Zur Metallogenese in Skandinavien

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Rezente submarine Metallogenese

Zusammenfassung Metallverbindungen werden dem Meeresboden im wesentlichen von oben in terrigenen, vulkanogenen oder biogenen Körnern, als kolloidale Flocken oder über adsorptive Vorgänge, von unten durch hydrothermale Lösungen oder diagenetische Prozesse zugeführt. Sie können sich nach den bisher bekannten Beispielen vor allem in Gebieten mit geringem Sedimentzuwachs anreichern, im Strandbereich durch mechanische Sortierung als Seifen, in der Tiefsee bei zurücktretender terrigener und biogener Zufuhr oder zusätzlicher starker Kalklösung durch mechanische oder/und chemische Vorgänge als Manganknollen oder Erzschlämme. Viele dieser Vorgänge sind im heutigen Meer weder im Prinzip noch in deren regionaler oder gar lokaler Bedeutung hinlänglich bekannt. Viele gut untersuchte fossile Fälle sind zudem rezent noch nicht entdeckt worden. Deshalb können Voraussagen für das Vorkommen spezifischer Metalle noch kaum gewagt werden.

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Metal compounds are essentially supplied to the sea bottom from above by terrigenous, volcanogenic or biogenic particles, by colloids or by adsorptive processes. From below they are supplied by hydrothermal solutions or diagenetic processes. To date, these compounds are known to be concentrated especially in areas of reduced sedimentation: On marine beaches placer deposits are found formed by sorting effects due to wave action. On the deep sea bottom metal-bearing muds and manganese nodules occur in areas with limited terrigenous or biogenic supply or in areas of strong carbonate dissolution. Mechanical and/or chemical processes are involved. Many of these processes in recent seas are not understood in principal nor are they well-known regionally or even locally. Up to now many intensively investigated fossil examples have not been detected on the present sea floor. Therefore only very few predictions about occurrences of concentrations of specific metals are possible.

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Résumé Des composés métalliques sont amenés au fond de la mer d'en haut par des grains terrigènes, vulcanogènes et biogènes, comme flocules colloïdales ou par des processus d'adsorption, et par en bas par des solutions hydrothermales ou des phénomènes de diagenèse. D'après les exemples connus jusqu'ici, ces composés métalliques peuvent être enrichis dans des régions à faible vitesse de sédimentation: Près de la plage des concentrations de minéraux lourds se forment par classement mécanique. Dans la mer profonde des nodules de manganèse ou des boues métallifères se forment par des procédés mécaniques ou/et chimiques, dans des régions où la sédimentation terrigène et biogène est très réduite ou dans des régions à forte dissolution de calcaire. Beaucoup de ces phénomènes ne sont bien connus dans les mers actuelles, ni en principe ni dans leur importance régionale ou même locale. Beaucoup de cas fossiles bien étudiés n'ont pas encore été retrouvés sur le fond des mers actuelles. C'est pourquoi, des prédictions sur la présence de métaux spécifiques ne sont presque pas possibles actuellement.

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Für technische Hilfe möchte ich mich bei den Herren Dr.Fütterer, Dr.Hartmann, Jäger und Frl.Bornhöft bedanken.     

Orogene und kratogene Metallogenese

The typical features of metallogenic provinces in the orogenic belts are described and explained in the sense of the modern plate tectonics. Some phenomena, however, are not in agreement with the scheme of “consuming margins” — particulary the timing of the magmatic-tectonic cycles and the assembly of ore metals in mountain chains. Therefore the older assumption of a synorogenic anatexis of the continental crust has to be maintained. The metals of the continental crust got combined with the volatiles and with the metals of the basaltic magma to form ore deposits. The Alpine-Mediterranean metallogenesis seems to be the result of repeated and interfering subduction (producing deposits of Cu, Fe, Cr) and palingenesis (producing deposits of Pb-Zn, Au, Ag etc.) in Cretaceous and in Tertiary time. In the cratonic areas, three types of metallogenic provinces can be distinguished: Huge lakkolithes of liquid basic mantle magma with Cr, Ni, Cu, Pt — areas of granitization with a haphazard distribution of different ores — and the simple stratiform deposits in the stable platform cover; the latter as well as the small deposits along rifts and separating margins can best be explained as mobilisates created by heat flow and some mantle volatiles.     

