Whole-grain evaporation for 207Pb/206Pb-age-investigations on single zircons using a double-filament thermal ion source

A technique has been developed and tested to analyse ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb apparent ages by thermal evaporation of radiogenic lead directly from untreated whole zircon grains (0.3 mm). The evaporation analyses are performed in the double-filament arrangement of a thermal ion mass spectrometer (ThIMS). The method is a powerful tool to distinguish between different lead components occurring in the same grain because differing activation energies of the competing lead components cause their sequential evaporation from the zircons. The evaporation of test samples results in ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb apparent ages in good agreement with U/Pb ages known from literature: single zircons from a granite of the Marble Mountains/California yield an age of crystallization of 1,410±30 Ma; Ceylon zircons from heavy-mineral bearing gravels yield 560± 40 Ma as age of crystallization of the pegmatitic gravel sources; individuals from a heterogeneous zircon population of a diatexite from the Southern Schwarzwald/SW-Germany indicate metamorphic zircon formation around 500 Ma and the existence of Middle-Proterozoic relics (1.95±0.05 Ga).The evaporation analyses revealed closed-system U/Pb evolution of the crystalline domains of all investigated zircons irrespective of discordancy-trends documented by U/Pb analyses on related zircon concentrates. Therefore the majority of discordia-lines derived from U/Pb isotope distributions of zircon samples are supposed to be due to phase mixing. Lead components from the crystalline domains are concordant end members of the mixing arrays. Open-system behaviour and U/Pb fractionation should be attributed only to phases with low Pb activation energies eg. metamict zircon domains or intergrown non-zircon minerals.     

Sedimentary provenance of Mid-Devonian clastic sediments in the Teplá-Barrandian Unit (Bohemian Massif): U–Pb and Pb–Pb geochronology of detrital zircons by laser ablation ICP-MS

Summary The provenance of the Mid-Devonian clastic sediments in the Teplá-Barrandian Unit (TBU) of the Bohemian Massif was investigated by laser ablation ICP-MS U–Pb zircon dating, bulk sediment geochemistry and mineralogical study of the heavy mineral fraction. In contrast to the island arc provenance of the TBU Neoproterozoic sediments, the Early Palaeozoic sediments contain significant amounts of differentiated crustal material. The detrital zircon populations in the Barrandian Mid-Devonian siltstones and sandstones show ages ranging from Archaean (3.0Ga) to Early Palaeozoic (0.39Ga). Major age maxima are at 2.6Ga, 2.0–2.25Ga, 0.62 and 0.51Ga. The youngest identified zircons so far correspond to Lower and Mid-Devonian ages. The extensive mechanical abrasion of zircons having Archaean (3.0, 2.8 and 2.6Ga) to Paleoproterozoic ages (2.25–2.0Ga) suggest their provenance from recycled old sedimentary sequences. The relatively large number of zircons with ages between 2.0 and 3.0Ga may indicate the presence of relicts of the Archaean/Paleoproterozoic crust in the source areas of the studied Mid-Devonian sediments. The absence of detrital zircon ages between 0.9 and 1.2Ga and the presence of zircon ages of 2.0–2.25 and 0.5–0.8Ga correspond to the zircon age pattern from the Gondwana-related North African, rather than Gondwana-related South American and Baltic terranes. The material was entering the basin predominantly from the west and consisted primarily of detrital material of Cambrian granitoids and recycled material of Neoproterozoic meta-sedimentary sequences.     

Latest precambrian (Cadomian) zircon ages,Nd isotopic systematics and P-T evolution of granitoid orthogneisses of the Erzgebirge,Saxony and Czech Republic

Single zircons from two orthogneiss complexes, the Grey Gneiss and Red Gneiss, the lowermost tectonic units in the Erzgebirge, were dated. The grey Freiberg Gneiss is of igneous origin and has a ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb emplacement age of 550±7 Ma. A quartz monzonite from Lauenstein contains idiomorphic zircons with a mean ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb age of 555±7 Ma as well as xenocrysts ranging in age between 850 and 1910 Ma. Red gneisses from the central Erzgebirge contain complex zircon populations, including numerous xenocrysts up to 2464 Ma in age. The youngest, idiomorphic, zircons in all samples yielded uniform ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages between 550±9 and 554±10 Ma. Nd isotopic data support the interpretation of crustal anatexis for the origin of both units. _Nd(t) values for the grey gneisses are –7.5 and –6.0 respectively, (mean crustal residence ages of 1.7–1.8 Ga). The red gneisses have a wider range in _Nd(t) values from –7.7 to –2.8 (T _DM ages of 1.4–1.8 Ga). The zircon ages document a distinct late Proterozoic phase of granitoid magmatism, similar in age to granitoids in the Lusatian block farther north-east. However, Palaeozoic deformation as well as medium pressure metamorphism ( 8 kbar/600–650° C) are identical in both gneiss units and distinguish these rocks from the Lusatian granitoids. The grey and red gneisses were overthrust by units with abundant high-pressure relicts and a contrasting P-T evolution. Zircon xenocryst and Nd model ages in the range 1000–1700 Ma are similar to those in granitoid rocks of Lusatia and the West-Sudetes, and document a pre-Cadomian basement in parts of east-central Europe that, chronologically, has similarities with the Sveconorwegian domain in the Baltic Shield.     

U-Pb and Pb-Pb zircon dating of the older orthogneiss suite in the Silvretta nappe,eastern Alps: Cadomian magmatism in the upper Austro-Alpine realm

Two orthogneiss suites dominate the Silvretta nappe. Primary crystallization of the larger suite (younger orthogneisses) is assumed to be Ordovician in age. The second, adjacent magmatic suite consists of older, alkaline to calc-alkaline, ultrabasic, basic to intermediate and granitic rocks known as older orthogneisses. U-Pb data of multigrain zircon fractions, as well as single zircon stepwise evaporation ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb results suggest a latest Proterozoic to early Cambrian intrusion age for the protoliths of the older orthogneisses as both dating methods yield early Cambrian crystallization ages of 526±7 and 519±7 Ma for an alkaline granite gneiss; similar results were obtained for two neighbouring calc-alkaline orthogneisses (²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages of 533 ± 4 and 568 ± 6 Ma, respectively). The crystal habitus corresponds to P5, S19 and S9 zircons of magmatic origin. Whole-rock initial Sr isotope ratios indicate a primitive source. The igneous protoliths of these older orthogneisses represent a fragment of a Cadomian (Pan-African) crust found in places within the basement of the European Hercynides.     

