Seismic velocities in sedimentary rocks — indicators of subsidence and uplift?

Seismic velocities from the environment of a saltdome on the Pompeckj-Swell were analysed in order to estimate the rates of subsidence and uplift. It is shown using geological data that no true movements of the demanded amount can be proved in the study area. The apparent uplifts estimated from velocity analysis can be interpreted as a result of the ice load during the Pleistocene together with compression caused by the salt.

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Zusammenfassung Für die Umgebung eines Salzstocks auf der Pompeckjschen Scholle werden mit Hilfe der seismischen Geschwindigkeiten die Beträge der scheinbaren Hebungen und Absenkungen ermittelt. Die Untersuchung der Sedimentationsverhältnisse im gleichen Gebiet ergibt jedoch keinen Hinweis auf tatsächliche Bewegungen in der geforderten Größenordnung. Die scheinbaren Hebungen lassen sich vielmehr als Folge der Druckbeanspruchung durch das Salz und den Einfluß des pleistozänen Inlandeises deuten.

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Résumé Les vitesses sismiques ont été analysées dans les environs d'un diapir situé sur le seuil de Pompeckj pour estimer l'ampleur des soulèvements et des affaissements apparents. L'étude des rapports sédimentaires ne montre aucun signe de mouvements réels dans la région étudiée. Les soulèvements apparents s'expliquent beaucoup mieux comme le résultat commun d'une déformation due à la calotte glaciaire du Pleistocène et à la compression par le sel.

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Was veranlaßte Alfred Wegener zum Studium der Kontinentverschiebung ?

Zusammenfassung Nicht ein Aufsatz vonKeilhack, wie in einer in irrtümlicher Weise abgeänderten Fuß-note angedeutet, sondern ein Sammelreferat vonKrenkel veranlaßteWegener im Herbst 1911 sich mit dem Problem der Kontinentverschiebung zu beschäftigen.

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In a foot-note erroneously changed by the editorial committee, it was suggested that a paper byKeilhack inducedWegener to study the problem of continental displacement in the autum of 1911. In fact it was a review paper byKrenkel on the African Cretaceous that gaveWegener occasion to study this problem.

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Résumé Contrairement à une note infrapaginale (changée par erreur par la Rédaction) suggérant qu'un article de Keilhack aurait amené Wegener à étudier le problème de la dérive des continents au cours de l'automne 1911, c'est en fait une vue d'ensemble de Krenkel sur le Crétacé africain qui, pour Wegener, fut l'occasion de cette étude.

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Keilhack'a, , Krenkel'H 1911 .

     

Geowissenschaftler und ihre Verantwortung für die menschliche Gesellschaft

Zusammenfassung Die Verantwortung einer prospektiven Geowissenschaft umfaßt nicht nur den fachlichen Rahmen in Forschung und Lehre, sondern auch die Gebiete der Ökosphäre und damit auch der Soziosphäre.Am Beispiel des Manganknollen-Abbaus in der Tiefsee werden die Problem-Zusammenhänge erläutert, die bestehen zwischen: Prospektion, Abbau, Verhüttung, Wirtschafts-Wachstum und Umweltschäden sowie den Interessen-Gegensätzen zwischen Industrienationen und den Ländern der Dritten Welt. Auf der Basis der veröffentlichten Daten über Rohstoffreserven, Abbaumethoden, Abbauraten, Verhüttungsmethoden, der Umweltbeeinflussung und Ergebnissen der internationalen Seerechtskonferenzen werden die ökonomischen und ökologischen Aussichten des Manganknollen-Abbaus diskutiert.Wenn es der Geowissenschaft darum geht, die Erde mit ihren begrenzten Potentialen an natürlichen Hilfsquellen als Lebensraum für künftige Generationen zu erhalten, dann müssen im Sinne einer ökologischen Kosten/Nutzen-Rechnung an die Ausbildung der Geowissenschaftler, an die Forschung und die Anwendung in den Geowissenschaften interdisziplinäre Anforderungen gestellt werden. Die Systemzusammenhänge zwischen Rohstoffausbeutung, Energie-Verschwendung und daraus resultierender Umweltbelastung einerseits und der Zukunft menschlicher Gesellschaften andererseits müssen gerade von den Geowissenschaftlern viel stärker als bisher beachtet werden.

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The responsibility of a prospective geoscience should not be restricted to research and teaching in a strictly subjectbounded way but has to include ecospheric and sociospheric aspects.Taking the deep sea mining of manganese nodules as an example the interrelations will be discussed between exploration, mining, processing, economic growth rates and environmental damage as well as the combatting interests between the industrialized nations and the so called undeveloped countries. On the basis of published data on mineral resources, mining methods, mining rates, processing methods, environmental impacts and on the results of international conferences on the law of the sea the economic and ecologic prospects of manganese nodule mining will be discussed.If the geosciences accept a responsibility to preserve the earth with its limited natural resources for coming generations we must demand interdisciplinary education towards research and applied geosciences which always have to take into consideration an ecological cost/benefit estimation. More and more geoscientists have to consider the relationships between mineral exploitation, waste of energy and resulting environmental impacts on the one side and the future of human societies on the other side.

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Résumé Une science de la terre prospective a des responsabilités non seulement envers l'enseignement et la recherche à l'intérieur de son cadre institutionnel, mais aussi envers les sphères de l'écologie et de la sociologie.L'exploitation des nodules de manganèse du fond des océans sert d'exemple pour exposer le noeud de problèmes existant entre l'exploration, l'exploitation, le traitement métallurgique, la croissance de l'économie et les dégradations de l'environnement d'une part, et de l'autre, les conflits d'intérêts survenus entre pays industrialisés et pays du tiers-monde. C'est à partir des données qui ont été publiées sur les réserves de matières premières, les méthodes et les cadences d'exploitation, les méthodes de traitement, les répercussions sur l'environnement et les résultats des conférences internationales du droit maritime que sont discutées les perspectives écologiques et économiques de l'exploitation des nodules de manganèse.Si les sciences de la terre veulent aider à préserver cette Terre avec ses potentiels limités de ressources naturelles, il leur faudra, pour la formation de leur chercheurs, pour la recherche et pour l'application de ses résultats, répondre à des exigences d'ordre interdisciplinaire en vue d'un «calcul de rentabilité écologique». Les rapports structuraux entre l'exploitation des matières premières, le gaspillage d'énergie et les répercussions sur l'environnement d'une part, l'avenir des sociétés humaines de l'autre, devraient donc être pris en considération de façon bien plus sérieuse, d'abord par les sciences de la terre elles-mêmes.

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Geology of the volcanic-hosted Brockman rare-metals deposit,Halls Creek Mobile Zone,northwest Australia. l. Volcanic environment,geochronology and petrography of the Brockman volcanics

Summary Rare-metals mineralization of the Brockman deposit (Halls Creek Mobile Zone, NW Australia) is hosted in a fluorite-bearing, rhyolitic volcaniclastic unit informally termed the Niobium Tuff. The Tuff, more correctly described as a tuffaceous volcaniclastic deposit, is the lowermost unit of a sequence of trachyte-to-rhyolite lavas, trachyandesite subvolcanic rocks, and volcaniclastic units of the Brockman volcanics located within the Halls Creek Group, a thick, early Proterozoic volcano-sedimentary sequence. High precision SHRIMP ion-microprobe zircon dating of the Niobium Tuff gives an eruption age of 1870 ± 4 Ma. Regional geochronological constraints indicate the Niobium Tuff was deposited about 15 Ma before major orogenic activity affected the area. Despite folding, faulting and low-grade metamorphism, the Brockman volcanics show excellent preservation of primary volcanological features, including pillow-lavas and pillow-breccias, that suggest a dominantly subaqueous, below-wave-base emplacement environment. The style of eruption products and magma volume constraints suggest the trachyte-dominated volcanics were erupted from a small shield volcanic complex probably in a rift-related basin in a shallow-marine setting. The tectonic setting was intraplate but differs from most Tertiary to recent trachyte volcanic complexes which are largely subaerial, are built on relatively thick continental crust, and show no post-eruptive orogenic history. Brockman-style rare-metal deposits are characterized by preservation of subaqueous volcanics beneath a thick sedimentary sequence, eruption of early incompatible-element enriched products followed by less differentiated magmas, and fine-grained mineralogy influenced by alteration processes. Prospects exist for discovery of analogous deposits, particularly in early Proterozoic mobile belts and Tertiary intraplate shield volcanic provinces.

