Kaledonische,herzynische und alpidische Ereignisse im Mittelostalpin nördlich der westlichen Hohen Tauern,abgeleitet aus petrographischen und geochronologischen Untersuchungen

Zusammenfassung Die Schwazer Augengneise (Kellerjoch-Gneise) und die Steinkogelschiefer wurden petrographisch und geochronologisch untersucht. Die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise zeigen eine prograde Metamorphose der Amphibolitfazies. Sie liegen auf den schwächer metamorphen Innsbrucker Quarzphylliten und unter den ebenfalls schwächer metamorphen Gesteinen der Grauwackenzone, nördlich der westlichen Hohen Tauern (Tirol, Salzburg, Österreich). Aufgrund des kombinierten Compston-Jeffery- und Nicolaysen-Diagramms ist das Sedimentationsalter des Eduktes der Steinkogelschiefer 540 Mio. Jahre. Das Alter der Platznahme des Eduktes der Schwazer Augengneise ist wahrscheinlich 425 Mio. Jahre. Eine kaledonische Metamorphose ist nicht nachweisbar.Die herzynische Metamorphose verursachte sowohl in den Schwazer Augengneisen als auch in den Steinkogelschiefern eine vollständige Sr-Homogenisierung im Gesamtgestein. Die Rb-Sr-Isochrone der Schwazer Augengneise ergibt ein Alter von 322±24 Mio. Jahren bei einem Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-Isotopenverhältnis von 0.7180±0.0024. Die Rb-Sr-Isochrone der Steinkogelschiefer definiert ein Alter von 347±30 Mio. Jahren, bei einem Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-Verhältnis von 0.7150±0.0021. Die herzynischen Phengite aus den Schwazer Augengneisen ergeben mit der Rb-Sr-Methode ein Abkühlungsalter von 273 bzw. 260 Mio. Jahren. Die K-Ar-Phengit- und Muscovitalter sind Mischalter, welche zwischen dem Alter der herzynischen und dem der frühalpinen Metamorphose liegen. Das frühalpine Ereignis wird durch Rb-Sr-Biotitalter um 90 Mio. Jahre erfaßt. Dieses Alter entspricht dem Zeitpunkt der Abkühlung der Gesteine unter 300 °C vor dem frühalpinen Deckenschub.Die K-Ar-Alter der Biotite sind geologisch nicht interpretierbar, da sie Ar-Überschuß zeigen.Die Überlagerung der Innsbrucker Quarzphyllite durch die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise ist wahrscheinlich das Ergebnis eines herzynischen Deckenbaus. Die Steinkogelschiefer und die Schwazer Augengneise könnten daher nicht zur mittelostalpinen Deckeneinheit gehören, sondern tektonisch gesehen, Teil des unterlagernden unterostalpinen Innsbrucker Quarzphyllites sein.

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Petrology and geochronology of the Schwazer Augengneis (Kellerjochgneis) and of the Steinkogelschiefer north of the western Tauern Window have been investigated. The Steinkogelschiefer are garnet-mica schists, the Schwazer Augengneis is an orthoaugengneiss. Both rock units show a prograde metamorphism of the amphibolite facies and are interbedded between the Innsbrucker Quarzphyllite and the Grauwackenzone. The Innsbrucker Quarzphyllite and the rocks of the Grauwackenzone clearly show in respect to the Schwazer Augengneis and the rocks of the Steinkogelschiefer unit a lower metamorphic grade of the greenschist facies. From combined Compston-Jeffery- and Nicolaysen-diagrams the age of the sediments from which the mica schists of the Steinkogelschiefer unit derives is 540 m. y. The age of the intrusion of the magma from which the Schwazer orthoaugengneis later originated is probably 425 m. y. A Caledonian metamorphism could not be demonstrated by radiometry. In the Schwazer Augengneis as well as in the paragneisses of the Steinkogelschiefer unit a complete Sr-homogenisation was produced by the hercynian metamorphism. An age of 322±24 m. y. and a Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-ratio of 0.7180±0.0024 result from a Rb-Sr-Isochrone of the Schwazer Augengneis. The RbSr-Isochrone of the Steinkogelschiefer defines an age of 347±30 m. y. and a Sr⁸⁷/Sr⁸⁶-ratio of 0.7150±0.0021. From the Rb-Sr-method a cooling age of 273 and 260 m. y. is established for the phengites from the Schwazer Augengneis.K-Ar-ages of the muscovites and of the phengites are mixed ages between the hercynian and that of the eoalpine metamorphism. The eoalpine metamorphism is dated by the Rb-Sr-age of the biotites (90 m. y.). This age corresponds to the cooling of the rocks below a temperature of 300 °C before the eoalpine nappe transport.K-Ar-ages of the biotites show excess argon and are therefore from a geological point of view meaningless. From petrological and geochronological data it cannot be demonstrated that the tectonic position of the Schwazer Augengneis and of the Steinkogelschiefer unit on the top of the Innsbrucker Quarzphyllit and under the Grauwackenzone is due to the alpine nappe transport.From a tectonic point of view, the Steinkogelschiefer and the Schwazer Augengneis therefore probably belongs to the middle austroalpine unit of the Innsbrucker Quarzphyllit.

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Résumé Les gneiss oeillés de Schwaz (Kellerjochgneise) et les schistes de Steinkogel ont été étudiés par voie pétrographique et géochronologique.Tous deux montrent une métamorphose progradée du facies amphibolite. Ils reposent sur la série moins métamorphique des »Innsbrucker Quarzphyllit« et sous la Zone des grauwackes, également peu métamorphiques, au nord des »Hohe Tauern« occidentales Tyrol, Salzbourg, Autriche).Selon le diagramme combiné Compston-Jeffery et Nicolaysen l'âge de la sédimentation des schistes de Steinkogel est de 540 Mio. ans. L'âge de la sédimentation des gneiss oeillés de Schwaz est probablement 425 Mio. ans. Un métamorphisme calédonien ne peut être démontré.Le métamorphisme hercynien a causé — tant dans les gneiss oeillés de Schwaz que dans les schistes de Steinkogel — une homogénisation complète du Sic. L'isochrone RB/Sr des gneiss oeillés de Schwaz indique une âge de 322±24 Mio. ans et un rapport Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ de 0.7180±0.0024.L'isochrone Rb/Sr des schistes de Steinkogel indique un âge de 347±30 Mio. et un rapport Sr⁸⁷/Sr⁸⁶ de 0.7150±0.0021. Les phengites hercyniennes dans les gneiss oeillés de Schwaz indiquent, selon la méthode Rb/Sr, un âge de refroidissement de 273 et 260 Mio. ans. Les âges K/Ar de la phengite et la muscovite sont des âges mixtes compris entre celui du métamorphisme hercynien et celui du métamorphisme évalpin.L'éveénement éoalpin est évalué à 90 Mio. ans (Rb/Sr-biotite). Cet âge correspond au moment du refroidissement des roches en-dessous de 300 °C avant al poussée des premières nappes alpines.Les âges K-Ar des biotites ne peuvent pas être interpretés géologiquement étant donné pu'ils montrent un excès d'Ar.Le recouvrement de l'»Innsbrucker Quarzphyllit« par les schistes de Steinkogel et les gneiss oeillés de Schwaz est probablement le résultat d'une tectonique hercynienne. Il en résulte que les schistes de Steinkogel et les gneiss oeillés de Schwaz ne pourraient pas faire partie de l'ensemble de la nappe austroalpine moyenne, mais vus tectoniquement, être une partie de la nappe austroalpine inférieure sous-jacente de l'»Innsbrucker Quarzphyllit«.

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(Kellerjoch-Gneise) Steinkogel. . - — , (, , ). Comston-Jeffery Nicolaysen'a , SteinKogel'a, 540 . , , , , 425 . . . - 322±24 Sr⁸⁷/Sr^8b 0,7180±0,0024. Steinkogel'a 347±30 0,7150± 0,0021. - 273–260 . , -, - . , -, - 90 . 300° , - . , . . . - Steinkogel'a , , . - , , , -- .

     

Sediment compaction in large scale systems

The classical partial differential equation for compaction proves to provide a rather singular model, if the deformations caused by overload become reasonably large. An alternative model for compaction is derived by adapting an Eulerian view and by deriving the model equations from integral equations rather than from a priori differentiability assumptions. The result is not — as usual — a single partial differential equation, but an infinite set of differential equations, interesting in both mathematical and geological terms.Although there are still several simplifications and linearizations in the derived model, the model illustrates at least that the classical Terzaghi equation and mathematical models in its vicinity are highly idealized and probably instable, if applied to large scale systems.

