Proterozoic tectonic evolution and late Svecokarelian plate deformation of the Central Baltic Shield

The continental crust of the Central Baltic Shield evolved by accretion towards the west during the Svecokarelian orogeny 1700–2200 Ma ago. The following features are consistent with a plate tectonic mechanism involving subduction of oceanic crust below an Archean craton in the east: flysch-sediments with serpentinite masses and pillow lavas, linear high-grade metamorphic zones, island-arc type volcanic belts and late tectonic batholiths with porphyry type Cu-Mo deposits.Semi-consolidated new crust was affected by late Svecokarelian deformation (D_n) after 1850 Ma; NNE-trending folds with crenulation cleavage were overprinted on older structures together with associated NW trending ductile transcurrent shear zones that curve the F_n folds into gentle S and Z shapes. The late tectonic batholiths intruded partly at the same time as and partly after the D_n deformation.

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Zusammenfassung Die kontinentale Kruste des zentralen Baltischen Schildes entwickelte sich durch nach Westen gerichtetes Anwachsen während der Svecokarelischen Orogenese vor 1700 bis 2200 Ma. Die folgenden Erscheinungsformen lassen sich mit einem plattentektonischen Mechanismus in Einklang bringen, der Subduktion von ozeanischer Kruste unter einen Archaischen Kraton im Osten einschließt: Flysch-Sedimente mit Serpentinit-Massen und Kissenlaven, lineare hochmetamorphe Zonen, vulkanische Gürtel vom Inselbogen-Typ und spättektonische Batholithe mit porphyrischen Cu-Mo-Lagerstätten.Die halbkonsolidierte neue Kruste wurde durch späte Svecokarelische Deformation (D_n) nach 1850 Ma erfaßt; NNE-orientierte Falten mit Krenulationsschieferung wurden älteren Strukturen aufgeprägt in Verbindung mit NW-streichenden, plastischen Transcurrent-Scherzonen, die die F_n-Falten in sanfte S- und Z-Formen verbiegen. Die spättektonischen Batholithe intrudierten teils während, teils nach der D_n-Deformation.

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Résumé La croûte continentale du Boucher baltique central a évolué par voie d'accrétion vers l'ouest durant l'orogénie svécocarélienne 1700–2200 Ma. Les événements suivants sont en accord avec un mécanisme de tectonique de plaques impliquant la subduction d'une croûte océanique sous un craton archéen à l'est: sédiments flyschoïdes avec masses de serpentinite et de laves en coussins, zones linéaires à haut degré de métamorphisme, ceintures volcaniques du type guirlande d'îles et batholithes tectoniques tardifs avec gisements porphyriques de type Cu-Mo.La nouvelle croûte à semi-consolidée fut affectée par une déformation svécocarélienne tardive (D_n) postérieure à 1850 Ma. Des plis de direction NNE avec clivage de crénulation ont été superposés sur des structures plus anciennes, associés à des zones de cisaillement transcurrentes de direction NW qui ont incurvé les plis F_n suivant des formes en S et Z. Le batholithe tectonique tardif s'est mis en place en partie au même moment que, et en partie après, la déformation D_n.

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, , 1500–2200 . , , : ; ; - . , 1850 ; NNE- , , NW , , F_n S Z. , .

     

The microbial sulfur cycle and some of its implications for the geochemistry of sulfur isotopes

Qualitatively most microbial processes of the sulfur cycle are well known, but the extent to which specific groups of microbes take part in sulfate reduction and sulfide oxidation is at present difficult to estimate and the same holds for the role played by purely chemical sulfide oxidation.The capacity of an organism to differentiate between sulfur isotopes is genetically determined and probably strain-specific; whether or not, and to what extent, fractionation actually occurs is codetermined by physiological conditions inside the cell and by ecological conditions, i.e. the parameters of the environment.For conclusive interpretation of sulfur fractionation data of natural deposits further microbiological studies on the enzymatic, cellular and ecological level are necessary; such studies would be technically feasible today. The study of isotope effects of relevant, purely chemical reactions should not be neglected.

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Zusammenfassung In qualitativer Hinsicht sind die meisten mikrobiellen Vorgänge des Schwefelkreislaufs gut bekannt. Jedoch ist es gegenwärtig noch schwierig zu sagen, in welchem Ausmaß die verschiedenen Mikroorganismengruppen an der Reduktion der Sulfate und an der Oxidation der Sulfide teilnehmen. In wieweit die Oxidation der Sulfide rein chemisch erfolgt, ist ebenso schwer einzuschätzen.Die Fähigkeit einer Mikrobe zwischen verschiedenen Schwefelisotopen zu unterscheiden, ist genetisch festgelegt und ist wahrscheinlich stammspezifisch. Ob überhaupt und, wenn ja, in welchem Ausmaß eine Fraktionierung tatsächlich stattfindet, wird von den physiologischen Verhältnissen innerhalb der Zelle und von ökologischen Verhältnissen, d. h. den Parametern der Umwelt, mitbestimmt.Um eine endgültige Interpretation der Fraktionierungsdata in der Natur abgelagerter Schwefelverbindungen zu ermöglichen, sind weitere mikrobiologische Forschungen auf enzymatischer, zellularer und ökologischer Stufe erforderlich, die heute ohne weiteres durchgeführt werden könnten. Isotopeneffekte bei rein chemischen Reaktionen sollten dabei ebenfalls untersucht werden.

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Résumé La plupart des processus microbiologiques du cycle du soufre est qualitativement assez connue mais il est encore difficile de déterminer quantitativement dans quelle mesure des microbes spécifiques contribuent à la réduction des sulfates et à l'oxidation des sulfides. La même difficulté se présente quant à l'oxidation des sulfides purement chimique.Le pouvoir d'un organisme de distinguer entre les isotopes de soufre est déterminé par voie génétique et probablement est spécifique pour la souche individuelle. Dans quelle mesure un fractionnement des isotopes est vraiment réalisé sous les conditions expérimentales ou. naturelles est déterminé par des conditions physiologiques dans les cellules et des conditions écologiques, c'est à dire par les paramètres du milieu.Pour une interprétation conclusive des dates de fractionnement du soufre des dépôts naturels, il est nécessaire d'étudier les processus microbiens relevants au niveau enzymatique, cellulaire et écologique, des études qui sont aujourd'hui tout à fait réalisables. D'autre part, l'étude des effets isotopiques des réactions purement chimiques ne devrait pas être négligée.

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Edited version of a lecture held at the Colloquium on the Geochemistry of Sulfur Isotopes, Bad Sooden-Allendorf, 1964; the references given provide entrances to the literature of the topics discussed rather than exhaustive documentation.     

Structural aspects of the Middle and the High Atlas (Morocco) phenomena and causalities

Since the beginning of the Mesozoic the structural development of the Middle Atlas and the central High Atlas was controlled by a pre-existent fault pattern, which was reactivated repeatedly in various manners.The fault pattern is characterized by two main directions. The first runs 35–45° and dominates in the Middle Atlas, the second runs 70° and is common in the southern part of the central High Atlas; between these regions both directions overlap. In the Atlas of Demnat, Beni Mellal and El Ksiba at the northern border of the central High Atlas a further direction, the one of 120°, locally gains in significance. Into the gores of the pattern commonly magmatites intruded during the Mesozoic, in the course of the following compressive deformation often a cleavage was formed there.The compressive deformation started in the Oligocene; the directon of the main compressional stress ₁ lay at 160°. Dependant on their orientation to ₁ the pre-existent faults reacted differently on this stress: The 70° faults were reactivated as upthrusts, the 35° ones as sinistral oblique slip reverse faults and those of 120° as dextral oblique slip reverse faults. At the northwestern border of the hinge area between the Middle and the High Atlas this scheme of movements was complicated by an interference with movements along the Transalboran fault system.Because of changes in the style of deformation the so-called B-B fault zone, running ENE from El Ksiba to Aghbala, can be defined as the structural border between the High and the Middle Atlas.

