Laminated olivine spinifex textures in the Mount Ayliff intrusion,South Africa

Summary A thin layer of spinifex troctolite occurs in the middle of the lherzolite unit of the Mount Ayliff Intrusion, South Africa. Olivine crystals reach 1 cm in length, have an aspect ratio up to 20, and lie parallel to the contact. This layer is considered to be intrusiveinto a pre-existing package of cumulates rather than to represent a layer which formed at the liquid-crystal interface of the magma chamber. The crystals define a planar, not linear, fabric, which is interpreted to indicate that the elongated crystals grewin situ and were not concentrated by flow differentiation as this would produce a linear fabric. It is suggested that this texture formed as a result of crystallization under conditions of relatively slow cooling and minimal supercooling. Under these conditions growth rate is high, whilst nucleation rate is low, producing few large crystals. Perpendicular growth is inhibited under these conditions by the absence of a supercooled zone within the boundary layer.Low concentrations of incompatible lements in this rock indicate that chemically it is a cumulate. This composition was produced as a result of migration of the residual liquid away from the olivine-plagioclase crystal mush, rather than by mechanical accumulation of the olivine and plagioclase.

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Laminierte Olivin-Spinifexstrukturen in der Mount Ayliff-Intrusion, Südafrika

Zusammenfassung In der Mitte der Lherzolith-Einheit der Mount Ayliff-Intrusion, Südafrika tritt eine dünne Lage aus Spinifex-Troktolith auf. Olivin-Kristalle erreichen eine Länge von 1 cm, haben ein Seitenverhältnis bis zu 20 und liegen parallel zum Kontakt. Diese Lage wird eher als Intrusion in ein bereits bestehendes Paket aus Kumulaten interpretiert als eine Lage, die sich an der Grenze zwischen Schmelze und Kristallen in der Magmakammer bildete. Die Kristalle bilden ein planares, nicht lineares Gefüge, von dem angenommen wird, daß es ein Wachstum der elongierten Kristallein situ anzeigt, nicht jedoch eine Konzentration der Kristalle durch Fliess differentiation, welche ein lineares Gefüge bewirken würde. Diese Struktur dürfte auf Kristallisation bei relativ langsamer Abkühlung und minimaler Unterkühlung zurückgehen. Unter solchen Bedingungen ist die Wachstumsrate hoch, während die Keimbildungsrate niedrig ist, was zu wenigen, aber großen Kristallen führt. Senkrechtes Wachstum wird unter diesen Bedingungen durch das Fehlen einer unterkühlten Zone innerhalb der Grenzfläche verhindert.Die niedrigen Konzentrationen inkompatibler Elemente in diesem Gestein weisen dieses als Kumulat aus. Diese Zusammensetzung resultiert aus der Migration der Restschmelze weg vom Olivin-Plagioklas-Kristallbrei, anstatt aus mechanischer Akkumulation von Olivin und Plagioklas.

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With 5 Figures     

Schwefelisotopenuntersuchungen an Sulfiden und Sulfosalzen des Binnatales

Zusammenfassung An 48 sulfidführenden und einer sulfatführenden Probe aus dem Dolomit des Binnatales wurden Schwefelisotopenuntersuchungen vorgenommen. Dabei konnte nachgewiesen werden, daß der primäre präalpine Erzmineralbestand sedimentären Ursprungs ist. Die in Zusammenhang mit der alpinen Metamorphose zugeführten As-reichen Lösungen zeichnen sich höchstwahrscheinlich durch ein ungewöhnliches Schwefelisotopenverhältnis aus (–14). Diese anormal zusammengesetzten Lösungen dürften wohl nicht auf gewöhnlichem hydrothermalem Wege von Tiefengesteinen abstammen, sondern ihre Stoffe in Gesteinen angereichert haben, die sich über eine längere Zeitspanne in Oberflächennähe befunden haben. Zwischen Sulfat und Sulfid hat, wenn sie koexistierend in der Lösung nebeneinander vorgelegen haben, kein Gleichgewicht geherrscht.

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Sulfur isotope determinations of sulphides and sulphosalts from the Binna Valley

Sulfur isotope ratios have been determined in 48 sulphides and sulphosalts and one sulphate from the Binna Valley (Switzerland). It is very probable that the primary ores in the dolomite, galena, sphalerite and pyrite, are of sedimentary origin. In the final stage of the Alpine metamorphism solutions rich in As-Cu-Ag-Tl-Sb-Mo-Bi penetrated the Triassic dolomite and reacted with the primary ores thus forming the rare sulphosalts (Graesek, 1965). The sulfur isotopic composition of these solutions must have been very unusual (about –14). We assume therefore that the sulfur in these solutions is not of primary hydrothermal origin, but is remobilized and originated in rocks, which had been in near-surface regions for a long time.No equilibrium has existed between sulphide and sulphate, perhaps one reason for the unusual paragenesis.