Zircon inheritance in an igneous rock suite from the southern Adamello batholith (Italian Alps)

Zircons from a suite of basic to acidic calcalkaline igneous rocks from the southern Adamello batholith (S AB), Southern Alps, N Italy, display complex U–Pb isotopic patterns which are mainly due to the presence of variable amounts of isotopically heterogeneous, inherited radiogenic Pb, and to minor postmagmatic loss of Pb. Inherited Pb is mainly composed of 1) a 1100 Ma Pb component located in zircons devoid of visible cores and 2) a 450 Ma component associated with conspicuous bubble-rich turbid cores. In concordia representation the data points conform to lower intercept ages of 40 Ma. A linear fit of three samples devoid of visible cores from the granodiorite defines an intrusion age of 39.3 Ma. U–Pb systematics of zircon (in particular U content) and crystal morphology are clearly related. Zircons of type G1, which form relatively late in the zircon crystallization sequence, consistently show the highest U contents in each zircon population. These late zircons, however, are not devoid of inherited radiogenic lead. In a population from a granodiorite, cores are randomly distributed throughout the morphological spectrum. The presence of old inherited zircon components in all investigated samples furnishes proof for involvement of crustal material in the genesis of the S AB rocks. Samples characterized by crustal _Nd and _Sr values usually show enhanced zircon inheritance. Inheritance varies with differentiation and reaches a maximum for intermediate to acidic members; these compositions show the highest Zr saturation temperatures calculated for the rock spectrum studied. Textural relations between zircon and major phases indicate that the magmas of the leucocratic rocks were saturated with Zr at an early stage of crystallization. On the other hand, Zr solubilities and textural relations consistently show, that melts of basic to intermediate rocks were not saturated with Zr. Extension of the Zr solubility model to mineral/melt mixtures of tonalitic bulk composition demonstrates that Zr solubility in the residual melt is drastically reduced by crystallization of plagioclase and amphibole. Survival of xenocrystic zircons in the mafic to intermediate rocks of the S AB can best be explained in terms of dissolution kinetics. Since temperature and H₂O content of these Zr-undersaturated melts were favourable for relatively rapid zircon dissolution, inherited zircons (in particular trace-element rich unstable cores) cannot have been exposed to such conditions over extended time periods. Therefore, the tonalitic or more basic magmas of the S AB cannot have been derived from crustal sources by slow processes such as burial metamorphism.     

Hf isotope systematics in granitoids from the central and southern Alps

First initial-Hf isotopic compositions for samples from the Alpine domain are presented and discussed. The results are mainly based on zircons and a few whole rocks with ages between 30 and 450 Ma. Of those so far analyzed, the present-day Hf isotopic compositions of zircons from non-metamorphic and metamorphic granitoid rocks vary between 0.2824 and 0.2829. Zircon populations with concordant U-Pb ages have much higher initial ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf than inversely discordant populations which have been contaminated with older zircons containing less radiogenic Hf. Correlated Nd-Hf crustal-residence ages have been found involving model parameters of Hf/Nd=f(Lu/Hf)/f(Sm/Nd) 1.6 for the depleted mantle and f(Lu/Hf)/f(Sm/Nd) 1.2 for elemental fractionations in the crust. The model implies ¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf of 0.017 for the bulk crust. It is suggested that the granitoid rocks are the result of mixing of subcontinental mantle-derived magmas with 1.7 Ga old recycled and partially molten crustal material. The continental/mantle component mass-ratio values for the granitoids range between 0.3 and 2.     

Trace elements in the Singhbhum granite,India

A study of the trace elements in the Singhbhum granite from its northern borders (Saraikela) and the central mass (Chaibasa) reveals that there are differences not only in the limit of concentration but also in their behaviour. It is found that while correlating with the petrographic and also the major elements behaviour, the trace elements always do not mark an increase or decrease during the various stages of the evolution of the Singhbhum granite. The behaviour of the trace-elements as revealed from the previous studies relating to both igneous and metamorphic rocks, is significant in working out the physico-chemical factors involved in the genesis of rocks. In the magmatic rocks, the trace elements obviously follow a trend and go in accordance withGoldschmidt's principles of camouflage, capture and admission. In the present study such uniformities are not found. The present study reveals firstly, the different nature of chemical gradients formed by these elements during different geological environments; secondly, the mutual relationships and the ratio of certain traceelements in the different associations, indicating the original heterogeneity of these rocks and their formation under different geological as well as physico-chemical conditions. It has been concluded (Roonwal, 1968) that the rocks studied here as representing parts of Singhbhum granite do not form one granite series as referred to byRead. In fact they represent rocks formed from material having originally different lithological composition.The trace elements determined for the present study are Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb and Zr. Among these Ga, Y, In and Sc do not show the normal behaviour viz., Ga should be more in granites but is found to be more in the basic representatives. Y is also more in the basic parts than in the granites. The present granites are very poor in In. Similarly whilst the granites should not normally be rich in Sc, in the present case the distribution of Sc in basic representatives as well as the true granitic parts is more or less uniform. The behaviour of Cu limits the application ofGoldschmidt's rule to magmatic rocks. The behaviour of other elements is normal. Pb shows an antipathic relationship with K⁺ and Ca⁺² and indicates that it has not changed the position due to granitization. An inverse relationship between Zr⁺⁴ and Si⁺⁴ is observed which indicates the formation of zircon and has been in conformity with mineralogy of the rocks.

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Zusammenfassung Eine Untersuchung der Spurenelemente in Gesteinen aus den nördlichen Randgebieten (Saraikela) und der zentralen Masse (Chaibasa) des Singhbhum-Granites zeigte, daß Unterschiede nicht nur hinsichtlich der Konzentrationsgrenzen, sondern auch im Verhalten der Spurenelemente bestehen. Bei einer Korrelation des petrographischen Verhaltens mit dem der Hauptelemente wurde festgestellt, daß die Spurenelemente im allgemeinen keine Zu- oder Abnahme während der verschiedenen Evolutionsstadien aufweisen. Das Verhalten der Spurenelemente, ersichtlich aus früheren Untersuchungen von Intrusiv- und metamorphen Gesteinen, ist bedeutsam für die Feststellung der physiko-chemischen Faktoren, welche bei der Genese der Gesteine mitwirkten. In magmatischen Gesteinen folgen die Spurenelemente offensichtlich dem Trend vonGoldschmidts Regel der Camouflage, capture and admission. Bei der vorliegenden Untersuchung wurde eine solche Übereinstimmung nicht festgestellt. Die Untersuchung enthüllt erstens eine durch diese Elemente während verschiedener geologischer Umweltverhältnisse hervorgerufene verschiedene Natur der chemischen Gradienten und ließ zweitens ein gegenseitiges Verhältnis und das Verhältnis gewisser Spurenelemente in verschiedenen Gesteinsgesellschaften erkennen, was auf die ursprüngliche Heterogenität dieser Gesteine und deren Bildung unter verschiedenen geologischen sowie physiko-chemischen Bedingungen hinweist. Es wurde daraus geschlossen (Roonwal, 1968), daß die untersuchten Gesteine, welche den typischen Singhbhum-Granit repräsentieren sollen, nicht nachRead eine einzige Granitserie bilden, sondern daß sie Gesteine darstellen, welche ursprünglich aus Material verschiedener lithologischer Zusammensetzung stammen.Für diese Untersuchung wurden die folgenden Spurenelemente bestimmt: Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb, Zr. Von diesen zeigen Ga, In und Sc nicht das normale Verhalten, da Ga eigentlich in größeren Mengen in Graniten auftreten sollte, was jedoch im vorliegenden Falle für die basischen Gesteinsvertreter zutrifft. Ebenfalls ist Y zahlreicher in den letzteren Vertretern vorhanden. Die vorliegenden Granite sind sehr arm an In, während sie andererseits normalerweise auch nicht reich an Sc sein sollten. Hier ist die Verteilung von Sc in den basischen Vertretern sowie auch in den wirklichen Granitanteilen mehr oder weniger gleichmäßig. Das Verhalten von Cu schränkt die Anwendung vonGoldchmidts Regel in bezug auf magmatische Gesteine ein. Das Verhalten anderer Elemente ist normal; Pb zeigt eine antipathische Beziehung zu K⁺¹ und Ca⁺², was darauf hinweist, daß es als Folge der Granitisation seine Position nicht geändert hat. Es wurde ein umgekehrtes Verhältnis zwischen Zr⁺⁴ und Sr⁺⁴ beobachtet, was auch die Bildung von Zirkon beweist und was durchaus der Mineralogie dieser Gesteine entspricht.

