A model for the tectonic evolution of the Benue Trough of Nigeria

Based on the results of a detailed magnetic study of the Lower and Middle Benue Trough of Nigeria carried out by the author and results of previous geophysical studies of the Benue Trough and of similar structures elsewhere in the world, a possible model for the tectonic evolution of the Benue Trough has been developed. It is here suggested that the tectonic evolution of the Benue Trough of Nigeria involved the rise of a mantle plume or mantle upwelling, emplacement of intrusive igneous material in the crust, crustal stretching and thinning and consequently rifting. It is thought that this sequence of events may have been repeated in a cyclic manner with intercyclic structural deformations. The basic ideas of the model is shown to be in agreement with acceptable ideas on riftogenesis.

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Zusammenfassung Es wird eine mögliche Modellvorstellung für die tektonische Entwicklung des Benue-Grabens aufgezeigt, die auf Ergebnissen einer detaillierten magnetischen Untersuchung des Autors im unteren und mittleren Benue-Graben fußt, sowie auf Ergebnissen aus vorangegangenen geophysikalischen Untersuchungen im Benue-Graben und in anderen, vergleichbaren Strukturen. Die tektonische Entwicklung des Benue-Grabens in Nigeria wird mit dem Aufstieg eines mantle plume, einer Mantelaufwölbung oder mit der Platznahme von intrusivem Magma in der Kruste, Krusten-Dehnung und -Ausdünnen in Verbindung gebracht. Es wird angenommen, daß diese Folge von Ereignissen sich zyklisch wiederholte mit strukturellen Deformationen zwischen den Zyklen. Die Grundgedanken dieses Modells stimmen mit den gängigen Vorstellungen über die Entstehung von Riffsystemen überein.

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Résumé L-auteur présente un modèle possible de l'évolution tectonique du graben de Benue (Nigéria). Cette étude se base: d'une part sur une analyse magnétique détaillée, effectuée par l'auteur, des régions inférieure et centrale de la dépression, d'autre part sur des données géophysiques antérieures recueillies dans la même région, ainsi que dans d'autres structures analogues, ailleurs dans le monde. Le modèle propose pour l'évolution tectonique du graben, l'intervention de la montée d'une «mantle plume» ou d'un bombement du manteau, la mise en place de magmas intrusifs dans la croûte, l'étirement et l'amincissement de la croûte, et la fracturation en graben. Cette suite d'événements a pu se répéter de manière cyclique, avec déformations structurales entre les cycles. Les conceptions de base de ce modèle sont en accord avec les idées admises au sujet de la genèse des rifts.

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Benue . Benue , , . , . .

     

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     

U-Pb zircon age and Nd isotopic composition of granitoids,charnockites and supracrustal rocks from Heimefrontfjella,Antarctica

Heimefrontfjella and Mannefallknausane, in Dronning Maud Land, Antarctica, comprise an amphibolite-facies terrain and a granulite terrain, separated by a major mylonite zone. The amphibolite terrain is made up of mafic to felsic metavolcanics and metasediments, intruded by granitoid plutons: the granulite terrain has supracrustal rocks with similar lithologies, intruded by felsic plutonic rocks that crystallized as charnockites.U-Pb zircon ages (conventional and ion microprobe) demonstrate that magmatic activity was confined to a relatively short interval between 1130 and 1045 Ma and was followed in the amphibolite terrain by metamorphism around 1060 Ma. Specific ages are as follows: metarhyolite in the amphibolite terrain, 1093 ± 38 Ma; granitoids in the amphibolite terrain, 1045 ± 9 Ma to 1107 ± 16 Ma, charnockites in the granulite terrain, 1073 ± 8 Ma to 1135 ± 8 Ma, metamorphic zircons in garnet amphibolite and a post-metamorphic pegmatite, both 1060 ± 8 Ma. Older zircons were found only in a metasediment which yielded discordant zircon fractions with²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages between 1250 and 1450 Ma, and in a granulite facies metaquartzite, which contained concordant zircons with the following ages: 1104 ± 5 Ma, 1215 ± 15 Ma, 1400 Ma, 1700 Ma, 2000 Ma. The youngest age is interpreted as the age of granulite metamorphism, the older ages as those of detrital zircons.A Sm-Nd mineral isochron age of the garnet amphibolite (960 ± 120 Ma) agrees within error with the U-Pb age of metamorphic zircons (1060 ± 8 Ma). Initial _Nd values (T = 1.1 Ga) for 15 samples range from +4 to–4. The highest came from a metabasalt and two granitoids from Milorgfjella, the northern area; the lowest from the granulite-facies metasediment and from a charnockite, both from Vardeklettane, a nunatak in the south. The positive but subdued values preclude generation directly from depleted MORB-type mantle _Nd + 6 to + 7 at 1.1 Ga) and indicate generation from a source containing older crustal material.

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Zusammenfassung Die Gebiete um Heimefrontfjella und Mannefallknausane in Dronning Maud Land, Antarktis, bestehen aus amphibolith- und granulitfaziellen Grundgebirgskomplexen, die durch eine große Mylonitzone voneinander getrennt sind. Der amphibolithfazielle Komplex besteht aus mafisch bis felsischen Metavulkaniten und Metasedimenten, die von Granitplutonen intrudiert werden. Der Granulitkomplex enthält Suprakrustalgesteine ähnlicher Art, die von Charnockiten intrudiert werden.U-Pb-Alter, die mit der konventionellen Multikorn-Methode und an der Ionen-Mikrosonde an Einzelkörner bestimmt wurden, engen die magmatische Aktivität zwischen 1130 und 1045 Ma ein. Auf diese Periode folgte in dem amphibolithfaziellen Gebiet eine Regionalmetamorphose um 1060 Ma. Die Einzelalter sind wie folgt: in dem amphibolithfaziellen Komplex ergab ein Metarhyolith 1039 ± 38 Ma, während die Granitoide zwischen 1045 ± 9 Ma und 1107 ± 16 Ma variieren. In dem Granulitkomplex wurden die Charnockite auf 1073 ± 8 Ma bis 1135 ± 8 Ma datiert, während metamorphe Zirkone aus einem Granatamphibolith sowie aus einem posttektonischen Pegmatit identische Alter von 1060 ± 8 Ma ergaben. Ältere Komponenten wurden lediglich in einer Metasediment-Probe gefunden, die diskordante Zirkone mit²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb Altern zwischen ca. 1250 und 1450 Ma enthielt, sowie in einem granulitfaziellen Metaquarzit, in dem konkordante Zirkone die folgenden Alter ergaben: 1104 ± 5 Ma, 1215 ± 15 Ma, 1400 Ma, 1700 Ma, 2000 Ma. Das jüngste Zirkonalter aus dem Metaquarzit interpretieren wir als Zeitpunkt der Granulitmetamorphose, während die höheren Alter detritische Komponenten repräsentieren.Eine Sm-Nd Mineralisochrone für einen Granatamphibolith hat ein Alter von 960 ± 120 Ma, das innerhalb der experimentellen Fehler mit einem U-Pb-Alter von 1060 ± 8 Ma für metamorphe Zirkone übereinstimmt. Initiale _Nd-Werte (T = l.1 Ga) für 15 Proben variieren zwischen +4 und -4. Die höchsten Werte wurden für einen Metabasalt und zwei Granitoide von Milorgfjella im nördlichen Arbeitsgebiet bestimmt. Die niedrigsten Werte stammen aus dem granulitfaziellen Metaquarzit und von einem Charnockit, beide aus Vardeklettane, einem Nunatak im Süden. Die leicht positiven Werte lassen eine juvenile Bildung der Wirtsgesteine aus einem MORB-ähnlichen Mantel (_Nd + 6 bis + 7 um 1.1 Ga) nicht zu und deuten ein Ausgangsmaterial mit Komponenten älterer kontinentaler Kruste an.

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Résumé Les régions de Heimefrontfjella et Mannefallknausane situées dans le Dronning Maud Land en Antartique sont formées par deux zones principales à degrés métamorphiques différents: une à faciès amphibolitique et une autre à faciès granulitiques, séparées par une zone mylonitique. Des roches métavolcaniques à composition variant de basique à felsique ainsi que des roches d'origine sédimentaire composent la zone amphibolitique. Elles sont recoupées par des plutons granitiques. La zone granulitique est formée également par des roches d'origine volcanique et sedimentaire qui sont, elles, recoupées par des charnockites.Les mesures d'U-Pb sur zircons (utilisant la méthode conventionnelle et la microsonde ionique) montrent que l'activité magmatique s'est confinée à une période relativement courte entre 1130 Ma et 1045 Ma. Elle a été suivie par un métamorphisme, il y a 1060 Ma, dans la zone amphibolitique. De façon plus détaillée, les âges sont les suivants: dans la zone amphibolitique, rhyolite datée à 1093 ± 38 Ma, granitoïdes datés à 1045 ± 9 Ma et 1107 ± 16 Ma; dans la zone granulitique, charnockites datées entre 1073 ± 8 Ma et 1135 ± 8 Ma, zircons métamorphiques provenant d'une amphibolite à grenat datés à 1060 ± 8 Ma et pegmatite postmétamorphique datée à 1060 ± 8 Ma. Deux roches ont fourni des zircons donnant des âges plus anciens: un sédiment métamorphisé et un metaquartzite. Les âges²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb obtenus pour les fractions discordantes des zircons du metasediment varient entre 1250 et 1450 Ma alors que le metaquartzite contient des zircons concordants avec les âges suivants: 1104±5 Ma, 1215±15Ma, 1400 Ma, 1700 Ma et 2000 Ma. L'âge le plus jeune obtenu pour le métaquartzite est interprété comme représentant l'âge du métamorphisme granulitique alors que les âges plus anciens représentent les âges de zircons détritiques.Une isochrone Sm-Nd sur minéraux a été obtenue sur une amphibolite à grenat. Elle définit un âge de 960 ± 120 Ma qui correspond, aux erreurs près, à l'âge U-Pb des zircons métamorphiques (1060 ± 8 Ma). Les _Ndinitiaux (T = 1,l Ga) obtenus pour 15 échantillons varient entre +4 et –4. Les valeurs les plus élevées ont été obtenues pour un basalte et deux granitoïdes de Milorgfjella situés dans la partie nord; les valeur _Nd les plus faibles proviennent du métasédiment dans la zone granulitique et d'une charnockite. Ces deux échantillons se situent dans le nunatak Vardeklettane dans le Sud. Les _Nd étant positifs mais toutefois plus faibles que la valeur du manteau appauvri à cette période (entre +6 et +7 à 1,1 Ma), une extraction directe du manteau ne peut être retenue et nous suggérons que la région source contenait du matériau crustal plus ancien.