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Zusammenfassung Die klassische partielle Differentialgleichung für die Kompaktion stellt ein sehr vereinfachtes Modell dar, zumindest für den Fall, daß die Deformationen infolge Auflast sehr groß werden. Hier wird ein alternatives Modell entwickelt, das nicht von der Voraussetzung der Differenzierbarkeit ausgeht, sondern über Integralgleichungen entwickelt wird, wobei die Eulersche Sicht des Raum-Zeitbezuges zur Anwendung kommt. Das Resultat ist dann nicht mehr eine einfache partielle Differentialgleichung, sondern ein unendliches System solcher Gleichungen.Obwohl auch das entwickelte Modell vereinfachte Annahmen erfordert und stark linearisiert, so verdeutlicht es doch zumindest, daß die klassische Therzaghi Gleichung und modifizierte Modelle, die auf diese Gleichung aufbauen, sehr wahrscheinlich instabil sind, wenn sie auf Systeme mit großen Deformationen angewandt werden.

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Résumé L'équation classique aux dérivées partielles de la compaction fournit un modèle très simplifié, particulièrement dans le cas où les déformations dues à la surcharge deviennent considérables. L'auteur propose en alternative un modèle, adapté des conceptions eulériennes, qui repose sur les équations intégrales plutót que sur la présomption de différenciabilité. Le résultat n'est plus une simple équation aux dérivées partielles, mais un système infini de telles équations.Bien que le modèle présenté implique des hypothèses simplificatrices et des linéarisations, on peut néanmoins en déduire que l'équation classique de Terzaghi, ainsi que les modèles modifiés qui en découlent, sont très probablement instables s'ils sont appliqués à des systèmes à forte déformation.

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Late Neogene Atlantic circulation model

A hydrodynamical-numerical model of the general circulation in the Paleo-Atlantic Ocean is applied to the climatological conditions of the period 3.6 to 2.4 m.a. b.p. For three different stages of this interval representing the transition from a warmer to a cooler climate the circulation and the temperature fields are calculated. Generally, a tendency towards a weakening of the currents is achieved.

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Zusammenfassung Ein hydrodynamisch-numerisches Modell der allgemeinen Zirkulation im Paläoatlantik wird mit den klimatologischen Randbedingungen der Periode 3.6 bis 2.4 m.a. zurück betrieben. Für drei verschiedene Zustände dieses Intervalls, die den Übergang von einer Warmzeit zu einer Kaltzeit darstellen, werden die Zirkulation und die Temperaturverteilung berechnet. Generell ergibt sich ein Trend zu einer Abschwächung des Strömungssystems.

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Résumé Un modèle numérique hydrodynamique de la circulation générale dans l'Océan Paléoatlantique est appliqué aux conditions climatiques de la période comprise entre 3.6 et 2.4 ma. Pour trois moments différents de cet intervalle, représentant la transition entre un climat plus chaud et un climat plus froid, on a calculé la distribution des circulations et des températures. En général, on observe que les courants ont tendance à atténuer.

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Das tektonische Gefüge der Phyllit-Serie West-Kretas

Zusammenfassung Isoklinalfaltung und Boudinage kompetenter Quarzit- und Kalkbänke haben wesentlichen Anteil an der progressiven Deformation der Phyllit-Serie West-Kretas. Während die Isoklinalfaltung mit der Hochdruck-Metamorphose der Phyllit-Serie in ursächlichem Zusammenhang steht, könnte sich die Boudinage auch später, etwa unter der Auflast eines mächtigen Deckenstapels, ereignet haben. Zwei Systeme tektonischer Faltenachsen sind zu beobachten, die generell rechte Winkel miteinander einschließen (NW-SE und NE-SW). Sie sind wahrscheinlich während derselben tektonischen Gestaltungsphase entstanden. Auf Grund ihrer Gesteinsentwicklung könnten die Schichtglieder der Phyllit-Serie als Bildungen präorogener Geosynklinalstadien betrachtet werden.

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Isoclinal folding and boudinage of competent quartzite and limestone beds are the essential parts of progressive deformation of the Phyllite Series in W-Crete. While there is a genetic causal relation between isoclinal folding and high pressure metamorphism of the Phyllite Series, boudinage could also have happened at a later date, for example under the lithostatic pressure of a thick nappe pile. Two systems of tectonic fold axes — generally intersecting at a right angle — can be seen (NW-SE and NE-SW). Their formation has most probably taken place during the same tectonical phase. On account of their lithologic character, stratigraphic sequences of the Phyllite Series can be regarded as formations of preorogenic geosynclinal stages.

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Résumé La déformation de la Série des phyllades de la Crète occidentale consiste en général en un plissement isoclinal avec boudinage des couches compétentes quartzitiques et calcaires. Le plissement isoclinal se trouve en liaison causale avec le métamorphisme à haute pression de la Série des phyllades tandis que le boudinage s'effectuerait postérieurement, par exemple sous le poids d'un empilement d'épaisses nappes. Les deux systèmes d'axes de plissement observables se croisent généralement à angle droit (NW-SE et NE-SW). Ils datent probablement de la même phase tectonique. On peut mettre en rapport les strates de la Série des phyllades avec stades pré-orogéniques du géosynclinal.

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Some particularities of crustal structure in young orogenic systems

During the last twenty years, the structure of the earth's crust and mantle of young orogenic systems has been investigated by means of seismic measurements. Therefore, it is possible now to discuss detailed problems. This paper deals with the crustal structure in the transition zone between the central part and the hinterland of an orogene.As demonstrated by three examples taken from the Western Alps, the Southern Apennines, and the Crimea, it can be stated that the crustal structure in these zones is anomalous. It is typical that, within the upper 20 km, a high-velocity layer exists which is separated from the crust/mantle boundary, being situated at a depth of 40–50 km, by an extreme low-velocity layer. Thus the existence of sialic material under basic material is indicated. The relation between the shallow high-velocity layer and the crust of the hinterland, no more than 20–30 km thick, is different in the cases described here. The crustal structure of the Eastern Alps and of the Caucasus is briefly discussed.Finally, this anomalous crustal structure and the tectonic development of an orogene are discussed.

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Zusammenfassung In den letzten 20 Jahren ist mit Hilfe seismischer Messungen die Struktur der Erdkruste und des oberen Erdmantels in jungen Orogenen erforscht worden, so daß es heute möglich ist, Detailfragen zu diskutieren. In der vorliegenden Arbeit wird die Krustenstruktur im Übergangsbereich zwischen der zentralen Zone und dem Hinterland bzw. einem intern benachbarten geantiklinalen Bereich untersucht.An drei Beispielen aus mediterranen Orogenen — West-Alpen, Süd-Apennin und Krim — wird gezeigt daß die Krustenstruktur in diesen Zonen anomal ist. Diese Beispiele sind dadurch charakterisiert, daß in den oberen 20 km eine Schicht hoher Geschwindigkeit mit etwa 7 km/s auftritt, die von der Kruste/Mantel-Grenze in 40 bis 50 km Tiefe durch eine Zone extrem geringer Geschwindigkeit getrennt ist. Der Zusammenhang zwischen der flachen Hoch-Geschwindigkeits-Schicht und der nur 20 bis 30 km mächtigen Kruste des Hinterlandes ist in den behandelten Fällen unterschiedlich. Kurz werden die Verhältnisse in den Ostalpen und dem Kaukasus behandelt.Abschließend wird der Zusammenhang zwischen dieser anomalen Krustenstruktur und den Vorstellungen über den tektonischen Werdegang eines Orogens diskutiert.

