Neue ZnS-Polytypen (9R, 12R und 21R) in mesozoischen Sedimenten NW-Deutschlands

Summary Argillaceous sediments of jurassic and lower cretaceous age in NW-Germany contain in several localities authigenous ZnS-polytypes. The crystals with a maximum height of 2 mm exhibit hexagonal-pyramidal and trigonal-pyramidal habit.With X-ray rotation and precession technique the following polytypes could be identified: Sphalerite (3 R = 3 C) 211, 411, 6H 9R, 12R, 15R and 21R.The 9 R-, 12 R- and 21 R-polytypes have not until now been described elsewhere.The structures of the new polytypes were determined as 9R=(21), 12R=(13) and 21R=(3112).Oriented intergrowths of R- and H-polytypes were frequently observed. From the intergrowth-phenomena arguments for the environmental conditions of formation can be deducted.[/p]     

Nachweis von Vulkanismus in Sedimenten der Unter- und Oberkreide in Norddeutschland

Zusammenfassung In Kreidesedimenten Norddeutschlands wird vom Apt an eine hohe Montmorillonitführung beobachtet. Während z. B. in der Fraktion < 0,63 des Barreme nur 5% Montmorillonit nachgewiesen wurden, steigt der Montmorillonitgehalt von 20% im Apt über 50% im Alb auf 70% im Santon an. Dieser Montmorillonit ist im wesentlichen ein Umwandlungsprodukt basischer, vulkanischer Tuffe, wie Reste vulkanischen Glases mit einer Lichtbrechung bis zu 1,6 beweisen. Dabei scheint die Tuffzufuhr im wesentlichen untermeerisch erfolgt zu sein. Der Vulkanismus selber tritt zum ersten Mal in Verbindung mit tektonischer Tätigkeit in der oberen Unterkreide auf. Er ist also eng mit der geologischen und tektonischen Entwicklung dieses Raumes verbunden.Bei chemischen Untersuchungen zeigte sich in Übereinstimmung mit dem tonmineralogischen Wechsel eine Veränderung in der Konzentration einiger Elemente. So nimmt z B. der Al₂O₃- und der K₂O-Gehalt ab, der MgO- und Fe₂O₃-Gehalt dagegen zu. Zum Beispiel beträgt die Fe₂O₃-Konzentration im Barreme 5,8%, im Alb aber 8,7%. Die Anreicherung des Eisens im Alb, möglicherweise eine Folge der vulkanischen Tätigkeit, könnte die Bildung von zahlreichen Fe-Geoden in diesen Sedimenten gefördert haben. Aus diesen Geoden sind dann während der senonen Transgression die Eisenerze der Oberkreide bei Peine entstanden.

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High montmorillonite contents have been observed at the beginning of the Aptian age (lower cretaceous) in cretaceous sediments from Northern Germany. In the < 0.63 fraction the montmorillonite content is 5% in the Barremian, which is under the Aptian, and increases from 20% in the Aptian to over 50% in the Albian to 70% in the Santonian (upper cretaceous). These montmorillonite rich sediments contain fragments of volcanic glass with a refractive index of up to 1.6, indicating that they were partly derived from alteration of intermediate to basic volcanic material. The volcanism is thought to be of submarine origin and the first volcanic activity seems to be contemporaneous with the beginning of the tectonic deformation of lower cretaceous sediments.In addition to the marked changes in clay mineralogy, the Al₂O₃ and K₂O contents decrease whereas the MgO and Fe₂O₃ contents increase. For example the Barremian has 5.8% Fe₂O₃ whereas the Albian has 8.7% Fe₂O₃. This high Fe concentration, perhaps from volcanic activity, may have influenced the formation of the large number of Fe-geodes in the Albian. These geodes were eroded and redeposited during the Senonian transgression and formed the Fe ore deposit of the upper cretaceous near the town of Peine.

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Résumé Les sédiments crétaciques de l'Allemagne septentrionale ont un contenu élevé en montmorillonite à partir de l'Aptien. Tandis que dans le Barrémien, par exemple, la fraction inférieure à 0,63 ne continent que 5% de montmorillonite, sa teneure monte de 20% dans l'Aptien à plus de 50% dans l'Albien, et jusqu'à 70% dans le Santonien. Cette montmorillonite est essentiellement un produit de la transformation de tufs volcaniques basiques, ainsi que le montrent des résidus de verre volcaniques d'indice de réfraction allant jusque 1,6. Il semble donc que l'apport tuffique se soit produit essentiellement en milieu marin. Le volcanisme lui-même s'est produit pour la première fois en relation avec une activité tectonique à la fin du Crétacique inférieur. Il est donc ainsi en étroite relation avec le développement géologique et tectonique de cette région. - Les recherches chimiques montrent la concordance entre le changement dans la minéralogie argileuse et la modification dans la concentration de quelques éléments. C'est ainsi que par ex. la diminution de la teneur en Al₂O₃ s'accompagne de l'augmentation de la teneur en MgO et Fe₂O₃. Sie par ex., la concentration en Fe₂O₃ dans le Barrémien est de 5,8%, elle est dans l'Albien de 8,7%. L'enrichissement du fer dans l'Albien, conséquence possible de l'activité volcanique, pourrait avoir conduit à la formation de nombreuses géodes à base de fer dans ces sédiments. C'est à partir de ces géodes que se seraient formés au cours de la transgression sénonienne les minerais de fer du Crétacique supérieur près de Peine.