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Heimfreontfjella Mannefallknausane Dronning Maud, , , . , . , ., , 1130 1045 Ma. 1060 . : — 1093±38 Ma, 1045±9 Ma 1107±16 Ma. 1073±8 Ma 1135±8 Ma, - 1060±8 Ma. , , 1250 1450 Ma. : 1104±5 Ma, 1215±15 Ma, 1400 Ma, 1700 Ma 2000 Ma. , , , . Sm-Nd, -, 960±120 Ma, , - 1060±8 Ma. Nd (T=1,1 ) 15 + 4 — 4. Milogrfjella . , Vardeklettane . , MORB (Nd + 6 + 7, 1,1 ); .

     

Geochemistry of magnesites and dolomites at the Oberdorf/Laming (Austria) deposit and implications for their origin

The major and trace element geochemistry of magnesite and dolomite samples from alternating rock masses at the Oberdorf/Laming (Styria, Austria) mineralization has been studied. The rare earth elements (REE) are considered to be of importance for the discussion of the origin of sparry magnesite deposits. The Al and REE contents are positively correlated, indicating a clay component as the main source for REE in the magnesites and their precursor rocks. Our data support the view that the Oberdorf and probably other magnesite mineralizations in the Eastern Alps have been formed by metasomatism. Through this process calcite (which was deposited by sedimentation in a marine environment) underwent dolomitization. Subsequently, Mg-rich solutions circulating through the rock masses formed the magnesite bodies.During the formation of the dolomites and the conversion to magnesites, the REE patterns of the original carbonates remained unchanged. The magnesites exhibit patterns that are very similar to sedimentary carbonates (which contain a REE-bearing clay component). Magnesites of purely sedimentary origin, formed in a predominantly evaporitic environment, should have lower total REE contents and different patterns due to the short residence times of these elements in seawater. Analyses of talc pseduomorphs after magnesite indicate as well that the REE patterns are not significantly altered during the talcification. The Mg-rich solutions that led to the formation of the magnesites have probably been derived from serpentinites below the gneiss complexes of eastern Styria and the South Penninic units of the Tauern window.

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Zusammenfassung Die Haupt- und Spurenelementgeochemie von Magnesit- und Dolomitproben, die aus alternierenden Gesteinsstöcken in der Magnesitmine von Oberdorf/Laming (Steiermark, Österreich) stammen, wurde untersucht. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Geochemie der Seltenen Erdelemente (REE) gelegt, da diese für Aussagen über die Entstehung der Magnesitlagerstätten von besonderer Bedeutung sind. Eine positive Korrelation zwischen den Al und REE-Gehalten deutet darauf hin, daß der Hauptteil der REE einer Tonkomponente entstammt. Die Daten unterstützen eine metasomatische Entstehung der Spatmagnesite der Oberdorfer Lagerstätte und anderer Ostalpiner Lagerstätten. Sedimentär angelegter Kalzit wird dabei über Dolomit mit Mg-reichen Lösungen in Magnesit umgewandelt.Während der Metasomatose bleiben die chondritnormierten REE-Verteilungen der Ausgangskarbonate relativ unverändert erhalten. Die so entstandenen Spatmagnesite weisen Verteilungsmuster auf, die jenen der sedimentären Karbonate, aus denen sie entstanden sind, entsprechen. Rein sedimentär entstandene Magnesite werden praktisch nur in evaporitischem Milieu gebildet und sollten infolge der kurzen Verweilzeit dieser Elemente im Meerwasser wesentlich niedrigere REE-Gehalte und andere Verteilungsmuster aufweisen. Analysen einer Talkpseudomorphose zeigen, daß sich die REE-Verteilungsmuster auch bei der metasomatischen Talk-bildung nicht wesentlich ändern. Die Mg-reichen Lösungen, die zur Bildung der Magnesite notwendig waren, entstammen vermutlich tiefliegenden Sepentiniten, auf die es Hinweise im Untergrund der oststeirischen Gneisskomplexe und des südpenninischen Tauernfensters gibt.

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Résumé Cette note présente les résultats d'une étude géochimique des éléments majeurs et en trace d'échantillons de magnésite et de dolomite qui se présentent en masses alternées dans la mine de magnésite de Oberdorf/Laming (Steiermark, Autriche). Une attention particulière a été apportée aux terres rares, considérées comme fournissant des arguments importants dans la discussion de l'origine des gisements. Les teneurs en Al et en terres rares montrent une corrélation positive, ce qui permet de rapporter à un composant argileux la source principale des terres rares. Les résultats obtenus plaident en faveur d'une origine métasomatique des minéralisations en magnésite d'Oberdorf et d'autres endroits des Alpes orientales. Au cours de ce processus, la calcite, d'origine sédimentaire marine, a été le siège d'une dolomitisation avec, subséquemment, formation de corps de magnésite grâce à la circulation de solutions riches en Mg.Au cours de la métasomatose, la distribution des terres rares des carbonates originels n'est pas modifiée: les magnésites montrent des répartitions très semblables à celles des carbonates sédimentaires (lesquels renferment un constituant argileux porteur des terres rares). Des magnésites d'origine purement sédimentaires, formées en milieu évoporitique, doivent présenter un contenu total en terres rares moins élevé et une distribution différente de ces éléments, eu égard à la brièveté de leur séjour dans l'eau de mer. Des analyses de pseudomorphoses de magnésite en talc montrent de même que la distribution des terres rares n'est pas modifiée de manière significative au cours de la talcification. Les solutions riches en Mg responsables de la formation de la magnésite sont probablement dérivées de serpentines situées sous les complexes gneissiques de Styrie et les unités penniques méridionales de la fenêtre des Tauern.

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Über die Beziehungen zwischen Schichtfolge und Meeresspiegelanstieg im Holozän der Nordseemarschen

Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen Schichtfolge und Meeresspiegelanstieg wurden im Holozän der nordfriesischen Marschen untersucht. Zunächst wurde nach allen verfügbaren Kriterien der Lithologie, Bodenkunde, Pollenanalyse, Archäologie und Geschichte eine Feinstratigraphie erarbeitet und danach der Meeresspiegelanstieg bestimmt. Die Abhängigkeit der unterschiedlichen Schichtfolge in Nordfriesland vom Meeresspiegelanstieg und lokalen Einflüssen wird erörtert und mit den Ergebnissen aus anderen Gebieten der Marsch verglichen.

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The relations between the Holocene sedimentary sequence and the rise of sea level were explored in the Northfrisian marshes. A detailed stratigraphic study was made utilizing all available data from lithology, fossil soils, palynology, archaeology and history. From these data the rise of sea level could be determined. The dependence of various sequences in Northfriesland on the rise of sea level and local environmental variations are discussed and compared with the results from other marsh areas of the North Sea coast.

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Résumé Dans l'Holocène des plaines maritimes de Schleswig on pouvait analyser les relations entre les sédiments littoraux et l'ascension du niveau de la mer. Tous les critéria de la lithologie, la pédologie, la palynologie, l'archéologie et l'histoire antique courent à une stratigraphie spécialisée, qui permet des dates numériques sur l'ascension du niveau de la mer. Dans la région examinée on doit distinguer l'influence générale de l'ascension et l'influence des événements locaux et comparer avec d'autres régions littoraux de la Mer du Nord.

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Erweiterter Vortrag, gehalten auf der 56. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Wien am 27. Februar 1966.

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Evolution of nappes in the eastern margin of the Bohemian Massif: a kinematic interpretation

The entire pile of nappes in the eastern margin of the Bohemian massif is characterized by two stages of Variscan nappe emplacement each exhibiting a different kinematic and metamorphic evolution.The older emplacement (D1) probably occurred around 350-340 Ma ago and was synmetamorphic. The nappes show a typical systematic superposition of higher grade metamorphic units over lower grade ones. Thus, the crystalline complexes showing a HT-MP Barrovian imprint (Svratka allochthonous unit and Moldanubicum) were thrust over an intermediate unit affected by MTMP recrystallization (Bíte orthogneiss and its country rock), and at the base of the D1 nappe pile the Inner Phyllite Nappe (Biý Potok Unit) is characterized by LT/LP metamorphism.The second stage of tectonic evolution (D2) is characterized by a thin-skinned northward-oriented nappe emplacement that occurred under LT-LP conditions dated at 320-310 Ma. The whole nappe sequence formed during the first tectonometamorphic period (D1) was transported northward over the autochthonous »Deblín polymetamorphic and granitic complex« of Upper Proterozoic age and its Devonian sedimentary cover with very low metamorphism. During this second tectonic event the Brno granite massif (580 Ma) was only marginally incorporated in the Variscan nappe tectonics which resulted in kilometer-scale cover and basement duplexes. The tectonic evolution of the nappe pile ended with stage D3, represented by large- to medium-scale east-vergent folds with limited displacement.

