkung der Gesteine der Südseite des RBS wirkte; sowie weiterhin, daß die Verwerfungsbewegungen während der Freilegung wahrscheinlich dominant und variabel waren.

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Résumé La partie nord-ouest du Connemara est traversée par un accident d'allure redressée, orienté E-W à ESE-WNW: le Renvyle-Bofin Slide (RBS) qui montre à la fois des indices d'un déplacement ductile et cassant. Les observations structurales révèlent, dans les roches avoisinantes, une histoire déformative polyphasée (D1 à D4); celle-ci est dominée par le développement, au cours de la phase D2, d'une fabrique L-S régionale, comportant une foliation E-W à ESE-WNW et une linéation d'étirement parallèle à cette direction. Du côté nord de la RBS, la linéation d'étirement est localement orientée N-S et associée à un système de structures duplex ductiles conjuguées dans l'auréole de contact du complexe de Dawros-Currywongaun-Doughruagh (DCDC). Le plissement de cette linéation N-S par les plis F3 suggère qu'elle aussi a été engendrée par la phase D2 en même temps que la linéation parallèle à la direction. Les conditions du pic du métamorphisme et les trajets (PTt) qualitatifs déduits de la modélisation, par la méthode thermodynamique de Gibbs, du zonage des grenats indiquent que les régions situées de part et d'autre du RBS ont été le siège d'un enfouissement au cours de D2, mais que cet enfouissement était plus important pour la partie sud (environ 1,5 Kbar soit 5 Km). Il semble que la phase D2 a engendré essentiellement un déplacement horizontal sénestre le long du RBS, mais à l'est du Mont Tully, autour du DCDC, il y eut une composante verticale marquée en raison d'une transgression à l'endroit où l'accident contourne le Mont Tully. La modélisation des associations minérales métamorphiques développées en travers du RBS, ainsi que l'étude des datations publiées montrent que le RBS a joué, à diverses reprises pendant et après le métamorphisme régional; elles montrent aussi que la composante verticale de D2 autour du DCDC doit avoir été importante pendant la croissance des grenats qui a marqué l'enfouissement des roches au sud de l'accident et que les mouvements verticaux étaient probablement prédominants et variables au cours de l'exhumation.

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- , E-W ESE-WNW , , , . (D1-D4) , L-S D-2. -W ESE-WNW , . N-S Dawros-Currywongaun-Doughruagh = DCDC. N-S F-3 , D 2. PTt, Gibb's, , , , D 2 , ( 1,5 ; 5 ). , D 2 . Tully Mountain, DCDC , , Tully Mountain. , , . , DCDC D 2 , , , .

     

Note on analysis of quartz grain dimensions in foliated greywackes

Quartz grain dimensions, measured parallel to an internal reference system (reference aspect ratio, RAR), were analyzed using the »reduced major axis« (RMA) linear regression analysis. In contrast to least-squares analysis, this statistical technique does not distinguish between dependent and independent variables.Application of the RMA analysis in conjunction with RAR values can be most useful for comparisons between foliated greywackes in which different grain scale processes, such as pressure solution and rigid-body rotation, were active. The RAR/RMA analysis reflects grain alignment and is therefore also useful for cleavage classification.In addition to the above, the application of RAR/RMA analysis for the determination of strain is discussed. Robin strains are compared with the arithmetic and harmonic means from RAR's and it is concluded that the arithmetic mean RAR produces a reasonable estimate of longitudinal strain in these rocks.

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Zusammenfassung Quarzkorn-Abmessungen aus Grauwacken wurden auf ein internes Referenzsystem (reference aspect ratio, RAR) bezogen und mit Hilfe der linearen Regressionsanalyse der reduzierten Hauptachse (reduced major axis, RMA) ausgewertet. Das verwendete statistische Verfahren unterscheidet im Gegensatz zur Methode der kleinsten Quadrate nicht zwischen abhängigen und unabhängigen Variablen.Die Anwendung der RMX-Methode in Verbindung mit den RAR-Meßwerten kann sehr hilfreich für Vergleiche innerhalb geschieferter Grauwacken sein, bei denen unterschiedliche Prozesse in Korngrößenbereich wirksam waren wie etwa Drucklösung und Festkörper-Rotation. Die RAR/RMA-Analyse erfaßt Kornregelungen und ist daher auch einsetzbar für die Klassifikation von Schieferungen.Darüber hinaus wird die Anwendung der RAR/RMA-Analyse für die Bestimmung der Deformation diskutiert. Robin strain-Werte werden mit arithmetischen und harmonischen Mittelwerten der RAR-Analyse verglichen. Es zeigt sich, daß das arithmetische Mittel des RAR ein vernünftiges Maß für die longitudinale Deformation darstellt.

