Karst landform development and related sediments in the Miocene rocks of the Red Sea coastal zone,Egypt

Limestones and evaporites are the main rock types constituting the exposed Middle Miocene sediments of the Red Sea coastal zone between Quseir and Mersa Alam. These rocks represent typical conekarst and karst ridge landforms with minor surface and subsurface solution features.Mechanical, chemical and biogenic precipitates are the main recognized karst sediments. Oxides and sulphides of iron, lead and zinc and barite are also found in association with the karst features and karst products.The obtained observations elaborate the rule of the structure and lithologic characters of the country rocks and the paleoclimatic fluctuation on the formation of the karst features and the related precipitates.

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Zusammenfassung Kalksteine und Evaporite bilden die Sedimente des Mittelmiozäns im Gebiet zwischen Quseir und Mersa Alam. Diese Gesteine zeigen charakteristische Karstphänomene, d. h., regional Kegelkarst, kleinere Karstoberflächen und unterirdische Karstformen.Klastische, chemische und biogene Sedimente werden als Karstfüllungen beobachtet. Oxide und Sulfide von Eisen, Blei und Zink sowie Baryt sind mit dem Karst und den Karstsedimenten verknüpft.Sowohl der Einflu\ der tektonischen Strukturen als auch die Zusammensetzung des mittelmiozänen Ausgangsgesteins und die paleoklimatischen Veränderungen diktieren die Entwicklung des Karstes und die Bildung der Karstsedimente.

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Résumé Les sédiments du Miocène moyen exposés dans la région cÔtière de la Mer Rouge entre Quseir et Mersa Alam se composent essentiellement de roches calcaires et d'évaporites. Ces roches présentent des formes karstiques en cÔnes et en crètes, accompagnées de structures mineures de dissolution à la fois souterraine et de surface.Les principaux remplissages du karst sont des sédiments mécaniques, chimiques et biologiques. Des oxydes et des sulfures de fer, de plomb et de zinc, ainsi que de la barytine sont également reconnus en association avec les formes et les produits du karst.Les observations recueillies expliquent le rÔle de la structure et des caractères lithologiques des roches encaissantes, ainsi que des fluctuations paléoclimatiques sur la formation des karsts et les sédiments qui les accompagnent.

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Quseir Mersa Alam . , . . , . , . , , . , , .

     

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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- () , . . , 2 %. .

     

Metabasites in the NW part of Śnieżnik metamorphic unit (Kłodzko area,Sudetes, Poland)

In the northwestern part of nienik metamorphic unit the central position is occupied by metabasites of three textural types: gabbro-amphibolites, coarse-grained amphibolites, fine-grained laminated amphibolites. The last type is widespread in the area of 12 km², forming a belt in the vicinity of Trzebieszowice south of Kodzko. Metabasites separate two zones in nienik metamorphic unit Structural directions in both these zones are quite different. Cloos (1922) used the term »virgation« to describe this phenomenon. Recently, structural analysis (Wojciechowska 1980) suggests the key position of metabasites for the origin of the virgation. Their chemical composition corresponds to calc-alcaline series of island arc volcanites (Ewart &Bryan 1972). Similar is the composition of amphibolites from Kodzko metamorphic unit north of Kodzko. Together with metabasite bodies of eastern and south-eastern crust of the Karkonosze granitoids massif (Narebski 1981), they form a spatial pattern which may be connected with dextral transform fault. Differentiated displacement of rock bodies along such a structural line may be responsible for the observed virgation in nienik metamorphic unit.Investigation of mesostructures enabled to construct temporal model of deformation successions for the NW part of the nienik metamorphic unit since Vendian (Lower Cambrian when the sedimentation started to Upper Carboniferous) Permian consolidation of Kodzko granitoids massif which was formed at the end of crystalline complex development.

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Zusammenfassung Im nordwestlichen Teil der metamorphen Einheit von nienik liegen in zentraler Position Metabasite, die sich in drei Typen teilen lassen: Gabroamphibolite, grobkörnige Amphibolite und feinkörnig laminierte Amphibolite. Die letzteren sind auf ein Gebiet von 12 km² erschlossen und formen eine Zone nahe bei Trzebieszowice südlich von Kodzko. Metabasite teilen die metamorphe Einheit von nienik in 2 Zonen, die unterschiedliche Strukturrichtungen aufweisen. H.Cloos (1922) bezeichnete dieses Phänomen als »Virgation«. Neuere Strukturanalysen (Wojciechowska 1980) weisen den Metabasiten für die Entstehung dieser Virgation eine Schlüsselposition zu. Der Chemismus dieser Metabasite entspricht Kalk-Alkali-Serien eines Inselbogentypes (Ewart &Bryan 1972). ähnlich ist die Zusammensetzung von Amphiboliten in der Kodzko-Einheit. Zusammen mit Metabasiten aus dem östlichen und südöstlichen Teil des Granitoid-Massives von Karkonosze (Narebski 1981) bilden sie ein Strukturmuster, das man mit einer dextralen Transform-Verschiebung in Verbindung bringen kann. Blattverschiebungen entlang einer derartigen tektonischen Struktur werden für die Virgation der metamorphen Einheit von nienik verantwortlich gemacht. Eine Strukturanalyse erlaubt ein zeitliches Modell der Deformationsabfolgen im nordwestlichen Teil der metamorphen Einheit von nienik vorzunehmen. Die Sedimentation beginnt im Wendium/Unterkambrium und reicht bis in das Oberkarbon/Perm, als das Granitoid-Massiv von Kodzko nach Beendigung der Deformation der Kristallinkomplexe konsolidiert wurde.

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Résumé Dans l'unité métamorphique de Snieznik, la partie centrale est occupée par des métabasites de trois types texturaux: des gabbro-amphibolites, des amphibolites grenues et des amphibolites laminées à grain fin. Ce dernier type est confiné à une zone allongée de 12 km² aux environs de Trzebieszowice, au Sud de Klodsko. Les métabasites séparent le cristallin de Snieznik en deux zones qui diffèrent par leurs direction structurales.CLOOS (1922) a utilisé le terme de »virgation« pour désigner ce phénomène. Des analyses structurales récentes (Wojciechowska 1980) conduisent à attribuer aux métabasites une position-clé à l'origine de cette virgation. Leur chimisme correspond aux séries calcoalcalines d'arcs insulaires (Ewart etBryan 1972). Les amphibolites de l'unité métamorphique de Klodzko ont des compositions similaires. Elles forment avec les métabasites de la bordure est et sud-est du massif granitoÏde de Karkonosze (Narebski 1981) un ensemble que l'on peut associer à une faille transformante dextre. Des déplacements relatifs le long d'une telle ligne structurale peuvent Être tenus pour responsables de la virgation observée dans l'unité de Snieznik.De l'étude des mésostructures on déduit un modèle de l'histoire des déformations successives qui ont affecté la partie nord-ouest de l'unité de Snieznik depuis le début de la sédementation, au Vendien / Eocambrien jusqu'à la consolidation du massif granitoÏde de Klodzko qui marque, au Carbonifère supérieur / Permien la fin de l'histoire du complexe cristallin.

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- - , . 1922 . Q, S L. . , .

     

Tectonic evolution of the basement complex in the central eastern desert of Egypt

The Egyptian basement rocks are gathered into three major rock groups, viz. Meatiq Group (oldest), Abu Ziran Group and Hammamat Group (youngest); the last two groups belong to the Pan-African orogenic cycle. The Meatiq Group is an old crystalline basement cropping out in gneiss domes. The Abu Ziran Group comprises the geosynclinal association which is formed of a lower ophiolite unit overlain by metasediments, volcanoclastics and locally intermediate volcanics having clear island arc characters. The Hammamat Group comprises molasse-type clastics, and penecontemporaneous Dokhan Volcanics of andesite to rhyolite composition; syn to late-tectonic calc-alkaline granites are the plutonic equivalents of the Dokhan Volcanics.The studied area lies within the foreland fold and thrust belt of a continental margin orogen. Ophiolites, particularly serpentinites, crop out along the trace of the sole thrust between the Meatiq infrastructure and the imbricated Abu Ziran nappe.Swells, developed along two geanticlines, were centers of marked calc-alkaline magmatic activity associated, at least, with gold mineralization.

