Precambrian sedimentation,tectonics, and magmatism in Mexico

Present status of geologic mapping indicates that there are three major units of Precambrian rocks in Mexico. The oldest (older than 1,700 m. y.) and the youngest (younger than 700 m. y.) are confined to the northwest part of the country. The intermediate unit (1,300-800 m. y.) is distributed in eastern and southern Mexico and extend into northern Guatemala.The rocks making up the oldest unit accumulated as greywackees and associated volcanics in a eugeosyncline prior to 1,700 m. y. ago; this eugeosyncline extended into Mexico from the north-northeast, where it bordered the older Precambrian craton. These rocks underwent metamorphism and anatexis around 1,700 m. y. ago, that produced the development of the amphibolite-granulite facies and the emplacement of granitic stocks and batholiths.A similar history, but somewhat younger, is recorded for the Precambrian rocks in eastern and southern Mexico. These rocks accumulated in the southern continuation of the Grenville Geosyncline as greywackees and volcanics, starting about 1,300 m. y. ago. These rocks underwent metamorphism and anatexis during the interval of 1,000-900 m. y. ago to form the Oaxacan Structural Belt.An event of granitic magmatism, around 700 m. y. ago, is evidenced in the extreme northwest and southeast of Mexico which, heretofore is not recognized in Texas. In the northwest, this was followed by the intrusion of diabase dykes, prior to the deposition of the youngest Precambrian sediments.During latest Precambrian time, in northwest Mexico, an about 2,000 m thick sequence of conglomerate, sandy shale and dolomite, containingCollenia, Cryptozoa and other organisms, accumulated on top of the eroded older Precambrian metamorphics and granitic rocks, that formed the northeast flank of the miogeosynclinal part of the ancestral North American Cordilleran Geosyncline, representing a near-shore facies. These rocks deformed together with the overlying Paleozoic sedimentary rocks at the end of the Paleozoic, during the Sonoran Orogeny.The present abrupt truncation in the west of both the older and youngest Precambrian rocks in northwest Mexico against the Gulf of California, is the result of the combination of late Paleozoic movements along the Texas Lineament and Torreón-Monterrey Fracture Zone, of the regeneration due to Early Jurassic metamorphism and anatexis, and of movements along the late Mesozoic-Tertiary San Andreas Fault System. A similar truncation of the younger Precambrian rocks in southern Mexico against the Pacific Ocean crust, is considered to be result of a combined thrust and left-lateral movement along the Jalisco-Nicoya Fault during medial Tertiary time.

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Zusammenfassung Nach dem augenblicklichen Stand der geologischen Kartierung gibt es drei Haupteinheiten präkambrischer Gesteine in Mexiko. Die ältesten (> 1700 M. J.) und die jüngsten (< 700 M. J.) sind auf den Nordwestteil des Landes beschränkt, während die mittlere Einheit (1300-800 M. J.) in Ost- und Südmexiko vorkommt und sich bis nach Nord-Guatemala erstreckt.Die Gesteine der ältesten Serie - Grauwacken und vulkanische Gesteine — wurden vor mehr als 1700 M. J. in einer Eugeosynklinale abgelegt, die nach Mexiko von NNE her hineinreichte, wo sie einen noch älteren Kraton begrenzte. Vor etwa 1700 M. J. wurden diese Gesteine der Metamorphose und Anatexis unterzogen; daraus resultierte die Amphibolit-Granulit-Fazies, die Platznahme von Granitstöcken und Batholiten.Eine ähnliche Geschichte hatten die jüngeren präkambrischen Gesteine Ostund Süd-Mexikos. Hier wurden, beginnend etwa vor 1300 M. J., in der südlichen Fortsetzung der Grenville-Geosynklinale Grauwacken und vulkanische Gesteine abgelagert. Vor 1000-900 M. J. fanden Metamorphose und Anatexis statt, und der Oaxacan-Strukturbogen entstand.Granitischer Magmatismus fand vor etwa 700 M. J. im äußersten Nordwesten Mexikos (ebenfalls südöstlich von Mexiko) statt, der in Texas bisher nicht nachgewiesen wurde. Ihm folgten Diabasintrusionen; nach denen kam es zur Ablagerung jüngster präkambrischer Sedimente.Im jüngsten Präkambrium wurde in NW-Mexiko eine etwa 2000 m mächtige Serie von Konglomeraten, sandigem Tonstein und Dolomit (Collenia, Cryptozoa und andere Organismen enthaltend) abgelagert, und zwar diskordant auf älter präkambrischen metamorphen und granitischen Gesteinen. Sie bildeten in Küstenfazies die Nordostflanke des miogeosynklinalen Teiles der angestammten nordamerikanischen Kordilleren-Geosynklinale. Sie wurden zusammen mit den überlagernden paläozoischen Sedimenten am Ende des Paläozoikums gefaltet (Sonoran-Orogenese).Das heutige plötzliche Aufhören der älteren und der jüngsten präkambrischen Gesteine Nordwest-Mexikos im Westen gegen den Golf von Kalifornien ist das Ergebnis der Kombination von spätpaläozoischen Bewegungen entlang dem Texas-Lineament und der Torreón-Monterrey-Bruchzone (s. Abb. 11), ihrer Regeneration während frühjurassischer Metamorphose bzw. Anatexis und von Bewegung entlang der spätmesozoisch-tertiären San-Andreas-Bewegung. Ein ähnliches Aufhören der jüngeren präkambrischen Gesteine in Süd-Mexiko gegen die Kruste des Pazifiks gilt als das Ergebnis gleichzeitiger Überschiebung und linksseitlicher Seitenverschiebung im mittleren Tertiär entlang der Jalisco-Nicoya-Verwerfung.

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Resumen El estado actual de la cartografía geológica indica que existen tres unidades principales de rocas precámbricas en México. La unidad más antigua (más antigua que 1,700 m. a) y la más reciente (más reciente que 700 m. a.) se limitan para la parte noroccidental del país. La unidad intermedia (1,300-800 m. a.) se encuentra en las partes oriental y meridional de México, y se extiende a la parte septentrional de Guatemala.Las rocas, que constituyen la unidad más antigua, se acumularon como grauvacas y rocas volcánicas relacionadas en un eugeosinclinal, antes de 1,700 m. a.; este eugeosinclinal se extendió a México desde el norte-noreste, donde rodeó un cratón precámbrico aún más antiguo. Estas rocas sufrieron metamorfismo y anatexis cerca de 1,700 m. a., procesos que produjeron el desarrollo de la facies de anfibolita-granulita y el emplazamiento de troncos y batólitos graniticos.Una historia similar, aunque algo más reciente, registran las rocas precámbricas en las partes oriental y meridional de México. Estas rocas acumularon en la prolongación meridional del Geosinclinal Grenville, como grauvacas y rocas volcánicas, a partir, hace aproximadamente de 1,300 m. a. Estas rocas pasaron por metamorphismo y anatexis durante el período comprendido entre 1,000 y 900 m. a., para formar la Faja Tectónica Oaxaqueña.Un evento de magmatismo granítico, ocurrido hace cerca de 700 m. a., se manifiesta en los extremos noroccidental y suroriental de México, y el cual aún no se ha identificado en Texas. En el noroeste, este evento fue seguido por la intrusión de diques de diabasa, antes del depósito de los sedimentos precámbricos de los más recientes.Durante el Precámbrico lo más tardío, en el noroeste de México, se acumuló una sequencia de cerca de 2,000 m de espesor, encima de las rocas metamórficas y graníticas precámbricas más antiguas profundamente erosionadas que formaron en flanco nororiental de la parte miogeosinclinal del ancestral Geosinclinal Cordillerano de Norte América; la secuencia consiste en conglomerado, lutita arenosa, y dolomita conCollenia, Cryptozoa, y con otros organismos, representando una facies cercana a la costa.La terminación actual abrupta occidental de las rocas precámbricas más antiguas y las más recientes en el noroeste de México contra el Golfo de California, es el resultado de movimientos paleozoicos tardios a lo largo del Almeamiento de Texas y de la Zona de Fracturamiento Torreón-Monterrey, de la regeneración producida por el rnetamorfismo y anatexis durante el Jurásico Temprano, y de movimientos a lo largo del Sistema de Fallas San Andreas durante el Mesozoico tardío-Terciario. Un truncamiento similar de las rocas precámbricas más recientes en el sur de México contra la corteza del Océano Pacífico, se considera como resultado tanto de movimiento lateral sinistral como de cabalgamiento a lo largo de la Falla Jalisco-Nicoya, durante el Terciario medio.

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₁ : (_h700 ) ( 700 ) - ; (1300-800 ) . — — 1700 , NNE . 1700 , - , . . , 1300 Grenville . 1000-900 n. 700 - ( - ) , . , . NW – 2000 — , ( Collenia, Cryptozoa ). - . . - Terreon-Monterrey (p . 12), - , -- San-Andreas. , Jalisco-Nic.

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Publication authorized by the Director of Instituto de Geologia, Universidad Nacional Autónoma de México.     

Tertiary Andean volcanism in a caldera-graben setting

The Miocene Farellones Formation in central Chile (32°-35°S) is one of several up to 3000 mthick Tertiary volcanic sequences in the Central Andes with ash flows and intercalations of lacustrine sediments in their lower part, and intermediate to basic lavas and rhyolitic domes in their upper part. The Farellones rocks were probably deposited in a volcano-tectonic graben formed through a series of caldera collapses. This is suggested by (a) the fact that the formation frequently is delimited by normal faults towards which the subhorizontal strata pinch out and become upraised, indicating deposition during subsidence, (b) the huge volume of erupted acid magma and (c) a high paleothermal gradient of geothermal field type. Similar Tertiary volcanic sequences in northern Chile and central Peru probably also formed by eruptions in a caldera-graben setting. This setting and the geothermal field type of alteration make these sequences good prospecting targets for epithermal preciousmetal deposits.