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. .: < 0,63 5 % , 20 % , 50 % 70 % . . . , 1,6. , . . . . .: l₂₃ K₂ , MgO Fe₂O₃ . .: Fe₂O₃ 5,8»/ 8,7 %. , , , , . .

     

Geologische Untersuchungen an Sedimenten des indisch-pakistanischen Kontinentalrandes (Arabisches Meer)

Zusammenfassung Mit Sedimentmaterial, das von dem Forschungsschiff Meteor und dem pakistanischen Fischereiforschungskutter Machhera gesammelt wurde, sollten die Ablagerungsbedingungen auf dem Meeresboden des indisch-pakistanischen Kontinentalrandes erfaßt und unter anderem festzustellen versucht werden, wo die Schlammassen des Indus auf dem Meeresboden des Arabischen Meeres wiederzufinden sind (Abb. 1).Enge Beziehungen zwischen den ozeanographischen Verhältnissen im Wasserraum (Chemismus und Strömungen) und der Ausbildung der Sedimente konnten erkannt werden. Rhythmisch gebänderte Sedimente auf dem oberen Kontinentalabhang spiegeln die weitreichenden Auswirkungen des Monsunwechsels wider. Indusmaterial ist bis weit in die Tiefsee zu verfolgen. Die Tonmineralien zeigen von der Küste zur Tiefsee und auch mit zunehmender Teufe in den Sedimentkernen die Tendenz: Detritus (Chlorit, Muskovit, Illit) — Zersatz (Montmorrillonit, mixed layer-Minerale) — Rückbildung (Illit).Die liostratigraphische Bearbeitung, kombiniert mit den Ergebnissen einiger C¹⁴-Datierungen ergibt u. a. Sedimentationsraten bis zu > 50 cm/1000 Jahre am oberen Kontinentalabhang abnehmend auf ca. 1 cm/1000 Jahre im offenen Ozean. Die Faunenzusammensetzung erweist das Vorhandensein eines holozänen Klimaoptimums.Die geochemische Untersuchung der jungen Forenwässer zeigt, daß diese sehr schnell die Zusammensetzung fossiler Formationswässer erreichen können (siehe V.Marchig, i. d. Bd.).

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From the R./V. Meteor and the Pakistan F./V. Machhera sediments from the Indian-Pakistan continental margin have been investigated in order to delineate the facies distribution of the recent deposits. One of several objectives of this study was to find out how far the suspended material of the Indus River is being transported into the Arabian Sea.A close genetic relationship was recognised between the oceanographic conditions of the water masses (chemistry and currents) and the characteristics of the sediments. The activity of the monsoons is reflected by the rhythmic lamination of the sediments of the upper continental slope. The suspended matter from the Indus River can be traced far into the Arabian Sea. The clay minerals show the following tendency from litoral to abyssal regions and from the top of the cores downward: detrital clay minerals (chlorite, muscovite, illite) — degraded clay minerals (montmorillonite, mixed-layer minerals) — re-formational minerals (illite).The biostratigraphic investigation of the sediments combined with several C¹⁴-dates results in sedimentation rates from > 50 cm/1000 years at the upper continental slope decreasing to about 1 cm/1000 years in the open ocean. The faunal composition proves the existence of a climatic optimum during part of the Holocene. The geochemical investigation of the recent pore fluids demonstrates that their composition very soon assumes the characteristics of fossil interstitial waters (cf. V.Marchig, in this vol.). p The results will be published in Meteor-Forschungsergebnisse, Reihe C.

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Résumé La tâche à remplir consista à saisir les conditions de sédimentation au fond de la mer dans la zone bordière du talus continental indo-pakistanais en se servant des échantillons de sédimentation recueillis par le navire d'exploration «Meteor» et par le cutter de pêche et de recherche scientifique pakistanais «Machhera» et, entre autres, à tenter de déterminer oú les masses de boue de l'Indus se retrouvent sur le fond de la Mer d'Oman.Il fut possible de reconnaître des relations étroites existant entre les conditions océanographiques (chimisme et courants) et la formation des sédiments. Des sédiments rubanés à stratification fine sur le talus continental supérieur reflètent les effets d'alternance des moussons. Il est possible de suivre les sédiments de l'Indus jusqu'à une grande distance dans les profondeurs de l'océan. Avec l'éloignement da la côte et, dans les carottes, avec l'augmentation de la profondeur de prélèvement les minéraux argileux montrent la tendance suivante: «matériel détritique» (chlorite, muscovite, illite) — «matériel de décomposition chimique» (montmorillonite, minéraux de couches mixtes) — «matériel de recombinaison minéralogique» (illite).L'étude biostratigraphique combinée aux résultats de quelques déterminations radiométriques au¹⁴C donne, entre autres, des taux de sédimentation jusqu'à > 50 cm/1.000 ans au talus continental supérieur — taux qui vont décroissant jusqu'à environ 1 cm/1.000 ans en plein océan. La composition faunique prouve l'existence d'une phase climatique optimum à l'Holocène.L'analyse géochimique des eaux interstitielles récentes montre que cellesci peuvent atteindre, dans uns délai assez bref, la composition des eaux fossiles. (V.Marchig, en ce tome).La publication des résultats est prévue dans les «Meteor» Forschungsergebnisse, Ser. C.