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Zusammenfassung Die Gesteine des ägyptischen Kristallins sind in drei Hauptgruppen unterteilt: Meatiq Group (älteste), Abu Ziran Group und Hammamat Group (jüngste); die letzten zwei Gruppen gehören dem Pan-Afrikanischen Zyklus an. Die Meatiq-Gruppe stellt einen alten Sokkel dar, der in Gneisdomen auftritt. Die Abu-Ziran-Gruppe umfaßt die Geosynklinal-Assoziation, die aus einer unteren ophiolitischen Einheit besteht, überlagert von Sedimenten, volkanoklastischen Sedimenten und lokalen intermediären Vulkaniten mit ausgeprägten Inselbogen-Eigenschaften. Die Hammamat-Gruppe besteht aus Molassetyp klastischen Sedimenten und zeitlich assoziierte Dokhan Volcanics andesitischer bis rhyolitischer Zusammensetzung. Die synbis spät-tektonische Kalkalkaligranite sind die plutonischen Aequivalente der Dokhan Volcanics.Das untersuchte Gebiet liegt im Vorland-Falten- und Decken-Gürtel eines Kontinentalrand-Orogens. Ophiolite, insbesondere die Serpentinite, treten entlang dem Ausbiß der Überschiebungsfläche zwischen dem Meatiq-Sockelstockwerk und der Abu-Ziran-Decke auf.Schwellen in Form zweier Geantiklinalen waren Zentren aktiver kalkalkaliner magmatischer Tätigkeit, begleitet zumindest von Goldvererzungen.

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Résumé Les roches du socle égyptien se répartissent en trois groupes majeurs: Meatiq Group (le plus ancien); Abu Ziran Group et Hammamat Group (le plus récent); les deux derniers groupes appartiennent au cycle orogénique Pan-Africain.Le Meatiq Group est un socle cristallin ancien affleurant en dômes gneissiques. Le Abu Ziran Group comprend une association géosynclinale formée d'une unité ophiolitique inférieure suivie par des métasédiments, des volcanoclastites et localement par des roches volcaniques intermédiaires à caractere d'arc insulaire. Le Hammamat Group comprend des roches clastiques du type molassique, et des roches volcaniques pénécontemporaines de composition andésitique à rhyolitique (Dokhan Volcanics); des granites calco-alcalins syntectoniques à tardi-tectoniques sont les équivalents plutoniques des «Dokhan Volcanics».Le terrain étudié se situe dans l'avant-pays plissé et charrié d'un orogène de marge continentale. Des ophiolites, particulièrement des serpentinites, affleurent le long de la surface de charriage entre le massif autochtone de Meatiq et la nappe complexe d'Abu Ziran.Des dômes, développés le long de deux géanticlinaux, ont été les centres d'une forte activité magmatique calco-alcaline associée, au moins, à une minéralisation aurifère.

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: Meatiq Group ( ), Abu Ziran Group Hammamat Group ( ); - . , . , , , , , , . , Dokhan . Dokhan - - . . , , Meatiq Abu-Ziran.

     

Gletscherschrammen des oberkarbonen Gondwana-Inlandeises im Staate Paraná

Zusammenfassung Die mächtigen Glazialablagerungen der oberkarbonen Gondwana-Inlandvereisung sind in Südamerika nur in wenigen Fällen so weit abgetragen, daß man Spuren einer von Eis geschrammten Landoberfläche finden konnte. Bisher sind nur zwei Vorkommen von Gletscherschrammen in Uruguay festgestellt worden und ein gekritzer Granitblock als roche moutonnée aus dem Staate São Paulo sowie ein Aufschluß von Eis-Schliffen auf Granodiorit in Santa Catalina, der durch Straßenbau zerstört wurde.Es ist daher von besonderer Bedeutung, daß jetzt auch Gletscherschrammen der Gondwanavereisung im Staate Parana gefunden wurden. Es werden zwei Vorkommen beschrieben. Ein kleiner Aufschluß 43 km westlich von Curitiba, auf dem zweiten Hochplateau, zeigt N 4 E astr. verlaufende parallele Schrammen auf einer periglazialen Sandsteinplatte im Hangenden des unterdevonischen Furnas-Sandsteines. Das zweite, größere Vorkommen weist prachtvoll ausgeprägte Gletscherschrammen auf Fumas-Sandstein auf, der unter Tillit freigelegt ist. Der Tillit füllt ein präglaziales Tal in der Prägondwana-Landoberfläche aus, in das er aus südlicher Richtung hineingepreßt wurde. Die EisSchrammen sind nach N 11 W astr. orientiert. Aus den Richtungen einer lokal abgelenkten Eisbewegung lassen sich keine Rückschlüsse auf die allgemeine Bewegungsrichtung des Gondwana-Inlandeises ziehen. Die Haupt-Bewegungsrichtung wurde bisher aus Geschiebe-Einmessungen und aus dem Streichen der Achsen von Eisdruckfalten ermittelt, die eine Herkunft aus östlichen Sektoren zwischen NE und SE aufweisen. Die vorherrschende Bewegungsrichtung des Eises verlief von SE nach NW etwa parallel der Achse des Paraná-Bassins. Da die Ursprungsrichtung des Gondwana-Inlandeises in den Atlantischen Ozean hinausweist, konnte der Süd-Atlantik im Oberkarbon noch nicht bestanden haben. Über freie Ozeanflächen konnten keine Grundmoränen transportiert werden, die Geschiebematerial aus Südafrika nach Südbrasilien verfrachteten.

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Up to now only two places have been known on the South-American Continent which showed traces of the Gondwana glaciation in the Upper Carboniferous.Two new occurrences were now found in the State of Paraná. A small exposure 43 km west of Curitiba shows parallel glacial striae running N 4 E on the Lower Devonian Furnas-sandstone.Another rather large occurrence shows extremely well formed glacial striae on Furnas-sandstone, too. It is overlain by Tillite. The striae run N 11 W. One cannot infer from the directions of these locally diverted glacial movements the general drift of the Gondwana-ice. The main drifts came from NE to SE and ran NW, parallel with the axis of the Paraná-basin. The original drift of the Gondwana continental ice runs towards the Atlantic. Hence we may conclude that the South Atlantic cannot have existed in the Upper Carboniferous, as a ground moraine cannot be transported across an open ocean. The striated pebbles were transported from South Africa to South Brazil.

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Resumo Os espêssos depósitos da glaciação continental gondwânica do Carbonifero Superior na América do Sul apenas em raros casos foram denudados suficientemente a permitir observar os vestígios das estrias do gêlo na superfície terrestre. Conhecem-se até agora apenas duas ocorrências de estrias de geleira no Uruguai e urn bloco de granito estriado como roche moutonnée no Estado de São Paulo, assim como urn afloramento de ranhuras glaciais no granodiorito de Santa Catarina, atualmente destruido pela construção de estradas.Ter encontrado tais ranhuras de geleiras da glaciação gondwânica também no Estado do Paraná, constitui um acontecimento de grande importância. São descritas duas ocorrências. Um pequeno afloramento no segundo planalto, 43 km a oeste de Curitiba, exibe estrias paralelas orientadas em N 4 E astr. numa chapa de arenito periglacial na capa do arenito das Furnas do Devoniano Inferior. A segunda ocorrência é mais extensa e revela ranhuras de geleiras muito acentuadas no arenito das Furnas exposto abaixo do tilito. O tilito, proveniente do setor meridional, preenche um vale préglacial na superfície prégondwânica. As estrias de gêlo orientam-se em N 11 W astr. Das direções de um movimento de gêlo, localmente desviado, é impossível deduzir o rumo geral do inlandsis gondwânico. A principal direção do movimento foi determinada até agora através das medições do material impelido e da orientação dos eixos dos dobramentos pela pressão de gêlo, evidenciando a proveniência de setores orientais entre NE e SE. O rumo predominante do gêlo percorria de SE para NW, mais ou menos paralelamente ao eixo da Bacia do Paraná. Como a direção de origem do inlandsis gondwânico indica para o oceano Atlântico, o Atlântico Sul não podia ter existido no Carbonifero Superior. Sôbre superfícies oceânicas não podiam ser movimentadas as morenas basais que transportaram o material impelido da frica do Sul para o Brasil Meridional.

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. , Cao-, - . . , .

     

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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- , 2744 . — ( - -- —, - (- -- -). - 1050 ± 100 , , - , 530 ± 30 .