     

Die Bedeutung der Solifluktion für die Erklärung deutscher Landschafts- und Bodenformen

Zusammenfassung Auch in den nicht zur Diluvialzeit vergletscherten Gebieten Deutschlands und somit auch Frankreichs und anderer mitteleuropäischen Länder muß das Klima der Vereisungsperioden einen starken Einfluß auf die Formen und die Lagerung der obersten lockeren Bodenmassen gehabt haben. Die heute fast nur aus den polaren und subpolaren Gebieten bekannten Erscheinungen des Bodenfließens (= Solifluktion) über einer Tjäle haben sich damals auch bei uns geltend gemacht. Unsere Felsenmeere verdanken ihre Entstehung zu einem erheblichen Teile nicht der Gegenwart, sondern dem diluvialen Bodenfließen. Sie entsprechen J. G.Anderssons Blockströmen. Aber auch ein Teil von dem, was wir nachGötzingers Untersuchungen als Wirkung des recenten Gekriechs aufzufassen pflegten, dürfte dieselbe Entstehung haben und in Wirklichkeit eine fossile Erscheinung sein. Genauere Erforschung dieser Vorgänge hat also ein hohes theoretisches, ja selbst praktisches Interesse.Klar ist es auch, daß sich diejenigen geologischen Landesanstalten ein großes Verdienst um die Lösung der hier berührten Fragen erwerben, die wie die neue württembergische Landesaufnahme eine besonders sorgfältige Untersuchung und Darstellung der Schuttbildungen vornehmen. Aber auch die Forstämter könnten durch gründliche Beobachtung und Messung des Gekriechs an Wegeinschnitten der Unterscheidung von Gekriech und Solifluktion wesentliche Dienste leisten.     

A re-assessment of the Upper Mississippi valley lead isotope data

Corrections for systematic bias, and a better regression method, are tested on the lead isotope data of Heyl, Delevaux, Zartman and Brock (1966). The new calculations suggest the time of mineralization in the Upper Mississippi zinc-lead district is more likely to lie in the range Mid Devonian (370 my) to Upper Pennsylvanian (280 my) on any reasonable assumption for the age of the basement. It is argued from the isotopic trends that the ore lead in this district was simply derived by radiogenic addition to lead originally derived from rocks of basement age, although the data do not exclude residence in the Lower Paleozoic sediments as an intermediate step. An isotopically different magmatic component is not required. Correlation with the geology suggests that genesis of the deposits probably was related to regional tectonic deformation in Middle to Late Paleozoic time.

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Zusammenfassung Korrekturen systematischer Fehler und eine bessere Regressionsmethode wurden anhand der Blei-Isotopendaten von Heyl, Delevaux, Zartman und Brock (1966) getestet. Diese neuen Berechnungen unter Annahme eines vernünftigen Alters des Grundgebirges zeigen, daß die Zeit der Mineralisation im Oberen Mississippi Zink-Blei Distrikt eher zwischen Mitteldevon (370 Millionen Jahre) und Oberkarbon (280 Millionen Jahre) zu setzen ist. Auf Grund der Verteilung der Isotopenverhältnisse wird auf eine einfache Formierung (durch Addition radioaktiver Zerfallsprodukte zum ursprünglichen Blei im Gestein mit demselben Alter wie das Grundgebirge) des Bleies im Bleierz geschlossen. Die Meßresultate schließen jedoch eine Ablagerung im Unterpaläozoikum als Übergangsstufe nicht aus. Magma mit andern Isotopenverhältnissen wird nicht angenommen. Vergleiche mit der Geologie deuten darauf hin, daß die Bildung der Ablagerungen im Zusammenhang mit tektonischen Deformationen im Mittleren bis Oberen Paläozoikum erfolgte.

     

The significance of the Vredefort Dome for the thermal and structural evolution of the Witwatersrand Basin, South Africa

Summary The Vredefort Dome represents an area of significant ( 10 km) structural uplift within the central parts of the economically important Witwatersrand Basin. Its rocks experienced higher grades of metamorphism than the equivalent stratigraphic horizons exposed around the periphery of the basin. Recent studies of this medium- to high-grade metamorphism, as well as new evidence concerning the origin of the dome, have contributed to a metamorphic model for the Witwatersrand Basin as a whole. This evidence shows that the gold-bearing strata experienced at least two metamorphic events at ca. 2 Ga. The unusually high strain rate and shock deformation features exposed in the rocks of the dome rule out an endogenous origin by tectonic or diapiric processes. Recent work on these features has shown that the dome is best explained as the central uplift of a large, 250–300 km diameter, 2023±44 Ma old meteorite impact structure, the extent of which closely correlates with the present-day limits of the Witwatersrand Basin. Impact-related deformation features in the Vredefort rocks facilitate the separation of metamorphic textures developed during a pre-impact event associated with the 2.05–2.06 Ga Bushveld magmatism, and textures developed during a slightly lower-grade, post-impact, static overprint. The post-impact overprint decreases in intensity outwards from the dome. It is attributed to the massive disturbance of the thermal structure of the crust by impact-induced exhumation, and to shock heating of the rocks as a consequence of the impact event.