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Meteor Machhera - . — ( ) . . . — C¹⁴ > 50 /1000 , 1 /1000 . . — , .

     

Beitrag zur Geochemie des Bariums in Carbonatgesteinen und klastischen Sedimenten der ostalpinen Trias

Zusammenfassung 222 Proben von drei Profilen der mitteltriassischen karnischen Stufe und einiger anderer Carbonatgesteine der ostalpinen Trias wurden mit Hilfe spektroskopischer Methoden (Röntgenfluoreszenzanalyse und optische Spektralanalyse) auf Kalium, Barium und Strontium analysiert. Zwischen Kalium und Barium wurde eine starke Korrelation in Kalksteinen, Dolomitgesteinen, Mergeln, wie auch Sandsteinen und illitischen Tonschiefern gefunden.Diese Korrelation wird nur durch sekundäre Barytbildungen in Sandsteinen oder durch hydrothermale Erzlösungen in den Nebengesteinen barytführender Blei-Zink-Mineralisationen gestört. Der Durchschnittsgehalt in den Raibler Schiefern beträgt 385 ppm Ba, in Sandsteinen und Grauwacken 640 ppm, in Kalksteinen (K>1%) 138 ppm, in Kalksteinen (K<1%) 24 ppm und in Dolomitgesteinen 16 ppm. Das K/Ba-Verhältnis scheint wie in granitoiden Gesteinen und tonigen Sedimenten variabel zu sein. Bei illithaltigen Carbonatgesteinen ist eine Abnahme im K/Ba-Verhältnis gegeben.Als gewichtete Mittel, bezogen auf die Verteilung tonarmer und-reicher Carbonatgesteine, erhält man für die drei Profile 7, 7 und 32 ppm Ba; das arithmetische Mittel würde dann 23 ppm Ba ergeben. Für Strontium ergeben sich folgende Werte: 345, 165 und 1340 ppm Sr ( 627 ppm).

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Contribution to the geochemistry of barium in Triassic carbonate rocks and clastic sediments of the Eastern Alps

Summary 222 Samples of three profiles of the Middle Triassic formation of the Carnian stage and some of other Triassic carbonate rocks of the Easterns Alps were analyzed with the aid of spectroscopic methods (XRF, OS) for the elements potassium, barium and strontium. Strong correlation between potassium and barium was found in limestones, dolomites, and marles, as well as in sandstones and illite-containing shales.These correlations are disturbed only by the secondary formation of baryte in sandstones or by hydrothermal ore solutions in the country rocks of baryte-bearing lead-zinc mineralisations. The average content in the Raiblian shales is 385 ppm Ba, in Raiblian sandstones and greywackes 640 ppm, in limestones (K>1%) 138 ppm, in limestones (K<1%) 24 ppm, and in dolomites 16 ppm. The K/Ba-ratio seems to be variable, like the K/Ba-ratio of granitoid rocks and clays. It tends to be small in illite-bearing carbonate rocks.Considering the distribution of clay-poor and clay-rich carbonatic rocks weighted means of 7, 7 and 32 ppm Ba are obtained for the three profiles. The arithmetic mean of the three profiles, however, is 23 ppm Ba. Average values for strontium were obtained as follows: 345, 165 and 1340 ppm Sr ( 627 ppm).

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Mit 7 Abbildungen     

Mineralogisch-petrographische Untersuchungen an den Sedimenten (Schichtflutfanglomeraten) des Oberrotlieegenden von Schramberg