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Résumé Les dimensions des grains de quartz, mesurés parallèlement à un système de référence interne (»reference aspect ratio«: RAR) ont été traitées par la méthode de la régression linéaire (»reduced major axis«: RMA). Contrairement à la méthode des moindres carrés, cette technique statistique ne fait pas de distinction entre les variables dépendantes et indépendantes.L'application de ce type de méthode s'avère très utile à la comparaison de grauwackes schisteuses dans lesquelles les dimensions des grains peuvent être la conséquence de processus différents, tels que la dissolution (pressure solution) et la rotation. L'analyse RAR/RMA traduit l'alignement des grains et peut, de ce fait, être utilisée aussi à l'appréciation du type de schistosité.D'autre part, l'auteur discute l'application de l'analyse RAR/RMA à la détermination de la déformation finie. Si on compare les déformations »Robin« aux moyennes arithmétique et harmonique des RAR, on peut conclure que les moyennes RAR arithmétiques fournissent une estimation raisonnable de la déformation longitudinale.

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RAR, « » — RMA. , . RAR RMA , , .: () . RAR/RMA . RAR/RMA . RAR , RAR .

     

Chronologie au rubidium-strontium et granitologie

Résumé Nous étudions l'évolution du rapport isotopique du Sr et du Rb au cours du temps dans les minéraux triés aussi bien que dans la roche totale.Pour exemple nous avons choisi des granites de l'Anti-Atlas et de la Montagne Noire.

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The evolution of the isotopic ratio of Sr/Rb is being studied with regard to its time sequence, in each mineral as well as in the totality of a granite.This study deals with granits of the Anti-Atlas and of the Montage Noire.

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Zusammenfassung Die Entwicklung der Isotopen-Verhältnisse von Sr/Rb werden in ihrer zeitlichen Folge in den Einzelmineralien sowie im Gesamtbestand eines Granites untersucht.Als Beispiel dienen Granite des Anti-Atlas und der Montagne Noire.

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Tectonic evolution of the basement complex in the central eastern desert of Egypt

The Egyptian basement rocks are gathered into three major rock groups, viz. Meatiq Group (oldest), Abu Ziran Group and Hammamat Group (youngest); the last two groups belong to the Pan-African orogenic cycle. The Meatiq Group is an old crystalline basement cropping out in gneiss domes. The Abu Ziran Group comprises the geosynclinal association which is formed of a lower ophiolite unit overlain by metasediments, volcanoclastics and locally intermediate volcanics having clear island arc characters. The Hammamat Group comprises molasse-type clastics, and penecontemporaneous Dokhan Volcanics of andesite to rhyolite composition; syn to late-tectonic calc-alkaline granites are the plutonic equivalents of the Dokhan Volcanics.The studied area lies within the foreland fold and thrust belt of a continental margin orogen. Ophiolites, particularly serpentinites, crop out along the trace of the sole thrust between the Meatiq infrastructure and the imbricated Abu Ziran nappe.Swells, developed along two geanticlines, were centers of marked calc-alkaline magmatic activity associated, at least, with gold mineralization.

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Zusammenfassung Die Gesteine des ägyptischen Kristallins sind in drei Hauptgruppen unterteilt: Meatiq Group (älteste), Abu Ziran Group und Hammamat Group (jüngste); die letzten zwei Gruppen gehören dem Pan-Afrikanischen Zyklus an. Die Meatiq-Gruppe stellt einen alten Sokkel dar, der in Gneisdomen auftritt. Die Abu-Ziran-Gruppe umfaßt die Geosynklinal-Assoziation, die aus einer unteren ophiolitischen Einheit besteht, überlagert von Sedimenten, volkanoklastischen Sedimenten und lokalen intermediären Vulkaniten mit ausgeprägten Inselbogen-Eigenschaften. Die Hammamat-Gruppe besteht aus Molassetyp klastischen Sedimenten und zeitlich assoziierte Dokhan Volcanics andesitischer bis rhyolitischer Zusammensetzung. Die synbis spät-tektonische Kalkalkaligranite sind die plutonischen Aequivalente der Dokhan Volcanics.Das untersuchte Gebiet liegt im Vorland-Falten- und Decken-Gürtel eines Kontinentalrand-Orogens. Ophiolite, insbesondere die Serpentinite, treten entlang dem Ausbiß der Überschiebungsfläche zwischen dem Meatiq-Sockelstockwerk und der Abu-Ziran-Decke auf.Schwellen in Form zweier Geantiklinalen waren Zentren aktiver kalkalkaliner magmatischer Tätigkeit, begleitet zumindest von Goldvererzungen.