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Zusammenfassung Der Deckenbau am Ostrand der Böhmischen Masse erfolgte in zwei aufeinanderfolgenden Stadien, die sich sowohl in ihrer Kinematik als auch in ihrer Metamorphoseentwicklung deutlich voneinander unterschieden.Die ältere Phase (D1 ca. 350-340 Ma) ist durch synmetamorphe Überschiebungen charakterisiert. Sie führt zu einer metamorphen Inversion der überschobenen Deckeneinheiten, so daß generell hohe metamorphe Einheiten schwach metamorphe tektonisch überlagern. Der Svratka Komplex und das Moldanubikum als hangendste Decken sind durch MP/HT Paragenesen vom Barrow-Typ gekennzeichnet. Beide Einheiten sind auf den MP/MT-metamorphen Bite-Gneis und seine Rahmengesteine überschoben. Die Bílý potok Einheit als liegende Decke zeigt nur noch eine LP/ LT Regionalmetamorphose.Das jüngere Stadium (D2 ca. 320-310 Ma) ist durch eine Thin-skinned Tektonik mit nordvergentem Deckentransport unter LP/LT Bedingungen charakterisiert. Der gesamte, invers metamorphe D1-Deckenstapel wird dabei nach N über den autochtonen Deblín Komplex bzw. seine devonische Sedimenthülle überschoben.Das Brno Granit Massiv (580 Ma) wird nur randlich in diesen variszischen Deckenbau einbezogen. Die tektonische Entwicklung endet mit einem mittel bis großräumigen E-vergenten Faltenbau (D3 phase).

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Résumé L'empilement des nappes a la bordure orientale du Massif de Bohème est caractérisé par deux stades de mise en place présentant différentes évolutions cinématiques et métamorphiques.La tectonique majeure de mise en place des nappes crustales intervient lors d'un métamorphisme de type barrowien, calé autour de 350-340 Ma. L'empilement qui en résulte montre une superposition systématique d'unités à fort degré de métamorphisme sur des unités moins métamorphiques. Ainsi les complexes cristallins, montrant des reliques de métamorphisme de haute à moyenne pression-haute température (unités cristallines de Svratka et du Moldanubien), chevauchent une unité intermédiaire affectée par un métamorphisme de moyenne à basse pression-moyenne température (l'orthogneiss de Bíte et son encaissant). A la base de cette pile édifiée durant la tectonique D1, l'unité des phyllites internes (unité de Bílý potok) est caractérisée par un métamorphisme de basse témperature-basse pression.Le second stade D2 de l'évolution tectonique est caractérisé par une tectonique pelliculaire à vergence nord datée à 320-310 Ma. L'empilement résultant de D1 est ainsi transporté vers le nord, au dessus du complexe autochtone d'âge protérozoïque supérieur (groupe de Deblín) et sa couverture sédimentaire dévonienne très faiblement métamorphisée.Le massif granitique de Brno (580 Ma) n'est que marginalement incorporé à cette tectonique de nappe varisque. Ceci se traduit par des duplex socle-couverture d'échelle plurikilométrique. L'évolution tectonique s'achève lors d'une troisième phase, marquée par de grands plis à vergence est. Le déplacement associé est alors d'amplitude limitée.

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, . , 350-340 . . , , - ( ), , - ( ). , D 1, (- ) - . D 2 , 320-310 ., D 1, , , ( ) . (580 . ) , »« -, . , .

     

Granite intruding into Granodiorite: An example from the Damara Belt,South West Africa

Until now (Smith, 1965) it was thought that in the central Damara Belt, South West Africa, the Red Granite and the Salem Granodiorite are two magmatic bodies separated by (essentially) marbles. Three places were discovered, where the marbles are missing; in all three places the Red Granite intrudes the Salem Granodiorite. Experimental melting done with samples from two of these localities allows to appraise the likely conditions during the intrusion of the Red Granite (680° C, 4 kb H₂O-pressure).The White Granites — until now thought to be late or post kinematic — are a geologically heterogeneous group, at least in one place such an intrusion precedes that of the Red Granite.

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Zusammenfassung Bis jetzt dachte man (Smith, 1965) daß im Zentralbereich des Damara-Orogens, Südwest Afrika, der Rote Granit und der Salem Granodiorit zwei magmatische Körper wären, die überall von (im wesentlichen) Marmoren getrennt seien. Es wurden drei Gegenden entdeckt, an denen die Marmore fehlen; an allen drei Stellen intrudiert der Rote Granit in den Salem Granodiorit. Schmelz-Experimente mit Proben von zwei dieser Lokalitäten erlauben die Bedingungen abzuschätzen, die während der Intrusion des Roten Granites geherrscht haben (680° C, 4 kb H₂O-Druck).Die Weißen Granite — von denen man bis jetzt glaubte, sie seien spät-oder nachkinematisch — sind eine geologisch heterogene Gruppe. Mindestens an einer Stelle geht eine Intrusion der Weißen Granite derjenigen der Roten Granite voraus.

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Résumé Jusqu'à présent (Smith, 1965) on a pensé que dans la zone centrale de l'orogène de Damara (Sud-Ouest Africain) le Granite Rouge et la Granodiorite de Salem étaient deux plutonites séparées partout par des couches de marbres. On a découvert trois endroits où les marbres n'existent pas et où le Granite Rouge forme des intrusions recoupant la Granodiorite de Salem.Des essais de fusibilité sur des échantillons provenant de deux de ces localité permettent d'estimer les conditions d'intrusion du Granite Rouge (680° C avec des pressions H₂O de 4–5 kb).Les Granites blancs (acceptés jusqu'à présent comme tardi orogéniques) forment géologiquement une groupe hétérogène. En un endroit au moins, une intrusion de Granite blanc est recoupée par une intrusion du Granite Rouge, plus jeune.

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(SMITH, 1965), , , - , , . 3 , , . , , , (680° C, 4 ). , , -, , . , - , .

     

Zur genetischen Unterscheidung von gemeinen Klüften und Verschiebungen

Zusammenfassung Oft wird zwischen Klüften und Verschiebungen ein genetischer Zusammenhang gesehen. Neuere Untersuchungen lassen einen grundsätzlichen Unterschied erkennen: Die gemeinen Klüfte entstehen durch spröden Bruch im Anschluß an eine elastische Deformation; Verschiebungen und ihnen zugeordnete Klüfte gehen zumeist aus einer plastischen Deformation hervor. Auch sind Verschiebungen an begrenzte Zonen gebunden und meist gefügefremd, obwohl sie sich bestehenden Kluftsystemen anpassen können. Die Systeme der gemeinen Klüfte sind dagegen fast gleichmäßig auf weite Bereiche verteilt und passen sich dem bestehenden Gesteinsgefüge an. Zur Deutung der Bruchtektonik sollten deshalb klufttektonische Analysen nur mit äußerster Vorsicht herangezogen werden.

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Joints and faults are commonly regarded as genetically related. Recent investigations, however, tend to bring out a fundamental genetic distinction: Common joints form by brittle fracture following elastic deformation; faults result from ductile fracture. Moreover, faults and related joints are restricted to narrow zones and rarely conform with preexisting fabric, while common joints are regionally pervasive and are fabric controlled. When evaluating fracture analyses, therefore, the genetic distinction between common joints and faults must be borne in mind.

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Résumé On croit souvent devoir mettre en relation génétique joints et failles. Des études récentes permettent d'y voir une distinction. Les joints banaux proviennent d'une rupture cassante, à la suite d'une déformation élastique. Les failles suivent une rupture plastique. En plus, les failles et les joints qui leur sont apparentés sont restreints à des zones plus ou moins étroites et se conforment rarement à la structure interne de la roche, trandis que les joints banaux ont une distribution régionale, et sont liés à la structure interne. L'analyse des ruptures géologiques doit, par conséquent, tenir compte d'une distinction fondamentale entre joints banaux, et joints apparentés aux failles.

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Wechselbeziehung kaledonischer Deformationspläne nordöstlich Stavanger (Südwest-Norwegen)

Zusammenfassung Zur Ergänzung der petrographischen Neuaufnahme des kaledonischen Gebirges nordöstlich Stavanger durchGeorg Müller wurde eine strukturgeologische Felduntersuchung vorgenommen.Die obersten Partien des Präkambriums und die metamorphe Gesteinsserie des Kambro-Silurs zeigen zwei Deformationspläne, die sich aufgrund ihrer Altersbeziehungen, ihres Deformationsstils und der vorherrschenden Achsenrichtungen deutlich voneinander unterscheiden. Sie sind daher das Ergebnis zweier unabhängiger Deformationsphasen.Die ältere Deformation (F1) hat mit wechselnder Stärke den gesamten Bereich erfaßt. Ihre Faltenachsen zeigen überwiegend Nordwest-Südost-Richtung. Charakteristisch ist Isoklinalfaltung.Die jüngere Deformationsphase (F2) zeigt keinen ausgeprägten Faltungsstil und hat sich vor allem im unteren Teil der kambro-silurischen Gesteinsserie ausgewirkt. Bei den Faltenachsen überwiegt die Nordost-Südwest-Richtung.Das Quarzkorngefüge hat während der F 1-Deformation eine starke Regelung erfahren. Dagegen hat nur sehr intensive F 2-Faltung zu einer Umregelung geführt.

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In order to complete the petrographic mapping of the Caledonian mountains NE of Stavanger by G.Müller, the structural geology was again studied in the field.The upper parts of the Precambrien and the metamorphic rocks of the Cambro-Silurien show two different deformation plans, which may be distinguished clearly by their age, their style of deformation and the predominant orientation of their axes. Therefore, they were originated in two independent deformation phases.The older deformation (F 1) influenced the complete area with changing intensity. Their fold axes show mostly to NW-SE. Isoclinal folds seem to be characteristic.The younger deformation (F2) does not show a typical style of folding. It influenced especially the lower part of the Cambro-Silurian series. The orientation of the fold axes points especially to NE-SW.The orientation of the quartz axes was regulated parallel during the F 1-deformation. Only heavy F 2-folding led to reorientation of the axes.

