The evolution of the Precambrian Shield of Greenland

The Archaean gneiss block of Greenland is made up of gneisses, amphibolites, anorthositic rocks and minor supracrustals. It contains the oldest crustal rocks yet recorded on earth. The Archaean gneiss block is bordered to the north and to the south by Proterozoic mobile belts. The Nagssugtoqidian and Rinkian mobile belts to the north, differentiated on the basis of differences in the tectonic development, consist mainly of reworked Archaean rocks. Early Proterozoic supracrustal rocks are prominent in the Rinkian mobile belt, where they overlie the Archaean basement. The Ketilidian mobile belt to the south consists mainly of Proterozoic supracrustal rocks and granites. After renewed denudation late Proterozoic supracrustal rocks were deposited in North and South Greenland where they are associated with large amounts of late Proterozoic intrusive rocks.

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Zusammenfassung Das Archaische Kraton Grönlands ist aus Gneisen, Amphiboliten, anorthositischen und untergeordneten Suprakrustal-Gesteinen aufgebaut. Es enthält die ältesten bis jetzt gefundenen krustalen Gesteine. Das Archaische Kraton ist gegen Norden und gegen Süden von Proterozoischen Orogenen begrenzt. Die Nagssugtoqidischen und Rinkischen Orogene gegen Norden, die sich durch ihre verschiedene tektonische Entwicklung unterschieden, bestehen hauptsächlich aus aufgearbeiteten Archaischen Gesteinen. Früh-Proterozoische Suprakrustal-Gesteine spielen eine wichtige Rolle im Rinkischen Orogen, wo sie das Archaische Grundgebirge überlagern. Gegen Süden besteht das Ketilidische Orogen hauptsächlich aus Proterozoischen Suprakrustal-Gesteinen und Graniten. Nach erneuerter Denudation wurden spätproterozoische Suprakrustal-Gesteine in Nord- und Südgrönland abgelagert. Diese sind assoziiert mit bedeutenden Mengen von spätproterozoischen Intrusivgesteinen.

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Résumé Le socle archéen du Groenland est composé principalement de gneiss, d'amphibolites et d'anorthosites avec accessoirement des roches supracrustales. Dans ce socle se trouvent les roches les plus âgées de l'écorce terrestre trouvées jusqu'à présent. Au nord et au sud, le socle archéen est flanqué par des ceintures orogéniques protérozoïques. Au nord on trouve le Nagssugtoqidien et le Rinkien qui ont des styles tectoniques différents, et sont composés principalement de roches archéennes transformées. Dans le Rinkien les roches supracrustales du début du Protérozoique jouent un rôle important; elles y recouvrent les gneiss archéens. Au sud du socle archéen, la ceinture orogénique du Kétilidien est composée principalement de roches supracrustales et de granite protérozoïques. Après une période de dénudation intense, des sédiments et des laves d'âge protérozoïque tardif se sont déposées gans le nord et le sud du Groenland en association avec d'abondantes roches intrusives.

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Pitchblende vein discoveries in the Proterozoic ketilidian granite of South Greenland

Several occurrences of pitchblende have been discovered in widely spaced locations in the wider surroundings of Narssaq, Narssarssuaq and Julianehåb in South Greenland. The mineralisation occurs in veins within the Proterozoic granite. The paragenesis and age (1180 m. y.) suggest that this mineralisation is derived from hydrothermal activity associated with the emplacement of the Gardar alkaline complexes and their parent magmas. The veins are controlled by fracturing and faults cutting the granite, which formed in response to the Gardar magmatic and structural events 1330–1150 m. y. ago.

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Zusammenfassung Vorkommen von Pechblende treten in Lokalitäten mit größerem Abstand in der Nähe der Siedlungen Narssaq, Narssarsuaq und Julianehåb in Südgrönland auf. Die Vererzung tritt in Gängen innerhalb des proterozoischen Granites auf. Paragenese und Altersbestimmungen (1180 Mill. Jahre) deuten an, daß die Vererzung hydrothermalen Ursprungs ist und in Verbindung mit dem Eindringen der Gardar alkalinen Komplexe und deren ursprünglichen Magmen steht. Die Gänge sind kontrolliert durch Bruchbildung und Verwerfungen im Granit, die durch die Gardar magmatischen und strukturellen Veränderungen vor 1330–1150 Mill. Jahren hervorgerufen wurden.

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Résumé Plusieurs gîtes de pechblende ont été découverts dans des endroits très distants autour des régions de Narssaq, Narssarssuaq et de Julianehåb dans le sud du Groenland.Les filons minéralisés se trouvent dans un granite d'âge protérozoïque. La paragénèse, ainsi que l'âge de 1180 m. a., indiquent que ces gisements sont dus à une activité hydrothermale associée à l'emplacement des complexes alcalins du Gardar et du magma parental. La direction des filons est liée aux fractures et aux failles qui traversent le granite.

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Narssaq, Narssarssuaq Julianehåb. , , . , 1330–1150 .