     

Metasomatic alteration of the predominantly island arc igneous suite of the Limestone Caribbees (E. Caribbean)

Petrographic and geochemical study of 79 samples from the Limestone Caribbee islands of Antigua, St. Martin and Desirade show different degrees of metasomatic alteration resulting from burial metamorphism up to lower zeolite facies (with laumontite and prehnite). In Antigua, Oligocene unaltered plagioclase basalt, andesite and dacite, identical to the low-K island-arc lavas of nearby Guadeloupe, occur with their partly and greatly altered equivalents. Most thoroughly altered are the flows, dykes and trondhjemite intrusion of Desirade island (in part Jurassic). Two types of alteration are closely associated in these islands. Spilitisation leading to albitisation of plagioclase, chloritisation of orthopyroxene and the formation of calcite, zeolite, i prehnite, ± epidote, ± native copper results in enrichment in Na₂O (to 8.8 %) and depletion in K₂O, CaO, Rb, Sr, Ba and Cu. Less common is poeneitisation, which resembles spilitisation but also involves sericitisation and partial replacement of plagioclase by alkali feldspar, in turn resulting in enrichment in K₂O (to 9.4 %), Ba and often Na₂O, Rb and Sr. Clinopyroxene and quartz are unchanged by the alteration.Comparison of the altered rocks with lavas from different tectonic environments reveals that metasomatism leads to nonmagmatic bulk compositions. The unaltered and least altered lavas are island arc type while the Ni content (which appears unaffected by metasomatism) indicates that the spilitic pillow lavas of E. Desirade are Ni-rich ocean floor basalts.

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Zusammenfassung Die petrographische und geochemische Untersuchung von 79 Proben von den Kalkstein-Karibeninseln Atigua, St. Martin und Desirade zeigt eine unterschiedlich starke metasomatische Veränderung der Gesteine infolge einer Versenkungsmetamorphose. Diese reichte bis hinauf zur unteren Zeolitfazies (mit Laumontit und Prehnit). In Antigua treten unveränderte oligozäne Plagioklasbasalte, Andesite und Dacite auf. Diese Laven sind identisch mit den low-K Inselbogenlaven des nahegelegenen Guadeloupe. Neben diesen unveränderten Laven treten auch teilweise oder erheblich veränderte Äquivalente auf. Sehr weitgehend verändert sind die Ergüsse, Gänge und die Trondheimit-Intrusion von Desirade (diese Gesteine sind zum Teil jurassisch). Zwei Arten von Veränderung sind in diesen Inseln eng miteinander verbunden. Die Spilitisierung von Plagioklas führte zur Albitisierung von Plagioklas, zur Chloritisierung von Orthopyroxen und zur Bildung von Calcit, Zeolit, ± Prehnit, ± Epidot, ± Rohkupfer. Sie führte somit zu einer Anreicherung der Gesteine an Na₂O (bis 8,8%) und einer Verarmung an K₂O, CaO, Rb, Sr, Ba und Cu. Seltener ist eine Poeneitisierung zu beobachten; diese ähnelt der Spilitisierung, führt aber auch zu einer Serizitisierung und zu teilweisem Austausch von Plagioklas gegen Alkalifeldspat, was wiederum zu einer Anreicherung von K₂O (auf 9,4 %), Ba und oft N₂O, Rb und Sr führt. Clinopyroxen und Quarz werden durch diese Umwandlung nicht verändert.Ein Vergleich der umgewandelten Gesteine mit Laven von verschiedenen tektonischen Bereichen zeigt, daß Metasomatismus zu nicht-magmatischem Chemismus führt. Die nicht oder nur wenig umgewandelten Laven gehören zum Inselbogentyp, während der Ni-Gehalt (der unbeeinflußt von metasomatischen Vorgängen ist) zeigt, daß die spilitischen Pillowlaven von Ost-Desirade Ni-reiche Ocean-floor-Basalte sind.

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Résumé L'étude pétrographique et géochimique de 79 échantillons provenant des Iles calcaires des Caraïbes, Antigua, St. Martin et la Désirade, montre une forte transformation métasomatique différentielle des roches à la suite d'un métamorphisme d'enfouissement. Celui-ci va jusqu'au facies inférieur zéolithique (avec laumontite et prehnite). Dans Antigua, on trouve indemnes de toute transformation, des basaltes à plagioclase, des andésites et dacites d'âge oligocène. Ces laves sont identiques avec les laves des arcs insulaires à faible teneur en K de la Guadeloupe voisine. A côté de ces laves intactes, on trouve également des équivalents partiellement ou fortement transformés. Comme profondément modifiés, on trouve des coulées, filons et intrusions de trondhjémite de la Désirade (roches en partie également jurassiques). Deux modes de transformation sont itimement associés dans ces îles. La spilitisation du a conduit a l'albitisation du plagioclase, la chloritisation de l'orthopyroxène et à la formation de calcite, zéolite, ± prehnite, ± épidote, ± cuivre natif. Elle a aussi conduit à un enrichissement des roches en Na₂O (jusque 8,8 %) et un appauvrissement en K, Ca, Rb, Sr, Ba et Ca. Plus rarement une une poeneitisation est observée; celle-ci ressemble à la spilitisation mais conduit à la séricitisation et en partie à une substitution partielle du plagioclase en feldspath alcalin, ce qui conduit à nouveau à un enrichissement en K₂O (jusque 9,4 %), Ba et souvent Na₂O, Rb et Sr. Le clinopyroxène et le quartz ne sont pas transformés au cours de cette modification.Une comparaison des roches transformées avec les laves de différentes régions tectoniques montre que la métasomatose a conduit à un chimisme non magmatique. Les laves pas ou seulement peu modifiées appartiennent au type des arcs insulaires, tandis que la teneur en Ni (qui n'est pas influencée par les processus métasomatiques) montre que les laves en coussins spilitiques de l'E de la Désirade, sont des laves basaltiques de fond océanique riches en Ni.

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79- , . . ( Laumotit' Prehnit'). -, . - Guadeloupe. , , . , — — . . , , ,± ,±,±. — 8,8 % — , , , , . ; , , , , — 9,4 % —, , , . . , , . , , , , , , , .

     

Structure,evolution, and dynamics of the Norwegian-Greenland Sea in the Blue Road Geotraverse area

The orogeny of the Scandinavian and Greenland Caledonides is shortly reviewed, and a structural sketch map of the Scandinavian Caledonide part of the Geotraverse is presented. Post-Caledonian rifting episodes prior to the formation of the North Atlantic Ocean are briefly discussed, as well as the opening of the northern North Atlantic Ocean and its spreading rates.Computations of density models carried out on the basis of the Simplex-Algorithm which allows a least-squares solution under certain constraints show clearly a Moho-depression beneath the Caledonides and a comparatively thick oceanic crust in the Norwegian Sea. The transition zone oceanic continental crust has a complex structure, but a continuation of the Lofoten Islands and a part of the Vøring Plateau escarpment can be detected.The residuals of former measurements of tidal gravity in Fennoscandia are explained by oceanic loading tides, and a chart for the M2-loading effect is given. The influence of crustal structure on the residuals is shortly discussed. A finite element model is used to calculate the loading effect for a laterally inhomogeneous structure.

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Zusammenfassung Die Orogenese der skandinavischen und grönländischen Kaledoniden wird kurz beschrieben und die Struktur des skandinavisch-kaledonischen Teils skizziert. Die postkaledonische Dehnungstektonik vor der Bildung des Nordatlantiks sowie die Öffnung des nördlichen Nordatlantiks und die entsprechende Öffnungsrate werden kurz diskutiert.Berechnungen von Dichtemodellen mit Hilfe des Simplex-Algorithmus erlauben die Optimierung unter Berücksichtigung von Randbedingungen. Die Modelle zeigen eine ausgeprägte Depression der Moho unter den Kaledoniden und eine relativ dicke ozeanische Kruste. Die Übergangszone von kontinentaler zu ozeanischer Kruste hat eine äußerst komplizierte Struktur, jedoch lassen sich sowohl die Fortsetzung der Lofoten als auch der Rand des Vøring-PIateaus erkennen.Die Residuen von Schweregezeiten in Fennoskandien lassen sich durch ozeanische Auflasteffekte erklären, und eine Karte des M2-Meeresgezeiteneinflusses wird vorgestellt. Der Einfluß der Krustenstruktur auf die Residuen wird kurz diskutiert. Zur Modellierung lateraler Inhomogenitäten wurde ein finites Elementmodell entwickelt.

