Trends in the Postsvecokarelian development of the Baltic Shield

The Postsvecokarelian development of the Baltic Shield shows a parallel development with tension and dolerite intrusions in the core zone and granite intrusions, compression and crustal shortening in the south-western margin. A crustforming event with calk-alkalic granitoid intrusions which with time moves westwards is followed by remelting and intrusion of alkali-intermediate granites and metamorphism. The south-western margin of the Shield probably was a stable ocean/continent border zone for a very long time. In spite of several attempts, no conclusive testable model for the development can be put forward today.

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Zusammenfassung Die postsvekokarelische Entwicklung des Baltischen Schildes ist von einer zeitgemäßen Parallelität mit Tension und Diabasintrusionen in der östlichen Kernzone und Granitintrusionen, Kompression und Krustenverkürzung in der südwestlichen Marginalzone gekennzeichnet. Eine Phase mit Krustenbildung, die mit der Zeit nach Westen rückt, und wo kalkalkalische Granitoide als wesentlichstes neugebildetes Gestein auftreten, wird von Metamorphose und erneutem Aufschmelzen und Intrusionen alkaliintermediärer Granite gefolgt. Die südwestliche Marginalzone des Schildes war ein stabiler Ozean/Kontinent-Grenzbereich während einer langen Zeitperiode. Ein testbares endgültiges Modell der Entwicklung kann heute trotz mehrerer Versuche nicht aufgestellt werden.

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Résumé Le développement postsvécokarélien du bouclier baltique est caractérisé par un parallélisme dans le temps entre l'extension et l'intrusion de diabases dans la zone centrale de l'Est et par des intrusions granitiques, une compression et un rétrécissement crustal dans la zone marginale du Sud-ouest. Une phase avec formation d'une croûte, qui se propage vers l'ouest, et au cours de laquelle les nouvelles roches formées sont essentiellement des granitoïdes calco-alcalins, est suivie d'un métamorphisme et d'une palingenèse avec intrusions de granites alcalins intermédiaires. La zone marginale du Sud-ouest du bouclier était un domaine-limite océan-continent »stable«, pendant une longue période de temps. Une modélisation controlable du développement ne peut être avancée aujourd'hui malgré plusieurs tentatives.

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The Permo-Triassic »Paleotethys« in mainland Southeast-Asia and adjacent parts of China

Aspects of the geodynamic evolution of mainland Southeast Asia and China are discussed in consideration of the Permo-Triassic »Paleotethys« problem. It is shown that all sutures in Thailand, Vietnam and Yunnan already closed during the Paleozoic era and that the entire region must be regarded as part of the northern continents. The Permo-Triassic »Paleotethys« must be expected south of Tibet and in Burma.

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Zusammenfassung Aspekte der geodynamischen Entwicklung des südost-asiatischen Subkontinentes und Chinas werden unter besonderer Berücksichtigung des Problems der permotriadischen »Paläotethys« diskutiert. Es wird gezeigt, daß alle Suturen in Thailand, Vietnam und Yünnan bereits im Paläozoikum geschlossen wurden und der ganze Bereich den Nordkontinenten zugerechnet werden muß. Die permotriadische »Paläotethys« muß südlich von Tibet (südlich des Kangdese Orogens) und in Burma gesucht werden.

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Résumé Le développement géodynamique du Sud-Est asiatique continental et de la Chine est discuté, en particulier par rapport au problème de la »Paléotéthys« permotriassique. Toutes les sutures en Thailande, au Vietnam et au Yunnan étaient déjà fermées pendant le Paléozoique, de sorte que la région entière doit être considérée comme une partie des continents du nord. On doit chercher la »Paléotéthys« permotriassique susdite au sud du Thibet (au sud de la région orogénique du Kangdese) et en Birmanie.

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Statistische Untersuchungen an Zirkon und Apatit in Anatexiten des südlichen Bayerischen Waldes

Zusammenfassung In die im südlichen Bayerischen Wald weitverbreitete Serie der Perlgneise ist zwischen Deggendorf und Regen ein granodioritischer Gesteinskörper eingelagert. Feldgeologische und mikroskopische Untersuchungen machen eine metamorphe Entstehung dieses Paragranodiorits wahrscheinlich. Zur Gewinnung weiterer gesteinsgenetischer Kriterien werden die morphologische Ausbildung, das Längen-Breiten-Verhältnis, das Korn-in-Kom-Gefüge und die statistische Verteilung der Korngrößen von Zirkon und Apatit in beiden Gesteinen herangezogen. Hieraus ergeben sich zusätzliche Argumente für eine nichtmagmatische Entstehung des Paragranodiorits. Ein Teil dieser Untersuchungen kann nur am Dünnschliff durchgeführt werden.

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A granodioritic rock and its relationship to the surrounding biotite-gneiss in the metamorphic basement complex of northeastern Bavaria (Moldanubikum) was studied. Field work and microscopic investigations show strong evidence for metasomatic origin of the para-granodiorite. A detailed study of zircon and apatite both in the para-granodiorite and the gneiss is made in order to obtain further criteria. Morphology, elongation ratios, and the grain-in-grain fabric of zircon point to non-magmatic origin of both rocks. Size frequency distribution of zircon in gneiss is lognormal and probably due to sedimentary sorting. The skewed distribution curve of zircon in para-granodiorite is explained by metamorphic growth of sedimentary zircons which may have been lognormally distributed. Apatite in para-granodiorite on the other hand shows lognormal distribution of grain size. As crystallization of apatite is posttectonic, it seems that random growth conditions in the metamorphic stage may also produce lognormal size frequency distributions. Thin section study is emphasized as some data cannot be obtained from mounted zircon concentrates.

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Résumé Dans la série du gneiss en forme de perles, fréquent dans la Bayerischer Wald du Sud (Bavière), on peut trouver entre Deggendorf et Regen un interlit de roche granodioritique. Les recherches géologiques sur le terrain et au microscope rendent vraisemblable l'origine métamorphique de cette Paragranodiorite. Pour obtenir d'autres caractéristiques lithogénétiques on a fait appel à la texture morphologique, aux relations de longueur à largeur, à la texture grain-en-grain et à la granulométrie statistique du zircon et de l'apatite. Il se dégage ainsi d'autres arguments pour une origine non-magmatique de la Paragranodiorite.

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Zur Ausbildung und Paläogeographie des Mesozoikums in Sizilien

Zusammenfassung Basierend auf einer neuen eigenen Veröffentlichung wird eine kurze paläogeographische Übersicht über die mesozoischen Schichten Siziliens gegeben.

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Based on recent publications of the author, a short paleogeographic survey of Sicilian Mesozoic formations is given.

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Résumé A la base d'une publication récente l'auteur tente de tracer une esquisse paléogéographique du Mésozoique de la Sicile.

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Riassunto Sulla base di una mia recente pubblicazione viene accennato un quadro d'insieme paleogeografico degli strati del Mesozoico Siciliano.

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

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

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

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

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

Mariner Jura im westlichen Hindukusch (Afghanistan)

Zusammenfassung Am Westrand des Hindukusch konnten erstmalig stark gefaltete und geschieferte Gesteine des Oberjura (Tithon) in Geosynklinalfazies nachgewiesen werden. Schwach geneigte Sedimente des transgredierenden Oberkreidemeeres (Cenoman bis Turon) liegen diskordant darüber.Dieser Befund erlaubt es, die mesozoische Faltung im W-Hindukusch auf den Zeitraum zwischen Tithon und tiefe Oberkreide einzuengen. Daraus ergibt sich, daß der NE-Sporn des Zentralafghanischen Blockes (Wirtz, 1964) zumindest im Oberjura in das Geosynklinalgebiet der Tethys einbezogen war.