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Zusammenfassung Die strukturelle Entwicklung des Mittleren Atlas und des zentralen Hohen Atlas seit dem Beginn des Mesozoikums wurde durch ein Bruchmuster präexistenter Störungen gesteuert, die sich im Verlauf dieser Zeit wiederholt in verschiedener Weise durchgepaust haben.Das erwähnte Bruchmuster wird durch zwei Hauptrichtungen charakterisiert, deren eine von 35–45° im Mittleren Atlas vorherrscht, während die andere von 70° für den südlichen Teil des zentralen Hohen Atlas bestimmend ist, in einem Zwischenbereich überlappen sich beide Richtungen. Im Atlas von Demnat, Beni Mellal und El Ksiba am Nordrand des Hohen Atlas tritt lokal begrenzt eine weitere Richtung von 120° hinzu. In die Zwikkel des Bruchmusters drangen im Verlauf des Mesozoikums verbreitet Intrusiva ein, während der anschließenden kompressiven Deformation wurde dort häufig eine Schieferung angelegt.Die kompressive Deformation setzte im Oligozän ein, wobei die Richtung der kompressiven Hauptnormalspannung ₁ ca. 160° betrug. Die präexistenten Störungen reagierten auf dieses Stressfeld je nach ihrer Lage zu ₁ unterschiedlich: Die 70°-Störungen wurden als Aufschiebungen reaktiviert, die 35°-Störungen als sinistrale Schrägaufschiebungen und die 120°-Störungen als dextrale Schrägaufschiebungen. Kompliziert wurde dieses Bewegungsschema am Nordwestrand des Scharnierbereiches zwischen Hohem und Mittlerem Atlas durch eine Überlagerung mit Bewegungen entlang des Transalboran-Störungssystems.Als strukturelle Grenze zwischen Hohem und Mittlerem Atlas kann aufgrund von Änderungen im Baustil die sog. B-B-Störungszone, die von El Ksiba Richtung nach ESE bis Aghbala verläuft, angesehen werden.

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Résumé Depuis le début du Mésozoïque, l'histoire structurale du Moyen-Atlas et du Haut Atlas central aété déterminée par un réseau de failles préexistantes qui ont été réactivées à diverses reprises et de diverses manières.Ce réseau de failles est caractérisé par deux directions principales: l'une (35° à 45°) domine dans le Moyen Atlas, l'autre (70°) dans la partie sud du Haut Atlas central. Entre ces deux régions, les deux directions coexistent. Dans l'Atlas de Demnat, de Beni Mellal et d'El Ksiba, à la bordure nord du Haut Atlas central, une troisième direction (120°) présente une importance locale. Pendant le Mésozoïque, des magmas se sont intrudés dans les ouvertures du réseau, tandis qu'une schistosité apparaissait souvent dans les régions en compression.La déformation compressive a débuté à l'Oligocène, avec une contrainte principale ₁ orientée à 160°. Les failles préexistantes ont réagi de manières différentes, selon leur orientation par rapport à ₁: les failles de direction 70° ont été réactivées en chevauchement, les failles à 35° ont donné des failles inverses à jeu oblique sénestre, et les failles à 120° des failles inverses à jeu oblique dextre. Le long de la bordure nord-ouest de la zone charnière entre le Moyen et le Haut Atlas, ce schéma s'est compliqué par interférence avec des mouvements le long de l'accident transalborien.Eu égard aux changements dans le style de la déformation, la zone failleuse dite B-B, qui s'étend en direction ENE de El Ksiba à Aghbala, peut se définir comme la frontière structurale entre le Haut et le Moyen Atlas.

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, . : 35–45° , 70° ; . Demnat, Beni Mellal El Ksiba 120°. , . , , , I₁ 160°. , I₁: 70° , 30° , 120° - . - Transalboran. .. -, E-S Aghbala.

     

Contemporaneous development of mullions and hornblende lineations in divergent directions

A mullion structure is described from a several meter thick amphibolite from the Precambrian bedrock of south-eastern Norway. The mullion axes deviate about 60–70⁰ from the fold axis defined in the amphibolite by the constructed intersection of foliation planes. The fold axis is also reflected in the lineated hornblende grains. The orientation of the mullion axes is parallel to the trace of the amphibolite foliation on the mullioned surface. It is concluded that the mullions were formed on a discordant surface (probably a fracture surface) in responce to movement along the intersecting foliation planes at the same time as the hornblende lineation was developed.

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Zusammenfassung Aus dem südostnorwegischen präkambrischen Grundgebirge wird aus einem mehrere Meter mächtigen verfalteten Amphibolit eine Mullion-Struktur beschrieben. Die Achsen der Mullions weichen 60–70⁰ von der Faltenachse ab, welche aufgrund der Biotitfoliationen im Amphibolit konstruiert werden konnte. Diese Faltenachse wird auch von den linearen Hornblenden nachgezeichnet. Es wird angenommen, daß sich die Mullions auf einer diskordanten Fläche (wahrscheinlich einer Bruchfläche) gebildet haben. Auf dieser Fläche verlaufen die Mullion-Achsen parallel der Spur der Amphibolit-Foliation. Die Mullions entstanden gleichzeitig mit den linearen Hornblenden infolge einer Bewegung entlang der sich schneidenden Foliationsebenen.

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Résumé Une structure en «mullion» a été étudiée dans des amphibolites, d'âge Précambrien, en Norvège. Les mullions proviennent d'une couche discordante, qui a été déformée avec les amphibolites. On observe que les axes des mullions font une angle de 60 à 70 degré avec la linéation (prismes de hornblende) qui est parallèle aux axes des plis; les axes des mullions et la linéation sont situés dans le plan de la foliation des amphibolites.

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Mullion-Struktur - . 60–70 , . . , (, ). . .

     

Drift tectonics — The fundamental rhythm of crustal drift and deformation

Several years of research on deformational history of the Alps and their Central European foreland led to the development of new models for the driving mechanism of continental drift and intraplate tectonics. It was found that a global rhythm of continental drift exists, which causes the phases of epeirogeny by regular deformation of lithospheric structures. This approach was made possible by the development of a new method of comparing and analysing paleomagnetic and tectonic data.A new map projection provided for the first time the order necessary to analyze on a global scale the relations between the direction of drift and all essential geological and geophysical data. This led to the identification of drift fields as the largest lithospheric structural units. Their geometry controls a narrowing lithospheric flow and thus the direction of plate movements. By redistributing upper mantle isotherms, the drift fields simultaneously control the course of asthenospheric counterflows, whose internal flow patterns can trigger asthenospheric upwellings and epeirogenic uplifts.Thus, besides providing a synthesis of horizontal- and vertical-tectonic hypotheses, the discovery of drift tectonic rules offers a promising framework for the understanding of the Proterozoic tectonomagmatic cycles.

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Zusammenfassung Mehrjährige Untersuchungen der Deformationsgeschichte der Alpen und ihres europäischen Vorlands führten zur Entwicklung neuer Modelle für den Antrieb der Kontinentaldrift und zum Problem der intraplate tectonics. Es konnte nachgewiesen werden, daß ein weltweiter Bewegungsrhythmus der Kontinentaldrift existiert, der sich durch gesetzmäßige Deformation von Lithosphärenstrukturen in den Phasen der Epirogenese auswirkt. Dieser Nachweis wurde durch die Entwicklung einer neuen Methode zur vergleichenden Analyse paläomagnetischer und tektonischer Daten ermöglicht.Durch den Entwurf einer neuen Kartenprojektion gelang es erstmals, alle wesentlichen geologischen und geophysikalischen Daten in einer übersichtlichen Abbildung auf ihre Beziehung zur Driftrichtung hin zu untersuchen. Dies führte zur Identifizierung der Driftfelder als größte Bewegungseinheit der Lithosphäre. Ihre Geometrie regelt ein konvergierendes Fließen der Lithosphäre und damit die Richtung der Plattenbewegungen. Zugleich beeinflussen die Driftfelder über die Temperaturverteilung im oberen Mantel den Verlauf asthenosphärischer Gegenströmungen, deren interne Strömungsmuster zur Entwicklung von Aufströmen (plumes) und zu epirogenetischen Aufdomungen führen.So bietet die Entdeckung der drifttektonischen Gesetzmäßigkeiten über eine Synthese horizontal- und vertikaltektonischer Hypothesen hinaus ein vielversprechendes Bezugssystem zum Verständnis der tektonisch-magmatischen Zyklen des Proterozoikums.

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Résumé Des recherches de plusieurs années sur l'histoire déformative des Alpes et de leur avant-pays européen, permettent de développer un nouveau modèle qui répond aux problèmes de la tectonique intra-plaque et du moteur de la dérive continentale. On montre l'existence, à l'échelle mondiale, d'un rythme dans le mouvement de dérive, qui se traduit par une déformation ordonnée des structures lithosphériques aux cours des phases de l'épirogenèse. Cette conclusion résulte de l'emploi d'une méthode nouvelle d'analyse comparée des données paléomagnétiques et tectoniques.Grâce à une nouvelle projection cartographique, on a pu, pour la première fois, mettre toutes les données géologiques et géophysiques actuelles en relation avec la direction de dérive, ce qui a conduit à identifier les champs de dérive comme les unités structurales majeures de la lithosphère. Leur géométrie définit un écoulement convergent de la lithosphère et, partant, la direction des mouvements des plaques. En raison de la distribution de la température dans le manteau, les champs de dérive définissent en même temps la position de contrecourants asthénosphériques, dont la disposition interne conduit au développement de »plumes« et de bombements épirogéniques.La découverte du caractère ordonné de la dérive permet une synthèse des hypothèses »verticalistes« et »horizontalistes« en tectonique et, de ce fait, une meilleure compréhension des cycles tectono-magmatiques du Protérozoïque.