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Zusammenfassung Die miozäne Farellones-Formation im zentralen Chile (32°–35°S) ist eine von mehreren bis zu 3000 m mächtigen, tertiären vulkanischen Abfolgen der zentralen Anden, mit Ignimbriten und Zwischenlagerungen von lakustrinen Sedimenten im unteren, und mit intermediären bis basischen Laven und rhyolitischen Staukuppen im oberen Teil der Abfolgen. Die Gesteine der Farellones-Formation wurden wahrscheinlich in einem vulkano-tektonischen, durch eine Reihe von Caldera-Absenkungen entstandenen Graben abgelagert. Für diese Tatsache sprechen (a) häufige Begrenzung der Formation durch Normalverwerfungen gegen welche die subhorizontalen Schichten ausdünnen und aufgebogen werden, was Ablagerung während der Absenkung andeutet, (b) das große Volumen der sauren Vulkanite und (c) der hohe paläothermale Gradient von geothermalem Charakter. Ähnlich ausgebildete, tertiäre vulkanische Abfolgen im nördlichen Chile und zentralen Peru sind vermutlich ebenfalls durch Eruptionen in Caldera-Gräben gebildet worden. Aufgrund der tektonischen Ausbildung und des geothermalen Umwandlungstyp dürften diese Abfolgen für die Prospektion nach epithermalen Vorkommen von Edelmetallen von besonderem Interesse sein.

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Resumen La Formación Farellones de Chile central (32°–35°S), deedadmiocena, es una de las muchas secuencias terciarias de más de 3000 m de espesor que existen en la alta cordillera de los Andes Centrales que contiene depósitos de flujos piroclásticos e intercalaciones de sedimentos lacustres en su parte inferior, y lavas intermedias a básicas y domos riolíticos en su parte superior. Las rocas de la Formación Farellones se depositaron, probablemente, en un graben volcano-tectónico formado a través de una serie de colapsos de calderas. Esta interpretación se basa en: (a) la frecuente delimitación de la formación por fallas normales contra las cuales los estratos subhorizontales se adelgazany se levantan, indicando depositación durante subsidencia, (b) el gran volumen de magma ácido extruido y (c) un gradiente paleotermal alto de tipo campo geotérmico. En el norte de Chile y en Perú central existen secuencias terciarias similares depositadas probablemente también en depresiones volcano — tectónicas tipo caldera — graben. Este marco tectónico y la alteración de tipo campo geotérmico, hace que éstas secuencias sean buenos blancos de prospección para depósitos epitermales de metales preciosos.

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Farellones (32° – 35° ) , 3000 ., , . , , - , . : ) , , ; ) ; ) . , , , , . .. , .

     

Secular variation of calcium carbonate mineralogy; an evaluation of ooid and micrite chemistries

Three ooid types are recognized from the Lower Tournaisian »Kohlenkalk« shelf facies at Velbert, Germany. Ooids from this unit have a predominantly concentric laminae fabric. Radial-concentric and small radial fibrous ooids are minor components to this oolite. The diagenetic response of Kohlenkalk ooid chemistry is significantly different from that observed in contemporaneous crinoid and brachiopod material. Fabric evidence suggests that radial-concentric and radial-fibrous ooids were probably originally aragonite/high-Mg calcite and high-Mg calcite respectively. Fabric and trace elemental chemistries of the concentric fabric ooids suggests that they were originally precipitated as aragonite and subsequently altered to low-Mg calcite.Recent papers have proposed temporal shifts in the dominant mineralogy of shallow marine non-skeletal carbonates between calcite and aragonite. Changing Phanerozoic atmospheric pCO₂ levels and oceanic Mg/Ca ratios may have been factors controlling the dominant mineralogy. The chemistries of the Kohlenkalk ooids in conjunction with other ooid and micrite data spanning the Mid-Paleozoic to Recent are evaluated in context with these temporal shifts between »calcite« and »aragonite seas«. The strontium chemistries of the ooids (¯x = 1010 ppm, range 145–3010 ppm) and micrites (¯x = 841 ppm, range 3–8800 ppm) suggests they had an aragonite precursor mineralogy. No statistical correlation was observed between ooid/micrite chemistries, their mineralogies and the proposed secular trend. Therefore, we suggest that aragonitic ooids and micrites were dominant components of shallow-marine carbonate environments throughout the Phanerozoic. The distribution and abundance of aragonitic and calcitic ooids in the geologic past was probably dependant on local hydraulic, physicochemical, and environmental conditions, areally constrained by global tectonics, eustatic, climatic and atmospheric effects, with significant diagenetic overprinting of the original geochemical and fabric information.

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Zusammenfassung In der Kohlenkalk-Schelffazies des Untertournais bei Velbert (Bundesrepublik Deutschland) lassen sich drei Ooidtypen unterscheiden. Gemeinsam ist diesen Ooiden ein vorwiegend konzentrischer Lagenbau. Dagegen ist das Vorkommen radial-konzentrischer und radial-fibröser Ooide minimal. Die diagenetische Entwicklung der Kohlenkalkooide ist hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung deutlich von gleichalten Crinoiden- oder Brachiopodenmaterial zu unterscheiden. Strukturelle Beobachtungen lassen darauf schließen, daß radial-konzentrische und radial-fibröse Ooide ursprünglich aus Aragonit/Hoch-Mg-Calcit bzw. Hoch-Mg-Calcit bestanden. Die Zusammensetzung der Spurenelemente und die Struktur der konzentrisch aufgebauten Ooide hingegen deutet auf eine Fällung von Aragonit, der im Laufe der Diagenese zu Niedrig-Mg-Calcit umgewandelt wurde.In letzter Zeit wurde in einigen Veröffentlichungen die These vertreten, daß die Mineralogie von nicht-skelett Karbonaten zwischen Calcit und Aragonit in unbekannten Intervallen wechselt. Wechsel des atmosphärischen CO₂ Drucks und des Mg/Ca Verhältnisses in den Ozeanen während des Phanerozoikums könnten Vorgänge sein, die die vorherrschende Mineralogie dieser Karbonate beeinflussen. In dieser Arbeit wird der Chemismus der Kohlenkalkooide in Verbindung mit anderen Ooiden und Daten über Mikrite des Mittelpaläozoikums bis heute in bezug auf den Wechsel zwischen »Calcit«- und »Aragonit-Ozeanen« diskutiert. Der Strontiumgehalt der Ooide (¯x = 1010 ppm, Spannbreite: 145–3010 ppm) und der Mikrite (¯x = 841 ppm, Spannbreite: 3–8800 ppm) spricht für eine primäre Aragonitfällung. Zwischen der Ooid/Mikrit Chemie und ihrer Mineralogie gab es keine mögliche statistische Korrelation. Daraus schließen wir, daß während des ganzen Phanerozoikums aragonitische Ooide und mikrite große Bedeutung in flachmarinen Schelfregionen mit Karbonatsedimentation hatten und haben. Das Vorkommen aragonitischer und calcitischer Ooide ist wahrscheinlich an hydraulische und physiko-chemische Vorgänge gebunden, die auf globale Tektonik, eustatische-, klimatische- und atmosphärische Veränderungen zurückzuführen sind. Diese führten dazu, daß die ursprüngliche Geochemie und Struktur diagenetisch verändert wurde.

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Résumé Parmi les facies de plate-forme du Tournaisien inférieur, dans le calcaire carbonifère de Velbert (RFA), on distingue trois types d'ooïdes: les plus abondantes présentent une structure lamellaire concentrique; d'autres, en quantité subordonnée, sont radiaires-concentriques et fibro-radiées. En réponse à leur chimisme, les ooïdes du calcaire carbonifère ont connu une évolution diagénétique nettement différente de celle des sédiments à crinoïdes et à brachiopodes de même âge. L'organisation structurale des ooides radiaires-concentriques et fibro-radiées indique que'elles étaient constituées respectivement d'aragonite + calcite magnésienne et de calcite magnésienne. Par contre, la structure et le chimisme des éléments en traces des ooïdes concentriques suggèrent qu'elles ont été d'abord précipitées en aragonite et transformées ensuite en calcite pauvre en Mg.Selon certains travaux récents, la composition minéralogique des sédiments carbonatés non organo-détritiques aurait fluctué au cours du temps entre l'aragonite et la calcite. Des factures déterminants de ce processus auraient pû être les changements, au cours du Phanérozoïque, de pCO₂ dans l'atmosphère et du rapport Mg/Ca dans les océans. Le chimisme des ooïdes du calcaire carbonifère, comparé à celui de micrites et d'autres ooïdes d'âges phanérozoïque moyen à récent est examiné en relation avec ces passages de «mers à calcite» à «mer à aragonite» au cours du temps. Le chimisme du Sr des ooïdes (x = 1010 ppm; intervalle 145–3010 ppm) et des micrites (x = 841 ppm; intervalle 3–8800 ppm) suggère une précipitation primaire d'aragonite. Il n'apparaît aucune corrélation statistique entre le chimisme des ooïdes et micrites, leur minéralogie, et les fluctuations temporelles suggérées. Pour ces raisons, nous pensons que les ooïdes et micrites aragonitiques ont été les composants dominants des milieux carbonatés peu profonds pendant tout le Phanérozoïque. L'abondance et la répartition des ooïdes aragonitiques et calcitiques dans la nature ancienne ont vraisemblablement résulté de conditions locales hydrauliques, physico-chimiques et d'environnement, déterminées par la tectonique globale, et par les changements eustatiques, climatiques ou atmosphériques, qui ont surimposé leur empreinte diagénetique aux caractères structuraux et géochimiques primaires.

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- ( ) , . . ; - - . . , - - , . , , . , . ₂ / , . , . / ¯ 1010 m; : 145–3010 m / / ¯ - 841 ; : 3–8800 m / . / . , , . , - , , . .

     

Authigenic zeolites and their relation to silica diagenesis in ODP Site 661 sediments (Leg 108, Eastern Equatorial Atlantic)

At ODP Site 661 from the continental margin of Northwest Africa, authigenic clinoptilolites were investigated in detail. Based on chemical data, crystal size and shape and their intergrowth with associated mineral phases, two types of clinoptilolite (type A and B) occur representing different diagenetic conditions under which the formation of zeolites took place. Clinoptilolite type A was found in a sediment section comprises numerous hiatuses and stratigraphically condensed sediments and could have been formed during early diagenesis. In contrast, clinoptilolite type B was precipitated in Campanian sediments during later diagenesis, after the transformation from opal-A to opal-CT had taken place. At Site 661, the silica source for the authigenesis of both clinoptilolite types is biogenic opal. Volcanic ash material occurs, but in low amounts and thus is not a prerequisite for the formation of clinoptilolite at Site 661.