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Résumé L'orogenèse des calédonides Scandinaves et groenlandaises sera décrit brièvement et la structure de la partie Scandinave ébauchee.La distension tectonique post-calédonienne avant la formation de l'Atlantique nord ainsi que l'ouverture du nordatlantique septentrional avec le taux d'expansion correspondant sont ensuite brièvement discutés.Des calculs de modèle de densité à l'aide de l'algorithme simplex permettent la détermination optimale sur le principe des moindres carrés, compte tenu des conditions aux limites.Les modèles montrent une dépression prononcée de la Moho sous les calédonides et une croûte océanique relativement épaisse. La zone de transition entre la croûte continentale et la croûtre océanique a une structure extrêmement compliquée; cependant on peut reconnaître la continuation des Lofoten ainsi que la marge du plateau de Vøring.Les résidus des marées terrestres fenno-scandiennes peuvent s'expliquer par des effets de charge océanique, et une carte de l'influence du terme M2 des marées est présentée. L'influence de la structure de la croûte sur les residues est discutée. Pour modeler les homogénéités latérales on a développé un modèle d'éléments finis.

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- . - , , . Simplex-Algorithmus . . , , , . - ; . . , .

     

The Berchtesgaden magnetic anomaly

A total intensity survey of the large magnetic anomaly in the Berchtesgaden area in the Northern Calcareous Alps has been carried out. The anomaly can be simulated by two-dimensional plate-like bodies having a NS extension of about 65 km, lower boundaries between 20 and 10 km and upper boundaries up to 5 km below the surface, depending on the intensity of magnetization (1–2 · 10^–3 G). A comparison with Bouguer gravity data favours a relatively thin magnetic source layer with a lower boundary at about 10 km and an upper boundary at about 5 km. From the magnetization required for modelling it can be concluded that mafic and possibly also ultramafic rocks are the causes of the anomalies. Two interpretations are suggested: 1) The magnetic source layers could form part of the metamorphic complex of the Bohemian Massif, belonging to a paleo-European plate. There would be probably no relation to the processes involved in the formation of the Alps in this case. 2) The magnetic source layers could be part of an ancient tethyan ocean floor, and should then be considered in relation to fossil subduction zones proposed in different models for the geodynamic evolution of the Eastern Alps.

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Zusammenfassung Im Gebiet der Berchtesgadener Anomalie wurde die Totalintensität des Erdmagnetfeldes gemessen. Die Anomalie hat in NS-Richtung eine Halbwertsbreite von rund 40 km. Sie kann durch zweidimensionale, plattenförmige magnetisierte Körper mit einer NS-Erstreckung von rund 65 km, einer unteren Begrenzung zwischen rund 20 und 10 km und einer oberen Begrenzung bis 5 km unter der Oberfläche simuliert werden. Die Bouguer-Anomalie zeigt, daß eine relativ dünne magnetisierte Schicht zwischen 5 und 10 km als wahrscheinlicher anzusehen ist. Aufgrund der zur Modellrechnung erforderlichen Magnetisierung (1–2 · 10^–3 G) müssen basische, zum Teil eventuell auch ultrabasische Gesteine als Ursache der Anomalie angenommen werden. Diese Gesteine könnten einerseits Teile des sich bis weit unter die Alpen erstreckenden Kristallins der Böhmischen Masse sein. Andererseits könnten sie Reste eines ehemaligen Ozeanbodens am Südrand der europäischen Platte sein. Sie sollten dann bei den Modellen für die geodynamische Entwicklung der Alpen, die fossile Subduktionszonen postulieren, in Betracht gezogen werden.

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Résumé Un levé de l'intensité totale du champ magnétique terrestre a été exécuté dans la région de l'anomalie magnétique de Berchtesgaden, dans les Alpes calcaires du Nord. La largeur de valeur moyenne de l'anomalie est d'environ 40 km dans la direction NS. Les calculs de modèles montrent que l'anomalie est causée par un corps magnétique en forme de plaque, ayant une extension NS d'environ 65 km, la limite inférieure pouvant varier entre 20 et 10 km et la limite supérieure pouvant atteindre 5 km. Une comparaison des effets gravimétriques des modèles magnétiques avec l'anomalie de Bouguer indique que les modèles relativement minces, entre 5 et 10 km, sont plus probables. L'aimantation requise pour les calculs (1 à 2 · 10^–3 G) montre que des roches basiques et peut-être en partie ultrabasiques doivent être considérées comme causes probables de l'anomalie. Deux interprétations alternatives sont proposées: 1) Les couches magnétiques peuvent appartenir au complexe métamorphique du Massif Bohémien. 2) Il s'agit d'un ancien fragment de croûte océanique. Dans ce cas il faudrait en tenir compte dans les modèles géodynamiques expliquant la formation des Alpes Orientales par la tectonique des plaques.

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. 40 . , , 65 ; 20 10, 5 . , 5 10 . (1–2·10^–3 ) , . , , . , . , .

     

On the character of magma differentiation in a volcanic vent

The lavas of the Kljuchevsky volcano which effused first and from higher horizons of the volcano, were somewhat more acid as compared to the following lava flows. Simultaneously, changes occurred in the composition of the minerals of the lavas. Their olivine and pyroxenes correspondingly changed from more ferruginous to less ferruginous, and the plagioclases changed from less basic to more basic. These changes of the composition of the minerals in the lavas were, by the author's supposition, the result of a differentiation due to temperature-diffusion.

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Zusammenfassung Die Laven des Vulkans Klyutschewsky, die als erste ausgeflossen sind und aus einem höheren Stockwerk stammen, sind etwas saurer im Vergleich zu den nachfolgenden Lavaeffusionen. Gleichzeitig änderte sich auch die Zusammensetzung der Minerale in den Laven. Der Eisengehalt von Olivin und Pyroxenen verringerte sich; Plagioklase wechselten von weniger basischen zu stärker basischen Abarten. Nach Meinung des Autors sind solche Veränderungen der Minerale in den Laven das Ergebnis einer Differentiation, die auf einer temperaturabhängigen Diffusion beruht.

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Résumé Les laves du volcan Kljutchevsky qui se sont épanchées au cours de la première effusion et originant des niveaux supérieurs du volcan, sont un peu plus acides comparées aux laves des épanchements suivants. La composition des minéraux de ces laves s'est changée simultanément. L'olivine et les pyroxénes se sont changés conformément: des plus ferrugineux vers les moins ferrugineux, et les plagioclases des moins basiques vers les espèces plus basiques. Selon la supposition de l'auteur, ces changements de la composition des minéraux des laves résultent d'une différentiation qui est la conséquence de la diffusion liée au changement de la température.

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

Deformed cross-bedding patterns in the Upper Triassic Molteno Formation in the main Karoo Basin,South Africa: A model for their genesis

The Upper Triassic fluviatile Molteno Formation in the main Karoo Basin, South Africa, forms a northerly thinning intracratonic clastic wedge comprising conglomerate, coarse pebbly sandstone, fine sandstone, thin lenticular shale and rare coal arranged in large-scale fining-upward sequences. Deposition was controlled by tectonism (basin margin faulting) associated with the early phase of rifting between east and west Gondwanaland.Deformed cross-bedding occurs within the coarse pebbly Indwe Sandstone Member of the formation, especially in high angle planar sets in the southern part of the basin. On the basis of the nature of the deformation and grain size considerations deformation is attributed to current drag across the top of a liquefied sand bed during flood events within wide, shallow (braided) channels when the waters are heavily charged with sediment. Preferential deformation of high angle planar sets reflects the susceptibility of loosely packed (coarse) foresets near the angle of repose in high stage transverse bars to deformation.The coarse grain size of the sandstones and stratigraphic confinement of the deformation suggests that liquefaction was caused by some external mechanism such as seismic activity associated with basin margin faulting. Cyclic stresses accompanying such activity may induce partial or complete liquefaction according to the duration and magnitude of the stresses. In the Molteno maximum stress coincided with deposition of the Indwe Sandstone Member, hence the close association of deformed cross-bedding with this horizon in space and time. The concentration of deformed cross-bedding in the south reflects their proximity to the source where slopes were steeper, sedimentation rates higher and seismic shocks more keenly felt.