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, . , . . , . , . . , , . , , , , .

     

Lower Triassic alkaline granites of Central Chile (30‡S) in the high-Andean Cordillera

The Na₂O + K₂O/Al₂O₃ molar ratio (agpaitic index) of Lower Triassic leucogranites samples from the Rios Elqui-Lamarí batholith is close to one which is typical of alkaline granites. Loss of alkalis due to groundwater interaction should have occur causing a depletion of the original peralkalinity.It is assumed that this alkaline magmatism has been generated, during crustal extension period, by partial melting of water undersaturated deep crustal rocks.

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Zusammenfassung Das Mol-VerhÄltnis von Na₂O + K₂/Al₂O₃ (agpaitischer Index) der untertriassischen Leukogranit-Proben des Batholithen vom Rios Elqui-Limari liegt in der NÄhe von 1. Dieses ist typisch für Alkaligranite. Der Verlust von Alkali könnte durch Grundwassereinwirkung zustandegekommen sein, was eine Verringerung der ursprünglichen HyperalkalinitÄt verursacht hat.Es wird angenommen, da\ dieser alkalische Magmatismus in einer Phase der Krustenausdehnung entstanden ist durch partielles Aufschmelzen von wasseruntersÄttigten Gesteinen der Tiefenkruste.

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Resumen Leucogranitos de edad triásica inferior pernecientes al batolito compuesto Ríos Elqui-Limarí están caracterizados por presentar una razón molecular Na₂O + K₂O/Al₂O₃ (índice agpaítico) cercano a uno, propio de los granitos alcalinos. Una probable pérdida de álcalis de estos granitos, provocada por el agua infiltrada, sería causante de una disminución de la peralcalinidad original.Se infiere un mecanismo de fusión parcial de rocas corticales profundas subsaturadas en agua, para la génesis de este magmatismo alcalino en un ambiente tectónico de extensión cortical.

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Na₂O + K₂/l₂₃ - - -- 1. . , . , .

     

The sedimentary rocks of macaronesia

In all the archipelagos forming Macaronesia, volcanis predominate, but pre-Quaternary sediments are also present, though playing a humble role.Calcareous deposits have by far the greatest significance throughout the known stratigraphic record. Tertiary occurrences tend to be thin, show more gentle dips, whereas the Mesozoics attain thicknesses of 400 m (certain), attitudes steeper, often vertical.To date, Mesozoics are recognized only in Maio (Cape Verde), are possible in S. Nicolau (Cape Verde) and Fuerteventura (Canary Islands). Whether strata as old as Jurassic is present in these three islands is a moot point. Ample arguments, pro and con, have been presented for Maio; there is meagre evidence in S. Nicolau; pure conjecture in Fuerteventura.Beginning with the Neogene, the stratigraphic record for Macaronesia is more substantial, the Vindobonian being present or then strongly suspected in all archipelagos.The sedimentary rocks in these islands have not aroused the same interests as the volcanics, and undeniably they are of far less importance as regards rock constitution. The status of investigations varies widely within the different islands, and as of the present, we must frankly recognize that our knowledge of the sedimentaries is only of reconnaissance standard.

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Zusammenfassung Auf allen Inselgruppen, die man als Makaronesen zusammenfaßt, überwiegen vulkanische Gesteine; prä-quartäre Sedimente gibt es — in geringem Umfang — ebenfalls.Kalkablagerungen haben, nach den bekannten stratigraphischen Zeugnissen zu urteilen, die größte Bedeutung. Tertiär ist in geringer Mächtigkeit und schwach geneigt vertreten, während das Mesozoikum bis zu 400 m nachgewiesene Mächtigkeit erreicht und verstellt, oft vertikal auftritt.Bisher ist Mesozoikum nur in Maio (Kapverden) bekannt, möglicherweise auch in S. Nicolau (Kapverden) und Fuerteventura (Kanarische Inseln). Ob Schichten jurassischen Alters und den drei Inseln vorkommen, ist umstritten. Argumente dafür und dagegen sind für Maio reichlich zusammengetragen worden; für S. Nicolau gibt es magere Hinweise, für Fuerteventura nur Vermutungen.Seit dem Neogen sind die stratigraphischen Zeugnisse auf den makaronesischen Inseln umfangreicher; so ist Vindobon auf allen Inselgruppen vorhanden oder sein Vorkommen mindestens sehr wahrscheinlich gemacht.Die sedimentären Gesteine haben auf den Inseln nicht das gleiche Interesse gefunden wie die vulkanischen, und sie sind auch ganz sicher von geringerer Bedeutung, soweit es sich um ihren Gesteinscharakter handelt. Der Forschungsstand ist innerhalb der Inseln sehr unterschiedlich, und wir müssen eingestehen, daß zur Zeit unser Wissen über die sedimentären Gesteine sieh noch im Anfangsstadium befindet.

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Résumé Le matériel volcanique domine dans les îles de l'archipel des Macaronesia. Les sédiments pré-quaternaires sont aussi présents, bien que jouant un rôle plus modeste.Les formations calcaires sont de loin les plus représentatives des dépôts reconnus de la colonne stratigraphique. Les dépôts cénozoiques sont généralement peu épais et présentent de faibles pendages, tandis que ceux du Mésozoique atteignent des épaisseurs de 400 m (démontrées), et des pendages importants, atteignant souvent la verticale.Jusqu'à présent, les dépôts mésozoiques ont été reconnus uniquement à Maio (Cap Vert), sont possibles à S. Nicolau (Cap Vert) et Fuerteventura (Iles des Canaries). La présence de Jurassique dans ces trois îles est encore un sujet de controverse. De nombreux arguments, positifs ou négatifs, ont été présentés concernant l'île de Maio; les arguments positifs sont légèrement dominants à S. Nicolau; le problème est à l'état de pure hypothèse à Fuerteventura.On peut faire débuter sans ambiguité la colonne stratigraphique des îles de l'archipel Macaronesia au Néogène, le Vindobonien étant présent ou fortement suspecté dans toutes les archipels.Les roches sédimentaires dans ces îles n'ont pas suscité le même intérêt que les roches volcaniques, et indéniablement leur importance est moindre. L'état d'avancement de ces travaux varie largement d'une île à l'autre, mais à l'heure actuelle, nous devons reconnaître qu'ils en sont seulement au stade de la reconnaissance.

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, , , , - . , . , 400 ; - . Maio, , . S. Nicolau Fuertaventura. - — : , . Maio; . S. Nicolau , Fuertaventura . . , - . , , . .

     

Time and place of progressive regional metamorphism: A study from the Precambrian of eastern India

Structural and metamorphic studies around Ghatsila in the Precambrian terrain of eastern India show a remarkable accord between the structural surfaces and the metamorphic isograds, with the higher and lower grade rocks occurring respectively at deeper and shallower tectonic and stratigraphic levels. Higher grade minerals developing after lower grade ones prove that the regionally metamorphosed series is progressive in time, and the broad contemporaneity between the folding movement and the formation of index minerals points to a genetic relation between folding and metamorphism. The possible cause of regional metamorphism has been suggested.

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Zusammenfassung Strukturelle Oberflächen- und Metamorphose-Isograden in präkambrischen Bereichen der Gegend von Ghatsila (östliches Indien) werden verglichen. Eine synchrone Verformung und Metamorphose wird wahrscheinlich gemacht.

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Résumé Des études structurales et métamorphiques dans la région de Ghatsila dans les terrains métamorphiques de l'Inde orientale montrent une correspondance remarquable entre les surfaces structurales et les isogrades métamorphiques, les roches à degré de métamorphisme élevé on plus léger se présentant dans des niveaux stratigraphiques et tectoniques respectivement plus ou moins profonds.Le développement de minéraux de degré métamorphique élevé étant postérieur à ceux de degré moins élevé, il en résulte que le métamorphisme régional est progressif dans le temps; la contemporanéité entre les mouvements de plissements et la formation des minéraux symptomatiques indiquent une relation génétique entre plissement et métamorphisme.La cause possible du métamorphisme régional est suggérée.

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Errors in geological compass determinations of the attitude of planar structures

An experimental study has been carried out to establish the error distribution in the attitude of a planar geological surface, determined through repeated measurement with a geological compass. The three dimensional error distribution proves to be scarcely dependent on dip angle. Strike and dip variations are not related. The variation in strike determinations strongly increases with decreasing dip angle. The inverse proportionality of the standard deviation of repeated strike determinations and the sine of the dip angle is substantiated. It is a consequence of the variables chosen (strike and dip) to indicate the attitude of a planar surface.

