Ferromanganese nodules from the devonian of the montagne noire (S. France) and West Germany

Ferromanganese nodules (equivalent to Recent manganese nodules) are described from the Upper Devonian griotte (red pelagic limestone) of the Montagne Noire (S. France) and the Cephalopodenkalk of the Rheinisches Schiefergebirge, West Germany. They occur as encrustations, commonly exhibiting colloform structures, around skeletal material and limestone clasts. The nodules are associated with encrusting foraminifera and a development in the sublittoral environment is envisaged. Chemically, the ferromanganese nodules are depleted in manganese relative to iron, compared with Recent nodules, a loss which is attributed to diagenetic migration of manganese. Electron probe studies show that manganese covaries positively with calcium, but negatively with iron and silicon. Diagenetic enrichment of hematite occurs in the griotte at hardground horizons where two periods of mineralization can be established. The Devonian ferromanganese nodules show that solution of nodules has not occurred on burial.

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Zusammenfassung Es werden Eisenmanganknollen (als Äquivalent zu den rezenten Manganknollen) aus dem oberdevonischen Griotte (rote pelagische Kalke) der Montagne Noir und den Cephalopoden-Kalken des Rheinischen Schiefergebirges beschrieben. Sie treten als Umkrustungen von Skeletten und Kalksteinbruchstückchen auf und zeigen gewöhnlich Kolloform-Strukturen. Die Knollen sind vergesellschaftet mit umkrusteten Foraminiferen, und es wird deshalb sublitorales Bildungsmilieu angenommen. Verglichen mit rezenten sind die oberdevonischen Knollen durch Auslaugung von Mangan relativ Eisen-angereichert, was auf diagenetische Mobilisation zurückzuführen ist. Untersuchungen mit der Mikrosonde haben gezeigt, daß Mangan und Calcium gleichläufig, Mangan und Eisen und Kieselsäure gegenläufig sind. Diagenetische Hämatit-Anreicherungen gibt es im Griotte an hardground-Horizonten; es wurden zwei Mineralisationsphasen festgestellt. Die oberdevonischen Eisenmangan-Knollen zeigen, im Gegensatz zur allgemein verbreiteten Meinung, daß sich die Knollen bei Überlagerung nicht unbedingt auflösen.

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Résumé Les nodules de ferromanganèse (équivalents des nodules de manganèse de la période holocène) décrits ici proviennent de la griotte du Dévonien Supérieur (calcaire pélagique rouge) de la Montagne Noire (Sud de la France) et du calcaire à Céphalopodes du Massif Schisteux Rhénan, (Allemagne de l'Ouest). Ils se présentent comme des incrustations exhibant communément des structures colloformes autour de débris de squelettes et de matériaux clastiques calcaire. Les nodules sont associés à des foraminifères qui s'y incrustent; leur développement est conçu dans un milieu sous-littoral. Chimiquement les nodules de ferromanganèse, comparés aux nodules du manganèse de l'époque récente, sont de faible teneur en manganèse par rapport au fer, perte que l'on attribute à la migration diagénétique du manganèse. Des expériences faites à la sonde électronique montrent que le manganèse réagit positivement avec le calcium, mais négativement avec le fer et le silicium. L'enrichissement diagénétique de l'hématite se produit dans la griotte dans des zones de «hardgrounds», où deux périodes de minéralisation peuvent être constatées. Les nodules de ferromanganèse dévoniens montrent, contrairement à une opinion généralement répandue, que les nodules ne se dissolvent pas nécessairement par l'accumulation des sédiments.

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— — Griotte ( ) Montagne Noir . . ; , . , . , , , . Griotte ; . , , .

     

Morphotectonic investigations along the Western Rift in the Masindi area,Bunyoro District,Uganda

Morphological and geological investigations along the Western Rift in the Lake Mobutu area (formerly Lake Albert), Uganda, East Africa are reviewed.Morphotectonic analyses reveal a complex interplay between rift faulting, erosion processes and sedimentation; an inversion of laterite surfaces in zones of subsidence and sedimentation is suggested. At least three phases of rift faulting can be recorded. The initiation of rift faulting is regarded as younger than the upper latente surface but pre lower Miocene.

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Zusammenfassung Morphologische und geologische Untersuchungen am westlichen Zweig des ostafrikanischen Grabens im Bereich des Mobutu-Sees (früher Albert-See) in Uganda werden zusammen mit den Ergebnissen der bisherigen Arbeiten in einer Gesamtschau dargestellt.Morphotektonische Analysen ergeben ein kompliziertes Wechselspiel zwischen Grabentektonik, Erosions- und Sedimentationsprozessen, Eine Inversion der latente surfaces im Absenkungs- und Sedimentationsbereich wird angenommen.Wenigstens drei Bewegungsphasen an der Grabenrandverwerfung sind zu erfassen. Das Einsetzen der aktiven Grabentektonik beginnt nach Bildung des upper latente surface und vor der Ablagerung unter-miozäner Sedimente.

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Résumé Des recherches géologiques et morphologiques du rift occidental dans la région du lac Mobutu (préalablement de lac Albert) en Ouganda, coordonnées avec les résultats d'études antérieures, sont offertes en vue d'ensemble.Les analyses morpho-tectoniques font ressortir des relations complexes entre la tectonique du fossé, l'érosion et la sédimentation. La possibilité d'une « inversion » des horizons latéritiques dans la région de subsidence et sédimentation s'annonce.Au moins trois phases de mouvement ont été ofservées le long de la faille qui délimite le fossé. L'activité tectonique du fossé commence après la formation de la «surface latéritique supérieure » et avant la sédimentation des couches du Miocène Inférieur.

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- — — . - . « » «laterite surfaces» . - . «upper laterite surface» - .

     

Stromatolites and sabkha cycles from the Lower Fars Formation (Miocene) of Iraq

Stromatolites and cryptalgal laminites are described from the Lower Fars Formation of Middle Miocene age from northern Iraq. The Lower Fars is comprised of many cycles of the sequence marl, limestone, gypsum. The microstructures of the stromatolites are described and compared with those of Recent algal mats. An intertidal depositional environment is indicated by the features of the cryptalgal limestones and by the presence of calcite pseudomorphs after gypsum. The significance of this interpretation in terms of Lower Fars sedimentation is discussed. It is concluded that the sulphate horizons formed in a supratidal setting and that the cycles resulted from repeated sabkha progradation.

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Zusammenfassung Charakteristisch für die untere Fars-Formation (Mittel-Miozän) im Nord-Irak sind Stromatolithe und kryptoalgische Plättchen. Das untere Fars wird aus zahlreichen Zyklen von Mergel, Kalk und Gips aufgebaut. Die Mikrostrukturen der Stromatolithe werden mit heutigen Algenrasen verglichen. Ein Ablagerungsraum in der intertidalZone ist durch die Merkmale des kryptoalgischen Kalkes und die Kalzit-Pseudomorphosen nach Gips angedeutet. Der Schluß folgt, daß die Sulphat-Horizonte im Supratidal entstanden und daß die Zyklen durch wiederholtes Sabkhawachstum entstanden sind.

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Résumé Sont décrites ici les stromatolites et les laminites cryptalgaires de la formation du Fars Inférieur d'âge Miocène Moyen du nord de l'Irak. Les Fars Inférieur comprend beaucoup de cycles formés de marne, calcaire, gypse. Les microstructures des stromatolites sont décrites et comparées avec celles des mattes algaires récentes. Un milieu de depôt intertidal est indiqué par les caractères des calcaires cryptalgaires et par la présence de pseudomorphoses de gypse en calcite. On discute l'importance de cette interprétation en termes de sédimentation du Fars Inférieur. En conclusion: les horizons sulfatés sont formés dans un emplacement supratidal et les cycles sont le résultat d'une progradation répétée de sabkha.

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, , . , . , c . , , . , , sabkha.

     

Pacific coral reefs of panamá: Structure,distribution and predators

Structural coral reefs of Recent age are undergoing vigorous growth on the eastern Pacific continental shores of Panamá. Coelenterate hermatypes include 20 species; 3 are hydrocorals in the genusMillepora, a notable new record for the eastern Pacific region; the abundant scleractinians arePocillopora (4 spp.),Pavona (6 spp.) andPorites (5 spp.).Pocillopora is the chief constructor of mound and fringing reefs with massivePavona andPorites sometimes important at the reef base. UninterruptedPocillopora growth characterizes some fringing reefs, forming a vertical framework with observed maximum thickness of 6 m. Binding of coral by encrusting coralline algae imparts a more rigid and coherent structure to the reef crest and peripheral faces. Intra-reef and flanking sediments contain over 90% calcareous matter; the predominant grain constituents arePocillopora, cirriped and mollusk fragments. Reefs attain their greatest development in the Gulf of Chiriquí; the reason for this is sought in the high and stable thermal conditions of this area. Radiometric dating indicates that net vertical reef growth may approach 1 m/250 years or 4000 B.Important coral predators include fishes, a gastropod, paguran decapods andAcanthaster (in certain areas). Quantitative measurements of the feeding rates and population densities of corallivores indicate that predators may destroy approximately one-third of the annual growth of aPocillopora coral community.