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Zusammenfassung In der ODP-Bohrung 661 (Leg 108) vom Kontinentalrand vor Nordwest-Afrika wurden authigene Klinoptilolith-Kristalle mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie, Röntgendiffraktometrie und Mikrosonde im Detail untersucht. Anhand der Kristallgrößen und -formen, ihren Verwachsungen mit anderen Mineralphasen und ihren chemischen Zusammensetzungen wurden 2 Klinoptilolithtypen (Typ A und B) unterschieden. Typ A wurde in stratigraphisch kondensierten Sedimenten nachgewiesen und könnte im Zuge von frühdiagenetischen Porenwasserreaktionen entstanden sein. Klinoptilolithtyp B, welcher vorwiegend in den campanen Sedimenten der ODP-Bohrung 661 vorkommt, wurde während der späteren Silikatdiagenese nach der Transformation von Opal-A in Opal-CT gebildet. Als Silikatquelle für die Kristallisation beider Klinoptilolithtypen wurden überwiegend biogene Opalskelette benutzt. Vulkanisches Aschenmaterial, welches ebenfalls ein Potential für die Klinoptilolithentstehung bildet, wurde nur in einem Horizont nachgewiesen und hatte keinen wesentlichen Einfluß auf die Klinoptilolithentstehung.

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Résumé Des cristaux de clinoptilolite authigène, provenant du site ODP 661 (marge continentale nord-ouest-africaine), ont fait l'objet d'une étude détaillée par microscopie électronique, diffractométrie X et microsonde. Les données chimiques, la taille et la forme des cristaux ainsi que leur intercroissance avec d'autres phases minérales permettent de distinguer 2 types (A et B) de clinoptinolite, qui correspondent aux conditions diagénétiques différentes dans lesquelles les zéolites se sont formées. La clinoptilolite de type A a été rencontrée dans une succession de sédiments stratigraphiquement condensés; elle pourrait s'être formée au début de la diagenèse. La clinoptilolite de type B, par contre, rencontrée surtout dans les sédiments campaniens a précipité au cours des stades tardifs de la diagenèse, après la transformation de l'opale A en opale CT. Au site 661, la source de silice nécessaire à la formation authigène des deux types de clinoptilolite est constituée par l'opale biogénique. Les cendres volcaniques qui pourraient éventuellement être à l'origine de la formation de clinoptilolite, n'ont été rencontrées que dans un seul horizon et n'ont joué aucun rôle en l'occurence.

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, ODP 661 ( 108) - . , , 2 : . ; . , , , . . , , .

     

Paleogeographic and paleotectonic response to magmatic processes: a case history from the Archean sequence in the Chibougamau area,Quebec

The Chibougamau area, Québec, is characteristic of the internal zone of the Archean Abitibi Orogenic Belt. The paleogeographic, paleotectonic and magmatic history of the Archean sequence in the Chibougamau area is subdivided into three stages.In the first stage a submarine volcanic chain formed mainly by the effusion of submarine lava flows composed of primitive, potash-poor, tholeiitic basalt. The volcanic chain gradually grew to sea level. In the second stage, volcanic islands emerged and grew. Mainly pyroclastic eruptions of strongly differentiated, calc-alkaline andesite and dacite concentrated on the volcanic islands, whereas effusion of basalt continued at first in the surrounding basin. A felsic volcaniclastic apron was deposited around the volcanic islands. In the third stage, the volcanic islands were uplifted and were eroded to the level of their subvolcanic plutons. The debris derived from this volcanic-plutonic terrain was deposited in downfaulted marine and continental basins. The contemporaneous volcanism was shoshonitic.The first paleogeographic stage is interpreted as the growth of an immature island arc. During the second stage, the island arc became mature and its crust was thickened by accretion of plutonic material. The third stage is a period of back-arc extension.

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Zusammenfassung Das Gebiet von Chibougamau, Québec, ist characteristisch für die interne Zone des Archaischen Abitibi Orogens. Man kann seine paleogeographische, paleotectonische und magmatische Geschichte in drei Phasen gliedern.Eine submarine Vulkankette formte sich in der ersten Phase, hauptsächlich durch Effusion von submarinen Lavaergüssen aus primitivem, kaliarmen, tholeiitischem Basalt. Die Vulkankette wuchs langsam bis zum Meeresspiegel. Vulkanische Inseln bildeten sich und wuchsen während der zweiten paleogeographischen Phase. Vorwiegend pyroklastische Eruptionen von stark differenzierten, kalk-alkalischem Andesit und Dazit konzentrierten sich mehr und mehr auf den Inselvulkanen, während die Effusion von Basalt zunächst in den Becken noch stattfand. Ein Mantel aus felsitischen vulkanoklastischen Gesteinen wurde um die Inselvulkane abgelagert. Die dritte Phase begann mit einer Hebung der Inselvulkane und mit ihrer Erosion bis zum Niveau ihrer subvulkanischen Plutone. Der Detritus dieses vulkanisch-plutonischen Geländes wurde in marinen und kontinentalen Verwerfungsbecken abgelagert. Der gleichalte Vulkanismus ist shoshonitisch.Wir deuten die erste paleogeographische Phase als Wachstumsphase eines primitven Inselbogens. Während der zweiten Phase reifte der Inselbogen und seine Kruste verdickte sich durch Akkretion plutonischen Materials. Die dritte Phase ist eine Periode der Dehnung im Hinterland eines Inselbogens.

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Résumé La région de Chibougamau, Québec, est caractéristique de la zone interne de la ceinture orogénique archéenne de l'Abitibi. Son évolution paléogéographique, paléotectonique et magmatique se subdivise en trois phases.Lors de la première phase paléogéographique, une chaîne sous-marine de volcans se formait, essentiellement par l'émission de coulées de lave composée de basalte primitif, hypopotassique, tholéiitique. Graduellement cette chaîne volcanique s'élevait jusqu'au niveau de la mer. A la phase suivante, des îles volcaniques émergeaient et croissaient. Des éruptions essentiellement pyroclastiques d'andésites et de dacites calco-alcalines et fortement différenciées se concentraient sur les îles tandis que l'effusion de laves basaltiques continuaient dans le bassin. Un manteau de roches volcaniclastiques felsiques se déposait autour des îles volcaniques. Lors de la troisième phase, les îles volcaniques furent soulevées et furent érodées jusqu'au niveau des masses plutoniques sub-volcaniques. Le débris de ce terrain volcano-plutonique fut déposé dans des bassins de faille marins et continentaux. Des shoshonites dominaient le volcanisme contemporain.Nous interprétons la première phase paléogéographique comme une phase de croissance d'un arc insulaire immature. Lors de la deuxième phase, 1'arc insulaire devenait mature et sa croûte s'epaissît par accrétion de matériel plutoni-que. Enfin, la troisième phase est une période d'extension en arrière d'un arc insulaire.

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Chibougamau, Quebec, Abitibi. , . , . . , , . . , . - , , . . . . , , . , — . — . .

     

Stratigraphy and geology of the welded air-fall tuffs of Pantelleria,Italy

The island of Pantelleria (Channel of Sicily) is well known in the geological literature for its persodic silicic rocks. A succession of welded tuffs previously identified as ignimbrites (the deposits of pyroclastic flows) are now recognized to be airfall deposits for the following reasons: (1) mantle bedding and deposition on steep slopes, (2) internal stratification and distinguishable fall units, (3) non-welded equivalents have depositional and grain size characteristics of air-fall ejecta.Stratigraphic relations of seven welded tuffs have been determined together with two plinian pumice fall deposits, one of which is locally welded in part. Another eight welded tuffs have been identified but are not correlated with the stratigraphy. Two of the welded tuffs mantle the entire island and demonstrate that large areas (ca. 100 km²) can be covered by welded air-fall ejecta.Compaction profiles of some of the welded air-fall tuffs show systematic changes in bulk density, prosity and strain ratio with height, and are broadly similar to simple cooling units of ignimbrites. However, others are characterized by significant fluctuations from this general trend and profiles are irregular. These differences are attributed to vertical variations in the stratified air-fall ejecta and may be one way of distinguishing the mechanism of emplacement of older welded tuffs in the geological record.Several of the welded air-fall tuffs are rheomorphic, that is they show evidence of secondary mass flowage during welding. The peralkaline composition of the welded tuffs favour both welding and rheomorphism.

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Zusammenfassung Die Insel Pantelleria im Mittelmeer ist in der geologischen Literatur wegen ihrer Na-Si-Vulkanite bekannt geworden. Eine Abfolge von Tuffen, die ursprünglich als Ignimbrite identifiziert worden sind, werden nun als Aschefall gedeutet. Die Gründe hierfür liegen in einer mantelartigen Ablagerung auf steilen Hängen, in einer internen Schichtung und unterscheidbaren Einheiten einzelner Aschefälle und in einer charakteristischen Kornform, wie sie in Aschefällen auftritt.Es sind 7 Aschefallagen mit 2 plinianischen Schlacken-Ablagerungen stratigraphisch festgelegt worden; 8 weitere Aschefallagen konnten stratigraphisch nicht korreliert werden. 2 der Aschefallagen umhüllen die gesamte Insel und zeigen, daß große Gebiete von etwa 100 Quadratkilometern durch dieses Auswurfmaterial bedeckt werden können.In einzelnen Profilen kann man einen systematischen Wechsel in Dichte, Porosität und Beanspruchung in Abhängigkeit von der Mächtigkeit der Lagen erkennen. Diese Erscheinungen sind sehr ähnlich wie die, die in Abkühlungseinheiten von Ignimbriten beobachtet werden können. Von diesen Regermäßigkeiten gibt es allerdings auch bedeutende Abweichungen, die auf Unterschiede in der Schichtung der Aschefälle zurückgeführt werden können. Dies mag ein Hinweis auf die Art der Ablagerung in Tuff-Abfolgen der geologischen Überlieferung sein.Mehrere dieser Aschefallagen sind durch Fließstrukturen überprägt, die einen Massentransport nach der Ablagerung zeigen. Die Alkalische Zusammensetzung der Tuffe begünstigt sowohl Verschmelzen als auch sekundäre Fließbewegungen.