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Strongly folded and schistose beds of Upper Jurassic (Tithonian) age in géosynclinal facies are demonstrated for the first time in the western Hindukush. They are overlain unconformably by deposits of the transgressive Upper Cretaceous (Cenomanian—Turonian) sea.This discovery allows to date the Mesozoic orogeny in the western Hindukush as being younger than Tithonian but older than Upper Cretaceous. Hence it follows that the northeast prong of the Central Afghanistan block (Wirtz, 1964) was incorporated into the Tethys geosynclinal belt at least during the Upper Jurassic.

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Résumé L'existence du Jurassique supérieur (Tithonique) à faciès géosynclinal au bord occidental de I'Hindou-Kouch est démontrée pour la première fois. Il s'agit de roches fortement plissées et très schisteuses qui sont superposées par le Crétacé supérieur (Cenomanien-Turonien) transgressif faiblement incliné.Ainsi, dans l'Hindou-Kouch occidental, il est possible de situer l'âge du plissement mésozoique entre le Tithonique et le Crétacé supérieur. Donc on peut dire que l'éperon nord-est du Zentralafghanischer Block (Wirtz, 1964) a appartenu au géosynclinal de la tethys au moins pendant le Jurassique supérieur.

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

Provenance and accumulation rates of Pliocene and Quaternary sediments from the western Coral Sea

Seven sediment cores were investigated from areas in the western Coral Sea where a thin sediment cover above acoustic basement, or above marked unconformities, was visible in reflection seismic records, implying low accumulation rates. Consequently in five of the cores Pliocene strata were reached in less than 4 meters depth subbottom. The remaining cores reached Pleistocene strata at similar shallow depths.Cores from the Queensland Plateau and the Coral Sea Abyssal Plain are composed of mainly calcareous nannofossil and foraminiferal oozes, indicating a calcareous biological primary production in the western Coral Sea at least since the Pliocene. The younger Quaternary sections of two cores from the northeastern slope of the Queensland Plateau show a high abundance of siliceous microfossils resulting from the influence of silica-rich seawater of the eastern Coral Sea.Sediments cored in the Moresby Canyon are terrigenous muds. The carbonate content of the Quaternary sediments depends strongly on the waterdepth and on the input of terrigenous material. The Quaternary calcium carbonate compensation depth of the western Coral Sea was estimated to be at 4600 m, which is close to that of the equatorial Pacific Ocean.The sediments from the Moresby Canyon, the Coral Sea Abyssal Plain, and the northeastern slope of the Queensland Plateau have received their terrigenous components, mainly quartz, feldspar, chlorite and muscovite-illite from mainland New Guinea.The western slope of the Queensland Plateau and the western Coral Sea Abyssal Plain very likely have received terrigenous components also from mainland Australia as indicated by admixed kaolinite.The frequent fine-grained volcanic glass in the sediments probably was provided by drift-pumice rafts, which derived from volcanic eruptions in the southwestern Pacific region.

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Zusammenfassung Sieben Sedimentkerne wurden von Gebieten in der westlichen Korallensee untersucht, in denen in reflexionsseismischen Aufzeichnungen eine geringmächtige Sedimentauflage über dem akustischen Grundgebirge (Basement) oder über deutlichen Diskordanzen sichtbar waren, was auf niedrige Akkumulationsraten hinweist. Konsequenterweise wurden in fünf Kernen pliozäne Schichten in weniger als 4 m Tiefe unter dem Meeresboden erreicht. Die übrigen Kerne erreichten pleistozäne Schichten in ähnlich geringer Tiefe.Kerne vom Queensland-Plateau und von der Korallensee-Tiefsee-Ebene bestehen überwiegend aus kalkigen Nannofossil- und Foraminiferenschlämmen und zeigen eine kalkige biologische Primärproduktion in der westlichen Korallensee mindestens seit dem Pliozän an. Die jüngeren quartären Sektionen von zwei Kernen vom nordöstlichen Hang des Queensland-Plateaus zeigen eine hohe Häufigkeit von kieseligen Mikrofossilien, die von einem Einfluß kieselsäurehaltigen Meerwassers in der östlichen Korallensee zeugen.Sedimente, die im Moresby-Cañon gekernt wurden, bestehen aus terrigenem Schlamm. Der Kalzium-Karbonatgehalt der quartären Sedimente hängt stark von den Wassertiefen und dem Anteil an terrigenem Material ab. Die quartäre Kalziumkarbonatkompensationstiefe der westlichen Korallensee wird auf 4600 m geschätzt und entspricht damit der für den äquatorialen Pazifischen Ozean.Die Sedimente vom Moresby-Cañon, der Korallensee-Tiefsee-Ebene und vom nordöstlichen Hang des Queensland-Plateaus haben ihre terrigenen Komponenten, in der Hauptsache Quarz, Feldspat, Chlorit und Muskovit-Illit, von Neu-Guinea erhalten.Der westliche Hang des Queensland-Plateaus und die westliche Korallensee-Tiefsee-Ebene haben sehr wahrscheinlich auch von Australien terrigene Komponenten erhalten, wie aus beigemischtem Kaolinit erkennbar ist.Das häufig auftretende feinkörnige vulkanische Glas in den Sedimentenkernen ist wahrscheinlich aus »Bimsstein-Flößen« hervorgegangen, welche von vulkanischen Eruptionen in der Südwestpazifik-Region stammen.

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Résumé Sept carottes de sédiments ont été étudiées, qui proviennent de divers endroits de la Mer de Corail occidentale; dans cette mer la sismique-réflexion montre qu'une mince couche de sédiments recouvre un socle «acoustique» ou une discordance, ce qui implique un taux d'accumulation réduit. En conséquence, dans cinq forages les couches pliocènes furent atteintes à moins de 4m sous le fond de la mer; les deux autres forages ont atteint les couches pléistocènes à une profondeur aussi faible.Les carottes du Plateau du Queensland et de la plaine abyssale de la Mer de Corail sont constituées principalement de boues à nannofossiles calcaires et à foraminifères, ce qui indique une production primaire de calcaire biologique dans la Mer de Corail occidentale, au moins depuis le Pliocène. Les sections quaternaires, plus jeunes, de deux carottes prélevées sur le versant nord-est du Plateau du Queensland montrent une grande quantité de microfossiles siliceux, qui témoignent de l'influence d'eaux de mer riches en silice dans la Mer de Corail orientale.Les sédiments carottés dans le Cañon de Moresby sont des boues terrigènes. Le contenu en carbonate des sédiments quaternaires dépend étroitement de la profondeur de la mer et de l'apport terrigène. La profondeur de compensation des carbonates au Quaternaire dans la Mer de Corail occidentale a été estimée à 4.600m, valeur proche de celle de l'Océan Pacifique.Les sédiments du Cañon de Moresby, de la plaine abyssale de la Mer de Corail et du versant nord-est du Plateau du Queensland ont reçu leurs composants terrigènes (principalement: quartz, feldspath, chlorite et muscovite-illite) de Nouvelle Guinée).Le versant ouest du Plateau du Queensland et la partie occidentale de la plaine abyssale de la Mer de Corail ont très probablement reçu aussi des composants terrigènes venant d'Australie, comme l'indique la présence de de kaolinite.Les petits fragments de verre volcanique, fréquents dans les sédiments, ont probablement été amenés par la dérive de «radeaux de ponces» provenant d'éruptions volcaniques dans le Pacifique sud-occidental.