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Zusammenfassung Die rezenten Korallenriffstrukturen an der östlichen Pazifikküste von Panamá zeigen starkes Wachstum. Von den 20 vorhandenen Arten hermatypischer Coelenteraten gehören 3 zu der GattungMillepora, die erstmals im ostpazifischen Raum beobachtet wurde. Die häufigeren Scleractinia sindPocillopora (4 Arten),Pavona (6 Arten) undPorites (5 Arten).Pocillopora ist der wichtigste Gerüstbildner in Kuppen- und Saumriffen, während die massigen Kolonien vonPavona undPorites an der Basis der Riffe wichtig werden können. Für einige Saumriffe ist ununterbrochenesPocillopora-Wachstum charakteristisch, das zum Bau eines vertikalen Gerüstes von maximal 6 m Höhe führt. Der Verbund von Korallen durch inkrustierende koralline Algen gibt der Struktur an Ober- und Außenseiten Festigkeit und Zusammenhalt. Die Sedimente innerhalb und außerhalb der Riffstrukturen bestehen zu 90% aus Karbonaten; die häufigsten Komponenten sind Bruchstücke vonPocillopora, Cirrepediern und Mollusken. Die Riffentwicklung erreicht ihren Höhepunkt im Golf von Chiriquí, vermutlich weil in diesem Gebiet die Temperaturen hoch und gleichmäßig sind. Radiometrische Altersbestimmungen haben ein Vertikalwachstum von 1 m/250 Jahre oder 4000 Bubnoff-Einheiten ergeben.Fische, ein Gastropode und Dekapoden (Paguren) sowie — in bestimmten Gegenden-Acanthaster sind wichtige Gegner der Korallen. Quantitative Erfassung von Nahrungsmengen und Bevölkerungsdichten der Corallivoren ergab, daß diese etwa ein Drittel des jährlichen Zuwachses vonPocillopora zerstören.

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Résumé Les récifs structuraux récents de coraux de la côte Panamienne du Pacifique orientale présentent une croissance importante. Pour la première fois it fut possible d'observer dans le Pacifique orientale, parmi les 20 espèces de Coelentérés hermatypiques, 3 espèces appartenant au gènreMillepora. Les Scleractinia les plus fréquents sont lesPocillopora (4 espèces), lesPavona (6 espèces) et lesPorites (5 espèces). LesPocillopora sont l'élément le plus important de charpente des pitons sous-marins et des récifs frangeants, tandis que des colonies massives dePavona et dePorites sont parfois importantes à la base des récifs. La caractéristique des récifs frangeants est en partie représentée par la croissance ininterrompue dePocillopora conduisant à la construction d'une charpente verticale d'une hauteur maximale de 6 m. Une liaison des coraux par des algues corallines crouteuses forme une structure plus forte et cohérente du sommet et du peripherie des récifs. Les sédiments structuraux interieurs et exterieurs des récifs sont constitués à 90% par des carbonates. Les composants les plus fréquents sont des fragments dePocillopora, de cirripèdes et de mollusques. Le dévelopement du récif atteint sont maximum dans le golfe du Chiriquí. La cause est cherchée dans les températures élevées et stables de cette région. Des précisions radiométriques sur l'âge donnent, pour la croissance verticale, une hauteur d'un mètre pour 250 années ou 4000 unités Bubnoff.Des poissons, un gastéropode, des décapodes (pagures) ainsi que — dans quelques endroits - desAcanthaster sont des ennemis importants des coraux. Des récensements quantitatifs du nourriture et de la densite des populations des corallivores démontrent qu'ils détruisent a peu près un tiers de l'accroissement annuel desPocillopora.

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( ) . 20 , 3 ill, . Scleractinia, : Pocillopora 4 , Pavona 6 Porites 5 . Pocillopora , , Pavona Porites. Pocillopora, 6 . - 90%. . Pocillopora, Cirrepedier, . Chiriqui. , 1 250 . (, , , Acanthaster). , 1/3 Pocillopora.

     

The collision tectonics of the southern Greek Neotethys

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

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

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

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Beiträge zur Kenntnis der miozänen Salzlagerstätten Rumäniens

Zusammenfassung Das miozäne Steinsalz tritt in Rumänien in 2 großen tektonischen Einheiten auf: im Transylvanischen Becken und in der Außenzone des Karpatenzuges (zum Transylvanischen Becken gehörte im Miozän auch das Gebiet des Maramures-Beckens). Im Inneren des Karpatenbogens, wo eine große Lagune vorhanden war, zeichnen sich die Salzablagerungen durch folgende Merkmale aus: spärliches Auftreten der Dolomitschiefer, geringe Mengen reinen Gipses, Vorhandensein des Steinsalzes in Form einer fortlaufenden, durchschnittlich Hunderte von Metern mächtigen Schicht, die sich ungefähr 15 000 km² weit erstreckt, Mangel an Kalisalzen. Die Außenzonen der Karpaten bildeten einen kleinen, Zehner von Kilometer weiten Zwischenlagunen-Komplex und sind durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet: große Mengen an Dolomitschiefern, sehr viel durch Ton verunreinigter Gips, einzelne Steinsalzstöcke und geringe Kalisalzmengen. Die Verteilung des Salzes beweist, daß die Verbindung des Weltmeeres mit der Transylvanischen Lagune im Bereich des Ostkarpaten-Bogens stattfand und nicht durch den Mure-Graben, wie früher angenommen wurde. Die mittlere Donausenke, die ein Festland darstellte, enthält infolgedessen keine Salze. Im Inneren des Transylvanischen Beckens gab es eine kreisförmige Wasserströmung: das Meerwasser kam durch den Ostkarpaten-Bogen, wo die schwerlöslichen Salze abgelagert wurden, ins Innere des Beckens. Hier bildeten sich die NaCl-Lagerstätten. Das Wasser strömte dann — mit den K- und Mg-Salzen-durch den Olt-Engpaß wieder aus dem Becken ins Weltmeer zurück. Die geologischen Kochsalzreserven im Transylvanischen Becken sind mindestens 150mal so groß wie in den Außenzonen der Karpaten. Die alte These, daß wenigstens einige der Salzstöcke der Außenkarpatenzone aquitanisches Alter hätten, kann nicht mehr gestützt werden, da jener Zeitabschnitt durch einen Feuchtigkeitsüberschuß gekennzeichnet wird, der die Bildung der Kohlen im Petroeni- und Almacs-Becken bewirkte. Das ganze miozäne Salz Rumäniens ist somit tortonischen Alters und gehört einem einzigen Horizont an.

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The Miocene rock-salt is to be found in Rumania in two big tectonic unities: in the Transylvanic Basin and in the outer zone of the Carpathians (during the Miocene the region of the Maramures-Basin belonged to the Transylvanic Basin as well). In the interior of the Carpathian bend which contained a large lagoon, the salt sediments are characterized by the following qualities: scarce occurrence of dolomitic schists, small amount of pure gypsum, presence of rock-salt in the form of a continuous stratum with an average thickness of hundreds of metres which extends over 15.000 km²; lack of potassium salt. The outer zones of the Carpathians formed a small intermediary lagoon some tens of km large, and they are characterized by the following qualities: large amount of dolomitic schists, very much gypsum mixed with clay, isolated stocks of rock-salt and small quantities of potassium salt. The distribution of the salt proves that the joining of the Ocean and the Transylvanic Lagoon took place in the region of the Eastern Carpathians and not through the Mures-Graben as was formerly supposed. Therefore the middle Donau sinking which once was a continent does not contain any salts. In the interior of the Transylvanic Basin there was a circular current: the Ocean water came along the Eastern Carpathians where the difficultly soluble salts were deposited, into the interior basin. Here the NaCl deposits were formed. The water then streamed with the K- and Mg-salts through the Olt-Strait out of the basin back into the Ocean. The geological salt reserves in the Transylvanic Basin are at least 150 times as big as in the outer zones of the Carpathians. The ancient thesis that at least some of the salt stocks of the outer Carpathian zone are of aquitanian age cannot be maintained any longer, that period being characterized by a surplus of humidity which brought about the coal (carbonaceous rocks) in the Petroseni- and Almas-Basin. The entire Miocene salt of Rumania is therefore of tortonic age and belongs to one horizon.

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Résumé En Roumanie le sel miocène apparaît dans deux grandes unités tectoniques: le Bassin de Transylvanie et la zone externe de la chaîne carpatique. La première région, qui représentait une unité de sédimentation, comprenait le bassin du Maramure aussi. La grande pénurie des schistes dolomitiques, la quantité très réduite de gypse, pur pourtant, la présence du sel sous la forme d'une couche continue à épaisseur moyenne de centaines de mètres sur une surface de 15.000 Km² environ, le manque des sels de potassium — ce sont là des caractéristiques des dépôts salins à l'intérieur de l'arc carpatique où il y avait une énorme lagune. Les zones extérieures des Carpates représentaient un complexe de petites lagunes intermédiaires dont la largeur atteignait à des dizaines de Km. Celles-ci se caractérisent par l'abondance des schistes dolomitiques, par l'énorme quantité de gypse que la présence de l'argile rend impur, par les massifs de sel isolés et par de petites quantités de sels de potassium. C'était la région de courbure des Carpates Orientales qui reliait les deux grandes unités de sédimentation et l'Océan planétaire. L'estimation des réserves géologiques relèvent dans le bassin de Transylvanie des quantités de sel d'au moins 150 fois supérieures à celles de l'extérieur des Carpates. L'opinion qui attribuait, au moins à certains massifs de sel de la zone extérieure des Carpates, un âge aquitanien n'est plus soutenable, cette époque se caractérisant par ce même excès d'humidité qui avait déterminé la formation des charbons dans les bassins de Petroeni et Alma. Il est donc évident que tout le sel miocène de Roumanie a un âge tortonien et appartient à un seul horizon.