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Résumé Les roches du socle égyptien se répartissent en trois groupes majeurs: Meatiq Group (le plus ancien); Abu Ziran Group et Hammamat Group (le plus récent); les deux derniers groupes appartiennent au cycle orogénique Pan-Africain.Le Meatiq Group est un socle cristallin ancien affleurant en dômes gneissiques. Le Abu Ziran Group comprend une association géosynclinale formée d'une unité ophiolitique inférieure suivie par des métasédiments, des volcanoclastites et localement par des roches volcaniques intermédiaires à caractere d'arc insulaire. Le Hammamat Group comprend des roches clastiques du type molassique, et des roches volcaniques pénécontemporaines de composition andésitique à rhyolitique (Dokhan Volcanics); des granites calco-alcalins syntectoniques à tardi-tectoniques sont les équivalents plutoniques des «Dokhan Volcanics».Le terrain étudié se situe dans l'avant-pays plissé et charrié d'un orogène de marge continentale. Des ophiolites, particulièrement des serpentinites, affleurent le long de la surface de charriage entre le massif autochtone de Meatiq et la nappe complexe d'Abu Ziran.Des dômes, développés le long de deux géanticlinaux, ont été les centres d'une forte activité magmatique calco-alcaline associée, au moins, à une minéralisation aurifère.

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: Meatiq Group ( ), Abu Ziran Group Hammamat Group ( ); - . , . , , , , , , . , Dokhan . Dokhan - - . . , , Meatiq Abu-Ziran.

     

Auswirkungen von Grundwasserabsenkung auf den Zustand von Berliner Seen

Zusammenfassung Die Entnahme von Grundwasser aus dem Einzugsgebiet der Grunewaldseen hat im Laufe der Jahrzehnte zu drastischer Absenkung des Grundwasserspiegels und damit zur Gefahr der Austrocknung dieser in einer subglazialen Schmelzwasserrinne gelegenen Seen geführt. Um die Seenkette Schlachtensee, Krumme Lanke, Grunewaldsee usw. zu erhalten, wird seit Jahren Wasser aus der Unterhavel eingeleitet. Dieses nährstoffreiche Wasser hat die primär unbelastetes Grundwasser führenden Seen einem bisher nicht bekannten Zustand der Entropierung nahe gebracht und hat ihr Ökosystem deutlich verändert. Der Sauerstoffgehalt sinkt während der Sommermonate im Hypolimnion auf null ab, der Lebensraum beispielsweise der Fische ist zur gleichen Zeit mittlerweile auf die obersten zwei Meter des Epilimnions eingeengt. Aufwendige Phosphateliminierung und Sauerstoffanreicherung sind erforderlich, um diese indirekten Folgen überzogener Grundwasserentnahme auszugleichen und damit den Wert dieses für Berlin wesentlichen Erholungsgebietes zu erhalten.

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During the last decades the use of groundwater of the Grunewald area has caused a drastic lowering of the groundwater table. In order to preserve the watertable of the lakes situated at the Grunewald area water from the Havel is conveyed since many years into the lake system of Schlachtensee, Krumme Lanke, Grunewaldsee etc. This water is rich in nutritive material and has brought the primary uncontaminated water of the lakes to a high stage of entropy and has changed their ecosystem. The amount of oxygen in the hypolimnion decreases during the summer month to zero, the livingspace for fish for example is reduced to the upper two meters of the epilimnion during the same time. An extensive elimination of phosphate and enrichment of oxygen is necessary to compensate these indirect consequences of exaggerated use of groundwater and to maintain the value of this important recreation area.

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Résumé La soustraction d'eau dans les nappes souterraines sur le territoire des lacs du Grunewald a provoqué, au cours de dizaines d'années, un abaissement frappant du niveau de ces eaux, et de ce fait, une menace d'assèchement de ces lacs situés dans un sillon d'eau de fusion de l'époque glaciaire. Afin de conserver la chaîne des lacs, Schlachtensee, Krumme Lanke, Grunewaldsee, etc. on y a introduit depuis plusieurs années de l'eau de la Havel. Cette eau chargée de substances nutritives a nettement transformé le système écologique de ces lacs et y a introduit une situation trophique jusqu'alors inconnue car auparavant les eaux étaient potables sans aucune addition. Pendant les mois d'été, le taux d'oxygène, dans l'hypolimnoin tombe à zéro, ce qui a pour effet de restreindre l'espace vital, par exemple des poissons, aux deux métres supérieurs de l'epilimnion. Pour compenser les conséquences indirectes d'une trop grande soustraction d'eau souterraine, il faut procéder à l'élimination des phosphotes et à l'enrichissement en oxygène, et ainsi sera conservée la véritable valeur de ces domaines de détente, si importants pour la cité de Berlin.

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, , . Schlachtensee, Krumme Lanke,Grünewaldsee , . , , , . , . , .

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Für die Anregung zu dieser Arbeit und für viele grundsätzliche Gedanken möchte ich Herrn Prof. Dr. E.Klitzsch meinen Dank abstatten.     

The effect of composition and strain on quartz-fabric intensity in pebbles from a deformed conglomerate

Twenty-eight quartz c-axis fabrics from individual pebbles from a single outcrop of deformed conglomerate have been measured. These pebbles vary in composition and have undergone different amounts of strain. Contrary to expectations based on published results of computer simulated deformation by intracrystalline slip of pure quartzites, it is observed that fabrics are not stronger in the more highly deformed pebbles. Instead, the fabric strength is related to the quartz content of the pebbles. Pure quartzites show the strongest fabrics. As the percentage of non-quartz minerals increases up to 25% the strength of the fabrics rapidly decreases, though the influence of composition becomes less marked when impurities exceed 25%. These observations can be explained if the deformation of the impure quartzites included a contribution from a non-intracrystalline mechanism such as grain boundary sliding.