     

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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Die seismische Aktivität in Venezuela im Zusammenhang mit den wichtigsten tektonischen Bruchzonen

Zusammenfassung Einem kurzen Überblick über die geologischen und tektonischen Zusammenhänge in den wichtigsten venezolanischen Erdbebengebieten folgt eine standardisierte Betrachtung der Einzelbeben, deren Magnitude gleich oder größer als 5,5 war. Die aus makroseismischer Intensität und/oder Magnitude (Richter) berechnete, ausgelöste Erdbebenenergie, summiert über 440 Jahre bekannter Erdbebengeschichte Venezuelas, wurde graphisch dargestellt. Die Neigung der so erhaltenen Energietreppen ist ein Maß für die Seismizität, i.e. der Vertikalabstand der Parallelen zwischen Maxima und Minima ist ein Maß für die größtmögliche Magnitude eines Erdbebens aus der entsprechenden Herdregion, und aus den zeitlichen Abständen der Energietreppen lassen sich Schlüsse ziehen über Erdbebenhäufigkeit bzw. Erdbebenerwartung. Schließlich wurde für alle Beben das der ausgelösten seismischen Energie unter gegebenen Voraussetzungen entsprechendeErdbebenvolumen berechnet, an die Erdoberfläche projiziert und als Epizentralgebiete in einer Isoseistenkarte dargestellt, in welchen Wellenbewegungen und Krustendeformationen zu erwarten sind. Besonders Brucherscheinungen sollten dann sichtbar sein, wenn eine der Oberflächen des Volumens mit der Erdoberfläche zusammenfällt. Mittels einer für alle größeren venezolanischen Erdbeben aus makroseismischen Beobachtungen berechneten Intensitäts-Abklingkonstanten c wurde schließlich eine Isoseistenkarte für Venezuela entworfen, in welcher mögliche Überlagerungen aus allen seismischen Zonen des Landes berücksichtigt wurden. Diese Karte kann als Grundlage für die Planung erdbebensicherer Bauten und für geotektonische Zwecke benutzt werden.

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A brief synopsis of the geological and tectonical context of the most important Venezuelan earthquake regions is followed by a standardized treatment of the single earthquakes with magnitudes greater then 5,5. From intensity and/or magnitude (Richter), the earthquake energy released was calculated, added up for the 440 years of known earthquake history of Venezuela, and presented in graphs. The slope of such cumulative energy histogram is a measure of the seismicity, i.e. the distance between the two parallel lines, which connect the maxima and the minima, gives an idea of the possible maximum magnitude in each region; from the time intervals of the steps one may draw conclusions concerning earthquake frequency and earthquake expectation. Finally the earthquake volume for each single quake, which under given conditions corresponds to the energy released, was calculated, its surfaces were projected on the earth's surface and mapped as epicentral regions of an isoseismal map, in which wave motion and crustal deformations may be expected. Special fracture features should be visible where one of the surfaces of the volume intersects the earth's surface. By means of an intensity decay constant c, which was determined from macroseismic observations for each greater earthquake, the isoseismal map for Venezuela was drawn, in which possible intensity superpositions of all seismic regions were taken into consideration. This map may be used as a base for earthquake engineering and geotectonical purposes.

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Résumé Un bref aperçu sur les rapports géologiques et tectoniques dans les régions de tremblements de terre les plus importantes au Vénézuéla est suivi d'une étude standardisée des tremblements individuels, dont la magnitude était égale ou supérieure à 5,5. L'énergie sismique dégagée, calculée à partir de l'intensité macro-sismique et/ou de la magnitude (Richter), accumulée pendant 440 ans d'histoire connue des tremblements au Vénézuéla, est représentée à l'aide d'esquisses graphiques. L'inclinaison des «escaliers d'énergie» qui en résultent est la mesure de la sismicité, c'est-à-dire la distance verticale des lignes parallèles entre maxima et minima est la mesure de la magnitude la plus grande possible d'un tremblement de la région sismique en question, et on peut déduire des intervalles de temps entre les escaliers d'énergie des conclusions sur la fréquence et la prévision des tremblements. Enfin, pour tous les tremblements le volume de tremblement correspondant sous des conditions données à l'énergie sismique dégagée est calculé, projeté sur la surface de la terre et représenté sur une carte isoséiste comme régions épicentrales où l'on peut prévoir un mouvement d'ondes et des déformations de l'écorce. En particulier, des phénomènes de fraction doivent être visibles quand l'une des surfaces du volume coincide avec la surface de la terre. Finalement, à l'aide d'une constante d'intensité diminuée «c», calculée pour tous les tremblements de terre majeurs du Vénézuéla par des observations macrosismiques une carte isoséiste est dessinée pour le Vénézuéla, dans laquelle il est tenu compte des superpositions possibles de toutes les zones sismiques du pays. Cette carte peut servir de base pour le projet de bâtiments résistant aux séismes et à des buts géotectoniques.

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5,5 , . , 440 . , , , , , , , . , . .

     

Crustal structure of the Rhenish Massif: results of deep seismic reflection lines Dekorp 2-North and 2-North-Q