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Rb-Sr evidence for the presence of Ordovician gsranites in the deformed basement of the Badajoz-Córdoba belt,SW Spain

A Rb-Sr whole-rock investigation of suites of samples from two orthogneiss bodies in the Almendralejo area of the Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba belt points to an Ordovician age for the granitic magmatism: about 470 Ma for the Almendralejo Gneiss (peralkaline metagranite) and about 425 Ma for the Ribera del Fresno Gneiss (leucocratic subaluminous metagranite), both with high initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios. This points to a post-Ordovician (Hercynian) age for the metamorphism and tectonic deformation that affected the area, including the gneisses, and rules out the alleged Cadomian or even older age.

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Zusammenfassung Die Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Probeserien zweier orthogneisischer Körper der Almendralejo-Region des Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba-Gürtels weisen auf ein ordovizisches Alter des granitischen Magmas hin: rund 470 Ma für den Almendralejo-Gneis (peralkaliner Metagranit) und rund 425 Ma für den Ribera del Fresno-Gneis (leukokratischer Metagranit), beide bei einem hohen initialen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr. Diese Ergebnisse deuten auf ein post-ordovizisches (herzynisches) Alter der Metamorphose und der tektonischen Deformation hin, die das Gebiet, einschließ-lich des Gneises, beeinflußt haben. Sie schließen ein vermeintliches kadomisches oder älteres Alter aus.

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Résumé Une étude par Rb-Sr sur roche totale de séries d'échantillons de deux massifs d'orthogneiss de la région d'Almendralejo, dans la ceinture Oporto-Portalegre-Badajoz-Cordoue, indique un âge ordovicien pour le magmatisme granitique: environ 470 Ma pour le gneiss d'Almendralejo (métagranite peralcalin) et environ 425 Ma pour le gneiss de Ribera del Fresno (métagranite leucocrate subalumineux), tous deux avec des rapports initiaux⁸⁷Sr/⁸⁶Sr élevés. Ces résultats indiquent un âge post-ordovicien (hercynien) pour le métamorphisme et la déformation tectonique qui ont affecté la région, y compris les gneiss, et éliminent l'hypothèse proposée par ailleurs d'un âge cadomien ou même plus ancien.

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— — — Rb/Sr : 425 -- ( ) 470 ( ) ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr . - ( ) , , . , .

     

Metallogenese präkambrischer Goldvorkommen in den vulkano-sedimentären Gesteinskomplexen (greenstone belts) der Swaziland-Sequenz in Südafrika

Zusammenfassung In den präkambrischen vulkano-sedimentären Gesteinskomplexen, den sogenanntengreenstone belts des Kaapvaal-Kratons in Südafrika können drei Typen von Goldvorkommen unterschieden werden: a) sulfidführende Goldquarzgänge; b) stratiforme massive Sulfiderze; und c) komplexe Sulfidimprägnationen in Porphyrstöcken. Als primäre Hauptquellen des Goldes werden in erster Linie die primitiven peridotitischen und basaltischen Komatiite der Onverwacht-Gruppe angenommen. Sie bilden die Basis der Swaziland-Sequenz und führen durchschnittlich bis zu viermal mehr Gold (0,02 ppm) als besser entwickelte äquivalente, jüngere Gesteine. In drei oder vier Schritten wurden die anfänglich geringen Goldkonzentrationen der Onverwacbt-Gesteine von verschiedenen sedimentären und metamorphen Umlagerungsprozessen angereichert und schließlich die teilweise abbauwürdigen Goldlagerstätten dergreenstone belts gebildet, welche die Primärerze der Witwatersrand-Goldseifen sind.Ultrabasische und basische Gesteine von der Art der Komatiite des Barberton Mountain Land haben aufgrund ihrer Zusammensetzung erhöhte Goldgehalte und sind daher als die Hauptbringer von Gold aus dem Bereich des wahrscheinlich noch wenig differenzierten Erdmantels zu betrachten. Die enge Verknüpfung solcher primitiver, potentiell goldreicher Gesteinsvergesellschaftungen als Repräsentanten der frühesten petrogenetischen und metallogenetischen Prozesse mit der Entwicklung der archaischen Erdkruste ist in dengreenstone belts Südafrikas evident und könnte daher eine Erklärung für die globale Anhäufung von Goldlagerstätten im Präkambrium sein.

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The early Precambrium volcano-sedimentary rock assemblages — greenstone belts of the Kaapvaal Craton, South Africa, contain three different types of gold mineralizations: a) sulfide-bearing gold-quartz veins, b) conformable, massive sulfide ores, and c) disseminated complex sulfide ores in porphyry bodies. It is suggested that the ultimate source of the gold in the vein-deposits has to be sought in the primitive peridotitic and basaltic komatiites of the Onverwacht Group rather than in the intruding granites. The komatiites which form the base of the Swaziland Sequence contain up to four times more gold (0,02 ppm) than younger, less primitive equivalent rock types. The initially minute gold contents of the Onverwacht rocks have been reconstituted and concentrated in three to four stages by a number of sedimentary and metamorphic processes to form sub-economic to economic gold deposits. These deposits, in turn, are the primary ores for the giant Witwatersrand gold placers.Ultramafic and mafic rocks of similar composition as the komatiites of the Onverwacht Group are potentially enriched in gold and, therefore, could be the principal transporters of gold from the mantle, which was probably only little differentiated at these times. The close association of such primitive rock assemblages, which are manifestations of the earliest petrogenic and metallogenic processes, with the formation of the Archean crust is evident in the greenstone belts of South Africa and could explain the global abundance of gold deposits in Precambrian rocks.

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Résumé Dans les séries précambriennes volcano-sédimentaires, connues sous le nom degreenstone belts, du craton du Kaapvaal en Afrique du Sud, on peut distinguer trois types de gisements aurifères: a) des filons de quartz aurifères à sulfures; b) des minerais sulfurés massifs stratiformes; et c) des imprégnations à sulfures complexes dans des pitons de porphyre. On considère les komatiites péridotitiques et basaltiques «primitives »du Groupe inférieur de l'Onverwacht comme la source primaire principale de l'or. Ces roches forment la base de la série du Swaziland et ont une teneur moyen en or jusqu'à quatre fois (0,02 ppm) plus élevée que les roches équivalentes plus jeunes, mieux dévéloppées. Des processus sédimentaires et métamorphiques ont enrichi en trois ou quatre étapes les concentrations en or originalement très faibles des roches de l'Onverwacht pour former les gisements aurifères partiellement exploitables desgreenstone belts, qui représentent les minerais primaires des alluvions aurifères du Witwatersrand.Des roches ultrabasiques et basiques du type des komatiites du Barberton Mountain Land ont, vu leur composition, des teneurs élevées en or, et sont à considérer comme les principaux fournisseurs d'or, en provenance du manteau, dans un stade probablement encore peu différencié. La liaison étroite, avec le développement de la croûte terrestre archéenne, de ces associations de roches «primitives»potentiellement riches en or, produits de processus pétrogénétiques et métallogéniques les plus anciens, est évidente dans lesgreenstone belts de l'Afrique du Sud, et pourrait fournir une explication à l'accumulation mondiale des gisements aurifères dans le Précambrien.