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Résumé Dans le but de compléter les nouveaux levés pétrographiques de la chaîne calédonienne au nord-est de Stavanger réalisés par G.Müller, l'auteur a entrepris des travaux de terrain au point de vue structural.Les parties supérieures du Précambrien et la série de roches métamorphiques du Cambro-Silurien montrent deux systèmes de déformation, qui se différencient nettement par leur âge, le style de leur déformation et leurs directions axiales prédominantes, Elles résultent donc de deux phases de déformation indépendantes l'une de l'autre.La phase de déformation la plus ancienne (F1) a touché avec une violence plus ou moins forte l'ensemble du domaine. Les axes de plissement prennent principalement la direction nord-ouest/sud-est. Son plissement isoclinal est très caractéristique.La phase de déformation plus jeune (F 2) ne présente aucun style de plissement bien marqué et a agi principalement sur la partie inférieure de la série de roches cambro-siluriennes. Les axes de plissement sont surtout dirigés nord-est/sud-ouest.Les grains de quartz ont été soumis à une forte régulation pendant la première phase de déformation (F1). Par contre c'est uniquement là où le plissement a été très intense au cours de la deuxième phase (F 2) que le quartz a pris une nouvelle structure.

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Stavauger, Georg üll', . , . , , . (F₁) . , . , NW-SE . . (F₂) , . ., - . , . ., NE-SW. F₁ . F₂ .

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Den Herren Professoren Dr. F.Karl, Kiel, und Dr. G.Müller, Clausthal, möchte ich hiermit für anregende Diskussionen und die gute Zusammenarbeit, Herrn Dr. G.Braun und Dr. A.Richter (beide Kiel) für die Mithilfe bei den Korngefügeanalysen danken. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für die Finanzierung der Untersuchungen — im Rahmen des Forschungsvorhabens Gesteinsmetamorphose — zu Dank verpflichtet.     

Wärmeleitfähigkeiten anisotroper Gesteine

Zusammenfassung Ca. 70 — mit wenigen Ausnahmen orientiert im Gelände bzw. unter Tage entnommene — Gesteinsproben wurden bei einer Temperatur von ca. 94° C und Atmosphärendruck auf ihre Wärmeleitfähigkeiten in verschiedenen Richtungen untersucht. Insgesamt wurden einschließlich der Wiederholungsmessungen ca. 500 Einzelmessungen der Wärmeleitfähigkeit durchgeführt. Bei den untersuchten Proben handelt es sich zum großen Teil um Tonschiefer aus dem Rheinischen Schiefergebirge und dem Harz, zum kleineren Teil um Kalksteine aus dem Rheinischen Schiefergebirge, Metamorphite aus den Ostalpen und anderen Gebieten sowie um einige Magmatite.Bei den meisten untersuchten Proben, insbesondere denen mit schon äußerlich erkennbaren Planar- und Lineartexturen, sind die Wärmeleitfähigkeiten streng richtungsabhängig; diese Proben sind bezüglich der Wärmeleitfähigkeit (und anderer gesteinsphysikalischer Eigenschaften) anisotrop. Die Meßergebnisse werden in den Tabellen 2 bis 5 vorgestellt.

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The heat conductivities of some 70 oriented rock specimens taken from the field or subsurface were determined in various directions at about 94° C and atmospheric pressure. Some 500 individual measurements, duplicate measurements included, were carried out.The majority of the tested samples are slates from the Rheinische Schiefergebirge and the Harz (Rhenoherzynikum), a minor portion is made up of limestones from the Rheinische Schiefergebirge, metamorphic rocks from the central Eastern Alps and some other areas, and only some magmatic rocks were tested for comparison. The results of the heat conductivity measurements are presented in the tables 2–5.In most of the rocks investigated, especially in those showing planar and linear textures at the mesoscale, the heat conductivity is strongly controlled by the direction of measurement. These rocks are anisotropic with respect to the heat conductivity (and to other physical rock properties as well).The measurements of the heat conductivity in slates from the Rheinische Schiefergebirge showed considerable differences in different directions of the rock samples. In those slates, containing a transverse (slaty) cleavage (s₁) besides the bedding planes (ss) (the typical roofing slates, e g.), the plane of the slaty cleavage turns out to be the best heat insulator, i. e., the direction of the least heat conductivity of the whole rock (k₃₃) is oriented normally to s₁ The direction of the greatest heat conductivity (k₁₁ of these rocks lies within the plane of s₁ and parallel to the intersection line of ss and s₁, or parallel to the Faser (longrain), a lineation down dip of the slaty cleavage planes, only in some regionally restricted areas. The direction of the mean conductivity (k₂₂) is oriented normally to k₁₁ in the plane of s₁. The anisotropy of heat conductivity in these slates (as well as in the mica schists and gneisses investigated) shows a orthorhombic symmetry. The tensor of the heat conductivity for these rocks, referred to the main axes, has the formIn other slates, or better shales in the cases concerned, from the upper part of the Rhenohercynian sedimentary column, lacking any transverse cleavage at the mesoscale and rearrangements and new crystallization of the phyllosilicate minerals at the microscale, the bedding plane (ss) turns out to be the best heat insulator. Consequently, the direction of least heat conductivity (k₃₃) in these rocks is normal to the bedding plane (ss). Within the bedding plane there is no preferred direction of heat conductivity (k₁₁ = k₂₂ > k₃₃). Both slate types differing with respect to the anisotropy of heat conductivity with k₃₃ s₁ and k₃₃ ss, resp., are linked by transitional stages.The results of heat conductivity measurements in slates from different tectonic frameworks (tectonic environments) of the Rhenoherzynikum presented here, reflect — in an indirect way — the various finite stages of the progressive fabric development within a relatively shallow orogen such as the Rheinische Schiefergebirge and the Harz, according to the author (Langheinrich 1964, 1976, 1978).Measurements of the heat conductivity of limestones from the Rheinische Schiefergebirge showing marked evidence of finite internal tectonic deformation demonstrated that these rocks are isotropic with regard to heat conductivity, presumably as a result of posttectonic annealing recrystallization of the rock forming calcite.Within the mica-schists and gneisses investigated the heat conductivity is always at a minimum normal to the s-planes (foliation) of these rocks, and at a maximum within the s-planes, mostly parallel to a lineation at mesoscale. Within this group of rocks the highest (k₁₁) and lowest heat conductivity (k₃₃) can differ by a factor of nearly 3 (table 4).All specimens of magmatites, only measured for comparison, showed near-perfect isotropy of heat conductivity.The whole-rock anisotropy of heat conductivity — considered under the conditions of experiment — is controlled by a number of factors. But the essential factors controlling this strong whole-rock anisotropy of the slates, mica-schists, and gneisses are the presence in considerable amounts of rock forming minerals with high individual anisotropies of heat conductivity, and the statistically preferred orientation of these minerals.The phyllosilicate minerals illite/muscovite with an anisotropy factor (k₁₁/k₃₃) of about 6 and chlorite (with a presumably similar anisotrop factor) play a major part. Quartz which shows some preferred crystal lattice orientation in some cases only plays a subordinate role with respect to the whole-rock anisotropy of heat conductivity. The anisotropy factor of quartz is about 1.7 (at room temperature).The statistically preferred orientation of some crystal lattices of the rock forming minerals with high individual anisotropies of heat conductivity was studied for a series of representative specimens of slates using a X-ray texture goniometer. The X-ray studies revealed excellent geometric correlations between the symmetries of the X-ray textures and the anisotropy of heat conductivity.Some 50 specimens of slates were selected for measurements of the propagation velocity of longitudinal ultrasonic pulses in various directions. Here, a perfect geometric correlation of the anisotropy of heat conductivity and the elastic anisotropy was found.Comparisons of the degree of crystallinity of illite and the anisotropy of heat conductivity in some slate specimens revealed no clear-cut correlation of these two parameters (see table 2).Before extending the data of heat conductivity and anisotropy of heat conductivity of rocks, determined under laboratory conditions, to in situ conditions a number of correction factors must be taken into account. These correction factors involve temperature conditions, the porosity of rocks, the kind of the pore fluids, the crack content (again a function of the stress conditions in situ), and others.

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Résumé Près de 70 échantillons de roches pris sur le terrain ou en subsurface, et orientés sauf quelques exceptions, ont été examinés en vue de leurs conductibilités thermiques dans des directions différentes à une température de 94° C et à pression atmosphérique. En tout 500 mesures individuelles de conductibilité thermique ont été exécutées, y compris les mesures doubles. Les échantillons examinés sont pour la plupart des schistes argileux du Massif Schisteux Rhénan et du Harz, le reste provient de calcaires du Massif Schisteux Rhénan, de métamorphites des Alpes orientales et d'autres régions, ainsi que quelques magmatites.Les conductibilités thermiques de la plupart des échantillons examinés, surtout de ceux qui montrent des textures planaires et linéaires déjà reconnaissables à l'extérieur, dépendent strictement de la direction; ces roches sont anisotropes du point de vue de la conductibilité thermique (ainsi que d'autres caractères physiques de roches). Les résultats des mesures sont présentés dans les tableaux 2 à 5.

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. (70 ) 94 . , , 500 . , , , . , , , ; — — . (2–5).

     

The structural state of the former lower continental crust in Calabria (S. Italy)

In the Northern Serre (S. Italy), a continuous section through a former lower continental crust is exposed (Schenk 1984, 1985). These granulite facies rocks have not been penetratively deformed during their uplift to higher crustal levels. Therefore, they allow to study the structural state of the lower continental crust. Most rockforming minerals, among them ortho- and clinopyroxene and cordierite, show recrystallization structures. Quarz basal subgrain boundaries are developed in lower levels of the lower crust and disappear toward higher levels. In addition to dimensional orientations of the rockforming minerals, the preferred crystallographic orientations of plagioclases, cordierite, amphibole, pyroxenes and, rarely, quartz reflect the strain orientation of the prograde high-T deformation. During this deformation, the stretching direction was constant NNE-SSW throughout the exposed lower crustal section. Shear indicators are rare. This points to the fact that deformation has been homogeneous and coaxial flattening. There is only a small variation in orientation and strength of textures throughout the exposed lower crust. Therefore, neighbouring layers of different composition rather than different deformation might serve as seismic reflectors in the former lower crust.