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Die Bedeutung des Vredefort-Domes für die thermische und strukturelle Entwicklung des Witwatersrand-Beckens, Südafrika

Zusammenfassung Der Vredefort Dom ist ein Gebiet von signifikantem (ca. 10 km), strukturellem Uplift im Zentralbereich des wirtschaftlich bedeutungsvollen Witwatersrand-Beckens. Die Ges-teine des Doms haben höhere Metamorphosebedingungen erfahren als die stratigraphisch äquivalenten Lagen, die im Randbereich des Beckens aufgeschlossen sind. Kürzlich durchgeführte Untersuchungen dieser mittel-bis hochgradigen Metamorphose und neueste Ergebnisse zur Entstehung des Domes haben einen Beitrag zu einem Metamorphose-Modell für das gesamte Witwatersrand-Becken geleistet. Diese neuen Befunde zeigen, daß die Gold-hältigen Gesteinsschichten zumindest zwei metamorphe Ereignisse vor ca. 2 Ga erfahren haben. Die ungewöhnlich hohen Beanspruchungsraten und die Stoßwellendeformationsstrukturen, die in den Gesteinen des Doms belegt sind, sprechen gegen einen endogenen Ursprung durch tektonische oder diapirische Prozesse. Neuere Arbeiten an diesen Phänomenen haben gezeigt, daß der Dom am besten als die zentrale Struktureinheit (Zentralberg) einer sehr grossen, 250–300 km weiten und 2023±4 Ma alten Meteoriteneinschlagsstruktur verstanden werden kann, deren Ausmaß eng mit den jetzigen Grenzen des Witwatersrand-Beckens übereinstimmt. Die Gegenwart von Impakt-bezogenen Deformationsstrukturen in Vredefort-Gesteinen erlaubt es, die metamorphen Texturen, die während eines hochgradigen, mit dem 2.05–2.06 Ga Bushveld Magmatismus korrelierten, metamorphen Stadiums vor dem Impaktereignis entstanden sind, von den Texturen zu trennen, die ein statisch metamorphes Ereignis von etwas geringerer Stärke, das nach dem Impakt stattfand, produzierte. Die Spuren des post-Impakt Ereignisses nehmen in ihrer Stärke zum Rand des Domes ab. Dieser Effekt wird durch eine massive Störung der thermischen Krusten-Struktur erklärt, die als Resultat einer Kombination von Impakt-induzierter Exhumierung, von Schock-Aufheizung der Krustengesteine, und von Erwärmung durch einen gewaltigen, jetzt erodierten Impaktschmelzgesteinskörper gesehen wird.

     

Hydrothermal andalusite and corundum in a potassic alteration zone around a proterozoic Gabbro-Tonalite-Granite intrusion NE of Persberg,Central Sweden

Summary The mineral associations quartz-microcline-sericite/muscovite-andalusite, corundumandalusite-kaolinite and quartz-andalusite-kaolinite occurring in potassically altered felsic metavolcanic rocks around a gabbro-tonalite-granite stock are interpreted to be of hydrothermal origin. These assemblages put constraints on the PT-conditions of intrusion of a hybrid mafic-felsic magma and associated hydrothermal alteration. Potassic alteration had a thermal maximum above 550 °C; subsequent argillic alteration culminated at about 450 °C. Pressures probably never exceeded 0.5 Kbar. The mafic-felsic intrusive was emplaced in a high-level environment and argillic alteration most likely resulted from cooler waters moving into the still hot country rocks after collapse of the hydrothermal system.

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Hydrothermaler Andalusit und Korund in einer Kalium-Umwandlungszone um eine proterozoische Gabbro-Tonalit-Granit-Intrusion nordöstlich von Persberg, Mittelschweden

Zusammenfassung Der Ursprung der Mineralassoziationen Quarz-Mikroklin-Serizit/Muskovit-Andalusit, Korund-Andalusit-Kaolinit und Quarz-Andalusit-Kaolinit, die in Kaliumveränderten felsischen Metavulkaniten um einen Gabbro-Tonalit-Granit-Stock auftre ten, wird hydrothermal gedeutet. Diese Paragenesen schränken die PT-Bedingungen der Intrusion eines hybriden mafisch-felsischen Magmas und der damit verbundenen hydrothermalen Umwandlung ein. Die Kalium-Umwandlung hatte ein thermisches Maximum über 550 °C, die nachfolgende tonige Umwandlung kulminierte bei ungefähr 450 °C. Die Drucke überschritten wahrscheinlich niemals 0,5 kbar. Die Platznahme der mansch-felsischen Intrusion erfolgte in einer hochgelegenen Umgebung und die tonige Umwandlung wurde höchstwahrscheinlich durch kühlere Wässer bewirkt, welche in die noch heißen Wirtsgesteine nach Zusammenbruch des hydrothermalen Systems eindrangen.