The reflection seismic line DEKORP 2-N reveals an almost complete cross section through the Rhenohercynian Zone, the most external part of the Variscan orogen in Europe.The northern part of DEKORP 2-N and a NE-directed branch (2-N-Q) reveal the Cretaceous of the Münsterland basin and the underlying folded Palaeozoic rocks. The northward decreasing intensity of folding is depicted in great detail by the highly reflective Late Carboniferous coal-measures and deeper reflections down to the level of the Givetian/Frasnian shallow-water carbonates.In the Devonian and older rocks of the Rhenish Massif, bedding is only represented by relatively weak, short and irregular reflections. These are truncated by stronger, southward dipping reflections, which exhibit the listric curvature and flat/ramp geometry characteristic of faults. In the northern part of the section, the thrusts appear to be blind. From the Ebbe Anticline southwards, prominent reflections can be correlated with important thrust faults known from the surface, such as the Ebbe-, Siegen-, Müsen- and Sackpfeife- Thrusts, as well as further important thrust faults in the Lahn- and Dill Synclines. The basal thrust of the extremely thin-skinned Giessen Nappe is only recognizable for a very short distance.At depth, the thrusts flatten out in a relatively transparent zone between 3–5 s TWT, with strongly reflective bands at its bottom and top. The transparent zone might correlate with a high-conductivity layer detected in a magnetotelluric survey; it represents either graphitic metapelites or a zone with an interconnected, brine-filled pore space. The seismic record relates either to lithological differences, or to rheological boundaries.The lower crust in the north is characterized by a relatively transparent zone, which wedges out towards south under the northern margin of the Siegen Anticline. Comparisons with a similar feature in the ECORS profile »Nord de la France« suggest that the transparent zones in both sections correspond to a pre-Palaeozoic basement, such as it underlies the Brabant Massif. Further south, the lower crust is increasingly reflective.The curvilinear, thrust-related reflections are cut by a conjugate set of much weaker, N- and S-dipping reflectors indicating a later deformation with pure shear. Displacement of some marker reflections suggests late- or post-Variscan compression.In an alternative interpretation, these straight and weak reflections represent the only thrust faults, while the curvilinear elements might relate to bedding.A southward rise of the Moho from approx. 11 to 8.5 s TWT is probably due to Tertiary rifting.

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Zusammenfassung Das reflexionsseismische Profil DEKORP 2-N stellt einen fast vollständigen Querschnitt durch das Rhenohercynikum dar.Der nördliche Teil des Profiles 2-N sowie ein SW/NE-verlaufender Abzweig (2-N-Q) zeigen die Transgression der Münsterländer Kreide und das unterlagernde gefaltete Paläozoikum. Schichtgebundene Reflektoren (flözführendes Karbon, devonischer Massenkalk) bilden das Ausklingen der variscischen Faltung nach NW detailliert ab.In den devonischen und vordevonischen Sedimenten des rechtsrheinischen Schiefergebirges erzeugt die Schichtung nur relativ schwache, kurze und unregelmäßige Reflexionen. Diese werden von stärkeren, südfallenden Reflektoren abgeschnitten, die aufgrund ihrer listrischen Krümmung und flat/ramp-Geometrie wahrscheinlich als Überschiebungen zu interpretieren sind. Im Nordteil des Schiefergebirges sind diese Überschiebungen offenbar blind, werden also nahe der Oberfläche durch Faltung kompensiert. Im Ebbe-Sattel und weiter südlich lassen sich die meisten der starken, südfallenden Reflektoren zweifelsfrei mit bekannten Großüberschiebungen korrelieren (Ebbe-, Siegen-, Müsen-, Sackpfeife-Ü, sowie weitere Überschiebungen in der Lahn- u. Dill-Mulde). Die Basisüberschiebung der Giessen-Decke wird nur teilweise abgebildet.Zur Tiefe hin zeigen die Überschiebungen ein zunehmend flacheres Einfallen, und verschwinden in einer relativ transparenten Zone zwischen 3 und 5 s TWT, die im Hangenden und Liegenden durch dünne, stark reflektive Zonen begrenzt ist. Diese transparente Zone entspricht möglicherweise einer Zone hoher integrierter Leitfähigkeit, die in einem begleitenden magnetotellurischen Experiment nachgewiesen worden ist; es handelt sich entweder um einen Graphit-führenden Phyllit-Horizont oder eine mächtigere permeable Zone mit Elektrolyt-gefülltem Porenraum. Die hochreflektiven Bänder über und unter der transparenten Zone entsprechen entweder lithologischen Kontrasten oder rheologischen Grenzen, die vermutlich von einer scherenden Verformung überprägt worden sind.Die Unterkruste im N-Teil des Profiles enthält einen relativ transparenten Bereich, der nach Süden hin unter dem Nordteil des Siegener Sattels keilförmig ausläuft. Ein ähnliches Bild zeigt der Nordteil des ECORS-Profiles »Nord de la France«. Die transparenten Bereiche beider Profile entsprechen wahrscheinlich einem prä-paläozoischen kristallinen Basement, das das Brabanter Massif unterlagert und sich rechtsrheinisch fortsetzt. Südlich des transparenten Keiles wird die Unterkruste zunehmend reflexionsreicher. Die listrisch gekrümmten, an Überschiebungen gebundenen Reflektoren werden von einem konjugierten System schwächerer, N- u. S-fallender Reflektoren abgeschnitten, die auf eine jüngere, bruchhafte Verformung durch reine Scherung hindeuten. Der Versatz einiger älterer Reflektoren deutet auf spät- oder postvariscische Kompression hin.In einer alternativen Interpretation werden nur diese jüngeren Reflektoren als Überschiebungen gedeutet; die älteren, gekrümmten Elemente müßten dann primären lithologischen Grenzen entsprechen.Die Moho steigt von ca. 11 s TWT im N auf 8.5 s TWT unter dem Taunus an. Die Krustenverdünnung im Süden geht wahrscheinlich auf Dehnung im Tertiär zurück.