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Mein Dank richtet sich in erster Linie an meine Kollegen und Freunde in Johannesburg, Dr. C. R.Anhaeusser, Dr. M. J.Viljoen und Dr. R. P.Viljoen, für viele gemeinsame Feldbefahrungen und interessante Diskussionen. Für die kritische Durchsicht des Manuskriptes und für wertvolle Hinweise sei Herrn Prof. Dr. G. C.Amstutz, Heidelberg, herzlich gedankt. Die Arbeit wurde im Rahmen eines Habilitandenstipendiums der Deutschen Forschungsgemeinschaft zusammengestellt.     

Salt stocks as natural analogues of Archaean gneiss diapirs

The internal structures of salt stocks in the Hannover region, northwestern Germany, are natural analogues of structures in major Archaean gneiss diapirs of western Ontario. A major lithological interface within, rather than at the stratigraphic top of, the Zechstein evaporites corresponds to the transitional contact between leucocratic gneiss and mantling rocks. The cuspate geometry of the end region of supracrustal synclines (greenstone belts), a feature commonly cited in favour of cross folding, can be readily explained by analogy with comparable evaporite structures.

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Zusammenfassung Der Innenausbau der Salzstöcke im Gebiete von Hannover (Nordwestdeutschland) darf als ein natürliches Model für archaische Gneiss-Diapire in Ontario angesehen werden. Nicht der stratigraphische Top der Zechstein Sedimente, sondern eine wichtige Schichtgrenze innerhalb der salinaren Abfolge entspricht dem Übergangskontakt zwischen leucocratischen Gneiss und Nebengestein. Die scharfen Nasen der suprakrustalen Mulden (Greenstone Gürtel), ein Merkmal, das oft im Sinne einer Kreuzfaltung ausgedeutet wird, können ohne Schwierigkeit mit Hilfe von equivalenten Salzstrukturen erklärt werden.

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Résumé Les masses de sel de la région de Hannovre (nord-ouest de l'Allemagne) ont des structures internes analogues à celles des grands diapirs gneissiques archéens d'Ontario. C'est une interface lithologique importante dans la serie des évaporites, et non pas le sommet stratigraphique du Zechstein, qui est l'analogue du contact transitionel entre les gneiss leucocrates et leur couverture. Dans la couverture des dômes gneissiques (les ceintures de roches vertes), la géométrie en festons de la région terminale des synformes, souvent attribuée à un plissement superposé, peut en fait s'expliquer à partir de structures comparables dans les évaporites.

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Volcanic dykes in the north Chilean Coast Range

Dense swarms of predominantly mafic dykes outcrop in the north Chilean Coast Range. These rocks are not lamprophyres. They mark channelways used by Jurassic-to-Lower Cretaceous extrusives.The dykes can be divided into three groups according to their petrography, major and trace element compositions. Rocks of the oldest group (series I) are essentially andesitic with high Na, K, Fe, Ti, Mn, P, V and low Al and Sr values. The rocks of series II are normal calc-alkaline basalts and andesites, whereas the rocks of series III are rhyodacites with calc-alkaline affinities.It is proposed that the series I dykes are genetically related to a continental fault system, whereas the dykes of series II and III are directly related to the post-Triassic evolution of the Andean active continental margin.

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Zusammenfassung Die nordchilenische Küstenkordillere wird von einem dichten Netz vorwiegend mafischer Gänge durchzogen. Es sind dies keine Lamprophyre, sondern sie stellen Zufuhrsysteme effusiver Tätigkeit im Zeitraum Jura bis Unterkreide dar.Die Ganggesteine lassen sich petrographisch und aufgrund Haupt- und Spurenelementchemischer Charakteristika in drei Serien einteilen. Die ältere alkaline Serie I zeichnet sich durch erhöhte Na-, K-, Fe-, Ti-, Mn-, P-, V- sowie niedrige Al- und Sr-Gehalte aus. Die Basalte und Andesite der zweiten Serie hingegen zeigen eine normale kalkalkaline Entwicklung, die sich in den Rhyodaziten der dritten Serie fortsetzen dürfte.Während die Magmen der ersten Serie Affinitäten zu Basaltassoziationen kontinentaler Bruchsysteme aufzeigen, sind die kalkalkalinen Zusammensetzungen für die Magmenentwicklung des andinen, aktiven Kontinentalrandes seit dem Jura typisch.

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Resumen La Cordillera de la Costa en el Norte de Chile es atravesada por una densa red de filones principalmente máficos. No se trata de rocas lamprofidicas sino representan sistemas de conductión de un volcanismo Jurásico/Cretácico Inferior.Basandose en sus caracteristicas petrográficas y geoquímicas las rocas filonianas se pueden dividir en tres series. La serie I, la más antigua, demuestra altas concentraciones de los elementos Na, K, Fe, Ti, Mn, P y V así como bajos contenidos de Al y Sr. Al contrario, las rocas basálticas y andesíticas de la serie II son caracterizadas por un desarollo calco-alcalino normal, lo cual habrá continuado en las rocas riodacíticas de la serie III.Mientras los magmas de la primera serie se pueden comparar con asociaciones basálticas de sistemas de fallas continentales, las series calco-alcalinas, por el contrario, son tipicas para un magmatismo que actuó en el borde continental activo andino desde el Jurásico.

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Prof. Dr. W. Zeil zum 65. Geburtstag gewidmet     

Neue Daten für die Annahme einer sialischen Kruste unter den frühgeosynklinalen Sedimenten der Tethys

Zusammenfassung Die Resultate einer petrologischen Detritusanalyse in Sedimenten der alpinen Geosynklinale und ihres Untergrundes im Mittelmeergebiet, Nepal-Himalaya und Timor führen zur Annahme, daß die alpine Tethys auf einem prämesozoischen Komplex sialischen Charakters transgrediert ist.

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The results of a petrological analysis of detritus in sediments of the alpine geosyncline and its basement from the Mediterranean area, Nepal-Himalaya and Timor leads to the thesis, that the alpine Tethys started on a premesozoic complex of sialic nature.

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Résumé Les résultats d'une analyse pétrologique des materiaux détritiques des sédiments du géosynclinal alpin et de son substratum dans la région méditerranéenne, l'Himalaya du Népal et le Timor, permet la thèse, que la Tethys alpine a commencé sur un tréfonds prémesozoique d'un caractère sialique.

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Beitrag zur Tektonik archaischer Sedimente im Barberton-Bergland (Transvaal-Südafrika)

Zusammenfassung Die Serien des Swaziland-Systems im Gebiet der Montrose Farm (25 km südwestlich von Barberton) zeigen ähnliche Deformationen wie die wesentlich jüngeren Serien des Moodies-Systems. Strukturbestimmende Störungen mit Versetzungsbeträgen von mehr als 1000 m sind in wesentlich stärkerem Maße vorhanden als bisher angenommen. Das zu beobachtende spröde bis plastische Verhalten von gebändertem Hornstein wird auf unterschiedlichen SiO₂-Gel-Gehalt zur Zeit der Deformation zurückgeführt. Eine Gliederung der orogenetischen Ereignisse für einen Teil der Swaziland-Geosynklinale wird gegeben.