Zusammenfassung Die Sedimente des Oberrotliegenden von Schramberg bestehen aus Gesteinsbruchstücken und Quarz-, Feldspat- und Glimmerkörnern. Außer bei den selten vorkommenden Sandlagen überwiegen die Gesteinsbruchstücke.Die im Sediment auftretenden Gesteinsarten (Granit, Gneis, Quarzporphyr, Granitporphyr) stimmen mit den heute in der Nähe anstehenden Gesteinsarten des Grundgebirges überein, weshalb die nähere Umgebung als Ursprungsgebiet angesehen werden muß. Die größte Entfernung (ca. 10 km) hat vermutlich der Gneis zurückgelegt. Im Grundgebirge der Schramberger Gegend scheinen während des Oberrotliegenden keine anderen Gesteisarten mehr angestanden zu haben, als heute dort anstehen.Die prozentuale Verteilung und die Kornverteilungen der Minerale in den Gesteinsbruchstücken der Hauptgesteinsart (Granit) und bei den Einzelmineralkörnern stimmen überein. Hieraus ergibt sich, daß Einzelmineralkörner und Gesteinsbruchstücke dem selben Ursprungsort entstammen. Das einzige beobachtete Tonmineral ist aus den Ursprungsgesteinen stammender Muscovit.Hämatit überkrustet fast alle Körner des Sediments. Er kann aus eisenhaltigen Mineralien, und zwar nur bei tief liegendem Grundwasserspiegel und einer mittleren Jahrestemperatur von mehr als 15° C gebildet worden sein.Die frei vorhandenen Schweremineralien stammen aus den gleichen Ursprungsgesteinen wie die anderen Bestandteile des Sediments. Granat ist nur in den Gesteinsbruchstücken, nicht jedoch in Form von freien Körnern erhalten geblieben. Rutil wurde sowohl in Form freier Körner als auch in den Gesteinsbruchstücken überwiegend in Anatas umgewandelt.Die Beobachtungen der Gesteinsschichtung lassen auf Wassertransport in Form von Schichtfluten mit rascher Abnahme von Turbulenz und Geschwindigkeit mit anschließendem vollständigem Versickern schließen.Die Untersuchung von Kugeligkeit und Rundung der Körner ergab zwei Maxima, und zwar bei 0,2–0,6 mm und > 4 mm Korndurchmesser. Das feinkörnige Maximum wird als Folge von Windtransport (wobei nicht Transport in das endgültige Lager gemeint ist), das grobkörnige durch Wassertransport gedeutet. Die Tatsache der Zurundung der Kornklassen > 4 mm schließt Transport in Form von Schlammströmen aus. Ein Vergleich der gemessenen Rundung mit der Rundung eines rezenten Sedimentes ergibt übereinstimmend mit den Ergebnissen der lithologischen Untersuchung einen Transportweg der Größenordnung 10 km.Mit Ausnahme der Sandlagen zeigen die Sedimente bimodale Kornverteilung, die folgendermaßen gedeutet wird: Das Ursprungsgestein (hauptsächlich Granit) unterlag physikalischer Verwitterung. Zusätzlich wurden durch Windeinwirkung kleinere Gesteinsbruchstücke zerstört, sodaß im entsprechenden Korngrößenbereich ein Defizit, und im Korngrößenbereich der Einzelmineralkörner ein Mazimum entstand, da durch Wind an Einzelmineralkörnern keine Zerstörung, sondern nur Abrundung stattfinden kann. Abtransport duch Wasser und vollständige, plötzliche Ablagerung bedingen die Begrenzung der Kornverteilungshistogramme auf der grobkörnigen Seite. Die Transportfähigkeit des Wassers wid demnach durch diese Begrenzung ausgedrückt.Ws wird die zusammenfassende genetische Bezeichnung Schichtflutfanglomerate vorgeschlagen.Die vorliegenden Untersuchungen bestätigen die bisherige Ansicht über die Entstehung der Sedimente des Oberrotliegenden im Schwarzwald.     

Geochemische Characteristica mariner Einflüsse in Torfen und Anderen Quaternären Sedimenten

Zusammenfassung Am Beispiel noch nicht diagenetisch verfestigter junger Sedimente wird die Verteilung der Spurenelemente im Profil untersucht und ihre Beziehungen zu Faziesänderungen, plötzlichen oder langsamen Änderungen der Salinität des Sedimentationsbeckens festgestellt.

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The repartition of trace-elements in profiles of non consolidated quaternary sediments is given. It is possible to give an interpretation not only of the different facies, but also to study the more or less rapid changes of the salinity during the sedimentation.

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Résumé Sur des profils de sédiments récents non consolidés par diagenèse, l'auteur étudie la répartition des éléments en traces et les relations de leur distribution avec les changements de faciès —y inclus la détermination des variations plus ou moins rapides de la salinité du bassin de sédimentation.

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Die vorliegenden Untersuchungen wurden 1959 begonnen im mineralogischen Institut der Universität Hamburg; ich habe dem damaligen Institutsleiter, Herrn ProfessorDrescher-Kaden, zu danken für die gewährte Gastfreundschaft und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die finanzielle Unterstützung. Der Abschluß der Arbeiten erfolgte 1961 in Nancy während meiner Tätigkeit als Professeur Associé der Ecole Nationale Supérieure de Géologie Appliquée et de Prospection Minière, deren Direktor, Herrn Professor M.Roubault, ich ebenfalls sehr zu Dank verpflichtet bin.     