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Zusammenfassung Die obertriassische fluviatile Molteno Formation im Hauptteil des Karoo-Sedimentationsraumes (Südafrika) bildet einen nach Norden dünner werdenden, keilförmigen intrakratonischen Sedimentkörper. Er besteht aus Konglomeraten, groben geröllführenden Sandsteinen, feinkörnigen Sandsteinen, dünnen linsigen Tonschiefern und vereinzelten Kohlelagen in mÄchtigen, zum Hangenden hin feiner werdenden Sedimentfolgen. Die Ablagerung ist tektonisch beeinflu\t (Beckenrandverwerfungen) in Rahmen einer frühen Phase des Zerbrechens von Ost- und Westgondwanaland.Deformierte SchrÄgschichtung tritt im groben geröllführenden Indwe Sandstein auf, und dort besonders in steileren planaren SchrÄgschichtungsserien im südlichen Teil des Beckens. Ausgehend von der Art der Deformation und den betroffenen Korngrö\en wird die Deformation zurückgeführt auf strömungsbedingte Schleppung im oberen Teil eines fluidisierten Sandkörpers bei starker Wasserführung in breiten verzweigten (braided) KanÄlen, wobei die WÄsser stark mit Sediment beladen sind. Die bevorzugte Deformation von steilen planaren Schichten ist ein Ausdruck der Neigung zu Deformation in locker, nahe dem natürlichen Böschungswinkel gelagerten (groben) SchrÄgschichtungsblÄttern in winklig zu Hochwasserströmung gebildeten Sandkörpern.Die grobe Korngrö\e der Sandsteine und die Bevorzugung bestimmter stratigraphischer Horizonte durch die Deformation deuten an, da\ die Fluidisierung durch Äu\ere Mechanismen wie z. B. seismische AktivitÄt an Beckenrandverwerfungen verursacht wurde. Zyklisch auftretende Schubspannungen im Zusammenhang mit diesen VorgÄngen könnten eine teilweise oder gÄnzliche Fluidisierung auslösen, je nach Dauer und StÄrke der Beanspruchungen. WÄhrend des Molteno fiel die Hauptphase der Beanspruchung zeitlich zusammen mit der Ablagerung des Indwe-Sandsteins, was die enge Verknüpfung der deformierten SchrÄgschichtung mit diesem Horizont in Raum und Zeit erklÄrt. Die HÄufung der deformierten SchrÄgschichtung im Süden dürfte auf eine grö\ere NÄhe zum Liefergebiet zurückzuführen sein, in Verbindung mit steilerem. GefÄlle, höheren Sedimentationsraten und stÄrkeren seismischen Erschütterungen.

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Résumé Dans le bassin principal du Karoo, Afrique du Sud, la formation fluviatile de Molteno (Trias supérieur) constitue un biseau détritique intracratonique, s'amincissant vers le Nord, comprenant des conglomérats, des grès grossiers à galets, des grès fins, des schistes en minces lentilles et du charbon peu abondant, disposés en séquences qui, à grande échelle, diminuent d'épaisseur vers le haut. Le dépÔt a été déterminé par une tectonique (jeu de failles du bord du bassin) correspondant à la phase précoce de développement du rift entre l'est et l'ouest du Gondwana.Dans le Membre du Grès d'Indwe, qui appartient à la formation et est constitué par des près grossiers à galets, on trouve une sédimentation oblique déformée, en particulier dans les feuillets tabulaires très inclinés de la partie sud du bassin. En raison de la nature de la déformation et de la granulométrie, la déformation est attribuée à un entrainement par courant au sommet d'un banc de sable rendu fluide par immersion au sein de chenaux larges et peu profonds (divagants) à eaux fortement chargées en sédiments. La déformation préférentielle des feuillets tabulaires très pentés reflète la sensibilité à la déformation des feuillets meubles à grain grossier, pentés vers l'aval, proches de l'angle d'éboulement, dans les barres transversales avec écoulement à haut régime.La granulométrie grossière des grès et la localisation stratigraphique restreinte de la déformation suggèrent que la fluidification a été provoquée par un mécanisme extérieur tel que l'activité sismique associée à la fracturation de la marge du bassin. Les secousses cycliques accompagnant une telle activité peuvent induire une fluidification partielle ou complète, selon la durée et l'intensité des secousses. Dans le Molteno, les secousses maximales ont coÏncidé avec le dépÔt du Membre du Grès d'Indwe, d'où l'association étroite, dans l'espace et dans le temps, entre la stratification oblique déformée et cet horizon. La concentration dans le sud de la stratification oblique déformée reflète la proximité de la source, où les pentes étaient plus fortes, les taux de sédimentation plus élevés et les chocs sismiques plus nettement ressentis.

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Origins of the Geosynclinal Borderland theory

Charles Schuchert developed the geosynclinal concept ofHall andDana into a paleogeographic model of North America which included borderlands on the oceanic side of each geosyncline. These lands were the source of thick clastic sediments which accumulated in the geosynclines. As early as 1841 H. D.Rogers inferred a southeastern source for clastic sediments in the Appalachian Mountains.Hall (1859) proposed that folded mountains form only where sediments have accumulated to great thickness in narrow bands along the margin of continents. Dana named such belts geosynclinals. He advocated a theory of continental growth by accretion of rocks around a primitive nucleus. In 1890 he recognized Archaean protaxes east of the Appalachians, west of the Rocky Mountains, and probably in the Cascade-Sierra Nevada range. C. D. Walcott showed Dana's Archaean highlands on maps which related the thickness of Cambrian deposits to times of submergence. H. S.Williams named the eastern land Appalachia in 1897. Details for other periods were mapped by B. Willis and by A. W. Grabau in 1909, neither of whom showed any western borderland.A series of maps for short time intervals bySchuchert (1910) show numerous positive areas including a large Cascadia west of the Cordilleran trough. Faunal relationships implied that the Appalachain geosyncline was largely isolated from the Atlantic Ocean during the Paleozoic. In 1923Schuchert insisted that geosynclines were part of the continent, not ocean margins nor mediterraneans, and that the sediments implied borderlands that had repeatedly been elevated and eroded.

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Zusammenfassung Charles Schuchert hat den Geosynklinal-Begriff J.Halls und J. D.Danas zu einem paläogeographischen Entwurf Nordamerikas entwickelt, in dem Borderlands (Grenzländer) zwischen Geosynklinale und Tiefsee lagen. Diese Länder waren die Quelle der mächtigen klastischen Sedimentgesteine der Geosynklinale. Schon im Jahre 1841 schloß H. D.Rogers auf eine Sediment-Quelle südöstlich der Appalachen. 1859 vertratHall die Ansicht, daß Faltengebirge sich nur dort bilden, wo mächtige Sedimentablagerungen sich in engen Streifen am Rande des Kontinents angehäuft haben. Dana hat solche Streifen Geosynklinalen genannt. Er unterstützte eine Theorie über Wachstum der Kontinente durch Zunahme von Gesteinen um einen Ur-Kern. Im Jahre 1890 hat er Archaische Protaxes östlich der Appalachen, westlich der Rocky-Mountain-Kette, und vermutlich in den Cascade- und Sierra Nevada-Gebirgen der westlichen Vereinigten Staaten anerkannt.C. D. Walcott hat diese Urgebirge von Dana auf einer Karte dargestellt, die die Mächtigkeit der kambrischen Sediment-Gesteine in Verbindung mit Überschwemmungen gebracht haben. H. S.Williams hat 1897 das östliche Land Appalachia genannt. Paläogeographischen Karten für andere Zeitabschnitte von B.Willis und von A.Grabau in 1909 zeigen östliche, aber keine westlichen Borderlands. Schuchert (1910) hat eine Reihe paläographischer Karten für kleine Abschnitte des Phanerozoischen Zeitalters veröffentlicht, welche zahlreiche hochstehende Gebiete zeigen, ein großes Cascadia westlich der kordillerischen Geosynklinale eingeschlossen. Die faunistischen Verwandtschaften zeigen, daß die Appalachen-Geosynklinalen größtenteils von dem Atlantischen Meer des Paläozoischen Zeitalters isoliert war. Im Jahre 1923 betontSchuchert, daß die Geosynklinalen Teile des Kontinents sind, weder Ränder der Meere, noch mittelländische Meere. Die Sediment-Ablagerungen der Geosynklinalen deuten auf Borderlands, die wiederholt gehoben und erodiert wurden.