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Zusammenfassung Von einem einzelnen Aufschluß eines deformierten Konglomerates wurden 28 Quarz c-Achsen Gefügebilder aufgenommen, jeweils von verschiedenen Geröllen. Diese Gerölle unterschieden sich in ihrer Zusammensetzung sowie in ihrem Deformationsgrad. Im Gegensatz zu den Erwartungen, basierend auf veröffentlichten Computersimulationen von intrakristallinen Gleitungen in reinem Quarzit, wurde beobachtet, daß die Gefüge von stark deformierten Kieseln nicht entsprechend stärker ausgeprägt sind, sondern, das Gefüge ist abhängig vom jeweiligen Quarzgehalt der Kiesel: reiner Quarzit zeigt das ausgeprägteste Gefüge. Wenn aber die Fremdanteile bis zu 25% betragen, verringert sich die Stärke der Gefügeausrichtung. Dieser Einfluß geht jedoch erneut zurück, sobald der Fremdanteil 25% übersteigt. Diese Beobachtungen können erklärt werden, wenn die Deformation des unreinen Quarzites auch mit nicht intrakristallin bezogenen Mechanismen im Zusammenhang steht, zum Beispiel mit Gleitungen an Korngrenzen.

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Résumé Vingt-huit mesures de fabriques d'axes c de quartz ont été effectuées dans des cailloux différents provenant d'une même affleurement de conglomérat déformé. Ces cailloux varient en composition et ont été déformés à des degrés divers. Contrairement à ce que laissent prévoir les résultats publiés de la simulation par ordinateur de déformations par glissement intracristallin dans des quartzites purs, on constate que les fabriques ne sont pas plus orientées dans les cailloux les plus déformés. En effet, l'intensité de la fabrique est en relation avec la teneur en quartz des cailloux. Les quartzites purs montrent les fabriques les mieux exprimées. Lorsque la proportion des minéraux autres que le quartz augmente jusque 25%, l'orientation de la fabrique décroît rapidement, tandis qu'au-delà de 25%, l'influence de la composition se marque moins. On peut interpréter ces observations en admettant que dans la déformation des quartzites impurs, intervient un mécanisme non intracristallin, tel qu'un glissement le long des surfaces des grains.

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, . , , . , : , , : . 25%, . , 25%, . , , , .: .

     

The precambrian evolution of South America

Zusammenfassung Mit Hilfe von ca. 1500 radiometrischen Zeitmessungen wird eine Synthese der prÄkambrischen Entwicklung Südamerikas aufgestellt. In Abb. 1 wird versucht, die Lage der spÄtprÄkambrischen orogenen Gürtel sowie ihre Plattformen darzustellen.Der grö\te alte Kern des Kontinents umfa\t den Guyana-Schild, das Basement des Amazonas-Sedimentbeckens und den Guaporé-Kraton im Süden, einen Raum von ungefÄhr 4,5 Mio. qkm. Die meisten Gesteine wurden von dem transamazonischen orogenen Zyklus erfa\t, dessen radiometrisches Alter etwa 2000 M. J. betrÄgt. Der etwa gleichaltrige SÃo-Francisco-Kraton in Ostbrasilien umfa\t ungefÄhr 1 Mio. qkm. Kleinere Kerne, die ebenfalls die Ereignisse des transamazonischen Zyklus' widerspiegeln, wurden nahe der Atlantikküste, östlich der Mündung des Amazonasflusses (SÃo-Luis-Kraton-Gebiet) und in der Umgebung des La-Plata-Flusses (Rio de la Plata-Kraton-Gebiet) gefunden.Die Kratone sind getrennt durch metamorphe Gürtel, die zum brasilianischen orogenen Zyklus spÄtprÄkambrischen Alters gehören. Der Caririan-Gürtel und die Sergipe-Geosynklinale liegen in der Nordostecke von Brasilien, und der Ribeira-Gürtel erstreckt sich entlang der Atlantikküste im Süden. Zwei symmetrische geosynklinale Einheiten wurden im zentralen Teil des Kontinents erkannt: der Brasilia- und der Paraguay-Araguaia-Gürtel.In den brasilianischen orogenen Gürteln treten an vielen Stellen transamazonische oder sogar Ältere Serien auf, Anzeichen für aufgearbeitetes altes Basement. Dies scheint zu zeigen, da\ die Sialkruste des südamerikanischen Kontinents vor 2000 M. J. schon eine rÄumliche Ausdehnung von mehr als 10 Mio. qkm hatte.