Metallogenese im Paläozoikum der Ostalpen

Zusammenfassung Nach der herkömmlichen, seit vier Jahrzehnten vertretenen und seither verschieden abgewandelten Auffassung über die Ostalpenvererzungen spielen paläozoisch entstandene Lagerstätten nur eine bescheidene Rolle. In den vergangenen fünf Jahren meldeten Kollegen aus Deutschland, Italien und österreich Bedenken gegen diese Auffassung an und berichteten von zahlreichen Metallanreicherungen, deren Ursprung paläozoisch gedeutet wird. Der Rahmen ist somit schon nach dem derzeitigen Stand der Kenntnisse beträchtlich größer und geht weit über das hinaus, was bisher als vorvariszische und variszische Lagerstätten bezeichnet wurde. Das gilt nicht nur für die Anzahl der Vorkommen und Lagerstätten, sondern auch für die Vielzahl der Paragenesen. Die Neuergebnisse beziehen sich auf Erzanreicherungen hauptsächlich mit den Metallen Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg und U. Diese Anreicherungen sind in mehreren zeitlichen Zyklen vom Altpaläozoikum bis Perm entstanden und wurden großteils gemeinsam mit dem Nebengestein unterschiedlich metamorphosiert.

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Deposits of paleozoic origin have been considered to be only of minor importance to the conventional concepts of mineralization in the Eastern Alps. During the past five years, however, scientists from Germany, Italy and Austria raised doubts as to the correctness of these concepts describing numerous metal enrichments presumably of paleozoic origin. Hence the number of deposits and the variety of parageneses is much greater than has hitherto been assumed. The new results refer to ores enriched mainly with the following metals: Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg and U. The origin of these enrichments has to be attributed to several cycles from the old Paleozoic through the Permian. They were subject to different metamorphic changes together with the accessory rock.

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Résumé Suivant l'interprétation traditionelle, soutenue et différement changée durant une période de 40 ans, parmi les minéralisations métalliques des Alpes Orientales les gisements d'âge paléozoÏque ne jouent qu'un rÔle subordonné. Dans les cinq dernières années des collègues allemands, italiens et autrichiens ont presenté des objections á cette interprétation et ont fait état des nombreuses concentrations métallifères, dont l'origine doit Être placée au PaléozoÏque. La cadre est donc dévenu, déjà dans l'état actuel des connaissances, plus large et bien plus nombreux sont les gisements qui peuvent Être considérés d'âge pré-hercynien ou hercynien. Cette conclusion est valable non seulement pour le nombre des manifestations et des gisements, mais aussi pour la multiplicité des paragenèses. Les nouveaux résultats concernent surtout les concentrations des métaux Fe, Cu, Mg, Sb, W, Hg et U. Ces concentrations ont été engendrées chronologiquement durants de nombreux cycles, du PaléozoÏque ancien au Permien, et ont été pour la plupart métamorphisées, parallèlement avec leurs roches encaissantes, à divers degrés d'intensité.

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Die hercynische Geosynklinalerzbildung in den rumänischen Karpaten und ihre Beziehungen zu der hercynischen Metallogenese Mitteleuropas

Zusammenfassung Das durch palynologische Funde und K/Ar-Altersbestimmungen belegte epimetamorphe Devon und Unterkarbon aus der kristallinen Zone der Karpaten ist nach fazieller Ausbildung und Erzführung dem schlesischen und mitteleuropäischen Paläozoikum ähnlich. Es ergibt sich, daß sich die hercynische Eugeosynklinale nach Süden in die Karpaten fortgesetzt hat und ihre Ablagerungen dort eine wahrscheinlich sudetische epizonale Regionalmetamorphose erlitten haben. Daraus kann auf eine gemeinsame Herkunft der devonischen und unterkarbonischen Geosynklinalmagmatite und deren Erzfolge aus den Karpaten und dem hercynischen Mitteleuropa geschlossen werden. In den Karpaten lassen sich zwei, dem hercynischen Eugeosynklinalstadium entsprechende, metallogenetische Provinzen begrenzen: a) eine dem devonischen Diabas-Spilit-Magmatismus verbundene und durch vulkanogensedimentäre Eisenerze gekennzeichnete Erzprovinz und b) eine zu dem unterkarbonischen Rhyolith- und Quarzkeratophyr-Magmatismus gesellte und durch polymetallische Sulfiderze vertretene Provinz.