     

Die Bedeutung der Strahlungskurve nach den Anschauungen von Bacsák im Zusammenhang mit den Untersuchungen von Milankovitch und Woerkom

Zusammenfassung Gegen die Strahlungskurve ist in steigendem Ma\e eingewandt worden, da\ dieKöppensche Zuordnung der Kältezacken zu denPenckschen Eiszeiten nicht möglich sei; insbesondere wird die Dreiteilung der Würm-Eiszeit abgelehnt. Die Neuberechnung der Kurve durchWoerkom beseitigt diese Schwierigkeit, wenn man die frühere Zacke W I der Ri\ eiszeit zuordnet und das W II als schwächere Phase erkennt, die dann vom Hauptwürm (früheren W III) überfahren wurde. Diese Auffassung wird durch C¹⁴-Messungen und Altersbestimmungen aus Tiefsee-Bohrkernen nachEmiliani gestützt, ferner durch Betrachtungen über die allgemeine Zirkulation, die ein Zusammenwirken der beiden Halbkugeln begründen. –Bacsák hat die Klimaverhältnisse der äquatorialzone untersucht und Ergebnisse gefunden, die mit denen vonWundt übereinstimmen. Des weiteren hat er die Lage der Planetenbahnen zur Erdbahn als Ursache von Eiszeitperioden herangezogen; solche können ganz allgemein durch überlagerung periodischer Funktionen begründet werden, wobei aber für die vor dem Quartär liegenden Zeiten eine wachsende überdeckung durch andere Ursachen, z. B. durch veränderte Meer- und Landbedeckung, in Rücksicht zu ziehen ist.

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Summary One of the objections against the radiation curve is thatKöppen's correlation of the minima withPenck's ice ages is not possible. Especially the tripartition of the Würm glacial is not accepted. The improved curve byWoerkom overcomes this difficulty if the former minimum W I is correlated with the Ri\ glacial, and W II is taken as a weak minimum which was overridden by the main Würm (former W III). This assumption is supported by radiocarbon dates and by datings of deep-sea cores (Emiliani), and by reflections on the general circulation in both hemispheres.Bacsák has explored the climatic conditions in the equatorial region and his results fit with those ofWundt. He has also regarded the relation of the orbits of the planets to the orbit of the earth as one cause for Ice ages. But in pre-Quaternary times, other causes (e.g. changed distribution of seas and continents) may be more effective than this influence.

     

Ein Beitrag zum Problem der Tiefseesande im westlichen Teil des äquatorialen Atlantiks

Zusammenfassung Es wurden in vorliegender Arbeit die Ergebnisse der sedimentpetrographischen Untersuchung von 5 Albatross -Lotkernen dargestellt, die aus dem westlichen äquatorialen Atlantik stammen und in denen zahlreiche Sandschichten auftreten. Die mineralogische Zusammensetzung des Sedimentmaterials ist allein von seiner kornmäßigen Zusammensetzung abhängig. Gleiche Korngrößenfraktionen sind gleich zusammengesetzt. Der Schwermineralgehalt der untersuchten Proben war ebenfalls qualitativ und quantitativ derselbe. Die Proben aus der Amazonasmündung enthielten eine andere Schwermineralverteilung.In den drei am meisten südöstlich gelegenen Lotkernen tritt je eine Schicht auf, die aus sehr gleichförmigem roten Ton-Blauschlick besteht, der von einer foraminiferenreichen Sandschicht unterlagert wird. In dieser Sandschicht wiesPhleger benthonische Flachwasserforaminiferen nach. Es wird angenommen, daß es sich in allen drei Lotkernen um dieselbe Schicht handelt. Aus der Mächhtigkeitsänderung der Tonschicht und der Änderung der Korngröße des darunterlagernden Sandes wird geschlossen, daß Sand und Ton durch Suspensionsströme transportiert wurden. Als Herkunftsgebiet des Sandmaterials wird der südamerikanische Kontinent angenommen.Herrn Professor Dr.Carl W. Correns zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Seltene Mineralparagenesen in den Kalksteineinsehlüssen der Lava des Ettringer Bellerberges bei Mayen (Eifel)

Zusammenfassung Sechs metamorph veränderte Kalksteineinschlüsse aus verschiedenen Teilen der Lavaströme des Ettringer Bellerberges bei Mayen (Eifel) wurden optisch, chemisch und röntgenographisch untersucht. Sie setzen sich aus seltenen, z. T. erstmals in der Natur gefundenen Mineralen zusammen. Der Mineralbestand der Einschlüsse wird beschrieben. Er weicht von Probe zu Probe z. T. erheblich ab. Je nachdem in welchen Mineralen Fe und Al enthalten sind, lassen sich die Einschlüsse in 2 Gruppen einteilen: eine mit Brownmillerit, Mayenit, Larnit und eine 2. mit Wollastonit, Gehlenit, Magnetkies, Spinell.Am Aufbau aller Gesteine sind stets kristallwasserhaltige Minerale (Ettringet, Portlandit, Hydrocalumit) in z. T. ziemlich großen Mengen beteiligt. Diese Minerale kommen gelegentlich auch in Hohlräumen frei gewachsen vor.Eine völlig andere Zusammensetzung hat nur ein Teil aus dem Inneren eines Einschlusses. Er besteht nur aus Diopsid und Grossular.Soweit es die vorliegenden (noch nicht vollständigen) Untersuchungsergebnisse zulassen, werden mögliche Reaktionen, die zur Bildung dieser ungewöhnlichen Paragenese geführt haben könnten, diskutiert. Als Vergleich dienten nicht nur andere natürliche Kalkkontakte, sondern es wurden auch Erfahrungen der Zementforschung herangezogen.Die wasserfreien Minerale sind wahrscheinlich bei hohen Temperaturen und ziemlich niedrigen Drucken entstanden. Erst später; nachdem die Lava schon weitgehend abgekühlt war, können sich die kristallwasserhaltigen Minerale gebildet haben.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für das Bereitstellen von Geräten.