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In the Montrose Farm area (25 km SW of Barberton) Series of the Swaziland System show similar deformations as the essentially younger series of the Moodies System. Thrustfaults with desplacements of more than 1000 m are developed more often than formerly assumed. The brittle to plastic behaviour of banded cherts is due to a different content of gelic SiO₂ during deformation. A possible development of a part of the Swaziland geosyncline is given.

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Résumé Dans les séries du système Swaziland dans la région de Montrose Farm (à 25 km sud-ouest de Barberton) il y a des déformations analogues aux séries beaucoup plus jeunes du Système Moodie. Des Failles avec des déplacements de plus de 1000 m se trouvent plus souvent qu'on n'avait supposé jusqu'à présent. La conduite mobile à solide du silex zoné s'explique par le différent contenu de Gel de SiO₂ au movement de la déformation. Les événements de la période orogénétique seront exposés pour une partie du Swaziland géosynclinal.

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Swaziland Montroes (25 - ). , Moodies. Swaziland.

     

Paläotemperaturen und Paläoklima in Obertrias und Lias der Alpen

Zusammenfassung Für 172 karbonatische Proben aus Nor bis Mittellias der Alpen wurden Paläotemperaturen nach dem¹⁸O/¹⁶O-Mischungsverhältnis bestimmt. Untersucht wurden vor allem Fossilien, und zwar bevorzugt solche, die primär vorwiegend oder gänzlich aus Calcit bestanden haben; daneben auch Ooide und Gesteine. Um diagenetischen Verschiebungen des¹⁸O/¹⁶O-Verhältnisses aus dem Wege zu gehen, wurde der Diagenese-Grad jeweils optisch und mit der röntgenographischen Phasen-Analyse geprüft; sichtbar rekristallisiertes Material wurde nicht verwertet.Die ermittelten Paläotemperaturen zeigen — nach Alter und Fazies-Gruppen getrennt dargestellt (Abb. 2) — meist deutliche Häufungen, die angesichts der relativ großen Probenzahlen und der unterschiedlichen diagenetischen Bedingungen für die einzelnen Proben den ursprünglichen Wasser-Temperaturen annähernd entsprechen dürften; diese Annahme wird durch Paläotemperaturen aus aragonitischem Material für das Rät bestätigt. Bei der Interpretation der Paläotemperaturen wurden paläogeographische Faktoren (Bathymetrie, Salzgehalt u. a.), soweit bekannt, berücksichtigt. Für die norischen Flachmeer-Proben ergeben sich Temperaturen um 25°C, für die rätischen etwas niedrigere Werte. Einem Temperatur-Minimum im Unterlias folgte im Mittellias eine Erwärmung um mehrere Grade. Demnach dürften die obertriassischen Korallen-Riffe in den Nördlichen Kalkalpen während während des Unterlias aus klimatischen Gründen abgestorben sein.

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172 carbonate samples from the Alps (mainly the Northern Calcareous Alps) ranging from Norian to Middle Liassic age, have been investigated for their¹⁸O/¹⁶O-content. Paleotemperatures have been determined. The analysed samples — fossils, mainly with primary calcitic shells, ooids and carbonatic sediments —were carefully selected by optical and x-ray methods.The results are given in fig. 2. Paleotemperatures are plotted in groups of the same age and equal or similar facies. The maximum of each group is assumed to represent the average water-temperature of that time. The interpretation of the paleotemperatures refers also to paleogeographic factors, e. g. bathymetry and salinity.The Noric shelf-sea paleotemperatures are in the range of about 25° C and show a systematic decrease to the Upper Rhaetian; a minimum temperature during the Lower Liassic (18° C) was followed by a warmer climatic period in the Middle Liassic. It is assumed that the Upper Triassic coral-reefs of the Northern Calcareous Alps died out because of the low temperature.

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Résumé Pour 172 échantillons carbonates allant du Norien jusqu'au Lias moyen des Alpes on a déterminé les paleotemperatures d'après le rapport¹⁸O/¹⁶O. Étudiant surtout des fossiles, nous avons préféré ceux qui, dès l'origine, consistaient en grande partie ou totalement en calcite; en outre nous avons utilisé des ooides et des roches. Pour éviter l'altération diagénétique du rapport¹⁸O/¹⁶O, on a examiné le degré de la diagnèse sous le microscope et à l'aide des rayons X; le matériel visiblement récristallisé a été exclu de l'étude.Les températures déterminées — groupées selon l'âge et le faciès (fig. 2) —s'accumulent pour la plupart clairement autour de valeurs qui, vraisemblablement, représentent les températures originales de l'eau de mer — vu le nombre élevé des échantillons et les conditions variées de diagenèse qu'ils ont subi. Cette supposition a été vérifiée par des températures determinées sur de l'aragonite pour le Rhétien (Kaltenegger 1967). En interprétant les paléotempératures on a tenu compte des facteurs de paléogéographie (bathymétrie, salinité etc.).Les échantillons noriens provenant d'une mer peu profonde ont donné des températures d'environ 25° C, les échantillons rhétiens des valeurs un peu plus basses. Un minimum pendant le Lias inférieur a été suivi, pendant le Lias moyen, par un réchauffement de plusieurs degrés. On peut donc penser que les récifs coralliens du Trias supérieur dans les Alpes calcaires septentrionales se sont retirés pour des raisons climatiques au cours du Lias inférieur.

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Ton- und Sulfatgesteine in Wechselwirkung bei Deformation

Zusammenfassung Für die Interpretation von Deformationsstrukturen in Sulfatgesteinen werden die felsmechanischen Resultate von Gips, Anhydrit, Tongestein und Halit aus Laboruntersuchungen miteinander verglichen. Während die Fließfestigkeit der kristallplastisch deformierenden Gesteinsmaterialien Anhydrit, Gips und Halit eine deutliche Abhängigkeit von der Temperatur und der Verformungsrate zeigen, deformiert das Tongestein kataklastisch und ist daher nur beschränkt von Temperatur und Verformungsrate abhängig. Das kataklastische Fließverhalten der Tongesteine wird weitgehend bestimmt durch den Wassergehalt, der seinerseits vom Überlagerungsdruck abhängig ist. Aufgrund dieses Verhaltens konnte für den untersuchten Opalinuston kein Fließgesetz gefunden werden, mit dem analog zu Anhydrit, Gips und Halit Fließfestigkeiten für Verformungsraten, wie sie in tektonischen Prozessen möglich sind, berechnet werden können.Die Gegenüberstellung der Fließfestigkeiten im möglichen Deformationsgeschwindigkeitsbereich der Juragebirgsbildung ist somit qualitativ und ergibt eine relative Abfolge der Ton- und Sulfatgesteine zueinander. Gips und Halit weisen ähnlich geringe Fließfestigkeiten auf, während die Werte für Anhydrit deutlich höher liegen. Im Experiment kann gezeigt werden, daß durch die Gips-Anhydritumwandlung Wasser frei wird. Dieses Wasser wird vom Tongestein aufgenommen, das dann seinerseits eine drastische Festigkeitsreduktion mit plastischer Deformation erfährt. Bei einer Umwandlung von Gips zu Anhydrit steigt die Fließfestigkeit der Sulfate an und das Tongestein könnte fließen.In der Sulfatserie der Mittleren Trias des Bergwerks Felsenau (Kt. Aargau, NE-Schweiz) wurden folgende Beobachtungen gemacht: Im undeformierten Bereich schwimmen zerbrochene Gipslagen im Tongestein, während im deformierten Bereich sowohl duktil deformierter Gips zusammen mit sich spröd verhaltendem Tongestein als auch zerrissene, ausschließlich aus Anhydrit bestehende Schichten beobachtet werden können. Eine solche Kompetenzinversion muß den durch Deformation und Umwandlung ändernden Fließfestigkeiten der beteiligten Gesteinsmaterialien zugeschrieben werden.