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Résumé Lîle de Pantellaria (Détroit de Sicile) est bien connue dans la littérature géologique pour ses roches siliciques persodiques. Une succession de tuffs cimentés, autrefois identifiés comme ignimbrites (les dépôts de coulées pyroclastiques) est aujourd'hui reconnue comme des dépôts résultant d'une chute à l'air libre, et ce, pour les raisons suivantes: 1) dépôt sur de fortes pentes, 2) stratification interne avec possibilité de distinguer des unités de précipitation, 3) dans les équivalents non soudés, caractéristiques propres, quant au dépôt et à la granularité, des produits tombant à l'air libre.Les relations stratigraphiques de sept tuffs soudés ont été déterminées en même temps que deux dépôts de ponce plinienne, dont l'une est localement soudée par parties. Un autre groupe de huit tuffs soudés a été identifié, mais n'a pas été corrélé dans la stratigraphie. Deux d'entre eux recouvrent l'île toute entière et démontrent que de grandes étendues (environ 100 km²) peuvent être recouvertes par ces émissions aériennes soudées.Les profils de compaction de certains de ces tuffs soudés montrent des changements systématiques dans leur densité, leur porosité et leur coefficient mécanique lié à leur hauteur, et sont, dans les grandes lignes, semblables aux unités ignimbritiques résultant du refroidissement. Cependant d'autres sont caractérisé par des fluctuations notables à partir de cette allure générale, et des profils sont irréguliers. Ces différences sont attribuées à des variations, suivant la verticale, dans les produits stratifiés, et peuvent constituer un moyen de distinguer le mécanisme de mise en place de tuffs soudés plus anciens dans la série géologique.Plusieurs de ces tuffs soudés, émis à l'air libre, sont rhéomorphiques, autrement dit ils montrent des écoulements en masse, secondaires, au cours du processus de soudure. La composition peralcaline des tuffs soudés favorise à la fois leur soudure et leur réomorphisme.

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Now at Department of Geology, University of Puerto Rico, Mayaguez, Puerto Rico 00708.     

Geotektonische Verknüpfung von Plutonismus und Vulkanismus im südwestdeutschen Variscicum

Zusammenfassung Die variscische Orogenese wurde in Südwestdeutschland von einem intensiven palingenen Magmatismus begleitet. Dabei folgte der Vulkanismus als eigenständige Entwicklung den granitischen Intrusionen in einem Abstand von ca. 20 Ma. In den felsischen Vulkaniten läßt sich das Auftreten von primärem Tiefquarz als Geobarometer verwenden und spricht für eine besonders große Bildungstiefe der Magmen. Sie setzen damit die Entwicklungsreihe der granitischen Schmelzen fort, die zunehmend aus größerer Tiefe kamen. Als heißeste und trockenere Bildung entstanden die Vulkanite im Zuge der stärksten Krustenverkürzung und damit-verdickung und stiegen nach dem Durchlaufen der orogenen Einengungswelle zur Erdkruste auf.

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A widespread palingenetic magmatism accompanied Hercynian orogenesis in SW-Germany. Thereby, felsic volcanism occupied a specific place in the tectonic evolution of the Hercynian orogen following about 20 m. y. after the granitic plutonism. The finding of primary low quartz as intratelluric phenocrysts in these volcanics can be used for geobarometry and demonstrates a rather deep origin of the melt. They continue the development of the granitic melts which originated from a progressively deeper and hotter source. The felsic volcanics represent the hottest and driest crustal magmatism which originated in areas of strong crustal shortening and reached the surface after the Hercynian orogenic compressional wave had passed the region.

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Résumé L'orogenèse hercynienne dans le sud-ouest de l'Allemagne a été accompagnée d'un magmatisme palingénétique intense. Dans le développement de ce processus, le volcanisme felsitique a succédé aux intrusions granitiques après un intervalle de 20 Ma. La présence de quartz alpha primaire dans les volcanites peut être utilisée comme géobaromètre et indique que les magmas ont été engendrés à grande profondeur dans des conditions de plus en plus profondes et de plus en plus chaudes au cours du temps. Les volcanites felsitiques représentent le magmatisme le plus chaud et le plus sec, qui a été engendré consécutivement au raccourcissement et à l'épaississement de la croûte et qui est monté dans l'écorce terrestre après le passage de l'onde compressive orogénique hercynienne.

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- . , , 20 . . . . , . , , , , .

     

Remarques sur la Trilogie Serpentinites-Gabbros-Diabases dans le Bassin de la Méditerranée Occidentale

Résumé L'évolution des conceptions concernant la trílogie diabases-gabbros-serpentinites fait l'objet de la présente note.Le débit en coussins de nombreuses diabases alpines ne fait plus de doute et ne peut guère s'expliquer que par un épanchement sous-marin.Nos connaissances sur les gabbros ne se sont guère développées, en particulier la signification de la saussuritisation de presque tous les gabbros ophiolitiques reste obscure.Le problème du mode de mise en place des serpentinites ne peut être considéré comme résolu. Il semble qu'il faille distinguer entre deux phénomènes. La formation de péridotites en grandes masses (mise en place primaire) et la fragmentation de ces masses, leur serpentinisation et leur cheminement sous l'effet d'actions tectoniques jusque dans des parties superficielles du bâti alpin (mise en place secondaire).Les diverses hypothèses « nouvelles » proposées pour expliquer la mise en place primaire: gigantesque coulée sous-marine, lambeau du manteau terrestre, origine métasomatique, sont confrontées avec l'hypothèse classique d'un placolite intrusif, telle que la concevaitSteinmann.

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A survey is given of the interpretation about Alpine diabases, gabbros and serpentinites from literature of the last 35 years. The diabases have turned out to be submarine lava flows. There are a few new observations on the ophiolitic gabbros, however their alteration into saussurite is not yet clearly understood. The serpentinites may be derived from ultramafic intrusion bodies. There is a broad discussion about field observations. A comparison is made between new and old hypotheses.

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Zusammenfassung Es wird eine Entwicklung der Anschauungen über die alpinen Diabase, Gabbros und Serpentinite während der letzten 35 Jahre gegeben. Die Diabase haben sich als submarine Lavaergüsse erwiesen. Die Stellung der Gabbros und deren Saussuritisierung bleibt noch unklar. Die Serpentinite werden von ultrabasischen Intrusiva abgeleitet. Ausführliche Diskussion von Beobachtungen; Vergleich von alten und neuen Hypothesen.

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, 35 . . . . , .

     

Upper miocene submarine basalts from the western margin of the Red Sea (Secca Fawn-l hole,massawa channel)

The Secca Fawn-1 hole, drilled in 1968 by Gulf Oil Co. on the western margin of Southern Red Sea, crossed at 1400 m depth a sequence of late Miocene-early Pliocene submarine basaltic flows, at least 600 m thick. This paper reports the results of the study of these basalts. Homogenous basaltic fragments were separated from 22 cuttings and analyzed for major elements; several trace elements were determined on 11 of these samples. All basalts have the composition of transitional olivine-tholeiites and a primary vertical variation, with a tendency towards a slightly more alkalic composition, was recognized in spite of the chemical changes induced by sea-water alteration which has affected rather deeply these rocks. Secca Fawn-1 basalts appear to be geochemically intermediate between typical low-K oceanic tholeiites as those erupted at Red Sea central trough and the transitional olivine-tholeiites of the spreading axes of the neighbouring Afar rift. K-Ar age results of 5.8 and 8.2 m. y. were obtained on two selected samples; these dates are however subject to caution because of the state of alteration of the samples. The structural implications of these data are discussed and it is thought that Secca Fawn-l basalts are related either to a localized spreading episode avorted in early Pliocene, or to extensional tectonics on the attenuated continental lithosphere of the Red Sea margin.

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Zusammenfassung Die Secca-Fawn-l-Bohrung, die 1968 von der Gulf Oil Company am westlichen Rand des südlichen Roten Meeres abgeteuft wurde, erreichte in 1400 m Tiefe eine Folge von jungmiozänen bis altpliozänen submarinen Basaltlagen, die mindestens 600 m mächtig sind. Es wurden homogene Basaltfragmente aus den Cuttings auf ihren Hauptelementgehalt hin analysiert; zahlreiche Spurenelemente wurden in einer Reihe dieser Proben bestimmt. Alle Basalte haben die Zusammensetzung von Übergangs-Olivin-Tholeiiten. Die primäre vertikale Veränderung zeigt eine zunehmende Tendenz zu mehr alkalischer Zusammensetzung, was auf eine chemische Veränderung durch Seewassereinfluß in diesen Gesteinen zurückgeführt werden kann. Die Secca-Fawn-1-Basalte erscheinen geochemisch zwischen typischen ozeanischen Tholeiiten mit niedrigen K-Werten, wie sie im Roten Meer im zentralen Graben auftreten, und Übergangs-Olivin-Tholeiiten entlang der spreading-Achse in der benachbarten Afar-Rift-Zone. Die K-Ar-Alter ergeben 5,8 und 8,2 m. y. Diese Alter sind jedoch mit Vorsicht zu betrachten, da die Proben einer sekundären Veränderung unterworfen waren. Als Folgerungen für die Strukturgeologie ergeben sich Zusammenhänge für eine frühe spreading-Episode im Altpliozän oder eine Dehnungstektonik in der kontinentalen Lithosphäre des Rotmeerrandes.

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Résumé Le sondage Secca Fawn-l, foré en 1968 par la Gulf Oil Co. sur le bord occidental de la Mer Rouge méridionale, a traversé, à la profondeur de 1400 mètres, une série épaisse de 600 mètres, faite de coulées basaltiques sous-marines d'âge Miocène supérieur à Pliocène inférieur. On en a analysé 22 fragments homogènes provenant de cuttings, et on en a déterminé les éléments majeurs ainsi que quelques éléments en traces dans 11 de ces échantillons. Tous les basaltes sont des tholéiites à olivine transitionnelles; une variation verticale primaire montrant dans les basaltes plus récents une tendance plus alcaline a été reconnue, ce qui peut être attribué à une altération chimique due à l'eau marine. — Du point de vue géochimique, les basaltes de Secca Fawn-1 sont intermédiaires entre des tholéiites océaniques pauvres en K, typiques, comme celles du Fossé central de la Mer Rouge, et les tholéiites à olivine transitionelles des axes d'expansion de la zone voisine du Rift de l'Afar.Des âges K-Ar de 5,8 et 8,2 m. a. ont été obtenus sur des échantillons provenant de la partie centrale de la série; mais ces datations doivent etre regardées avec précaution, car ces échantillons ont subi une altération secondaire. Les implications structurelles sont discutées; on envisage 2 possibilités: les basaltes de Secca Fawn-1 peuvent être liés soit à un épisode d'expansion localisée au début du Pliocène, ou bien à une tectonique disjonctive atténuée dans la lithosphère continentale du bord de la Mer Rouge.