Mineralbestand und Genese einiger Eisenerzvorkommen in den Sedimenten der “Landseer Bucht”, Burgenland

Zusammenfassung In den neogenen Lockersedimenten der Landseer Bucht, Burgenland, sind zahlreiche lokale Eisenerzanreicherungen verbreitet, deren Genese mit den Abtragungsprodukten nahegelegener Vulkanite am Pauliberg und bei Stoob-Oberpullendorf in Zusammenhang gebracht werden.Es handelt sich um Limonite verschiedener Ausbildung in der Art von See- und Sumpferzen und um Siderit. Dementsprechend umfaßt der Mineralbestand neben den für derartige Sedimente üblichen Gangarten Goethit, Lepidocrocit, Hämatit, maghemitisierten Magnetit und Siderit.Hinweise auf den Transportmechanismus der Metallionen ergeben sich aus der Gegenüberstellung der Erze zu den Basalten und deren Verwitterungsprodukten: Fumarolentätigkeit mit lokal unterschiedlicher Intensität leiteten die Umwandlungsprozesse ein und schufen die zum Transport von Eisen und Mangan notwendigen Bedingungen in Ionenform als kolloidale Hydroxide und als Oberflächenfilme silikatischer Gemengteile.Die Ausfällung erfolgte durch Änderung des Milieus am Ufer von Seen und anderen Gewässern und führte je nach Konzentration und Dauer der Lösungszufuhr zu chemisch-klastischen Mischsedimenten, Eisensteinen und Siderit.

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Mineral content and genesis of iron ore in sediments of the Landseer Bucht, Burgenland, Austria

Summary Numerous small beds of limonitic iron ores are spread within the Neogene loose sediments of the Landseer Bucht, Burgenland, Austria. Their genesis communicates with the detritus of some closely placed volcanic rocks next to the villages of Stoob-Oberpullendorf and the top of the Pauliberg.According to their formation in the sediments they can be classified as limonites, bog iron- and lake ores and siderite. Their mineral content is consisting of goethite, lepidocrocite, hematite, magnetite with some transformation to maghemite, siderite and the usual accompanying gangue minerals.The comparison of ores to basalts and their detritus gives some indications for the mobilization of the metallic ions: A locally varying fumarole-activity started the weathering processes and formed the conditions being necessary for the transport of iron and manganese as ions, colloidal hydroxides and on surfaces of mineral particles.The precipitation chiefly took place by changing of the environment in shallow lake-like waters. According to the local conditions chemical-clastical mixed sediments and ironstones have been formed.

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Mit 3 Abbildungen

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Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Jahreslagen in Sedimenten der mittleren Adria

Zusammenfassung In einer abgeschnürten Meeresbucht von Mljet herrschen euxinische Verhältnisse, weshalb das Sediment in deren tiefstem Teil feinstgeschichtet ist. An der Hell-Dunkel-Wechsellagerung eines Kerns wird gezeigt, daß die durchschnittlich 0,25 mm mächtigen Doppellagen Jahres schichten sind. Zum Beweis werden sich im Sediment abbildende historische Ereignisse wie auch jahreszeitliche Veränderungen herangezogen. Danach werden im Sommer die hellen, kalzitführenden Schichten, im Herbst-Winter-Frühling die dunklen, organische Substanz, Eisensulfid und Quarz enthaltenden Lagen abgesetzt.     

Ein Lateritprofil auf klastischen Sedimenten des Mittelmiozäns von Neyveli (Madrasstate — Indien)

Zusammenfassung Mittelmiozäne Deltasedimente aus kaolinitischen Quarzsanden, in die sich Kaolinitlagen, Lignit-Linsen und Lateritoidhorizonte einschalten, werden als Aufarbeitungsdetritus des praemiozän lateritisierten Grundgebirges gedeutet. An ihrer Oberfläche befindet sich ein postmittelmiozäner Laterithorizont. Unter Auflösung von Quarz und Zerstörung eines Teiles der Schwerminerale und Tonminerale wurden Eisen-Konkretionen, Kaolinit und Spuren von AI-Hydroxiden und -Oxidhydraten neu gebildet.Diese hier ausgebildete Delta-Fazies — Verknüpfung von lateritischem Umlagerungsschutt mit autochthonen Lateritisierungsvorgängen — kann verglichen werden mit den Bauxiteinschaltungen in klastische Coastal-plain-Serien von Guiana und Queensland und schließlich mit Sidérolitique- und Wealdenfazies.Als ähnliche klastische Serie ist die Tambo Group der Cape York-Halbinsel in Queensland, die nach Evens (1959) ins Tertiär gestellt wird, zu betrachten. Durch Lateritisierung und Bauxitisierung der kaolinitischen Sandsteine (Loughnan u. Bayliss, 1961) bildeten sich hier die wichtigsten derartigen Verwitterungslagerstätten der Welt.Zahlreiche ähnliche Sedimentserien — vorwiegend aus dem Tertiär (Sidérolitique), aber auch aus der Unterkreide (Wealden) und dem Karbon (Millstone grit. Schottlands) werden von Millot (1964, p. 170–183) in dem Kapitel Faciès sidérolitique sehr anschaulich geschildert.

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Middle miocene deltaic sediments forming kaolinitic quartz sands with intercalations of kaolinitic clay layers, lignite lenses and lateritoid horizons are interpreted as reworked detritus of premiocene lateritic soils on the cristallin basement. On top of this series a lateritic horizon of post middle miocene age is developped. The neoformation of iron concretions, kaolinite and traces of Al- hydroxides and -oxidhydrates is accompanied by solution of quartz and destruction of heavy minerals and clay minerals.This deltaic facies — demonstrating a combination of reworked lateritic detritus with autochthonous lateritic soil formation is compared with bauxite intercalations in clastic coastal plain series of Guiana and Queensland and last not least with Sidérolithique and Wealden facies.