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The aim of this study is to investigate the mechanical behaviour of rocks consisting of interbedded shales and sulphates from the Eastern Jura Mountains (Switzerland). The understanding of deformational structures in sulphate rocks is based on the studies of rheological behaviour of gypsum (Baumann 1984), anhydrite (Müller et al. 1981), halite (Heard et al. 1972) and the study of the mechanical behaviour of Opalinuston (Nüesch, 1989). Rock strengths were calculated for Jura mountain building conditions with a maximum simple shear strain of ca. 10^–14s^–1 and an estimated paleo-temperature of not more than 100°C.The mechanical behaviour of Opalinuston was investigated under similar experimental conditions to those for the sulphates. The bulk strength of dry specimens is generally independent of initial fabrics, the temperature (below 200°C) and strain rate in the range 10^–4s^–1 to 10^–7s^–1, but shows a strong confining pressure dependence. In contrast to evaporites cataclastic flow is the main deformation mechanism for dry Opalinuston, and time-dependent flow laws do not apply. A small increase in water content (4%), however, reduces the bulk strenght to 50%. This should also be the case for other shales since variations in the mineral composition from 10% to 90% clay have been observed to have only a small influence on the bulk strength.In order to compare rheological behaviour of shale with that of the evaporite rocks confining pressures and temperatures were calculated on the basis of a geothermal gradient of 30°C/km. The properties of gypsum are closer to those of halite than to those of anhydrite. Under experimental conditions the strength of shale lies between gypsum and anhydrite. With increasing burial depth the differential stress of Opalinuston increases in opposition to rapidly decreasing strength of the sulphates. All the same the shale will eventually be the weakest rock of all, for condition above the gypsum-anhydrite transition. Water produced during gypsum dehydration (27%/g) is absorbed by the adjacent shale reducing its bulk strength drastically.At ductile deformation conditions for gypsum the shale will deform cataclastically with distinct dilatation. The ductile deformation of gypsum ceases as the gypsum-anhydrite transition is reached and the shale starts to deform.We propose that the transition of the mechanical behaviour of sulphates from brittle to ductile concomitant with an inverse transition in the shale is caused by the transfer of water from gypsum to shale. We call this phenomenon deformation interaction. This mechanism can explain the inversion of competence between gypsum and shale observed in natural deformed Middle Triassic rocks of Northern Switzerland.

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Résumé Les rhéologies du gypse, de l'anhydrite, de la halite et des argiles sont comparées dans des conditions expérimentales semblables afin de mieux comprendre les structures de déformation des roches sulfatées. La résistance des roches impliquées lors de la formation du Jura e été calculée à partir de données rhéologiques connues du gypse (Baumann, 1984), de l'anhydrite (Müller et al., 1981) et de la halite (Heard et al., 1972). Le comportement des argiles (Opalinuston) a été étudié à des températures oscillant entre 20° et 200°C. Si la résistance globale des échantillons secs est généralement indépendante de la fabrique initiale, de la température et de la vitesse de déformation, elle montre une forte dépendance de la pression hydrostatique. Cependant, une légère augmentation de la teneur en eau en réduit très sévèrement la résistance globale.Contrairement aux évaporites, le principal mécanisme de déformation des argiles sèches (Opalinuston) est le »cataclastic flow«, processus indépendant du facteur temps.Comme les variations de la composition minéralogique de l'»Opalinuston« n'influencent pas sa résistance globale, nos observations devraient aussi pouvoir s'appliquer à d'autres argiles.Afin de pouvoir comparer le comportement rhéologique des argiles avec celui des évaporites, la pression hydrostatique et la température ont été calculées sur la base d'un gradient géothermique de 30°C par Km. Les propriétés du gypse sont plus proches de celles de la halite que de celles de l'anhydrite.Les conditions expérimentales montrent que la résistance des argiles de situe entre celles du gypse et de l'anhydrite. Puisque la contrainte différentielle de l'Opalinuston augmente continuellement avec la profondeur, les argiles pourraient devenir la roche la plus faible au delà de la transition gypse-anhydrite. L'eau résultant de la déshydratation du gypse est absorbée par les argiles environnantes et réduit leur résistance globale. Parallèlement au gypse qui se déforme de manière ductile, les argiles se déforment cataclastiquement et montrent une dilatation distincte. En s'approchant de la transition gypse-anhydrite la déformation ductile du gypse s'atténue. Au delà de cette transition, les argiles commencent à se déformer ductilement. Nous pensons que ce processus de »déformation interaction« correspond à une transition entre la déformation ductile du gypse et celle des argiles résultant d'un transfert d'eau entre le gypse et les argiles.Nos résultats sont comparés à des structures de déformation naturelle de roches du Triasique moyen du nord de la Suisse.

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

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

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

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

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

     

Les degats radiatifs dans le charbon uranifere du schaentzel

Résumé L'étude minéragraphique et autoradiographique du charbon du Schaentzel montre le caractère surimposé de la minéralisation d'uranium, son mode d'introduction et de fixation. On a observé une très faible activité du charbon dépourvu d'inclusions ou de fissures, ainsi qu'une relation entre l'augmentation locale de la réflectivité et la quantité d'uranium.

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Mineragraphic and autoradiographic study of the Schaentzel coal shows the superposed character of the uranium mineralization and its mode of introduction and fixation. One observes a very low activity of coal, devoid of inclusions or fractures, and a relationship between the local increase of reflectivity and quantity of uranium.

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Zusammenfassung Eine erzmikroskopische und Kernemulsionsplatte Untersuchung der Schaentzel Kohle zeigt den sekundären Charakter der Uranvererzung, die Art ihrer Zufuhr und Ablagerung. Es konnte eine sehr schwache Aktivität der Einschluß- bzw. spaltfreien Kohle, sowie eine Beziehung zwischen den örtlichen Ansteigen des Reflexionsvermögen und der Uranmenge beobachtet werden.