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Geologie der an Vulkanite gebundenen Seltene-Metalle-Lagerstätte Brockman, Halls Creek Mobile Zone, Nordwest-Australien. I. Vulkanologie, Geochronologie und Petrographie der Brockman-Vulkanite

Zusammenfassung Selten-Metall-Vererzung der Brockman-Lagerstätten (Halls Creek Mobile Zone, NW Australien) sitzt in einer Fluorit-führenden, rhyolitischen vulkanoklastischen Einheit auf, die informell als der Niob-Tuff bezeichnet wird. Es handelt sich hier um ein vulkanoklastisches Tuff-Sediment; dieses ist die unterste Einheit einer Abfolge vor Trachyt bis Rhyolit-Laven, trachyandesitischen Subvulkaniten and vulkanoklastischen Einheiten der Brockman Vulkanite innerhalb der Halls Creek Gruppe, einer mächtigen frühproterozoischen vulkanosedimentdren Abfolge. Prüzisionsdatierungen des Niob Tuffs mit der SHRIMP Ionen-Mikrosonde ergeben ein Eruptionsalter von 1870 +-4 Millionen Jahren. Regionale geochronologische Zusammenhänge zeigen, daß der Niob Tuff etwa 15 Millionen Jahre vor einer größeren Orogenese, die das Gebiet betroffen hat, abgelagert wurde. Trotz Faltung, Bruchtektonik and niedriggradiger Metamorphose zeigen die Brockman-Vulkanite einen hervorragenden Erhaltungszustand primärer vulkanologischer Erscheinungen. Diese urnfassen auch Kissenlaven und KissenBreckzien, die eine vorwiegend subaquatische Ablagerung in ruhigem Wasser erkennen lassen. Die Art der Eruptionsprodukte and das Magmavolumen zeigen, daß die Trachytdominierten Vulkanite von einem kleinen Schildvulkan stammer, wahrscheinlich in einem Becken in einer Rift-Situation im seichten marinen Milieu. Die tektonische Situation war intraplate, aber unterscheidet sich von den meisten tertiären bis rezenten trachytischen Vulkan-Komplexen, die hauptsächlich subaerisch sind, auf einer relativ mächtigen kontinentalen Kruste aufsitzen, and keine post-eruptive orogene Entwicklung zeigen. Seltene-Metalle-Lagerstatten des Brockman-Typs rind durch die Erhaltung subaquatischer-Vulkanite unterhalb einer machtigen sedimentdren Abfolge gekennzeichnet; welters durch frühe Eruptionsprodukte, die an inkompatiblen Elementen angereichert sind, auf die dann weniger differenzierte Magmen folgten, und schließlich durch einen feinkörnigen Mineralbestand, der vor Umwandlungsprozessen betroffen war. Es besteht die Möglichkeit der Entdeckung analoger Lagerstätten, besonders in frühproterozoischen mobilen Gürteln und in tertidren intraplate Schildvulkan Provinzen.

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With 5 Figures

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A zone of mylonite and related ductile deformation beneath the alpujarride nappe complex,betic cordilleras,S. Spain

A zone of mylonite is commonly developed beneath the Alpujarride nappe complex. The contact with the underlying Nevado-Filabride Complex is marked by a zone of calc mylonite, dolomitic breccia, iron-rich carbonate rocks, and marble. These lie on a thin zone of ultramylonite derived from Nevado-Filabride schist. Related ductile deformation decreases downwards, but may extend up to 400 m beneath the contact. This deformation produces a characteristic platy foliation, a strong elongation lineation, and a proto-mylonitic microstructure. Kinematic analysis of these rocks may help determine the direction of nappe transport.Mylonitic or protomylonitic microstructures are not developed in the Alpujarride rocks, although these are strongly deformed adjacent to the contact. Microstructural evidence suggests that deformation occurred by pressure-solution in these rocks, and not by the crystal-plastic processes that operated in the Nevado-Filabride protomylonitic schists.

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Zusammenfassung Im Liegenden des Deckengebäudes der Alpujarriden findet sich an vielen Stellen eine Mylonitzone. Der Kontakt mit den unterlagernden nevado-filabriden Gesteinen ist durch Kalkmylonite, Dolomitbrekzien, eisenreiche Karbonate und Marmore markiert. Diese liegen auf einer dünnen Zone von Ultramylonit, der sich aus nevado-filabriden Glimmerschiefern entwickelt hat. Diese plastische Verformung nimmt zum Liegenden hin ab, kann aber bis zu 400 m unterhalb des Deckenkontaktes reichen. Sie erzeugt eine charakteristische, plattige Schieferung, eine stark ausgeprägte Streckungslineation und eine protomylonitische Mikrostruktur. Mit einer kinematischen Analyse dieser Gesteine kann die Transportrichtung der Deckeneinheiten bestimmt werden.Die Glimmerschiefer und Phyllite alpujarrider Zuordnung besitzen keine mylonitische Mikrostruktur, obwohl sie stark deformiert sind. Dies deutet darauf hin, daß, im Gegensatz zum intrakristallinen Gleiten in den nevado-filabriden Protomyloniten, vor allem Drucklösung als Deformationsmechanismus anzusehen ist.

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Resumen Bajo el complejo de mantos de los Alpujárrides se observa comunmente el desarrollo de una zona milonitica. El contacto de dicho complejo con el de Nevado-Filabride está señalado por una zona de calcomilonitas, brechas dolomiticas, rocas carbonatadas ricas en hierro y mármoles. Estos se situan en una zona estrecha de ultramilonitas que se derivan de los esquistos del Nevado-Filabride, La deformación dúctil asociada decrece en sentido descendente, pero puedo extenderse hasta 400 m por debajo del contacto. Esta deformation produce una foliación planar characterística, una lineación de extensión muy pronunciada y una microestructura protomilonítica. Los análisis cinemáticos de éstas rocas pueden ayudar a determinar la dirección de transporte de los mantos.Las microestructuras miloníticas y protomyloníticas no se desarrollan en las rocas Alpujárrides, aunque dichas rocas están fuertemente deformadas junto al contacto. Las observaciones microestructurales sugieren que la deformación tuvo lugar por «pressure-solution» y no por procesos de plasticidad cristalina como los operantes en los esquistos protomiloníticos del Nevado-Filabride.