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Résumé L'étude des éléments mineurs (traces) des roches de la région septentrionale aux environs de Saraikela et des massifs centraux de Chaibasa révèle une différence, non seulement dans le mode de concentration des éléments, mais également dans leurs caractères. Il apparaît, d'après la corrélation des études pétrographiques et les éléments principaux (major), que les éléments mineurs n'ont subit aucune augmentation ou diminution pendant les différentes phases de l'évolution.Le comportement des éléments mineurs, selon des études antérieurs de roches éruptives et de roches métamorphiques, est significatif dans la détermination des facteurs physico-chimiques qui contribuèrent à la génèse de ces gisements. Quant aux roches d'origine magmatique, les éléments mineurs suivent apparemment la tendance au principe deGoldschmidt « camouflage, envahissement et admission ». Mais l'étude actuelle n'a pas permis d'établir une telle conformité.L'étude de ces éléments révèle: premièrement, les différents caractères d'ordre chimique pendant les époques géologiques; deuxièmement les relations mutuelles et les rapports de certains éléments mineurs dans différentes associations; ceci indique l'hétérogénéité primordiale de ces roches et leur formation sous diverses conditions d'ordre géologique et physico-chimique.En conclusion (Roonwal, 1968), les roches étudiées figurant le granite-type de Singhbhum, ne forment pas la moindre série de granite — comme le ditRead — mais constituent des roches engendrées par les matériaux de différentes compositions lithologiques.De par ces études, il a été déterminé les éléments suivants: Va, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Sn, Pb et Zr. Parmi ces éléments, Ga, In et Sc ne se rencontrent pas de façon normale puisque Ga devrait en réalité être plus répandu dans les roches granitiques ce qui pourtant s'avère dans le cas du substitut basique. De même, y se trouve en plus grande quantité dans les derniers substituts. Les granites de la région sont pauvres en In et riches en Sc — bien que le contraire soit attendu en ce qui concerne le Sc. Ici, la distribution de Sc, aussi bien dans les substituts basiques que dans les roches granitiques est plus ou moins régulière. Le comportement du Cu suit l'application de la loi deGoldschmidt sur les roches magnétiques; celui des autres éléments est normal; le plomb montre de l'antipathie pour les ions K⁺ et Ca⁺², ceci indique qu'il n'a pas changé sa position par suite de la granitisation du magma. On observe une relation inverse entre Zr⁺⁴ et Sr⁺⁴, relation indiquant la formation de zircon en concordance avec la minéralogie de ces roches.

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Sakaikela Chaibasa Singhbum , , . , , , . , , - , . : Camoflage, capture and admission. . , , -, , , , - , , , - . (Roonwal, 1968), , Singhbum, Read'a , , , . : V, Cr, Ga, Y, In, Sc, Co, Ni, Cu, Ba, Sr, Pb, Zr. Ga, In Sc. , Ga , . . In, , . , , . . — . Pb K Ca, , Pb . Zr⁴⁺ Sr⁴⁺, , .

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For a preliminary account, seeRoonwal (1968). The details of petrology and the major elements are being published elsewhere.     

Geochemistry and argon thermochronology of the Variscan Sila Batholith,southern Italy: source rocks and magma evolution

The Sila batholith is the largest granitic massif in the Calabria-Peloritan Arc of southern Italy, consisting of syn to post-tectonic, calc-alkaline and metaluminous tonalite to granodiorite, and post-tectonic, peraluminous and strongly peraluminous, two-mica±cordierite±Al silicate granodiorite to leucomonzogranite. Mineral ⁴⁰Ar/³⁹Ar thermochronologic analyses document Variscan emplacement and cooling of the intrusives (293–289 Ma). SiO₂ content in the granitic rocks ranges from 57 to 77 wt%; cumulate gabbro enclaves have SiO₂ as low as 42%. Variations in absolute abundances and ratios involving Hf, Ta, Th, Rb, and the REE, among others, identify genetically linked groups of granitic rocks in the batholith: (1) syn-tectonic biotite±amphibole-bearing tonalites to granodiorites, (2) post-tectonic two-mica±Al-silicate-bearing granodiorites to leucomonzogranites, and (3) post-tectonic biotite±hornblende tonalites to granodiorites. Chondrite-normalized REE patterns display variable values of Ce/Yb (up to 300) and generally small negative Eu anomalies. Degree of REE fractionation depends on whether the intrusives are syn- or post-tectonic, and on their mineralogy. High and variable values of Rb/Y (0.40–4.5), Th/Sm (0.1–3.6), Th/Ta (0–70), Ba/Nb (1–150), and Ba/Ta (50–2100), as well as low values of Nb/U (2–28) and La/Th (1–10) are consistent with a predominant and heterogeneous crustal contribution to the batholith. Whole rock ¹⁸O ranges from +8.2 to +11.7; the mafic cumulate enclaves have the lowest ¹⁸O values and the two-mica granites have the highest values. ¹⁸O values for biotite±honblende tonalitic and granodioritic rocks (9.1 to 10.8) overlap the values of the mafic enclaves and two-mica granodiorites and leucogranites (10.7 to 11.7). The initial Pb isotopic range of the granitic rocks (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb 18.17–18.45, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb 15.58–15.77, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb 38.20–38.76) also indicates the predominance of a crustal source. Although the granitic groups cannot be uniquely distinguished on the basis of their Pb isotope compositions most of the post-tectonic tonalites to granodiorites as well as two-mica granites are somewhat less radiogenic than the syn-tetonic tonalites and granodiorites. Only a few of the mafic enclaves overlap the Pb isotope field of the granitic rocks and are consistent with a cogenetic origin. The Sila batholith was generated by mixing of material derived from at least two sources, mantle-derived and crustal, during the closing stages of plate collision and post-collision. The batholith ultimately owes its origin to the evolution of earlier, more mafic parental magmas, and to complex intractions of the fractionating mafic magmas with the crust. Hybrid rocks produced by mixing evolved primarily by crystal fractionation although a simple fractionation model cannot link all the granitic rocks, or explain the entire spectrum of compositions within each group of granites. Petrographic and geochemical features characterizing the Sila batholith have direct counterparts in all other granitic massifs in the Calabrian-Peloritan Arc. This implies that magmatic events in the Calabrian-Peloritan Arc produced a similar spectrum of granitic compositions and resulted in a distinctive type of granite magmatism consisting of coeval, mixed, strongly peraluminous and metaluminous granitic magmas.     