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A general synthesis of the precambrian evolution of South America has been made with the aid of about 1500 radiometric age determinations. In Fig. 1, the position of the late precambrian orogenic belts, as well as their platforms, is tentatively outlined.The largest ancient core of the continent includes the Guyana Shield, the basement of the Amazon sedimentary basin, and the Guaporé craton, to the south, covering an area of about 4.5 million square kilometers. Most of the rocks were affected by the Trans-Amazonian orogenic cycle, whose radiometric ages are close to 2000 m. y. The SÃo Francisco craton of similar age outcrops over an area of about one million square kilometers, in eastern Brazil. Smaller ancient nucleii, also reflecting the events of the Tranz-Amazonian cycle, were found near the Atlantic coast, east of the mouth of the Amazon river (SÃo Luis cratonic area), and surrounding the La Plata river (Rio de la Plata cratonic area).The old cratonic areas are separated from each other by metamorphic belts which belong to the Brazilian orogenic cycle of late precambrian age. The Caririan belt, and the Sergipe geosyncline, occur at the northeastern corner of Brazil, and the Ribeira belt along the Atlantic coast, to the south. Two symmetrical geosynclinal units were recognized in the central part of the continent: the Brasilia and the Paraguay-Araguaia belts.Within the areas of the Brazilian orogenic belts, in many places Trans-Amazonian or even older ages occur, indicating remobilized ancient basement. This seems to demonstrate that the sialic crust of the South American continent, 2000 m. y. ago, already exhibited an areal extent of more than 10 million square kilometers.

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Résumé Une synthèse générale de l'évolution précambrienne de l'Amérique du Sud a été faite à l'aide de 1500 déterminations d'âge radiométrique. La fig. 1 présente un essai sur la répartition des zones orogéniques du Précambrien supérieur et de leurs platesformes.Le noyau ancien du continent, qui est le plus vaste, comprend le bouclier de la Guyane, le socle du bassin sédimentaire de l'Amazone et le Craton de Guaporé, au Sud, couvrant une aire d'environ 4,5 millions de Km². La plupart des roches ont été affectées par le cycle orogénique Trans-Amazonien dont l'âge radiométrique est d'environ 2000 millions. Le craton de SÃo Francisco d'âge semblable, affleure sur une étendue d'environ 1 million de Km², dans l'Est du Brésil. Des noyaux anciens plus petits, affectés également par le cycle Trans-Amazonien, ont été trouvés près de la cÔte Atlantique, à l'Est de l'embouchure de l'Amazone (région cratonique de SÃo Luis), et aux environs du fleuve la Plata (région cratonique du Rio de la Plata).Les régions cratoniques anciennes sont séparées les unes des autres par des zones métamorphiques appartenant au cycle orogénique brésilien, d'âge Précambrien supérieur. La zone caririenne et le géosynclinal de Sergipe affleurent dans l'extrémité NE du Brésil, et la zone de Ribeira, le long de la cÔte Atlantique au S. Deux unités géosynclinales symétriques ont été reconnues dans la partie centrale du continent: les zones de Brasilia et de Paraguay-Araguaia.Dans les régions occupées par les ceintures orogéniques Brésiliennes, il existe en beaucoup d'endroits des roches d'âge Trans-Amazonien et mÊme plus ancien, indices d'un socle ancien remobilisé. Ceci semble démontrer que la croûte sialique du continent Sud Américain montrait déjà, il y a environ 2000 millions d'années, une étendue de plus de 10 millions de Km².

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1500 . . 1 , , . , Guaporé , . . 4,5 . , 2000 . Sao Francisco 1 . . , , , ( Sao Luis) la Plata ( (Rio de la Plata). , . Caririan Sergipe , Paraiba . : Brasilia Paraguay-Araguaia. , . , , , - , 10 . 2000 .

     

Origin of continental crust of 1.9-1.7 Ga age: Nd isotopes and U-Pb zircon ages in the Svecokarelian terrain of South Finland

Initial Nd isotopic ratios are reported for 23 samples representing magmatic crustal components in the Svecokarelian terrain of South Finland. U-Pb zircon ages are determined for all geologic units, involving 21 separate upper concordia intercept ages based on more than 100 UP-b analyses. The ages range for all the rocks from 1.90 Ga for primitve plutonic rocks to 1.79 Ga for post-tectonic intrusions. The well-known gabbro-diorite-tonalite-trondhjemite association of the Kalanti district appears to consist of components with different ages: trondhjemites are probably 1.90 Ga or older, diorites/tonalites belong to the main Svecokarelian plutonic eposide at 1.89-1.87 Ga, and at least some gabbro has a post-tectonic age of 1.80 Ga. _Nd (T) values range between +2 to +3 for meta-andesites, large gabbros and primitive granitoids to –0.5 for more evolved granitoids. A magma source with _Nd of at least +2 to +3 was available during 1.90 to 1.87 Ga, but evolved granitoids have _Nd close to zero. The preferred interpretation is that depleted mantle with _Nd=+4 to +5 was present beneath the Svecokarelian crust forming during 1.9-1.8 Ga, and that all rocks have been affected more or less by addition of an Archean crustal component with _Nd=–9 to –13. The primitive rocks with _Nd=+2 to + 3 were only slightly affected, while granitoids with _Nd close to zero include a 10% Archean component. The widespread nature of the Archean addition and the distance of up to 500 km to actual exposed Archean crust make it most realistic that the Archean component was added to the form of sediments delivered by subducting Proterozoic ocean crust. The plutonic rocks of the Finnish Svecokarelian crust in areas away from Archean cratons consist of 90% newly mantle-derived material.     