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The San Pedro and San Pablo volcanoes of northern Chile and their hot avalanche deposits

The twin 6000 m volcanoes San Pedro and San Pablo rise 2000 m above the extensive ignimbrite plateau of northern Chile. San Pablo is extinct and quite deeply eroded, San Pedro has an active fumarole and a record of several historic volcanic eruptions. Activity on both has on the whole migrated westwards with time. The volcanoes consist of pyroxene and hornblende andesite lavas with broad aprons of volcaniclastic rocks, including hot avalanche deposits, on their flanks. 30 new chemical analyses show that the composition range of the rocks composing the volcanoes is small, with silica varying between 56 and 66%, significantly higher than that of Quaternary volcanic suites of the western Pacific. The hornblende andesite lavas are very thick (commonly 100 to 200 m) indicating a high viscosity. Where such flows were erupted high on San Pedro, large portions of them collapsed when they became mechanically unstable and the resulting avalanche deposits form an important part of the volcano. Most avalanches took place when the source-lava was still hot, though so viscous that it broke by brittle fracture when it collapsed. The larger blocks have a prismatic jointing normal to their outer surface, showing that they cooled down in place after collapse. Evidence is presented that the mechanism of transport of these hot avalanches is not likely to be different from that of non-volcanic rock avalanches. Pumiceous pyroclastic flows also occur, one on the flanks of San Pedro, while others comprise the ignimbrite plateau. The latter is made up of many pyroclastic flows different from the San Pedro example only in size, and there are good grounds for believing that the ignimbrites likewise originated by eruptions on the andesitic volcanoes. Many of the ignimbrites are rhyolites, much more acidic than the andesite stratovolcanoes and a process of surface transport separation has operated whereby the andesites are concentrated on and near their source, while most of the rhyolites, because of their different style of eruption, have spread widely from it.

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Zusammenfassung Die beiden 6000 m hohen Vulkane San Pedro und San Pablo erheben sich etwa 2000 m über der breiten, von Ignimbrit gebildeten Hochebene Nordchiles. San Pablo ist längst erloschen und tief erodiert; dagegen weist San Pedro mehrere historische Eruptionen und dazu eine noch aktive Fumarole auf. Bei beiden hat sich die vulkanische Tätigkeit im Laufe der Zeit nach Westen verlagert. Die Vulkane sind aus Pyroxen- und Hornblende-Andesit-Laven gebildet; ihre äußeren Flanken bestehen aus breiten vulkanoklastischen Ablagerungen, die heiße Erdrutsch-Ablagerungen einschließen. Chemische Analysen von 30 Gesteinsproben ergeben, daß die Produkte der Vulkane nur geringe chemische Schwankungen zeigen und daß die SiO₂-Werte zwischen 56% und 66% liegen; deutlich höher als die SiO₂-Werte der quartären westpazifischen vulkanischen Serien. Ihrer Mächtigkeit nach (100–200 m) müssen die Hornblende-Andesit-Laven eine hohe Viskosität gehabt haben. Wo solche Laven hoch auf San Pedro ausflossen, verloren größere Teile der Lava ihr Gleichgewicht und rutschten ab. Die so gebildeten Erdrutsch-Ablagerungen sind ein wichtiger Teil des ganzen Vulkans geworden. Die meisten Erdrutsche entstanden, als die Lava noch in heißem Zustand war, aber schon so hohe Viskosität hatte, daß sie mit sprödem Bruch abbrach und niederstürzte. Die größeren Brocken davon zeigen radiale, säulige Klüfte, die senkrecht zur Oberfläche laufen. Dies zeigt, daß sie nach dem Abrutschen als einzelne große Brocken gekühlt sind. Es wurde bewiesen, daß der Transportmechanismus dieser heißen Erdrutsche wahrscheinlich sehr ähnlich den nicht-vulkanischen Erdrutschen ist. Bimsstein-pyroklastische Lavadecken sind auch vorhanden, eine befindet sich an der Flanke von San Pedro, während andere die Ignimbrit-Hochebene bilden. Die letztgenannte erhält ebenfalls viele pyroklastische Lavadecken von geringerer Mächtigkeit als jene von San Pedro. Es ist sehr wahrscheinlich, daß auch diese Ignimbrite ihren Ursprung an den andesitischen Vulkanen fanden. Manche von den Ignimbriten sind Rhyolithe, viel saurer als die andesitischen Stratovulkane. Die Trennung der rhyolitischen und andesitischen Laven wurde auf der Erdoberfläche durch Transport vollzogen: die Andesite wurden nahe am Vulkan angehäuft, während die meisten der Rhyolite wegen ihres völlig anderen Eruptionsvorganges weiter entfernt vom Vulkanzentrum abgelagert sind.

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Resumen Los volcanes gemelos de San Pedro y San Pablo se elevan 2000 m. sobre la extensiva altiplanicie ignimbrítica del norte de Chile. El San Pablo yace extínto y fuertemente erosionado, mientras que el San Pedro demuestra actividad fumarólica y ha registrado erupciones en tiempos históricos. En ambos volcanes la actividad se ha desplazado prpgresivamente hacia el occidente. Los volcanes se hallan constituídos por lavas de andesita piroxénica y hornbléndica. Tienen amplias falds de rocas volcanoclásticas, con depósitos de tipo hot avalanche. Treinta nuevos analisis demuestran que las rocas no varían mucho en cuanto a composición química. El porcentaje de sílice es de 56% a 66%, cantidad que supera la de de las rocas volcánicas cuaternarias del mergen pacífico occidental. Las lavas de andesita homblendica alcanzan grandes espesores (de entre 100 y 200 m.), lo que indicaría una alta viscosidad. Cuando una lava de estas brotara en la superficie alta del San Pedro, gran parte de ella devendría inestable, deslizándose y originanado depósitos que ahora constituyen una importante fracción del edificio volcánico. En su mayoriál los depósitos provinieron por disagregación mecánica de la lava paterna, la que fracturó formando bloques mientras se hallaba aun cálida. La presencia de un sistema de un sistema de fracturas perpendicular a la superficie externa de los bloques mas grandes indicaría que estos alcanzaron temperaturas ambientes en el propio sito donde ahora se hallan. El mecanismo de transporte de estos deslizamientos volcanicos no sería muy differente al de los deslizamientos formados por transporte Únicamente terrestre. Flujos piroclásticos con piedra pómez se hallan, uno sobre las faldas del San Pedro, otros constituyendo la altiplanicie ignimbrítica. Estos Últimos se distnguen del primero Únicamente por su mayor volÚmen. Uno que otros probablemente originaron por erupción en los propios volcanes. En su mayoria las ignimbritas son riolíticas, es decir, mas acídas que los estratovolcanes andesíticos. Por lo tanto, ha operado un proceso de separación en transporte superficial, cual proceso ha concentrado las andesitas cerca de su origien, mientras que las riolitas, con su propio estilo eruptivo, se han dispersado más, alcanzando grandes distancias.

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Résumé Les deux volcans San Pedro et San Pablo, hauts de 6000 m, du Chili Septentrional, s'élèvent à 2000 m au-dessus d'un vaste plateau d'ignimbrites. San Pablo est éteint et profondément érodé, tandis que San Pedro montre une activité fumerollienne après plusieurs éruptions survenues au cours de la période historique. L'activité volcanique chez les deux volcans s'est déplacée dans le temps vers l'ouest. Les volcans sont composés de laves d'andésite à pyroxène et à hornblende, avec, sur leurs flancs, des roches volcanoclastiques comprenant des dépÔts dûs à des éboulements chauds. 30 nouvelles analyses chimiques montrent que les limites de composition sont étroites, avec de 56 à 66% de silice, soit une composition nettement plus élevée que celle des roches volcaniques quaternaires du Pacifique Occidental. Etant donné leur épaisseur (100 à 200 m), les laves andésitiques à hornblende doivent avoir eu une viscosité très grande. Dans les endroits élevés de San Pedro où de telles coulées se sont épanchées, une grande partie d'entre elles se sont effondrées. Les produits de ces éboulements forment une partie importante du volcan. La plupart des éboulements se sont produits quand la lave était encore chaude, mais si visqueuse qu'elle s'est fracturée avec une cassure nette pendant l'effondrement. Les blocs les plus grands sont cassés le long de lignes perpendiculaires à leur surface extérieure, ce qui montre qu'ils se sont refroidis sur place après leur effondrement. Cela montre avec évidence que le mécanisme de transport de ces «éboulements chauds» n'est vraisemblablement pas différent de celui des éboulements non-volcaniques. Il y a aussi des coulées de laves pyroclastiques ponceuses, dont une sur les flancs du San Pedro, tandis que d'autres forment le plateau ignimbritique. Le plateau est aussi composé de nombreuses coulées pyroclastiques d'épaisseur moindre que celles du San Pedro. Il est très vraisemblable que les ignimbrites aussi proviennent des volcans andésitiques. Beaucoup d'ignimbrites sont rhyolitiques, encore plus acides que les andésites des stratovolcans. Un processus de séparation au cours du transport a concentré les andésites près du volcan, tandis que la plupart des rhyolites, à cause d'un style d'éruption différent, se sont répandues à plus grande distance.