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Six metamorphic altered limestone inclusions from different parts of the lava flows of the Ettringer Bellerberg near Mayen (Eifel, Germany) have been investigated by optical, chemical, and X-ray methods. They are composed of rare minerals, two of them have been found the first time naturally. The mineral composition of the inclusions is not uniform. They may be divided into two groups, one with brownmillerite, mayenite, larnite, and another one with wollastonite, gehlenite, pyrrhotite, spinel. A small (inner) part of one inclusion consists only of diopside and grossularite.In all rocks there are minerals containing crystallized water (ettringite, portlandite, and hydrocalumite), sometimes in large amounts. These minerals are found occasionally well developed in cavities.Possible modes of formation of this unusual paragenesis are discussed as far as it is permitted by the results of this investigation.

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Herrn Prof. Dr.Carl W. Correns zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Compression and tension in the earth's crust

Summary Variations in density in the basaltic layer and the upper mantle are postulated as being due to mineral conversions as result of high temperature and pressure variations. This theory has been developed in order to explain the elevation of mountain chains, median ocean rises and deep sea trenches as being caused by compressional and tensional stressfields.

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Zusammenfassung Es wird angenommen, daß Dichte-Änderungen in der Basalt-Schale und dem oberen Teile des Erdmantels von Mineralumwandlungen infolge hoher Temperatur- und Druck-Änderungen herrühren. Diese Theorie wird ausgebaut, um die Hebung von Kettengebirgen und ozeanischen Rücken und die Bildung von Tiefseegräben auf Grund von Zug- und Druckspannungs-Feldem zu erklären.

     

Zur Stratigraphie des Devons in Asturien (Nordspanien)

Zusammenfassung Die Bearbeitung der durchCharles Barrois (1882) klassisch gewordenen Küstenprofile Asturiens führte zu einer Anzahl neuer stratigraphischer Erkenntnisse. So gehört die bisher in den übergang Ludlow/Devon gerechnete Folge der klastischen Furada-Zone noch ganz in das Gotlandium, während die Kalke und Mergel der Nieva-Schichten das tiefere Devon repräsentieren. In die EmsStufe zu stellen sind die überwiegend schiefrigen Ferroñes- und wahrscheinlich der Hauptanteil der Aguión-Schichten. Das Eiflium besteht aus Kalken (Basis- und Moniello-Kalke), darüber liegt die mächtige Serie desGosseletia-Sandsteins. Im Givet sind massige Korallen-Hydrozoen-Kalke mitStringocephalus burtini Defr. entwickelt (Untere Candás-Kalke). Bis zum Mittleren Frasnium reichen die stärker tonigen Oberen Candás-Kalke. Oberes Frasnium, Famennium und ein gro\er Teil des Unterkarbons werden durch die geringmächtigen Eisensandsteine von Piñeres vertreten, denen konkordant und offenbar ohne grö\ere Schichtlücke Goniatiten-Knollenhalke (Marbre griotte) des Oberen Visé aufliegen.

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Resumen Recientes estudios sobre la costa asturiana nos han proporcionado nuevos conocimientos estratigráficos. Las capas de Furada que hasta el presente eran consideradas como eslabón entre el Ludlow y el Devónico hay que encuadraclas en el Gotlandiense. Las calizas de Nieva representan el punto de partida del Devoniano. Los estratos de Ferroñnes y probablemente la mayor parte de los de Aguión pertenecen al Emsiense. El Eifeliense se compone en su base de calizas sobre las que se extiende la imposante serie de areniscas deGosseletia. En el Givetiense se han desarrollado calizas masivas de corales en que se contiene elStringocephalus burtini Defr. (calizas inferiores de Candás). Las calizas superiores de Candás, mas arcillosas que los anteriores, llegan hasta el Frasniense medio. Las arensiscas ferríferas de Piñeres representan el periodo Frasniense superior, el Famenniense e incluso gran parte del carbonifero inferior, sobre estas capas, sin interrupciones estratigráficas y concordando con ellas descansan la calizas de goniatites del Viséense superior (Mabre griotte).

     

Le Jura

For most geologists and physiographers the Jura Mountains are the prototype of a folded chain with very regular anticlines and synclines. The more detailed picture based on the research of the last years is somewhat different. Faults older than the folding play an important rôle. The resulting structural phenomena and the different modern interpretations are exposed. A general survey of the earlier literature is found in the admirable monography of the Jura Mountains by EMM. DE MARGERIE (44).