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Der elektromagnetisch induzierte Erdstrom,insbesondere längs zweier Profile durch das nördliche Alpenvorland

Zusammenfassung Es werden die drei Methoden: erdmagnetische Tiefensondierung, Tellurik oder E-Feld-Messung und Magnetotellurik erläutert (Abb. 1, 2, 4 und 5).Längs zweier Profile in Süddeutschland, die die Bayerische Vorlandsmolasse kreuzen, wurde die zeitliche Variation der horizontalen Komponente des im Untergrund elektromagnetisch induzierten erdelektrischen Feldes mit transportablen Elektrographen registriert. — ist annähernd elliptisch polarisiert; die Richtung der großen Halbachsen dieser Näherungsellipsen wird unter bestimmten Bedingungen Vorzugsrichtung genannt. Die Vorzugsrichtungen sind im Bereich des Molassetroges systematisch orientiert (Abb. 3). Die Intensität von ist im Molassetrog bedeutend kleiner als im Kristallin am W-Rand der Böhmischen Masse (Abb. 6). Aus der räumlichen Variation von kann unter gewissen Bedingungen die Mächtigkeit der gutleitenden Sedimentdecke abgeschätzt werden. Hierzu wurde das Verhältnis Wanderstation / (E_xo ² + E_yo ²) Basisstation] verwendet, wobei E_xo und E_yo die maximalen Komponenten innerhalb einer Störung sind.

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The three methods: geomagnetic deepsounding, tellurics or E-field-measurements, and magnetotellurics are explained (Abb. 1, 2, 4 and 5).The electric field produced by electromagnetic induction in the earth was observed following two profiles crossing the Molasse basin N of the Alps, Southern-Germany (Abb. 3). Transportable electrographs were used. The horizontal induced geoelectric field is nearly elliptically polarized. The direction of the major axes of these ellipses which approximate the vectordiagrams, is called the preference direction under special conditions. The preference directions of are systematically orientated in the Molasse basin (Abb. 3). The intensity of is smaller in the Molasse than it is in the area of crystalline rocks. The thickness of the sedimentary layer of good conductivity can be estimated by means of the relation wandering station / (E_xo ² + E_yo ²) basis station]. E_xo and E_yo are the maximal components between the beginning and the end of an event (Abb. 6).

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Résumé Les trois méthodes suivantes sont expliquées: le sondage magnétique en profondeur, la méthode tellurique ou mesure du champ électrique , et la méthode magnétotellurique.Les variations du champ électrique induit dans le sol ont été enrégistrées le long de 2 profils qui croisent la molasse bavaroise en Allemagne du Sud (Fig. 3). Des électrographes mobiles ont été utilisés. — Le champ induit horizontal montre une polarisation approximativement elliptique. La direction de l'axe principal des ellipses est appelée direction de préférence sous certaines conditions. On trouve que ces directions de préférence ont une orientation systématique dans la molasse (Fig. 3). L'intensité du champ électrique est beaucoup plus petite dans la molasse que dans les roches ignées et métamorphiques du Massif de Bohème. L'épaisseur de la couche sédimentaire à bonne conductivité peut être estimée à l'aide du quotient station mobile/ (E_xo ² + E_yo ²) station fixe], oú E_xo et E_yo désignent les composantes maximales enrégistrées dans l'intervalle d'une perturbation considérée.

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Die Untersuchungen wurden im Rahmen des Forschungsprogramms Erdmagnetische Tiefensondierung durchgeführt. An diesem Programm, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird, sind auch das Institut für Meteorologie und Geophysik der Technischen Hochschule in Braunschweig und das Institut für Geophysik der Georg-August-Universität in Göttingeo beteiligt.     

A model for tectonic activity in West Africa and the Gulf of Guinea during the last 90 m. y. based on membrane tectonics

Tectonic activity in West Africa and the Gulf of Guinea during the last 90 m. y. can be closely related to the palaeocontinental position of Africa. Prior to 90 m. y., during the break up of Gondwanaland and the spreading of the West African rifts, the palaeocontinental position of Africa hardly changed at all. During the last 90 m. y. Africa has moved steadily northwards and rotated slightly in an anticlockwise direction. From 90 m. y. to 40 m. y. tectonic activity in West Africa and the Gulf of Guinea was compressional and from 40 m. y. to present day tectonic activity has been extensional. The change, in West Africa, from peripheral compression of the continental part of the African plate to peripheral extension occurred at approximately the same time as the effective mechanical centre of Africa (localted near Jebel Marra) crossed the equator.Membrane stresses are generated by rigid plates moving on a non-spherical earth. When a plate moves towards the equator it is subjected to peripheral compression and when it moves away it is subjected to peripheral extension. Thus the concept of membrane tectonics provides a possible explanation for the tectonic activity observed in West Africa and the Gulf of Guinea during the last 90 m. y.

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Zusammenfassung Die tektonischen Ereignisse in Westafrika und dem Golf von Guinea können währendder letzten 90 Millionen Jahre mit der paläokontinentalen Position von Afrika in Zusammenhang gebracht werden. Vor diesen 90 Millionen Jahren, während des Zerreißens von Gondwanaland und der Dehnung des westafrikanischen Grabenbruchs, veränderte sich die paläokontinentale Position von Afrika kaum. Während der vergangenen 90 Millionen Jahre hat sich Afrika stetig nach Norden bewegt und drehte sich leicht entgegen dem Uhrzeigersinn. Zwischen 90 Millionen Jahren und 40 Millionen Jahren wurde Westafrika und der Golf von Guinea tektonisch eingeengt und von 40 Millionen Jahren bis heute herrscht Dehnung. In Westafrika fand der Wechsel von peripherer Pressung des kontinentalen Teiles der Afrikanischen Platte zu peripherer Dehnung etwa zur selben Zeit statt als der mechanische Mittelpunkt von Afrika (in der Nähe von Jebel Marra) den Äuator überquerte.Membrandruck (Turcotte, 1974) wird durch die Bewegung von festen Platten auf einer nicht ganz sphärischen Erde ausgelöst. Wenn sich eine Platte auf den Äquator zubewegt, wird ein peripherer Druck auf sie ausgeübt, und wenn sie sich vom Äquator wegbewegt, wird sie von einer peripheren Dehnung betroffen. Das Konzept der membrane tectonics (Turcotte, 1974) bietet daher eine mögliche Erklärung für die tektonischen Erscheinungen in Westafrika und dem Golf von Guinea während der vergangenen 90 Millionen Jahre.

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Résumé Les événements tectoniques en Afrique occidentale et dans le Golfe de Guinée au cours de ces 90 derniers m. a. peuvent être mis en relation étroite avec la position paléocontinentale de l'Afrique. Avant cette période, pendant la fragmentation du Gondwana et pendant l'ouverture du fossé africain occidental, la position de l'Afrique n'a guère changé. Pendant les derniers 90 m. a., l'Afrique s'est continuellement avancée vers le nord avec une légère rotation sinistrogyre. Entre 90 m. a. et 40 m. a., un état de compression tectonique a existé en Afrique occidentale et dans le Golfe de Guinée, et, depuis ce moment jusqu'à présent, règne un état de distension. Le changement, dans la partie continentale de la plaque africaine, d'une compression périphérique en une distension périphérique s'est produit sensiblement au moment du passage à l'équateur du centre mécanique effectif de l'Afrique (lequel se trouve à proximité du Jebel Marra).Des contraintes de membrane (Turcotte, 1974) se produisent par suite du mouvement de plaques rigides sur une Terre qui n'est pas exactement sphérique. Lorsqu'une plaque se rapproche de l'équateur, elle subit une compression périphérique, et, lorsqu'elle s'en éloigne, une distension périphérique. Donc le concept de «membrane tectonics» (Turcotte, 1974) fournit une explication plausible de l'activité tectonique en Afrique occidentale et dans le Golfe de Guinée au cours de ces 90 derniers m. a.