     

Eine Uranerzlagerstätte in permotriadischen Sedimenten Tirols

Zusammenfassung Im Zuge lagerstättenkundlicher Untersuchungen in der Nördlichen Grauwackenzone Tirols konnten im nördlich vorgelagerten und primär mit dem Paläozoikum im Zusammenhang stehenden permotriadischen Sedimentstreifen lokal lagerstättenbildende Uran-Thorium-Anreicherungen festgestellt werden. Im Gebiet südlich von Fieberbrunn-Hochfilzen enthalten, dem Bundsandstein zugehörige, feinkörnige graue Quarzpsammite und quarzsandige Serizitpsammopelite an Pflanzenreste gebundene Pechblende, häufig begleitet von Pyrit, Markasit und Kupferkies. Die Erzminerale treten imprägnationsähnlich in den permoskytischen Sedimenten auf und werden als authigene Bildungen durch syndiagenetische chemische Anlagerung gedeutet. Im Nebengestein treten lagenweise auch syndiagenetische Magnesitbildungen auf.Erzminerale sowie detritische und authigene Gesteinskomponenten wurden alpidisch durchbewegt und reagierten unterschiedlich, nämlich durch Formung im Feinbau oder durch Kataklase. Postdeformative Neubildungen, zum Teil verbunden mit lokalen Stoffwanderungen und Rekristallisationen, sind an Gesteins- und Erzmineralen festzustellen.Herkunftsgebiete des Urans sind in den heute aufgeschlossenen Arealen bisher nicht bekannt. Für die Kupfererze jedoch ergeben sich wahrscheinliche Beziehungen zu voralpidischen, paläozoischen Kupfermineralisationen, die innerhalb der Grauwackenzone mit zahlreichen Lagerstätten vertreten sind.An sekundären Mineralien finden sich Goethit, Lepidokrokit, Digenit, Covellin, Cuprit, gediegen Kupfer, Malachit sowie Zippeit als Uranabkömmling.Die Verbreitung der in einigen Schichtbänken des Sandsteinhorizontes auftretenden U-Th-Anreicherung ist bisher auf 10 km streichende Distanz bekannt. Wenn auch über die stratigraphische Lagekonstanz und über Schwankungen der Radioaktivität infolge spärlicher Geländeaufschlüsse vorläufig noch keine wirtschaftlich brauchbaren Aussagen gemacht werden können, kann immerhin von der ersten in Österreich nachgewiesenen Uranlagerstätte gesprochen werden, in der punktförmige lokale U-Anreicherungen von 1% (=10.000 ppm), in einem Einzelfall 2% U, nachgewiesen sind.

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A uranium deposit in permotriassic sediments in the province of Tyrol, Austria

Summary During an investigation of the mineral deposits in the Northern Grauwackenzone of the Tyrol, zones of uranium-thorium enrichment were detected in the Permotriassic sediments unconformably overlying the Paleozoic sequence. In the area south of Fieberbrunn-Hochfilzen pitchblende (parapitchblende) associated with plant remains was found in fine-grained grey sandstones and sericitic sandy shales. The pitchblende frequently occurs together with pyrite, marcasite and chalcopyrite. All these minerals are found in Permoskytic sediments in a form similar to impregnation. They are regarded as being authigenic having formed by syndiagenetic chemical deposition. Nearby country rock contains beds of syndiagenetic magnesite.During the Alpine orogenesis the ore minerals as well as the detrital and authigenic rock components underwent deformation of the lattice structure or cataclastic processes. Post-tectonic processes resulted in mobilization and recrystallization of the rock and ore minerals.The source areas of the uranium are not yet known. The copper ores may be related to Pre-alpidian Paleozoic copper mineralizations. Numerous deposits containing such copper mineralizations are found in the Grauwackenzone.Goethite, lepidocrocite, digenite, covellite, cuprite, copper, malachite, and zippeite were found as secondary minerals.The distribution of the U-Th enrichment is observed in some beds of the sandstone horizon over a distance of 10 km along strike. At the present time no economic conclusions can be drawn as to the stratigraphic extent and fluctuations of radioactivity; however, this occurrence can be described as the first uranium deposit in Austria where very local U-concentrations of 1% (=10.000 ppm), in a single case 2% U, have been measured.

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Mit 7 Abbildungen     

Glaukonitkörner in rezenten Sedimenten des Persischen Golfs

The field-name “glauconite” is applicable to a great variety of green grains, particularly mud clasts, which are found in the fraction >63μ in surface sediments from the Persian Gulf. These grains occur in areas of low sedimentation rates in all water depths to 110 m, the shelf break in the Gulf of Oman (Fig. 1). Glauconite grains coarser than 250,μ were magnetically separated from 15 samples and then handpicked. Their carbonate fractions (75->90%, predominantly aragonite) are basically different from those of the corresponding total samples (50–65%, predominantly calcite). The clay minerals in the glauconite grains fall into two groups. The samples away from the shore contain abundant montmorillonite, compared to the small amount in the 2μ (fractions of the total samples; the near shore samples are predominantly amorphous material and illite. Because of these and other differences from the remaining parts of the samples (Tab. 1) the glauconite grains are considered to be parautochthonous relicts from the underlying late Pleistocene. They were apparently formed under the special conditions of a transgressing shallow marine environment.     