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Résumé Le profil sismique par réflexion DEKORP-2-N représente une transversale quasiment complète à travers la zone rhénohercynienne. La partie septentrionale du DEKORP-2-N ainsi qu'une branche de direction SW-NE (2-N-Q) mettent en évidence la transgression du Crétacé du Münsterland sur le Paléozoïque sous-jacent plissé. Des réflecteurs liés à la stratification (à savoir: le Houiller et les calcaires de plate-forme dévoniens) illustrent de façon détaillée la diminution vers le nord de l'intensité du plissement varisque.Dans les sédiments dévoniens et pré-dévoniens du Massif Rhénan à l'est du Rhin, la stratification ne fournit que que des réflexions relativement faibles, courtes et irrégulières. Elles sont tronquées par des réflecteurs plus intenses, à pendage sud qui, en raison de leur courbure listrique et de leur géométrie en «flat/ramp», doivent être interprétés comme des chevauchements. Dans la partie septentrionale du Massif, ces chevauchements sont apparemment aveugles, c'est-à-dire qu'ils sont compensés, près de la surface, par le plissement. Dans l'anticlinal d'Ebbe, ainsi que plus au sud, la plupart des réflecteurs intenses à plongement sud peuvent être corrélés avec des chevauchements majeurs connus, tels ceux de Ebbe, Siegen, Müsen, Sackpfeife et d'autres encore dans les synclinaux de la Lahn et de la Dill. Le chevauchement basai de la nappe de Giessen n'est que partiellement représenté.Les chevauchements deviennent de plus en plus plats en profondeur pour disparaître dans une zone relativement transparente qui se situe entre 3–5 sec TWT. Celle-ci est prise en sandwich par des zones minces à forte réflectivité. La zone transparente correspond probablement à une zone de conductivité intégrée élevée dont l'existence a par ailleurs été démontrée dans un essai magnétotellurique mené parallèlement. Il s'agit soit d'un horizon phyllitique graphiteux, soit d'une zone perméable plus épaisse dont les pores sont remplis d'électrolyte. Les bandes à haute réflectivité au-dessus et en-dessous de la zone transparente correspondent soit à des contrastes lithologiques, soit à des limites rhéologiques probablement accentuées par la déformation cisaillante.La croûte inférieure dans la partie septentrionale du profil comporte un domaine relativement transparent qui s'amincit vers le S et se termine, en dessous de la partie nord de l'anticlinal de Siegen, en forme de coin. La partie nord du profil ECORS «Nord de la France» montre une image semblable.Les domaines transparents des deux profils correspondent vraisemblablement à un soubassement cristallin pré-paléozoïque qui est sousjacent au Paléozoïque du Massif du Brabant et se prolonge vers l'est au-delà du Rhin. Au sud du coin transparent, la réflectivité de la croûte inférieure va en augmentant. Les réflecteurs listriques liés à des chevauchements sont recoupés par un système conjugué de réflecteurs plus faibles à plongement nord et sud qui indiquent des failles plus récentes. Le déplacement de quelques réflecteurs plus anciens suggère l'effet d'une compression tardiou post-varisque.Dans une interprétation alternative, seuls ces réflecteurs plus récents sont considérés comme correspondant à des chevauchements. Dans ce cas, les éléments courbes plus anciens devraient représenter des limites lithologiques primaires.Le Moho s'élève à partir de 11 sec TWT environ au nord jusqu'à 8.5 sec TWT en-dessous du Taunus. L'amincissement crustal au sud résulterait du régime de distension survenu au Tertiaire.

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DEKORP 2 Nord. x-t- ray-tracing'a. 6,0 6,6 /, — 7,0 8,2 /. 6,25 /. 28 30 . , .

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Abbreviations MORB Mid-Ocean Ridge Basalt - TWT two-way travel time, seconds (s) - CMP common mid-point - VP vibration point - SNR signal to noise ratio     

On the character of magma differentiation in a volcanic vent

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

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

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

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

Archaean and Lower Proterozoic units in Central Brazil

The following main units have been recognized as Archaean basement rocks in central Brazil: a) High-grade granite-gneiss terrain composed predominantly by granodioritic and tonalitic gneisses; these rocks are cut by amphibolite dykes and present several nucleii locally surrounded by an array of Archaean greenstone belts, b) Greenstone belts presenting basal komatiitic ultramafic-mafic lavas with abundant spinifex textures, followed by basalts and chemical sediments such as cherts, limestones and graphitic pelites, that are often interbedded with acid and intermediate volcanics; metamorphism is within greenschist facies. Granulite mobile belt, including the granulitized mafic-ultramafic complexes of Barro Alto, Niquelândia and Brava. The Lower Proterozoic is represented by: a) metasedimentary sequences overlying the granite-greenstone terrains, with several tin bearing granite intrusions. b) Gabbro-anorthosite layered plutons and their associated mafic volcanics which are followed by acid and intermediate volcanics and ocean floor sediments. c) Mafic-ultramafic layered intrusions in the granulite terrain.

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Zusammenfassung Im zentralen Brasilien wurden folgende Haupteinheiten als Archaischer Sockel erkannt: a) hochmetamorphes Granit-Gneis-Gebiet mit vorwiegend granodioritischen und tonalitischen Gneisen; diese Gesteine werden von amphibolitischen Gängen durchschlagen. Sie bilden einzelne Kerne, die von Zonen Archaischer Grünsteingürtel umgeben werden. b) Grünsteingürtel, die basale komatiitische ultramafitische bis mafischen Laven representieren mit häufig auftretenden Spinifex-Gefügen. Diesen folgen Basalte und chemische Sedimente wie Kieselschiefer, Kalke und graphitische Pelite, in die häufig saure und intermediäre Vulkanite eingeschaltet sind. Die Metamorphose liegt in der Grünschiefer-Fazies. c) Mobiler Granulit-Gürtel, der die granulitisierten mafisch-ultramafischen Komplexe von Barro Alto, Niquelândia und Cana Brava einschließt.Das untere Proterozoikum wird durch folgende Einheiten vertreten: a) Metasedimentfolgen, die die Granit-Grünstein-Serien überlagern und die einige zinnführende GranitIntrusionen aufweisen. b) Lagige Gabbro-Anorthosit-Plutone mit dazugehörenden mafischen Vulkaniten, die von sauren und intermediären Vulkaniten und ozeanischen Sedimenten gefolgt werden. c) Mafisch-ultramafische Intrusionen innerhalb des Granulit-Gebietes.