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On the geology of the country around ivigtut,SW-Greenland

Based on recent survey work sponsored by the Geological Survey of Greenland, an attempt is made here to establish an appropriate background to the cryolite deposit at Ivigtut. The cryolite ore body occurs within the original top part of a stock of alkali granite which, during the younger time of the cratonic Gardar period, was emplaced into the older, folded basement rocks. Close to the granite stock a breccia pipe occurs. Both bodies were cut by tinguaitic dykes before the actual mise en place of the cryolite body. The various events which contributed to such a set-up are discussed from both local and regional angles. Certain older basement structures, such as e.g. a Ketilidian depression zone, a younger, partial mobilisation of the dyke-cut Ketilidian crust, followed by the ascent of fluorite-bearing granites, may well have influenced the super-imposed Gardar tectonics. During the Gardar period, a regional system of wrench faults was active — in interaction with Atlantic volcanism.

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Zusammenfassung Nach intensiver Kartierungstätigkeit während der letzten Jahre in SW-Grönland wird ein Versuch gemacht, die regionalgeologische Stellung des Kryolithvorkommens von Ivigtut zu erhellen. Mittels relativer Altersverhältnisse von Ganggesteinen, anderer Intrusiva und Verwerfungen wird gezeigt, daß die Kryolithbildung am Ende der kratogenen Gardar-Periode stattgefunden hat und die Platznahme des Kryoliths einem späteren Stadium als der Konsolidation des umgebenden Granits angehört. Strukturelle Merkmale noch älterer Ereignisse sind wahrscheinlich vorhanden. Eine alte ketilidische Depressionszone, eine jüngere (aber prä-Gardar) Wiederbewegung und partielle Mobilisation des alten gangdurchsetzten ketilidischen Sockels, welcher vom Vorstoß einiger flußspatführender Granite gefolgt wurde, scheinen die spätere kratogene Gardar-Tektonik beeinflußt zu haben. Während der Gardar-Periode ist in Interferenz mit atlantischem Vulkanismus ein regionales System von Blattverschiebungen aktiv gewesen.

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Résumé Les travaux de cartographie poursuivis activement durant les dernières années dans le S.W. du Groenland permettent à l'auteur de dégager la position des gisements de cryolite d'Ivigtut dans le cadre de la géologie régionale. En se basant sur les âges relatifs de filons, d'autres masses intrusives et de failles, il montre que la formation de la cryolithe a pris place à la fin de la période cratogénique de Gardar et que la mise en place de la cryolithe appartient à un stade postérieur à la consolidation du granite environnant. Il existe encore vraisemblablement des caractéristiques structurales liées à des phénomènes plus anciens. Une ancienne zone de dépression kétilidique, un remaniement plus jeune (mais prégardar) et une mobilisation partielle du vieux socle kétilidique traversé par des filons, suivie de la montée d'un granite à fluorine, semblent avoir influencé la tectonique cratogène Gardar survenue postérieurement. Pendant la période Gardar, un système régional de fractures a interféré avec un volcanisme de type atlantique.

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Neue Ergebnisse zur Gliederung der unterpermischen Eruptivfolge der Bozener Porphyr-Platte

Zusammenfassung Am Südrand der Bozener Porphyr-Platte (im Raum nordöstlich von Trento) konnte auf Grund neuer Untersuchungen für die unterpermische Eruptivfolge eine Zweiteilung gewonnen werden, die mit der bisher für diesen Bereich geltenden Gliederung (Trener 1904, 1933) in Widerspruch steht. Die untere, basische, Basale Tuff-Serie genannte Abteilung wird neben einzelnen eingeschalteten Melaphyr- und Porphyritlagen hauptsächlich von Kristall-, Aschen- und Agglomerattuffen zusammengesetzt. Den hangenden, saueren Komplex nehmen Quarzporphyre und untergeordnet Tuffe der Lagorai-Quarzporphyr-Serie ein.Am Nord-, West- und Ostrand der Bozener Porphyr-Platte ist im großen ganzen eine ähnliche Zweiteilung beobachtbar. Hier entspricht der Basalen Tuff-Serie des Trentiner Bereiches der Trostburg-Melaphyr-KomplexWolffs (1909). Dagegen sind der Porphyr von St. Ulrich, der Eggentaler, Branzoller, Hocheppaner und der Kasteiruther PorphyrWolffs (1909) nicht zeitlich nacheinander gebildete Lavaströme, sondern nur lokale Varietäten ein und derselben Ergußphase. Sie sind lithologisch und zeitlich dem Lagorai-Quarzporphyr des Südrandes gleichzusetzen.     

Preferential veining in a conglomerate from the Trondheim region,Central Norway

An occurrence of quartz-calcite-albite veins in a conglomerate is described. These veins occur almost exclusively in pebbles, and vein mineralogy is seen to be dependent partly on the lithology of the host pebble and partly on the matrix lithology. A suggested mode of vein emplacement is presented and textural features are described briefly in the light of creep mechanism hypotheses.

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Zusammenfassung Ein Vorkommen von Quarz-Kalzit-Albit-Gängen in einem Konglomerat wird beschrieben. Diese Gänge treten fast ausschließlich in den Komponenten auf, und ihre Mineralogie hängt zum Teil von der Lithologie des Gastgesteines, zum Teil von der Lithologie der Matrix ab. Die Mechanik der Gangöffnung wird zu erklären versucht und das Gefüge wird kurz im Zusammenhang mit Hypothesen über Kriechmechanismus beschrieben.

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Résumé L'apparition de veines de quartz-calcite-albite dans un conglomerat est décrite. Ces veines apparaissent presque exclusivement dans des cailloux, et leur minéralogie est dépendante en partie de la lithologie des cailloux hôtes, en partie de la lithologie de matrix. Un mode suggéré pour la mise en place des veines est présenté, et des propriétés texturelles sont décrites en bref, en considérant des hypothèsende creep méchanisme.

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A contribution to the petrology of Tutuila,American Samoa