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Vorkommen von Gips sind auch im Eozän des nördlichen Transsylvanischen Beckens bekannt, und Anhydrit wurde in den Bohrungen gefunden, welche die Untertrias im Grundgebirge der Unteren Donauebene erreichten.     

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

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

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

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

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Denudation,vertical crustal movements and sedimentary basin infill

Denudation and vertical crustal movements are linked through the isostatic equation for conservation of lithospheric mass. Recent empirical results from a wide range of sources are presented on the rates of these processes. Denudation alone can cause non-tectonic (isostatic) surface uplift of the right magnitude predicted by theory. A case is made, following Ahnert, for a single linear relationship (although with much scatter) between denudation rate and mean drainage basin relief for large basins. Some recent determinations of denudational time constants have neglected to include tectonic and isostatic terms which oppose the reduction of relief by denudation. Application of diffusional transport models to determine the rate of sediment deposition are severely limited by inherent one-dimensionality and neglect of suspended and washload contributions. Basin infill sequences may be used to determine past sediment transfer coefficients from a hinterland, but problems arise in the apportionment of the various hinterland fluxes that occur in »real-world« three dimensional basins. Sediment yields in smaller half-graben and growth fold basins must reflect the magnitude of drainage basins and the complex local controls upon sediment yields. Examples are given from extensional basins in the Western USA and Greece. The »length« of tectonic relief produced in tilt blocks and growth folds will control the area of drainage basin developed (through the fractal form of Hack's Law) and hence the magnitude of deposition in sedimentary basins adjoining tectonic uplands.

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Zusammenfassung Denudation und vertikale Krustenbewegungen sind verbunden durch das isostatische Gesetz über den Erhalt der lithosphärischen Masse. Neuerliche empirische Ergebnisse aus einem weiten Quellenbereich werden im Verhältnis zu diesen Prozessen präsentiert. Denudation allein, kann nicht tektonisch bedingte (isostatische) Oberflächenhebungen hervorrufen, die in der richtigen Größenordnung liegen, wie sie auch theoretisch ermittelt wurden. Es wird in Anlehnung an Ahnert ein Fall geschaffen, in der eine einfach lineare Beziehung (obgleich mit vielen Streuungen) zwischen der Denudationsrate und dem durchschnittlichen Abflußbeckenrelief für große Becken vorliegt. Einige neue Ermittlungen der Denudationszeitkonstanten wurden vernachlässigt, um tektonische und isostatische Begriffe einzufügen, welche sich der Verringerung des Reliefs durch Denudation widersetzen. Die Anwendung des Verbreitungstransportmodells zum Bestimmen der Sedimentationsrate sind streng begrenzt durch die ihm innewohnende Eindimensionalität, und der Vernachlässigung der Schwebe- und Schwämmfrachtbeteiligung. Bekkenfüllungssequenzen können benutzt werden um vergangene Sedimenttransferkoeffizienten aus dem Hinterland festzulegen; aber es treten auch Probleme bei der Verteilung der verschiedenen Hinterlandeinträge auf, die bei einem realen dreidimensionalen Becken vorhanden sind. Sedimenteinträge in kleineren Halbgräben und Growth-fold Becken müssen die Größe des Abflußbeckens widerspiegeln, sowie die komplexen lokalen Steuerungen auf die Sedimenteinträge. Beispiele von Dehnungsbecken aus dem Westen der USA und Griechenlands werden angesprochen. Die Länge des tektonischen Reliefs in verkippten Blöcken und Growth-Folds wird die Fläche des entwickelten Abflußbeckens kontrollieren (durch die fraktale Form des Gesetzes von Hack), und daher die Ablagerungsmenge von Sedimentbecken in der Nähe von tektonischen Hochlagen.

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Résumé L'érosion et les mouvements crustaux verticaux sont liés par l'équation isostatique de conservation de la masse lithosphérique. Des résultats empiriques récents provenant d'un large éventail de sources sont présentés en relation avec ces processus. L'érosion seule peut être la cause d'une montée non tectonique (isostatique) dont l'ampleur est prévue exactement par la théorie. Un cas est présenté, d'après Ahnert, qui montre, pour de grands bassins, une relation linéaire simple (mais avec une forte dispersion des points) entre le taux de dénudation et le relief moyen de l'aire de drainage. Certaines déterminations récentes des constantes de temps de dénudation ont omis de tenir compte des termes tectonique et isostatique qui s'opposent à la destruction du relief par érosion. L'utilisation de modèles de transport diffus en vue de déterminer le taux d'accumulation des sédiments est sévèrement limitée par le caractère unidimensionnel de tels modèles et par le fait qu'il ne tiennent pas compte de la fraction en suspension. Les séquences de comblement d'un bassin sédimentaire peuvent être utilisées pour déterminer les anciens cfficients de transfert à partir de l'hinterland; mais des difficultés surgissent à propos de la répartition des différents flux en provenance de l'hinterland dans le cas réel d'un bassin à 3 dimensions. Les apports sédimentaires dans les bassins de demi-graben et de »growth-fold« doivent traduire la grandeur des aires de drainage et les facteurs locaux complexes qui régissent ces apports. Des exemples sont présentés, relatifs à des bassins d'extension de l'ouest des USA et de Grèce. La »longueur« des reliefs tectoniques en relation avec les blocs basculés et les »growth-folds« déterminent, par la forme fractale de la loi de Hack, la surface des aires de drainage ainsi engendrées et, en conséquence, l'importance des dépôts dans les bassins sédimentaires voisins des reliefs tectoniques.

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Die Roßfeldschichten: Ein Beispiel für Sedimentation im Bereich einer tektonisch aktiven Tiefseerinne aus der kalkalpinen Unterkreide

Zusammenfassung Im Mittelabschnitt der Nördlichen Kalkalpen (Ostalpen), zwischen den Flüssen Saalach und Traun, in einer streichenden Verbreitung von 50 km, entwickeln sich in der Unterkreide aus den neokomen Aptychenschichten (Schrambachschichten) die terrigenen Gesteine der Roßfeldschichten. In dieser Studie wurde das Profil der Typlokalität am Roßfeld südlich von Salzburg untersucht.Die Unteren Roßfeldschichten bestehen in ihrem tieferen Abschnitt aus einer ca. 175 m mächtigen Mergelgruppe. Darüber folgen 10–15 m dünnbankige Sandsteine, die in eine 70–80 m mächtige, dickbankige Sandsteingruppe übergehen. Die Oberen Roßfeldschichten setzen abrupt mit grobklastischen Gesteinen ein. Die gesamte Schichtfolge zeigt eine Kornvergröberung gegen das Hangende.Eine erste stichprobenartige mikropaläontologische Bearbeitung hat im tieferen Anteil des Profiles gut auswertbare Foraminiferenvergesellschaftungen erbracht, die mit einer Reihe stratigraphisch wertvoller Unterkreidearten das von den Roßfeldschichten dieser Region nach ihrer Ammonitenfauna bekannte Alter Obervalendis—Hauterive bestätigt.Das Profil konnte im Vergleich mit rezenten Faziesverteilungen als eine vorstoßende Serie eines Tiefseerinnen-Environments interpretiert werden. An Subenvironments sind der Bereich der Hauptrinne (= dickbankige Sandsteingruppe), ein beckenwärts gelegener Damm (dünnbankige Sandsteinfazies) und daran anschließend ein submarines Überflutungsgebiet (= Mergelgruppe) zu unterscheiden. Von der Beckenabhangseite her hat sich ein kleinräumiges Fächersystem mit Grobklastika und Slumping-Ablagerungen vorgeschoben Obere Roßfeldschichten).Das terrigene Material der Roßfeldschichten ist durch das Auftreten von Chromspinell und grüner Hornblende in den Schwermineralspektren charakterisiert. Besonders interessant sind vereinzelt vorkommende rotbraune Hornblenden (Kaersutit), welche auf ein Vorkommen von Alkaligesteinen im Liefergebiet Hinweis geben. Die Anlieferung des terrigenen Materials erfolgte von einer südlich gelegenen Provinz, die eine orogeninterne Position innehatte. Die Position entspricht nicht jener des Ultrapienidischen Rückens im Cenoman und zur Zeit der tieferen Gosauschichten.