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Zusammenfassung In einer experimentellen Studie wurde durch wiederholte Messungen mit dem geologischen Kompaß die Fehlerverteilung bei der Messung von ebenen geologischen Flächen bestimmt. Es wurde festgestellt, daß die dreidimensionale Verteilung der Fehler mit dem Einfallwinkel kaum zusammenhängt. Es gibt keine Beziehung zwischen der Variation des Streichens und des Einfallens. Die Variation bei der Bestimmung des Streichens nimmt mit abnehmendem Einfallwinkel stark zu. Eine reziproke Beziehung zwischen der Standardabweichung bei wiederholter Messung des Streichens und dem Sinus des Einfallwinkels kann nachgewiesen werden.

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Résumé Une étude expérimentale a été entreprise pour déterminer la distribution avec des erreurs dans l'attitude des surfaces géologiques planes, à partier de mesures répétées avec une boussole géologique.La distribution tridimensionelle des erreurs ne dépend guère de l'inclinaison du pendage. Variations en direction et en pendage sont sans relation. La variation dans les déterminations de direction augmente fortement avec la diminuation de l'inclinaison du pendage. La proportionalité inverse de la déviation standard de déterminations répétées de la direction et le sinus de l'angle de l'inclinaison du pendage a été mise en relief. C'est Une des conséquences des variables choisies (direction et pendage) pour indiquer l'attitude d'une surface plane.

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Magmentypen und Erzlagerstätten im Iran

Zusammenfassung Die hier vorgestellten Erzlagerstätten des Irans sind an bestimmte Magmentypen gebunden. Mit sauren Vulkaniten einer Alkali-Serie an einer intrakontinentalen Bruchzone verknüpft sind die infrakambrischen Eisenerze von Bafq — im vulkanischen Milieu erstarrte Eisenoxydschmelzen. Der gleiche Vulkanismus lieferte auch schichtige sulfidische Buntmetallerzlagerstätten (Kushk, Taknar). Als Kumulate im unteren Teil von Gabbrointrusionen an der Basis ozeanischer Vulkanbauten werden die Chromitlinsen in harzburgitischem Dunit aufgefaßt. In der Sabzevar-Zone treten syngenetische Kupfererzlagerstätten in oberkretazisch-eozänen Tholeiiten auf. Die alpidischen Blei-Zink-Erzlagerstätten im Alborz, in der Wüste Lut und in Zentraliran hängen mit orogenen Kalkalkali-Magmen zusammen. Die Reihe von porphyrischen Kupfererzlagerstätten in der Zentraliranischen Vulkanitzone wird abgeleitet von Magmen, die durch partielle Aufschmelzung ozeanischer Kruste in einer Subduktionszone unter Zentraliran entstanden sind. Die Cu-Pb-Linie trennt im Iran das Gebiet ozeanischer Magmen (Cu) von den Mikrokontinenten mit ihrem Kalkalkali-Magmatismus (Pb). Aus regionalen Betrachtungen folgt, daß der Iran aus Bruchstücken von Gondwanaland, dem Rand Eurasiens und Resten ozeanischer Kruste zusammengesetzt ist.

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The Iranian ore deposits presented here are associated with distinct magma types. The infra-cambrian iron ores from Bafq — iron oxyde melts solidified in volcanic environment — are part of acid volcanics of an alcali series connected with an intracontinental fracture zone. The same volcanic suite delivered stratiform sulphidic lead-zinc-ores (Kushk, Taknar). The chromite lenses in harzburgite-dunite are considered as the cumulus phase of gabbro intrusions at the base of oceanic volcanic piles. In the Sabzevar-zone syngenetic copper ores occur within upper cretaceous to eocene tholeiites. The alpidic lead-zinc-ores are related to orogenic calc-alkali magmas. The chain of copper porphyries in the Central Iranían Volcanic Belt is connected to magmas generated by partial melting of oceanic lithosphere along a subduction zone below Central Iran. Iran is divided by the copper-lead-line into the region of oceanic magmas (Cu) and the micro-continents characterized by calc-alcali magmas (Pb). From regional considerations follows that Iran is assembled by fragments of Gondwana, the margin of Eurasia, and remnants of ocean floor.

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Résumé Les gÎtes métallifères traités ici sont liés à des types magmatiques déterminés. Les gisements infracambriens de fer de Bafq — des fusions d'oxyde de fer cristallisées en milieu volcanique — sont en liaison avec des roches volcaniques acides d'une série alcaline associées à une zone de fractures intracontinentale. Le mÊme volcanisme a aussi livré des gisements stratiformes sulfurés de plomb et de zinc. Les lentilles de chromite dans les périodites orthopyroxeniques sont interprétés comme des cumulats à la partie inférieure d'intrusions de gabbro à la base d'édifices volcaniques sousmaríns. Dans la zone de Sabzevar les gisements de cuivre syngénétiques apparaissent dans des tholéiites du Crétacé à Eocène. On peut faire dériver les gisements alpins de plomb et zinc de l'Alborz, du désert de Lut et de l'Iran central de magmas orogéniques calco-alcaline. La série des gisements porphyriques de cuivre de la zone volcanique de l'Iran central provient de magmas produits par l'anatexie partielle de la croûte océanique entraÎnée par subduction sous l'Iran central. La ligne cuivre/plomb sépare en Iran le territoire des magmas océaniques (Cu) des microcontinents avec leurs magmatisme calco-alcaline (Pb). Des considérations régionales indiquent que l'Iran est composé de fragments du Gondwana, du bord du bouclier euro-asiatique et de restes de croûte océanique.

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. , , , . (, ). , - . , - - . - , - . - , . Cu- () - (Pb). , , .

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Vortrag, gehalten am 2. 3. 1973 in Salzburg auf der 63. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung.     

Late quaternary alluvial chronology of Iran

Two major phases of alluvial deposition have been responsible for the infilling of the basins and valleys of western and northern Iran. The accumulation of the Tehran Alluvium began no more than 50,000 years ago and had probably ended by the 4th millennium B. C. Following an erosional interlude, the Khorramabad Alluvium was laid down during the Middle Ages; it is now being actively eroded. This sequence duplicates that worked out for neighbouring Iraqi Kurdistan and the Mediterranean area. The two depositional phases are tentatively correlated with the Würm Glacial and with the Little Ice Age respectively.

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Zusammenfassung Zwei größere Phasen alluvialer Ablagerung waren für die Füllung der Becken und Täler des westlichen und nördlichen Iran entscheidend. Die Anhäufung des Teheran-Alluviums fing wahrscheinlich vor nicht mehr als 50 000 Jahren an und dauerte bis zum Ende des 4. Jahrtausends vor Christus. Nach einer Erosionsphase wurde während des Mittelalters das Khorramabad-Alluvium abgelagert, das zur Zeit auch abgetragen wird.Die Folge entspricht der, die für das Nachbargebiet im irakischen Kurdistan und das Mittelmeergebiet erarbeitet worden ist. Als vorläufiges Ergebnis wird eine Korrelation zwischen den zwei Ablagerungsphasen und der Würmeiszeit beziehungsweise der kleinen Eiszeit aufgestellt.

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Résumé Le comblement des bassins et des vallées de l'Iran occidental et septentrional fut accompli par deux phases principales d'alluvionnement. L'accumulation des Alluvions de Tehran commença probablement il n'y a pas plus de 50,000 ans et s'acheva avant le 4e. millénaire. Après une période d'érosion, les Alluvions de Khorramabad furent déposées pendant le Moyen Âge; elles sont maintenant à leur tour sujettes à l'érosion. Cette succession correspond à celle qui a été reconstruite pour la zone voisine du Kurdistan Irakéen et pour la région méditerranéenne. On pourrait lier tentativement les deux phases alluvionnaires avec la Glaciation Würmienne et la Petite Ère Glaciale, respectivement.

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. 50000 4000 . , . . .

     

Über permische und tertiäre Magmatite im Untergrund des Mainzer Beckens

Zusammenfassung Auf Grund der in der Bohrung Olm 1–10 km südwestlich von Mainz — gefundenen permischen (rotliegenden) Decken-Basalte und intrusiven tertiären Limburgite wurde eine Untersuchung ähnlicher Gesteine im Raum des Mainzer Beckens i. w. S. angeschlossen. Dabei stellte sich heraus, daß die permischen (rotliegenden) Deckenbasalte der Grenzlagergruppe des Saar-Nahe-Gebietes durch den Oberrheingraben in den Sprendlinger Horst und bis nach Oberhessen zu verfolgen sind. Die Limburgite der Bohrung Olm 1 werden zu den Grabenvulkaniten gerechnet. Für diese Na-betonten Magmatite wird, ausgehend von den Limburgiten der Bohrung Olm 1, ein paleozänes-eozänes, zumindest alttertiäres (prämitteloligozänes) Alter angenommen.