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Résumé Charles Schuchert a développé la notion de géosynclinal, idée conçue par J.Hall et J. D.Dana, dans un modèle paléogéographique de l'Amérique du Nord incluant des »borderlands«sur le bord océanique de chaque géosynclinal. Ces régions ont été les sources de sédiments élastiques épais qui s'accumulèrent dans les géosynclinaux. Déjà en 1841 H. D.Rogers avait déduit la provenance sud-est des depôts clastiques des Appalaches.Hall (1859) a proposé que les montagnes plissées se forment seulement où une grande epaisseur de sédiments s'est accumulée en une bande étroite le long du bord continental. Dana a appelé ces bandes »géosynclinal«. Il a soutenu une théorie de l'accroissement des continents par l'addition de roches autour d'un noyau ancien, En 1890 il reconnaît la présence de protoaxes archéens à l'est des Appalaches, à l'ouest des Montagnes Rocheuses, et, probablement, dans la Sierra Nevada et les Cascades. C. D.Walcott a figuré ces hauts plateaux archéens sur des cartes qui rapportent l'épaisseur des dépots cambriens aux époques de la submersion. H. S.Williams a dénommé »Appalaches« le borderland oriental en 1897. D'autres cartes paléogéographiques par B.Willis et par A.Grabau (1909) ont été dressées sans qu'un borderland occidental y soit montré.Une série de cartes parSchuchert (1910), pour de courtes périodes, montre de nombreuses terres soulevées, y compris une grande Cascadia à l'ouest du géosynclinal de la Cordillère. Les relations fauniques indiquent que le géosynclinal appalachien fut largement isolé de l'Atlantique pendant le Paléozoique. En 1923Schuchert a maintenu que les géosynclinaux faisaient partie des continents, et n'étaient ni en bordure des océans, ni des mers méditerranéennes. Leurs sédiments indiquent des borderlands soulevés et érodés à pluseurs reprises.

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J. Hall'a J. Dana, Charles Schuchert , (Borderlands) . . 1841 . 1859 Hall , , . . . 1890 , ( ) , , Cascade Sierra Nevada .. D. Walcott , . H. S. Williams . (Willis, Grabau, 1909). Schuchert (1910) , , Cascadia . , . 1923 Schuchert , , , . , .

     

Sediment compaction in large scale systems

The classical partial differential equation for compaction proves to provide a rather singular model, if the deformations caused by overload become reasonably large. An alternative model for compaction is derived by adapting an Eulerian view and by deriving the model equations from integral equations rather than from a priori differentiability assumptions. The result is not — as usual — a single partial differential equation, but an infinite set of differential equations, interesting in both mathematical and geological terms.Although there are still several simplifications and linearizations in the derived model, the model illustrates at least that the classical Terzaghi equation and mathematical models in its vicinity are highly idealized and probably instable, if applied to large scale systems.

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Zusammenfassung Die klassische partielle Differentialgleichung für die Kompaktion stellt ein sehr vereinfachtes Modell dar, zumindest für den Fall, daß die Deformationen infolge Auflast sehr groß werden. Hier wird ein alternatives Modell entwickelt, das nicht von der Voraussetzung der Differenzierbarkeit ausgeht, sondern über Integralgleichungen entwickelt wird, wobei die Eulersche Sicht des Raum-Zeitbezuges zur Anwendung kommt. Das Resultat ist dann nicht mehr eine einfache partielle Differentialgleichung, sondern ein unendliches System solcher Gleichungen.Obwohl auch das entwickelte Modell vereinfachte Annahmen erfordert und stark linearisiert, so verdeutlicht es doch zumindest, daß die klassische Therzaghi Gleichung und modifizierte Modelle, die auf diese Gleichung aufbauen, sehr wahrscheinlich instabil sind, wenn sie auf Systeme mit großen Deformationen angewandt werden.

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Résumé L'équation classique aux dérivées partielles de la compaction fournit un modèle très simplifié, particulièrement dans le cas où les déformations dues à la surcharge deviennent considérables. L'auteur propose en alternative un modèle, adapté des conceptions eulériennes, qui repose sur les équations intégrales plutót que sur la présomption de différenciabilité. Le résultat n'est plus une simple équation aux dérivées partielles, mais un système infini de telles équations.Bien que le modèle présenté implique des hypothèses simplificatrices et des linéarisations, on peut néanmoins en déduire que l'équation classique de Terzaghi, ainsi que les modèles modifiés qui en découlent, sont très probablement instables s'ils sont appliqués à des systèmes à forte déformation.

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Cambrian system of India

The paper describes in detail the Cambrian Stratigraphy of India. On the basis of fresh fossil finds, the paleogeographic conditions during the Cambrian Period have been discussed.

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Zusammenfassung Diese Arbeit beschreibt ausführlich die kambrische Stratigraphie Indiens. Anhand neuer Fossilfunde werden die paläogeographischen Bedingungen während der kambrischen Periode diskutiert.

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Résumé L'article décrit en détail la stratigraphie du Cambrien de l'Inde. Partant de nouvelles découvertes de fossiles, les auteurs discutent les conditions paléogégraphiques au cours de la période cambrienne.

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Geochemistry of recent TOC-rich sediments from the Gulf of California and the Black Sea

Major and minor elements (incl. Ag, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V, Zn) have been determined in recent sediments from the Gulf of California upwelling area and Black Sea sapropels in order to reinterpret their chemical composition in view of reliable seawater and plankton data. The chemistry of the Gulf of California sediments reflects regeneration processes which occur in the water column; i.e. only a small fraction (<10%) of elements like Cd, which in seawater are coupled to the »labile« nutrients (C, N, P), is buried in the sedimentary column. In contrast, elements like the more resistant nutrients (Si) undergo a deeper regeneration cycle (Ba). Several trace metals which are present in comparatively higher concentrations in seawater (As, Mo, U, V) and at the same time are reactive under reducing conditions and/or are able to form stable Sulfides, are fixed in the sediments during early diagenesis. The early diagenetic behavior of Ba is closely related to bacterial sulfate reduction. The formation of barite concretions is discussed.Anoxic conditions in the water column act as ideal traps for a number of redox sensitive and/or stable sulfide forming elements. A simple trace metal balance calculation shows that the chemical composition of Black Sea sapropels is controlled by fluvial and Mediterranean seawater element input and the accumulation rate of terrigenous detrital material.

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Zusammenfassung An rezenten Sedimentproben des Auftriebsgebietes des Golfs von Kalifornien sowie Sapropelen des Schwarzen Meeres wurden sowohl Hauptelement-, als auch Spurenmetall-Gehalte (Ag, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V, Zn, u. a.) ermittelt und mit neueren Spurenmetall-Daten von Meerwasser und marinem Plankton in Beziehung gesetzt. Im Chemismus der Sedimente des Golfs von Kalifornien spiegeln sich die in der Wassersäule ablaufenden Regenerationsprozesse wider. Elemente (z. B. Cd), die sich im Meerwasser wie die »labilen« Nährstoffe (C, N, P) verhalten, gelangen nur in geringem Ausmaß (<10%) in die Sedimentsäule, im Vergleich zu solchen Elementen (z. B. Ba), deren Verhalten im Meerwasser eher dem von »resistenteren« Nährstoff-Elementen (Si) entspricht. Eine Reihe von Spurenmetallen, die vergleichsweise hohe Konzentrationen im Meerwasser aufweisen (As, Mo, U, V) und redox-sensibel sind und/oder stabile Sulfide zu bilden vermögen, werden frühdiagenetisch im Sediment fixiert. Das frühdiagenetische Verhalten von Ba ist eng mit der bakteriellen Sulfat-Reduktion verknüpft. Die Bildung von Baryt-Konretionen wird diskutiert.Anoxische Bedingungen in der Wassersäule wirken als ideale »Fallen« für viele redox-sensible und/oder stabile Sulfide bildende Elemente. Mit Hilfe von Element-Bilanzen kann nachgewiesen werden, daß der Chemismus der Sapropele des Schwarzen Meeres von der Element-Zufuhr durch Fluß- und Mittelmeerwasser sowie die Sedimentationsrate gesteuert wird.