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Zusammenfassung In der nördlichen Serre (Süditalien) ist ein zusammenhängender Bereich einer ehemaligen kontinentalen Unterkruste aufgeschlossen (Schenk 1984, 1985). Diese granulitfaziellen Gesteine sind bei ihrem Aufstieg in höhere Krustenbereiche nicht durchgreifend überprägt worden. Deshalb läßt sich an ihnen noch der strukturelle Zustand der ehemaligen Unterkruste studieren. Außer in Feldspäten, Quarz und Amphibol tritt auch in Ortho- und Klinopyroxen und in Cordierit Rekristallisation auf. In tieferen Krustenniveaus sind im Quarz basisparallele Subkorngrenzen entwickelt, die in höheren Krustenbereichen nicht auftreten. Sowohl die Gestaltregelungen der gesteinsbildenden Minerale als auch die kristallographischen Plagioklas-, Cordierit-, Amphibol-, Pyroxen- und (seltener) Quarzregelungen spiegeln die Strain-orientierung der prograden hochtemperierten Deformation wider. Während dieser Deformation blieb die Streckung im gesamten Unterkrustenbereich konstant NNE-SSW orientiert. Scherindikatoren sind selten. Beides deutet darauf hin, daß die Deformation homogen und als koachsiale Plättung abgelaufen ist. Im gesamten aufgeschlossenen Unterkrustenbereich variieren weder Intensität noch Orientierung der kristallographischen und gestaltlichen Regelungen der gesteinsbildenden Minerale wesentlich. Deshalb sollten in der ehemaligen Unterkruste Lagen unterschiedlicher Deformation weniger als seismische Reflektoren in Frage kommen als Lagen unterschiedlicher Zusammensetzung.

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Résumé Le Massif de la Serre Septentrionale en Calabre (Sud de l'Italie) représente un tronçon d'une ancienne croûte continentale profonde (Schenk 1984, 1985). Les roches du faciès granulite qui le constituent n'ont pas subi de déformation penetrative lors de leur ascension dans les niveaux plus superficiels de la croûte. Leur étude permet donc de reconstruire les caractéristiques structurales de l'ancienne croûte profonde. Non seulement les feldspaths, le quartz et l'amphibole, mais encore l'orthopyroxène, le clinopyroxène et la cordiérite ont recristallisé. Dans les niveaux les plus profonds de la croûte on observe dans les cristaux de quartz des bordures de sous-grains parallèles à la base. Celles-ci n'apparaissent plus dans les niveaux plus superficiels. L'orientation des cristaux des minéraux constitutifs des roches, de même que l'orientation des réseaux cristallins du plagioclase, de la cordiérite, de l'amphibole, du pyroxène et (mais plus rarement) du quartz réflètent la direction de contrainte de la phase de déformation prograde de haute température. Pendant cette phase de déformation, la direction d'extension est demeurée NNE-SSW. Les témoins de cisaillement sont rares, ce qui montre que la déformation s'est effectuée de façon homogène, en relation avec un aplatissement coaxial. Les textures varient très peu en orientation comme en intensité dans toute la coupe de croûte profonde exposée. En conséquence, l'existence de réflecteurs sismiques devrait refléter des différences dans les compositions minéralogiques des roches plutôt que dans leurs caractéristiques structurales.

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Serre (Schenk, 1984, 1985). . . , , . , , . , , , , () . NNE-SSW. . , . , , . , , .

     

Excess K-Ar ages of glauconite from the Upper Marine Molasse and evidence for glauconitization of mica

K-Ar age determinations along with optical investigations were used to examine whether glauconite from the Upper Marine Molasse (OMM) is of authigenic, allogenic or transformed origin. For this purpose 16 glauconite samples from 14 different localities were investigated from the Burdigalian Muschelsandstein collected along a traverse from Lake Constance to west of Geneva.Optical observations on washed grain concentrates reveal the presence of different alteration products of biotite, confirming earlier studies. Moreover, thin-section preparations of sample aliquots showed that the glauconite grains contain biotite-relics, which might account for the elevated absolute ages.The optical evidence is confirmed by individual mineral fractions, which show chlorite with biotite-»nucleii«, chlorite-lamellae, and »layered«-glauconites. All these observations point to glauconite genesis by transformation of biotite. The complete transformation from biotite via chlorite to glauconite apparently results in a chemically more stable state.The K-content of the samples varies from 5.6 to 7.0% K₂O, indicating mature but not highly evolved glauconite. 19 apparent K-Ar dates range from 17.7 to 34.9 Ma. In comparison with the biostratigraphy and the estimated Burdigalian age of about 18 Ma nearly all dates are too high. These strongly scattered dates are thus stratigraphically meaningless and seem to exclude an authigenic formation of these glauconites from faecal pellets. Furthermore, geologic arguments exclude an allogenic (= detrital) origin.Glauconite genesis in the Upper Marine Molasse must therefore be distinguished from both authigenic and allogenic formation mechanisms. A new term »meta-allogenic« is therefore used to describe glauconite growth by transformation of allogenic mica.

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Zusammenfassung Um zu prüfen, ob Glaukonite aus der Oberen Meeresmolasse (OMM) authigen, allothigen oder durch Umwandlung aus anderen Mineralien entstanden sind, wurden sie — nebst mineraloptischen und röntgenographischen Untersuchungen — mit der K-Ar-Methode datiert. Aus 14 verschiedenen Lokalitäten zwischen Bodensee und einigen Kilometern westlich von Genf wurden 16 Glaukonit-Proben aus dem burdigalen Muschelsandstein entnommen.Sedimentpetrologische Studien an Körner-Konzentraten offenbarten verschiedene Umwandlungsprodukte von Biotit. Zudem zeigten Aliquots von Dünnschliff-Präparaten, daß einzelne Körner unterschiedlich große Relikte von Biotit enthalten, die die zu hohen Alterswerte verursachen können.Die verschiedenen Mineralfraktionen bestätigen den Charakter von Übergangsstadien: Chlorit mit Biotit-Kernen, Chloritlamellen und »Schicht«-Glaukonit. Alle diese Beobachtungen deuten auf eine Glaukonitgenese aus der Umwandlung von Biotit. Die vollständige Umwandlung von Biotit über Chlorit zu Glaukonit scheint mit dem End-produkt einen chemisch stabileren Zustand anzustreben.Der K₂O-Gehalt aller Proben variert von 5.6 bis 7.0%. Dies weist auf »reifen«, aber nicht hochentwickelten Glaukonit hin. Die 19 K-Ar-»Alter« liegen zwischen 17.7 und 34.9 Ma. Im Vergleich mit der Biostratigraphie und dem geschätzten burdigalen Alter von ca. 18 Ma, sind diese Daten zu hoch und daher stratigraphisch bedeutungslos. Eine authigene Bildung von Glaukonit aus Kotpillen (faecal pellets) muß somit ausgeschlossen werden. Außerdem kommt aus geologischen Gründen eine detritische (allothigene) Herkunft ebenfalls nicht in Betracht.Für die Glaukonit-Genese in der Oberen Meeresmolasse muß daher ein anderer Bildungsprozess verantwortlich sein. Um die Umwandlung von eingeschwemmtem (= allothigenem) Biotit zu Glaukonit zu beschreiben, wurde der neue Term »meta-allothigen« eingeführt.

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Résumé Afin de rechercher si les glauconites de la OMM (= molasse marine supérieure) sont authigènes, allothigènes ou proviennent de la transformation d'autres minéraux, on les a datées par la méthode K-Ar, conjointement à une étude optique et röntgenographique. 14 localités, situées depuis de lac de Constance jusqu'à quelques kilomètres à l'ouest de Genève, ont fourni 16 échantillons de glauconite du Muschelsandstein burdigalien.L'étude optique des grains, effectuée sur des concentrés, a révélé divers produits de transformation de la biotite. En outre, les examens en coupes minces ont montré, dans les grains de glauconite, des restes de biotite d'importance variable. Ces restes de biotite peuvent être responsables de valeurs trop élevées obtenues dans les mesures d'âge.L'examen des diverses fractions minérales permet de préciser les stades de transformation: chlorite avec noyaux de biotite, lamelles de chlorite et glauconite »stratifiées«. Toutes ces observations indiquent une genèse de la glauconite par transformation de la biotite. La transformation complète de la biotite en chlorite puis en glauconite semble ainsi correspondre à un état chimique plus stable.La teneur en K₂O de tous les échantillons varie entre 5,6 et 7,0%, indiquant une glauconite »mature«, mais pas très évoluée. Les 19 »âges« K-Ar sont compris entre 17,7 et 34,9 Ma. Comparés à la biostratigraphie et à l'âge burdigalien, estimé à environ 18 Ma, ces résultats sont nettement trop élevés et ne présentent donc aucune valeur stratigraphique. Il faut ainsi exclure une formation authigène de la glauconite à partir de pelotes fécales. De plus, une origine détritique (= allothigène) ne peut être envisagée pour des raisons géologiques.En conséquence, c'est bien un processus différent qui est responsable de la genése de la glauconite dans la OMM. Le terme nouveau »méta-allogénique« est proposé pour indiquer la transformation de la biotite détritique en glauconite.

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- , , , (OMM) , , /. 14- 16 . - . , . : , « ». , . , , . K₂O 5,6 7,0%. / 17,7 34,9 . , 18 . (faecal pellets) . , ., . , «-».

