Zur Vorgeschichte der Alpenfaltung

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Das Vorland der Alpen und die Vorgeschichte der Alpenfaltung

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Zur Frage der Entstehung der Kieselgallenschiefer

Zusammenfassung Aus zwei Aufschlüssen wurden Proben von Galle und Schiefer hauptsächlich röntgenographisch, mikroskopisch und chemisch untersucht. Es zeigte sich, daß in Galle und Schiefer die gleichen Minerale vorkommen, nämlich Quarz, Plagioklas, Kalifeldspat, Muskowit, Chlorit, Kaolinit und Goethit. Nur in einigen Gallen tritt auch Pyrit auf. Die Unterschiede zwischen Galle und Schiefer liegen hauptsächlich im höheren Kieselsäuregehalt der Gallen und in ihrem höheren P- und Fe- Gehalt. Diese Befunde sowie schlechte Ausbildungsformen und ein schlechter Kristallisationsgrad der Quarze machen es sehr wahrscheinlich, daß die Gallen mit einem gehäuften Auftreten von Kieselfossilien, wie etwa Schwämmen, zu erklären sind. Im Verlauf der Diagenese hat eine zusätzliche Konkretionsbildung eingesetzt. Im Schiefer wird Neubildung von Muskowit und Kaolinit auf Kosten von Plagioklas beobachtet. Außerdem wird im Schiefer eine stärkere Zunahme des K-Gehaltes von Muskowit als in der Galle festgestellt.

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The question of the origin of the siliceous nodules in shales

The pyrite content and a high P-content of the siliceous nodules in comparison to those of the shale point to an organic origin of the former. On the basis of the anhedral habit and a low grade of crystallisation of the quartz crystals, the occurence of siliceous nodules can probably be explained as an accumulation of siliceous fossils such as the sponges. It is likely that there was an additional formation of concretions during the diagenesis. Muscovite and kaolinite in the shale have been formed in situ on the cost of plagioclase. Besides, the K-content of the muscovite/illite in the shale shows a considerable increase in comparison to that of the nodules.

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. C. W. Correns, danke ich für die Überlassung des Themas und für zahlreiche, sehr fördernde Diskussionen. Herrn Dr. W. Flehmig danke ich für seine Hilfe bei den infrarotspektroskopischen Aufnahmen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für finanzielle Unterstützung sehr zu Dank verpflichtet.     

Zur Petrologie der Hornblendegarbenschiefer der Ostalpen

Zusammenfassung Die Bildung der Hornblendegarbenschiefer in den Ostalpen, die am Beispiel verschiedener Probengebiete (Greinerserie-Zillertal, Schneebergerzug-Ötztal, Donnersbachwald-Wölzer Tauern, Radenthein-Millstätter Alpe) diskutiert wird, erfolgte bei den Vorkommen des Penninikums im Zuge der alpinen Metamorphose. Alle Garbenschiefer des mittelostalpinen Kristallins sind ein Produkt der variskischen Metamorphose und haben nur eine geringfügige alpine Überprägung erfahren. Für die Vorkommen im Schneebergerzug läßt sich zusätzlich ein früh- oder vorvariskisches Ereignis auf Grund von Reliktstrukturen nachweisen. Die Bildung der Garbenschiefer erstreckt sich vom Metamorphosebereich der obersten Grünschieferfazies bis in die Amphibolitfazies. Für die einzelnen Probengegebiete konnten diepT-Bedingungen der Metamorphose auf Grund koexistierender Mineralphasen festgelegt werden. Im Pauschalchemismus der Garbenschiefer sind neben den für die Bildung der tschermakitischen Hornblenden notwendigen Konzentrationen an Al, Ca und Mg, noch zum Teil sehr beträchtliche TiO₂-Gehalte und hohe Na₂O-Werte, bei gleichzeitig niederen K₂O-Werten, bermerkenswert. Meist variabel sind die Si- und Fe-Konzentrationen.Als Ausgangsmaterial kann man folgende Sedimente in Betracht ziehen: Si- und Al-reiche dolomitische Mergel oder tuffitische Lagen in einem tonigen, sandigen bzw. karbonatreichen Sediment.In einigen Fällen ist eine Entstehung aus dolomitischem Mergel möglich, dies trifft vor allem für die epidot- und karbonatreichen Garbenschiefer zu. Auf Grund der hohen TiO₂-Gehalte (bis über 4 Gew-% TiO₂) und des hohen Na-Überschuß, ist für die größere Anzahl der Garbenschiefer ein Tuffit als Ausgangsmaterial anzunehmen.