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Résumé Des dosages d'éléments majeurs et en trace (notamment: Ag, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V, Zn) ont été effectués dans des sédiments récents provenant des régions à courants ascendants (upwelling) du Golfe de Californie, ainsi que dans des sapropèles de la Mer Noire, dans le but de rechercher les relations entre leur composition chimique, et celles de l'eau de mer et du plancton. Le chimisme des sédiments du Golfe de Californie reflète les processus de régénération qui se déroulent dans la colonne d'eau. En l'occurrence, les éléments (tels le Cd) qui, dans l'eau de mer, sont associés aux nutrients «labiles» (C, N, P) ne passent qu'en faible quantité (<10%) dans la colonne sédimentaire. L'inverse se présente pour les éléments (Ba, p.ex.) dont le comportement dans l'eau correspond à celui des nutrients «résistants» (Si). Certains métaux en trace, qui existent en proportion relativement élevée dans l'eau de mer (As, Mo, U, V) et qui en même temps sont sensibles au potentiel redox et/ou peuvent former des sulfures stables, sont fixés dans les sédiments au début de la diagenèse. Le comportement diagénétique hatif du Ba est étroitement lié à la réduction du sulfate bactérien. L'auteur discute la formation de concrétions de baryte.Des conditions anoxiques dans la colonne d'eau agissent comme des pièges idéaux pour un certain nombre d'éléments qui sont sensibles au potentiel redox et/ou qui forment des sulfures stables. Un calcul simple du bilan des éléments en trace montre que la composition chimique des sapropèles de la Mer Noire est régie par l'apport des fleuves et de la Méditerrannée ainsi que par le taux d'accumulation des matériaux détritiques terrigènes.

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(Ag, As, , Cd, , r, u, Mn, Ni, Pb, Sr, V, Zn etc.) . , . , .: , , «» , .. C., N, P, , .. 10 %, , .: , , «» , .. . , (As, Mo, U, V), — , . . . «» , - , . , , , , .

     

Der Baustil der Tieferen Tektonischen Einheiten der Ostalpen im Tauernfenster und in Seinem Rahmen

Zusammenfassung Durch den raschen Fortschritt der geologischen Detailuntersuchungen im Raum des Tauernfensters sind die alten Einwände gegen die Existenz dieses Fensters im einzelnen widerlegt worden. Die Untersuchungen im unterostalpinen Rahmen haben gezeigt, daß hier ein Deckenbau mit aufrechten Decken herrscht, wobei die internen Verfaltungen allenthalben die Nordvergenz erweisen. Aber auch in der penninischen Schieferhülle ließ sich ein weitgespannter Deckenbau konstatieren, da Untere und Obere Schieferhülle selbständige Decken darstellen und nur die Hochstegenkalkserie das autochthone Mesozoikum der Kerne repräsentiert: Die Klammkalkzone ist ein penninisches Element. Die Gliederung der Kerne im Sinne der Deckenlehre ist nicht in der bisher dargestellten Art aufrechtzuerhalten. Durch die mehrphasige Tektonik entstanden im Zentralteil des Ostabschnittes des Tauernfensters zwei schräg zueinander stehende, verschieden alte alpidische Faltensysteme mit jeweils senkrecht zueinander orientiertem B B.

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Detailed mapping of the Tauern-Fenster has disproved former objections against the Fenster-nature of the area. The lower East Alpine frame of the Fenster shows vertical nappes. The Penninic shale-frame displays two independent nappes. Only the Kalk-Hochsteg-series represent autochthonous Mesozoics. The Klammkalk-series are Penninic. The structural breakdown of the nuclei in the sense of the nappe theory is changed. In the East Central Part of the Fenster, two Alpine folding stages are evident. They produced obliquely intersecting folds.

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Résumé Grâce au progrès rapide des levés géologiques détaillés dans la région de la fenêtre des Tauern, les anciennes objections contre l'existence de cette fenêtre ont été réfutés dans le détail. Les recherches ont montré qu'ici prédomine la structure en nappes redressées dont les plis sont partout déversés vers le Nord. Mais aussi dans la série des schistes pennins (Schieferhülle) on a pu constater une structure en larges nappes, car les schistes inférieurs et le schistes supérieurs constituent des nappes indépedantes et seule la série de Hochstegenkalk représente la formation mésozoique autochtone du noyau: La zone de Klammkalk est un élément pennin. La division des noyaux d'après la théorie des nappes ne peut plus être soutenue sous sa forme traditionelle. Par suite de la tectonique en plusieurs phases il s'est formé dans la partie centrale de la section Est de la fenêtre des Tauern deux systèmes de plissement d'un âge différent, se faisant face sous des angles différents avec chaque fois une orientation perpendiculaire BB.

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Über permische und tertiäre Magmatite im Untergrund des Mainzer Beckens

Zusammenfassung Auf Grund der in der Bohrung Olm 1–10 km südwestlich von Mainz — gefundenen permischen (rotliegenden) Decken-Basalte und intrusiven tertiären Limburgite wurde eine Untersuchung ähnlicher Gesteine im Raum des Mainzer Beckens i. w. S. angeschlossen. Dabei stellte sich heraus, daß die permischen (rotliegenden) Deckenbasalte der Grenzlagergruppe des Saar-Nahe-Gebietes durch den Oberrheingraben in den Sprendlinger Horst und bis nach Oberhessen zu verfolgen sind. Die Limburgite der Bohrung Olm 1 werden zu den Grabenvulkaniten gerechnet. Für diese Na-betonten Magmatite wird, ausgehend von den Limburgiten der Bohrung Olm 1, ein paleozänes-eozänes, zumindest alttertiäres (prämitteloligozänes) Alter angenommen.

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Because of the Permian plateau basalts and intrusive Tertiary Limburgites found in the well Olm 1, 10 km southwest of Mainz, an investigation of analogous igneous rocks was added in the Mainzer Becken area. It turned out that the Permian plateaubasalts of the Grenzlagergruppe (Saar-Nahe area) are to be traced through Oberrheingraben into Sprendlinger Horst as far as Oberhessen. The Limburgites of the well Olm 1 rank among the volcanic rocks of the Oberrheingraben. On the basis of the Limburgites of the Olm 1 well, for these Na-accentuated igneous rocks a Paleocene-Eocene — at the very least early Tertiary — age is to be concluded.

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Résumé Suite à la découverte des basaltes des plateaux d'âge permien et des limburgites intrusives d'âge tertiaire dans le sondage Olm 1 (à 10 km au sud-ouest de Mayence) une étude a été consacrée aux roches semblables du bassin de Mayence et de ses confins. Il s'est montré, alors, que les basaltes des plateaux d'âge permien appartenant au groupe du «Grenzlager» du bassin de la Sarre-Nahe se poursuivent à travers du fossé rhénan jusqu'au «Sprendlinger Horst» et à la Hesse méridionale. Les limburgites du sondage Olm 1 par contre appartiennent à la suite volcanique à caractère sodique du fossé rhénan. En se basant sur ces limburgites un âge paléocène à éocène — ou pour le moins antéoligocène moyen — de la suite volcanique du fossé d'effondrement paraît démontré.

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Stockwork tectonics in the Appalachian Piedmont of South Carolina and Georgia

The northeast trending belts in the crystalline Appalachian Piedmont of South Carolina are discussed and related to a detailed study in northwestern South Carolina and to a reconnaissance study of the Piedmont along the South Carolina - Georgia border.A regional tectonic stockwork model based on these studies is proposed for the Appalachian Piedmont. The inner portion of the Piedmont, characterized by recumbent isoclinal folds and nappes, containing migmatitic sillimanite mica schist and gneiss, amphibolite and granite gneiss comprises the infrastructure. Lower grade, tightly folded, non-migmatitic and partially cataclastized zones flanking both sides of this innermost Piedmont belt are considered the detachment zone. The suprastructure is believed to be preserved within the Piedmont near the Atlantic Coastal Plain offlap as two belts. One consists of a moderately deformed, low grade metamorphosed slaty assemblage of volcanics and elastics; the other belt is similar, but extensively intruded by plutons and consequently raised in metamorphic grade.

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Zusammenfassung Diese Studie diskutiert die nordöstlich verlaufenden Faltengürtel der kristallinen appalachischen Vorgebirge Südkarolinas und bezieht sich auf eine detaillierte Studie Nordwest-Südkarolinas sowie auf eine Untersuchungsstudie der Vorgebirge entlang der Grenze Südkarolinas und Georgias.Aufgrund dieser Studien ist ein regionales tektonisches Stockwerkmodell für die appalachischen Vorgebirge vorgeschlagen worden. Der Kern des Vorgebirges stellt den Unterbau dar und ist durch liegende isokline Falten und Decken gekennzeichnet, die migmatischen Sillimanit-Glimmerschiefer und Gneise sowie Amphibolit und Granitgneis enthalten. Kleingefaltete, unmigmatische und teilweise kataklastische Zonen von niedriger Temperatur begrenzen beide Seiten dieser Kernzone und werden für Abscherungszonen gehalten. Es wird angenommen, da\ der Oberbau innerhalb der Vorgebirge in der NÄhe der atlantischen Küstenauflage als zwei Faltengürtel erhalten ist. Der eine besteht aus einer mÄ\ig durchbewegten, niedrig metamorphisierten Schieferansammlung von Vulkaniten und detritischen Ablagerungen; der andere Gürtel hat eine Ähnliche Zusammensetzung, besitzt aber ausgedehnte Plutone und folglich eine intensivere Metamorphose.