Outline of the Somalian basement

A sequence of events which has been recognized in the two basement regions of Somalia is outlined on the basis of new field and petrographic data and pre-existing published and unpublished reports. The evolution of the Somalian basement took place during the Pan-African event, However, much detailed work is necessary before the history of the basement can be integrated into the more detailed Pan-African picture recognized in the neighbouring regions.

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Zusammenfassung Eine Folge von Ereignissen, die sich in den zwei Basement-Regionen Somalias erkennen lie\en, wird auf der Basis neuer GelÄnde- und petrographischer Daten und früherer publizierter und nicht publizierter Berichte umrissen. Das Basement von Somalia entwickelte sich wÄhrend des Panafrikanischen Ereignisses.Viel Detailarbeit ist jedoch noch zu leisten, bis die Geschichte des Basements in das detailliertere Bild Panafrikas, wie es aus den Nachbarregionen gewonnen wurde, integriert werden kann.

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Résumé Dans les deux régions de la Somalie ou le socle affleure, on a reconnu une succession d'événements sur la base de nouvelles données géologiques et pétrographiques et de travaux pré-existants, publiés et non publiés. L'évolution du socle de la Somalie se déroula pendant l'événement Pan-Africain. Toutefois, beaucoup de travail doit Être encore fait avant que l'histoire du socle somalien puisse Être intégrée dans un cadre Pan-Africain plus détaillé, tel qu'on le connait dans les régions voisines.

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Electrical conductivity,thermopower and <Superscript>57</Superscript>Fe Mössbauer spectroscopy of aegirine (NaFeSi<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>6</Subscript>)

DC and AC electrical conductivities were measured on samples of two different crystals of the mineral aegirine (NaFeSi₂O₆) parallel () and perpendicular () to the [001] direction of the clinopyroxene structure between 200 and 600 K. Impedance spectroscopy was applied (20 Hz–1 MHz) and the bulk DC conductivity _DC was determined by extrapolating AC data to zero frequency. In both directions, the log _DC – 1/T curves bend slightly. In the high- and low-temperature limits, differential activation energies were derived for measurements [001] of E_A 0.45 and 0.35 eV, respectively, and the numbers [001] are very similar. The value of _DC [001] with _DC(300 K) 2.0 × 10^{–6 –1}cm^–1 is by a factor of 2–10 above that measured [001], depending on temperature, which means anisotropic charge transport. Below 350 K, the AC conductivity () (/2=frequency) is enhanced relative to _DC for both directions with an increasing difference for rising frequencies on lowering the temperature. An approximate power law for () is noted at higher frequencies and low temperatures with () ^s, which is frequently observed on amorphous and disordered semiconductors. Scaling of () data is possible with reference to _DC, which results in a quasi-universal curve for different temperatures. An attempt was made to discuss DC and AC results in the light of theoretical models of hopping charge transport and of a possible Fe²⁺ Fe³⁺ electron hopping mechanism. The thermopower (Seebeck effect) in the temperature range 360 K < T <770 K is negative in both directions. There is a linear – 1/T relationship above 400 K with activation energy E 0.030 eV [001] and 0.070 eV [001]. ⁵⁷Fe Mössbauer spectroscopy was applied to detect Fe²⁺ in addition to the dominating concentration of Fe³⁺.     

Palaeozoic granites of the Umberatana region,South Australia: the role of volatiles in the crystallization of some alkaline-peralkaline granites

Palaeozoic alkaline to peralkaline sodic granites of the Umberatana area of South Australia have high MnO, P₅O₅, Nb, Ta, Be, F and B abundances as is typical of »A-type« or anorogenic granites. Abundant F and B in the magma permitted primary muscovite to crystallize at pressures that may have been as low as 1 Kbar because of the lowered solidus temperatures. These volatile-rich magmas precipitated both albite and two generations of K-rich alkali feldspar. The hydrothermal fluids released during crystallization of these magmas resulted in considerable element redistribution and recrystallization both in the plutons and the adjacent country rocks.

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Zusammenfassung Paläozoische alkaline-peralkaline Sodagranite von Umberatana, Südaustralien, besitzen erhöhte Gehalte an MnO, P₂O₅, Nb, Ta, Be, F and B und zeigen Charakteristika von »A-Typ« Graniten. Erhöhte Gehalte an F und B erlaubte die Kristallisation von primärem Muskovit bei Drucken, die auf Grund der erniedrigten Solidus Temperaturen möglicherweise 1 Kbar betrugen. Diese Gas reichen Magmen schieden Albit und zwei Generationen von K-reichem Alkalifeldspat aus. Die hydrothermalen fluiden Phasen, die sich während der Kristallisation dieser Magmen bildeten, verursachten eine bedeutene Elementumverteilung und Rekristallisation in den Intrusionen und dem unmittelbaren Nebengestein.

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Résumé Les granites sodiques alcalins à peralcalins paléozoïques de la région d'Umberatana (Australie méridionale) présentent des teneurs élevées en MnO, P₂O₅, Nb, Ta, Be, F et B, caractère typique des granites de type A, ou anorogéniques. La grande quantité de F et de B présente dans le magma a permis la cristallisation de muscovite primaire à une pression qui ne devait pas excéder 1 Kbar, en raison de l'abaissement de la température du solidus. Ces magmas, riches en matières volatiles, ont précipité de l'albite et deux générations de feldspath alcalin potassique. Les fluides hydrothermaux libérés au cours de la cristallisation ont permis une redistribution et une recristallisation importante des éléments à la fois dans les plutons et dans les roches encaissantes.

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- ( ) MnO, P₂O₅, Nb, , Be, F B, , «». , , , , 1 . , . , , , , .