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Petrography and genesis of the Hornblendegarbenschiefer of the Eastern Alps

Summary The genesis of the Hornblendegarbenschiefer in the Eastern Alps is discussed as an example of the more important occurrences (Greinerserie-Zillertal, Schneebergerzug-Ötztal, Donnersbachwald-Wölzer Tauern, Radenthein-Millstätter Alpe) formed in the Penninic Area during the Alpine metamorphism. All of the Garbenschiefer in the mittelostalpines Altkristallin are a-product of the Variscian metamorphism and have experienced only a relatively insignificant Alpine influence. Relicts structures indicate an additional earlier event for the occurrences in the Schneebergerzug. The formation of the Garbenschiefer extends from the highes green schist facies to the amphibolit facies. The metamorphicpT conditions for the individual sample locations could be determined from coexisting mineral phases. The Al, Ca and Mg concentrations necessary for tschermakitic hornblende formations are present. What is particularly interesting in the chemical composition of the Garbenschiefer is the presence of high TiO₂-concentrations and of Na₂O in large amounts but coupled with low K₂O values. The most variable concentrations are those for Si and Fe.The Garbenschiefer can be formed from Si- and Al-rich dolomitic marl or tuffitic layers. The development from a dolomitic marl is possible mainly for epidote- and carbonate-rich Garbenschiefer. Because of the high TiO₂-contents (up to 4 wt.% TiO₂ and the high Na-excess, one can assume a formation from a tuffite for most Garbenschiefer.

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Mit 8 Abbildungen

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Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Zur Frage der Absatzbedingungen der Radiolarite

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Zur Entstehung der Kreide-Feuersteine

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Zur Deutung der Migmatite

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Zur Tektonik der Molukken

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Zur Biegsamkeit der Gesteine

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Zur Geochemie der Diorit-Gruppe

Zusammenfassung Die Granodiorite und QuarzGlimmer-Diorite aus dem Intrusivgebiet von Fürstenstein (Bayerischer Wald), der Diorit des südlichen Vorspessarts mit eingeschalteten Amphibolitschollen und kalifeldspatreichen Schlieren, sowie die Diorite und Hornblendegabbros des mittleren Bergsträßer Odenwaldes wurden geochemisch verglichen. Zur Bestimmung der Haupt-, Neben- und Spurenelemente in 65 Gesteinsproben wurden röntgenspektrometrische, titrimetrische, flammenphotometrische und emissionsspektralanalytische Methoden herangezogen. Zusätzlich fanden 33 chemische Analysen aus der Literatur Verwendung.Die untersuchten Gesteinstypen reichen vom granodioritischen (Bayerischer Wald) über den dioritischen (Spessart) bis zum hornblenditischen (Odenwald) Chemismus, wobei jedes der drei Untersuchungsgebiete eine mehr oder weniger deutliche Gruppierung zeigt. Innerhalb der einzelnen Dioritkomplexe ist nur ein Teil der petrographisch erfaßbaren Gesteinstypen auch durch einen spezifischen Gesteinschemismus gekennzeichnet.Während die Granodiorite des Bayerischen Waldes bis auf die relativ hohen Zr-Gehalte auch im Hinblick auf die Spurenelementführung normale Verhältnisse zeigen, sind die niedrigen Cu-, Ni- und Zn-Gehalte, sowie das hohe K/Rb-Verhältnis in den Odenwald-Dioriten und Hornblendegabbros auffällig. Trotz der großen Streubreite im Hauptchemismus dieser Proben schwanken die SrGehalte nur relativ wenig.Bemerkenswert bei den Spessart-Dioriten ist, daß diese in den Spurenelementgehalten z. T. erheblich unter den von Vinogradov (1962) angegebenen Clarke-Werten bleiben. Die im Diorit eingeschlossenen Amphibolitschollen zeigen deutlich höhere Cu-, Ni- und Zn-Gehalte, sowie niedrigere Sr-und Ba-Gehalte. Die K/Rb-Verhältnisse unterscheiden sich dagegen praktisch kaum. Der Vergleich der Odenwald-Diorite und Hornblendegabbros mit den Amphiboliten zeigt, daß letztere durch niedrigere CaO-Gehalte, etwas größere Zr-Gehalte und ähnlich niedrige Ni-Gehalte gekennzeichnet sind.Im Lichte der geochemischen Ergebnisse wird die Genese der dioritischen Gesteine diskutiert.