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Résumé Les zones de plissement courant vers le nord-est qui se trouvent dans le Piedmont cristallin des Appalaches de la Caroline du Sud sont le sujet d'une discussion que l'on rapproche d'une étude détaillée de la région nord-ouest de la Caroline du Sud et d'une étude de reconnaissance du Piedmont le long de la frontière entre la Géorgie et la Caroline du Sud.Un modèle tectonique des strates de la région, basé sur ces études, est proposé pour le Piedmont appalachien. La partie intérieure du Piedmont (l'infrastructure) se caractérise par des plis couchés isoclinaux et par des nappes, et elle contient du schiste, du gneiss de sillimanite migmatitiques, et du gneiss amphibolitique et granitique. Certaines zones non-migmatitiques, partiellement cataclastiques, étroitement pliées et d'un degré inférieur se trouvant de chaque cÔté de cette région centrale du Piedmont sont considérées comme la zone de détachement. Dans le Piedmont près de la plaine sédimentaire littorale de l'Atlantique d'origine marine, la superstructure, semble-t-il, reste intacte, formant deux bandes: l'une comprenant un mélange un peu déformé de matière volcanique et clastique, métamorphosé, d'apparence ardoiseuse, et de qualité inférieure; l'autre semblable, mais contenant de grandes quantités de matière plutonique d'injection ayant élevé sa qualité métamorphique.

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Klimazeugen aus dem jüngsten Präkambrium und Unterkambrium in S-Marokko

Zusammenfassung In Gesteinen des jüngsten Präkambriums und Unterkambriums (mit einer Diskordanz nach dem pC III) sind im Antiatlas Marokkos wiederholt Anzeichen für eine Sedimentation bei warmem (semiarid bis arid) Klima zu finden. Klimaindikatoren sind Rotsedimente, CaSO₄- und NaCl-Pseudomorphosen sowie Sedimente vom Sabkha-Typ.Paläomagnetische Daten weisen zu dieser Zeit auf Südpolpositionen in diesem Gebiet hin.Vereisungsrelikte in Nachbargebieten entsprechen möglicherweise einer Sedimentationslücke nach dem pC III im Antiatlas.

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In the Antiatlas region of Morocco rocks of Late-Precambrian and Lower-Cambrian age (with a discordance after the pC III) show evidence for sedimentation under warm (semiarid to arid) climate. Climate indicators are redbeds, sabkha-sediments and pseudomorphoses after CaSO₄ and NaCl.Paleomagnetic data showed that at this time southpole positions were distributed in this area.In nearby regions documents of glaciation are possibly correspondend with a time of non-sedimentation after the pC III in the Antiatlas.

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Résumé Les roches du Précambrien supérieur et du Cambrien inférieur de l'Antiatlas du Maroc (avec une discordance après le pC III) présentent de nombreuses évidences d'une sédimentation sous des conditions climatiques chaudes (semiarides à arides). Les indicateurs climatiques sont des couches rouges, des sédiments de sabkha et des pseudomorphoses de CaSO₄ et NaCl.Les études paléomagnétiques démontrent que l'emplacement du pôle sud se trouvait à cette époque dans cette même région.Les restes de glaciation dans les régions voisines paraissent corréspondre à une periode de nonsédimentation après le pC III dans l'Antiatlas.

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— III- ( ) . , CaSO₄ NaCl, Sabkha. , . , , — 800–900 .

     

Chemical variations of muscovites from the Sierra de Guadarrama metamorphic area,Sistema Central,Spain

Muscovites in metapelites belonging to the Chloritoid, Staurolite, Kyanite, Sillimanite-K feldspar and Sillimanite-K feldspar-Cordierite zones of the Sierra de Guadarrama metamorphic area, have a chemical composition close to the end member Ms (mean value around Ms 92); nevertheless, they show definite variations in Al₂O₃, K₂O and Na₂O contents and, to a lesser extent, in FeO and MgO.These chemical variations (i. e., a progressive decrease of celadonite content, a increase followed by a decrease in paragonite solid solution towards compositions close to the endmember muscovite) may be regarded as in a close relationship with metamorphic grade in the upper metamorphic zones (Chloritoid, Staurolite and Kyanite zones), but the corresponding variations in the remaining lower zones (that is, a slight increase in Fe and Mg coupled with a slight increase in Al^VI and Ti, and more or less abrupt changes in Na and K contents) can only be explained considering the interference of anatectic phenomena, which modificate the normal trends due to changes in metamorphic grade.As a consequence of these observations, it has been concluded that muscovite composition in metapelites can only be used as an indicator of metamorphic grade in conditions where partial melting phenomena are absent.

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Zusammenfassung Muskovite in Metapeliten, die zu den Chloritoid, Staurolit, Cyanit, Sillimanit-K-Feldspat und Sillimanit-K-Feldspat-Cordierit Zonen der Sierra Guadarrama Metamorphgebiet gehören, zeigen einen Chemismus, der sich dem Endglied Muskovit nähert (Durchschnitt etwa Ms 92). Es wurden trotzdem bestimmte Veränderungen in den Gehalten von hauptsächlich Al₂O₃, K₂O und Na₂O und in geringerem Ausmaß in FeO und MgO festgestellt.Diese chemischen Veränderungen (d. h. ein progressives Abnehmen des Keladonitgehaltes, gefolgt von einer Abnahme der Paragonitmischungsreihe in einer Richtung, die sich dem Endglied Muskovit annähert) können in einem engen Zusammenhang mit der höher metamorphen Zone (Chloritoid-, Staurolit- und Cyanitzonen) gesehen werden. Die entsprechenden Veränderungen in den tieferen Zonen (d. h. eine minimale Abnahme von Fe und Mg begleitet von einer ebenfalls geringen Abnahme von Al und Ti und einer mehr oder weniger abrupten Veränderung im Na- und K-Gehalt) können jedoch nur unter Berücksichtigung der Interferenz von anatektischen Phänomenen gesehen werden. Solche Phänomene modifizieren den normalen Trend durch eine Veränderung des Metamorphosegrades.Daraus folgt, daß die Muskovitzusammensetzung als Indikator des Metamorphosegrades nur in Abwesenheit von partiellen Schmelzphenomen gebraucht werden kann.

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Résumé Les muscovites des métapélites de la Sierra de Guadarrama, appartenant aux zones à chloritoïde, staurotide, disthène, sillimanite-feldspath potassique et sillimanite-feldspath potassique-cordierite, ont une composition chimique très proche de la valeur theorique (valeur moyenne Ms 92); néanmoins elles présentent une certaine variation dans les teneurs en Al₂O₃, K₂O et Na₂O et, à une moindre échelle, en FeO et MgO.Ces variations chimiques (diminution progressive en céladonite, augmentation suivie d'une diminution de la paragonite vers des compositions proches de la muscovite sensu stricto) que présentent les muscovites des zones à chloritoïde, staurotide et disthène sont étroitement liées aux zones métamorphiques superieures. Au contraire, les variations (legère augmentation des teneurs en Fe et Mg, legère diminution en Al^VI et Ti, et plus ou moins brusques variations en Na et K, respectivement) correspondantes des muscovites des zones de la sillimanite-feldspath potassique et de la sillimanite-feldspath potassiquecordiérite, ne peuvent s'expliquer que si l'on admis que, dans les niveaux plus métamorphiques, les muscovites souffrent une série de changements chimiques dûs au début de l'anatexie, laquelle modifie les tendances normales liées à l'intensité du metamorphisme.En conséquence, seules les muscovites des métapélites situées au-dessus de l'isograde du feldspath potassique, en dehors de toute fusion partielle peuvent être utilisées pour déterminer le degré de métamorphisme des roches qui les contiennent.

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, , , , -K- -- - , , 92 % . ₂₃, K₂ Na₂O FeO MgO. (.. , , , ) — , . (.. , ) , . . , .