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Because of the Permian plateau basalts and intrusive Tertiary Limburgites found in the well Olm 1, 10 km southwest of Mainz, an investigation of analogous igneous rocks was added in the Mainzer Becken area. It turned out that the Permian plateaubasalts of the Grenzlagergruppe (Saar-Nahe area) are to be traced through Oberrheingraben into Sprendlinger Horst as far as Oberhessen. The Limburgites of the well Olm 1 rank among the volcanic rocks of the Oberrheingraben. On the basis of the Limburgites of the Olm 1 well, for these Na-accentuated igneous rocks a Paleocene-Eocene — at the very least early Tertiary — age is to be concluded.

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Résumé Suite à la découverte des basaltes des plateaux d'âge permien et des limburgites intrusives d'âge tertiaire dans le sondage Olm 1 (à 10 km au sud-ouest de Mayence) une étude a été consacrée aux roches semblables du bassin de Mayence et de ses confins. Il s'est montré, alors, que les basaltes des plateaux d'âge permien appartenant au groupe du «Grenzlager» du bassin de la Sarre-Nahe se poursuivent à travers du fossé rhénan jusqu'au «Sprendlinger Horst» et à la Hesse méridionale. Les limburgites du sondage Olm 1 par contre appartiennent à la suite volcanique à caractère sodique du fossé rhénan. En se basant sur ces limburgites un âge paléocène à éocène — ou pour le moins antéoligocène moyen — de la suite volcanique du fossé d'effondrement paraît démontré.

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Der Spessart als Teilgebiet der Mitteldeutschen Schwelle

Zusammenfassung Ein Teil der Mitteldeutschen Schwelle (R.Brinkmann 1948), der Spessart, wird sowohl bezüglich seines Innenbaues (Tektonik, Stratigraphie, Petrogenese des Grundgebirges), als auch bezüglich seiner Funktion als Lieferant für die jungpaläozoisch-mesozoischen Sedimente des Wetterau-Beckens betrachtet.Über diese Betrachtungen hinaus lassen sich Vergleiche zu anderen Gebieten der Mitteldeutschen Schwelle durchführen.Ganz offenbar ist die Grenzzone zwischen Saxothuringischer und Rhenoherzynischer Zone des Varistischen Gebirges in Mitteleuropa keine zufällige Ortslage für die Mitteldeutsche Schwelle und das Saar-Nahe-(Wetterau-)Becken. - Diese Kristallinzone hat tatsächlich zu verschiedenen Zeiten in der Erdgeschichte umgebungsdifferente Bewegungsimpulse erfahren. Sie ist darüber hinaus ohne Zweifel ein krustenversteifendes Element, was sich bereits mindestens aus ihrer modifizierenden Wirkung auf die großen Bruchsysteme der Mittelmeer-Mjösen-Zone im Bereich des nördlichen Oberrheingrabens und der südlichen Hessischen Senke ablesen läßt.

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The Spessart, as part of the Central German geanticline (Mitteldeutsche Schwelle, R.Brinkmann 1948) is discussed with respect to both its internal structure (tectonics, stratigraphy, petrogenesis of the basement) and its importance as a source region of Upper-Paleozoic-Mesozoic sediments which were deposited in the basin of the Wetterau. This leads to comparisons with other regions of the Central German geanticline.Obviously the regional situation of the Central German geanticline as well as the basins along Saar and Nahe(-Wetterau) between the hercynian zones of Saxothuringia and Rhenohercynia in Central Europe is not chance.The basement belt actually has been affected to vertical movements several times during its geologic history. Apart from this this belt is a consolidating element for the crust. This can clearly be seen by watching the great fault systems which can be traced from the Mediterranean to the Norwegian Lake Mjösen (Mittelmeer-Mjösen-Zone). They are modified by the Central German geanticline in the north of the Upper Rhine Valley and in the southern low-lands of Hesse.

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Résumé Une partie du bombement de l'Allemagne centrale (R.Brinkmann 1948), le Spessart, est étudiée tant sous l'aspect de sa structure interne (tectonique, stratigraphie, pétrogenèse du socle cristallin) que sous celui de son rôle comme domaine nourricier en sédiments du bassin Wetterau, du Paléozoïque supérieur au Mésozoïque.Partant de ces considérations, on peut faire des comparaisons avec d'autres régions du bombement de l'Allemagne centrale. Il est tout-à-fait évident que la zone limitrophe comprise entre les zones saxothuringienne et rhénohercynienne de la chaîne varisque de l'Europe Centrale n'est pas quelconque par rapport au bombement de l'Allemagne centrale et au bassin de la Sarre et de la Nahe (-basin de Wetterau). Cette zone cristalline a effectivement subi à différentes époques de l'histoire terrestre des mouvements distincts de ceux de son entourage. En outre elle constitue sans doute un élément qui a raidi la croûte terrestre, ce qui apparaît par l'influence modificatrice qu'elle a exercé dans la région septentrionale du Fossé du Rhin supérieur et de la dépression méridionale de la Hesse sur le grand système de fractures tectoniques de la zone Mer Méditerranée-Mjösen.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Die Oberkreide-Paleozän Transgression Im östlichen Fezzan

Zusammenfassung Die den Südwestrand des Syrtebeckens aufbauende und im östlichen Fezzan auskeilende Schichtfolge wird im Detail untersucht, untergliedert und mit den Standardprofilen nördlich des Djebel Soda korreliert. Ihre älteste Einheit sind die Ben Afen Schichten, das laterale fazielle Äquivalent des unteren Tax Mergels, der ins Maastricht gestellt wird. Darüber folgen die verschiedenen Stufen des Paleozäns, zuunterst der Dor el Gani Mergel, der als das laterale Äquivalent des oberen Tar Mergels definiert werden kann. Er wird vom Had Kalkstein bzw. seinem lateralen faziellen Äquivalent, dem Scedida Dolomit, abgedeckt. Höher folgt der Bu Ras Mergel, der nach Süden in den Dor el Msid Tonstein übergeht. Er wird von den Operculinoides Schichten, einer kalkig-mergeligen Stufe, überlagert. Sie sind das fazielle Äquivalent des Gelta Kreidekalksteins, und des Operculina Kalksteins. Der Kheir Mergel leitet zum Untereozän über, dessen Unterkante durch die Flosculina Leitbank definiert ist.Es wird profilmäßig dargestellt, wie diese einzelnen Stufen sich im Verlauf der Oberkreide-Paleozän-Transgression faziell verändern und schließlich auskeilen. Von der untersuchten Sedimentserie greifen die Operculinoides Schichten am weitesten nach Süden, nämlich bis auf die Serir Tibesti vor. Schließlich konnten für die untersuchte Sedimentfolge Sedimentationszyklen aufgestellt werden. Ein kurzer Abschnitt behandelt die Oberkreide-Paleozän-Grenze.

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A detailed study is made on the sequence of strata forming the southwest flank of the Sirte basin and wedging out in the eastern Fezzan. The sequence is subdivided and correlated with the type sections north of Djebel Soda. The oldest unit is the Ben Afen member, the lateral facies equivalent of the lower Tar marl which is placed into the Maestrichtian. Above this follow the different Paleocene units, beginning with the Dor el Gani marl, which may be interpreted as the lateral equivalent of the upper Tar marl. The Dor el Gani marl is covered by the Had limestone respectively by its lateral facies equivalent, the Scedida dolomite. Above follows the Bu Ras marl passing to the south into the Dor el Msid shale, which is overlain by Operculinoides strata, a calcareous-marly unit. The Operculinoides strata are the facies equivalent of the Gelta chalk and of the Operculina limestone. The Kheir marl forms the transition zone to the lower Eocene the bottom of which is marked by the Flosculina key bed.The facies changes of the different units along the Upper Cretaceous-Paleocene transgression as well as their wedging out is demonstrated by section correlation. The Operculinoides strata reach as far south as the Serir Tibesti, being the southernmost of all the investigated sediments. Finally, it was possible to establish sedimentation cycles for the investigated strata. A brief chapter deals with the Upper Cretaceous-Paleocene boundary.