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Résumé Durant les 20 dernières années on a étudié, à l'aide d'enregistrements sismiques la structure de la croûte terrestre et du manteau supérieur dans les jeunes orogènes. Ceci permet aujourd'hui de discuter quelques questions de détail. Le présent travail a pour but d'étudier la structure de la croûte terrestre de la zone transitoire entre la zone centrale et l'arrière-pays ou une zone géoanticlinale interne voisine.L'étude de trois exemples tirés d'orogènes méditerranéens — Alpes occidentales, Apennins du sud et Crimée — indique que la structure de la croûte terrestre de ces zones est anormale. Elle est caracterisée par ceci: il existe dans les premiers 20 km d'épaisseur, une couche à vitesse élevée de 7 km/s environ, laquelle est nettement séparée de la limite croûte-manteau supérieur, à 40 à 50 km de profondeur, par une couche d'une vitesse extrêmement basse. La liaison entre la couche de haute vitesse à faible profondeur et la croûte de l'arrière-pays d'une épaisseur ne dépassant pas 20 à 30 km, est différente dans les cas cités. La structure de la croûte terrestre dans la région des Alpes orientales et du Caucase est brièvement discutée.Finalement la liaison entre cette structure anormale et le développement tectonique d'une orogène sont discutés.

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Rifts,evaporites and the origin of certain alkaline rocks

The assimilation of evaporites and brines by basaltic magma in continental rifts may be responsible for alkaline magmatism and metasomatism. Spilites may be the oceanic counterpart of alkaline syenites. Remobilisation of alkaline material from evaporites and brines may also lead to feldspathisation and, moreover, it may be an essential factor in the production of glaucophane-bearing rocks. It is particularly significant that the oldest known occurrences of evaporites, nepheline syenites, and glaucophane schists are all of late Precambrian (-Eocambrian) age. These rocks appear to have become increasingly abundant with decreasing age, and this may reflect an evolution in the alkali (especially sodium) content of sea water, which in turn may correspond to progressive alkalinisation of the Earth's crust.

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Zusammenfassung Die Assimilation von Evaporiten und Solen durch basaltisches Magma in Zonen von kontinentalen Rifts dürfte für alkalischen Magmatismus und Metasomatismus verantwortlich sein. Die Spilite könnten das ozeanische Äquivalent der Alkalisyenite darstellen. Die Remobilisierung von alkalischem Material, ausgehend von Evaporiten und Solen, wäre auch für die Feldspatisation (z. B. die alpine Albitisierung) verantwortlich. Außerdem könnte dieser Vorgang eine wichtige Rolle bei der Bildung von Glaukophangesteinen spielen. Es ist von besonderer Bedeutung, daß die ältesten heute bekannten Lagerstätten von Evaporiten, Nephelinsyeniten und Glaukophanschiefern dem oberen Präkambrium (bzw. dem Eokambrium) angehören. Diese Gesteine scheinen mit abnehmendem Alter in ihrer Häufigkeit zuzunehmen. Dies könnte eine Evolution im Alkaligehalt des Meerwassers widerspiegeln, eine Erscheinung, welche ihrerseits einer zunehmenden Alkalisierung der Erdkruste entsprechen könnte.

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Résumé L'assimilation d'évaporites et de saumures par le magma basaltique montant dans des zones à rifts continentaux conduirait à des phénomènes de magmatisme et métasomatisme alcalins. Les spilites représenteraient le pendant océanique des syénites alcalines. La remobilisation de matériel alcalin à partir d'évaporites et de saumures serait également responsable de la feldspathisation (l'albitisation alpine, par exemple). De plus, elle pourrait jouer un rôle important dans la production de roches à glaucophane. Il est particulièrement significatif que les gisements les plus anciens, connus à ce jour, d'évaporites, de syénites néphéliniques, et de « schistes » à glaucophane, datent tous du Précambrien supérieur (ou de l'Eocambrien). Ces roches semblent augmenter de fréquence avec la diminution d'âge, ce qui pourrait refléter une évolution dans la teneur en alcalis (sodium surtout) de l'eau de mer, correspondant, à son tour, à l'alcalinisation croissante de la croûte terrestre.

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Lagerstättengenetische Untersuchungen im Bereich der Uranerz-Struktur Wäldel/Mähring (NE-Bayern)

Zusammenfassung Das Uranvorkommen bei Mähring/Oberpfalz liegt im Grenzbereich Moldanubikum-Saxothuringikum. Die erzführenden Strukturen streichen ± N–S (Gang II) und NNWSSE (Gang I). Sie durchschlagen ein aus Kalifeldspat-Biotit-Granitoiden und chloritisierten Biotitglimmerschiefern aufgebautes Nebengestein vermutlich präkambrischen Alters. Die Gangquarze liegen in mehreren Generationen vor; sie werden stark kataklastisch beansprucht und umgelagert. In den Drusen und im Intergranularraum des Quarzganges schieden sich die Phosphate, Eisenbisulfide, Molybdänsulfide und U-Titanate, U-Oxide und U-Silikate ab. Diese Vererzung läßt sich mit der in Höhensteinweg bei Poppenreuth aufgefundenen monotonen S-akkordanten U-Mineralisation vergleichen. Sie weist innerhalb der Vererzung eine nebengesteinsbezogene Bindung der Uranerzminerale dahingehend auf, daß die Urantitanate an die chloritisierten Nebengesteinsbereiche gebunden sind, während die Uranoxide vornehmlich in den reinen Gangquarzen konzentriert sind. Eine polymetallische U-Mineralisation kommt nicht vor. Vergleiche mit Uranerzvorkommen in der CSSR legen niedrig-thermale Bildungsbedingungen für das Vorkommen Wäldel nahe. Die Elementassoziation U-P-Mo-C deutet auf eine Karbonatoder/und Schwarzschiefereinschaltung in der Bunten Gruppe als Muttergestein hin. Die Elementanreicherung geht primär auf eine Mobilisationen durch den jungvariszischen Magmatismus zurück. Eine postvariszische Umlagerung ist nach den Spurenelemenlvergleichen mit anderen U-Vorkommen und nach den mineralogischen Daten (z. B. kein radiogener Bleiglanz, viel metamorphes Bitumen) anzunehmen. Die Lagerstätte wird nicht als Gangvorkommen s. Str., sondern als mineralisierte Strukturzone bezeichnet. Diese Strukturzonen weisen häufig eine sehr große Teufenerstreckung auf.

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The uranium occurrence near Mähring/Upper Palatinate is situated in the border zone between the Moldanubian and Saxothuringian. The ore-bearing structures run NNW-SSE (lode I) and more or less N-S (lode II). They intersect Precambrian country rocks composed of potassium feldspar-biotite-granitic-mobilisates and chloritised biotite mica schists. The gangue material has formed at different stages and has been affected by intensive cataclastie deformation and recrystallisation. The phosphates, iron sulfides, molybdenum sulfides and U-titanates, U-oxides and U-silicates crystallised in cavities and interstices of the vein quartz. The whole mineralisation can well be compared with the monotonous subconcordant U-mineralisation found in the Höhensteinweg uranium deposit, which is in the neighbourhood of the Wäldel uranium deposit. There is a close relationship between the type of U-mineral and the lithology of the wall rock. Brannerites, for example, are closely associated with chloritised rocks, whereas U-oxides are predominantly encountered in pure vein quartz. No polymetallic U-mineralisation has been found up to now. Comparisons with U-occurrences in Czechoslovakia point to a low temperature of formation for this U-mineralisation. Judgeing from the main elements such as U, P, Mo and C, the mineralisation may have been derived from a deeper-lying metachert and/or carbonate horizon of the Varied Group. The late Variscan thermal events were probably responsible for the mobilisation of these elements. Mineralogical features (e.g. no radiogenic galena, impsonites) and trace element distribution suggest that this mineralisation was redeposited during the Alpidic period. The deposit cannot be classified as a vein-type deposit s.s. as has been done in the past, since it lacks any gangue material paragenetically associated with the U-ores. It is better described as a mineralised fault zone. They are well known for their deep reaching ore bodies.