     

The ševĚtín astrobleme,southern Bohemia,Czechoslovakia

The geological, geomorphological, petrological, and geophysical data for the 46 km circular structure evtín (4905N, 1435E), southern Bohemia, are consistent with characteristic of moderately eroded structures that have originated by hypervelocity meteorite impact. The astrobleme, dated as late Cretaceous (probably Coniac-Santon, 85-75 m.y.), is dissected into radial fault segments, which exhibit a variable level of erosion. The classification of the evtín astrobleme as a probable impact structure is based on the geological and geophysical evidence of central »scar« about 8 km in diameter, shock metamorphism in the centre of the structure, and relics of silicified impact breccia including globular and suevite types with structural indications of molten material. Shatter coning and shock metamorphism are documented for several formations and lithologies ranging in age from the hercynian granite of the crystalline basement, through Stephanian-Permian, to the Upper Cretaceous-Lower Klikov Formation. The morphological expression of the crater rim is preserved in the less eroded segments. The central uplift (d=21 km, approximately 0.5 of the total diameter), still preserved in part as a positive morphological feature, is partly burried under the post-impact Upper Klikov Formation. The impact event provided the major tectonic, geomorphological, and paleogeographic resetting, which was known for some time in the evolution of the continental Upper Cretaceous of this area and expressed in the splitting of the Klikov Formation into two divisions.

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Zusammenfassung Geologische, geomorphologische, petrologische und geophysikalische Daten, die über die 46 km im Durchmesser aufweisende Rundstruktur von evtín in Südböhmen (4905N, 1435E) ermittelt wurden, entsprechen der Charakteristik mittelmä\ig erodierten Strukturen, die infolge des Einschlags eines gro\en Meteoriten von Hypergeschwindigkeit entstanden sind. Das Astroblem wird als oberkretazisch (wahrscheinlich von Coniac- bis Santonalter, 85-75 Mill. Jahre) geologisch datiert. Es ist durch Brüche in Radialsegmente aufgegliedert, die verschieden intensiv erodiert sind. Geologische und geophysikalische Belege einer zentralen »Narbe« von 8 km im Durchmesser, eine Sto\wellenmetamorphose im Zentrum der Struktur sowie Relikte silizifierter Impaktbreccien, die globulare und suevitähnliche Typen mit Strukturanzeichen von aufgeschmolzenem Material umfassen, stellen Hauptangaben zur Klassifizierung des Astroblems von evtín als einer wahrscheinlichen Impaktstruktur dar. Die »shatter cones« und die Sto\wellenmetamorphose wurden in mehreren Formationen und verschiedenen Gesteinstypen von dem herzynischen Granit im kristallinen Untergrund, über die stefanischen und permischen Gesteine bis zu der oberkretazischen Klikov-Schichtenfolge (ihrem unteren Teil) ermittelt. Die Morphologie des Kraterrandes ist in weniger erodierten Segmenten durch die Erosion ausgeprägt. Die Zentralerhebung (Durchmesser von 21 km, d.h. ungefähr von einer Hälfte des Kratergesamtdurchmessers) ist morphologisch noch zum Teil erhalten, aber ihr östl. Teil ist von der oberen Abteilung der Klikov-Schichtenfolge überdeckt. In Zusammenhang mit dem Impaktereignis werden bedeutsame tektonische, geomorphologische und paläogeographische änderungen gestellt, die in der Entwicklung der kontmentalen Oberkreide dieses Gebietes bereits früher erkannt wurden und zur Aufgliederung der Klikov-Schichtenfolge in zwei Abteilungen führten.

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Résumé La structure circulaire de evtin (4905N - 1435E, 46 km de diamètre), examinée à la lumière des données géologiques, géomorphologiques, pétrologiques et géophysiques, présente les caractères d'une structure provoquée par l'impact d'une météorite de très grande vitesse, et modérément érodée. Cet astroblème est daté du Crétacé supérieur, probablement du Coniacien-Santonien (environ 85-75 Ma). Il est subdivisé par des cassures radiales en segments qui présentent divers degrés d'érosion. L'assimilation de l'astroblème de evtin à une structure d'impact se base sur les arguments suivants: cicatrice centrale de 8 km de diamètre, métamorphisme de choc dans la partie centrale, restes de brèche d'impact silicifiée comportant des types globulaires et de suévite avec indices de matériaux fondus. Les »shatter cones« et le métamorphisme de choc s'observent dans plusieurs formations, de lithologies diverses, qui s'échelonnent entre le granite hercynien du socle cristallin, le Stéphano-permien, et le Crétacé supérieur (partie inférieure de la formation de Klikov). La morphologie du rempart du cratère est préservée dans les segments les moins érodés. La zone surélevée centrale (21 km de diamètre, soit la moitié du diamètre total) est partiellement préservée et cachée pour le reste sous la partie supérieure de la formation de Klikov. Le phénomène d'impact a été accompagné de modifications tectoniques, géomorphologiques et paléogéographiques marquantes. Ces modifications étaient connues antérieurement dans l'évolution du Crétacé supérieur de cette région et avaient justifié la subdivision en deux parties de la formation de Klikov.

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, , , evtin 46 (4905 1435 ) , , . , ( - ; 85–75 ). , . , 8 , , , , , evetin . « », , ( ). . — 21 , . . , , . , , . ; .

     

North German Zechstein facies patterns in relation to their substrate

An attempt was made to relate the early Zechstein facies distribution to the Zechstein substrate. Comparable developments in the Hessian Trough and along the Lower Rhine Embayment allow for the assumption that the creation of depocenters in the Weser/Ems area are governed by interrelated, late Saalic tectonic pulses. Due to differences in the architecture and mobility of the substrate, variations in the depositional model must be assumed.The area of interest is located approximately 50 km south of Bremen, near Sulingen. During the first cycle evaporite phase (A1) this area is characterized by a primary sabkha/ playa accumulation over a complexly faulted Lower Permian horst-graben structure. In the course of the second cycle carbonate phase (Ca2) sediment accumulation shifts generally basinwards within limits of well defined fault zones. These linear troughs are presumed to relate to splays of active strike-slip faults. The strongly tectonically overprinted morphology organizes the Stassfurt paleorelief into a platform to the south, and a complex internal sag/embayment as a transition to outer shoals further basinwards. Further to the north in continuation to the Rotliegend Basin a gradually subsiding basin is envisaged.It is suggested that the foundering areas are directly related to major Hercynian trending strike-slip lineaments.