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Résumé Une étude détaillée est faite des dépôts sédimentaires qui forment la bordure sud-ouest du bassin de Syrte et qui s'arrêtent à l'Est du Fezzan. Il y a subdivision et corrélation avec les coupes types au Nord du Djebel Soda. La série la plus ancienne est la formation de Ben Afen, l'équivalent latéral du faciès de la marne de Tar inférieure que l'on attribue au Maestrichtien. Au-dessus se succèdent les différents étages du Paléocène, tout en bas la marne de Dor el Gani qui peut être définie comme l'équivalent latéral de la marne de Tar supérieure. Ensuite on trouve le calcaire de Had ou bien son équivalent latéral du faciès, la dolomie de Scedida. Plus haut, la marne du Bu Ras qui se transforme, vers le Sud, en argilite de Dor el Msid. Celle-ci est cachée par les couches à Operculinoides, étage calcareux-marneux. Ces couches sont l'équivalent du faciès de la craie de Gelta et du calcaire à Operculina. La marne de Kheir indique le passage à l'Eocène inférieure dont la base est définie par le lit à Flosculina.Le changement du faciès de ces différents étages au cours de la transgression Crétacé supérieur — Paléocène et leur biseautage est démontré par des coupes. De tous les dépôts étudies, ce sont les couches à Operculinoides qui s'étendent le plus loin au Sud, jusqu'à la Serir Tibesti. Finalement, il était possible d'établir des cycles de sédimentation pour les dépôts étudiés. Un bref chapitre traite de la bordure Crétacé supérieur — Paléocène.

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Niveaux intercalaires dans les strates de basalte des plateaux de l'archipel de kerguelen

Résumé On étudie du point de vue géochimique des niveaux rouges régulièrement intercalés entre des strates de basalte de plateau dans l'Archipel de Kerguelen. Le résultat principal de ces observations est de montrer l'évolution géochimique des éléments sous l'influence de l'action hydrothermale développée lors de l'arrivée du basalte supérieur. Partant des zones saines des basaltes, cette évolution atteint un maximum dans la couche intermédiaire, en liaison avec la structure vitreuse et la texture de celle-ci. La facilité de libération des oxydes de fer et d'aluminium, l'étude pétrographique ainsi que les rapports morphologiques nets de la couche rouge avec ses voisines permettent de considérer celle-ci comme une formation pyroclastique, ou cendreuse, riche en verre et distincte des basaltes adjacents.L'analyse minéralogique, chimique pollinique et micro-morphologique de cette formation permettent de ne pas retenir l'hypothèse d'une action ferralitique pour expliquer la rubéfaction.

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We studied with geochemistric methods red levels regularly inserted beetween basaltic layers of the Kerguelen Plateau. The main result of these observations is to show the geochemistric evolution of the elements under the influence of the hydrothermal action, developed during the coming of the upper basalt flow. Coming from safe zones of basalts this evolution reaches a maximum in the intermediary layer, in union with the vitrous structure and its texture. Easiness of the liberation of iron and aluminium oxyds, petrographic study and clean morphological relations of the red layer with the adjacent one allow to consider the red layer as a pyroclastic or ashic formation, rich in glass and distinct from the adjacent basalts.Chemical studies of pollens, mineralogical and micro-morphological analysis of this formation permit to exclude the hypothesis of a ferralitic action to explain the rubifaction.

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Zusammenfassung Es wurden rote den Basaltlagen der Kerguelen Hochebene regelmäßig eingeschaltete Zonen geochemisch untersucht. Das Hauptergebnis dieser Studien ist die Kenntnis der geochemischen Evolution der verschiedenen chemischen Elemente unter dem Einfluß hydrothermaler Tätigkeit, während folgender Basaltextrusionen. Von den unveränderten Basaltlagen kommend erreicht diese Evolution ein Maximum an der roten, zwischenliegenden Zone, die eine glasige Struktur und Textur zeigt. Die Leichtigkeit, mit der Eisen- und Aluminiumoxyde freiwerden, der petrographische Befund und die rein morphologischen Beziehungen zwischen der roten Lage und der folgenden Basaltlage erlauben es, die rote Lage als pyroklastische Lage oder Aschenlage zu bezeichnen, die reich an Glas ist und sich von den angrenzenden Basalten unterscheidet.Mineralogische, chemische, pollenanalytische und mikromorphologische Untersuchungen widerlegen die Annahme, daß die Rötung unter lateristischen Bedingungen entstanden sei.

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Kerguelen. .

     

Das Chausib-Turbiditbecken am Südrand des Damara-Orogens,Südwest-Afrika

Zusammenfassung Am Südrand des Damara-Orogens ist innerhalb der Hakos Subgroup eine Turbiditserie von 1500 m Mächtigkeit entwickelt. Sie stellt als neudefiniertes Chausib Member eine Faziesvertretung der Hakos-Quarzite (Chaibis Member) dar.Die Zusammensetzung der Turbitbänke ist quarzitisch. Infolge metamorpher und tektonischer Überprägung ist eine Gradierung nach der Korngröße nicht mehr vorhanden; sie kann aber aus einer typischen Änderung des Stoffbestandes vom Liegenden zum Hangenden einer Bank abgeleitet werden.Die an sich hochfaltbare Serie liegt in einer einfach gebauten Großstruktur von 10 km Wellenlänge vor; die Faltung wurde durch eine mächtige unterlagernde Quarzitfolge gesteuert. Einige für eine Wechselfolge kompetenter und inkompetenter Lagen charakteristische kleintektonische Phänomene werden beschrieben.Für die paläogeographische Situation wird ein Modell entwickelt, nach dem die Chausib-Turbidite als Beckenablagerungen den Chaibis-Quarziten als gleichalte Schwellensedimente gegenüberstehen.

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A 1500 m thick turbidite series, developed within the Hakos Subgroup at the southern margin of the Damara Orogen, is defined as the Chausib Member. It represents a timeequivalent of the Hakos-Quartzite (Chaibis Member) in a different facies.The turbidites are quartzitic. As a result of the metamorphic and tectonic overprint, they no longer show a grading of grain size. However, a former graded bedding can be inferred from a typical compositional change from the base to the top within each bed.The turbidite series is potentially very susceptible to folding, but occurs in a simple structure with a wave-length of about 10 km. The style of folding was determined by an underlying, thick, quartzite unit. Several small-scale tectonic phenomena are described, which are characteristic for such an alternation of competent and incompetent layers.A palaeogeographic model is envisaged in which the Chausib turbidites are basinal deposits bordering the time-equivalent sediments of a submarine rise, represented by the Chaibis quartzites.

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Résumé A la bordure sud de l'orogène de Damara, on trouve une série de turbidites d'une épaisseur de 1500 m intercalée dans le Hakos Subgroup. En tant que Chausib Member, nouvellement défini, elle représente un faciès équivalent des quartzites de Hakos (Chaibis Member).Les bancs de turbidite ont une composition quartzitique. Mais la superposition métamorphique et tectonique ne permet plus de discerner le granoclassement qui peut cependant être déduit du changement typique dans la composition chimique et minéralogique du matériau d'un banc, du bas vers le haut.La série dont la capacité de plissement est certaine, se présente avec une structure majeure simple, d'une longueur d'onde de 10 km, le plissement ayant été handicapé par une puissante série sous-jacente de quartzite. Quelques phénomènes microtectoniques caractéristiques d'une série interstratifiée de couches compétentes et incompétentes, sont décrits.Un modèle de situation paléogéographique est développé, d'après lequel les turbidites de Chausib s'opposent comme dépôts sédimentaires de bassin contemporains, aux quartzites de Chaibis, considérés comme sédiments de seuil de même âge.

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Hakos Turbidite 1500 . , Chausib, « Hakos». Turbit . . . 10 . , . ., Chausib-Turbidite , Chaibis . .

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Diese Arbeit ist im Sonderforschungsbereich 48 der Universität Göttingen (Entwicklung, Bestand und Eigenschaften der Erdkruste, insbesondere der Geosynklinalräume) entstanden.Die Förderung erfolgte aus Mitteln, die dem Sonderforschungsbereich 48 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Verfügung gestellt wurden.     

Porosity determination using modal analysis on thin sections of rock and gore material and simulatet well cuttings

Porosities of rock samples obtained by modal analysis and by the gas expansion method are compared. Results indicate that modal analysis is a suitable method for determining porosities of rock samples, especially well cuttings.

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Zusammenfassung Vergleiche von Gesteinsporositäten, die einerseits durch die Gasexpansions-methode und andererseits durch das Punktzählverfahren ermittelt wurden, zeigen, daß das Punktzählverfahren dazu geeignet ist, Porositäten von Gesteinen, besonders von Spülproben, zu ermitteln.

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Résumé Deux méthodes pour obtenir la porosité des roches sont comparées. Les résultats indiquent que l'analyse intégratrice se compare bien à la méthode par expansion de gaz, spécialement si la méthode intégratrice est appliquée aux particules des formations détruites pendant les opérations de forage.