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Resumo As seguintes unidades geológicas principais foram reconhecidas no embasamento da região central do Brasil: a) Terrenos granito-gnáissicos constituídos dominantemente por gnaisses de composição granodiorítica e tonalítica cortados por diques de anfibolito e mostrando vários núcleos graníticos localmente envolvidos por seqüências vulcano-sedimentares do tipo greenstone belt. b) Cinturões arqueanos de rochas verdes apresentando na base lavas komatiíticas com abundantes texturas tipo spinifex, seguidas de basaltos almofadados e de sedimentos químicos tais como chert, calcário e pelitos grafitosos, frequentemente intercalados com vulcânicas intermediárias e ácidas; o metamorfismo é de facies xisto verde. c) Cinturão móvel granulítico incluindo os complexos granulitizados de Barro Alto, Niquelândia e Cana Brava. Proterozóico Inferior é representado por: a) Seqüências sedimentares sobrepostas aos terrenos granito-greenstone, localmente intrudidas por granitos estaniferos; b) Plutões gabro-anortosíticos acamadados; c) Intrusões máfico-ultramáficas alojadas nos terrenos granulíticos.-- : ) - ; , , ) , . , , , , , . ; ) , - Barro Alto, Niguelandia Brava. : ) , - , , ; ) -- , ; ) - .

     

Biogenic and lithogenic magnetic minerals in Atlantic and Pacific deep sea sediments and their paleomagnetic significance

The carrier of the natural magnetization of deep sea sediments was characterized by mineralogical, electron microscopic, and rock magnetic investigations. Magnetic single domain (SD) and pseudo single domain (PSD) particles which are most important for the stable remanent magnetization were separated from the magnetic »coarse fraction« and concentrated as magnetic »fine fraction«. The magnetic coarse fraction consists of lithogenic magnetite and titanomagnetite, which often contains exsolution-lamellae of ilmenite. Both minerals are partially maghematized and occur isolated in the sediment or embedded in rock particles, in regionally different concentrations. The magnetic fine fraction consists of lithogenic magnetite and titanomagnetite and biogenic magnetite (magnetofossils = fossil bacterial magnetosomes), the latter generally maghematized.A graphical method is described which allows the classification and characterization of the magnetic fine fraction by demagnetization of the anhysteretic remanent magnetization (ARM) of whole sediment samples. Three groups with different magnetic properties can be distinguished, characterized by three ARM type-curves: Type A curves are associated with sediments from abyssal plaines. They show nearly identical ARM properties and are typical for magnetofossils.Type B curves are produced by sediments from the vicinity of volcanic regions. Their shapes are variable to a certain degree and indicate two lithogenic magnetic phases.Type C curves are found for sediments from submarine ridges and regions with input of terrigenous detritus. These curves have the largest deviations among each other indicating a magnetic multi-phase assemblage including magnetofossils.

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Zusammenfassung Die Träger der Magnetisierung von Tiefseesedimenten wurden mineralogisch, elektronenmikroskopisch und gesteinsmagnetisch untersucht. Magnetische Eindomänen (SD) und Pseudo-Eindomänen (PSD) Partikel, die für eine stabile remanente Magnetisierung wichtig sind, wurden als magnetische »Feinfraktion« von der magnetischen »Grobfraktion« abgetrennt. Die magnetische Grobfraktion besteht aus lithogenem Titanomagnetit und Magnetit die teilweise maghemitisiert sind und teilweise auch Ilmenit-Entmischungslamellen aufweisen. In regional unterschiedlichen Konzentrationen liegen sie frei im Sediment oder in silikatischer Matrix eingebettet vor. Die magnetische Feinfraktion besteht sowohl aus lithogenem Titanomagnetit und Magnetit, als auch aus biogenem Magnetit (Magnetofossilien = fossile bakterielle Magnetosomen); letzterer ist größtenteils maghemitisiert.Es wird eine grafische Darstellungsmethode beschrieben, die anhand von Untersuchungen der anhysteretischen remanenten Magnetisierung (ARM) von Sedimentproben eine Charakterisierung der magnetischen Feinfraktion erlaubt. Es lassen sich dadurch drei Gruppen mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften unterscheiden, die durch drei Gruppen von ARM-Kurventypen charakterisiert sind.Kurventyp A wird bei Sedimenten aus Tiefsee-Ebenen beobachtet. Die ARM-Daten sind nahezu identisch und zeigen ein Verhalten, wie es für Magnetofossilien typisch ist. Kurventyp B tritt bei Sedimenten aus dem Einzugsbereich vulkanischer Gebiete auf. Er zeigt eine größere Variation und die Form der Kurven spricht für ein System aus zwei lithogenen magnetischen Komponenten.Kurventyp C gehört zu Sedimenten aus submarinen Rücken und dem Einzugsgebiet terrigener Schüttungen. Die Kurvenverläufe sind uneinheitlich und sprechen für ein magnetisches Mehrkomponenten-System mit Beteiligung von Magnetofossilien.