Abundance coefficients, a new method for measuring microorganism relative abundance

A new method of measuring the relative abundance of microorganisms by using a set of interrelated coefficients, termed abundance coefficients or AC, is proposed. These coefficients provide a means of recording abundance for geometric density categories, and each density measurement represents an approximation of the Poisson parametert. The AC is the natural logarithm of a characteristic value, which is a particular number for each geometric density category. The characteristic values are based upon a probabilistic error statement derived from the Poisson formula, and they present evidence for separation of the geometric category boundaries bye = 2.71828. The proposed AC provide a means for recording species abundance in a manner suitable for arithmetic manipulation, for population structure studies, and for the determination of practical limits for defining the presence or absence of a species. Further, these coefficients provide for both intrasample and intersample abundance comparisons.     

Evaluation of biotite-garnet geothermometers: application to the English River subprovince,Ontario

In recent years, there have been numerous calibrations of the biotite-garnet Fe-Mg exchange geothermometer. The Eastern Lac Seul region of the English River subprovince, Ontario, provides an excellent field area in which to compare these calibrations.Trend surface analysis using the temperatures obtained from garnet cores and matrix biotites-showed almost identical trends in the eastern Lac Seul region regardless of the calibration used. The absolute temperatures and the precision of each calibration do, however, show large variation. Geothermometers based solely on lnK_D were found to give more precise results than the calibrations that attempt to incorporate non-Fe-Mg components. The Perchuk and Lavrent'eva (1983) thermometer yields the most precise and accurate results. If a sufficient number of samples are collected over a region, it can be used to estimate metamorphic temperature trends to ±30° C. Metamorphism and migmatization of the English River subprovince occurred during the Kenoran orogeny, 2.68 b.y. ago. Our results show that a thermal anticline has been preserved, with temperatures of 600° C at the north and south contacts with Uchi and Wabigoon Greenstone belts, increasing to 725 °C at the center of the subprovince. A garnet-cordierite in isograd occurs at 650° C and an orthopyroxene in isogradat 700° C.     

Geological development of Jabal al Akhdar,Libya

The northern Cyrenaic headland situated north of 32 degrees latitude between Benghází and Tubruq was subject of a geological mapping. This paper draws attention to the results of this geological survey concerning Upper Cretaceous and Tertiary facies development, paleogeography, tectonic and geomorphologic evolution.The essential part of the investigated area corresponds to Jabal al Akhdar (Green Mountains), a gently uparched plateau built of Upper Cretaceous and Tertiary sediments (mostly limestones, subordinate dolomites and marls). These sediments were deposited at the southern margin of the Tethys sea and were moderately folded, mainly during the intra-Senonian (pre-Campanian) and early Ypresian intervals.From Middle Eocene till Middle Miocene, the area was subject to a slight warping followed by oscillating transgressions of a shallow sea.The youngest tectonic movements resulted in a gentle doming of the area associated with downfaulting of certain zones. Some prominent faults revealed rejuvenated activity, partly with movement inversion. Deep faulting probably controlled the paleogeographic and tectonic development of certain zones.The present gross geomorphology of Jabal al Akhdar roughly corresponds to its final uparching dated after the Middle Miocene. Topographic evolution of the northern slope of the mountains has been importantly influenced by marine erosion. Two broad littoral terraces bordered by cliffs were formed successively.

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Zusammenfassung Die nördliche Cyrenaica nördlich des 32. Breitengrades, zwischen Benghazi und Tobruk, wurde geologisch kartiert. Ergebnisse dieser Aufnahmen sind unten wiedergegeben und umfassen die fazielle Entwicklung der Oberkreide und des Tertiär sowie die paläogeographische, tektonische und geomorphologische Entwicklung.Der wesentliche Teil des untersuchten Gebietes liegt im Djebel el Akhdar. Er repräsentiert ein herausgehobenes Plateau, das sich aus Oberkreide und Tertiärsedimenten (meistens Kalke, untergeordnet Dolomite und Mergel) zusammensetzt. Diese Sedimente wurden am Südrand der Tethys abgelagert und sind vorwiegend während des Senon (Prä-Campan) und frühen Ypresien schwach verfaltet worden.Vom mittleren Eozän bis ins mittlere Miozän wurde das Gebiet teilweise gehoben und von oszillierenden Transgressionen einer Flachsee erfaßt.Die jüngsten tektonischen Bewegungen führten zu einer domartigen Aufwölbung und zu Bruchtektonik entlang bestimmter Zonen. Dabei wurden markante Störungen mehrfach regeneriert, wobei auch inverse Bewegungen nachgewiesen werden konnten. Tiefgreifende Lineamente kontrollierten wahrscheinlich die paläogeographische Situation wie auch die tektonische Entwicklung entlang bestimmter Zonen.Die augenblickliche geomorphologische Ausgestaltung des Djebel el Akhdar korrespondiert mit der zuletzt stattgefundenen Aufwölbung nach dem mittleren Miozän. Die topographische Entwicklung seines nördlichen Randes ist weitgehend beeinflußt durch marine Erosionen. Zwei breite Küstenterrassen — durch Steilküsten begrenzt — haben sich dabei sukzessive herausgebildet.