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Zur Geochemie der Schichten der Kreuznacher Gruppe im Saar-Nahegebiet

Zusammenfassung Die Schichten der Kreuznacher Gruppe im Nordosten des Saar-Nahe-Gebietes kann man in 3 Faziesgebiete aufteilen, und zwar 1. in die Kreuznacher-, 2. die Niersteiner- und 3. in die Rötelschiefer-Fazies. Ihre Sedimente zeigen Merkmale einer Ablagerung unter semiariden Bedingungen, die sich ebenfalls in einer Zunahme ihres Dolomit- wie Borgehaltes zum Hangenden widerspiegeln. Dies trifft besonders auf die Rötelschieferfazies zu, wo in der Zone stärksten Anstiegs dieser Komponenten auch eine Anreicherung der wichtigsten Spurenelemente vorhanden ist. Diese Kennzeichen einschließlich der Tatsache, daß in der nahegelegenen Bohrung Wolfskehlen 4 (Rheintalgraben) mariner Zechstein nachgewiesen werden konnte, sprechen für eine Einstufung der Schichten der Kreuznacher Gruppe in den Zechstein.

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The Sediments of the Kreuznacher Gruppe in the northeastern part of the Saar-Nahe-region can be divided in the following facies: 1. The facies of Kreuznach, 2. the facies of Nierstein and 3. the facies of the Rötelschiefer. They all show features of sediments deposited under partly arid conditions, which are also demonstrated in an increase of dolomite- and boron-content of the younger sediments. This trend is quite clear in the facies of the Rötelschiefer, where in the zone of maximal increase in these components an enrichment of the most important trace elements can be observed as well. These characteristics and the fact, that in the cores of the nearby bore Wolfskehlen 4 (Upper Rhinegraben) Zechstein in a marine facies was found, admit the conclusion, that the sediments of the Kreuznacher Gruppe belong to the Zechstein, too.

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Résumé Les couches du Kreuznacher Gruppe dans la partie Nord-Est du bassin de la Sarre/Nahe peut-on subdiviser de la manière suivante: 1. La facies de Kreuznach, 2. la facies de Nierstein et S. la facies des Rötelschiefer. Toutes les trois facies indiquent des documents d'une climat semiaride, lequel se montre aussi en forme d'une augmentation de bore et de dolomie vers la partie supérieure des couches. C'est particulièrement réalisé dans la facies des Rötelschiefer, où on trouve dans la zone d'une montée maximale de bore et de dolomie aussi un enrichissement des oligoéléments les plus importants. Ces indices et le fait, qu'on a constaté du Zechstein marin tout près dans les carottes d'un sondage (Wolfskehlen 4) au graben du Rhin, permettent de conclure, que les couches du Kreuznacher Gruppe appartiennent au Zechstein.

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Saar-Nahe' : ) , ) , ) . .

     

Geochemie von Schwarzschiefern und assoziierten Metavulkaniten im Bereich der Pyritlagerstätte Schwarzenbach bei Dienten (Salzburger Grauwackenzone, Österreich)

Zusammenfassung Die stratiforme Pyritlagerstätte Schwarzenbach befindet sich innerhalb der paläozoischen, vulkanosedimentären Abfolge der Wildschönauer Schiefer. In diesem Teil der Salzburger Grauwackenzone sind den Wilschönauer Schiefern, die aus Peliten (Phyllite, Tonschiefer) mit Übergängen zu Psammiten und Psephiten bestehen, basische Vulkanite (doleritische Sills und Tuffe) sowie Karbonate und Schwarzschiefer eingeschaltet. Die gesamte Afolge wurde mehrfach schwachgradig-metamorph überprägt.Die linsenförmigen Erzkörper sind s-konkordant und setzen sich aus massivem Pyriterz mit geringen Anteilen an Kupferkies und wenig Arsenkies, Zinkblende, Bleiglanz und Magnetkies zusammen. Für eine mehrphasige Metall- bzw. Erzzufuhr größeren Ausmaßes gibt es keine texturellen Hinweise.Das Nebengestein bilden metallreiche Schwarzschiefer mit erhöhten Gehalten an organischem Kohlenstoff (TOC) und Phosphor; von den untersuchten Metallen sind V, Cr, Ni, Cu, Pb und As überdurchschnittlich angereichert, während die Konzentrationen von U und auch Zn auffällig niedrig liegen. Den Schwarzschiefern zwischengeschaltete Lagen von FeMn-Karbonaten können auf das Oszillieren der Grenze zwischen anoxisch-sulfidischem und post-oxischem Milieu im sedimentären Ablagerungsraum zurückgeführt werden. Die Verteilung »stabiler« Spurenelemente in den untersuchten basischen Metavulkaniten vereint Merkmale von rezentem Intraplatten- (WPB) und MOR-Vulkanismus. Dies ist kompatibel mit der Annahme einer geotektonischen Situation im Westteil der Grauwackenzone, die durch Dehnungstektonik und Ausdünnung kontinentaler Kruste (Rifting) gekennzeichnet war.Die Metallanreicherungen werden im wesentlichen einem einzigen, syngenetischen Vererzungsakt zugeschrieben, bei dem submarine hydrothermale Lösungszufuhr als Metallquelle von Bedeutung war. Es wird angenommen, daß durch doleritische Sill-Intrusionen in wenig verfestigte Sedimente Wärmeanomalien enstanden und lokale konvektive Hydrothermalsysteme induzierten. Erwärmtes, konvektierendes Meerwasser reicherte sich infolge von Wechselwirkungen mit den Sedimenten und Vulkaniten an Metallen an. Die physikochemischen Verhältnisse der Schwarzschieferfazies kontrollierten dann die Fällung der Metallsulfide, entweder am Meeresboden nach Exhalation der Lösungen oder während des Aufstiegs als »sub-seafloor«-Bildung.

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The stratabound pyrite deposit Schwarzenbach forms part of the Paleozoic volcanic-sedimentary »Wildschönauer Schiefer« (WS) series which has undergone polyphase low-grade metamorphism. The WS series in this part of »Salzburger Grauwackenzone« comprises fine-grained clastic metasediments with intercalations of basic metavolcanics (doleritic sills and tuffs), calcareous rocks, and black shales.Massive pyrite with subordinate chalcopyrite and minor amounts of arsenopyrite, sphalerite, galena, and pyrrhotite form concordant lense-shaped ore bodies which are hosted by metal-rich black shales. The latter are further characterized by elevated total organic carbon (TOC) and phosphorus contents and enrichments of V, Cr, Ni, Cu, Pb, and As. Concentrations of the elements U and Zn are considerably low. Interbedded iron-manganese-carbonates reflect oscillation of the border between the anoxic-sulfidic and post-oxic zone within the depositional environment.Stable trace element geochemistry of intercalated basic metavolcanics show affiliations to modern within-plate and MOR volcamsm. This suggests a tectonic setting of Western Grauwackenzone which can be characterized by extensional tectonism and attenuation of continental crust (rifting).The metal enrichments are related to a single metallogenic event. Submarine hydrothermal solutions played an important role as a metal source during syngenetic ore genesis. Thermal anomalies induced by soft sediment intrusion of doleritic sills caused the initiation of submarine hydrothermal convective systems. Convecting sea water enriched in base metals due to leaching of sediments and volcanics. Subsequent precipitation of sulfides from the ascending sea water was mainly controlled by the physicochemical conditions of the anoxic black shale environment. This took place on the seafloor after exhalation of metal rich solutions and/or within the black shales during ascent of ore solutions as »sub-sea floor precipitate«.

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Résumé Le gisement de pyrite stratiforme de Schwarzenbach se trouve dans la série volcanosédimentaire paléozoïque des schistes de Wildschönauer. Cette formation, qui consiste en pélites passant à des psammites et à des pséphites, renferme dans cette partie de la «Salzburger Grauwackenzone» des volcanites basiques (sills et tufs doléritiques) et des carbonates. L'ensemble a subi à plusieurs reprises l'effet d'un métamorphisme de degré faible.Les corps minéralisés sont lenticulaires et concordants; ils sont constitués de pyrite massive, avec chalcopyrite subordonnée et de faibles quantités d'arsénopyrite, de blende, de galène et de pyrrhotine. Il n'existe aucun indice structural d'un apport important de métal ou de minerai.Les roches encaissantes sont des schistes noirs riches en métal, à contenu élevé en carbone organique et en phosphore; les teneurs en V, Cr, Ni, Cu, Pb et As y sont élevées; tandis que les teneurs en U et Zn sont faibles. Des carbonates de Fe-Mn interstratifiés témoignent, lors de la sédimentation, d'une oscillation autour de la limite des milieux sulfureuxanoxique et post-oxique.Les éléments en traces des métavolcanites montrent une parenté avec le volcanisme moderne intra-plaque et MOR. Cette observation est compatible avec l'hypothèse d'une situation de tectonique extensive et d'amincissement de la croûte continentale pour la partie ouest de la Grauwackenzone.Les enrichissements en métaux sont rapportés à un événement métallogénique syngénétique unique, dans lequel des solutions hydrothermales sous-marines ont joué un rôle important comme source de métal. On admet que l'intrusion de sills doléritiques dans les sédiments peu consolidés a provoqué des anomalies thermiques responsables des phénomènes convectifs du système hydrothermal. Au cours de cette convection, l'eau de mer échauffée a pu s'enrichirr en métal par lessivage des sédiments et des volcanites. La précipitation des sulfures à partir de l'eau de mer ascendante a ensuite été déterminée par les conditions physico-chimiques du milieu anoxique des schistes noirs, soit sur le fond de la mer, soit sous celui-ci.