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On the geochemistry of the diorite groupComparative investigations of dioritic rocks from Bayerischer Wald, Spessart and Odenwald (South-Germany)

The granodiorites and quartz diorites of the Fürstenstein igneous complex (Bayerischer Wald), the diorites of the Spessart crystalline area (including schollen of amphibolite, and schlieren rich in K-feldspar) as well as the diorites and hornblende gabbros of the central Odenwald igneous complex have been compared. 65 rock specimens have been analyzed for the major and minor elements Si, Ti, Al, Fe³⁺, Fe²⁺, Mn, Mg, Ca, Na, K, P, as well as for the trace elements Zn, Cu, Ni, Rb, Sr, Zr, Ba, and (semiquantitative) V, and Cr using X-ray spectrometric, flame photometric, titrimetric, and UV-spectrometric methods. 33 additional analyses (major and minor elements only) have been taken from literature.The rock types investigated vary from granodiorite to hornblendite in chemical composition. The averages of the three diorite areas plot near quartz diorite, diorite, and gabbro composition, respectively. This grouping is followed very clearly by the trace element content of Zr, Rb and Ba rather than the other ones. The bearing of the geochemical results on the genesis of dioritic rocks is briefly discussed.

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Herrn Prof. Dr. S. Matthes danken wir für sein stetes Interesse am Fortgang der Arbeit sowie für die kritische Durchsicht des Manuskripts. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft förderte die vorliegende Untersuchung in dankenswerter Weise durch die Gewährung von Sachbeihilfen und apparativen Einrichtungen.     

Zur Geschichte der Granitlehren

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Zur Geologie der Danakil-Senke