Eight new chemical analyses of rocks of Tutuila Island are given, and 20 new analyses of rocks of the Manu'a Islands will be reported elsewhere. Like the older analyses, all are of alkalic rocks. Tholeiitic rocks have not been found in Samoa, although they may be present in the submerged basal parts of the volcanoes. The differentiation trend of Samoan rocks for the most part closely parallels that of the Hawaiian alkalic suite. In both areas the probable parent magma is oceanitic. Quartz trachytes of Tutuila and rhyolitic obsidians of Easter Island are clearly members of the alkalic suite, although the rhyodacite of Hawaii still appears to be a tholeiitic derivative. Differentiation of alkalic olivine basalt magma to trachyte in some instances and to quartz trachyte or even sodic rhyolite in others may result from differences in the proportion of pyroxene to olivine in the separated material, which may in turn be a function of the depth at which crystallization takes place. In the Samoan Islands caldera formation took place after a considerable period of eruption of alkalic rocks, instead of before the appearance of alkalic rocks as is the case in Hawaii. Thus the details of the Hawaiian pattern cannot be extended to all other oceanic volcanoes.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird über acht neue chemische Analysen von Gesteinsproben der Insel Tutuila berichtet. In einer weiteren Veröffentlichung werden über 20 neue Gesteinsanalysen der Manu'a-Inseln publiziert. Es handelt sich wie bei früheren Analysen um alkalische Vulkanite. Tholeiitische Gesteine wurden in Samoa nicht gefunden; es ist aber möglich, daß solche in den untermeerischen Teilen der Vulkane vorhanden sind. Der Differentiations-Trend der Samoa-Gesteine verlief größtenteils parallel dem der hawaiianischen alkalischen Sippe. In beiden Gebieten ist das wahrscheinliche Ursprungsmagma ozeanitischer Art. Es ist sicher, daß die Quarztrachyte von Tutuila und die rhyolitischen Obsidiane der Osterinsel der alkalischen Sippe angehören, obwohl der Rhyodazit von Oahu, Hawaii, tholeiitischer Herkunft zu sein scheint. Die Differentiation des alkalischen olivinbasaltischen Magmas zu Trachyt einerseits und zu Quarztrachyt oder sogar zu Natrium-Rhyolith andererseits mag aus Unterschieden im Verhältnis von Pyroxen zu Olivin im getrennten Material herrühren. Dies mag wiederum eine Funktion der Tiefe sein in der die Kristallisation stattfindet. Im Gegensatz zu Hawaii fand auf den Samoainseln die Calderabildung nach einer starken Eruptions-Periode alkalischer Gesteine statt. Das bedeutet, daß die Einzelheiten des hawaiianischen Modells nicht auf alle anderen ozeanischen Vulkane anwendbar sind.

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Résumé Huit analyses nouvelles chimiques de roches de l'Île Tutuila sont présentées, et 20 analyses nouvellées de roches des Îles Manu'a sont données ailleurs. Comme les analyses plus anciennes, toutes sont de roches alcalines. Des roches tholeiitiques ne sont pas découvrées à Samoa, quoiqu'il soit possible qu'elles existent dans la partie sous-marine des volcans. La direction de différenciation des roches de Samoa est en majeure partie conforme à celle de la suite alcalique hawaiienne. Dans toutes les régions le magma ancétral est probablement océanitique. Les trachytes à quartz de Tutuila et l'obsidien rhyolitique de l'Île Pâques évidemment sont membres de la suite alcalique, quoique le rhyodacite d'Hawaii semble être encore un dérivé tholeiitique. La différenciation de magma de la composition de basalte à olivine dans quelques circonstances à trachyte et dans d'autres circonstances à trachyte quartzifère ou même rhyolite sodique pourrait résulter des différences dans la proportion de pyroxéne à olivine dans la matière séparée qui à son tour pourrait être une fonction de la profondeur dans laquelle la cristallisation a lieu. Dans les îles Samoa la formation des caldères avait lieu après une période d'éruption des roches alcaliques, au lieu d'avant le début des roches alcaliques, comme dans Hawaii. Donc on ne peut pas appliquer les détails du modèle hawaiien à tous les autres volcans océaniques.

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Tutuila ( ). . . , , Tutuila Weihu , , Oahu (), , .

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

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Hawaii Institute of Geophysics Contribution No. 217.     

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.

     

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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. c . , , (.: ). , . , , - , . . — , , , .

     

Trend of regional metamorphism: an example from “Delhi System” of rocks occurring around Bairawas,North-Eastern Rajasthan,India

Metamorphic pelitic assemblages, containing andalusite, garnet and staurolite, occur in the pre-Cambrian Delhi System of rocks in North-Eastern Rajasthan, India. Some of these assemblages have been studied petrographically and chemically in a selected area around Bairawas. It is suggested that metamorphism has been achieved in the area under conditions of relatively low pressure and high temperature. The assemblages do not strictly correspond to any known trend of regional metamorphism and can be best described as a type intermediate between Barrovian- and Abukuma-types. The possible paragenetic history of the mineral assemblages and the trend of metamorphism have been discussed.

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Zusammenfassung Metamorphe pelitische Serien, die Andalusit, Granat und Staurolith enthalten, kommen im präkambrischen Delhi-System im nordöstlichen Rajasthan vor. Einige dieser Serien eines ausgewählten Gebietes bei Bairawas wurden petrographisch und chemisch untersucht. Es ist anzunehmen, daß Metamorphose in dem Gebiet unter relativ niedrigen Druck- und hohen Temperaturbedingungen zustande gekommen ist. Die Kriterien entsprechen keinem eindeutigen Trend der regionalen Metamorphose, sie kann am besten als ein Typ beschrieben werden, der zwischen Barrovian und Abukuma einzuordnen ist. Die mögliche paragenetische Geschichte der Mineralassoziation und der Trend der Metamorphose werden besprochen.

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Résumé Dans le «Delhi System» d'âge pré-Cambrien situé au Nord-Est du Rajasthan (Inde) se trouve un assemblage métamorphique et pelitique contenant de l'andalousite, du grenat et de la staurotide. Une partie de cet assemblage a été étudié au point de vue pétrographique et chimique dans la région de Bairawas. L'auteur est d'avis que le métamorphisme s'est achevé dans la région sous des conditions relatives de haute température et de basse pression. Cet assemblage ne correspond à aucun métamorphisme régional connu, et on peut l'identifier comme intermédiare entre les types «Barrovian» et « Abukuma ». L'auteur i discuté la direction du métamorphisme ainsi que l'histoire paragénétique probable des minéraux de cet assemblage.

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, , , - Rajasthan. Bairawas . , . . Barrovian Abukuma. .

     

Coalification and thermal histories of Tertiary basins in relation to late Alpidic evolution of the Eastern Alps

The thermal histories of Tertiary basins situated around and within the Eastern Alps are examined using coalification data.Waples' method is used to estimate paleogeothermal conditions. The data suggest that the basins' thermal histories are intimately related to late Alpidic geodynamics of the Eastern Alps.Basins situated near the thrust front (Eastern Alpine foredeep, Vienna basin) are characterized by hypothermal histories and low coalification gradients. This is a consequence of relatively thick crust, high paleosedimentation rates in the Alpine foredeep, and Oligocene to Early Miocene stacking of cool sediments along the southern margin of the Eastern Alpine foredeep. Extension in the Vienna basin region is restricted mainly to shallow crustal levels and did not change the thermal pattern beneath the Alpine nappes. Major hyperthermal events of Oligocene age and local coalification maxima in the central Slovenian basin date from magmatic activity along the Periadriatic lineament, caused by Oligocene subduction. In Miocene times subduction migrated eastward and magmatic activity shifted to the northern Slovenian and Styrian basins, resulting in a strong hyperthermal phase of Ottnangian to Lower Badenian age in these basins.Rapid uplift of the Tauern window in the central part of the Eastern Alps, due to buoyancy, is related to E-W directed crustal stretching and resulted in raised heat flow in Miocene times in the Tauern window region, and in relatively high rank in adjacent Tertiary basins (Wagrain, Tamsweg).Present geothermal patterns are controlled primarily by raised heat flow along the south-eastern margin of the Alps, a consequence of thinned crust beneath the Pannonian basin.