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, 1968 Gulf Oil Company 1400 , 600 . ; . , . , . , / , , . - 5,8 8,2 , . , , , .

     

Element profile and origin of the Romeu leucogranite pluton (NE Portugal)

The Romeu Pluton (NE Portugal) comprises two principal leucogranite varieties: the Cernadela Granite, a biotite-bearing, slightly porphyritic leucogranite is crosscut by the Romeu Granite, a pure muscovite granite. The age of these granites is 296±7 Ma (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.727±0.006); the age difference between the two granites lies within the margin of error. Both granites are extremely enriched in Rb (Romeu Granite up to 1200 ppm) and strongly depleted in Sr (less than 5 ppm), Ba, Zr, Ti, La, Ce, and Th. Mild enrichment is shown by P, Sn, and U. The resulting element profile is very characteristic for these and other Iberian leucogranites. Although these granites show S-type characteristics, such as peraluminicity and a high initial Sr isotope ratio, the geochemical evidence supports an origin by fractionation of a granite magma.

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Zusammenfassung Der Romeupluton (NE-Portugal) besteht hauptsächlich aus zwei Granitvarietäten, dem Cernadelagranit, einem biotithaltigen, leicht porphyrischen Leukogranit, der vom Romeugranit, einem reinen Leukogranit, durchschlagen wird. Das Alter des Plutons beträgt 296±7 Ma (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.727±0.006); der Altersunterschied zwischen beiden Granitvarietäten liegt innerhalb der Fehlergrenze. Beide Granite sind extrem an Rb (Romeutyp bis mehr als 1200 ppm) angereichert und stark an Sr (weniger als 5 ppm), Ba, Zr, Ti, La, Ce und Th abgereichert. Leichte Anreicherung zeigen P, Sn und U. Das resultierende Elementspektrum ist sehr charakteristisch für diese und andere iberische Leukogranite. Obwohl diese Granite S-Typ-Charakeristika wie Peraluminität und hohes initiales Sr-Isotopen-Verhältnis zeigen, lassen geochemische Befunde auf eine Genese durch Fraktionierung aus einem Granitmagma schließen.

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Résumé Le pluton de Romeu (nord-est du Portugal) est composé de deux variétés principales de leucogranite: le granite de Cernadela, un leucogranite à biotite légèrement porphyrique, intrudé par le granite de Romeu, un leucogranite pur à muscovite. Le pluton est âgé de 296±7 Ma (rapport initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr de 0,727±0,006); la différence d'âge entre les deux variété de granite est inférieure à la marge d'erreur. Les deux granites sont extrêmement enrichis en Rb (le type Romeu de plus de 1.200 ppm) et fortement appauvris en Sr (moins que 5 ppm), Ba, Zr, Ti, La, Ce et Th. Le P, le Sn et l'U montrent un faible enrichissement. Le spectre des éléments qui en résulte est très caractéristique de ces granites, ainsi que d'autres leucogranites ibériques. Bien que ces granites présentent des caractéristiques de type S (peralumineux, rapport initial élevé), les résultats géochimiques indiquent une genèse par fractionnement d'un magma granitique.

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Romeu - : Cernadela, , Romeu, . 295 +7 Ma (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0,727±0,006); . / Romeu 1200 / / 5 / , , , , , . , . . S, ., , .

     

On the geovolcanological and morphological evolution of an endogenous dome (Pantelleria,Mt. Gelkhamar)

The author describes the outcrops and chemico-petrographical characteristics of volcanites as referred to an eruptive centre in the NW of the Island of Pantelleria (Sicilian Channel).The survey carried out on this subject permitted the reconstruction of the particular eruptive mechanism which determined the formation of an endogenous dome.The volcanites in question, quartziferous sodatrachytes, alternate, in their outcrops, with hawaiitic lavas originating from eruptive centres situated in the immediate vicinity.The alternating of basic magmas and acid magmas within a restricted area supplies a further valid evidence for ascribing the origin of the quartziferous sodatrachytes to contact anatexis. On the other hand they have such a particular chemical composition, that cannot be found in other trachytes of orogenic and cratonic zones.

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Zusammenfassung Der Verfasser beschreibt das Vorkommen und die petrographisch-chemischen Eigenschaften der Vulkanite eines Ausbruchszentrums im NW-Teil der Insel Pantelleria. Aufgrund dieser Untersuchungen wird der Ausbruchsmechanismus rekonstruiert, der zur Bildung einer geborstenen Staukuppe führte.Die quarzführenden natrontrachytischen Laven dieser Kuppe wechsellagern mit hawaiitischen Vulkaniten, die aus benachbarten Ausbruchszentren stammen.Die abwechselnde Förderung von basischen und sauren Magmen in einem engbegrenzten Gebiet wird als Beweis für eine kontaktanatektische Entstehung der natrontraehytischen Magmen angeführt, deren eigenartige Zusammensetzung überdies von derjenigen der Trachyte aus Orogengebieten grundsätzlich abweicht.

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Résumé L'auteur décrit le gisement et les caractères pétrographiques et pétrochimiques des laves d'un centre éruptif dans la partie NO de l'Île de Pantelleria. Sur la base de ces observations il reconstitue le mécanisme éruptif qui a déterminé la formation d'un dôme endogène rompu.Les laves trachytiques sodiques quartzifères du dit dôme se trouvent intercalées dans les produits hawaiitiques provenants de centres éruptifs voisins.Cette alternance d'éruptions basiques et acides est un argument en faveur d'une origine anatectique de contact des magmas trachytiques sodiques qui, en outre, ont une composition minéralogique et chimique très différente de celle des roches trachytiques des régions orogéniques.

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Riassunto L'Autore descive la giacitura ed i caratteri chimico-petrografici delle vulcaniti riferibili ad un centro eruttivo posto nella parte Nord-occidentale dell'Isola di Pantelleria (Canale di Sicilia). Le osservazioni condotte su tale argomento hanno consentito la ricostruzione del particolare meccanismo eruttivo che ha determinato la formazione di un edificio vulcanico costituito da una cupola di ristagno.Le vulcaniti in questione, di natura sodatrachitica quarzifera, sono alternate, nella loro giacitura, a lave di tipo hawaiitico provenienti dai centri eruttivi posti nelle immediate vicinanze.L'altemarsi di eruzioni di magmi basici e di magmi acidi entro un'area ristretta fornisce un ulteriore valido elemento per ascrivere ad anatessi di contatto l'origine delle sodatrachiti quarzifere in oggetto, il cui chimismo è daltronde talmente particolare che non trova riscontro in analoghi termini di zone orogeniche e cratoniche.

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Pantelleria . . , . , Na- . , . Ha , Na- - .

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Dedicated to Professor Dr. A.Rittmann on the occasion of his 75. birthday     

Triassic carbonate development and reefbuilding in western North America

The Cordilleran region of western North American contains numerous examples of Middle to Upper Triassic carbonate sequences. Many of these developed as broad shallow-water platforms associated with island arcs. These platforms however were not characterized by extensive reef structure. Shallow-water facies in many sequences contain abundant corals, spongiomorphs, sponges, and a variety of rich invertebrate faunas. Most of these are endemic with the exception of the corals, which show much similarity with the Tethyan faunas. Small local reefoid buildups occur within many sequences, especially those of Norian age and contain local organic framework.During the Mesozoic, the accretion to the western margin of North America of a variety of dissimilar rock terranes or microplates and their later structural dislocations have long hampered proper understanding of the paleogeography. Concerted structural, paleomagnetic, and stratigraphic efforts show promise for identification of various terranes, providing the paleogeographic and historical perspectives necessary for proper study of the reefoid carbonates and their associated faunas. Comparisons with counterparts in the German and Austrian Alps may explain some of the apparent differences in carbonate deposition between these two remote regions.

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Zusammenfassung In den Kordilleren des westlichen Nordamerika gibt es eine Vielzahl von Beispielen mittelbis obertriadischer Karbonatfolgen. Viele von ihnen entwickelten sich als großflächige Flachwasserplattformen, die mit Inselbögen verbunden waren. Diese Plattformen enthalten aber keine größeren Riffstrukturen. Die Flachwasserfazies vieler Sequenzen enthält häufig Korallen, Spongiomorpha, Schwämme und eine Vielzahl von reichen Invertebratenfaunen. Vieles davon ist endemisch mit Ausnahme der Korallen, die große Ähnlichkeit mit den Faunen aus der Tethys aufweisen. In vielen Folgen sind kleine, lokal begrenzte riffähnliche Buildups norischen Alters enthalten.Das Anwachsen verschieden aufgebauter Gebiete oder Mikroplatten an den westlichen Rand Nordamerikas während des Mesozoikums und ihre spätere tektonische Veränderung haben eine eingehende Interpretation der paläogeographischen Situation lange Zeit erschwert. Strukturelle, paläomagnetische und stratigraphische Untersuchungen ergeben vielversprechende Hinweise für die Identifizierung verschiedener Gebiete, indem sie die paläogeographischen und historischen Grundlagen für eine eingehende Untersuchung der riffähnlichen Komplexe und der damit verbundenen Faunen schaffen. Vergleiche mit Gegenstücken in den Alpen könnten viele der offensichtlichen Unterschiede in der Karbonatbildung dieser beiden entfernten Gebiete erklären.

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Résumé Dans les cordillères de la marge occidentale de l'Amérique du Nord, on trouve de nombreux exemples de séries carbonatées du Trias moyen et supérieur. Un grand nombre de ces séries se sont développées comme de larges plates-formes néritiques liées à des arcs volcaniques. Mais ces plates-formes ne contiennent pas de structures réciphales étendues. Dans ce faciés néritique, on trouve souvent des coraux, des spongiomorphes, des éponges et des faunes d'invertébrés très riches. Une grande partie est endémique à l'exclusion des coraux qui ressemblent beaucoup aux faunes téthysiennes. Danz beaucoup de séries il y a de petits builtups récifaux d'âge norique d'une extension limitée.L'accrétion de régions à structure différente ou de microplaques à la marge occidentale de l'Amérique du Nord au cours du Mésozoïque, et leur dislocation tectonique ultérieure ont empêché longtemps la compréhension de leur paléogéographie. Des analyses structurales, paléomagnétiques et stratigraphiques apportent une promesse favorable à l'identification des régions diverses, dans l'attente d'éléments paléogéographiques et historiques en vue d'une analyse profonde des complexes récifaux et des faunes associées. Les comparaisons avec leur homologues dans les Alpes de l'Allemagne et d'Autriche pourraient expliquer certaines des différences apparentes dans la formation des carbonates entre régions si éloignées.