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Zusammenfassung Viele Geologen und Geographen betrachten den Jura als den Typus eines Faltengebirges mit regelmäßig hintereinander gestaffelten Synklinalen und Antiklinalen in der Form von Sinusoiden, obwohl bereits frühere Forschungen — in der bewundernswerten Bibliographie vonEmm. de Margerie (44) zusammengefaßt — ein viel naturnäheres Bild gaben. Die Untersuchungen der letzten 10 Jahre haben dieses Bild vertieft und namentlich die Vorgeschichte der Faltung als besonders wichtig hervorgehoben. Verschiedene Gruppen von Brüchen, die sich schon vor der Faltung bewegten, haben einen großen Einfluß auf Anordnung und Gestalt der Falten. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden nach den tektonischen Erscheinungen, von den Querverschiebungen und den Randverwerfungen des Rheintales bis zum Alter der Faltung, zusammengefaßt und gruppiert. Das naturnähere Baubild, besonders aber die neueren Anschauungen über die Entstehung der Alpen, bedingen auch neue Deutungen des jurassischen Bewegungsbildes. Die Rolle des kristallinen Sockels ist zur Zeit eines der interessantesten Probleme. Geophysikalische Untersuchungen sind zu seiner Lösung notwendig.

     

Differential-Thermo-Analyse einiger bei sehr hohen Temperaturen zerfallender Karbonatminerale

Zusammenfassung Für die drei über 1000° C zerfallenden Karbonat-Minerale Strontianit, Witherit und Norsethit werden zum ersten Male vollständige DTA-Kurven angegeben. Mit Hilfe der Abhängigkeitskurven der Zerfallstemperaturen von der Probenmenge wird eine halbquantitative Bestimmung der Minerale mit der DTA beschrieben und für drei Strontianitproben angewandt. Weiterhin werden die bei diesen Mineralen auftretenden Gitterumwandlungen diskutiert, dabei wird auf die Besonderheit der Abhängigkeit der Ausschlags-Intensität von der Teilchengröße und auf die Eignung dieser Abhängigkeit als Kriterium zum Erkennen einer Gitterumwandlung in der DTA hingewiesen.

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For three carbonate minerals, which decompose at temperatures above 1000° C, i.e. Strontianite, Witherite, and Norsethite, complete DTA-curves are given for the first time. With the help of dependence curves of decomposition temperatures, on the amount of material used, a method of half-quantitative determination of minerals with the DTA is proposed and applied to three Strontianite samples. Further the lattice changes that take place in these minerals are discussed. At the same time the fact that the intensity of deflexion is dependent on the particle size (in grounded material) is pointed out. It is also referred to that this dependence provides a suitable criteria for the recognition of a lattice change in DTA.

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Die verwandte Apparatur ist bereits früher eingehend beschrieben worden (Smykatz-Kloss, 1964). Als Probenhalter wurde ein Nickelblock verwendet, die Thermoelemente bestanden aus Pt/Pt₍₉₀₎ Rh₍₁₀₎; die Aufheizgeschwindigkeit betrug 12°/min, die Genauigkeit der Temperaturbestimmung war ±1° C.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. C. W. Correns danke ich für sein Interesse an dieser Arbeit, Herrn Prof. Dr. H. Harder, dem Direktor des Sedimentpetrographischen Instituts, für die sehr guten Arbeitsmöglichkeiten in diesem Institut. Herr Dr. F. lippmann aus dem Mineralogischen Institut der Universität Tübingen stellte freundlicherweise den Norsethit zur Verfügung; dafür und für die Erlaubnis zur Veröffentlichung der DTA-Daten des Norsethits danke ich ihm.     

Der eurasiatische Polarsektor

Ohne ZusammenfassungWährend der Drucklegung erhalten wir die ersten Berichte über vorläufige Ergebnisse der noch nicht abgeschlossenen Südpolarexpedition AdmiralByrds. Danach hatByrd den, dem Stillen Ozean zugewandten Quadranten der Küste Antarktikas beflogen und von der Luft aus kartographisch festgelegt eine Strecke von 1200 Meilen zwischen Mary Byrd's Land und Hearst-Land. Dabei wurden große und hohe Gebirgsketten und ein ausgedehnter, von Gletschern umringter See entdeckt. Damit scheint die schon länger vermutete Verbindung der jungen peripazifischen Kettengebirge zwischen Neu-Seeland und Südamerika auf ein wesentliches Mittelglied gestützt zu werden. Zugleich nimmt die eigentümliche Asymmetrie des antarktischen Hochgebietes festere Gestalt an, im gleichen Augenblick, wo auch das arktische Tief gebiet am andern Ende der Erdachse, in übrigens auffallend spiegelbildlicher Weise, länger und exzentrischer wird.     

Environment of stratiform sulphide deposition; variation in Mn:Fe ratio in host rocks at Heath Steele Mine,New Brunswick,Canada

The varying response of Fe and Mn to changes in pH and Eh suggests that their ratio may be a sensitive indicator of changes in environment of deposition of sedimentary rocks. A volcanic-sedimentary model for the deposition of a massive stratiform sulphide deposit in northern New Brunswick is proposed and the physico-chemical nature of the various environments discussed. The disposition of the Mn:Fe ratios in sedimentary rocks surrounding the sulphide deposit is entirely consistent with the proposed model.