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Résumé La Cyrénaique septentrionale au Nord du 32ème parallèle, entre Benghazi et Tobrouk, a été l'objet d'un lever géologique. Les résultats donnés ici concernent le développement des facies au Crétacé supérieur et au Tertiaire, ainsi que l'évolution paléogéographique, tectonique et géomorphologique.La plus grande partie du territoire se trouve dans le Djebel el Akhdar, plateau soulevé composé de sédiments du Crétacé supérieur et du Tertiaire (la plupart des calcaires, plus rarement des dolomites et des marnes). Ces sédiments se sont déposés dans la bordure meridionale de la Téthys et furent faiblement plissés principalement au cours du Sénonien (Précampanien) et au début de l'Yprésien.De l'Eocène moyen au Miocène moyen, cette région fut en partie soulevée et soumise à des transgressions oscillatives de mer peu profonde.Les mouvements tectoniques les plus récents ont eu pour conséquence un faible bombement de la région accompagné d'affaissements de certaines zones le long de failles. Certaines failles importantes ont rejoué plusieurs fois, partiellement avec inversion de mouvement. Des failles profondes ont influencé l'évolution paléogéographique et tectonique de certaines zones.La géomorphologie générale actuelle du Djebel el Akhdar correspond grosso-modo a son bombement final d'après le Miocène moyen. L'évolution topographique du versant septentrional de la chaîne a été influencée d'une façon importante par des érosions marines. Il s'est formé successivement deux terraces littorales bordées de falaises.

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32° . , . Djebel el Akhdar. , — ; . . . . , , , . . , . , .

     

Morphotectonic investigations along the Western Rift in the Masindi area,Bunyoro District,Uganda

Morphological and geological investigations along the Western Rift in the Lake Mobutu area (formerly Lake Albert), Uganda, East Africa are reviewed.Morphotectonic analyses reveal a complex interplay between rift faulting, erosion processes and sedimentation; an inversion of laterite surfaces in zones of subsidence and sedimentation is suggested. At least three phases of rift faulting can be recorded. The initiation of rift faulting is regarded as younger than the upper latente surface but pre lower Miocene.

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Zusammenfassung Morphologische und geologische Untersuchungen am westlichen Zweig des ostafrikanischen Grabens im Bereich des Mobutu-Sees (früher Albert-See) in Uganda werden zusammen mit den Ergebnissen der bisherigen Arbeiten in einer Gesamtschau dargestellt.Morphotektonische Analysen ergeben ein kompliziertes Wechselspiel zwischen Grabentektonik, Erosions- und Sedimentationsprozessen, Eine Inversion der latente surfaces im Absenkungs- und Sedimentationsbereich wird angenommen.Wenigstens drei Bewegungsphasen an der Grabenrandverwerfung sind zu erfassen. Das Einsetzen der aktiven Grabentektonik beginnt nach Bildung des upper latente surface und vor der Ablagerung unter-miozäner Sedimente.

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Résumé Des recherches géologiques et morphologiques du rift occidental dans la région du lac Mobutu (préalablement de lac Albert) en Ouganda, coordonnées avec les résultats d'études antérieures, sont offertes en vue d'ensemble.Les analyses morpho-tectoniques font ressortir des relations complexes entre la tectonique du fossé, l'érosion et la sédimentation. La possibilité d'une « inversion » des horizons latéritiques dans la région de subsidence et sédimentation s'annonce.Au moins trois phases de mouvement ont été ofservées le long de la faille qui délimite le fossé. L'activité tectonique du fossé commence après la formation de la «surface latéritique supérieure » et avant la sédimentation des couches du Miocène Inférieur.

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- — — . - . « » «laterite surfaces» . - . «upper laterite surface» - .