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Résumé Le gisement d'uranium de Mähring, en Haut-Palatinat, se trouve sur la limite des zones moldanubienne et saxo-thuringienne. Les structures minéralisées sont orientées ± N-S (filon II) et NNW-SSE (filon I). Elles recoupent une roche encaissante d'âge probablement précambrien, constituée de granitoides à biotite et feldspath potassique et de micaschistes chloritisés à biotite. Plusieurs générations se retrouvent dans le quartz filonien qui a subi une forte contrainte cataclastique et a été remanié. Des phosphates, des disulfures de fer, des sulfures de molybdène, des titanates, des oxydes et des silicates d'uranium se sont déposés dans les géodes et dans les espaces intergranulaires du filon de quartz. On peut comparer ce gite avec le minéralisation uranifère, monotone, de plan S, de Höhensteinweg, près de Poppenreuth. Le fait que les titanates uranifères sont liés aux zones chloritisées de la roche encaissante, alors que les oxydes d'uranium sont le plus souvent limités aux filons de quartz pur, indique une liaison avec lá roche encaissante au sein de la minéralisation. Il n'y a pas de minéralisation polymétallique uranifère. La comparaison avec d'autres gisements d'uranium d'Europe centrale suggère une formation à basse température pour le gisement dé Wäldel. L'association des éléments U-P-Mo-C indique une intercalation de schistes noirs et/ou de carbonates dans la roche-mère, la «Bunte Gruppe». A l'origine, l'enrichissement des éléments est dû à une mobilisation contrôlée par des phénomènes magmatiques d'une phase jeune du cycle varisque. La comparaison des éléments en traces avec ceux d'autres gisements d'uranium, ainsi que les données minéralogiques (pas de galène radiogène, beaucoup de bitume) suggèrent qu'il y a eu un remaniement et une phase de minéralisation postvarisques. Ce gisement n'est pas considéré comme un gisement filonien au sens strict, mais plutôt comme une «zone structurale minéralisée». Ce genre de zones structurales montre souvent une très grande étendue en profondeur.

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( ) Moldanubikum — Saxothuringikum. N—S ( 11). NNW—SSE ( 1). , - , , - . , , . ; , , , , . Hohensteinweg Poppenreuth. , , , , — . . , Wäldel. U, , . . (.: , ) . , . .

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Der Begriff Struktur wird zur Kennzeichnung eines im Streichen verfolgbaren Erzvorkommens verwendet. Es handelt sich um einen rein deskriptiven Begriff, der auf den durch die Exploration gewonnenen Daten basiert und frei von einer präjudizierenden lagerstättengenetischen Deutung sein soll.     

Altersgliederung und Dichteverteilung im kristallinen Grundgebirge

Zusammenfassung Spätere Durchbewegung löscht häufig ursprüngliche Diskordanzen aus und prägt einem älteren Unter- und dem jüngeren Oberbau homotaktisches Gefüge auf; darüber hinaus kann eine spätere plutonische Metamorphose frühere Mineraldeformationen und selbst Diaphthoresen durch Neukristallisation und metasomatische Vorgänge mehr oder weniger verschwinden lassen. Es beweisen daher weder konkordante Lagerung noch homotaktischer Bau, noch gemeinsame Metamorphose die Einheitlichkeit der Genese im kristallinen Grundgebirge.Die großen negativen Schwereanomalien der Alpen und auch anderer junger Hochgebirge sind zu einem großen Teil auf spättektonische Granitbildung im Untergrund zurückzuführen. An Hand der durchgeführten Dichtebestimmungen von Gesteinen ergibt sich im übrigen für alle Gebirge mit plutonischer Metamorphose ein Normalprofil der Dichteverteilung. Bei vollständiger Erhaltung beginnt dieses mit kleinen Dichtewerten an der Oberfläche; diese nehmen nach der Tiefe hin zu bis zu einem Maximum, um dann wieder abzufallen zu Werten, die denen der Oberfläche gleichen oder nahekommen.

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An originally existing unconformity between an older infrastructure and a younger superstructure can be totally effaced out through subsequent penetrative movements, while a later plutonic metamorphism might even eradicate all traces of former deformations and diaphthoretisation by bringing about neocrystallization and metasomatism. Thus, neither concordance and homotactic fabric, nor even a common phase of metamorphism necessarily mean a uniform history of genesis in crystalline complexes.The huge negative gravity anomalies of the Alps as well as other younger mountain chains are to a large extent due to late-tectonic granitization in the deeper zones. A characteristic trend of variation of specific gravity of rocks is recognisable in areas of plutonic metamorphism. When preserved in its entirety, it starts with lower values near the surface, increasing slowly with depth to attain a maximum, finally to dwindle down to values somewhat similar to those at the top.

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Résumé Des mouvements ultérieurs suppriment souvent des discordances originelles et donnent une nouvelle structure uniforme à une ancienne infrastructure et à une superstructure plus jeune. De plus une métamorphose plutonique ultérieure peut faire disparaître d'anciennes déformations de minéraux et même des diaphtorèses. Ni la disposition concordante, ni la structure uniforme, ni le métamorphisme commun ne prouvent l'unité de la genèse du soubassement cristallin.Les grandes anomalies négatives de la gravité dans les Alpes et d'autres hautes montagnes récentes s'expliquent en grande partie par la formation des granites tectoniques tardifs dans l'infrastructure. Par la détermination de la densité on arrive à une coupe moyenne de la répartition de la densité, pour toutes les montagnes à métamorphisme plutonique. Dans des états de parfaite conservation cette coupe moyenne commence par des valeurs de densité réduite à la surface. Ces valeurs croissent avec la profondeur jusqu'à un maximum, pour recommancer à décroître jusqu'à des valeurs analogues à celles de la surface.

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Meinen Mitarbeitern Dr.Chatterjee und Dr.Plessmann bin ich für zahlreiche Dichtebestimmungen, beiden Herren und Dr.Wunderlich für die Überlassung unveröffentlichter Beobachtungen in den westalpinen Kristallisationshöfen sehr zu Dank verpflichtet.     

Tectonic style and pressure distribution at the northern margin of the Alps between Lake Constance and the River Inn

Hydrocarbon exploration in the Molasse basin and the Alpine thrust belt has provided new information on the tectonic structure of the foreland margin of the overthrust belt. Two N-S cross-sections show the front of the Folded Molasse as a so-called Triangle Zone in the area north of the Hindelang 1 well (Bavaria) and the Sulzberg 1 well (Vorarlberg). The Triangle Zone was described and defined byJones (1982) for the Alberta Foothills in Canada.Oil and gas wells commonly encountered overpressured zones with pressure gradients up to 2.5 bar/10 m. The pressure profiles from the Sulzberg1, Hindelang1, Staffelsee1, Miesbach 1 and Bromberg 1 wells were analysed stratigraphically and lithologically with respect to the tectonics of the region. It can be concluded that the overpressures in the Foreland Molasse were caused by compaction, where those within the thrust belt were caused by tectonics.

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Zusammenfassung Die von der Erdöl- und Erdgasindustrie im Bereich des Alpennordrandes durchgeführten Untersuchungsarbeiten brachten neue Ergebnisse zum tektonischen Bau. So stellt sich in zwei N-S-Profilen nördlich von Hindelang (Bayern) und über die Tiefbohrung Sulzberg 1 (Vorarlberg) die Stirn der Faltenmolasse als Triangelzone dar, wie sie von Jones (1982) aus den Foothills der Rocky Mountains beschrieben wird.Tiefbohrungen auf Erdöl und Erdgas haben verbreitet überhydrostatische Porendrücke mit Gradienten bis 2,5 bar/10 m angetroffen. Es wurden Druckprofile aus den Bohrungen Sulzberg 1, Hindelang 1, Staffelsee 1, Miesbach 1 und Bromberg 1 nach stratigraphisch-lithologischen Gesichtspunkten analysiert, regionaltektonisch zugeordnet und interpretiert. Es zeigt sich, daß die Überdrücke in der Vorlandmolasse durch Kompaktion entstanden sind, während diejenigen unter den Decken tektonische Ursachen haben.

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Résumé Les travaux d'exploration entrepris par l'industrie du pétrole dans le bassin molassique et dans la bordure septentrionale des Alpes ont conduit à de nouveaux résultats en ce qui concerne les structures tectoniques de cette région. Dans deux profils nord — sud établis dans la région, respectivement au nord de Hindelang (Bavière) et au nord de Sulzberg (Vorarlberg), le front de la molasse plissée se présente comme une »zone triangulaire« du type défini parJones (1982) dans les Foothills d'Alberta au Canada.Des forages pétroliers profonds ont fréquemment recontré des pressions interstitielles hyperhydrostatiques avec des gradients pouvant atteindre 2,5 bars / 10 m.Les profils de pression relevés dans les sondages de Sulzberg 1, Hindelang 1, Staffelsee 1, Miesbach 1 et Bromberg 1 ont été analysés au point de vue stratigraphique et lithologique et placés dans le cadre tectonique de la région. Il en résulte que les surpressions dans la molasse d'avant-pays (Vorlandmolasse) sont dues à la compaction et que celles des formations recouvertes par les nappes sont d'origine tectonique.