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Zusammenfassung Die unterschiedliche Reaktion von Fe und Mn auf Veränderungen in pH und Eh weist darauf hin, daß ihr Verhältnis ein empfindlicher Indikator für Milieuänderungen bei der Ablagerung von Sedimentgestein sein könnte. Für den Absatz einer massiven schichtförmigen Sulfidlagerstätte im nördlichen Brunswick wird ein vulkano-sedimentäres Modell vorgeschlagen und die physikalisch-chemische Natur der verschiedenen Milieus besprochen. Die Verteilung der unterschiedlichen Fe:Mn-Verhältnisse in dem die Sulfidlagerstätte umgebenden Sedimentgestein deckt sich völlig mit dem angenommenen Modell.

     

Zur Frage der Entstehung der Kieselgallenschiefer

Zusammenfassung Aus zwei Aufschlüssen wurden Proben von Galle und Schiefer hauptsächlich röntgenographisch, mikroskopisch und chemisch untersucht. Es zeigte sich, daß in Galle und Schiefer die gleichen Minerale vorkommen, nämlich Quarz, Plagioklas, Kalifeldspat, Muskowit, Chlorit, Kaolinit und Goethit. Nur in einigen Gallen tritt auch Pyrit auf. Die Unterschiede zwischen Galle und Schiefer liegen hauptsächlich im höheren Kieselsäuregehalt der Gallen und in ihrem höheren P- und Fe- Gehalt. Diese Befunde sowie schlechte Ausbildungsformen und ein schlechter Kristallisationsgrad der Quarze machen es sehr wahrscheinlich, daß die Gallen mit einem gehäuften Auftreten von Kieselfossilien, wie etwa Schwämmen, zu erklären sind. Im Verlauf der Diagenese hat eine zusätzliche Konkretionsbildung eingesetzt. Im Schiefer wird Neubildung von Muskowit und Kaolinit auf Kosten von Plagioklas beobachtet. Außerdem wird im Schiefer eine stärkere Zunahme des K-Gehaltes von Muskowit als in der Galle festgestellt.

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The question of the origin of the siliceous nodules in shales

The pyrite content and a high P-content of the siliceous nodules in comparison to those of the shale point to an organic origin of the former. On the basis of the anhedral habit and a low grade of crystallisation of the quartz crystals, the occurence of siliceous nodules can probably be explained as an accumulation of siliceous fossils such as the sponges. It is likely that there was an additional formation of concretions during the diagenesis. Muscovite and kaolinite in the shale have been formed in situ on the cost of plagioclase. Besides, the K-content of the muscovite/illite in the shale shows a considerable increase in comparison to that of the nodules.

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. C. W. Correns, danke ich für die Überlassung des Themas und für zahlreiche, sehr fördernde Diskussionen. Herrn Dr. W. Flehmig danke ich für seine Hilfe bei den infrarotspektroskopischen Aufnahmen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für finanzielle Unterstützung sehr zu Dank verpflichtet.     

The construction of the Total Alkali-Silica chemical classification of volcanic rocks

Summary This paper describes the reasoning that lies behind the construction of the field boundaries in the Total Alkali-Silica diagram (TAS) for the chemical classification of volcanic rocks. It shows that by utilizing nomenclature in common use by petrologists in combination with a large computer database of geochemical analytical information derived from the published literature, it was possible to construct a Total Alkali-Silica diagram for volcanic rocks of only 15 fields, which has straight-line boundaries and necessitates the definition of only 11 points to construct the diagram. One of the principal constraints on the positioning of the boundaries between the various named fields was to minimize the degree of overlap between adjacent fields.

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Die chemische Einteilung vulkanischer Gesteine auf der Basis von Gesamtalkali und SiO₂

Zusammenfassung Diese Arbeit beschreibt die Überlegungen die zur Konstruktion des Total Alkali-SilicaDiagramms (TAS) zur chemischen Klassifikation der Vulkanite führten. Es wird gezeigt, daß durch die Kombination der geläufigen petrographischen Nomenklatur mit der geochemischen Information einer grossen computerisierten Datensammlung publizierter Gesteinsanalysen ein Alkali-Kieselsäurediagramm mit nur 15 Namensfeldern für vulkanische Gesteine konstruiert werden konnte. Die Felder haben gerade Begrenzungslinien und benötigen nur 11 definierte Punkte zur Einteilung. Eine der

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With 28 Figures

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formerly: University of Melbourne, Parkville, Victoria, Australia

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As approved by the IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks.     

On the origin and constitution of the upper part of the earth's mantle

Summary The author proves that theDirac-Gilbert equation serving as a basis for the expansion theory has the consequence that the Earth's mantle must be, excepting the uppermost 200 kilometres, similar in constitution to a magma of intermediary composition rich in volatiles. A basic or ultrabasic composition characterizes exclusively the volatile-poor shells situated immediately beneath the acidic crust.Density does not increase monotonously with depth: on the contrary, after a local maximum between 50 and 100 kilometres, it has a slight local minimum. Consequently, theGutenberg-channel is due to changes in material composition rather than to thermal effects. The hydrosphere and most of the atmosphere must have come to exist simultaneously with the crust, in the first phases of the Earth's life. The evolution of the surface of the Moon is in a close parallelism with the evolution of the Earth's mantle.