Stratigraphisch-fazielle Identifizierung von Sedimenten auf chemisch-geologischem Wege

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

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

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

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Zur Frage der Neubildung von Glimmer in jungen Sedimenten

Ohne ZusammenfassungWissenschaftliche Ergebnisse der Deutschen Atlantischen Expedition auf dem Forschungs- und Vermessungsschiff Meteor 1925–1927. Bd. III. 3. Teil: Die Sedimente des äquatorialen Atlantischen Ozeans. 1. Lieferung 1935, 2. Lieferung 1937.     

Experimentelle Untersuchung der Metamorphose von kieselig dolomitischen Sedimenten

The equilibrium conditions of the following diospide forming reactions have been determined: 1 tremolite+3 calcite+2 quartz 5 diopside+3 CO₂+1 H₂O (6) 1 Ca₂Mg₅[(OH)₂Si₈O₂₂]+3 CaCO₃+2 SiO₂ 5 CaMg[Si₂O₆]+3 CO₂+1 H₂O 1 tremolite+3 calcite 4 diopside+1 dolomite+1 CO₂+1 H₂O (7) 1 Ca₂Mg₅[(OH)₂Si₈O₂₂]+3 CaCO₃ 4 CaMg[Si₂O₆]+1 CaMg(CO₃)₂+1 CO₂+1 H₂O 1 dolomite+2 quartz 1 diopside+2 CO₂ (8) 1 CaMg(CO₃)₂+2 SiO₂ 1 CaMg[Si₂O₆]+2 CO₂ The experimentally determined equilibrium data of the heterogeneous bivariant reaction (6) are shown in the temperature- -diagram of Fig. 6. For the total fluid pressures of 500 and 1,000 bars the equilibrium temperatures valid for -values >0.75 were calculated using equilibrium constants derived from experimental equilibrium data at smaller values of , and fugacities of CO₂ and H₂O (see Fig. 7). The equilibrium data of reaction (6) were also calculated thermodynamically for the total fluid pressure of 500 and 1,000 bars (see Fig. 3). The results found by this method agree well with those of the experimental investigation (see Figs. 8 and 9). The equilibrium data of the heterogeneous univariant reaction (8) were calculated thermodynamically only (see Fig. 10), because an experimental determination has not been successful so far. The calculated decrease of the equilibrium temperature of reaction (8) caused by a decrease of the CO₂-concentration and a corresponding increase of the H₂O-concentration is shown in Fig. 11. Combining this curve and the equilibrium curve of reaction (6) determined at a fluid pressure of 1,000 bars, an isobaric invariant point of intersection results [see Fig. 12 and also point (II) in Fig. 2 of Metz and Trommsdorff (1968)]. From this point of intersection two further equilibrium curves radiate, i.e. the isobaric univariant equilibrium curves of the reaction (4) (not investigated in this paper) and (7) (see Fig. 14); this follows from phase theory. The equilibrium data of the heterogeneous bivariant reaction (7) were calculated thermodynamically for the total fluid pressure of 1,000 bars. The calculated -curve, since precisely meeting the isobaric invariant point (II), is very well consistent with the equilibrium data of reactions (6) and (8).During metamorphism of siliceous dolomites diopside is formed almost exclusively by reaction (6). In Fig. 15 the equilibrium data of this reaction are shown in a P _f -temperature-diagram (P _f is the total fluid pressure). In this diagram the maximum temperatures at which diopside is formed correspond to the temperature-maxima of the -equilibrium curves of Fig. 6. The temperature range shown in Fig. 15 covers all equilibrium temperatures for -values from 0.1 to approx. 1.0; the extremely low temperatures of diopside formation valid for <0.1 are not included. Generally, however, such low CO₂ concentrations are not to be expected in the process of diopside formation during the progressive metamorphism of siliceous dolomites, because the formation of tremolite consuming H₂O and liberating CO₂ is the preceeding reaction at lower temperatures. Apart from the conditions of diopside formation, Fig. 15 includes the pressure-temperature data of staurolite formation (Hoschek, 1965–1969; Richardson, 1968; Ganguly and Newton, 1968). The equilibrium data of both reactions show that the formation of staurolite in FeO-rich pelitic sediments coincides with diopside formation in siliceous dolomites only at pressures below approx. 1 kb. This is realized during shallow contact metamorphism; while at higher pressures the formation of diopside takes place at higher temperatures than the formation of staurolite. These statements which are results of equilibrium data determined experimentally very well agree with petrographic observations, e.g. in the contact aureole of Bergell granite, and in the regional metamorphism of the Lepontine Alps (E. Niggli, 1960; E. Niggli and C. E. Niggli, 1965; Trommsdorff, 1966).     