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Zusammenfassung Die Inkohlungsbilder von tertiären Sedimentbecken, die im Bereich der Ostalpen situiert sind, werden hinsichtlich der thermischen Geschichte diskutiert. In einigen Becken erfolgt eine Abschätzung der paläogeothermischen Verhältnisse mit Hilfe derWaples-Methode. Die Inkohlungsbilder der Tertiärbecken belegen eine enge Beziehung zwischen der thermischen Geschichte dieser Becken und der jungalpidischen Geodynamik der Ostalpen.In der Nähe der Überschiebungsfront gelegene Becken (Molassebecken, Wiener Becken) werden durch hypothermische Verhältnisse und geringe Inkohlung charakterisiert. Dies ist eine Folge relativ dicker Kruste, hoher Paläo-Sedimentationsraten in der alpinen Vortiefe und des Übereinanderstapelns kühler Sedimente am Südrand des Molassebeckens während Oligozän und frühem Miozän. Die Extension im Wiener Becken war auf den obersten Krustenabschnitt beschränkt und hat die thermischen Verhältnisse unterhalb der alpinen Decken nicht beeinflußt.Die magmatische Aktivität entlang der Periadriatischen Naht steht in Zusammenhang mit der oligozänen Subduktion und ist für hyperthermische Ereignisse und lokale Inkohlungsmaxima in oligozänen Sedimenten des zentralen Slowenischen Beckens verantwortlich. Im Miozän wanderte die Subduktion ostwärts und die magmatische Aktivität verlagerte sich in das nördliche Slowenische und Steirische Becken. Dadurch wurde in diesen Becken eine starke hyperthermische Phase während Ottnang bis Unterbaden initiiert.Der rasche isostatische Aufstieg des Tauernfensters in den zentralen Ostalpen steht mit miozäner, E-W gerichteter Dehnungstektonik in Zusammenhang. Er ist für erhöhten Wärmefluß im Miozän im Bereich des Tauernfensters und für die relativ hohe Inkohlung des Wagrainer und Tamsweger Beckens verantwortlich.Die heutigen geothermischen Verhältnisse werden vor allem durch erhöhten Wärmefluß am Südostrand der Alpen geprägt. Dieser ist eine Folge der Krustenausdünnung unter dem Pannonischen Becken.

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Résumé La houillification des bassins sédimentaires tertiaires des Alpes orientales est discutée dans la perspective de leur histoire thermique. Les conditions paléogéothermiques sont estimées au moyen de la méthode deWaples. L'étude de la houillification de ces bassins montre une relation étroite entre leur histoire thermique et la géodynamique des Alpes orientales à la fin du Tertiaire.Ces bassins, situés à proximité du front de charriage — il sagit du Bassin molassique et du Bassin viennois —, se caractérisent par leur condition «hypothermique» et leur faible gradient de houillification; cette propriété provient de l'épaississement de la croute terrestre due à une sédimentation rapide en avant des Alpes et à l'empilement tectonique des sédiments froids les uns sur les autres le long de la bordure méridionale du Bassin molassique au cours de l'Oligocène et du Miocène inférieur. L'extension, dans la région du Bassin viennois, s'est limitée à un niveau crustal peu profond et n'a pas influencé la situation thermique dans les nappes alpines.L'activité magmatique le long du linéament périadriatique, due à la subduction oligocène, est contemporaine des événements «hyperthermiques» et des maxima locaux de houillification dans les sédiments oligocènes du bassin central de Slovénie.Pendant le Miocène, la subduction progressa vers l'est et l'activité magmatique se déplaça vers les bassins de Slovénie septentrionale et de Styrie, avec comme conséquence, dans ces bassins, une phase «hyperthermique» marquée à l'Ottnangien et au Badenien inférieur.La montée isostatique rapide de la Fenêtre des Tauern dans la partie centrale des Alpes orientales est en relation avec l'extension tectonique est-ouest au Miocène; elle est responsable d'un flux thermique élevé dans la région de la Fenêtre et d'une houillification relativement importante dans les bassins tertiaires adjacents de Wagrain et de Tamsweg.La géothermie actuelle de la bordure sud-est des Alpes est régie par un flux thermique élevé, conséquence de l'amincissement crustal sous le bassin Pannonique.

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. Waples'a. - . , ( , ) »« . , . . » « . . .. » «. - . . . . - . .

     

History of the terrestrial planets

A time table showing the history of the terrestrial planets is submitted in this paper. The planetary evolution is presented within the framework of global tectonics, whereby a distinction is made between exogenous and endogenous processes. Beginning with the age of 4.5 × 10⁹ years and extending to the age of 3.0 × 10⁹ years all terrestrial planets are characterized by a primordial-meteoric-vulcanic period. The development of the Moon and Mercury had been terminated with the end of this primordial period. Even until most recent times endogenous mantle processes and exogenous erosion processes shape the lithospheres on Mars, Venus, and the Earth. The Earth represents here the extreme case with highly dynamic plate tectonics. The degree of evolution of a planet is proportional to its mass. This leads to the following evolutionary scheme:

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Zusammenfassung Eine Zeittafel zur Entwicklungsgeschichte der terrestrischen Planeten wird vorgelegt. Die Planetengeschichte wird in den Rahmen einer globalen Tektonik gestellt, wobei exogene und endogene Prozesse unterschieden werden. Von ca. 4.5 bis 3.0 × 10⁹ Jahre werden alle terrestrischen Planeten von einer ur-meteorischen-vulkanischen Periode geprägt. Damit ist für den Mond und den Merkur die Entwicklung im wesentlichen abgeschlossen. Bei dem Mars, der Venus und der Erde formen bis in die jüngste Zeit endogene Mantelprozesse und exogene Erosionsprozesse die Lithosphäre, wobei die Erde den Extremfall mit einer hochdynamischen Plattentektonik repräsentiert. Der Entwicklungsgrad eines Planeten ist proportional seiner Masse. Das führt zu folgendem Entwicklungsschema:

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Résumé Une table chronologique décrivant l'évolution des planètes terrestres est proposée dans cette publication. L'évolution des planètes est présentée dans le cadre de la tectonique globale, où distinction est faite entre processus exogènes et endogènes. Entre environ 4.5 et 3.0 × 10⁹ années toutes les planètes terrestres sont caractérisées par une période primordiale-météorique-volcanique. Le développement de la Lune et de Mercure s'est terminé vers la fin de cette période primordiale. Dans Mars, Vénus et la Terre, les processus endogènes du manteau et une érosion exogène ont formé la lithosphère jusque dans les périodes les plus récentes; la Terre représente le cas extrème avec une tectonique de plaques à caractère dynamique très prononcé. Le degré d'évolution d'une planète est proportionnel à sa masse. Ceci conduit au schéma d'évolution suivant:

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. , . 4,5 3,0×10^–9 - . . , , , , . , . . :

     

Problems and discussion on Precambrian series of the Hesperic Massif (Western Iberian Peninsula)

In this paper, different Precambrian series of Hesperic Massif have been described, using some data taken from different bibliography and unpublished data by the authors. The relation among them have been discussed and also their problems stated.These Precambrian series are forming the anticlinorium nuclei of hercynian structure. The incomplete understanding of these series, as well as their occurrence in distant and isolated outcrops, give place to doubtful interpretations when traying to establish the stratigraphical sequence and he correlation among the different series.The discussion implied from the global study of these problems permit us, provisionally, to establish a general stratigraphy and a possible correlation among different units.All these series constitue an Upper Precambrian; within it three groups have been differentiated: lower group consisting of basic and ultrabasic complexes; intermediate group with a very important acid volcanism and derivated rocks, and finally upper group where pelitic schists and greywackes prevail.

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Zusammenfassung Anhand von bereits bestehender Literatur und noch unveröffentlichten Forschungsergebnissen der Verfasser sollen die verschiedenen präkambrischen Serien des Hesperischen Massivs beschrieben, ihre Beziehung zueinander erörtert und die durch sie auftretenden Probleme behandelt werden. Alle diese Serien bilden Sattelkerne in den herzynischen Strukturen.Da wir bis heute nur über unvollständige Kenntnisse dieser Formationen verfügen und aufgrund ihres Vorkommens an weit voneinander entfernt liegenden Orten, treten bei dem Versuch, ihre Stratigraphie festzulegen und eine Wechselbeziehung zwischen den verschiedenen Serien herzustellen, eine Reihe von Problemen auf.Betrachtet man diese Probleme als Gesamtkomplex, ist es möglich, eine vorläufige Gesamt-Stratigraphie sowie eine wahrscheinliche Wechselbeziehung zwischen den verschiedenen Einheiten aufzuzeigen.Alle Serien gehören in das jüngere Präkambrium, das in drei Teile aufgegliedert werden kann: der unterste Teil wird aus basischen und ultrabasischen Komplexen gebildet, der mittlere Teil setzt sich aus bedeutenden sauren Vulkanismen und daraus hervorgegangenem Gestein zusammen, während der oberste Teil vor allem aus pelitischen Schiefern und Grauwacken besteht.