     

The transition from amphibolite-facies mylonite to chloritic breccia and role of the mylonite in formation of Eocene epizonal plutons,Bitterroot dome,Montana

The Bitterroot mylonite is a ductile-deformed amphibolitefacies mylonite (A-mylonite), abruptly capped by ductile- to brittle-deformed greenschist-facies mylonite (G-mylonite). The movement picture of the A-mylonite from its lineation and S-C-surfaces is strongly focused; the average orientation for the G-mylonite is similar but much more diffuse.Regional metamorphism, and intrusion of quartz diorite orthogneiss, granodiorite, and granite of the Idaho-Bitterroot batholith between 105 and less than 60 m.y. ago was followed by regional extension, formation of the A-mylonite, and rapid drop in temperature from about 700 °C to about 280 °C, at a time inferred to be about 57 to 53 m.y. ago. Pressure-relief melting of water-undersaturated rocks at deeper crustal levels, in response to the rapid decrease in pressure, may have produced the nearly dry magmas emplaced as very shallow plutons or erupted as the Challis rhyolitic volcanics 52 or 53 m.y. ago.The greenschist-facies mylonite/chloritic breccia formed during further cooling to about 100 °C, during listric normal faulting on the eastern flank of the Bitterroot dome about 40 m.y. ago.

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Zusammenfassung Der Bitterroot-Mylonit ist ein duktil deformierter amphibolitfazieller Mylonit (A-Mylonit), der von einem duktil bis spröd deformierten grünschieferfaziellen Mylonit (G-Mylonit) scharf getrennt wird. Das Bewegungsbild des A-Mylonites ist anhand seiner Lineationen und seiner S-C-Gefüge stark ausgerichtet; die Durchschnittsorientierung für die G-Mylonite ist ähnlich, streut aber breiter. Der Regionalmetamorphose, den Intrusionen von Quarzdiorit, Orthogneis, Granodiorit und dem Granitbatholithen von Idaho-Bitterroot zwischen 105 und mindestens 60 Ma folgte eine regionale Dehnungsphase, dann die Bildung der A-Mylonite, danach ein rascher Temperaturabfall von ungefähr 700 °C auf ca. 280 °C, wahrscheinlich im Zeitraum vor 57 bis 53 Ma. Druckabhängiges Schmelzen wasseruntersättigter Gesteine in tieferen Krustenniveaus könnte als Reaktion auf den rapiden Druckabfall zur Bildung der nahezu trockenen Magmen geführt haben, die dann vor ca. 52 oder 53 Ma als sehr flachliegende Plutone intrudierten oder wie der Challis-Rhyolith eruptiert wurden.Der grünschieferfazielle Mylonit und die Chloritbrekzien bildeten sich während der weiteren Abkühlung bis auf ca. 100 °C mit der Entwicklung von listrisch geformten Abschiebungen auf der Ostflanke des Bitterroot-Domes vor ca. 40 Ma.

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Résumé L'ensemble mylonitique de Bitterroot comporte une mylonite engendrée par déformation ductile dans le facies des amphibolites (mylonite A), en contact brusque avec une mylonite, ductile à cassante, appartenant au facies des schistes verts (mylonite G). L'image cinématique de la mylonite A est définie de manière très précise par sa linéation et la disposition des plans s et c; l'image de la mylonite G est semblabe, mais plus diffuse.Le métamorphisme régional et l'intrusion de méta-diorite quarzique, de granodiorite et de granite formant le batholite de l'Idaho-Bitterroot, entre 105 Ma et moins de 60 Ma, ont été suivis d'une extension régionale accompagnée de la formation de la mylonite A et d'une chute rapide de la température depuis 700 °C jusqu' à ±280 °C, probablement entre 57 et 53 Ma. La fusion de roches sous-saturées en eau, provoquée dans des niveaux crustaux plus profonds par la baisse rapide de la pression peut être à l'origine des magmas presque secs responsables de la mise en place de plutons peu profonds et d'éruptions comme celle des volcanites rhyolitiques de Challis il y a 52 ou 53 Ma.La mylonite de facies schistes verts et la brèche chloritique se sont formées au cours du refroidissement ultérieur, jusqu'à ±100 °C, à l'occasion de la production de failles normales listriques sur le flanc est du dôme de Bitterroot, il y a environ 40 Ma.

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, Bitterroot (-), (G-), . - , Bitterroot, ; , G- , . , -, , Idaho-Bitterroot 105 60 : , — -, — 700 ° 280 °, , , 57 53 . , , , , 52–53 , , Challis. 100 °, Bitterroot 40 .

     

Chemical and tectonic controls on the formation of sparry magnesite deposits — the deposits of the northern Greywacke Zone (Austria)

The sparry magnesite deposits of the northern Greywacke Zone are situated at the base of thrust sheets. Model calculations and natural examples suggest that an inverse temperature gradient can only be established at the base of a thrust sheet if thrusting is so rapid as to be geologically unrealistic. Independently of this thrusting induces a fluid flow from the lower units to the front of the moving thrust sheet. Stability data of magnesite and dolomite in contact with fluids with different Ca/(Ca+Mg) ratios suggest that this tectonically induced fluid flow produce magnesite from preexisting dolomite by metasomatism.

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Zusammenfassung Die Spatmagnesitvorkommen der Nördlichen Grauwackenzone liegen innerhalb von Deckengrenzen. Modellberechnungen zeigen, daß ein inverser Temperaturgradient sich nur dann an der Basis von Decken einstellen kann, wenn die Überschiebungsgeschwindigkeit so groß wird, daß sie geologisch unglaubwürdig ist. Deckenüberschiebungen erzeugen aber in jedem Fall in der überschobenen Einheit einen zur Deckenfront hin gerichteten Fluidstrom. Eine Betrachtung der Stabilitätsdaten für Magnesit und Dolomit im Gleichgewicht mit einer fluiden Phase mit unterschiedlichen Ca/(Ca+Mg)-Verhältnissen zeigt, daß durch einen solchen Fluidstrom metasomatisch Magnesit aus Dolomit gebildet werden kann.

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Résumé Les dépôts de magnésite spathique de la Grauwacken Zone septentrionale sont situés à la base d'unités charriées. Un calcul de modélisation et des exemples naturels montrent qu'un gradient inverse de température ne peut s'établir à la base d'une unité charriée qu'à la condition d'admettre une vitesse de charriage tellement élevée qu'elle est irréaliste. D'autre part, le phénomene de charriage induit un déplacement de fluide depuis les unités inférieures vers le front de la nappe. Les données relatives aux conditions de stabilité de la magnésite et de la dolomite en présence de fluides de divers rapports Ca/Ca+Mg permettent de déduire que le flux ainsi engendré par la tectonique peut engendrer la magnésite par métasomatose à partir de dolomite préexistante.

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. , , , , . . , Ca/(Ca+Mg) , , , , , , - .

     

Über den Westlichen Abschnitt der Betischen Kordillere und Seine Beziehungen zum Gesamtorogen

Zusammenfassung Der W-Abschnitt der Betischen Kordilleren zwischen dem Guadalhorce und dem Campo de Gibraltar stellt ein Übergangsgebiet zwischen der europäischen und der afrikanischen Entwicklung des Gebirgszuges dar, der den westlichen Teil des Mittelmeeres umrahmt.Die Schichtfolgen der einzelnen tektonischen Einheiten unseres Arbeitsgebietes sind durch fazielle Übergänge miteinander verbunden, die bis zum Jura für eine Anordnung der Sedirnentationsräume gemäß der heutigen Abfolge der Einheiten von S nach N sprechen. Durch Bewegungen dürften während des Jura die südlichen Einheiten zu einem Deckenstapel zusammengeschoben worden sein, so daß von da an die höchste dieser Decken den nördlichen Einheiten benachbart war und durch ähnliche Sedimente mit ihnen verbunden wurde. Im Tertiär lebten die Bewegungen wieder auf und verwischten weitgehend die älteren Strukturen.

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The Western portion of Betic Cordillera displays a transitional region between an European and African development of this Western Mediterranean frameorogene. Stratigraphic units show lithological transitions suggesting a primary arrangement of sedimentary basins corresponding to the present distribution (S to N). During Jurassic times the Southern units seem to have been imbricated towards North. Consequently the structurally higher Southern portions approach the Northern region. They are linked to them by lithogically similar beds. Tertiary movements obliterate previous structures.

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Résumé La portion occidentale de la cordillère bétique entre Guadalhorce et Campo de Gibraltar constitue un domaine de transition entre les développements de type européen et de type africain de ce segment de la chaîne qui contourne la partie occidentale de la Mer Méditerranée.Les successions stratigraphiques dans chacune des unités tectoniques de cette région sont liées les unes aux autres par des transitions de facies qui, jusqu'au Jurassique, plaident en faveur d'une disposition des aires de sédimentation conforme à la succession des unités telle qu'on les trouve aujourd'hui du Sud vers le Nord. A la suite de mouvements, les unités méridionales ont été, pendant le Jurassique, refoulées les unes sur les autres suivant un empilement de nappes, de façon à ce que les plus hautes d'entre elles soient à proximité des unités septentrionales et soient reliés avec elles par des sédiments semblables. Au Tertiaire, les mouvements reprirent et effacèrent de façon définitive les structures anciennes.

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, Guadalhorce Campo de Gibraltar, , . , , , .