Untersuehungen an den Sedimenten der Tongrube von Willershausen

Zusammenfassung Nach der Profilaufnahme sind die Sedimente der Tongrube der Ziegelei von Willershausen in zwei Gruppen einzuteilen : A. Die unteren hellen Schichten, B. die oberen dunklen Schichten.Die unteren hellen Schichten bestehen aus Sandsteinen, Sanden, tonigen Sanden und Grobtonen, welche Quarz, Feldspäte und Glimmer als Hauptminerale und in geringeren Mengen Illit, Chlorit und manchmal Montmorillonit füren. Als Schwerminerale dieser Sande und Sandsteine treten der Häufigkeit nach Apatit, Zirkon, Granat, Anatas, Rutil, Turmalin und Opakminerale auf.Die oberen dunklen Schichten bestehen hauptsächlich aus mm-rhythmisch geschichteten Tonen mit Einschaltung einzelner Mergelbänke und toniger Sandschichten. Dioktaedrischer Illit ist das häufigste Tonmineral, dann folgen Chlorit und in geringeren Mengen in feinen Fraktionen Montmorillonit. Die Chlorit-Reflexe verschwinden bereits bei Erhitzung auf 450° C. Chemisch handelt es sich um die dem Pennin naheliegenden Diabantite.Die Unterschiede in Beschaffenheit und Menge der Quarze, Feldspäte und Glimmer, die unterschiedliche Verteilung der Schwerminerale sprechen dafür, daß die hellen Schichten wahrscheinlich zum Mesozoikum, vielleicht zum Buntsandstein gehören.Von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Georg-August-Universität zu Göttingen genehmigte Dissertation.     

Zur Geologie und Petrologie der Inseln Nisyros und Jali (Dodekanes)

Nisyros as well as the islet of Yiali are found in the crossing of two fault lines, that of Episcopi — Patmos and the one of southern Aegean (Soussaki-Gulf of Saronic — Milos — Santorini — Dodecanese) it consists almost exclusively of volcanic rocks, that is lavas and tuff and very limited appearence of Holocene formations. The presence of two volcanic effusions is certified, everyone of which began from basic magma, poor in SiO₂ (olivinic pyroxenic andesites), and gave as final products acidic petrological types (liparites and volcanic glasses). The basic magmas of the first volcanic periods are found only in few places and in very limited areas of appearence. After the ascension of volcanic fragmental products the cycle of the first volcanic period closed with the creation of very thick beds of pumice. The second volcanic period gave more petrological types with transitive forms. After the creation of olivinic — pyroxenic andesites followed the exit of trachyandesites, trachytic and dacitic lavas with final creation of rhyolite and of volcanic glasses. The extension of the mentioned rocks is noted in detail on the geological map. The classification of the exact geological age is difficult because there is no place where they come in contact with sediments. In general the researches think that the volcanity in the region of Dodecanese began during the middle or the end of the Miocene with successive explosions up to the young geological ages. Only on the islet Yiali which consists exclusively of acid lavas (pumice stones, rhyolite, perlite) fossiliferous layers of marly limestone, sandstone and konglomerate are found, as much at the sea level as in the top of the layers of pumice stone, of tyrrhenian age. The discovery of tools of obsidian in the layers of pumice stone is perhaps a sign that these explosions continued up to the Holocene period. Among the post volcanic phenomena are classified emanations, sulfur-genetic activity with the creation of sulfur deposits of the island and the presence of the thermal healing springs in many parts. Petrochemically the lavas of the island Nisyros and Yiali belong to calcium alkaline magmas.     

Strontium und Barium in Schöckelkalk (Steiermark)

Zusammenfassung Aus drei im sogenannten Grazer Paläozoikum räumlich getrennt auftretenden Schöckelkalkvorkommen (fragliches Mitteldevon) wurden Probenprofile (28 Proben) entnommen und auf ihren Strontium- und Bariumgehalt hin untersucht. Sr schwankt zwischen 91–314 ppm (Mittel: 184 ppm), Ba zwischen 139–260 ppm (Mittel: 191 ppm) in Abhängigkeit von der Lage im Profil. Es werden die Probenhorizonte der drei Vorkommen hinsichtlich ihres Spurengehaltes miteinander verglichen, wobei sich sehr gute Übereinstimmungen über Gesamtmächtigkeiten von mehreren hundert Metern ergeben. Mit Hilfe der Spurengehalte ist es auch möglich, invers gelagerte Schichten als solche zu erkennen.

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Strontium and barium in Schoeckel-limestone (styria)

Summary From three separate occurrences of (middle-?) Devonian Schoeckellimestone in the socalled Paleozoicum of Graz samples have been taken perpendicular to the direction of the strike and their strontium- and barium-contents have been determined. In dependence of the position in the profile the Sr-contents vary from 91 to 314 ppm (mean-value: 184 ppm), the Ba-contents vary from 139 to 260 ppm (mean-value: 191 ppm). The sample-horizons of the three occurrences of Schoeckel-limestone are compared with regard to their concentration of trace-elements and there exists very good agreement along a thickness of some hundred meters. Using the trace-element concentration it is also possible to detect stratas in reverse position.

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Mit 3 Abbildungen