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Zusammenfassung Ein Versuch wurde unternommen, die Zechstein Faziesverteilung mit dem Zechstein Unterbau in Zusammenhang zu bringen. Vergleichbare strukturelle Entwicklungen in der Hessischen Senke wie am Niederrhein lassen vermuten, daß die Ausbildung von Ablagerungströgen im Weser/Emsgebiet durch dieselben, spät saalischen tektonischen Impulse gesteuert wurden. Durch eine differenzierte Architektur und Mobilität des Unterbaus dürfen unterschiedliche, jedoch prinzipiell verwandte, Ablagerungsmodelle in Betracht gezogen werden. Das hier besprochene Beispiel aus dem Scholengebiet bei Sulingen, welches ungefähr 50 km südlich von Bremen gelegen ist, zeigt während des Z1-Zyklus die Entwicklung von Sabkha-Playaablagerungen über einer vielfach gestörten frühpermischen Horst-Graben-Struktur. Während der Ca2 Ablagerung wird ein hauptsächlich beckenwärts angrenzendes Nachbargebiet entlang vorgezeichneten Schwächezonen destabilisiert, mit dem Resultat, daß eine deutlich begrenzte interne Senkung entsteht. Die hauptsächlich tektonisch geprägte Morphologie gliedert das Ca2 Paleorelief in einen Plattformgürtel im Süden. Als Übergang zum Becken hin darf eine interne Senke betrachtet werden, welche sich damals wohl als komplexes Buchtensystem zwischen der Plattform und den beckenwärtigen Untiefen und Inselketten entwickelt hatte. Beckenwärts von diesen Untiefen wird ein sich langsam absenkendes Großbecken postuliert, welches schon seit dem frühen Perm bekannt ist.Es wird vorgeschlagen, daß die untertauchenden Schollen einem vorwiegend herzynisch streichenden Blattverschiebungssystem zuzuordnen sind.

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Résumé Cette note propose de relier la distribution des facies du Zechstein au substratum du Zechstein. Une évolution comparable dans la dépression de Hesse et le long du Bas-Rhin permet de présumer que l'apparition de centres de sédimentation dans la région Weser-Ems a été déterminée par des impulsions tectoniques saaliennes tardives. En raison des différences dans l'architecture et la mobilité du substratum on doit s'attendre à des variations du modèle de dépôt.La région étudiée se trouve dans les environs de Scholen, près de la ville de Sulingen, située à quelque 50 km au sud de Brème. L'étude a montré que pour le premier cycle du Zechstein une accumulation primaire des évaporites (A1) de type sabkha-playa repose directement sur un substratum cassé par un système de failles formant des horsts et des grabens d'âge permien inférieur. Pendant la sédimentation des calcaires du second cycle (Ca2), des déformations tectoniques se sont localisées le long des zones de faiblesse, généralement en position plus interne (vers le nord) au bassin. Le paléorelief des calcaires de Stassfurt (Ca2) a été fortement influencé par le tectonique; il comporte une série de plate-formes au sud, séparées d'un bassin peu profond par des flexures complexes. La délineation de ce bassin interne est marquée par un système de baies et d'îlots. Plus au nord, dans les eaux plus profondes, s'est formé un bassin régional qui s'est affaisé lentement; cela c'est l'ancien bassin Permien méridional du Rotliegend.L'auteur propose de considérer les zones d'effondrement comme directement reliées aux blocs hercyniens.

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Deformation of pebbles in relation to associated structures in parts of Singhbhum Shear Zone,Eastern India

The Singhbhum Shear Zone separates the rocks of a highly metamorphosed northern group from an unmetamorphosed southern group. It had been recognised by earlier workers as a thrust zone in which the thrust movements were achieved by slip along a pre-existing schistosity. Deformed conglomerates crop out in discontinuous bands along the Shear Zone. Strain determinations from these conglomerates have been made to ascertain the strain pattern within the Shear Zone. None of the existing methods of determining strain from stretched pebbles can be applied to these conglomerates. An approximate value for shortening perpendicular to the schistosity can however be obtained from cross-cutting buckled veins. Detailed study of various small-scale structures clearly indicates that the principal structures of this region cannot be explained simply by a slipping on the schistosity.

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Zusammenfassung Die Singhbhum-Scherzone trennt die Gesteine der stark metamorphen nördlichen Gruppe von denjenigen einer nicht metamorphen südlichen Gruppe. Nach früheren Autoren ist es eine Überschiebungszone, worin die Überschiebungsbewegungen durch das Gleiten entlang einer älteren Schieferung zustande kamen. Deformierte Trümmergesteine treten in ununterbrochenen Bändern entlang der Scherzone auf. Man hat Deformationsbestimmungen von diesen Trümmergesteinen gemacht, um das Deformationsbild in der Scherzone zu erklären. Eine ausführliche Untersuchung der verschiedenen kleinmaßstäblichen Strukturen zeigt deutlich, daß die Hauptstrukturen dieser Gegend nicht einfach durch das Gleiten auf der Schieferung erklärt werden können.

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Résumé La zone de cisaillement de Singhbhum sépare les roches très métamorphiques au nord, de celles d'un groupe non-métamorphique au sud. Elle avait été reconnue lors de recherches précédentes comme étant la base de charriages suivant laquelle la poussée se serait faite par glissement le long d'une schistosité pré-existante. Des conglomérats déformés affleurent par bandes discontinues le long de cette zone. Grâce à ces conglomérats, des estimations sur la déformation ont été faites pour définir le style de déformation dans la zone de glissement. Une étude détaillée de différentes structures à petite échelle indique clairement qu'on ne peut pas expliquer les principales structures de cette région uniquement par un glissement sur la schistosité.

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Examples of structural control of hydrothermal mineralization: Fault zones in epicontinental sedimentary basins — A review

By compiling data available from progressive geoscientific research and by complementary studies it seems possible for an increasing number of mineral districts to find indications of the regional structural control of hydrothermal ore deposits. The relationship between hydrothermal mineralization, faulting or fault reactivation and related processes can, of course, best be examined at the less deformed sedimentary record of ancient epicontinental sedimentary basins. There is increasing evidence that the sediment-hosted submarine-hydrothermal Zn-Pb-Ba mineralizations such as Meggen, Rammelsberg, Howards Pass and McArthur River are spatially and genetically related to deep synsedimentarily active fault systems of intracontinental basins or stretched passive continental margins. For long periods of basin development the faults provided favorable conduits for episodically released basin-dewatering brines, which precipitated the leached metals into third-order basins situated next to these faults. There are many similarities to epigenetic mineralizations, which formed either pre-, syn- or postorogenetically from brines leaching the (meta)sediments and associated magmatites and migrating along fault zones to their near-surface trap structures.