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Basic magma tectonics contrasted to folding of basic rocks

In the Precambrian gneisses of SE Norway, several generations of amphibolitised basic dykes/sills occur. While prekinematically emplaced dykes and sills show normal (but complex) fold structures, other metabasic intrusions have imposed a deformation on to the host rock. Apparent fold structures which have developed due to fabric control exerted by the host rocks, are recorded from late kinematic intrusions. Attention is drawn to the problem of distinguishing primary intrusive structures from simple and multiple fold-structures.

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Zusammenfassung In die präkambrischen Gneise Südost-Norwegens sind mehrere Generationen amphibolisierter basischer Gänge bzw. Sills eingedrungen. Während präkinematisch angelegte Gänge und Sills normale (aber komplexe) Faltenstrukturen zeigen, haben andere metabasische Intrusionen das Nebengestein beansprucht. Deutliche Faltenstrukturen, die sich in der Gefügekontrolle des Nebengesteins manifestieren, werden von spätkinematischen Intrusionen berichtet. Besondere Beachtung wird der Unterscheidung primärer Intrusivstrukturen von einfachen und multiplen Faltenstrukturen geschenkt.

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Résumé Dans le SE de la Norvège, les gneiss Précambriens contiennent plusieurs générations de dykes et sills basiques amphibolitisés. Les dykes et sills prétectoniques montrent des structures de plissement, normales quoique compliquées. Par contre, les autres intrusions basiques ont déformé les roches encaissantes. Localement, des intrusions tardi-tectoniques présentent des plissements apparents controlés et provoqués par la structure de la roche encaissante. L'attention est portée sur le problème de distinction entre des structures intrusives primaires et des structures de plissement, simples et multiples.

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The age of the sub Mid-Jurassic tropical weathering profile of andoya,northern Norway,and the implications for the late palaeozoic palaeography in the North Atlantic region

Results are given of a programme of K-Ar age determinations from an equatorial weathering profile beneath the Mid-Jurassic unconformitiy of Anøya, northern Norway. A model is presented where the original age of weathering is considered as Lower Carboniferous with partial resetting of ages during subsequent diagenesis. It is concluded that the Kaolinite of the weathering profile became a closed system of⁴⁰Ar diffusion in late Triassic times, and that a sufficient thickness of Mesozoic-Tertiary strata was never developed to occasion the resetting of the ages. The implication of the results is that a former thick cover of Upper Palaezoic age formerly existed in the region which was effectively removed by erosion in late Triassic — early Jurassic times. The results of the study are reviewed in a context of North Atlantic palaeogeographical evolution.

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Zusammenfassung Aus einem fossilen Bodenprofil unterhalb der mitteljurassischen Diskordanz in Nordnorwegen wurden K-Ar-Alter bestimmt, die auf eine Verwitterung während des Unterkarbons hinweisen. Während der folgenden Diagenese sind die Alter teilweise neu eingestellt worden. Dabei zeigt sich, daß der Kaolinite des ursprünglichen Bodenprofils erst ab Obertrias einem für Ar⁴⁰-Diffusion geschlossenen System angehört. Es folgt weiter, daß während des Mesozoikums und Tertiärs keine größere Sedimentbedeckung mehr über diesen Profilen möglich war, wohingegen eine erhebliche Mächtigkeit von jungpaläozoischen Sedimenten ehedem vorlag, die während der Obertrias abgetragen wurde. Diese Beobachtungen können mit der paläogeographischen Entwicklung des Nord-Atlantik in Zusammenhang gebracht werden.

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Résumé On a déterminé les âges K-Ar, donnés par un sol d'alteration formé pendant le Carbonifère inférieur et sous-jacent à la discordance du jurassique moyen, au nord de la Norvège. Les âges ont été en partie de nouveau déterminés, lors des diagénèses suivantes. Il en ressort que la Kaolinite du profil du sol originel n'appartient à un système fermé de diffusion Ar⁴⁰ qu'à partir du Trias supérieur. Il s'ensuit qu'un recouvrement sédimentaire épais n'a pu se déposer sur ce profil au cours du Secondaire et du Tertiaire, tandis qu'une épaisseur considérable de sédiments du Paléozoique supérieur existait, enlevès ensuite par érosion au Trias supérieur. Ces observations peuvent être mises en rapport avec le développement paléogéographique de l'Atlantique-Nord.

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Zur Bildung von Erz- und Minerallagerstätten in der Trias von Mitteleuropa

Zusammenfassung Der Zechstein und das ältere Mesozoikum füllten die Zeitspanne relativer tektonischer Ruhe zwischen dem Abschluß der varistischen und dem Beginn der alpidischen Faltungs-Ära. Die Trias ist die Zeit der Pangäa mit der postvaristischen Weiterentwicklung der Tethys-Geosynklinale und ersten lokalen Anzeichen der Atlantiköffnung. Erst in der höheren Trias beginnt Bruchtektonik in der Nordsee und in Teilen von Norddeutschland. Im Einklang damit steht die Tatsache, daß endogene Lagerstätten während der Trias in Mitteleuropa nur in den Alpen entstanden und im Bereich der germanischen Trias fehlen. Exogene, vorwiegend sedimentäre Lagerstätten, treten in beiden Bereichen auf.Im Überblick werden behandelt: Syngenetische und syndiagenetische Lagerstättenbildungen in den Faziesbereichen der alpinen und der germanischen Trias Mitteleuropas sowie epigenetische Lagerstättenbildungen in triassischen Nebengesteinen.

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The Zechstein and the Early Mesozoic filled up the tectonically comparatively quiet time span between the end of the Variscan and the beginning of the Alpidic Era. The Triassic represents the Pangaea time with the post-Variscan gradually continued development of the Tethys Geosyncline, as well as the first local indications of the opening of the North Atlantic. Only during the Late Triassic fault tectonics began in the North Sea and parts of North Germany. This is in agreement with the fact that during the Triassic in Central Europe endogenic mineral deposits only developed in the Alps and are missing in the Germanic facies area. Exogenic, mostly sedimentary mineral deposits appear in both, the Alpine and the Germanic facies areas.Syn- and syndiagenetic formations of mineral deposits in the Alpine and the Germanic facies areas, as well as epigenetic formations of mineral deposits in Triassic country rocks are reviewed.

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Résumé Le Zechstein et le Mésozoïque inférieur couvrent l'espace de temps tectoniquement assez calme entre la fin de l'ère varisque et le commencement de l'ère alpide. Le Triasique représente le temps de la «Pangée» avec la continuation post-varisque du développement géosynclinal de la thétys et avec les premiers indices locaux de l'ouverture de l'Atlantique Nord. Ce n'est que pendant le Triasique supérieur que commence la tectogenèse germanotype dans la région de la Mer du Nord et dans quelques parties de l'Allemagne septentrionale. Il y a une étroite relation entre ces développements tectoniquement différents pendant le Triasique en Europe centrale et l'existance de gisements endogènes dans les Alpes seulement. Ils font défaut cependant dans la région à faciès germanique. Des gisements exogènes, principalement sédimentaires, se trouvent dans les deux régions de faciès.Une vue d'ensemble est donnée sur les gisements syngénétiques et syndiagénétiques dans les régions triasiques à faciès alpin et germanique de l'Europe centrale et aussi sur les gisements épigènes dans les roches encaissantes triasiques.

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A revision of the Eurasian-African plate boundary in the western Mediterranean

The current picture of the plate configuration in the western Mediterranean suggests that Africa and Europe are separated by a transcurrent fault striking east-west through the Strait of Gibraltar and the Alboran Sea. Such a fault has been generally assumed because the Azores transform fault approaches the Horseshoe Seamounts north of Madeira and therefore could possibly extend through the Strait of Gibraltar. However, detailed geological studies in the Arc of Gibraltar and the Alboran Sea reveal no major east-west fault transecting the crust there. This finding is used here to revise the boundary between the African and Eurasian plates. It is suggested that the northern boundary of the African plate in the western Mediterranean is formed by the Hayes-Atlas Fault instead of the Azores transform.

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Zusammenfassung Nach gegenwärtiger Auffassung der Plattenkonfiguration im westlichen Mittelmeergebiet werden Afrika und Europa durch eine Ost-West verlaufende Transformverwerfung durch die Straße von Gibraltar und die Alboran See getrennt. Eine solche Verwerfung wird allgemein angenommen, da die Azoren-Transformverwerfung bis zum Horseshoe Seamount reicht und möglicherweise durch die Straße von Gibraltar fortgesetzt ist. Detailierte geologische Untersuchungen im Gibraltarbogen und der Alboran-See weisen jedoch nicht auf eine größere Ost-West Verwerfung hin, die dort die Kruste durchziehen könnte. Auf Grund dieses Befundes wird die Grenze zwischen der afrikanischen und der eurasischen Platte rediviert. Es wird vorgeschlagen, daß nicht die Azoren-Transformverwerfung, sondern die Hayes-Atlas-Verwerfung die nördliche Begrenzung der afrikanischen Platte im westlichen Mittelmeergebiet bildet.

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Résumé Le modèle habituellement admis des plaques dans la partie ouest de la Mediterranée suggère que l'Afrique et l'Europe sont séparées par une faille transcurrente est-ouest passant par le détroit de Gibraltar et la mer d'Alboran. Cette conception se base sur le fait que la faille transformante des Açores atteint le »Horseshoe Seamount« au nord de Madère et qu'elle pourrait se prolonger au travers du détroit de Gibraltar. Toutefois, des études géologiques détaillées dans l'Arc de Gibraltar et la mer d'Alboran ne révèlent pas de faille majeure (est-ouest) qui affecterait la croûte dans cette région. Cette observation amène une nouvelle interprétation du contact entre les plaques africaine et eurasiatique: il est suggéré que la bordure nord de la plaque africaine dans la partie ouest de la Méditerranée est formée par la faille de «Hayes-Atlas» et non par celle des Açores.

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, . , «» (Horseshoe Seamounts), , , . , - . . , , Hayes-Atlas.