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Résumé Les minéraux porteurs du magnétisme dans les sédiments de mer profonde ont été explorés par les méthodes de la minéralogie, de la microscopie électronique et du magnétisme des roches. Les particules qui correspondent à un domaine magnétique unique (SD) et pseudo-unique (PSD), significatives pour un magnétisme rénanent stable, ont été concentrées comme «fraction magnétique fine» après séparation de la «fraction magnétique grossière». Cette dernière consiste en magnétite et titanomagnétite lithogéniques, qui renferment souvent des lamelles d'exsolution d'ilménite. Ces deux minéraux sont partiellement maghémitisés; ils se présentent isolés ou inclus dans des fragments de roches, avec des concentrations régionales diverses. La fraction magnétique fine consiste en magnétite et titanomagnétite lithogéniques, ainsi qu'en magnétite biogénique (magnétofossile = magnétosome fossile bactérien), cette dernière ordinairement maghemitisée.Les auteurs présentent une méthode graphique qui permet de caractériser la fraction magnétique fine à partir de l'examen du magnétisme rémanent anhystérique (ARM) de l'échantillon de sédiment. Cette méthode permet de distinguer trois groupes de propriétés magnétiques différentes, caractérisés par trois types de courbes ARM. Les courbes de type A caractérisent les sédiments de plaines abyssales; elles montrent des propriétés ARM presque identiques et sont typiques pour les magnétofossiles. Les courbes de types B sont fournies par les sédiments voisins des régions volcaniques; leurs formes varient dans une certaine mesure et indiquent un système à deux composants magnétiques lithogéniques. Les courbes de type C correspondent aux sédiments des crêtes sous-marines et des régions à apports terrigènes; ces courbes présentent entre elles des différences plus marquées, ce qui indique un système magnétique à composants multiples, comportant des magnétofossiles.

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Untersuchungen an pluvialen Wässern der Ost-Sahara

Zusammenfassung Den Grundlagen der C-14-Datierung von Wasser folgen Ausführungen über Ursprung und Anfangskonzentration dieses Isotops im Grundwasser, Verfälschungsmöglichkeiten und Ausführungen über das Isotopenverhältnis C-13/C-12 als geologisches Instrument. Der Hauptteil der Arbeit beschäftigt sich mit der Altersberechnung der in Frage stehenden Grundwasserproben.

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Basal considerations concerning C-14-dating include origin and primary concentration of this isotope in subsurface waters. These and, C-13/C-12 proportion are discussed in their value for geological conclusions. Finally, absolute-age determinations of this kind are dealt with.

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Résumé Sur la base de la datation des eaux à partir du C 14, les auteurs présentent leurs déductions sur l'origine et la concentration de cet isotope dans les eaux des nappes aquifères ainsi que sur les contaminations possibles, et s'étendent sur le rapport des isotopes C-13/C-12 comme instrument géologique.La partie principale du travail a trait aux calculs d'âge des eaux prélevées ici.

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Sedimentologie des Lias der Berchtesgadener Kalkalpen

Zusammenfassung Ausgehend von der herrschenden Vorstellung einer Transgression roter Liaskalke zur Zeit des oberen Unterlias über ein subaerisch verkarstetes Dachsteinkallerelief, untersuchte ich die Liassedimente in den Berchtesgadener Alpen eingehender und unternahm vergleichende Begehungen im östlichen Hagengebirge, im Steinernen Meer und in den Steinbrüchen von Adnet.Die Sedimente des Lias liegen in einer Graukalk- und einer abwechslungsreicheren Rotkalk-Fazies (F.Fabricius 1962) vor. Ammoniten zeigten, daß die Graukalkfazies einen Teil der Rotkalkfazies vertritt (im wesentlichen Sinemur). Auf die Ausbildung der Rotkalke hatten Mangelsedimentation, Subsolution und syngenetische Umlagerungen Einfluß.Normalerweise überlagert der Lias den Dachsteinkalk konkordant. Diskonforme Lagerung läßt sich durch submarine Kalklösung und synsedimentäre Spaltenbildung erklären. Die submarin entstandenen Zugspalten im Dachsteinkalk sind mit Rotkalksedimenten und Dachsteinkalktrümmern gefüllt. Die Bildungsdauer dieser, sich episodisch erweiternden Spalten ließ sich mit Ammoniten einschätzen.Argumente gegen die Annahme einer Transgression werden diskutiert.

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Basing on the prevailing theory of a transgression of red Liassic limestones over a relief of Dachstein limestone affected by subaeric karstification, during late lower Liassic time, the author investigated the Liassic sediments of the Berchtesgaden Alps more in detail, comparing also with the eastern Hagen mountains, the Steinernes Meer and the quarries of Adnet.The Liassic sediments occur in two types of facies: gray limestone and a less uniform red limestone (Fabricius 1962). As ammonites prove, the gray limestone facies represents part of the red limestone facies (essentially Sinemur). The development of the red limestone was influenced by reduced sedimentation, subsolution and syngenetic rearrangement.In general, the Liassic strata are overlying the Dachstein limestone conformably, Disconformities may be explained by submarin limestone solution and synsedimentary formation of joints. The tension joints which developed by submarin action in the Dachstein limestone are filled up with red limestone sediments and debris of Dachstein limestone. It was possible to estimate the period of formation of these joints by ammonites.Arguments against the theory of a transgression are discussed.