     

Untersuchungen der Tektonik der Hunsrückrandstörungszone zwischen Münster-Sarmsheim und Kirn an der Nahe

Zusammenfassung Der NW-Flügel der Nahe-Mulde wird durch die Hunsrücksüdrandstörungszone geprägt. Dieses Lineament erstreckt sich vom SE-Rand des Taunus über die Nahe- und Prims-Mulde und das Saargebiet bis nach Frankreich, wo es in die Metzer Störung übergeht. Im Arbeitsgebiet reicht die Verwerfung in große Tiefen hinab und verwirft noch die Moho.Zwischen Münster-Sarmsheim und Argenschwang ist das Devon auf das Rotliegende aufgeschoben. Von Allenfeld an nach SW ändert sich der Charakter der Störungszone. Sie spaltet in zwei bzw. drei streichende Verwerfungen auf, wodurch die beschriebene Schollengliederung des Arbeitsgebietes entsteht.Die NW-Scholle lagert diskordant auf dem varistischen Gebirge mit einem Einfallen von max. 20° SE. Sie wird vom NW-Ast der Hunsrücksüdrandstörungszone nach SE begrenzt. Im Abschnitt Argenschwang/Hochstetten schlieBt sich eine Grabenscholle an. In ihr lagern sowohl Gesteine des Unter- wie des Oberrotliegenden. Im Abschnitt Hochstetten/Kirn trennt der NW-Ast der Hunsrücksüdrandstörungszone die NW-Scholle von der Zentralscholle, die relativ gehoben erscheint. SE der SE-Grabenrandverwerfung bzw. der Störung SE der Zentralscholle des Abschnittes Hochstetten/Kirn, folgt eine gefaltete Zone.Durch eine Störung getrennt, schlieBt sich nach SE eine Scholle an, auf der die Schichten zunächst mit 60° SE einfallen. In Richtung auf die Muldenachse der Nahe-Mulde biegen sie zu flacher Lagerung um. Der Bereich um Kirn ist durch die zahlreichen Magmatite geprägt, die in enger Verbindung zur Tektonik stehen.Eine tektonische Aktivität ist nach Ablagerung der Lebacher- bzw. der Tholeyer Gruppe möglich. Die Hauptbewegungsphase fällt in das Oberrotliegende. Es entfällt die Saalische Phase mit ihrer Diskordanz zwischen Unter- und Oberrotliegendem. Lokale Diskordanzen sind auf die Intrusionstektonik zurückzuführen. Die endgültige Ausgestaltung der Nahe-Mulde dürfte wahrend der Pfälzischen Phase der varistischen Gebirgsbildung erfolgt sein.Die Querstörungen sind jünger als alle streichenden Elemente. Teilweise haben sie tertiäres Alter. Zu dieser Zeit ist vermutlich die Aufschiebung des Devons auf das Rotliegende im Abschnitt Argenschwang/Hochstetten erfolgt. Rezente Bewegungen lassen sich bis in die heutige Zeit an Hand von Erdbeben nachweisen. Die Antwort nach der Ursache der tektonischen Bewegungen bleibt spekulativ. Bei der Größe dieses Lineaments muß man jedoch an eine Plattengrenze denken.

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The NW-side of the Nahe-Mulde (tray) is characterized by a fault zone at the southern rim of the Hunsrück-mountains (= Hunsrücksüdrandstörungszone = HRS). This lineament extends from the SE-periphery of the Taunus-mountains over the Nahe-Mulde and the Prims-Mulde and the Saar-district up to France, where it passes into the Metz-disturbance. In this range the faulting reaches great depths and also faults the Moho.The treated part of the HRS between Münster-Sarmsheim and Kirn an der Nahe shows a division into three parts from NE to SW. Between Münster-Sarmsheim and Argenschwang the Devonian is faulted up onto the Rotliegendes (Lower Permian). Between Argenschwang and Allenfeld the character of the faulting zone changes. It is divided into two resp. three fault strikes by what the described block division of this range results.In the area Argenschwang/Hochstetten and Hochstetten/Kirn the NW-block is deposited discordantly on the variscan formation with a maximum dip of 20° SE. It is limited to the SE by the NW-branch of the HRS. Adjacent to this lies a grabenblock in the area Argenschwang/Hochstetten. There we find rocks of the Lower as of the Upper-Rotliegenden. In the area Hochstetten-Kirn, the NW-branch of the HRS divides the NW-block from the central block, which seems to be relatively emerged. A folded zone follows in the SE of the SE-marginal graben rim fault resp. of the disturbance in the SE of the central block of the area Hochstetten/Kirn. This zone is closely locked to the SE-branch of the HRS and does not reach beyond it in the NW. Another block is adjecant to this in the SE and divided from it by a disturbance. Next to it the layers dip 60° SE and bend to a flat bedding near the axis of the Nahe-Mulde. The area around Kirn is characterized by numerous magmatic rocks, closely connected to the tectonic structures.Already structured in the Carboniferous, the HRS first represents the dividing element between the sedimentation area of the Saar-Nahe-depression and the variscan mountains. In the Lower-Rotliegendes the sedimentation then reaches beyond the fault and the Permian material is deposited discordantly on the folded Devonian.A tectonic activity is possible after the deposition of the Lebacher-resp. the Tholeyergroup. The main movements however happened within the Oberrotliegendes. Here the today identifiable longitudinal disturbances with all their phenomenas as grahen genesis, folding and intrusions are formed. The Saalische Phase with its discordance between Unter- and Oberrotliegendem is inapplicable, because the last one is concordantly following. Local discordances are explained by intrusion tectonics.The final shopping of the Nahe-Mulde might be a result of the Pfälzische Phase of the variscian orogenesis.The crossfaults were later than all the longitudinal elements.In some cases they have tertiary age. At this time also the upfaulting of the Devonian on the Rotliegendes in the part Argenschwang/Hochstetten took place. Up to our time recent movements are provable on the basis of earthquakes. Considering the dimension of this lineament one however has to be thougth of a plate boundary. However, it remains to further investigations to show this with security.

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Résumé Le côte NW de la dépression de la Nahe est marquée par la »Hunsrücksüdrandstörungszone«. Ce linéament s'étend du bord SE du Taunus, par la dépression de la Nahe et du Prims et le Saargebiet jusqu'en France, où il passe à la faille de Metz. Dans la région de ce travail, le rejet s'étend jusqu'aux grandes profondeurs et déplace encore la Moho.Pour le segment traité de la »Hunsrücksüdrandstörungszone« entre Münster-Sarmsheim et Kirn an der Nahe il en résulte une structure en trois sections du NE au SW. Entre Münster-Sarmsheim et Argenschwang le Dévonien est refoulé sur le Permien. A partir de Allenfeld et dans la direction SW, le caractère de la zone dérangée change. Elle se scinde en deux ou bien trois failles longitudinales, par lesquelles se forme la structure décrite du bloc de la région.Dans les segments Argenschwang/Hochstetten et Hochstetten/Kirn, le bloc NW étudiée repose d'une façon discordante sur le terrain varistique avec un pendage de 20° SE maximum. Il est limité dans la direction du SE par la branche NW de la »Hunsrücksüdrandstörungszone«. Dans le segment Argenschwang/Hochstetten se joint le massif affaissé. A l'intérieur de celui-ci, il y a, aussi bien des roches du »Unter«-que du »Oberrotliegendem«. Dans le segment Hochstetten/Kirn, la branche NW de la »Hunsrücksüdrandstörungszone« sépare le bloc-NW du bloc central qui se montre relativement élevé. Au SE la faille marginale SE du graben ou bien de la faille SE du bloc central du segment Hochstetten/Kirn, suit une zone plissée. Cette zone est liée très étroitement à la branche-SE de la »Hunsrücksüdrandstörungszone« et ne la sillit pas dans le NW. A la zone plissée et séparée par une faille, se joint un blov vers le SE, sur lequel les strates inclinent d'abord de 60°. Dans la direction de l'axe synclinal du Nahe-mulde, elles s'incurvent et prennent une faibel inclinaison. Le segment de Kirn est marqué de nombreuses magmatites qui sont en relation étroite avec la tectonique.Déjà structurée au carbonifêre, la »Hunsrücksüdrandstörungszone« représente 1'élément séparant l'aire sedimentaire de la Saar-Nahe-Senke et le terrain varistique. Dans le »Unterrotliegendem« la sédimentation s'entend au delá de la faille et la Permien repose en discordance.Une véritable activité tectonique est possible après la sédimentation du groupe Lebacher ou du groupe Tholeyer. La phase principale est cependant dans le »Oberrotliegende«. Ici se forment les failles longitudinales, aujoud'hui reconniassables, avec tous leurs phénomènes, comme formation de fosses tectoniques, plis et instrusions. La »Saalische« phase avec sa discordance entre »Unter«- et »Oberrotliegendem« échappe, parce que ce dernier est déposé de façon concordante sur les roches de base. On peut ramener les discordances locales à la tectonique de l'intrusion. La formation définitive pourrait avoir lieu pendant la »Pfälzische Phase« de l'orogénèse varistique.Les failles transversales sont plus jeunes que tous les éléments longitudinaux. Elles sont en partie d'âge sou-tertiare. Le lévement du Dévonien sur le Permien dans le segment Argenschwang/Hochstetten s'est vraissemblablement produit à cette époque. Des mouvements récents se laissent démontrer jusqu'à nos jours au moyen des tremblements de terre. La réponse a la cause des mouvements reste spéculative. Cependant, en voyant la grandeur de ce linéament, on doit penser à une limite de plaque. Cette réalité nécessiterait toute fois d'autres recherches.

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Stratigraphisch-fazielle Identifizierung von Sedimenten auf chemisch-geologischem Wege

Zusammenfassung Die Bor-Gehalte des paralischen Oberkarbons sind vorwiegend von der ursprünglichen Salinität im Ablagerungsgebiet abhängig. Daneben scheint das Klima eine Auswirkung zu haben, die sich durch die Erhöhung der Bor-Gehalte vom Westfal B an und im Rotliegenden, Keuper und Tertiär bemerkbar macht.

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The boron contents of the paralic Upper Carboniferous depend principally on the original salinity in the area of sedimentation. Besides, the climate appears to have an effect that manifests itself by increase in the boron contents from the Westphalian B on and in the Rotliegendes, Keuper and tertiary.