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Summary The Lower Cretaceous Roßfeld Formation, which is exposed in the central Northern Calcareous Alps (East Alps) between Saalach river and Traun river over a distance of about 50 km, was studied in a profile in the type locality at the Roßfeld south of Salzburg. The terrigeneous rocks of the Roßfeld Formation arise gradually from the Neocomian Aptychus beds (Schrambachschichten).In its deeper part the Lower Roßfeld Fm. consists of gray marls of about 175 m thickness. Above that 10–15 m thin-bedded sandstones and then 70–80 m thick-bedded ones follow. The Upper Roßfeld Fm. starts abruptly with coarse-grained sediments. The complete sequence is a coarsening-upward unit.As a result of an initial micropaleontological study well evaluable foraminifera associations were found in the lower part of the section. Some stratigraphically significant species of Lower Cretaceous age attest the range from Upper Valanginian to Hauterivian already established by ammonites in this region.According to modern facies distributions the Roßfeld Fm. can be interpreted as a prograding deep sea channel facies. The following subenvironments are observed: The axial channel (= Thick-bedded sandstone group), and a seaward levee (= thin-bedded unit) passing into a submarine overbank facies (= marly unit). At the slopeward side of the channel there was a narrow fan system consisting of coarse-grained components and slump-deposits (= Upper Roßfeld Fm.).The heavy mineral spectra of the terrigeneous material of the Roßfeld Fm. are characterized by the occurrence of chromium spinell and green amphiboles. Very interesting are few reddishbrown amphiboles (kaersutite), which are considered to indicate alkaline rocks in the source area. This source area was lying in the south in an internal position of the East Alpine system. This position was not the same as that of the Ultrapienidic Ridge of Cenomanian or early Gosauian age.

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Résumé Dans le partie moyenne des Alpes Calcaires Septentrionales entre les rivières Saalach et Traun, les couches terrigènes de la Formation de Rossfeld se développent à partir de la série marneuse de Schrambach (couches à Aptychus) du Néocomien. Cette étude présente les résultats de l'examen de la localité typique des couches de Rossfeld au sud de Salzburg.Les couches inférieures de Rossfeld sont formées à leur base par des marnes grises d'une épaisseur de 175 m environ. Au-dessus suivent 10–15 m d'un grès en minces bancs qui passe à des grès en gros bancs d'une épaisseur totale de 70–80 m. Les couches supérieures de Rossfeld commencent brusquement avec des sédiments grossiers. La série complète montre une augmentation de la granularité vers le haut.Une étude micropaléontologique préliminaire révèle des faunes à foraminifères à espèces typiques du Crétacé inférieur (Valenginien à Hauterivien) dans la partie inférieure de cette section des couches de Rossfeld.Par comparaison avec des répartitions de facies récentes, on peut interpréter la formation de Rossfeld comme facies d'une série qui s'avance dans la région d'une fossé abyssal. On peut définir les régions spéciales suivantes: Un canal axial avec des grès en gros bancs, une levée du côté du bassin avec des grès en bancs minces et, lié à cela, un terrain de débordement sousmarin avec la série marneuse. Un éventail plus local à matériel détritique plus grossier et avec des structures de slumping s'avançait à partir du flanc du bassin: ce sont les couches supérieures de Rossfeld.Le spectre des minéraux denses de la formation de Rossfeld est caractérisé par l'existence du spinelle chromé et d'amphiboles vertes. Particulièrement intéressantes sont des amphiboles rouge-brun très rares (Kaersutites), lesquelles montreraient l'existence de roches alcalines dans le domaine nourricier. Le matériel détritique a une origine méridionale et provient donc d'une région ayant une position interne dans l'orogène, ce qui ne correspond pas avec la position du seuil ultrapiénidique du crétacé supérieur.

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Arbeit durchgeführt im Rahmen des IGCP-Projektes Mid-Cretaceous Events 73/ I/58.     

Occurrence and40Ar/39Ar dating of a granite in Thera (Santorini,Greece)

A granite was drilled in the prevolcanic basement of Thera, an island of the Attico-Cycladic belt. It intruded the blueschist facies country rocks. K-Ar biotite ages and Ar-Ar plateau ages on two feldspars indicate rapid cooling, as all ages cluster around 9.5 Ma. Its occurrence indicates that the thermometamorphic evolution that characterizes the Attiko-Cycladic belt extends as far as Thera.

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Zusammenfassung Auf der Insel Thera, im Attiko-Kykladishen Gürtel, ist ein Granitkörper in einer Tiefe von ca. 250 m durch eine Bohrung aufgedeckt. Dieser Granitkörper ist in metamorphen Gesteinen von Blauschiefer-Facies intrudiert. K-Ar-Biotit- und Ar-Ar-Feldspat-Altersbestimmungen streuen um 9.5 Ma. Diese Alter weisen auf rasche Abkühlung des Granitkörpers hin. Es zeigt sich somit, daß die thermometamorphe Entwicklung des Attiko-Kykladischen Gürtels bis zur Insel Thera reicht.

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Résumé Un forage a été pratiqué dans un granite du socle pré-volcanique de l'île de Thera, qui appartient à la ceinture attico-cycladique. Ce granite a intrudé les roches encaissantes de facies schistes bleus. Les datations effectuées sur les biotites par la méthode K-Ar et les âges-plateau des feldspaths obtenus par la méthode Ar-Ar indiquent un refroidissement rapide, puisque tous les âges sont de l'ordre de 9,5 Ma. Ce granite montre que l'évolution thermométamorphique qui caractérise la ceinture Attico-Cycladique s'étend jusqu'à l'île de Thera.

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Thera 250 . . / / 9,5 . , . .. , Thera.

     

Le Batholite de San Ramon,Cordillère Orientale du Pérou Central

Résumè Le batholite de San Ramon est constitue par un granite à gros grains ou porphyroïde, à biotite et parfois hornblende, de teinte rouge à grise. Il s'étend sur 90 km du Nord au Sud à la bordure est de la Cordillère Orientale du Pérou Central. Il recoupe des terrains carbonifères et on le retrouve en galets dans des conglomérats rouges sous-jacents aux calcaires triasico-liasiques. Son âge est précisé par une isochrone Rb/Sr en roches totales qui le fixe à 238±10 MA. Il s'agit donc d'un granite d'âge permien supérieur à trias inférieur en partie contemporain du volcanisme rhyolitique à andésitique qui accompagne le dépôt des molasses rouges Mitu post-léonardiennes et pré-ladiniennes. Avec d'autre granitoïdes tardi-hercyniens de la Cordillère Orientale, il témoigne de l'importance insuffisamment reconnue jusqu'alors du plutonisme associé à ce volcanisme »permo-triasique«.

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The batholith of San Ramon is made of a coarse-grained to porphyritic granite that bears biotite and also hornblende at some places. It extends over 90 km from north to south along the eastern boundary of the Eastern Cordillera of Central Peru. It intrudes Carboniferous and Lower Permian strata and is included as cobbles into the red conglomerates that underlie Triassic to Liassic carbonates. A Rb/Sr whole-rock isochron gives a Late Permian to Early Triassic age of 238±10 m. y. Thus the San Ramon granite appears to be in part coeval with the andesite to rhyolitic volcanism associated to the red Mitu molasses, that as a whole were deposited after the Late Leonardian and before the Lower Ladinian. Some other radiometric ages from the Eastern Cordillera granitoïds stress the extension of this Late Variscan plutonism.

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Zusammenfassung Der Batholit von San Ramon besteht aus einem grobkörnigen bis porphyrartigen Granit mit Biotiten und bisweilen Hornblenden von rötlicher bis grauer Farbe. Er erstreckt sich über 90 km in N—S-Richtung längs dem Ostrand der östlichen Cordillere von Zentralperu. Er durchschneidet Karbon- und Permablagerungen und findet sich in Gerollen des triadisch-liassische Kalke unterlagernden Konglomerats. Aus der Rb/Sr-Gesamtisochrone ergibt sich ein Alter von 238±10 M. J. Es handelt sich also um einen Granit aus dem Grenzbereich Perm—Trias, der zum Teil gleichaltrig mit dem rhyolitischen bis andesitischen Vulkanismus ist, der die Ablagerung der postleonardischen und praeladinischen roten Molasse Mitubegleitet. Im Verein mit anderen spätvariszischen Granitoïden weist er auf die bisher ungenügend erkannte Bedeutung des diesen permo-triadischen Vulkanismus begleitenden Plutonismus hin.

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Resumen El batolito de San Ramón esta localizado a lo largo del limite este de la Cordillera Oriental en el Perú Central. Esta compuesto por un granito de grano grueso que puede tambien ser porfiroide, contiene biotita y tambien hornablenda y su color varia de rojo a gris. Dicho granito intruye terrenos carboniferos y eo-pérmicos y se le encuentra formando parte de los cantos en los conglomerados rojos infrayacentes a la serie carbonatada triásico-liásica. Una isocrona Rb/Sr en rocas totales le da una edad de 238±10 m. y. es decir del Permico terminal o de la base del Triásico. Por lo tanto, el granito de San Ramón es contemporáneo con parte del volcanismo riolitico a andesítico asociado a la sedimentacion de las molasas rojas del grupo Mitu, la cual ocure entre el Leonardiano superior y el Ladiniano inferior. Junto con otros granitoïdes de la Cordillera oriental, el batolito de San Ramón demuestra la importancia del plutonismo asociado a este volcanismo »permo-triásico«.

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

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

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

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

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

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Bimodal early proterozoic volcanism in the Grythytte field and associated volcano-plutonic complexes,Bergslagen, Central Sweden

The Grythytte field sequence forms a NNW belt of acid-basic metavolcanic and metasedimentary rocks. The geology shows characteristics of a dynamic process of trough-forming and infilling which to a large extent post-dates the Hjulsjö volcanoplutonic complex situated to the east. In the latter complex acid metapyroclastics strike around a centre of granite and granophyre, which cut and are cut by basic sills and dykes. Field and petrochemical evidence points to a distinct bimodal magmatism that ist manifested during one short phase of a rifting period.