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Zusammenfassung Verfasser weist nach, daß dieDirac-Gilbertsche Gleichung, die die physikalische Grundlage der Erdexpansionstheorie bildet, betreffs der stofflichen Zusammensetzung des Erdmantels die Folge hat, daß diese, von der obersten etwa 200 km mächtigen Schicht abgesehen, einem intermediären Magma von hohem Leichtflüchtigengehalt nahestehen muß. Durch eine basische oder ultrabasische Zusammensetzung werden lediglich die an Leichtflüchtigen armen Schalen unmittelbar unter der sauren Kruste gekennzeichnet.Die Dichte nimmt mit der Tiefe nicht monoton zu, sondern besitzt zwischen 50 und 100 km Tiefe ein lokales Maximum, wonach sie ein schwaches lokales Minimum aufweist. DerGutenbergsche Kanal wird folglich nicht durch thermische Effekte, sondern durch Unterschiede der stofflichen Zusammensetzung bedingt. Die Hydrosphäre und der größte Teil der Atmosphäre muß zugleich mit der Kruste in den ersten Phasen der Erdentwicklung entstanden sein. Die Entwicklung der Mondoberfläche weist eine enge Parallelität mit der Entwicklung des Erdmantels auf.

     

Sedimentpetrographische Untersuchungen des Flammenmergels

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden tonig-kalkig-kieselige Proben des Flammenmergels aus einem Profil von Wrisbergholzen sowie Einzelproben von der Hohen Schanze und von Othfresen-Liebenburg hauptsächlich optisch und röntgenographisch untersucht.Als wesentliche Komponenten treten auf: verschiedene Modifikationen der Kieselsäure (Quarz, Chalcedon, Opal), Calcit, Muskovit, Montmorillonit und Glaukonit. Es wurde festgestellt, daß der Flammenmergel sehr verschieden ausgebildet sein kann: neben Kalkbänken gibt es mehr kieselige Partien, daneben auch lockere tonig-mergelige Schichten.Es wurde versucht, das Vorhandensein von Opal, Chalcedon und neugebildetem Quarz zu erklären. Dabei wurde angenommen, daß die im Flammenmergel häufig vorkommenden Kieselorganismen unter hohem pH-Wert aufgelöst und die dadurch gelöste Kieselsäure bei niedrigem pH-Wert wieder ausgeflockt wurde. Nach seiner Zusammensetzung ist der Flammenmergel ein chemisch-biogenes Sediment mit klastischem Anteil (maximal 30%).

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Argillaceous-calcareous-siliceous samples of the flammenmergel from a section at Wrisbergholzen and some samples from Hohe Schanze and Othfresen-Liebenburg were investigated mainly with optical and X-ray methods.The essential components are: different modifications of SiO₂ (quartz, chalcedony, and opal), muscovite, montmorillonite, and glauconite.It can be seen that the flammenmergel occurs in different forms: limestone beds change to more siliceous parts or loose, argillaceous-marly beds.An explanation for the occurence of opal, chalcedony, and newly formed quartz is given. It was assumed that siliceous organisms, abundant in the flammenmergel, were dissolved under a high pH-value and that the so-formed SiO₂-solution coagulated under a low pH-value.According to its composition, the flammenmergel is a chemical-biogenetic sediment containing clastic components up to 30%.

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Diese Arbeit wurde hauptsächlich im Rahmen des Studiums als Vorarbeit im Jahr 1962/63 ausgeführt. Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. C. W. Correns möchte ich für die Überlassung des Themas und sein förderndes Interesse sehr danken. Für sehr anregende Diskussionen danke ich Frau Dr. P. Schneiderhöhn und Herrn Prof. Dr. O. Braitsch. Für freundliche Unterstützung bei der Probenbeschaffung und einige Hinweise möchte ich Herrn Dr. F. Schmid vom Niedersächsischen Landesamt für Bodenforschung und Herrn Dr. H. Kolbe vom Erzbergbau Salzgitter danken. Fräulein Uebach sei für die Ausführung der chemischen Vollanalysen gedankt.     

Ein magnetisches Profil durch Vorpommern

Zusammenfassung Ein auf Grund von Messungen von Prof.Schlomka und Dr.Schmücking konstruiertes Profil der magnetischen Vertikalintensität durch Vorpommern (Stahlbrode—Treptow a. d. Toll.) wird mit dem geologischen Profil verglichen. wobei eine gute überein-stimmung erzielt wird. Es bestätigt sich das vonSchuh und K.Richter schon entworfene Bild herzynischer Achsen, die von NO-streichenden Querstörungen (Peenetal) durchsetzt werden. Ein Vergleich mit dem westlich anschlie\enden Bereich derSchuh-schen Isanomalenkarte von Mecklenburg ergibt indessen eigenartige Abweichungen, deren mögliche Ursachen besprochen werden. Von drei Möglichkeiten entscheidet sich der Verfasser für die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins stärker magnetisierbarer plattenförmiger Intrusivkörper im Unterbau, welche einseitig einfallen und daher an den Querstörungen horizontal versetzt erscheinen. Jedenfalls ergibt das die beste Deutung der Störungen zweiter Ordnung, während die Störungen dritter Ordnung auch andere Ursachen haben könnten.