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Résumé Les teneurs en bore du Carbonifère supérieur pralique dépendent avant tout de la salinité originale de la région de sédimentation. Par ailleurs, le climat paraît avoir eu une influence qui se traduit par un accroissement des teneurs en bore dans le Westphalien B, le Rotliegende, le Keuper et le Tertiaire.

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Die Existenz,Beschaffenheit und Bedeutung einer Zwischenschicht zwischen Gletschereis und Felsuntergrund

Zusammenfassung Fast unter allen Gletschern, einschließlich des Eisschildes auf Grönland, ist durch seismische Messungen eine Zwischenschicht zwischen Eis und Fels festgestellt worden. Sie ist auch in den Vorfeldern der Gletscher unter fluviatilen Ablagerungen vorhanden. Seismische Wiederholungsmessungen in Abständen von 25 bis 30 Jahren haben ergeben, daß sich die Morphologie der Oberkante der Zwischenschicht durch Sedimentation und Erosion beachtlich verändert. Es ist naheliegend, daß man sich die Zwischenschicht als gefrorene Grundmoräne vorstellt. Gegen diese Anschauung spricht aber die Existenz derselben in den Vorfeldern der Gletscher.Die beobachteten Geschwindigkeiten seismischer Wellen in der Zwischenschicht mit Werten zwischen 4000 und 5000 m/s können auch in verwitterten Gesteinen auftreten. Die erwähnten Veränderungen der Gestalt der Eisunterkante in relativ kurzer Zeit ist jedoch mit einer Deutung der Zwischenschicht als verwitterter Fels nicht in Einklang zu bringen.Die Verfasser nehmen an, daß die Zwischenschicht aus sehr dicht gepackten Sedimenten besteht. Mit dieser Annahme lassen sich alle Beobachtungsergebnisse erklären.

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Seismic measurements have shown nearly under all glaciers, including the iceshields of Greenland, a band between ice and rockbasement. This band exists also under the fluviatil sediments in the forefield of the glaciers. Seismic remeasurements in an interval of about 25–30 years have shown, that the morphology of the surface of the band has been heavily changed by sedimentation and erosion.It is evident that one imagines the band to be a frozen ground moraine. But the existence of the band in the forefield of glaciers demonstrates that this opinion must be wrong.The measured velocities of seismic waves between 4000 and 5000 m/s are possible also in weathered rocks. The above mentioned changes of the contour of the bottom of the ice during a relatively short period however cannot be reconciled with the interpretation of the band as weathered rock.The authors assume that the band consists of very densely packed sediments. This assumption explains all results of the observations.

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Résumé Presque sous tous les glaciers inclusivement l'Inlandeis du Groenland on a constaté par des mesurages séismiques une couche intermédiaire entre la glace et le roc. Cette couche existe aussi sous les sédiments fluviatils dans les glacis des glaciers. Pendant un intervalle de 25 à 30 ans des remesurements séismiques ont prouvé que la morphologie du bord supérieur de la couche intermédiaire a été considérablement changée par la sédimentation et l'érosion.On est bien tenté de croire, que la couche intermédiaire fût une moraine inférieure glacée. Mais l'existence de cette couche intermédiaire dans les glacis des glaciers démontre que cette opinion est incorrecte.Les vitesses des ondes séismiques mesurées de 4000 à 5000 m/s dans la couche intermédiaire se trouvent aussi dans des rocs décomposés. Mais les changements de la forme du bas de la glace pendant une période relativement courte ne peuvent pas être mis d'accord avec l'interprétation de la couche intermédiaire comme roc décomposé.Les auteurs supposent, que la couche intermédiaire se compose de sédiments très denses. Cette opinion prouve toutes les résultats d'observation.

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Bimodal early proterozoic volcanism in the Grythytte field and associated volcano-plutonic complexes,Bergslagen, Central Sweden

The Grythytte field sequence forms a NNW belt of acid-basic metavolcanic and metasedimentary rocks. The geology shows characteristics of a dynamic process of trough-forming and infilling which to a large extent post-dates the Hjulsjö volcanoplutonic complex situated to the east. In the latter complex acid metapyroclastics strike around a centre of granite and granophyre, which cut and are cut by basic sills and dykes. Field and petrochemical evidence points to a distinct bimodal magmatism that ist manifested during one short phase of a rifting period.

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Zusammenfassung Die Grythytte Schichtenfolge bildet einen NNW verlaufenden Gürtel aus sauren und basischen Metavulkaniten und Metasedimenten. Die geologischen Befunde weisen auf einen dynamischen Entstehungsprozeß von Grabenbildung und Füllung hin. Im weiter östlich gelegenen vulkanisch-plutonischen Hjulsjö-Komplex streichen älteren metamorphen pyroklastischen Gesteine rund ein Granit-Granophyr Zentrum. Dieser Komplex durchschneidet und wird durchschnitten von basischen Sills und Gängen. Feldgeologische und geochemische Untersuchungen weisen deutlich auf einen bimodalen Magmatismus hin, der während einer kurzen Phase der Grabenbildung stattfand.

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Résumé La séquence de Grythytte forme une ceinture de roches métavolcaniques et métasédimentaires de direction NNO. La géologie fait apparaître les caractéristiques d'un processus dynamique de formation de fosse et de remplissage, qui s'est produit, pour la plus grande partie, après la formation du complexe volcano-plutonique de Hjulsjö situé à l'Est. Dans ce dernier complexe des produits pyroclastiques acides sont disposés autour d'un centre granitoïde et granophyrique, qui à son tour recoupe et est recoupé par des sills et des dykes basiques. Les observations de terrain et les faits pétrochimiques indiquent un procèssus magmatique distinctement bimodal qui s'est manifesté pendant une phase courte dans une période de «rifting».

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Grythytte , NNW . . Hjulsj -- . . , , .

     

Neogene and quaternary volcanism in Eastern Azerbaijan (Iran): some K-Ar age determinations and geodynamic implications

The volcano Savalan, located in Eastern Azerbaijan, is a big structure with andesitic to rhyodacitic products long considered to be Quaternary. Four K/Ar whole-rock age determinations on vulcanites point, however, to a long volcanic history, starting at least in the Upper Miocene. Three K/Ar absolute ages of volcanites erupted from other centers in the same province also provide evidence of calc-alkaline activity since Middle Miocene.Calc-alkaline activity of Miocene and later periods is well known in other parts of central-western Iran. It can be chronologically correlated with the rifting and oceanfloor spreading in the Red Sea, which began in the Miocene, and with attendant oceanic-crust subduction of the Arabian plate underneath the Iranian plate. The present-day halt in calc-alkaline magmatism may be explained by collision of the Arabian and Iranian continental masses, with limited underthrusting of Arabian continental crust. It is also suggested that the recent onset of alkali basalt volcanism in several districts of central and western Iran is related to the relaxation of compressional stresses following migration of deformation to the south-western part of the continental-crust prism below the Zagros belt facing the Persian Gulf and Mesopotamian trough edge.

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Zusammenfassung Vier K/Ar Altersbestimmungen von Vulkaniten verschiedener Bildungen des Savalan Vulkans (Ost-Azerbaijan, Iran), der eine große Struktur mit andesitischen bis riodazitischen Produkten ist, und der für lange Zeit als Quaternär betrachtet worden ist, lassen auf eine lange vulkanische Geschichte schließen, die mindestens im oberen Miozän begann. K/Ar Altersbestimmungen von drei Vulkanit-Proben aus anderen Orten derselben Provinz weisen auch kalk-alkaline Aktivität ab Mittel-Miozän auf. Die Aktivität von diesem und späteren Alter, die in anderen Teilen Zentral- und WestIrans bekannt ist, kann kronologisch mit dem Rifting und Ocean-floor spreading im Roten Meer, die im Miozän begannen, und mit der zusammenhängenden ozeanischen Krust-Subduktion der Arabischen Platte unter die Iranische Platte, verbunden werden. Die Kollision der Arabischen und Iranischen Kontinentalmassen mit beschränkter Unterschiebung der Arabischen Kontinentalkruste kann die gegenwärtige Unterbrechung im kalk-alkalinen Magmatismus erklären. Es wird auch vorgeschlagen, daß der jüngste Ansatz vom alkali-basaltischen Vulkanismus in vielen Gebieten Zentral- und WestIrans auf die Entspannung von Stressen zurückzuführen ist, nach Verschiebung der Deformationen zum südwestlichen Teil des kontinentalen Krust-blocks unter die ZagrosKette gegenüber des Persischen Golfs und der Mesopotamischen Tiefebene.

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Résumé Quatre échatillons de coulées laviques appartenant à différentes unités du cortège magmatique du volcan Savalan (Azerbaijan oriental, Iran) ont été daté par la méthode K/Ar sur roche totale. Ces nouvelles données radiochronologiques permettent de définir pour le Savalan (depuis longtemps estimé Quaternaire) une activité volcanique calealcaline qui a commencé au moins pendant le Miocène supérieur. Les âges (K/Ar) de trois échatillons de volcanites d'autres zones dans le même district montrent aussi la présence d'une activité cale-alcaline à partir du Miocène moyen. Ce volcanism, comme le suivant, remarqué dans les autres régions de l'Iran central et occidental, permet d'établir des relations chronologiques avec l'ouverture du rift de la Mer Rouge (qui l'on fait remonter au Miocène) et avec la subduction concomittante du fond océanique de la plaque arabique sous la plaque iranienne. La collision du bloc arabique avec le bloc iranien, suivie du sous-charriage, à un degré limité, de la croûte continentale arabique, pourrait expliquer l'actual arrêt du magmatisme cale-alcalin.De plus, le récent début du volcanisme basique alcalin dans beaucoup de zones centrales et occidentales de l'Iran, permettrait des corrélations avec le relâchement des forces de compression à la suite du déplacement de la déformation vers la partie sud-occidentale du prisme de croûte continentale sous la chaîne du Zagros qui donne sur les Golfe Persique et la dépression mésopotamienne.

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