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Zusammenfassung Für viele Erzprovinzen bietet sich durch Kompilation der in den letzten Jahrzehnten rasch angewachsenen Zahl geowissenschaftlicher Daten und durch gezielte ergänzende Untersuchungen die Möglichkeit, Anhaltspunkte oder Belege für die regionale Strukturbindung von hydrothermalen Vererzungen zu finden. Naturgemäß lassen sich die Zusammenhänge zwischen hydrothermaler Mineralisation, Störungstektonik und begleitenden Prozessen am besten an nur gering orogen überprägten ehemaligen Sedimentbecken untersuchen. So gibt es vermehrt Belege dafür, daß die sediment-gebundenen, submarin-hydrothermalen Zn-Pb-Ba Vererzungen wie Meggen, Rammeisberg, Howards Pass, McArthur River etc. räumlich und genetisch an tiefreichende Störungssysteme gebunden sind, die während der Sedimentation in intrakontinentalen Riftbecken oder auf ausgedünnten passiven Kontinentalrändern aktiv waren. Diese Störungssysteme bündelten die salinaren Beckenentwässerungsströme und ermöglichten über lange Zeiträume ihren episodischen Aufstieg zum Meeresboden, wo die aus den Sedimenten aufgenommenen Metalle als Sulfide in Spezialbecken abgesetzt wurden. Es bestehen prinzipielle Ähnlichkeiten mit vielen epigenetischen prä-, syn- oder postorogenen Mineralisationen; auch hier migrierten die salinaren Lösungen, die ihren Metallgehalt aus den (Meta)Sedimenten und eingelagerten Magmatiten bezogen, entlang von Störungssystemen bis zu den oberflächennahen Fallenstrukturen.

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Résumé La compilation des données géologiques qui se sont largement multipliées au cours des dernières décennies, complétée par des rechercùhes complémentaires particulières, nous offre pour beaucoup de régions la possibilité de trouver des indices ou même des preuves d'un contrôle structural des minéralisations hydrothermales. Il va de soi que les relations entre la minéralisation hydrothermale, la formation et la réactivation des failles ainsi que les processus associés sont les plus faciles à étudier dans les couches sédimentaires les moins touchées par une orogenèse postérieure. Ainsi, il existe des preuves que les gisements stratiformes et sédimentaires de Zn-Pb-Ba du type Howards Pass, McArthur River et Meggen sont liés à des systèmes de failles synsédimentaires profondes, en relation avec des bassins intracontinentaux du genre rift et avec des marges continentales passives en extension. Ces systèmes de failles synsédimentaires ont drainé des eaux salines intersticielles et ont rendu possible leur mouvement ascendant vers les fonds marins où leur contenu métallifère s'est déposé dans des bassins locaux. Des nombreuses recherches récentes mettent en évidence la ressemblance avec les minéralisations épigénétiques formées avant, pendant et après l'orogenèse; là aussi, les eaux interstitielles, après avoir reçu leur contenu métallifère des (meta)sédiments et des magmatites associées ont migré le long de systèmes de failles jusqu'aux pièges structuraux proches de la surface.

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Zur Entstehung und Entwicklung von Kontinentalen Riftsystemen

Zusammenfassung Kontinentale Riftsysteme und ihre möglichen Entwicklungsstadien stehen in direktem Zusammenhang mit der Teilung von Kontinenten und ihren damit verbundenen Bewegungen.Am Beispiel des Rheinischen Riftsystems und seinen Randbereichen wird über stratigraphische Daten sowie K-Ar Altersdaten vulkanischer Aktivitäten demonstriert, daß die Bildungs- und Frühphase dieses Systems die Existenz eines komplexen synchronen Zugspannungssystems notwendig machte. Als wahrscheinlichste Ursache hierfür werden Hebungen der Lithosphäre vorgeschlagen. Diese Vorstellung wird durch die Quantifizierung von Hebungsvorgängen anhand numerischer Modelle belegt.Im Stadium der Ozeanbildung weist die kontinentale Kruste starke Absenkungen entlang der passiven Kontinentalränder auf. Die Betrachtung struktureller Kräfte aufgrund lateraler Dichtedifferenzen am Übergang von kontinentaler zu ozeanischer Kruste legt eine Beeinflussung der Dynamik derartiger Strukturen durch diese Kräfte nahe. Mit Hilfe numerischer Rechnungen werden die zugehörigen Spannungen, ihre räumliche Verteilung und ihr möglicher Einfluß auf das Deformationsgeschehen abgeschätzt.Der hauptsächliche Vorteil der numerischen Rechnungen liegt in der quantitativen Verknüpfung komplexer Strukturen mit komplizierten Rheologien und spezifischen Kräfteverteilungen sowie Randbedingungen.

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Continental rift systems and their possible stages of development are directly related to the split up of continents and the corresponding movements.For the Rhenish Rift System it will be demonstrated on the base of stratigraphic data and K-Ar ages of volcanic activities, that the rift forming phase required a complex synchronous system of tensional stresses. As the most likely cause of such a stress system lithospheric uplift is proposed. This idea is supported by means of quantitative numerical models.During the formation of the ocean the continental crust exhibits significant subsidence along passive continental margins. The existence of differential loads on the continents and their compensation by buoyancy forces implies an influence of these structural loads on the dynamics of the transition zone. The corresponding structural stersses, their special distribution and their possible affects on the deformation rates are quantified on the base of numerical calculations.The main advantage of the numerical calculations is evidently the quantitative relation of complex structures with complicated rheologies and specific force systems of boundary conditions.

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Résumé Les systèmes de rift continentaux et les étapes possibles de leur développement sont en rapport direct avec séparation des continents et avec les mouvements qui en résultent. On démontres, sur la base de données stratigraphiques et d'âges K-Ar des activités volcaniques du graben rhénan, que les premières phases de formation de ce système ont requis l'existence d'un système complexe et synchrone de forces d'extension. On propose comme cause la plus vraisemblable d'un tel système l'existence de soulèvements lithosphériques. Cette idée est appuyée par des modèles numériques quantitatifs. Pendant la formation de l'océan, la croûte continentale a subi le long des marges continentales passives de grands effondrements. L'existence de forces tectoniques causées par des différences de densité latérales le long le long de la transition entre croûte continentale et croûte océanique donne lieu à la supposition que la dynamique de telles structures a été influencée par ces forces. Les tensions associées, leur distribution spatiale et leur possible influence sur le processus de déformation ont été estimées à l'aide de calculs numériques. L'avantage principal des des calculs numériques est de permettre une relation quantitative entre structures complexes à rhéologies compliquées et répartitions de forces spécifiques comme aussi de conditions marginales.

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Geological setting of the Tverrfjell copper/zinc deposit,Central Norway

The volcanogenic exhalative Tverrfjell deposit occurs in a sequence of predominantely mafic submarine meta-volcanics, interlayered with geosynclinal pelitic sediments, turbidites and volcanic breccias, belonging to the Early Cambrian to Early Arenigian Støren Group. Two major deformational phases and low to medium grade metamorphic conditions are recognized in the study area. Basalts are mainly tholeiitic but alkaline types occur as well. Extensive fractionation produced highly evolved basalts and even andesites. Basalt compositions are comparable to Type II-ocean floor basalt. The copper/zinc ores of the Tverrfjell deposit are strictly confined to an andesitic extrusive body. An extensive magma chamber is postulated to explain magma fractionation, and as a heat source that generated the exhalative Tverrfjell ore body. It is suggested that the deposit was formed at an intraplate volcanic center or back-arc spreading center.