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, - , . , Hindelang / /, Sulzberg 1 / Vorarlberg / , Jones' 1982 Foothills . 2.5 /10 . , . , , - .

     

Aluminium species distribution during mixing of acid coal and slate mine drainage with neutral stream waters

We measured the spatial variation of aluminium concentrations and computed its species distribution before and during mixing of acid mine drainage containing waters with near neutral receiving waters. Acid mine drainage was collected from the Loquitz Creek, Thuringia, Germany, and Garvey Creek, Westland, New Zealand, which drain slate mine workings and coal mine workings, resp. The acidneutralizing capacity (ANC) of the receiving streams and the mixing with waters having low Al-concentrations cause a decrease of aluminium concentrations below the confluence. Depending on volumes and ANCs involved, the content of free Al and sulphate bound Al decreases after mixing in favour of organic and hydroxide bound Al. In addition, below the junction of the Loquitz Creek and the Aue Creek with its high ANC, we observe the precipitation of aluminium hydroxides and Al hydroxysulphates.

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Zusammenfassung Wir haben die räumliche Änderung der Aluminiumkonzentrationen vor und nach der Mischung von Flußwasser, versauert durch Bergwerksabwässer, mit nahezu neutralem Wasser der Vorfluter gemessen und haben dazu die Speziesverteilung berechnet. Saure Bergwerksabwässer sickern aus Halden eines Schiefertagebaus in Thüringen in die Loquitz ebenso wie aus Halden eines Kohletagebaus in den Garvey Creek, Westland, Neuseeland. Die Säuren-Neutralisierungskapazität der Vorfluter und die Mischung mit Al-armem Wasser bewirken eine Abnahme der Aluminiumkonzentrationen nach dem Zusammenfluß. In Abhängigkeit von beteiligten Abflüssen und Säuren-Neutralisierungskapazitäten nimmt der Gehalt an freiem Aluminium und sulfatgebundenem Aluminium nach der Mischung zugunsten von organisch- und hydroxy-gebundenem Aluminium ab. Ferner beobachten wir unterhalb des Zusammenflusses von Loquitz und Aue, der eine hohe Säuren-Neutralisierungskapazität eigen ist, eine Ausfällung von Aluminiumhydroxyden und Aluminiumhydroxysulfaten.

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Résumé Nous avons mesuré la variation spatiale de la teneur en Al et calculé la distribution de ses différentes formes dans deux cours d'eau différents, qui reçoivent des eaux acides venant de mines situées sur leur cours. Ces mesures ont été faites d'une part sur le cours du Loquitz (Thuringe-Allemagne) qui reçoit des aux acides venant d'une mine d'ardoise et d'autre part sur le cours du Garvey (Westland - Nouvelle Zélande) qui reçoit les eaux d'une mine de charbon. Pour chaque cours d'eau, les mesures ont été faites en amont de la source d'apport, puis en aval, c'est-à-dire après le mélange avec les eaux acides. La capacité de neutralisation des acides (ANC) des eaux des cours d'eau récepteurs et la basse teneur en Al des eaux d'apport provoquent une diminution de la teneur en Al après le mélange. Dans une mesure liée aux volumes en jeu et à l'ANC, la teneur en Al libre et en Al lié au sulfate diminue près le mélange au profit de l'Al lié soit à des substances organiques, soit à des hydroxydes. De plus, en aval du confluent du Loquitz et de l'Aue, rivière à ANC élevé, nous observons la précipitation d'hydroxydes d'Al et d'hydroxisulfates d'Al.

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, , - , . , , Garvey Creek, Westland, . , , , , , , , , , . , , , .

     

On the character of magma differentiation in a volcanic vent

The lavas of the Kljuchevsky volcano which effused first and from higher horizons of the volcano, were somewhat more acid as compared to the following lava flows. Simultaneously, changes occurred in the composition of the minerals of the lavas. Their olivine and pyroxenes correspondingly changed from more ferruginous to less ferruginous, and the plagioclases changed from less basic to more basic. These changes of the composition of the minerals in the lavas were, by the author's supposition, the result of a differentiation due to temperature-diffusion.

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Zusammenfassung Die Laven des Vulkans Klyutschewsky, die als erste ausgeflossen sind und aus einem höheren Stockwerk stammen, sind etwas saurer im Vergleich zu den nachfolgenden Lavaeffusionen. Gleichzeitig änderte sich auch die Zusammensetzung der Minerale in den Laven. Der Eisengehalt von Olivin und Pyroxenen verringerte sich; Plagioklase wechselten von weniger basischen zu stärker basischen Abarten. Nach Meinung des Autors sind solche Veränderungen der Minerale in den Laven das Ergebnis einer Differentiation, die auf einer temperaturabhängigen Diffusion beruht.

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Résumé Les laves du volcan Kljutchevsky qui se sont épanchées au cours de la première effusion et originant des niveaux supérieurs du volcan, sont un peu plus acides comparées aux laves des épanchements suivants. La composition des minéraux de ces laves s'est changée simultanément. L'olivine et les pyroxénes se sont changés conformément: des plus ferrugineux vers les moins ferrugineux, et les plagioclases des moins basiques vers les espèces plus basiques. Selon la supposition de l'auteur, ces changements de la composition des minéraux des laves résultent d'une différentiation qui est la conséquence de la diffusion liée au changement de la température.

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, , . . . , — . , , - .

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

The Archean Craton of Southern India: Metamorphic evolution and P-T conditions

The Archaean craton of southern India is characterized by a highly complicated and not yet fully understood geological history comprizing several cycles of sedimentation and volcanism, deformation and metamorphism in the span between about 3400 and 2500 m. y. The large scale regional variation in metamorphic grade observed today is essentially related to a metamorphic event at about 2600 m. y. ago which affected an older migmatite, gneiss-greenstone terrain (2900–3400 m. y.).The southern area is characterized by granulite facies (700–750° C/8–10 kb). An extensive charnockite-khondalite belt has been generated by atectonic transformation of the migmatite-gneiss terrain through the influx of a CO₂-rich fluid. Towards the north of the terrain the metamorphic grade decreases to amphibolite facies (600° C/6–8 kb) and to greenschist facies (400° C) which is restricted to the Dharwar greenstone belts. Metamorphism related to younger shear zones in the southern part of the craton led to retrogression of the charnockite-khondalite series under conditions of amphibolite to greenschist facies.The P-T conditions of metamorphism have been evaluated applying mineral stability data and methods of geothermometry and geobarometry in an area between Shimoga-Chitradurga (North) and Coimbatore-Karur (South).

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Zusammenfassung Der archaische Kraton Südindiens ist durch eine komplexe, noch nicht vollständig aufgeklärte geologische Entwicklungsgeschichte gekennzeichnet. Sie umfaßt mehrere Zyklen von Sedimentation und Vulkanismus, Deformation und Metamorphose in der Zeitspanne von etwa 3400 bis 2500 Ma. Die großregionale metamorphe Zonierung wird im wesentlichen als das Ergebnis eines Metamorphose-Ereignisses vor ca. 2600 Ma angesehen, das den gesamten archaischen Komplex aus granitoiden Gneisen, Migmatiten und Greenstone-Serien erfaßte.Das südliche Gebiet ist durch Bedingungen der Granulitfazies (700–750° C/8–10 kb) charakterisiert. Hier entstand eine ausgedehnte Charnockit-Khondalit-Zone durch post-tektonische Umwandlung der Migmatit-Gneisserien infolge Zufuhr einer CO₂-reichen fluiden Phase. Nach Norden zu nimmt der Metamorphosegrad bis zur niedrigtemperierten Amphibolitfazies (600° C/6–8 kb) und in den Dharwar-Greenstone Belts sogar bis zur Grünschieferfazies (400° C) ab.Eine jüngere Metamorphose von Amphibolit-bis Grünschieferfazies ist auf proterozoische Scherzonen beschränkt. Im südlichen Gebiet führte sie zu einer örtlich unterschiedlich intensiven retrograden Überprägung der Charnockit-Khondalit-Serie.Die P-, T-Bedingungen der Regionalmetamorphose wurden anhand von Mineralstabilitätsdaten und mit Methoden der Geothermometrie und Geobarometrie für das Gebiet zwischen Shimoga-Chitradurga (Norden) und Coimbatore-Karur (Süden) abgeleitet.