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Résumé En suivant la conception d'une transgression de calcaires liassiques rouges vers la fin du liassique inférieur sur un relief de calcaire «Dachstein» karstifié, l'auteur étudiait les dépôts liassiques des Alpes de Berchtesgaden plus en détail, y incluse une comparaison avec la montagne de Hagen orientale, le «Steinernes Meer» et les carrières d'Adnet.Les dépôts liassiques existent en deux faciès: des calcaires gris et des calcaires rouges plus variés (Fabricius 1962). Comme il est prouvé par des ammonites, le faciès de calcaires gris représente une partie du faciès de calcaires rouges (essentiellement Sinemur). Le développement des calcaires rouges était influencé par une sédimentation réduite, par la subsolution et par une réarrangement syngénétique.En général, les couches liassiques surmontent le calcaire «Dachstein» conformément. Discordance de stratification peut être expliquée par solution calcaire sous-marine et formation synsédimentaire de diaclases. Les diaclases d'extension formées en sous-marin dans le calcaire «Dachstein» sont remplies de dépôts de calcaire rouge et de débris du calcaire «Dachstein». La durée de formation de ces diaclases est à estimée par des ammonites.Des arguments contre la théorie d'une transgression sont discutés.

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Die alpidischen Stockwerke der südlichen Ägäis

Zusammenfassung Im Bereich der südlichen Ägäis überlagern vier allochthone Stockwerke den autochthonen Plattenkalk (Perm-Oligozän). Die allochthonen Serien entstammen ursprünglich konzentrisch angeordneten mesozoisch-alttertiären Faziesräumen der zentralen Ägäis. Die tektonische Abfolge aus neritischen Karbonaten, pelagischen Karbonaten und einem vulkano-sedimentären Komplex, die durch inkompetente Zwischenmittel (Mélange) getrennt werden, besteht über den gesamten Bogen. Fazielle und stratigraphische Merkmale sowie die Art der Deformation ermöglichen die Korrelation der Teilprofile des südägäischen Deckenstapels und dessen Anknüpfung an die südwestliche Türkei. Die kinematische Analyse des Deckenbaus führt zu dem Bild eines sich ausbreitenden Mantel-Diapirs, an dessen geneigter Grenzfläche ein gravitativer Transport ausgelöst wurde.

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In the realm of the Southern Aegean Arc four allochthonous units are piled up above the autochthonous Cherty Limestone (Permian-Oligocene). The allochthonous units are derived from different Mesozoic to Paleogene facies zones which originally were arranged in concentric belts in the Central Aegean Sea. The nappe pile consists — from bottom to top — of neritic carbonates, pelagic carbonates and a volcano-sedimentary complex along the entire arc. These competent units are separated by incompetent members of mainly flyschoid sediments, acting as lubricants. The intercalated sediments were deformed to mélanges due to tectonic transport. Facies analysis, stratigraphy and the style of deformation lead to a correlation of type sections of the southern Aegean nappe pile and its relation to the southwestern part of Turkey. The nappe transport is caused by diapiric uplift and lateral shifting of a thermal dome. A radial gravity transport occurred on its inclined boundary plane.

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Résumé Dans la région de l'Egée méridionale le Calcaire en plaquettes, en position autochthone (Permian-Oligocène) repose sous quatre unités allochthones. Les séries allochthones proviennent de différentes zones de faciès mésozoique-paléogène qui à l'origine étaient disposées concentriquement dans l'Égée centrale. Les nappes sont constituées tout le long de l'arc entier pour des carbonates néritiques, des carbonates pélagiques et un complexe volcano-sédimentaire. Ces unités compétentes sont séparées par des formations incompétentes, notamment des sédiments flyschoides qui ont servi de lubrificant. Ces sédiments intercalés ont été déformés en mélanges par le transport tectonique. Des caractéristiques de faciès et d'ordre stratigraphique, et le style de la déformation rendent possible la corrélation entre les fractions des nappes sud-égéennes et leur rattachement au sud-ouest de la Turquie. Le transport des nappes est lié au déploiement latéral de l'enveloppe d'un dôme diapirique, qui a déclanché un transport radial, par gravité, le long de sa base inclinée.

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Diese Untersuchungen wurden im Rahmen des Schwerpunktprogrammes Geodynamik des mediterranen Raumes der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt und gefördert. Ausgehend von einer Geländetätigkeit auf Kreta in den Jahren 1973–1975 erfolgten im Herbst 1975 Vergleichsbegehungen auf dem Peloponnes, auf Rhodos und den Kykladen. Von den Mitarbeitern des Institutes für Geologie und Paläontologie der TU Braunschweig übernahmen dankenswerterweise FrauBeddies und FrauBusch die Niederschrift des Manuskriptes sowie Übersetzungsarbeiten. HerrStosnach führte freundlicherweise die Reinzeichnung der Abbildungen und Fotoarbeiten aus.     

Gefüge und Vulkanotektonik im Vogelsberg (Niederhessen)

Zusammenfassung Am Vogelsberg wurde erprobt, inwieweit rheologische Gefüge-Untersuchungen den Bau von Vulkankomplexen aufzuhellen vermögen. Lineare Merkmale (Blasen, Rücken, Rinnen, Kontraktionsklüfte, Fluidaltextur) und vektorielle (Blasenröhren, Blasenzüge, Faltenvergenz) wurden an vielen Punkten in größerer Zahl gemessen und statistisch verarbeitet. Es ergab sich, daß alle Merkmale für örtliche Störungen stark anfällig sind. Trotzdem hat die Methode, kritisch verwandt, ihren Wert.Der Vogelsberg hat seinen gegenwärtigen rundlichen Umriß wohl einer späteren leichten Caldera-Senkung zu verdanken.

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In the case of the Vogelsberg the question was discussed, if the observation of flow fabrics in lava may offer advantages for the understanding of volcano complexes. Linear characteristics (vesicles, ridges, channels, contraction joints, fluidal texture) and vectorial ones (spiracles, pipe vesicles, vergent folds) were measured and statistically evaluated. All flow characteristics are highly susceptible to local conditions. But nevertheless, rheological methods are, critically applied, valuable.The present circular outline of the Vogelsberg probably results from a slight postvolcanic caldera subsidence.