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Zusammenfassung Die Grythytte Schichtenfolge bildet einen NNW verlaufenden Gürtel aus sauren und basischen Metavulkaniten und Metasedimenten. Die geologischen Befunde weisen auf einen dynamischen Entstehungsprozeß von Grabenbildung und Füllung hin. Im weiter östlich gelegenen vulkanisch-plutonischen Hjulsjö-Komplex streichen älteren metamorphen pyroklastischen Gesteine rund ein Granit-Granophyr Zentrum. Dieser Komplex durchschneidet und wird durchschnitten von basischen Sills und Gängen. Feldgeologische und geochemische Untersuchungen weisen deutlich auf einen bimodalen Magmatismus hin, der während einer kurzen Phase der Grabenbildung stattfand.

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Résumé La séquence de Grythytte forme une ceinture de roches métavolcaniques et métasédimentaires de direction NNO. La géologie fait apparaître les caractéristiques d'un processus dynamique de formation de fosse et de remplissage, qui s'est produit, pour la plus grande partie, après la formation du complexe volcano-plutonique de Hjulsjö situé à l'Est. Dans ce dernier complexe des produits pyroclastiques acides sont disposés autour d'un centre granitoïde et granophyrique, qui à son tour recoupe et est recoupé par des sills et des dykes basiques. Les observations de terrain et les faits pétrochimiques indiquent un procèssus magmatique distinctement bimodal qui s'est manifesté pendant une phase courte dans une période de «rifting».

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Grythytte , NNW . . Hjulsj -- . . , , .

     

Contribution to the genesis of the SEDEX-type mineralizations of the Rhenish Massif (Germany) — implications for future Pb-Zn exploration

The Meggen orebody and the number of subeconomic sediment-hosted mineralizations at Plettenberg-Affeln, Oberhundem, and Günterod (eastern Rhenish Massif) are considered to be typical members of the large SEDEX family, i.e., submarine-hydrothermal Zn-Pb orebodies. Examples such as Howards Pass (Canada), McArthur River and Broken Hill (Australia), and Navan (Ireland) formed between the Middle Proterozoic and Carboniferous as a consequence of slow continental extension, long-term elevated heat flow and basin dewatering, enhanced and focused along deeply penetrating synsedimentary fault zones. Volcanic activity bound to these fractures has no direct genetic relationship to SEDEX mineralization. Based on structural and detailed stratigraphic correlation and facies analysis it can be shown that all SEDEX-type mineralizations of the Rhenish Massif are bound to one and the same synsedimentary fault zone, named here the Balve-Oberscheld fault zone, which was reactivated during Variscan compressional and extensional movements. The trend of this tectonic lineament (termed »Menden-Oberscheld lineament«) can be even recognized on maps depicting crustal gravity patterns and the configuration of the Moho. Illite crystallinity measurements in Devonian shales along profiles crosscutting the lineament evidence increased Variscan to early post-Variscan metamorphism in the fault system, which already had promoted the synsedimentary heat flow. Indications were found that the metalliferous brines escaping into the Meggen basin were bound to a synsedimentary fault situated at the western margin of the Meggen basin. The widespread Zn-Pb-Ba mineralizations and anomalies in the middle to upper Givetian shales in the Plettenberg-Affeln area are likewise bound to horst-and-graben tectonism along the Balve-Oberscheld fault zone. Based on data from economic and scientific research in the Rhenish Massif, the application of paleostructural methods for future basemetal exploration is discussed.

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Zusammenfassung Der Meggener Zn-Pb-Ba Erzkörper und die stratiformen Pyrit-Baryt- und Buntmetallvorkommen der Gebiete Plettenberg-Affeln, Oberhundem und Günterod (rechtsrheinisches Schiefergebirge) gehören wie die berühmten Vererzungen von Howards Pass (Kanada), McArthur River und Broken Hill (Australien) und Navan (Irland) zur bedeutsamen Gruppe der SEDEX-Mineralisationen. Diese submarin-hydrothermalen Vererzungen sind an epikontinentale klastische Sedimente des Mittelproterozoikums bis Karbons gebunden. Die Hydrothermentätigkeit erfolgte während langanhaltender, moderater Dehnungstektonik, die durch beckenweite Blocktektonik und erhöhten Wärmefluß gekennzeichnet war. Der Entwässerungsstrom der Becken wurde durch tiefreichende synsedimentäre Störungssysteme örtlich fokussiert. Der an diese Bruchstrukturen gebundene Vulkanismus steht nicht in unmittelbarer genetischer Beziehung zur Vererzung. Es kann für das Rheinische Schiefergebirge gezeigt werden, daß alle SEDEX-Mineralisationen sowie zwei Eisenerzdistrikte vom Lahn-DillTypus auf der NNW-SSE-verlaufenden synsedimentären Balve-Oberscheld-Störungszone liegen. Diese wurde im Zuge variszischer und saxonischer Tektonik zu einem Lineament umgeformt, das seinen Ausdruck auch auf Karten der Erdschwere und der Mohokonfiguration hat. Die Untersuchung der Illitkristallinität devonischer Tonschiefer konnte zeigen, daß der permokarbone Wärmefluß — wie zuvor der synsedimentäre Wärmefluß — auf diesem »Menden-Oberscheld-Lineament« erhöht war. Geochemische und paläogeographische Untersuchungen machen wahrscheinlich, daß der Aufstieg der metallhaltigen Hydrothermen im Ober-Givetmm im Bereich der westlichen Beckenrandstörung des Meggener Beckens erfolgte. In einem ca. 1,5 km breiten NNW-SSE-gerichteten synsedimentären Graben, der im Gebiet Plettenberg-Affeln rekonstruiert werden konnte, kam es während des Mittel- bis Ober-Givetiums ebenfalls zur stratiformen Zn-Pb-Ba-Mineralisation. Anhand der Ergebnisse aus dem Rheinischen Schiefergebirge wird der Einsatz paläostruktureller Arbeitsmethoden für künftige Explorationsprogramme diskutiert.

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Résumé L'association minéralogique Zn-Ba-Pb de Meggen ainsi que les gisements de pyrite-barite stratiformes de Plettenberg-Affeln, Oberhundem et Günterod sont interprétés comme appartenant au large groupe des minéralisations de type SEDEX parmi lesquelles figurent les célèbres gisements de Howards Pass (Canada), McArthur River, Broken Hill (Australie) et Navan (Irlande). Les minéralisations hydrothermales sous-marines de type SEDEX sont liées aux sédiments clastiques épicontinentaux datant du Protérozoïque moyen jusqu'au Carbonifère. Leur formation s'est effectuée durant une longue période de tectonique de distension modérée, caractérisée par des systèmes de blocs à l'échelle du bassin rhénan et un flux de chaleur élevé. L'élimination de l'eau interstitielle des sédiments a été favorisée et localement focalisée par des systèmes synsédimentaires de failles profondes. L'activité volcanique accompagnant ces systèmes n'est cependant pas à relier directement à la genèse des minéralisations SEDEX. Dans le cas du Massif Schisteux Rhénan, on peut démontrer que toutes les minéralisations de type SEDEX, ainsi que deux districts à gisement de fer de type Lahn-Dill, s'alignent le long de la zone failleuse synsédimentaire NNW-SSE de Balve-Oberscheld. Celle-ci fut réactivée durant les phases tectoniques varisque et saxonne, donnant naissance à un linéament, visible sur la carte gravimétrique et sur celle de la profondeur du Moho. L'analyse de la cristallinité de l'illite montre que le flux de chaleur permo-carbonifère — ainsi qu'auparavant le flux de chaleur synsédimentaire — était relativement élevé à l'endroit de ce »Menden-Oberscheld lineament«. Les résultats des recherches géochimiques et paléogéographiques suggèrent que l'ascension de l'hydrotherme métallifère s'est effectuée durant le Givetien supérieur dans la zone de la faille située en bordure ouest du bassin de Meggen. D'autre part, dans un fossé d'effondrement long d'environ 1,5 km et d'orientation NNW-SSE, qui a pu être reconstitué dans la région Plettenberg-Affeln, on observe également des minéralisations Zn-Pb-Ba stratiformes datant du Givetien moyen à supérieur. Etant donné que les méthodes conventionnelles de prospection ont échoué dans la recherche de nouveaux gisements de type Meggen-Rammelsberg et comme toutes les minéralisations SEDEX connues au Canada, en Australie et en Europe sont liées à des zones de failles synsédimentaires, on propose, dans le cadre de programmes de recherches ultérieurs, l'application de méthodes de travail basées sur la paléotectonique.

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, , , , , / / , Howards Pass, , McArthur River Broken Hill, , Navan, , SEDEX. . , . . , , . , SEDEX, - , - , NNW SSE. , , . , - «-», , . , , , . , 1,5 NNW-SSE , - , , . , , .