     

Denudation,vertical crustal movements and sedimentary basin infill

Denudation and vertical crustal movements are linked through the isostatic equation for conservation of lithospheric mass. Recent empirical results from a wide range of sources are presented on the rates of these processes. Denudation alone can cause non-tectonic (isostatic) surface uplift of the right magnitude predicted by theory. A case is made, following Ahnert, for a single linear relationship (although with much scatter) between denudation rate and mean drainage basin relief for large basins. Some recent determinations of denudational time constants have neglected to include tectonic and isostatic terms which oppose the reduction of relief by denudation. Application of diffusional transport models to determine the rate of sediment deposition are severely limited by inherent one-dimensionality and neglect of suspended and washload contributions. Basin infill sequences may be used to determine past sediment transfer coefficients from a hinterland, but problems arise in the apportionment of the various hinterland fluxes that occur in »real-world« three dimensional basins. Sediment yields in smaller half-graben and growth fold basins must reflect the magnitude of drainage basins and the complex local controls upon sediment yields. Examples are given from extensional basins in the Western USA and Greece. The »length« of tectonic relief produced in tilt blocks and growth folds will control the area of drainage basin developed (through the fractal form of Hack's Law) and hence the magnitude of deposition in sedimentary basins adjoining tectonic uplands.

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Zusammenfassung Denudation und vertikale Krustenbewegungen sind verbunden durch das isostatische Gesetz über den Erhalt der lithosphärischen Masse. Neuerliche empirische Ergebnisse aus einem weiten Quellenbereich werden im Verhältnis zu diesen Prozessen präsentiert. Denudation allein, kann nicht tektonisch bedingte (isostatische) Oberflächenhebungen hervorrufen, die in der richtigen Größenordnung liegen, wie sie auch theoretisch ermittelt wurden. Es wird in Anlehnung an Ahnert ein Fall geschaffen, in der eine einfach lineare Beziehung (obgleich mit vielen Streuungen) zwischen der Denudationsrate und dem durchschnittlichen Abflußbeckenrelief für große Becken vorliegt. Einige neue Ermittlungen der Denudationszeitkonstanten wurden vernachlässigt, um tektonische und isostatische Begriffe einzufügen, welche sich der Verringerung des Reliefs durch Denudation widersetzen. Die Anwendung des Verbreitungstransportmodells zum Bestimmen der Sedimentationsrate sind streng begrenzt durch die ihm innewohnende Eindimensionalität, und der Vernachlässigung der Schwebe- und Schwämmfrachtbeteiligung. Bekkenfüllungssequenzen können benutzt werden um vergangene Sedimenttransferkoeffizienten aus dem Hinterland festzulegen; aber es treten auch Probleme bei der Verteilung der verschiedenen Hinterlandeinträge auf, die bei einem realen dreidimensionalen Becken vorhanden sind. Sedimenteinträge in kleineren Halbgräben und Growth-fold Becken müssen die Größe des Abflußbeckens widerspiegeln, sowie die komplexen lokalen Steuerungen auf die Sedimenteinträge. Beispiele von Dehnungsbecken aus dem Westen der USA und Griechenlands werden angesprochen. Die Länge des tektonischen Reliefs in verkippten Blöcken und Growth-Folds wird die Fläche des entwickelten Abflußbeckens kontrollieren (durch die fraktale Form des Gesetzes von Hack), und daher die Ablagerungsmenge von Sedimentbecken in der Nähe von tektonischen Hochlagen.

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Résumé L'érosion et les mouvements crustaux verticaux sont liés par l'équation isostatique de conservation de la masse lithosphérique. Des résultats empiriques récents provenant d'un large éventail de sources sont présentés en relation avec ces processus. L'érosion seule peut être la cause d'une montée non tectonique (isostatique) dont l'ampleur est prévue exactement par la théorie. Un cas est présenté, d'après Ahnert, qui montre, pour de grands bassins, une relation linéaire simple (mais avec une forte dispersion des points) entre le taux de dénudation et le relief moyen de l'aire de drainage. Certaines déterminations récentes des constantes de temps de dénudation ont omis de tenir compte des termes tectonique et isostatique qui s'opposent à la destruction du relief par érosion. L'utilisation de modèles de transport diffus en vue de déterminer le taux d'accumulation des sédiments est sévèrement limitée par le caractère unidimensionnel de tels modèles et par le fait qu'il ne tiennent pas compte de la fraction en suspension. Les séquences de comblement d'un bassin sédimentaire peuvent être utilisées pour déterminer les anciens cfficients de transfert à partir de l'hinterland; mais des difficultés surgissent à propos de la répartition des différents flux en provenance de l'hinterland dans le cas réel d'un bassin à 3 dimensions. Les apports sédimentaires dans les bassins de demi-graben et de »growth-fold« doivent traduire la grandeur des aires de drainage et les facteurs locaux complexes qui régissent ces apports. Des exemples sont présentés, relatifs à des bassins d'extension de l'ouest des USA et de Grèce. La »longueur« des reliefs tectoniques en relation avec les blocs basculés et les »growth-folds« déterminent, par la forme fractale de la loi de Hack, la surface des aires de drainage ainsi engendrées et, en conséquence, l'importance des dépôts dans les bassins sédimentaires voisins des reliefs tectoniques.

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. , . () , . , ( ) . , , , . , . , , ; , . « » (GrowthFolds) . . — « » Hack'a , , .

     

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

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

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

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

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