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Resumen Se describen con datos bibliográficos e inéditos de los autores las distintas series precámbricas del Macizo Hespérico, discutiendo las relaciones entre ellas y planteando su problemática.Estos precámbricos forman núcleos anticlinoriales de las estructuras hercínicas. El incompleto conocimiento que hasta hoy se tiene de estos terrenos y su afloramiento en zonas distantes y aisladas, da lugar a problemas de interpretación, al intentar establecer una estratigrafía y una correlación entre las diferentes series.La discusión que se plantea al estudiar estos problemas globalmente, permite establecer provisionalmente una estratigrafía de conjunto y la posible correlación entre las diferentes unidades.Todas estas series constituyen un Precámbrico Superior en el que se han podido diferenciar 3 conjuntos:Uno inferior constituido por complejos básicos y ultrabásicos; otro medio con importantes volcanismos ácidos y rocas derivadas; y otro superior formado por esquistos pelíticos y grauvacas predominantemente.

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Résumé Par des données bibliographiques et inedites les auteurs décrivent les differentes séries precambriènnes du Massif Hésperique, en discutant leurs rapports et en établissant leurs problèmes.Toutes ces séries se situent aux coeurs des anticlinaux dans les structures hercyniennes; leur connaissance insuffisante, aussi bien que leurs affleurements distants et isolés, causent des problèmes d'interprétation dés que l'on tente d'établir une stratigraphie générale et une corrélation entre les différentes séries.La discussion générale de ces problèmes nous a permis de définir une stratigraphie d'ensemble et la possibilité d'une corrélation des différentes unités.Toutes ces séries appartiennent au Précambrien Supérieur, qui comprend trois ensembles: Un ensemble inférieur formé de complexes basiques et ultrabasiques, un autre intermédiaire avec volcanites acides et roches dérivées et, finalement, un ensemble supérieur pélitique-grauvackeux.

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Metallogenesis of cratonic oolitic ironstone deposits in the Bled el Mass,Azzel Matti,Ahnet and Mouydir basins,Central Sahara,Algeria

The Bled el Mass, Azzel Matti, Ahnet and Mouydir areas are located in the northwest of the Touareg Shield (Central Sahara, Algeria). Within the Devonian sedimentary formations, nine oolitic ironstone occurrences of EXID type (Extensive Ironstone Deposition) are interbedded.Their mineralogical composition is characterized by four different paragenetic associations: P1 (Chamosite — magnetite — maghemite — goethite); P2 (chamosite — hematite — goethite — calcite); P3 (chamosite — hematitegoethite — quartz); and P4 (chamosite — hematite — goethite). Using textural analysis, four main ironstone facies are distinguished: FOD (ooliths scattered in a detrital groundmass); FOND (ooliths scattered in a non detrital groundmass); FOC (cemented ooliths) and FMC (microconglomeratic facies).Primarily developed in calm conditions by intrasedimentary processes within an iron-rich silicated mud, in lagoons or embayments, ooliths subsequently acquired a detrital character.The ironstone deposition seems to be induced by several pulses of sedimentation through the Devonian and is considered as indicator of sedimentary subcycles. Therefore, the oolitic ferriferous sediments indicate a cratonic sedimentation on the borders of a large epicontinental sea. The source of the iron could be a remote southern continent, probably the Pan-African mobile belt of Nigeria and the Congo Shield.The ironstones of the Central Sahara can be considered as an important branch of the North-African Oolitic Ironstone Belt, extending from Rio de Oro to Libya.

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Zusammenfassung Die Gebiete des Bled el Mass, des Azzel Matti, des Ahnet und des Mouydir, liegen im Nordwesten des Touaregschildes (Zentral Sahara, Algerian). Neun eisenoolithische Horizonte sind hier in die devonischen Sedimente eingeschaltet. Ihr Mineralinhalt kann durch vier verschiedene Paragenesen charakterisiert werden:P1=Chamosit + Magnetit + Maghemit + Goethit; P2= Chamosit + Hämatit + Goethit + Kalzit; P3=Chamosit + Hämatit + Goethit + Quartz; P4=Chamosit + Hämatit + Goethit.Vier vererzte Fazies Typen treten auf: FOD: (die Ooide sind in einer detritischen Marix eingelagert); FOND: (die Ooide sind in einer nichtdetritischen Matrix eingelagert); FOC: (die Ooide sind verfestigt); FMC: microkonglomeratische Fazies.Die Ooide entwickeln sich in ruhigen Bedingungen, in Lagunen oder Meerbusen, durch die Bildung von Konkretionen im Sediment aus einem silikatischen und eisenreichen Schlamm; sie werden dann wie detritische Komponenten aufgenommen und transportiert.Die eisenoolitischen Ablagerungen scheinen durch mehrere Sedimentationsphasen während des Devons entstanden zu sein; so können sie als Zeichen von Sedimentmikrozyklen betrachtet werden. Diese oolitischen Sedimente sind charakteristisch für eine Kratonsedimentation am Rand eines breiten, epikontinentalen Meeres.Der Usprung des Eisens ist in einem südlichen Kontinent zu suchen, wahrscheinlich in dem mobilen panafrikanischen Gebirge von Nigeria, oder auf dem kongolesischen Schild.Diese Erze der Zentralsahara können als ein wichtiger Zweig des Eisengürtels betrachtet werden, der sich in Nordafrika von Rio de Oro bis Libyen erstreckt.

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Résumé Les régions du Bled el Mass, de l'Azzel Matti, de l'Ahnet et du Mouydir sont situées au Nord-Ouest du Bouclier Touareg (Sahara Central, Algérie). Neuf niveaux de minerai de fer oolithique sont interstratifiés dans les formations sédimentaires du Dévonien.Quatre différentes paragenèses caractérisent la composition minéralogique de ces minerais. P1 (chamosite — magnétite — maghémite — goethite); P2 (chamosite — hématite — goethite — calcite); P3 (chamosite — hématite — goethite — quartz) et P4 (chamosite — hématite — goethite). Quatre facies minéralisés ont été en évidence: FOD (oolithes dispersées dans une matrice détrìtique); FOND (oolithes dispersées dans une matrice non détritique); FOC (oolithes cimentées) et FMC (faciès microconglomératique).Développées dans des conditions calmes par concrétionnement intrasédimentaire dans une boue silicatée riche en fer, dans des lagons ou des baies, les oolithes vont acquérir par la suite un comportement détritique.Les dépôts de minerai oolithique semblent avoir été induits par plusieurs pulsations sédimentaires durant le Dévonien et peuvent être ainsi considérés comme des marqueurs de microcycles sédimentaires.Ces sédiments oolithiques sont caractéristiques d'une sédimentation cratonique, sur les bords d'une mer épicontinentale étendue. La source du fer est à rechercher dans un continent situé au Sud, probablement dans la chaîne mobile Pan-Africaine du Nigeria et le Bouclier du Congo.Ces minerais de fer oolithiques du Sahara Central peuvent être considérés comme une branche importante de la ceinture ferrifère Nord africaine, qui s'étend du Rio de Oro à la Libye.

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- ( , ) Bled el Mass, Azzel Mati, Ahnet Mouydir. 9 , . :₁= — — — ë; ₂ = — — ë — ; ₃= — ë — ; ₄= — — ë. 4 : DFOD — ; FOND — , ; FOC — ; FMC — . , , , ; . , . , . ., , , , , — , Rio de Oro .