     

Paläoklimatische Information im Isotopengehalt14C-datierter Saharawässer: Kontinentaleffekt in D und18O

Zusammenfassung In den¹⁴C-Altern der Saharawässer spiegelt sich die wechselnde Abfolge von Feucht- und Trockenphasen während des späten Pleistozäns und Holozäns wider. Außerdem zeigt sich ein West-Ost-Gefälle in ihrem D- und¹⁸O-Gehalt, das als Kontinentaleffekt im Grundwasser gedeutet wird. Dieser Kontinentaleffekt setzt voraus, daß das nordafrikanische Klimageschehen vergangener Feuchtphasen von der Westdrift bestimmt wurde, die regenbringende atlantische Luftmassen weit ins Saharainnere getrieben hat. Ein einfaches mathematisches Modell, das den Kontinentaleffekt durch eine Rayleigh-Kondensation beschreibt, ergibt die beste Anpassung an die Meßwerte, wenn für die Sahara (ähnlich wie heute in Europa) ein West-Ost-Gefälle in den Paläo-Winterniederschlagsmengen von –30% pro 1000 km angenommen wird. Unter der Annahme ehemaliger Winterniederschläge (Sept.-März) von 600 mm (entspricht Lissabon heute) für das Gebiet an der nordafrikanischen Atlantikküste ergibt diese Modellrechnung z. B. 250 mm für die Paläo-Winterniederschläge im Gebiet des Murzuk-Beckens.

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The¹⁴C-age distribution of Saharian groundwaters shows the alternating sequence of humid and arid periods in the late Pleistocene and Holocene. The observed west-east decrease of the D- and¹⁸O-content of the Sahara waters is interpreted to be the Continental Effect in rain and groundwater. The paleoclimatic situation during ground-water formation therefore was controlled by the western drift carrying wet Atlantic air masses across the Sahara. The best fit of a simple Rayleigh condensation model of the continental effect to the experimental data is obtained with a west-east decrease of the Saharian paleo-winter precipitation of –30% per 1000 km (similar to the one in Europe today). With an annual winter precipitation rate (Sept.-March) of 600 mm (corresponding to the one of Lisboa today) for the Northafrican coastal area at the Atlantic Ocean a previous winter precipitation rate of 250 mm is obtained for the Murzuq Basin.

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Résumé Une succession de périodes humides et arides à la fin du Pléistocène et à l'Holocène se réflète dans la distribution des âges¹⁴C d'eaux souterraines du Sahara. Les teneurs en D et¹⁸O diminuent d'Ouest en Est, ce qui est interprété comme un effet continental dans l'eau souterraine. Celui-ci signifie que la climatologie des phases pluviales passées, dans l'Afrique du Nord, était déterminée par des vents d'Ouest qui apportaient des masses d'air atlantique humide à l'intérieur du Sahara. Un modèle mathématique simple décrivant l'effet continental par une condensation du type Rayleigh, reproduit avec la meilleure conformité les valeurs expérimentales, pour autant qu'on admette que les pluies hivernales au Sahara diminuaient anciennement d'Ouest en Est de 30% par 1000 km (comme à présent en Europe). En supposant qu'autrefois la quantité de pluie hivernale, de septembre à mars à la côte atlantique de l'Afrique du Nord était de 600 mm (comme aujourd'hui à Lisbonne), on obtient à l'aide de ce modèle une précipitation hivernale ancienne de 250 mm dans le bassin du Mourzouk.

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, ¹⁴C, . , ¹⁸O, , . , , , , . , Rayleigh, — , — — 30 % 1000 . , - , . . , 600 , — —, 250 .

     

On the determination of polymetamorphic mineral associations,and its application to the Bosost Area (Central Pyrenees)

A method to demonstrate the simultaneous development of different minerals is discussed. Minerals are contemporaneous when they have formed before and after a point in time. Points in time are supplied by phases of deformation. The relations between deformation and crystallization can be deduced from the internal and external structures of porphyroblasts and matrix.This method is applied to unravel the metamorphic history of the Bosost area. Four metamorphic zones succeed one another: the biotite-zone, stauroliteandalusite-cordierite-zone, andalusite-cordierite-zone and cordierite-sillimanitezone. This zonal distribution represents a progressive metamorphic series and each higher metamorphic zone has passed through one or more lower metamorphic zones. Even within one zone a further subdivision of the crystallization history can be made.The described mineral associations are the result of low pressure metamorphism. They can be assigned to a low pressure faciesgroup of the amphibolite facies. The geothermal gradient during metamorphism was approximately 15° C pro 100 meter.

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Zusammenfassung Eine Methode, um das gleichzeitige Wachstum verschiedener Minerale zu zeigen, wird hier näher erklärt. Minerale sind gleichzeitig, wenn sie vor und nach einem Zeitpunkt gebildet worden sind. Zeitpunkte werden durch Deformationsphasen geliefert. Die Verhältnisse zwischen Deformation und Kristallisation kann man aus dem Intern- und Externgefüge ablesen.Diese Methode wird angewandt, um die metamorphe Geschichte vomBosost-Gebiet zu entziffern. Vier metamorphe Zonen folgen aufeinander: Biotit-Zone, Staurolith-Andalusit-Cordierit-Zone, Andalusit-Cordierit-Zone und Cordierit-Sillimanit-Zone. Diese Zoneneinteilung stellt eine progressiv metamorphe Reihenfolge dar, wobei jede höher metamorphe Zone durch die weniger metamorphen Zonen gewandert ist. Auch innerhalb einer Zone kann noch eine weitere Unterteilung nach der Kristallisationsfolge gemacht werden.Die beschriebenen Mineralassoziationen sind unter niedrigen hydrostatischen Druckverhältnissen entstanden. Sie werden in der Amphibolit-Fazies, und zwar in einer niedrigen Druck-Faziesgruppe untergebracht. Der geothermale Gradient ist ungefähr 15° C pro 100 Meter gewesen.

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Résumé Une méthode pour démontrer la croissance simultanée de minéraux différents est discutée. Des minéraux sont contemporains quand ils sont formés avant et après un certain instant qui peut être déterminé par des phases de déformation. Les relations entre déformation et crystallisation peuvent être déterminées à l'aide des structures internes et externes des porphyroblastes et de la matrice.Cette méthode est appliqué afin de déchiffrer l'histoire métamorphique de la région de Bosost, où quatre zones métamorphiques se suivent dans le temps: zone à biotite, zone à staurotide, andalousite et cordierite, zone à andalousite et cordierite et zone à cordierite et sillimanite. Cette classification en zones représente une série à métamorphisme progressif et chaque zone plus métamorphique a passé par une ou plusieurs zones moins métamorphiques. Même dans certains zones métamorphiques une subdivision plus détaillée est possible.Les associations de minéraux décrites sont formées sous des conditions de basse pression. Elles peuvent être placées dans un groupe de facies à basse pression du facies amphibolite. Le gradient géothermique pendant le métamorphisme était environ 15° C par 100 mètres.

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Epeirogeny,orogeny and the tectonic development of the Kaapvaal basin,Southern Africa

The Kaapvaal intrageosyncline, one of the oldest cratonic basins of the Precambrian shield areas, offers an almost complete record of deposition and diastrophism that occurred between c. 1,4 and 3,0 Ga B.P. Its tectonic development started after the consolidation of the Early Archaean crustal structure when sequences such as the Pongola, Dominion Reef and Witwatersrand accumulated in a tectonically stable environment between c. 2,4 and 3,0 Ga B.P. This early epeirogenic or platformal stage was followed by a period of deposition of the Ventersdorp, Transvaal and Waterberg-Matsap sequences between c. 1,4 and 2,4 Ga B.P. Gravity-induced deformation which culminated in post-Matsap folding in the northern Cape and in post-Waterberg faulting in parts of the northern Transvaal and Botswana, affected portions of the basin situated close to the boundary of the craton with surrounding mobile belts. In Late Precambrian times the tectonic activity was either insignificant or it was again confined to the marginal zones of the craton (e. g. partial tectonic reactivation of the Lower Proterozoic sequences in the foreland of the Namaqua Mobile Belt between c. 0,9 and 1,25 Ga B.P.).Although the Kaapvaal basin represents an epeirogenic feature, the structure of its marginal parts displays some of the characteristics of orogenic belts (e. g. the linearity of fold structures in the Matsap synclinorium in the northern Cape and its uniform vergence towards the axis of the Waterberg-Matsap basin). However, the deformation of sequences in the Kaapvaal basin was not associated with magma generation, and the metamorphism operative in the basin during the Lower Proterozoic was only of burial type.The depositional and deformational history of the platform cover in the tectonically labile marginal zones of the Kaapvaal Craton is related to the tectonic evolution of the adjoining mobile belts. This can be shown by the example of the Namaqua Belt and its foreland in the northern Cape where continuity of certain geological units and tectonic structures exists across the front of the mobile belt. This continuity, together with the similar timing of the tectonic events in the mobile belt and on the craton, points to a common cause for the broad movements of uplift and subsidence on the craton, and for the profound deformation in restricted zones along its margin and in adjoining mobile belts.