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Résumé Le craton archéen de l'Inde méridionale est caractérisé par une évolution géologique complexe et mal connue. Elle comprend plusieurs cycles de sédimentation et de volcanisme, de déformation et métamorphisme d'une durée d'environ 3400 jusqu'à 2500 Ma.La variation du degré de métamorphisme observée aujourd'hui est considérée comme le résultat d'un épisode de métamorphisme datant d'environ 2600 Ma, qui a affecté l'ensemble du domaine archéen composé de granitoïdes et de ceintures de roches vertes.La région méridionale de craton est caractérisée par le faciès granulite (700–750 °C/ 8–10 kb). Une zone étendue de charnockites et khondalites est le produit d'une transformation postdéformative résultant de l'apport d'une phase fluide riche en CO₂. Vers le nord le degré de métamorphisme décroit jusqu'au faciès amphibolites (600 °C/6–8 kb) et même jusqu'au faciès schistes verts (400 °C) dans les ceintures dharwariennes de roches vertes.Un épisode tardif de métamorphisme de faciès amphibolites et schistes verts est limité aux zones à décollement intense d'âge protérozoïque. Dans la région méridionale il s'est produit un rétromorphisme des roches granulitiques dans la zone des charnockites et khondalites.Les conditions de pression et température ont été déduites de l'application de données sur la stabilité des minéraux et de méthodes de géothermométrie et de géobarométrie pour la région entre Shimoga-Chitradurga (nord) et Coimbatore-Karur (sud).

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, . , , 3400 2500 . , , 2600 , , , . (700–750 °, 8–10 ). / - , ₂. (600 °, 6–8 ) Dharwar (400 °). . / , . , Shimoga-Chitradurga () Coimbatore-Karur ().

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The present study is part of a joint project of Benaras Hindu University at Varanasi and University of Kiel. Financial Support by the Deustche Forschungsgemeinschaft is gratefully acknowledged.

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We especially thank M. N. Viswanatha, Geological Survey of India, for his cooperation during the field work.     

Jahreszeitliche ökologische Beobachtungen an Foraminiferen im Limski kanal bei Rovinj/Jugoslawien (nördliche Adria)

Zusammenfassung Als Vorbericht einer Dissertation über ökologische Beobachtungen an Foraminiferen im Limski kanal wurde diese Arbeit auf der 60. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung im Februar 1970 in Kiel referiert. Räumliche und zeitliche Verteilung benthonischer Foraminiferen im Limski kanal werden diskutiert. Jahreszeitliche Schwankungen in der prozentualen Zusammensetzung der drei großen Gruppen hyaliner, porzellanschaliger und agglutinierender Formen und auch einzelner Arten in der Lebend-Fauna können gezeigt werden. Ein Vergleich von Biocoenose und Thanatocoenose ergibt Unterschiede in der Zusammensetzung, wahrscheinlich eine Folge von Bioturbation. Untersuchungen von Lebend-Fauna in Sediment-Kernen, durchgeführt in cm-Intervallen, scheinen die Annahme zu bestätigen, daß Foraminiferen in offenen Bauten von Endobenthos leben können. Dort erreichen sie Konzentrationen, die etwa 8–10mal höher sein können als in normalen Oberflächen-Proben, bezogen auf eine definierte Fläche.

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This preliminary note of a thesis dealing with ecological observations of foraminifera in the Limski kanal was reported during the 60th annual meeting of the Geologische Vereinigung in Kiel, February 1970. Spatial and seasonal distributions of benthonic foraminifera in the Limski kanal are discussed. Percentage relations of the three major groups, hyaline, porcelaneous and agglutinated forms and also of single species, show seasonal variations in the living fauna. A comparison between the biocenosis and the thanatocenosis reveals differences in the faunal composition, probably caused by bioturbation. Research into the living fauna carried out in two sediment-cores, which were cut in cm-intervals, seem to prove the assumption that foraminifera are able to live in open burrows of endobenthos. There they can attain concentrations which are about 8 to 10 times higher than in normal surface samples, referred to a defined area.

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Résumé Cette note préliminaire d'une thèse traitant des observations écologiques sur les foraminifères benthoniques dans le Limski kanal a été présentée à l'assemblée annuelle de la Geologische Vereinigung à Kiel au mois de février 1970. La distribution spatiale et saisonnière des foraminifères a été étudiée; les relations (en pour cent) des trois groupes majeurs de foraminifères: hyalin, porcellainier et agglutinant et aussi des espèces singulières dénotent des variations saisonnières. Une comparaison entre la biocénose et la thanatocénose révèle des différences en ce qui concerne la composition, différences probablement causées par la bioturbation intensive au fond du Limski kanal. En recherchant les foraminifères vivants (colorés) dans deux carottes coupées à intervalles réguliers d'un cm, l'hypothèse que les foraminifères vivent en terriers ouverts de l'endobenthos semble être vérifiée. Ils peuvent atteindre ici des concentrations 8 à 10 fois plus hautes que celles des échantillons «normaux» tirées de la surface du sédiment en se réfèrent à une aire bien définie.

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Limski . % — , —, . , , , . , . 8–10 , .

     

Geology and paleontology of late Cenozoic marine deposits in the Sacaco area (Peru)

Paleontologic, stratigraphic and geochronologic (K-Ar) evidence demonstrate the presence of both late Miocene and Pliocene marine deposits in the Pisco Formation in the area of Sacaco, Peru. Tuffaceous sandstone, siltstone, and shelly sandstone comprise the greater part of the ca. 350 meters sequence. The fine grained sediments have accumulated in large coastal lagoons, while coarser sediments were deposited in semiprotected littoral and nearshore environments. A rich marine vertebrate fauna from the Sacaco basin includes fossil selachians, teleost fishes, marine birds, cetaceans, marine carnivores, and a single edentate species. A diverse invertebrate fauna consists principally of venerid and muricid molluscs. Five vertebrate levels have been correlated with five provisionally defined molluscan zones. The vertebrate fauna has some affinity with faunas of the Miocene Yorktown Formation at the Lee Creek Mine of North Carolina (USA). Distinctive Miocene and Pliocene molluscan assemblages of the Pisco Formation and Pleistocene molluscan assemblages from overlying terrace deposits become progressively more similar to Chilean assemblages of equivalent age and less similar to Tethyan faunas of the Panamic and Caribbean regions.

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Zusammenfassung Paläontologische, stratigraphische und geochronologische (K-Ar) Daten belegen ein obermiozänes und pliozänes Alter der Pisco-Formation. Die Sequenz wird etwa 350 m mächtig und besteht aus tuffartigen Sandsteinen, Silten und Schillsanden. Die feineren Sedimente sind in großen Lagunen, die gröberen im geschützten Strandbereich abgelagert worden. Die reiche Fauna enthält Fische (Teleostei und Selachii), Meeres-Vögel, eine Edentata und an Wirbellosen hauptsächlich Veneriden und Muriciden. Fünf Wirbeltier-Horizonte lassen sich mit fünf vorläufig definierten Molluskenzonen korrelieren. Die Vertebratenfauna ähnelt der aus dem Unterpliozän von Nordkarolina (Yorktown Formation und Lee Creek Mine Formation — USA). Vom Miozän zum Pliozän verändert sich der Charakter der Molluskengesellschaften vom panamensisch-karibischen zu chilenischem Gepräge.

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Résumé Des preuves paléontologiques, stratigraphiques et géochronologiques (K-Ar) démontrent la présence de dépôts miocènes supérieur aussi bien que pliocènes dans la Formation Pisco dans la région de Sacaco (Pérou). La séquence est d'environ 350 mètres et se compose de grès tuffacés, de microgrès et de grès coquillers. Les sédiments à grains fins se sont accumulés à l'intérieur de grands lagons côtiers tandis que les sédiments plus grossiers furent déposés dans des environnements abrités littoraux et côtiers. La faune de Vertébrés de la région de Sacaco est riche et comprend essentiellement des Sélaciens, des Téléostéens, des Oiseaux marins et un Edenté. La faune d'Invertébrés est variée et se compose principalement de Mollusques Vénéridés et Muricidés. Cinq niveaux de Vertébrés ont été corrélés avec cinq zones de Mollusques définies provisoirement. La faune de Vertébrés présente des affinités avec celle de la Formation Yorktown du Pliocène inférieur de Lee Creek Mine en Caroline du Nord (USA). Les associations caractéristiques de Mollusques miocènes et pliocenes de la Formation Pisco et celles des dépôts de terrasses quaternaires sus-jacents sont de bas en haut, progressivement plus semblables aux associations chiliennes du même âge, différant des faunes téthysiennes des provinces panam eennes et caraïbéennes.