     

Die Herkunft der „Porphyr“-Gerölle im Rotliegenden Süd-Hessens

Zusammenfassung Mit Hilfe petrographischer und geochemischer Untersuchungsmethoden wurde versucht, die Liefergebiete der Gerölle saurer Vulkanite im Unter-Perm des sdlichen Hessischen Troges zu ermitteln. Dabei zeigte sich, daß Rhyolith-Gerölle, angeliefert von den Rhyolithvorkommen der Odenwald-Spessart-Rhön-Schwelle, nur auf das schmale Gebiet der Schwellenrand-Sedimente beschränkt sind. Im eigentlichen Becken der Wetterau führen die Konglomerate nahezu ausschließlich Keratophyr-Gerölle, die von der nördlich gelegenen Taunus-Schwelle stammen.Die Verteilung der Rhyolith- und Keratophyr-Gerölle in den Rotliegend-Konglomeraten deutet auf eine stete Dominanz der Taunus-Schwelle gegenüber der Spessart-Schwelle. Es läßt sich ferner wahrscheinlich machen, daß die Taunus-Schwelle durch eine N-S-streichende Querdepression gegliedert war, die die spätere Hessische Senke bereits vorzeichnet. Der Spessart-Schwelle war im basalen Unter-Rotliegenden eine Barriere nördlich vorgelagert (Nördliche Gneise), die im Laufe des Rotliegenden in den Ablagerungsraum einbezogen wurde.

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Petrographical and geochemical investigations were carried out to determine the source areas of volcanite pebbles in the Lower Permian Hessischer Trog (southern Chattia, West-Germany). The pebbles of rhyolites have been derived from the Permian rhyolites of the Odenwald-Spessart-Rhön-Uplift in the south. They are restricted to marginal deposits, which accompanied the uplift in a narrow zone. In the corresponding Wetterau-Basin only pebbles of keratophyres have been found, which originated in the Taunus-Uplift in the north.The distribution of pebbles of rhyolites and keratophyres in the Lower Permian conglomerates points out the dominance of the Taunus-Uplift during the Lower Permian. The Taunus-Uplift probably had been devided by a N/S-directed depression which traced out the later Hessische Senke. At the very beginning of the Lower Permian (Unter-Rotliegendes) a barrier had existed in front of the Spessart-Uplift — probably composed of the Nordliche Gneise — which became an area of deposition later on in the Lower Permian.

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Résumé Cette étude a pour but de rechercher la source des cailloux volcaniques du Permien inférieur du bassin méridional d'Hesse à l'aide des méthodes pétrographiques et géochimiques. Les cailloux rhyolithiques, dérivés du haut-fond Odenwald-Spessart-Rhön se rencontrent seulement dans les sédiments d'une zone étroite au bord de ce haut-fond. Dans le bassin de la Wetterau les conglomérats contiennent prèsque exclusivement des cailloux keratophyriques qui proviennent de la partie septentrionale du haut-fond du Taunus.La distribution des cailloux rhyolithiques et keratophyriques démontre que toujours le haut-fond du Taunus a été plus important que le seuil du Spessart. En outre il est probable que le haut-fond du Taunus a été subdivisé par une dépression transversale de direction N-S qui indique déjà la future Hessische Senke. Au début du Rotliegend inférieur une barrière a existé devant le seuil du Spessart qui avait été compris dans la région de la sédimentation au cours du Rotliegend.

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Satellitenbildauswertung zur Feststellung von Trinkwasserreserven im Rheinischen Schiefergebirge

Zusammenfassung Im östlichen Rheinischen Schiefergebirge konnten innerhalb der im Allgemeinen gering permeablen paläozoischen Festgesteinskomplexe Bereiche guter Wasserwegsamkeit festgestellt werden. Sie sind vornehmlich an Nord-Süd oder Ost-West gerichtete Zonen junger (tertiärer) Tektonik gebunden und vorwiegend feldgeologisch nicht kartierbar. Mit Hilfe der Satellitenbildauswertung lassen sich diese Bereiche gut erfassen, da sie als Lineare abgebildet werden.Die Erfassung und Abgrenzung der Zonen junger Tektonik stellt eine wichtige Grundlage zur Sicherung der Trinkwasserversorgung für Gemeinden im Rheinischen Schiefergebirge dar. Sie ist außerdem ein Hilfsmittel zur Beurteilung von Fragen des Grundwasserschutzes.An Hand eines LANDSAT-1 Bildes wurde eine Linearkarte angefertigt, die mit einem umfangreichen Abflußmeßprogramm verglichen wurde. Dabei ergab sich, daß die von Linearen durchzogenen Teilgebiete normalerweise überdurchschnittliche Abflußspenden haben. Auch die in diesen Bereichen gelegenen Tiefbrunnen weisen überdurchschnittliche Förderraten auf.Über die jungen tektonischen Schwächezonen besteht eine gute Verbindung zwischen Oberflächen- und Grundwasser. Daraus resultiert die Gefahr einer möglichen Grundwasserkontamination durch verunreinigtes Oberflächenwasser. Dies bezieht sich besonders auf in Linearbereichen liegende Mülldeponien. So konnte zum Beispiel eine Verunreinigung von oberflächennahem Grundwasser durch die Schlammdeponie Hirzenhain nachgewiesen werden.Die Linearkarte stellt eine Basis für vorbeugende Maßnahmen des Trinkwasserschutzes dar, da mit ihrer Hilfe eine Ausweisung bzw. Neuabgrenzung von Trinkwasserschutzgebieten möglich ist, wie am Beispiel der Tiefbrunnen von Biedenkopf ausgeführt wird.

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Linear zones of good permeability were recognized within the paleozoic strata of the Rheinisches Schiefergebirge, where the permeability of these intensively folded strata normally is low. These zones are related to young tectonic events of Tertiary. They follow North-Southern or East-Western directions and they can generally not be detected by methods of field-geology. The zones were mapped by interpretation of satellite-images where they show up as linear structural elements.The method can be used to back groundwater research and to prevent groundwater contamination. A LANDSAT-1 image was used for the structural interpretation. The resulting map was compared to a program of run-off measurements. Run-off rates above the average were proved at areas effected by linear elements. Also the production-rates of waterwells in these areas was proved to be above the average.Good communication between surface-water and ground-water has been recognized. This includes the possibility of groundwater pollution for example of refuse-deposits. Contamination of this kind has been found at several localities.

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Résumé Dans le Rheinische Schiefergebirge oriental, on a pu déterminer au sein du complexe paléozoïque, en général peu perméable, des domaines à bonne perméabilité due à l'existence de joints et de fissures.Ces domaines sont avant tout liés à des zones à tectonique récente (tertiaire), de direction Nord-Sud ou Est-Ouest, pratiquement impossibles à cartographier pour la plupart d'entre elles. L'interprétation des photos prises par satellite permet de les bien définir car ils apparaissent sous forme de lignes. La considération et la délimitation des zones à tectonique récente constitue une base importante pour assurer l'alimentation en eau potable des communes dans le Massif schisteux rhénan, et, en outre, un moyen de porter un jugement sur les questions concernant la protection des nappes souterraines. Une carte de ces lignes a été établie à partir d'un photo de LANDSAT-1; elle fut ensuite comparée à un vaste programme de mesures de l'écoulement. Cette étude montra que les régions traversées par de telles lignes ont normalement des débits au-dessus de la moyenne. Il en est de même en ce qui concerne les puits creusés dans ces domaines.Dans les zones à tectonique récente faible, il existe une bonne liaison entre les eaux de surface et les nappes souterraines, d'où le danger de contamination possible de ces mêmes nappes par les eaux de surface polluées. Cela concerne particuli-rement les dépôts d'immondices; a titre d'exemple, il a été possible de prouver la pollution des nappes souterraines à partir de la surface à la suite du dépôt de boues à Hirzenhain.La carte des lignes représente une bonne base pour décider des mesures de protection des eaux potables, puisqu'il est possible, grâce à elle, de faire une nouvelle délimitation des domaines de protection des eaux potables, comme par exemple, au puits de Biedenkopf.

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, , , . , N—S, E—W. , .. . . . LANDSAT-1 , , . , . . .

     

Stress reorientation during folding

Intermediate principal stress, ₂, is, for mechanical reasons, taken to be parallel to the statistical direction of fold axes and traces of thrust faults during evolution of fold and thrust belts. Regionally, maximum principal stress, ₁, and least, ₃, may be taken to be the directions of maximum shortening and maximum thickening of the section, respectively. Where crystalline basement is not involved in the deformation, maximum shortening is manifestly parallel to the top of the basement, or subhorizontal, and ₃ is, therefore, subvertical. While this stress system is grossly adequate on the scale of the fold and thrust belt, it fails locally, particularly in late stages of deformation. Sinuosity develops on all scales within the belt as deformation progresses. Individual fold axes tend to be straight lines in incipient stages of folding, as shown by unrolling folds, but commonly develop with increasing curvature during deformation. The curvature resulting during deformation is a measure of extension parallel to the axial direction, if the ends of the fold are fixed points. Thus, ₂ progressively decreases. With marked sinuosity, stress parellel to the axial direction can be reduced at a given depth below the magnitude of the weight of the overburden, originally ₃. Intermediate and least principal stresses switch position, and strike-slip faulting is favored where the deformational response is failure by shear fracture. The percent axial extension can be expressed in an equation that compares the final arcuate length with the original length. With a knowledge of the physical properties of the rock, the time in the evolution of the structure at which he stresses switch can be predicted, as well as the subsequent structural response.