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The epimetamorphic Devonian-Lower Carboniferous formations from the Romanian Carpathians, dated by palynological and K/Ar absolute age analyses are similar as regards their facies and ore development, to the Paleozoic formations of Silesia and Central Europe. Consequently, the Hercynian eugeosyncline was extended southwards over the Carpathian area, where its deposits have undergone a probably sudetic regional metamorphism under epizonal conditions. One might draw the conclusion that there exists a genetic unity between the Devonian-Lower Carboniferous basic magmatic products and the associated ores from the Carpathians and the Hercynian of Europe. In the Carpathians there may be distinguished two Hercynian metallogenetic provinces related to the eugeosyncline stage: a) an ore province characterized by volcanogene-sedimentary iron ore deposits connected with the Devonian Diabase-Spilite magmatism and b) an ore province represented by polymetallic sulfide ore deposits related to the Lower Carboniferous metarhyolites and metaquarzkeratophyres.

     

Blei-Isotopen-Verhältnisse im Raum der alpin-mediterranen Metallogenese

Zusammenfassung Die statistische Bearbeitung der Isotopenverhältnisse von Bleierzen des alpinmediterranen Raumes ergab den von W. E.Petrascheck behaupteten engen genetischen Zusammenhang zwischen den einzelnen metallogenetischen Provinzen des genannten Gebietes. Gleichzeitig weisen die Resultate auf einen engen Zusammenhang der Vererzungen mit der magmatisch-sedimentären Vorgeschichte des untersuchten Gebietes hin. Die alt- und jungpaläozoischen sowie die mesozoischen Vererzungen scheinen eine verhältnismäßig einfache Vorgeschichte zu besitzen; im Känozoikum tritt dagegen eine aus mehr heterogenen Quellen stammende Stoffzufuhr ein.

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The statistical evaluation of the isotopic composition of ore leads from the Alpine-Mediterranean system seems to support the assumption of W. E.Petrascheck about the presence of a strong genetical connection between the individual metallogenetical provinces in this area. At the same time, the results indicate a strong connection between ore mineralization and the magmatical-sedimentological history of the studied area. The source system of the Early and Late Palaeozoic, as well as of the Mesozoic ores seem to possess a rather simple genetical history; in the Tertiary a supply of ore material from a more heterogeneous source is implied.

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Résumé L'élaboration statistique des donnés de composition isotopique des mineraus de plomb provenant du système alpin-mediterranéen souligne la liaison génétique étroite entre les unités métallogéniques postulée par W. E.Petrascheck. Les résultats indiquent en même temps des rapports immédiats entre la métallogénie et l'évolution magmatique-sédimentaire de l'endroit. Quant aux minéralisations paléozoiques inférieures et supérieures ainsi que mésozoiques il semble s'agir de phénomènes plus globaux, tandis que les minéraus du Tertiaire relèvent des sources plus complexes.

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Metallogenese präkambrischer Goldvorkommen in den vulkano-sedimentären Gesteinskomplexen (greenstone belts) der Swaziland-Sequenz in Südafrika

Zusammenfassung In den präkambrischen vulkano-sedimentären Gesteinskomplexen, den sogenanntengreenstone belts des Kaapvaal-Kratons in Südafrika können drei Typen von Goldvorkommen unterschieden werden: a) sulfidführende Goldquarzgänge; b) stratiforme massive Sulfiderze; und c) komplexe Sulfidimprägnationen in Porphyrstöcken. Als primäre Hauptquellen des Goldes werden in erster Linie die primitiven peridotitischen und basaltischen Komatiite der Onverwacht-Gruppe angenommen. Sie bilden die Basis der Swaziland-Sequenz und führen durchschnittlich bis zu viermal mehr Gold (0,02 ppm) als besser entwickelte äquivalente, jüngere Gesteine. In drei oder vier Schritten wurden die anfänglich geringen Goldkonzentrationen der Onverwacbt-Gesteine von verschiedenen sedimentären und metamorphen Umlagerungsprozessen angereichert und schließlich die teilweise abbauwürdigen Goldlagerstätten dergreenstone belts gebildet, welche die Primärerze der Witwatersrand-Goldseifen sind.Ultrabasische und basische Gesteine von der Art der Komatiite des Barberton Mountain Land haben aufgrund ihrer Zusammensetzung erhöhte Goldgehalte und sind daher als die Hauptbringer von Gold aus dem Bereich des wahrscheinlich noch wenig differenzierten Erdmantels zu betrachten. Die enge Verknüpfung solcher primitiver, potentiell goldreicher Gesteinsvergesellschaftungen als Repräsentanten der frühesten petrogenetischen und metallogenetischen Prozesse mit der Entwicklung der archaischen Erdkruste ist in dengreenstone belts Südafrikas evident und könnte daher eine Erklärung für die globale Anhäufung von Goldlagerstätten im Präkambrium sein.