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, ( -) Pisco . 350 , . , , , - . : (Teleostei Selachii), , Edentata, — . . Venerideae Muricideae. 5 , , . ( Yorktown Lee Creek Mine, ). .

     

The geology of the polymetamorphic complex of Ios,Cyclades, Greece and its significance for the Cycladic Massif

The geological structure of the island of Ios, Cyclades, Greece, is a dome consisting of an augengneiss core and a mantle of garnet-mica schists that together form the Basement which is overthrust by a marble-schist Series. This Series is mainly made up of meta-volcanics and metamorphosed sediments, presumably Mesozoic in age. It is a tectonically composed pile of marbles alternating with glaucophane schists, actinolite schists and chlorite schists. Petrological relations and isotope dating indicate the polymetamorphic character of Ios. Two Alpine metamorphic phases, M₁ and M₂, and relicts of a high grade metamorphic or magmatic phase (Mo), that only affected the Basement, are demonstrated. Radiometric ages obtained for the Basement confirm the interpretation that the Mo phase is Pre-Alpine. The M₁ and M₂ were dated at 43 Ma and 25 Ma respectively. The P-T conditions of metamorphism are estimated as 9–11 kb and 350 to 400° C for the M₁ phase and 5–7 kb and 380–420° C for the M₂ phase. The metamorphic history of the Cyclades is discussed and it is suggested that Pre-Alpine Basement occurs also on Sikinos and Naxos.

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Zusammenfassung Die Kykladeninsel Ios besteht zur Hauptsache aus einem Gneisdom. Der Kern dieses Doms ist ein Augengneiskomplex, welcher von Granat-Muskovit-Schiefern umhüllt wird. Auf dieses Grundgebirge ist eine Marmor-Schiefer-Serie überschoben worden, eine tektonisch bedingte Wechselfolge von Metasedimenten und Metavulkaniten, wahrscheinlich mesozoischen Alters.Die petrologischen Gegebenheiten und Isotopendatierungen bezeugen Polymetamorphose. Es konnten zwei metamorphe Phasen alpidischen Alters nachgewiesen werden, M₁ und M₂, sowie die Spuren einer hochgradigen, metamorphen oder magmatischen Phase Mo, welche nur die Basis betroffen hat.Radiometrische Alterbestimmungen bestätigen die Deutung, daß das Grundgebirge voralpidisches Alter hat. Die Phasen M₁ und M₂ wurden datiert auf 43 Mj. und 25 Mj. Die Druck-Temperatur-Bedingungen der M₁ und M₂ wurden abgeschätzt auf 9–11 Kb und 350–400° C für die M₁ und auf 5–7 Kb und 380–420° C im Falle der M₂. Der metamorphe Werdegang der Kykladen wird diskutiert sowie die mutmaßliche Existenz eines vergleichbaren voralpidischen Grundgebirges auf den Nachbarinseln Sikinos und Naxos.

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Résumé La structure géologique de l'île d'Ios (Cyclades, Grèce) est un dôme. Le noyau du dôme est un complexe d'augengneiss enveloppé par des schistes à grenat et mica. Ce noyau, qui constitue le socle, est chevauché par une série composée d'une succession tectonique de marbres et de schistes à glaucophane, de schistes à actinote et de schistes à chlorite. Les relations pétrologiques et les datations isotopiques indiquent le caractère polymétamorphique de l'île d'Ios. On y peut démontrer deux phases de métamorphisme alpin (M 1 et M 2) ainsi que des témoins d'une phase métamorphique ou magmatique antérieure qui n'a influencé que le socle. Les datations radiométriques obtenues pour le socle confirment l'âge préalpin de la phase M 0. Les phases M 1 et M 2 sont datées à 43 et 25 Ma respectivement. Les conditions du métamorphisme des phases M 1 et M 2 sont estimées respectivement à 9–11 kb avec 350–400° C, et 5–7 kb avec 380–420° C. L'histoire métamorphique des Cyclades est discutée ainsi que la présence probable d'un socle Préalpin comparable dans les îles voisines de Sikinos et de Naxos.

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Kykladen los . — , , . , , - , , . (M₁ M₂) , ( m₀), . , . M₁ M₂ - 43, 25 . M₁ 9–11 350–400° , ₂ 5–7 380–420° . . Kykladen - Sikinos Naxos.

     

Aus Dem Übergang vom Oberbau in Den Unterbau

Zusammenfassung Auf der Insel Karmöy an der Westküste Norwegens treten im Hangenden recht schwach metamorphisierte kaledonische Gesteine auf. Nach dem Liegenden hin nimmt der Metamorphosegrad zu, und wir finden schließlich Gesteine des Typs, dieGoldschmidt Injektionsgneise nannte. Im Übergangsbereich treten grüne Gesteine auf, die ebenfalls nach dem Liegenden zu stärker metamorph werden. Eine Reihe von Einzelbeobachtungen aus diesen Gesteinen werden beschrieben, die Schlüsse auf den Vorgang der Metamorphisierung zulassen.

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On the Karmoy-island (west coast of Norway) a section shows weakly metamorphosed Caledonian rocks at the top. Towards the base, the degree of metamorphism increases gradually to rocks resemblingGoldschmidt's injectiongneisses. In transitional areas, green-schists occur. A number of observations permit conclusions as to the mechanism of metamorphism.

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Résumé Sur l'île de Karmöy, le long de la côte ouest de la Norvège, on trouve, au toit, des roches calédoniennes faiblement métamorphisées. Vers le bas, le degré de métamorphisme augmente et l'on trouve enfin les roches du type de celles queGoldschmidt a dénommées «Gneiss d'injection». Dans la zone de transition apparaissent des roches vertes qui deviennent également plus métamorphiques vers le bas. L'auteur donne, à propos de ces roches, une série d'observations qui permettent de tirer des conclusions sur le processus de métamorphisme.

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. , Injektionsgneise. , — . , .

     

A Precambrian core sample from the Altiplano/Bolivia

Drilling in the Bolivian Altiplano discovered the Precambrian basement at 2.744 m of depth, Paleozoic strata lacking. The core is composed of hornblende meta-granite (hornblende granoblastite), in the upper part of biotite meta-granite (biotite granoblastite). Radiometric dating provides evidence for a Grenvillian magmatic or anatectic rock formation (1.050±100 my) and a later metamorphic event of 530±30 my in age.

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Zusammenfassung In einem Bohraufschluß vom Altiplano in Bolivien wurde in 2.744 m Teufe unter tertiärer und kretazischer Bedeckung das präkambrische Basement angetroffen. Der präkambrische Bohrkern besteht teils aus Hornblende-Meta-Granit (Hornblende-Kalifeldspat-Quarz-Plagioklas-Gneis), teils aus Biotit-Meta-Granit (Biotit-Kalifeldspat-Quarz-Plagioklas-Gneis). Nach Rb-Sr Datierung dürfte das Bildungsalter etwa 1.050±100 my betragen, eine Aufheizungsperiode um 530±30 my ist nach K-Ar Analyse zu vermuten.

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Résumé Lors d'un forage dans l'Altiplano bolivien le substratum précambrien a été rencontré à une profondeur de 2.744 m. La couverture sédimentaire comprend des couches tertiaires et crétaciques. La carotte précambrienne se compose d'un micro-granite gneissique de l'assemblage hornblende — feldspath potassique — quartz — plagioclase et d'un microgranite gneissique de biotite — feldspath potassique — quartz — plagioclase. L'âge de constitution de la roche est d'après l'analyse Rb-Sr de 1.050 ± 100 my. L'analyse K-Ar laisse supposer une transformation métamorphique de 530 ± 30 my.

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- , 2744 . — ( - -- —, - (- -- -). - 1050 ± 100 , , - , 530 ± 30 .