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Zusammenfassung Die Kaapvaal-Intrageosynkline ist eines der ältesten bekannten kratonischen Becken, und ihre Entwicklungsgeschichte kann über einen Zeitraum von 1,6 Milliarden Jahren verfolgt werden.Das Becken entstand in einem früh-epigenetischen oder Plattform-Stadium, als die Pongola-, Dominion-Reef- und Witwatersrand-Schichten vor ca. 3,0 bis 2,4 Milliarden Jahren auf die konsolidierte frühpräkambrische Kruste abgelagert wurden. In einem weiteren Sedimentationszyklus folgten die Ventersdorp-, Transvaal- und Waterberg-Matsap-Schichten vor 2,4 bis 1,4 Milliarden Jahren. Gravitationsfaltung, die ihren Höhepunkt mit der Matsap-Deformation in der nördlichen Kapprovinz erreichte, und Störungsbewegungen im nördlichen Transvaal und in Botswana haben das Becken randlich im Grenzbereich zwischen Kraton und den umgebenden mobilen Zonen beeinflußt. Tektonische Bewegungen im Spätpräkambrium waren entweder unbedeutend oder sie spielten sich wiederum im Randbereich des Beckens ab (z. B. tektonische Rejuvenation von frühproterozoischen Gesteinen im Vorland des Namaqua-Mobile-Belt von ca 0,9 bis 1,25 Milliarden Jahren).Obwohl das Kaapvaal-Becken epirogenen Charakter aufweist, so zeigen doch die Strukturen in seinem Randbereich oft orogene Züge. Die Deformation im Beckeninneren war jedoch nicht von Magmaintrusionen begleitet, und während des Frühproterozoikums wurde die Beckenfüllung lediglich von einer geringen Versenkungsmetamorphose erfaßt.Die Sedimentations- und Deformationsgeschichte der Plattform-Serien im tektonisch labilen Randbereich des Kaapvaal-Kratons ist eng mit der strukturellen Entwicklung in den benachbarten mobilen Zonen verbunden. Dies wird am Beispiel des Namaqua-Mobile-Belt und seines Vorlandes in der nördlichen Kapprovinz gezeigt, wo bestimmte geologische Einheiten und Strukturen vom mobilen Bereich in den kratonischen Bereich verfolgt werden können. Diese Kontinuität und der zeitliche Zusammenhang zwischen Deformation immobile belt und auf dem Kraton deuten auf eine gemeinsame Ursache für die weitgespannten epirogenetischen Bewegungen im Beckenbereich und die orogene Tektonik am Rande des Kratons hin.Der Unterschied zwischen stabilen und mobilen Bereichen ist wahrscheinlich auf unterschiedliche Krustendicke und -stärke zurückzuführen, so daß die gleichen tektonischen (orogenen) Bewegungen einerseits zu alpinotypen Strukturen führen, während sie in starken (d. h. schon verfestigten) Krustenteilen germanotype Verformung und Epirogenese zur Folge haben. Orogene oder epirogene Bewegungen hängen daher entweder von verschiedenartiger tektonischer Beanspruchung benachbarter Krustenteile während eines bestimmten Zeitraumes ab, oder sie spiegeln fundamentale Veränderungen in einem bestimmten Krustenbereich im Laufe seiner Entwicklungsgeschichte wider.Ein Beispiel für den ersten Fall ist die in vorliegender Arbeit beschriebene unterschiedliche Entwicklung des Kaapvaal-Beckens und des benachbarten Namaqua-Mobile-Belt im Frühproterozoikum, während letzterer Fall durch die spätarchaische Kratonisierung des Kaapvaal-Grundgebirges und die nachfolgende Evolution der Kaapvaal-Plattform charakterisiert ist.

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Résumé Le Kaapvaal intragéosynclinal, un des plus vieux bassins cratoniques connus des boucliers précambriens, apporte un record presque complet de sédimentation et de diastrophisme qui apparut entre 1400 Ma et 3000 Ma. Son développement tectonique commença après la stabilisation tectonique de la croûte de l'Archéen moyen quand des séries telles que le Pongola, le Dominion Reef et le Witwatersrand se furent déposées dans un milieu tectoniquement stable entre 2400 Ma et 3000 Ma. Cette époque épéiro-génique précoce fut suivie par la période de sédimentation des séries du Ventersdorp, du Transvaal et du Waterberg-Matsap, entre 1400 Ma et 2400 Ma. Le plissement par gravitation qui culmina avec la déformation de Matsap dans le Nord de la province du Cap et par le décrochement post-Waterberg dans certaines parties du Nord du Transvaal et du Botswana, influença les parties du bassin placées en bordure entre le craton et les zones mobiles qui l'entouraient.L'activité tectonique entre 1400 Ma et 600 Ma fut ou insignifiquante ou à nouveau se limita aux parties marginales du craton (c'est à dire une réactivation tectonique partielle des séries du Protérozoïque inférieur dans l'avant-pays de la zone mobile du Namaqualand, entre 900 Ma et 1250 Ma).Bien que le bassin de Kaapvaal montre un caractère épirogénique, les structures des parties marginales montrent cependant quelques traits caractéristiques pour les ceintures orogéniques. La déformation des séries de l'intérieur du bassin du Kaapvaal ne fut cependant pas accompagnée d'intrusions magmatiques, et pendant le Protérozoïque ancien le comblement du bassin fut affecté seulement d'un léger métamorphisme d'enfouissement.L'histoire de la sédimentation et de la déformation des séries de plateforme dans le domaine marginal tectoniquement labile du craton du Kaapvaal est mis en relation avec l'évolution structurale des zones mobiles voisines. C'est ce que montre l'exemple du «Namaqua Mobile Belt» et de son avant-pays dans la province septentrionale du Cap où s'établit la continuité entre la zone mobile et le craton. Cette continuité, et aussi la liaison dans le temps entre la déformation dans la zone mobile et dans le craton, indiquent une cause commune pour les grands mouvements de soulèvement et de subsidence dans le domaine du bassin et pour la déformation profonde en bordure du craton.La différence entre les domaines stables et mobiles est à rapporter vraissemblablement à des épaisseurs et à des résistances différentes de la croûte, de sorte que les mêmes mouvements tectoniques (orogéniques) d'une part conduisent à des structures alpinotypes, tandis que d'autre part dans les parties de la croûtes suffisamment fortes (c'est-à-dire déjà consolidées) ils ont pour effet une déformation germanotype et une épirogenèse. Les mouvements orogéniques ou épirogéniques ou bien dépendent de sollicitations tectoniques de type différent entre parties de la croûte voisines pendant une durée déterminée, ou bien ils reflètent des modifications fondamentales dans un domaine déterminé de la croûte au cours de son développement historique.Un exemple du premier cas est donné par le développement différentiel, décrit dans le présent travail du bassin du Kaapvaal et de la Ceinture mobile du Namaque, voisine, au cours du Protérozoïque ancien, tandis que le dernier cas est donné par la cratonisation, à la fin de l'Archéen, du socle du Kaapvaal et par l'évolution de la plateforme du Kaapvaal qui l'a suivie.

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Palaeomagnetic investigations of the tertiary and quaternary igneous rocks: VII the tertiary rocks of Southwest Germany

Rocks from sixteen sites in southwestern Germany were examined palaeomagnetically and petrologically with attention concentrated on the ore minerals. The largest suite of rocks from the Hegau shows that two dated rocks have the sign of magnetization predicted byHeirtzler et al. (1968) and two do not. However the confidence levels of the radiometric ages are not known. It is probable that the remanence found in the Katzenbuckel reflects the time of hydrothermal alteration, the rest, the paleomagnetic field.

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Zusammenfassung Aus dem Bereich des Oberrheingrabens und des Hegaus (SW-Deutschland) wurden Vulkanite entnommen und paläomagnetisch und erzmineralogisch untersucht.Die umfangreiche Gesteinsserie aus dem Hegau zeigt, daß zwei datierte Gesteine der vonHeirtzler et al. (1968) vorhergesagten Magnetisierungsrichtung entund zwei dieser Skala widersprechen. Dabei bleibt offen, inwieweit die beiden Skalen radiometrischer Daten übereinstimmen. Möglicherweise gibt die gefundene Remanenz in den Katzenbuckelgesteinen die Zeit der hydrothermalen Veränderung, der Rest das paläomagnetische Feld wieder.

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Résumé Des échantillons volcaniques, prélevés dans la région du fossé d'Alsace et de Bade ainsi que dans celle du Hegau (Allemagne du sud-ouest) ont fait l'objet d'une analyse paléomagnétique et minéralogique.La série de roches provenant du Hegau montre que 2 roches datées correspondent à la direction d'aimantation indiquée parHeirtzler et d'autres (en 1968), tandis que 2 autres la contredisent. La question de savoir dans quelle mesure les deux échelles de données radiométriques sont concordantes reste entière. Il se peut que l'aimantation rémanente, dans les roches du Katzenbuckel, indique le moment de la transformation hydrothermale, tandis que le reste reflète le champ paléomagnétique.

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- Hegau (- ). Hegau , , Heirtzler'oM ., (1968), , . , , . , Katzenbuckel , — . . . . - . .