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Zusammenfassung Die vulkanogen-exhalativ gebildete Tverrfjell-Lagerstätte befindet sich innerhalb einer Abfolge überwiegend mafischer, submariner Metavulkamte, die mit geosynklinalen pelitischen Sedimenten, Turbiditen und vulkanischen Brekkzien wechsellagern. Diese Gesteine gehören zur Støren-Gruppe, die vom Unterkambrium bis zum frühen Arenig reicht. Zwei Hauptdeformationsphasen in Verbindung mit niedrig bis mittelgradiger Metamorphose können im Arbeitsgebiet nachgewiesen werden. Die Basalte sind zumeist tholeiitisch, jedoch treten auch alkalibasaltische Typen auf. Durch starke Fraktionierung sind hoch entwikkelte Basaltmagmen und sogar Andesite entstanden. Die Basalte können mit Typ II-Ozeanbodenbasalten verglichen werden. Die Kupfer/Zinkerze der Tverrfjell-Lagerstätte sind strikt an einen andesitischen Extrusivkörper gebunden. Eine ausgedehnte Magmenkammer wird postuliert, in welcher die Magmenfraktionierung stattfand, und die als Wärmequelle für die Bildung des Tverrfjellerzkörpers angesehen wird. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse wird angenommen, daß die Lagerstätte in einem Intraplatten-Vulkanzentrum oder in einem Back-arc spreading centre gebildet wurde.

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Résumé Le gisement volcanogénétique exhalatif du Tverrfjell se trouve au sein d'une série de métavolcanites sous-marines, surtout basiques, qui alternent avec des pélites géosynclinales, des turbidites et des brèches volcaniques. Ces roches appartiennent au groupe de Støren qui s'étend du Cambrien inférieur jusqu'à l'éo-Arénigien. Dans cette région, deux phases déformatives majeures ont été reconnues, liées à un métamorphisme de degré faible à moyen.La plupart des basaltes sont de type tholéiitique, mais il existe aussi des basaltes alcalins. Un fractionnement poussé a engendré magmas basaltiques très évolués et même des andésites. Les compositions des basaltes sont comparables à celles du «basalte océanique de type II». La minéralisation en Cu-Zn de Tverrfjell est liée strictement à une masse extrusive andésitique. Pour expliquer le fractionnement magmatique, on admet l'existence d'une de chaleur lors de la formation du gisement de Tverrfjell. Ce gisement a dû se former soit dans un centre volcanique intraplaque, soit dans une zone d'expansion d'arrière-arc.

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- Tvenfjell . . , , . Støren, . , . , . , . . . , , Tverrfjell'e. , .

     

Grundwasservorkommen Mitteleuropas — Grundlagen und Möglichkeiten ihrer Erschließung und Bewirtschaftung

Zusammenfassung Bei einer pauschalen Betrachtung ist das Grundwasserdargebot der Bundesrepublik Deutschland eine durch die Durchlässigkeit der Gesteine und die Grundwasserneubildung begrenzte Größe. In Verbindung mit Uferfiltratgewinnung und künstlicher Grundwasseranreicherung kann auch der künftige Bedarf an qualitativ hochwertigem Grundwasser gedeckt werden. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch aus dem Auseinanderfallen von Bedarfs- und Gewinnungsschwerpunkten, aus der Notwendigkeit, bisher wenig genutzte, schwierig zu erschließende Grundwasservorkommen in Festgesteinen zu erschließen, aus dem qualitativen und quantitativen Grundwasserschutz und aus der Konkurrenzsituation der Grundwassernutzung mit der Nutzung anderer Rohstoffe. Die Geowissenschaftler sind aufgerufen, zur Lösung dieser Probleme in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit den Ingenieuren, Wasserchemikern und anderen Wasserfachleuten durch ihre speziellen Kenntnisse und Arbeitsmethoden beizutragen.

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In a general survey the groundwater supply of the Federal Republic of Germany is a quantity defined by rock permeability and groundwater recharge. Taking into account bank filtered river water and artificial groundwater recharge the future demand of high quality groundwater will be available. Difficulties arise from areal distances between centres of demand and of supply, from the necessity to explore groundwater in hard rocks which have been rarely used up to this time due to its difficult exploration, from the quantitative and qualitative groundwater protection and from competition of groundwater use with the exploitation of other natural resources. Geoscientists are challenged to contribute to the solution of these problems in interdisciplinary cooperation together with engineers, water chemists and other water experts by using their special knowledges and scientific techniques.

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Résumé D'après une estimation globale, la disponibilité en eau souterraine de la République Fédérale Allemande représente une quantité limité par la perméabilité des roches et par la réalimentation en eau de la nappe. En tenant compte de l'apport à la nappe aquifère par suite de l'infiltration d'eau de rivière et de son enrichessement artificiel, la demande future en eau souterraine de haute qualité peut être couverte. Les difficultés qui se produiront, vont être provoquées par les distancees entre les points de consommation et les points d'alimentation, par l'exploration difficile des eaux souterraines en roches fissurées, et karstifiées, par la protection quantitative et qualitative des eaux souterraines et par la compétition entre l'usage des eaux souterraines et l'exploitation des autres ressources naturelles. Les chercheurs sont appelés, pour resoudre ces problèmes dans un cadre interdisciplinaire, à collaborer avec les ingénieurs, les chimistes et autres éxperts en eaux, chacun avec leurs connaissances spéciales et leurs méthodes de travail.

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Quantitative funkenmassenspektrometrische Multielementanalyse und ihre Anwendbarkeit in der Geo- und Kosmochemie

Zusammenfassung Die Funkenmassenspektrometrie (SSMS) ermöglicht die Bestimmung von Haupt-, Neben- und Spurenelementen in Festkörpern. Die verschiedenen Möglichkeiten der quantitativen Multielementanalyse werden beschrieben und verglichen. Mit dem Peaksprungverfahren und der Isotopenverdünnungsmethode erreicht man eine Genauigkeit von ungefähr 2 %. Die Anwendbarkeit der Funkenmassenspektrometrie in der Geo- und Kosmochemie wird an Hand von Beispielen gezeigt.

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Spark source mass spectrometry (SSMS) allows the determination of major, minor and trace elements in solid samples. The different techniques for quantitative multielement analyses are described and compared. A precision of about 2% is achieved by peak switching and isotope dilution. The applicability of SSMS in geo- and cosmochemistry is demonstrated by examples.

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Résumé La spectrométrie de masse à étincelles (SSMS) permet de déterminer les éléments majeurs, mineurs et les traces dans des échantillons solides. Les différentes techniques pour l'analyse quantitative des éléments sont décrites et comparées. Par balayage séquentiel et dilution isotopique, une précision d'environ 2 % est atteinte. L'application de la «SSMS» en géo- et cosmochimie est démontrée à partir d'exemples.

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A Precambrian core sample from the Altiplano/Bolivia

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

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

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

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