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90 . , - , , . 90 , . 90 40 , 40 . , , Jebel Marra . — (Turcotte, 1974). , ; — . « » (Turcotte, 1974) , 90 .

     

Entropy,materials, and posterity

Materials and energy are the interdependent feedstocks of economic systems, and thermodynamics is their moderator. It costs energy to transform the dispersed minerals of Earth's crust into ordered materials and structures. And it costs materials to collect and focus the energy to perform work — be it from solar, fossil fuel, nuclear, or other sources. The greater the dispersal of minerals sought, the more energy is required to collect them into ordered states.But available energy can be used once only. And the ordered materials of industrial economies become disordered with time. They may be partially reordered and recycled, but only at further costs in energy. Available energy everywhere degrades to bound states and order to disorder — for though entropy may be juggled it always increases. Yet industry is utterly dependent on low entropy states of matter and energy, while decreasing grades of ore require ever higher inputs of energy to convert them to metals, with ever increasing growth both of entropy and environmental hazard.Except as we may prize a thing for its intrinsic qualities — beauty, leisure, love, or gold — low-entropy is the only thing of real value. It is worth whatever the market will bear, and it becomes more valuable as entropy increases. It would be foolish of suppliers to sell it more cheaply or in larger amounts than their own enjoyment of life requires, whatever form it may take. For this reason, and because of physical constraints on the availability of all low-entropy states, the recent energy crises is only the first of a sequence of crises to be expected in energy and materials as long as current trends continue.The apportioning of low-entropy states in a modern industrial society is achieved more or less according to the theory of competitive markets. But the rational powers of this theory suffer as the world grows increasingly polarized into rich, over-industrialized nations with diminishing resource bases and poor, supplier nations with little industry. The theory also discounts posterity, the more so as population density and percapita rates of consumption continue to grow. A new social, economic, and ecologic norm that leads to population control, conservation, and an apportionment of low-entropy states across the generations is needed to assure to posterity the options that properly belong to it as an important but voiceless constituency of the collectivity we call mankind.

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Zusammenfassung Rohstoffe und Energie sind die Grundlagen unseres ökonomischen Systems, das von den Gesetzen der Thermodynamik bestimmt wird. Es kostet Energie, um die auf der Erde verteilten Rohstoffe diesem System zuzuführen. Andererseits braucht man Rohstoffe, um die Energie nutzbar zu machen.Die verfügbare Energie kann nur einmal genutzt werden und das Material verbraucht sich. Verbrauchtes Material kann teilweise zur weiteren Nutzung zurückgeführt werden, das kostet wiederum Energie. Die verfügbare Energie nimmt überall ab, und einmal geschaffene Ordnung gerät wieder in Unordnung — das heißt, die Entropie des Systems nimmt ständig zu. Die Industrie ist jedoch abhängig von einem niedrigen Entropiezustand sowohl der Materie als auch der Energie.Je ärmer die Erze sind, um so höher wird die Energie sein, um sie in Metalle umzuwandeln, wobei die Entropie und die Belastung der Umwelt ständig zunimmt.Außer den Dingen, die wir wegen höherer ideeller Werte schätzen, ist eine niedrige Entropie der einzige realistische Wertmaßstab, und der wirkliche Wertzuwachs ist nur an einer höheren Entropie zu messen. Es ist unverantwortlich, Dinge, die eine höhere Entropie bedingen, billiger zu verkaufen oder in größerer Menge zu erzeugen, als unbedingt notwendig ist. Da wir dies heute in unserem Handeln nicht berücksichtigen, ist die derzeitige Energiekrise nur der Anfang einer Folge von Krisen, die Energie und Rohstoffe betreffen, solange wir nicht umdenken.Die Verteilung von niedriger Entropie in einer modernen Industriegesellschaft wird mehr oder weniger nach dem Prinzip der konkurrierenden Märkte erreicht. Das selbstregulierende System gerät jedoch mit zunehmender Polarisierung in reiche Industrienationen mit abnehmenden Ressourcen und armen Nationen mit geringer Industrialisierung in Unordnung. Dieses Prinzip berücksichtigt auch nicht die Nachwelt, vor allem wenn die Bevölkerungsdichte stetig zunimmt und die Konsumbedürfnisse anwachsen. Es sind neue soziale, ökonomische und ökologische Normen notwendig, die zur Populationskontrolle, zur Erhaltung der Umwelt und zu einem Zustand niedriger Entropie für zukünftige Generationen führen. Die nach uns kommenden Menschen haben ein Anrecht darauf.

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Résumé Matériaux et énergie sont les sources des systèmes économiques et sont régis par les lois de la thermodynamique. Il faut de l'énergie pour transformer les ressources minérales dispersées dans la croûte terrestre en matériaux et structures ordonnancées. Et il faut des matériaux pour receuillir et concentrer l'énergie, qu'elle soit solaire ou atomique, ou provienne de combustibles fossiles ou d'autres sources. Plus les minéraux recherchés sont dispersés et plus est côuteuse l'énergie pour leur donner une ordonnance.Or l'énergie disponsible ne peut être utilisée qu'une seule fois. Et les matériaux ordonnancés des économies industrielles se dégradent avec le temps. Ils peuvent être remis partiellement en état et recyclés, mais pour cela il faut de nouveau de l'énergie. Partout l'énergie disponible se dégrade et l'ordre devient désordre; -malgré toutes les jongleries possibles l'entropie augmente toujours.L'industrie dépend clairement d'états de basse entropie tant en ce qui concerne les matériaux que l'énergie, tandis que plus pauvres sont les minerais, plus; élevée est l'énergie à mettre en jeu pour en extraire les métaux, avec toujours augmentation à la fois de l'entropie et de la degradation des milieux.A l'exception de ce que nous apprécions pour leur valeur intrinsèque — la beauté, le loisir, l'amour ou l'or — la basse entropie est la seule chose de réelle valeur. Son prix est réglé par le marché, et sa valeur augmente au fur et à mesure que l'entropie s'accroît. Ceux qui en disposent seraient insensés de la vendre à bas prix ou en quantité supérieure à ce qu'exige leur propre niveau de vie. Pour cette raison, et à cause des contraintes physiques liées à la disponibilité en états de basse entropie, la récente crise d'énergie n'est, en ce qui concerne les matières premières et l'énergie, que la première d'une série de crises auxquelles il faut s'attendre aussi longtemps que se poursoit la marche actuelle des étènements.Dans les sociétés industrielles modernes, les approvisionnement en basse entropie s'effectuent plus ou moins conformément à la théorie de la concurrence des marchés. Cependant la rationalité de cette théorie se ressent de l'accentuation croissante de la polarisation, à l'échelle du monde, en nations riches, surindustrialisées, à ressources de base décroissantes, et en nations pauvres, sous-industrialisées, mais fournisseurs de resources-naturelles. De plus cette théorie ne tient pas compte de notre postérité, et ce, en face d'une densité de population et d'un taux de la consommation par tête d'habitant en augmentation continue.Nous avons donc besoin de nouvelles normes sociales, économiques et écologiques qui conduisent au contrôle de la population, à la conservation et à la répartition des états de basse entropie à travers les générations pour assurer à notre postérité les options qui leur riviennent de droit comme une constituante importante, mais encore muette, de la collectivité que nous appelons l'Humanité.

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Dedicated with appreciation to Nicholas Georgescu-Roegen, distinguished economist, realist among cornucopians