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The early Precambrium volcano-sedimentary rock assemblages — greenstone belts of the Kaapvaal Craton, South Africa, contain three different types of gold mineralizations: a) sulfide-bearing gold-quartz veins, b) conformable, massive sulfide ores, and c) disseminated complex sulfide ores in porphyry bodies. It is suggested that the ultimate source of the gold in the vein-deposits has to be sought in the primitive peridotitic and basaltic komatiites of the Onverwacht Group rather than in the intruding granites. The komatiites which form the base of the Swaziland Sequence contain up to four times more gold (0,02 ppm) than younger, less primitive equivalent rock types. The initially minute gold contents of the Onverwacht rocks have been reconstituted and concentrated in three to four stages by a number of sedimentary and metamorphic processes to form sub-economic to economic gold deposits. These deposits, in turn, are the primary ores for the giant Witwatersrand gold placers.Ultramafic and mafic rocks of similar composition as the komatiites of the Onverwacht Group are potentially enriched in gold and, therefore, could be the principal transporters of gold from the mantle, which was probably only little differentiated at these times. The close association of such primitive rock assemblages, which are manifestations of the earliest petrogenic and metallogenic processes, with the formation of the Archean crust is evident in the greenstone belts of South Africa and could explain the global abundance of gold deposits in Precambrian rocks.

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Résumé Dans les séries précambriennes volcano-sédimentaires, connues sous le nom degreenstone belts, du craton du Kaapvaal en Afrique du Sud, on peut distinguer trois types de gisements aurifères: a) des filons de quartz aurifères à sulfures; b) des minerais sulfurés massifs stratiformes; et c) des imprégnations à sulfures complexes dans des pitons de porphyre. On considère les komatiites péridotitiques et basaltiques «primitives »du Groupe inférieur de l'Onverwacht comme la source primaire principale de l'or. Ces roches forment la base de la série du Swaziland et ont une teneur moyen en or jusqu'à quatre fois (0,02 ppm) plus élevée que les roches équivalentes plus jeunes, mieux dévéloppées. Des processus sédimentaires et métamorphiques ont enrichi en trois ou quatre étapes les concentrations en or originalement très faibles des roches de l'Onverwacht pour former les gisements aurifères partiellement exploitables desgreenstone belts, qui représentent les minerais primaires des alluvions aurifères du Witwatersrand.Des roches ultrabasiques et basiques du type des komatiites du Barberton Mountain Land ont, vu leur composition, des teneurs élevées en or, et sont à considérer comme les principaux fournisseurs d'or, en provenance du manteau, dans un stade probablement encore peu différencié. La liaison étroite, avec le développement de la croûte terrestre archéenne, de ces associations de roches «primitives»potentiellement riches en or, produits de processus pétrogénétiques et métallogéniques les plus anciens, est évidente dans lesgreenstone belts de l'Afrique du Sud, et pourrait fournir une explication à l'accumulation mondiale des gisements aurifères dans le Précambrien.

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Mein Dank richtet sich in erster Linie an meine Kollegen und Freunde in Johannesburg, Dr. C. R.Anhaeusser, Dr. M. J.Viljoen und Dr. R. P.Viljoen, für viele gemeinsame Feldbefahrungen und interessante Diskussionen. Für die kritische Durchsicht des Manuskriptes und für wertvolle Hinweise sei Herrn Prof. Dr. G. C.Amstutz, Heidelberg, herzlich gedankt. Die Arbeit wurde im Rahmen eines Habilitandenstipendiums der Deutschen Forschungsgemeinschaft zusammengestellt.     