Geological and geophysical investigations in the Northern part of Afar-Region were carried out by a group of scientists in 1967 and 1968. The Afar-structure is framed by the Ethiopian Highland in the West, the Somali Plateau in the South and the Danakil horst in the E. Its northern part is occupied by the NNW trending Danakil Depression (Danakil Graben), a branch of the NW trending Red Sea-Graben. The block mosaic border land in the West as well as the Danakil Alps consist of basement overlain by unfolded Mesozoic strata. Within the Afar Depression the pre-Tertiary formations are covered by limnic-fluviatile — in upper portions marine — sediments, Miocene and Pliocene in age, thickening towards the centre of the Depression. These basin fillings indicate a major phase of rift faulting prior to and during their deposition. Marginal extensions of these “Danakil-Formation” on both flanks of the Depression accompany the structural borders of the Danakil Graben, coinciding with the “outer rift structural margin” (Mohr 1967). Evaporites occupy the deepest part of the structure, “the inner Danakil Graben”, downfaulted or opened by major rift movements during Pliocene. A NW trending fault zone cutting through the flat plain north of Dallol covered by gypsum beds, seems to form the Eastern margin of the inner Danakil Graben. In its southeastern prolongation the fault and fissure system of the Amarti Volcanic Range is situated. Still active rift faulting during Quaternary caused the present topographic form of the region. These movements were followed by a marine ingression. Its sediments (Zariga-Formation, 14 C Modell ages 25 000–34 000 y) ring the depression and pass into gypsum beds towards the centre of the basin. The deepest parts of the Depression are hidden beneath the Afrera-Formation (14 C Modell ages 5800 y) framing the Lake Assale/Bakili and the Lake Afrera (soft limestones, clay and gypsum beds). The rift-forming movements in the northern Afar were accompanied by strong volcanic activity. Besides different igneous rocks intruding the pre-Tertiary and Tertiary strata of the rift margin, extensive basaltic lava flows intercalate and locally underly the Danakil-Formation. Potassium-argon age determinations on these “Afar Basalts” yielded Miocene to Pliocene age. In the southern area of the Danakil Graben the Upper Tertiary sedimentary basin fillings are replaced by “Afar Basalts” (plateau-forming flood basalt) flows. They are succeeded by scoriaceous fissure alkali-olivine-basalts and their differentiated lavas forming huge volcanoes aligned parallel to the rift structures. The Central Volcanic Range (Erta Ale volcanic chain) marking the central part of the Danakil Graben, remains active today. Besides the basaltic activity, numerous huge volcanoes display rhyolitic rocks with strong alkaline affinity.     

Zur Gegenwartsbedeutung der Geologie

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Zur Kenntnis der Olivingruppe

Ohne ZusammenfassungAuszug aus einer unter der Leitung von Herrn Prof. Dr.Rudolf Mosebach fertiggestellten und im Juli 1950 abgeschlossenen Dissertation. Für zahlreiche Anregungen und tatkräftige Unterstützung gestatte ich mir auch hier meinem verehrten Lehrer herzlichst zu danken.     

Zur Geologie der Anden

Zusammenfassung Es wird ein Überblick über einige grundlegende Merkmale der Geologie der Anden gegeben. Der Stand der geologischen Forschung wird kurz skizziert.

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Some principal aspects of the geology of the Andes are reviewed. The present state of geological research is briefly described.

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Résumé L'auteur présente un aperçu sur les principales données de la géologie des Andes. La situation actuelle de la reconnaissance géologique est brièvement esquissée.

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( ).

     

Zur Thermodynamik der Orogenese

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Zur Frage der Gebirgswurzeln

Roots of mountains are studied by use of gravimetric data, dispersion of surface waves, travel times of refracted and reflected body waves from earthquakes or artificial explosions. Under Southern and Central California, the thickness of the crust (depth of the Mohorovii discontinuity) increases from about 20 km near the coast to 30–35 km under the lower valleys and to about 50 km under the Sierra Nevada. Near the Atlantic coast of the United States it increases from about 20 km under the shelf to about 30 km under the coast, 35 km under the Canadian Shield, and about 45 km under the southern Appalachians. In Western Europe it is about 25–30 km, seems to increase under the Central and Southern Alps to 45–50 km and possibly to 60 km under the Abruzzi. The thickness of the granitic layer seems to be 25–30 km under Southern California and the Sierra Nevada, roughly 20 km under western Europe, but seems to increase to about 35 km under the Central and Southern Alps. Thus, the root under the Sierra Nevada is possibly mainly an effect of a thickening of the basaltic layer, while under the Alps it results mainly from a thicker granitic layer. This difference could result from different tectonic processes in the two regions during their late geological history. The local temperatures in the earth's crust can apparently greatly affect the depth at which phase changes occur and thus the thickness of the crust. Processes connected with reestablishment of isostatic equilibrium probably occur mainly below the crust.

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California Institute of Technology, Division of the Geological Sciences, Contribution Nr. 791.     

Zur Frage der Kristallisationsschieferung

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Zur Geschichte der Umwandlungsgesteine

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