     

Geosynklinalbecken,Tektonik, Granite und junger Vulkanismus in Afghanistan

Zusammenfassung Mit räumlich und zeitlich differenzierten Unterbrechungen ist Afghanistan vom Paläozoikum bis in das Jungtertiär Sedimentationsgebiet. Sedimentationsunterbrechungen zeigen orogene oder epirogene Phasen an. Im Mesozoikum sind die Hindukusch-Schwelle und das Zentrum konsolidiert. Dieses variszische Kernland wird im Norden und im Süden von jungen Geosynklinalen flankiert, deren Sedimentationsgeschichte und Magmatismus geschildert werden.Im Laufe der Erdgeschichte wird Afghanistan wiederholt Schauplatz epirogener und orogener Bewegungen. Die variszischen Phasen sind die Vorläufer der alpidischen Bewegungen und erst in dieser Ära wird das Orogen konsolidiert. Die mit der Tektonik parallel gehende Metamorphose hat lokalen, meist selektiven Charakter.Basischer und saurer Magmatismus ist mit den tektonischen Hauptzügen genetisch verknüpft.

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Afghanistan is a region where sedimentation predominated besides only some interruptions which were restricted regionally and in time, from Paleozoic to Upper Tertiary.Gaps in the sedimentary record indicate orogenetic or epeirogenetic activities. During Mesozoic time the Hindukush-geanticline and the central region were consolidated. This hercynian center is bordered to the Nord and South by young geosynclines. The history of their sedimentary and magmatic evolution is delineated.Afghanistan has been the field of epeirogenetic and orogenetic movements for several times during its geological history. Hercynian movements preced the alpidic and not until this late period consolidation takes place. Metamorphosis, linked to the structural events is bound to local, generally however selected characters. Basaltic and granitic magmatism is connected with the main structural events.

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Résumé L'Afghanistan a été un domaine de sédimentation depuis le Paléozoïque jusqu'au Néogène, avec toutefois des interruptions distinctes dans l'espace et le temps. Les interruptions dans la sédimentation indiquent des phases orogéniques ou épirogéniques. Au Mésozoïque il s'est produit la consolidation du «Bombement de l'Hindou Kouch» et du «Centre». Ce noyau varisque est ensuite flanqué au Nord et au Sud par des géosynclinaux plus récents dont l'auteur décrit la sédimentation et le magmatisme.Au cours de son évolution géologique, l'Afghanistan a été maintes fois le siège de mouvements orogéniques et épirogéniques. Les phases varisques sont les «épisodes précurseurs» des mouvements alpins, et ce n'est qu'à l'occasion de ceux-ci que l'orogène est consolidé. Le métamorphisme lié aux mouvements tectoniques a un caractère local et le plus souvent sélectif. Un magmatisme basique et acide est génétiquement lié aux structures tectoniques principales.

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

The collision tectonics of the southern Greek Neotethys

Continental collision in the Aegean area has produced a collage of micro-continental blocks, which were accreted to the active margin of Eurasia in Early Tertiary times. Studies undertaken in the Argolis Peninsula of southern Greece, located at the southern end of the Pelagonian continental terrane, confirm that this block was rifted from Gondwana in Mid Triassic times. By Mid Jurassic times at the latest, actively spreading oceanic basins had opened in both the Pindos and Vardar Zones on either side of this block. Identification of Late Cretaceous oceanic basalts within an accretionary complex in the eastern Argolis Peninsula extends the history of the Neotethys beyond Late Jurassic ophiolite emplacement, previously believed to be the result of continental collision. The Cretaceous ocean basins were relict Jurassic features, as no rifting event is known which can account for their formation following ophiolite obduction. After a phase of Late Cretaceous oceanic spreading in the eastern Vardar oceanic basin, Early Tertiary collision occurred as a result of northeast-dipping subduction along the eastern margins of both Pindos and Vardar branches of the Neotethys. Two distinct nappe emplacement vectors are identified in the Argolis Peninsula. After accounting for Neotectonic rotations these are interpreted to reflect SW-directed orthogonal collision in the west and NW-directed emplacement in the east, resulting from tranpressional collision along the southern end of the Pelagonian block.

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Zusammenfassung Durch Kontinentkollision ist in der Ägäis eine Vielzahl von Mikrokontinenten entstanden, die im frühen Tertiär an den aktiven Kontinentalrand Eurasiens angeschweißt wurden. Untersuchungen auf der Halbinsel Argolis, Süd-Griechenland, ehemals am Südende des Pelagonia-Terranes gelegen, zeigen, daß dieser Block in der Mittleren Trias von Gondwana getrennt wurde. Spätestens im Mittel-Jura hatten sich beiderseits des Blockes, im Pindos und Vardargebiet Ozeanbecken mit aktiven Spreadingzongen gebildet. In einem Akkretionsgebiet auf der östlichen Argolis konnten spätkretazische ozeanische Basalte gefunden werden. Die Entwicklungsgeschichte der Neotethys kann dadurch bis nach der spätjurassischen Ophiolithbildung ausgedehnt werden, die früher als das Ergebnis einer Kontinentkollision angesehen wurde.Bei den kretazischen Ozeanbecken muß es sich um Relikte aus der Jurazeit handeln, da nach der Ophiolithobduktion keine Riftereignisse mehr bekannt sind, die zu ihrer Bildung geführt haben könnten.Nach einer Spreadingphase im östlichen Vardarbecken in der späten Kreide, begann im frühen Tertiär die NE-abtauchende Subduktion der Neotethys an den Osträndern der Pindos- und Vardarbecken.Auf Argolis finden sich zwei verschiedene Eingleitrichtungen der Decken. Wenn man die neotektonische Rotation in Betracht zieht, handelt es sich dabei um eine ursprünglich SW-gerichtete orthogonale Kollision im W der Halbinsel und ein NW-gerichtetes Eingleiten im E als Ergebnis transpressionaler Kollision entlang des S-Randes des Pelagonischen Blockes.

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Résumé Dans la région égéenne, la collision continentale a engendré des blocs micro-continentaux qui ont été accrétionnés à la marge active de l'Eurasie au Tertiaire inférieur. Des études menées dans la presqu'île d'Argolide (Grèce méridionale), située à l'extrémité sud du terrane de Pélagonie, montrent que ce bloc a été détaché du Gondwana au Trias moyen. Au Jurassique moyen au plus tard, des bassins océaniques en expansion active s'étaient ouverts de chaque côté de ce bloc, dans les zones du Pinde et du Vardar. Des basaltes océaniques tardi-crétacés ont été identifiés au sein d'un complexe d'accrétionnement en Argolide orientale; cette découverte permet d'étendre l'histoire de la Néotéthys au-delà de la mise en place des ophiolites tardi-jurassiques considérées jusqu'ici comme témoins de la collision continentale.Les bassins océaniques crétacés doivent être des reliques des structures jurassiques, car depuis l'obduction des ophiolites on ne connaît plus aucun rifting qui aurait pu provoquer leur formation. A une phase d'extension d'âge crétacé supérieur dans le bassin océanique du Vardar oriental a succédé la collision au Tertiaire inférieur, résultat d'une subduction descendant vers le NE le long de la bordure est des deux bassins du Pinde et du Vardar.En Argolide en peut identifier deux directions de mise en place des nappes. Après déduction des rotations dues à la néotectonique, ces directions peuvent s'interpréter comme le reflet d'une collision orthogonale vers le SW peuvent s'interpréter comme le reflet d'une collision orthogonale vers le SW dans l'ouest de la presqu'île et d'une mise en place vers le NW dans sa partie est, résultant d'une collision avec transpression le long du bord sud du bloc pélagonien.

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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.