     

Structural evidence of orogen-parallel strike slip displacements in the Precordillera of northern Chile

The Chilean Precordillera, situated between the Longitudinal Valley and the Western Cordillera of northern Chile, is made up of several elongate basement ridges following the trend of the Andes. These ridges, which morphologically rise above the Mesozoic-Tertiary cover rocks, are developed as anticlinal cores or as pressure ridges bounded by reverse faults and, thus, show considerable orogennormal shortening. Several nearly vertical faults cut through the Precordillera, parallel or at a very low angle to the mountain ranges. From the following structures it can be inferred that orogen-parallel transcurrent movements took place along the faults: (a) asymmetric en echelon fault arrays, (b) stratigraphic and structural discontinuities across major faults, (c) fabrics in fault rocks, and (d) vertical folds. A dextral displacement of the order of tens of km is probable. The orogen-parallel strikeslip movements as well as the orogen-normal shortening are considered as phenomena of magmatic arc tectonics due to the focussing of central Andean igneous activity on the Precordillera from the Late Cretaceous until the paroxysm of deformation (45-30 Ma). Deformation along the Precordilleran Fault System is related with the development of the large porphyry copper ore deposits of that area. The structural evolution of the Precordillera can be explained by oblique subduction resulting in dextral transpression.

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Zusammenfassung Die nordchilenische Präkordillere, zwischen Längstal und Westkordillere gelegen, ist aus mehreren langgestreckten prämesozoischen Grundgebirgsrücken aufgebaut, die sich als Antiklinalkerne oder als aus diesen hervorgegangene, durch Aufschiebungen begrenzte Rücken über das mesozoisch-tertiäre Deckgebirge erheben. Das Gebiet ist durchzogen von einem System steiler, parallel oder in spitzem Winkel zu diesen Einengungsstrukturen verlaufenden Störungen. Folgende Strukturen zeigen, daß es an diesen Störungen Seitenverschiebungen gegeben hat: (a) asymmetrische en-echelon-Störungsanordnungen, (b) stratigraphische und strukturelle Diskontinuitäten an Störungen, (c) Gefüge der Störungsgesteine und (d) Schlingen. Ein dextraler Versatz von mehreren Zehnern von km ist wahrscheinlich. Orogenparallele Seitenverschiebungen und Orogen-normale Einengung können als Phänomene der Magmatic-Arc-Tektonik gesehen werden, da von der höchsten Oberkreide bis zum Höhepunkt der Deformation (45-30 Ma) die magmatische Aktivität der Anden in der Präkordillere lag. In diesem Zusammenhang stehen auch die Vererzungen der großen porphyry-copper-Lagerstätten des Gebietes. Schiefe, zu dextraler Transpression führende Subduktion wird für die Strukturbildung der Präkordillere verantwortlich gemacht.

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Resumen La Precordillera del norte chileno, situada entre el Valle Longitudinal y la Cordillera Occidental, esta constituida de uno o más dorsales de basamento, los que forman núcleos de grandes anticlinales o pilares en compresión que se elevan morfologicamente sobre las rocas mesozóicas y terciarias de su cobertura. Varias fallas más o menos verticales cortan a la Precordillera paralelamente o con angulo agudo a su rumbo. Las siguientes estructuras permiten deducir que se produjeron movimientos transcurrientes paralelos al orogeno en las fallas: (a) juegos asimétricos escalonados de fallas, (b) discontinuidades estratigráficas y estructurales ligados a la falla, (c) fábricas de las rocas de falla y (d) pliegues con ejes verticales. Un desplazamiento dextral de decinas de kilométras es probable. Las fallas de desplazamiento en el rumbo paralelas al orógeno asi como el acortamiento normal al orógeno se consideran como fenomenos de la tectónica de arco magmático, puesto que desde el Cretácico superior hasta el tiempo de la deformatión (45-30 Ma), la actividad magmática de los Andes Centrales estuvo ubicada en la Precordillera. La deformación en el sistema de fallas de la Precordillera está tambien relacionada con la mineralizatión de los grandes yacimientos de pórfidos cupriferos de la zona. La evolutión tectónica de la Precordillera puede haber sido originada por subductión oblicua produciendo transpresión dextral.

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, , - , , - . , , . : ) , ) , ) ) . , . , , .. - (45–50 ). . , , , .

     

Farbmessungen im Mittleren und Oberen Buntsandstein Süddeutschlands

Zusammenfassung Die große Variationsbreite der rotbraunen Farben im Buntsandstein bieten bei geeignetem Meßgerät und spezieller Methode eine wichtige Anwendungsmöglichkeit für stratigraphisches Arbeiten. Ein Farbprofil der Röttone (so 3 T, so 4 T) über 120 km Distanz, sowie die Auswertung der Farben von Kernbohrungen im Mittleren Buntsandstein (sm) zeigen den großen Wert exakter Farbmessungen.

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Colour measurements in the Middle and Upper Buntsandstein of Southern Germany prove that the method used here is a simple instrument for the correlation of strata series. A colour section of the Röttone (so 3 T, so 4 T) along a distance of 120 km and the interpretation of drill cores of the Middle Buntsandstein (sm) show the value of the exact colour measurements for stratigraphical research.

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Résumé Des mensurations de la couleur, à l'aide d'un Lovibond-Schofield-Tintometer, du Buntsandstein moyen et supérieur en Allemagne du Sud sont aptes à l'établissement de corrélations stratigraphiques. Des mesures dans les Röttone (so3T,so4T) sur une distance de 120 km et des interprétations des couleurs du Buntsandstein moyen (sm) — obtenues par carottage — témoignent de l'importance de tels mesures pour les recherches stratigraphiques.

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, (sm).

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Poster anläßlich der 72. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung am 25.-27. 2. 1982 in Würzburg.     

Neue Vorstellungen über den Tiefbau von Vorsenken

Zusammenfassung Der geologische Tiefenbau und die Entwicklungsgeschichte der Kopetdag-, Terek-Kaspi-, Indol-Kuban- und Karpaten-Vorsenke sind ähnlich. Es zeigt sich, daß die genannten Vorsenken keine Zonen kurzzeitiger Durchbiegungen sind, die sich in der orogenen Schlußentwicklungsetappe des alpidischen Faltengebietes gebildet haben, sondern daß sie langlebige negative Strukturen darstellen. Die Intensität ihrer Durchbiegung zu Beginn des alpidischen geotektonischen Zyklus (in der Jura und Kreidezeit) ist mit der Größe der Absenkung im Neogen-Quartär vergleichbar. Im Verlaufe des gesamten alpidischen Zyklus entwickelten sich die Senken posthum.Überall dort, wo notwendige geophysikalische Untersuchungen durchgeführt wurden, wurde unter diesen Senken unterhalb eines mächtigen alpidischen Gesteinskomplexes ein genauso mächtiger Sedimentkomplex variszischen Alters festgestellt. Territorial fallen die Zonen der maximalen Mächtigkeiten des variszischen und alpidischen Gesteinskomplexes zusammen.

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Structure and development of the Pre-Copetdag, Terek-Caspian, Indol-Kuban, and Pre-Carpathian fore deeps are similar. The fore deeps were not zones of short term subsidence during the final stage of orogenic development of the Alpine folded belt, but they were long term subsidence zones. The rates of subsidence at the beginning of the Alpine geotectonic cycle (during Jurassic and Cretaceous) and at the end of the cycle (during Neogene and Quaternary) are comparable.Wherever geophysical investigations were carried out in this zone, beneath the Alpine sediments a Hercynian sediment complex of equal thickness was found. The areas of maximum thickness in both complexes coincide.

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Résumé La structure géologique et le développement historique des avant-fosses de Copetdag, Terek-Caspienne, Indol-Kouban et des Carpates sont semblables. Il appert que ces dépressions ne sont pas des zones d'inflexion de courte durée qui se sont formées pendant l'étape finale du plissement alpin, mais qu'ils présentent des structures négatives de longue durée. L'intensité de leur affaissement au commencement du cycle géotectonique alpin (au Jurassique et au Crétacé) est comparable, en grandeur, avec celui de la période néogène-quaternaire. Au cours de l'ensemble du cycle alpin, les dépressions se sont développées de façon posthume.Partout où ont eu lieu des explorations géophysiques, nous avons découvert sous ces avant-fosses, un épais complexe de roches alpines, et sous elles un complexe aussi puissant de sédiments varisques. Spatialement les zones des puissances maximum des complexes alpins et varisques coïncident.

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