Die Karstwasserfrage

Ohne Zusammenfassung     

Die Exarationslandschaft

Ohne ZusammenfassungAn dieser Stelle bespreche ich nur die Exarationslandschaften, die sich am Südrande der Ostsee ausdehnen.     

Die Schotteranalyse

Ohne Zusammenfassung     

Die Protoblastese

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Die Schotteranalyse

Ohne Zusammenfassung     

Die Rubidium-Strontium-Methode

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Die baltischen Uraliden

Zusammenfassung Fennoskandia und der damit große Übereinstimmung zeigende podolische Block gehören wahrscheinlich zum gleichen algonkischen Massiv, welches das Gerüst der großen baltischen Geosynklinale bildet. Diese Geosynklinale wurde im Laufe der Erdgeschichte mit Sedimenten ausgefüllt. Eine große Zahl stratigraphischer Hiate zeigt die wiederholte Unterbrechung der Sedimentation durch Verlandung, positive Epirogenese und Orogenese. Stratigraphische Einzeluntersuchungen müssen hier das noch fragmentarische paläogeographische Bild vervollständigen.Die vom Ural ausgehenden orogenetischen Impulse haben sich nicht nur nach O, sondern auch nach W geltend gemacht. Sie wölbten die zentralrussischen Wälle auf und bildeten in der baltischen Geosynklinale die baltischen Uraliden als westlichste, posthume Ausläufer der Uralfaltung. Diese schwache Faltung ist von den epirogenetischen Bewegungen im Baltikum scharf zu trennen und als ein sehr alter, äußerst träger und intermittierender orogenetischer Prozeß zu betrachten.Wie die westlichste Grenze des uralidischen Faltungsgebietes verläuft, ob die sich westlich des emaitischen Walles befindenden Erhebungszüge noch als posthume Uraliden aufzufassen sind, muß vorläufig dahingestellt bleiben.     

Die ostafrikanische Bruchtreppe

Ohne ZusammenfassungVortrag auf der Mitgliederversammlung der Geologischen Vereinigung Januar 1937.     

Die schwedische Hochgebirgsfrage

Resumé Wenn ich also meine Gedanken in der Hochgebirgsfrage zusammenfasse, möchte ich sagen, dass—trotz aller kolossalen Faltungen und intensiven Bewegungen in den Gebirgsmassen unseres Lapplands — die Lagerfolge im grossen und ganzen normal ist; dass die metamorph. Gesteine, welche auf und zwischen den fossilführenden Schiefern und Kalksteinen lagern, von wesentlich eruptivem Ursprunge sind — sei es als Decken oder als mehr oder weniger tuffoide Bildungen — in Analogie mit den Isländischen Basaltformationen 1); und dass die mylonitischen Erscheinungen, welche, wahrscheinlich zonenweise, eine so grosse Rolle in unseren Hochgebirgen spielen, durch relativ kurze Hin- und Herbewegungen, Biegungen und Druckquetschungen entstanden sind — sei es, dass vollständig neue Kristallisationen erfolgten oder nicht; dass endlich der auffallende Kontrast zwischen der Hauptmasse der Silurschiefer und den Eruptiven (mit ihren Derivaten) auf der wesentlich und ursprünglich ungleichen Beschaffenheit dieser Gesteine beruht. Aber unsere schwedische Provinz Lappland, das Zauberland, ist gross — 116389 qkm, oder mehr als Bayern, Württemberg und Baden zusammengenommen — und die bisher ausgeführten geologischen Arbeiten sind trotz allem doch nur als übersichtliche zu rechnen. Ich will deswegen natürlich nicht behaupten, dass meine, zwar auf mehr als dreissig Hochgebirgsreisen gegründete Auffassung die völlig richtige sei, aber ich glaube doch, dass ich mit Realitäten rechne, während sich meine geehrten Gegner so zu sagen auf Zauberstäbe stützen.     

Die Niedern Tauern

Ohne Zusammenfassung     

Die Mitteldeutsche Schwelle

Ohne Zusammenfassung