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- . , (, ) , -, . . s- , , . , . . : V, Cr, Ni, , Pb As, U Zn . Fe n , - , . , (WPB) (MOR) — . , — . , . , . . - , , , «sub-seafloor».

     

Strukturelle Verhältnisse in den Südlichen Patagonischen Anden und Deren Beziehung zur Antarktis: Eine Diskussion

Zusammenfassung Das zum pazifischen Rückland konvexe Umbiegen der patagonischen Kordillere im Raum von Magellanstraße und Feuerland ist sehr uneinheitlich. In den subandinen Elementen hat sich um die Dawsoninsel eine eigentliche Knickstelle gebildet, mit beidseitig stärkerer Faltenscharung und Verschuppungstendenz. Der Zusammenschub des Gebirges auf Feuerland ist viel stärker als im N—S-streichenden Abschnitt nördlich der Magellanstraße. Dabei haben sich Blattverschiebungen entlang hauptsächlich NNW-, z. T. auch NE-streichender Bruchsysteme herausgebildet. Die Dawsoninsel selbst ist als ein zwischen solchen Bruchflächen südwärts zurückgebliebener Keil zu verstehen.Die mehr gebirgeeinwärts liegenden, zentralandinen Elemente machen das konvexe Umbiegen nur undeutlich mit, indem mehrere voneinander abgetrennte, an sich konkav stehende Segmente rotiert sind und mehr oder weniger stark nach NE vorgestoßen sind. Das Strukturbild der zentralandinen Zone ist denn auch unvergleichlich viel komplexer und gestörter als dasjenige des Subandins. Dabei macht sich am äußersten Südostzipfel Südamerikas eine starke Virgation der Gebirgselemente bemerkbar, die mit Richtungen zwischen ENE und SE ins Meer ausstreichen.Als weiteres, wichtiges Strukturelement wird die WNW-streichende Magellan-Bruchzone erwähnt, die auf 600 km Länge das Gebirge diagonal durchschneidet und gewissermaßen Südamerika nach S begrenzt; ihre Bedeutung wird diskutiert.Anhand fazieller und tektonischer Vergleiche, vor allem zwischen den zentralandinen Elementen auf Navarino und Südgeorgien, und basiert auf mehr spekulativen Betrachtungen der physiographischen Verhältnisse des Meeresbodens wird gezeigt, daß der Raum des Südantillenmeeres möglicherweise von einem System NE-streichender Blattverschiebungen beherrscht wird; diese wären im Gefolge des Ostdruckes eines starren Südpazifikblockes entstanden. Der Südantillenbogen würde sich damit aus verschiedenen, abgescherten Fragmenten zusammensetzen, die sich ungefähr bogenförmig um diesen Raum gruppieren. Das stärkere Zusammenpressen der feuerländischen Kordillere mit all ihren Komplikationen und Sekundärstörungen, wie auch die Bildung der Magellan-Bruchzone könnten ebenfalls durch diesen Vorstoß eines südlich davon liegenden, pazifischen Krustenteils erklärt werden.Das Zerreißen einer vorher direkten, tektonischen Verbindung zwischen Südamerika und der antarktischen Halbinsel hat erst im Anschluß an die andine Orogenese stattgefunden. Es wird vermutet, daß als Folge davon das Südantillenmeer wohl hauptsächlich von sialischem Krustentyp ist.

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The convex bending, with respect to the Pacific back-land, of the Patagonian Cordillera around Straits of Magellan and Tierra del Fuego is not at all uniform. Near Dawson Island, the subandean fold belt changes direction abruptly, showing simultaneously a tendency to develop narrow fold bundles and dislodged slices. Compression of the mountain belt in Tierra del Fuego is more pronounced than north of the Straits of Magellan, where the strike is roughly N-S. Consequently, wrench faulting occurred along NNW-, partly also NE-striking fracture systems. Dawson Island itself is considered a wedge which is left behind south, with respect to near-by segments that have advanced further along such fault planes.Elements of a more central position in the mountain belt do not show the convex bending to the same degree: individual segments, each in itself concavely bent, have rotated differently and been pushed to the NE by differential moving. Thus the structural picture of the central-andean part is much more complicated, as compared to the subandean belt. Between both areas, a pronounced virgation of the fold axes, which fan out in directions between ENE and SE, is evident toward the extreme southeastern tip of South America.Another, very important structural feature is the WNW-striking Magallanes Fault Zone, which over a distance of 600 km cuts obliquely across the area; in a way it delimits the continental block towards the south.Tectonic and facies relations, particularly between the central-andean elements of Navarino Island and South Georgia, as well as more speculative considerations of the physiographic ocean-bottom features suggest the Scotia Sea area being controlled by a system of NE-trending wrench faults; they are supposed to have developed in response to an easterly-directed pressure of a stable block in the South Pacific. The Scotia Arc would thus by composed of a number of differentially detached segments, their above-sea portions being located in an arc-like manner around the area. By such an advance of the Pacific crust south of Tierra del Fuego, both the pronounced compression of the Cordillera in the latter area with all its further implications, and the development of the Magallanes Fault Zone could equally well be explained.The rupture of an originally more direct, tectonic connection between South America and the Antarctic Peninsula occurred as a consequence of Andean orogeny. It is supposed that the Scotia Sea crust therefore is mainly of a sialic type.

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Resumen En base de nuevos antecedentes, se presenta un análisis tectonico-estructural de la Cordillera patagonica austral, discutiendo en adición su posible relación, através del Arco escosés, con la Peninsula antárctica. Un extracto mas extenso del tema fue publicado, en lengua castellana, por la Sociedad Gelógica de Chile («Resúmenes» no. 7/16, Santiago 1964 — ver Bibliografía al final).

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Résumé Dans la région du Détroit de Magellan et de la Terre de Feu, l'arc convexe, vu de l'arrière-pays, de la Cordillère patagonique est construit d'une mannière très irrégulière. Autour de l'île de Dawson, une véritable déflexion s'est formée dans les éléments subandins, exposant une tendance à la formation de faisceaux de plis et de lames charriées. La compression de la chaîne est beaucoup plus forte en Terre de Feu, qu'au nord du Détroit de Magellan où elle maintient une direction presque nord-sud. Des failles transversales se sont ainsi développées qui ont une direction surtout NNO, ou aussi NE. L'île de Dawson elle-même serait un coin resté en arrière au sud, par rapport aux segments voisins qui sont plus avancés le long de ces zones de faille.Les éléments qui se trouvent plus au centre de la cordillère suivent la forme de l'arc d'une manière peu prononcée. De différents segments qui eux-mêmes sont concaves, sont avancés différentiellement vers le NE à cause d'un mouvement rotatoire. C'est ainsi que la structure de la zone centrale-andine est beaucoup plus complexe que celle de la zone subandine. En outre, on note une forte virgation de tous les éléments vers l'extrême bout du continent, prenant une direction qui va entre l'ENE et le SE.De plus, on trouve une zone de faille régionale très importante qui a une direction ONO, traversant toute la région d'une longueur de 600 kms; elle est appelée «Zone de Faille de Magellan».Des comparaisons de la faciès et tectonique, surtout entre les éléments central-andins de l'île de Navarino et Géorgie du Sud, et des considérations plus spéculatives de la physiographie du fond de la mer, font présumer que la région de la mer écossaise soit controlée par un système de failles transversales de décrochement, ayant une direction nord-est. L'arc écossais serait composé ainsi par des éléments décollés le long de ces failles, groupés autour de la mer écossaise. Ce décollement, ainsi que la compression de la cordillère en Terre de Feu avec toutes ces complications secondaires seraient le résultat d'un avancement vers l'est de l'écorce du Pacifique sud.La rupture d'une connection tectonique originairement plus directe entre l'Amérique du Sud et l'Antarctique s'est produite en conséquence des mouvements orogénétiques andins. On suppose que pour cette raison la région de la mer écossaise soit occupée par une écorce sialique.

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