     

Lateritic concentrations of manganese oxyhydroxides and oxides

Latentes result from the weathering of a variety of rocks under humid tropical conditions. When developed at the expenses of Mn²⁺-bearing parent rocks, laterite consists of a thick mantle made up of manganese oxides and hydroxides. Two main examples are described from tropical Africa. The first example displays a lateritic profile on metamorphic rock; the second example deals with lateritic profiles developed on a Precambrian sedimentary rock. From the base to the top of the studied profiles, different Mn hydroxide and oxide sequences have differentiated. Their composition depends on (i) the constitutive parent minerals with vary ing weathering rates, (ii) the intensity of weathering which progresses towards the profile top permitting pseudomorphic replacement of Mn⁴⁺ oxides for early formed Mn³⁺ hydroxides. Most of the manganese ore result from a relative accumulation. However, Mn can also be mobilized in different places of weathering profiles leading to accumulations in other places, mainly at the base of weathering profiles. That absolute accumulation can occur in non-Mn-bearing weathering horizons (kaolinitic horizons) to form Mn nodules in which kaolinite is dissolved. This process provides Al which combines to Mn³⁺ forming Al-Mn hydroxides (lithiophorite).From these petrographical observations, stability field diagrams are proposed to explain the general evolution of Mn components under chemical lateritic conditions. These diagrams illustrate interactions between ions and manganese species.

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Zusammenfassung Latente entstehen durch Verwitterung verschiedener Gesteine in tropisch-feuchten Klimaten. Bildet sich Laterit aus Mn²⁺-führenden Ausgangsgestein, so besteht er aus einer dicken Schicht von Mangan-Oxiden und -Hydroxiden. Hier sollen zwei Beispiele aus tropischen Regionen Afrikas beschrieben werden:Das erste Beispiel ist ein Lateritprofil, daß das Hangende von Metamorphiten bildet; das zweite Laterite, die sich auf einem präkambrischen Sedimentgestein entwickelt haben. Von der Basis bis zu dem Top der jeweiligen Profile haben sich unterschiedliche Mangan-Hydroxid und -Oxid-Sequenzen herausgebildet. Die Zusammensetzung hängt ab von:(i) Den wesentlichen Ausgangsmineralien unter wechselnden Verwitterungspenoden und (ii) der Verwitterungsintensität, die zum Top des Profils zunimmt und damit die pseudomorphe Substitution von Mn³⁺-Hydroxiden zu Mn⁴⁺-Oxiden ermöglicht. Der Hauptanteil der Manganlagerstätte resultiert aus einer relativen Anreicherung. Allerdings kann Mn auch in verschiedenen Teilen des Verwitterungsprofiles mobilisiert werden, was zu einer Anreicherung in anderen Bereichen führt und zwar hauptsächlich an der Basis eines Profiles. Diese absolute Anreicherung kann in Mangan-freien Verwitterungshorizonten (Kaolinithorizonte) zur Bildung von Mangankonkretionen führen, in denen Kaolinit gelöst wird. Bei diesem Vorgang wird Al frei, das sich mit Mn³⁺ verbindet, um Al-Mn-Hydroxide (Lithiophorite) zu bilden.Mit Hilfe dieser petrographischen Beobachtungen werden Stabilitäts-Diagramme erstellt, die die allgemeine Entwicklung der Mn-Komponenten unter lateritischen Bedingungen zu erklären versuchen. Diese Diagramme erleutern die zwischen Ionen und Mangan stattfindenen Reaktionen.

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Résumé Les latérites résultent de l'altération chimique de roches de types variés, sous conditions tropicales humides. Les latérites se développent sur roches-mères à minéraux manganésifères à Mn²⁺ sous forme de cuirasses épaisses constituées d'oxydes et d'hydroxydes de manganèse. Deux exemples d'Afrique tropicale sont étudiés. Le premier exemple montre un profil d'altération latéritique développé sur roche métamorphique; le deuxième exemple traite de profils latéritiques développés sur une roche sédimentaire précambrienne. De la base vers le sommet des profils étudiés, se différencient des séquences d'oxydes et hydroxydes de manganèse. Elles sont fonction (1) des minéraux primaires dont les vitesses d'altération varient d'une phase à une autre, (2) de l'intensité de l'altération qui est d'autant plus forte que l'on monte dans le profil et qui permet le remplacement pseudomorphique d'hydroxydes à Mn³⁺ formés précocement par des oxydes à Mn⁴⁺. La plupart des gisements de manganèse résultent d'une accumulation relative; cependant, Mn peut être mobile à différents niveaux dans les profils d'altération et s'accumuler de manière absolue à d'autres, et en particulier à la base des profils. Cette accumulation absolue peut se produire dans des horizons non manganésifères (horizons kaolinitiques) et former des nodules de manganèse dans lesquels la kaolinite est dissoute libérant de l'aluminium qui se combine avec Mn³⁺ pour former un hydroxyde alumineux et manganésifère: la lithiophorite.A partir de ces observations pétrographiques, et après les avoir comparées avec celles d'autres gisements africains et brésiliens, des diagrammes de champs de stabilité sont proposés pour expliquer l'évolution générale des phases manganésifères sous conditions d'altération latéritique. Ces diagrammes illustrent les interactions entre ions en solution et minéraux manganésifères.

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The early Toarcian and Cenomanian-Turonian anoxic events in Europe: comparisons and contrasts

Two intervals of Mesozoic time are demonstrably of sufficient geological brevity to qualify readily for the term Anoxic Event: the earlyfalciferum Zone orexaratum Subzone of the Toarcian and theWhiteinella archaeocretacea Interval Zone that straddles the Cenomanian-Turonian boundary. Both periods of time saw regional deposition of anomalously organic-rich strata (black shales) accompanied by a positive 2 PDB carbon-isotope excursion in coeval biogenic carbonates, and significant faunal change. The duration of both events was probably less than half a million years, and both were preceded by regional erosion and possible upwelling. Coincident sea-level rise and transgression is likely. A »European view« of these events, however, spotlights some significant differences. Whereas thefalciferum-Zone organic matter is generally more concentrated and more hydrogen-rich on the palaeo-European shelf than on the Tethyan continental margins, the reverse holds true for the black shales formed during theWhiteinella archaeocretacea Interval Zone. Furthermore, the carbon-isotope composition offalciferum-Zone organic matter from both north European and Tethyan sites is anomalously negative compared to that developed in theWhiteinella archaeocretacea Interval Zone. Differing planktonic organisms may have been involved and their possible diverse ecological requirements may go some way to explaining the nature and distribution of facies deposited during these two events.

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Zusammenfassung Zwei mesozoische Abschnitte rechtfertigen die Verwendung des Begriffes »Anoxic Event«: die frühefalciferum-Zone oderexaratum-Zone des Toarcian und dieWhiteinella archaeocretacea Interval-Zone, die die Grenze Cenoman-Turon überquert. In beiden Zeitabschnitten bildeten sich regional Sedimente mit anomalem Reichtum an organischer Substanz (Schwarzschiefer), die von einem positiven über 2 PDB hinausgehenden Ausschlag bei den Kohlenstoffisotopen in gleichalten biogenen Karbonaten begleitet werden. Die Dauer der beiden Ereignisse betrug wahrscheinlich weniger als eine halbe Million Jahre und beiden ging eine Phase regionaler Erosion und möglicherweise des »Aufquellenden Tiefenwassers« voraus. Gleichzeitiger Anstieg des Meerespiegels mit Transgression ist wahrscheinlich. Die europäische Sicht dieser Ereignisse bedeutet einige signifikante Unterschiede. Diefalciferum-Zone besitzt auf dem palaeo-europäischen Shelf generell eine höhere Konzentration des organischen Materials und der Kohlenwasserstoffe als auf den Kontinentalrändern der Tethys. Das Gegenteil ist der Fall in den Schwarzschiefern, die sich während derWhiteinella archaeocretacea Interval-Zone gebildet haben. Außerdem ist die Zusammensetzung der Kohlenstoffisotopen des organischen Materials derfalciferum-Zone sowohl von Nordeuropa als auch von der Tethys unnormal negativ verglichen mit derWhiteinella archaeocretacea Interval-Zone. Die Beteiligung unterschiedlicher planktonischer Organismen und möglicherweise abweichende ökologische Bedingungen können für die Faziesverteilung während dieser zwei Ereignisse verantwortlich gemacht werden.

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Résumé Deux intervalles de l'ère mésozoque sont assez brefs pour être qualifiés d'événements anoxiques: la Zoneà falciferum (souszone àexaratum) du Toarcien et la Zone àWhiteinella archaeocretacea à la limite Cénomanien-Turonien. Chacun de ces deux intervalles correspond à un dépôt régional de couches anormalement riches en matières organiques (black shales), accompagné, dans des carbonates biogénétiques de même âge, d'une anomalie positive de plus de 2 PDB des isotopes du carbone. Les deux événements ont probablement été précédés par une phase d'érosion ou de condensation sédimentaire et de remontée d'eaux profondes («upwelling»). Leur durée, qui correspondait probablement à une période d'élévation du niveau des mers et de transgression, a été inférieure à 500.000 ans.A l'échelle européenne, les deux événements anoxiques se distinguent: la matière organique de la Zone àfalciferum est plus concentrée et plus riche en hydrogène sur la plateforme mésozoque nord-européenne que sur la marge téthysienne, tandis que la Zone àWhiteinella archaecocretacea montre une dispostion inverse. De plus, la composition isotopique du C dans la matière organique de la Zone àfalciferum est plus négative que celle de la Zone àWhiteinella archaeocretacea tant dans les régions nord-européennes que téthysienne. Il est possible qu'il s'agisse d'espèces différentes d'organismes planctoniques, leurs milieux écologiques différents pouvant expliquer la nature et la distribution des faciès typiques déposés pendant les deux épisodes.

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