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Zusammenfassung Die Richtung des intermediären Hauptstresses, ₂, wird aus mechanischen Gründen als parallel zu der statistischen Richtung der Faltenachsen und der Spuren der Überschiebungsflächen angenommen während der Entwicklung von Faltungs- und Überschiebungszonen. Regional können die Richtungen des maximalen Haupstresses, ₁, und des minimalen Hauptstresses, ₃, als Richtungen der größten Verkürzung, respektive der größten Verdickung des Querschnittes betrachtet werden. Wo der kristalline Untergrund nicht in den Deformationsvorgang einbezogen wird, ist die Richtung der maximalen Verkürzung offenbar parallel zur Kristallinoberfläche oder subhorizontal und ₃ somit subvertikal orientiert. Währenddessen im großen Maßstab diese Zuordnung der Hauptstreßrichtungen zu einer ganzen Faltungs- und Überschiebungszone vorgenommen werden kann, versagt sie im lokalen Bereich, vor allem in späten Phasen der Deformation. Bei fortschreitender Deformation entwickeln sich im Deformationsgürtel Bogenformen in verschiedenem Maßstab. Individuelle Faltenachsen neigen dazu, sich an geraden Linien auszubilden in frühen Stadien der Faltung, wie dies die Abwicklung von Falten zeigt. Sie entwickeln sich aber im allgemeinen während der weiteren Deformation mit zunehmend gebogener Achsenrichtung. Die resultierende Kurvatur ist ein Maß der Dehnung parallel zur Achsenrichtung, wenn die seitlichen Endpunkte der Falte Fixpunkte darstellen. In dieser Weise nimmt der Betrag von ₂ fortschreitend ab. Bei ausgeprägter Bogenform kann der Streß parallel zur Richtung der Faltenachse in einer bestimmten Tiefe reduziert werden bis zu einem Betrag, der unterhalb des Ausmaßes der Überlast, also ursprünglich ₃, liegt. Die Richtungen des intermediären und des kleinsten Hauptstresses wechseln ihre Positionen, und Blattverschiebungen werden begünstigt, wo die Deformation Scherbrüche erzeugt. Das Ausmaß der axialen Dehnung kann durch eine Gleichung ausgedrückt werden, welche die Länge des endgültigen Faltenbogens mit der ursprünglichen Länge der Falte verknüpft. Mit der Kenntnis der physikalischen Eigenschaften des Gesteins können sowohl der Zeitpunkt in der Entwicklung der Faltenstruktur, zu welchem die Hauptstreßrichtungen ihre Positionen wechseln, als auch die nachfolgende strukturelle Entwicklung bestimmt werden.

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Résumé La contrainte principale intermédiaire, ₂, est, pour des raisons mécaniques, considérée comme étant parallèle à la direction statistique des axes du pli et des traces de chevauchement durant l'évolution du pli et des zones de chevauchement. Régionalement, on peut supposer que les contraintes principales maximum, ₁, et minimum, ₃, suivent respectivement les directions du raccourcissement maximum et de l'épaississement maximum du profil. Là, où le soubassement cristallin n'est pas entrainé dans la déformation, le raccourcissement maximum est manifestement parallèle à la surface du soubassement, ou subhorizontal, et ₃ est, par conséquent, subverticale. Tant que l'échelle de ce système de contraintes correspond à peu près à celle du pli et de la zone de chevauchement, il change de direction localement, spécialement dans les derniers stades de la déformation. Une sinuosité se développe à toutes les échelles à l'intérieur de la zone, tandis que la déformation progresse. Les axes individuels du pli ont tendance à devenir des lignes droites dans les stades embryonnaires de la déformation, comme le montre le déroulement des plis, mais ordinairement ils se développent avec une courbure croissante pendant la déformation. La courbure qui en résulte durant la déformation est une mesure de l'extension parallèle à la direction axiale. Ainsi ₂ décroit progressivement. Avec une sinuosité prononcée, la contrainte parallèle à la direction axiale peut se réduire, à une profordeur donné au dessous du poids de la surcharge, originellement ₃. Les contraintes principales maximum et minimum échangent leur position, et la composante horizontale du rejet de la faille est alors favorisée là où la réaction à la déformation devient négligeable par suite de fracture de cisaillement. Le pourcentage de l'extension axiale peut s'exprimer par une équation qui compare la longueur de la courbe finale à la longueur originelle. Avec la connaissance des propriétés physiques des roches, on peut prévoir, le moment où les contraintes s'échangent durant l'évolution de la structure, ainsi que la réaction structurale qui en résulte.

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, , ₂ . _{1 3}, . , , , , . . ₃ . , , , , , . . , . , , , . .. ₂ , , , , . . ₃. , , , . , . , , , , .

     

Differentiation trends in the Warrumbungle Volcano,New South Wales,Australia

The volcanic rocks of the Warrumbungle Shield volcano in central western New South Wales, Australia show two distinct differentiation trends. One trend of differentiation extends from alkali basalts to phonolitic trachytes becoming increasingly undersaturated with silica and a second differentiation trend extends from trachybasalts to quartzbearing trachyte that becomes progressively more oversaturated. The differentiation trends are the product of low pressure fractional crystallisation of an alkali basalt in a high level magma chamber.Differentiated rocks of the Nandewar Volcano in New South Wales differs from that of the Warrumbungle Volcano in several significant respects. In the Nandewar Volcano, for example, the parental magma is an olivine basalt, the differentiation trend is towards silica rich trachytes and very siliceous alkali rhyolites.The differentiated alkaline rocks from the large shield volcanoes of the Pacific display many affinities to the differentiated alkaline rocks from the shield volcanoes of the Australian continent. On Tahiti a moderately undersaturated alkaline magma has produced contrasting differentiates, silica saturated trachytes; and phonolites. In Hawaii the alkaline volcanic rocks have differentiated to produce oversaturated trachytes. By contrast, in the Galápagos Islands where the parental magma is a tholeiitic basalt the differentiation trend is towards very siliceous trachytes and quartz syentites.The divergent trends of differentiation in the Warrumbungle Shield can be traced via the intermediate lineage members to compositional differences between the basic lineage members. The temperature, pressure and fugacity of oxygen and water have controlled the path and extent of differentiation in high level magma chambers at 8–9 kb or less. Differing degrees of saturation of the basic lineage members are attributed to differing degrees of pyroxene or eclogite fractionation at high pressures. Progressively more undersaturated rocks have been derived at increasing depths or origin.

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Zusammenfassung Die Vulkangesteine des Warrumbungle-Vulkans im mittelwestlichen Neusüdwales, Australien, zeigen zwei verschiedene Differentiationstendenzen. Die eine erstreckt sich von alkalischen Basalten bis zu phonolitischen Trachyten, die immer stärker kieselsäure-untersättigt werden. Die andere erstreckt sich von Trachytbasalten bis quarzhaltigem Trachyt, der immer stärker übersättigt wird. Die Differentiationstendenzen ergeben sich aus der fraktionierten Kristallisation bei niederem Druck von einem alkalischen Basalt in einer nahe der Oberfläche liegenden Magmakammer.Differenziertes Gestein des Nandewar-Vulkans in Neusüdwales unterscheidet sich in einigen wesentlichen Punkten von dem des Warrumbungle-Vulkans. In dem Nandewar-Vulkan ist z. B. das Stammagma ein olivinhaltiger Basalt. Dazu tendiert es zu siliziumhaltigen Trachyten und sehr siliziumhaltigen alkalischen Rhyoliten.Das differenzierte alkalische Gestein von den großen Vulkanen des Pazifiks zeigt viele Ähnlichkeiten mit dem differenzierten alkalischen Gestein von den Vulkanen auf dem australischen Festland. Auf Tahiti hat ein mäßig untersättigtes alkalisches Magma kontrastierende Varianten, Phonolite und siliziumgesättigte Trachyte hervorgebracht. Auf Hawaii hat sich das alkalische Vulkangestein differenziert, wobei übersättigte Trachyte entstanden sind. Dagegen tendiert es auf den Galapagos-Inseln, wo das Stammagma ein tholeiitischer Basalt ist, zu sehr siliziumhaltigen Trachyten und Quarzsyeniten.Die divergierenden Differationstendenzen in dem Warrumbungle-Vulkan lassen sich durch die intermediären Stammglieder auf Zusammensetzungsunterschiede zwischen den früheren Stammgliedern zurückführen. Die Temperatur, der Druck und die Flüchtigkeit des Sauerstoffs und des Wassers haben den Vorgang und das Maß der Differentiation in nahe der Oberfläche begrabenen Magmakammern bei 8–9 kb. oder weniger kontrolliert. Verschiedene Sättigungsgrade der früheren Stammglieder werden verschiedenen Graden von Pyroxenoder Eklogit-Fraktionierung bei hohem Druck zugeschrieben. Zunehmend stärker untersättigtes Gestein ist bei wachsender Entstehungstiefe hervorgebracht worden.

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Résumé Les roches volcaniques du Volcan Warrumbungle, dans la partie centrale de la Nouvelle-Galles du Sud (Australie), montrent deux tendances distinctes de différenciation. L'une de ces tendances s'étend des basaltes alcalins aux trachytes phonolitiques qui deviennent de plus en plus sous-saturés en silice. L'autre tendance de différenciation s'étend des trachy-basaltes aux trachytes quartzifères, qui deviencent de plus en plus sursaturés. Ces tendances de différenciation sont le résultat de la cristallisation fractionnée, sous faible pression, d'un basalte alcalin dans une chambre magmatique proche de la surface.Les roches différenciées du volcan Nandewar en Nouvelle-Galles du Sud différent sous plusieurs aspects importants de celles du volcan Warrumbungle. Dans le volcan Nandewar, par exemple, le magma originel est un basalte à olivine; la différenciation tend vers des trachytes contenant de la silice et des rhyolites alcalines très siliceuses.La roche alcaline différenciée des grands volcans du Pacifique montre beaucoup d'affinités avec celle des volcans du continent australien. A Tahiti un magma alcalin moyennement sous-saturé a produit des roches différenciées très diverses: des trachytes saturés en silice et des phonolites. A Hawaii les roches volcaniques alcalines se sont différenciées pour produire enfin des trachytes sursaturés. Par contre aux Iles Galapagos, où le magma originel est un basalte tholéiitique, la tendance de la différenciation va vers des trachytes très siliceux et des syénites quartzifères.Les tendances divergentes de la différenciation dans le Warrumbungle remontent par des termes intermédiaires à des différences de composition entre les premiers membres dérivés du magma originel.La température, la pression et la fugacité de l'oxygène et de l'eau ont réglé le processus et l'étendue de la différenciation dans les chambres magmatiques enfouies à proximité de la surface, sous une pression de 8–9 kb ou moins. C'est à différents degrés de saturation des premiers membres du magma originel que sont attribués les différents degrés de fractionnement du pyroxène ou de l'éclogite à haute pression. C'est toujours une roche de plus en plus sous-saturée qui est engendrée par augmentation de sa profondeur d'origine.

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Warrumbungle Neusüdwales, , . , . , . , . Nandewar, Neusudwales Warrumbungle. ., . , . . . , . , . ., , . Warrumbungle , / . , , , 8 – 9 . . .