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Résumé A propos du Vogelsberg on a abordé le problème, si la détermination des traces d'écoulement dans les laves peût éclaircir la genèse des complexes volcaniques. Des caractéristiques linéaires (amygdales, arêtes, sillons, fissures de contraction, texture fluidale) et vectorielles (spiracules, tubes à vésicules, plis vergents) furent mesurés et calculés selon les règles statistiques. Il en résulte, que toutes les traces rhéologiques dépendent sensiblement des conditions locales d'écoulement. Mais malgré cela, la méthode, employée avec critique, est précieuse. Le Vogelsberg a reçu son présent contour circulaire par un léger effondrement de caldéra.

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Bei den Begehungen und Messungen waren dankenswerter Weise eine Reihe Bonner Geologie-Studenten behilflich, vor allem Dr.Clausen und Dr.Weber. Herrn Dr. W.Schenk-Hungen und Herrn Dr.Matthes-Wiesbaden danke ich für Erörterungen und Auskünfte.     

The genesis of the methane in Lake Kivu (Central Africa)

Large amounts of methane and carbon dioxide, among other gases, are dissolved in the deep water of Lake Kivu. There is no dispute about the primarily magmatic origin of the carbon dioxide, but models of the genesis of the methane have been contradictory up to now. They have been based on too few and partly too inaccurate data.On the basis of new measurements obtained from gas and sediment samples, some of the old concepts have been further developed to a new model. According to this model, the methane is generated mainly by bacteria from the organic carbon of the sediment. It probably also contains minor amounts of thermocatalytic methane.About 70% of the organic carbon of the upper sediment is derived from mainly magmatic carbon dioxide (old carbon), which enters the biozone of the lake from the deep water by eddy diffusion and is assimilated there. The remaining 30% comes from atmospheric carbon dioxide (young carbon) assimilated in the biozone. But because methane also migrates into the lake from deeper sediment, the¹⁴C-content in the methane dissolved in the lake water is not 30% modern but only ca. 10% modern.More isotopic measurements on plankton, methane, carbon dioxide and sediment samples are necessary to support this model.

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Zusammenfassung Im Tiefenwasser des Kivusees sind u. a. große Mengen an Methan und Kohlendioxid gelöst. Während über den hauptsächlich magmatischen Ursprung des Kohlendioxids weitgehend Einigkeit besteht, sind die bisherigen Modellvorstellungen zur Genese des Methans widersprüchlich. Sie beruhen auf zu wenigen und zum Teil zu ungenauen Meß-daten.Mit Hilfe neuer Meßergebnisse an Gas- und Sedimentproben des Kivusees wurden einige der alten Vorstellungen zu einem neuen Modell weiterentwickelt. Danach ist das Methan hauptsächlich bakteriell aus dem organischen Kohlenstoff des Sediments entstanden. Wahrscheinlich enthält es auch geringe Beimengungen thermokatalytischen Methans.Der organische Kohlenstoff des oberen Sediments stammt zu rd. 70% aus dem vorwiegend magmatischen Kohlendioxid (alter Kohlenstoff), das aus dem Tiefenwasser durch turbulenten Austausch in die Biozone des Sees gelangt und dort assimiliert wird. Die restlichen 30% stammen aus dem in der Biozone assimilierten atmosphärischen Kohlendioxid (junger Kohlenstoff). Weil jedoch auch Methan aus tieferen Sedimentschichten in den See wandert, beträgt der¹⁴C-Gehalt des im Seewasser gelösten Methans nicht 30% modern, sondern nur ca. 10% modern.Weitere Isotopenuntersuchungen an Plankton-, Methan-, Kohlendioxid- und Sedimentproben sind notwendig, um das Modell abzusichern.

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Résumé De grandes quantités de méthane et d'oxyde carbonique sont dissoutes dans les eaux profondes du Lac Kicu. Alors qu'on est en général d'accord sur l'origine surtout magmatique de l'oxyde carbonique, les modèles devant représenter la genése du méthane sont contradictoires. Ils reposent sur des données trop peu nombreuses et en partie trop inexactes.A l'aide de nouveaux résultats de mesures faites sur des échantillons de gaz et du sédiment, on a développé un nouveau modèle, à partir des anciennes représentations. D'après celui-ci, le méthane provient pour sa plus grande part du carbone organique du sédiment, transformé par des bactéries. Il contient probablement des traces d'un méthane de thermocatalyse.Le carbone organique du sédiment supérieur provient pour 70% de l'oxyde carbonique surtout magmatique (carbone »ancien«), des eaux profondes parvenu, par échanges turbulents, dans la biozone du lac, où l'oxyde carbonique est assimilé. Les 30% restant proviennent de l'oxyde carbonique atmosphérique (carbone »jeune«) assimilé dans la biozone. Le méthane des couches profondes du sédiment migrant dans le lac, la teneur en¹⁴C de méthane dissous dans les eaux du lac n'est pas de 30% modernes, mais de 10% modernes.D'autres recherches sur les isotopes d'échantillons du plancton, du méthane, de l'oxyde carbonique et du sédiment du Lac Kivu seront nécessaires pour confirmer ce modéle.

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. , , . , , . . , . 70 % ( ), , . 30% (). , , ¹⁴ 30% modern, 10 % modern. , , .

     

Alpidische Gebirgsbildung in den Ostalpen: ein plattentektonisches Modell (Kurzfassung)

Zusammenfassung Plattentektonische Modelle stellen neue Hilfsmittel für die Interpretation der alpinen Orogenese dar. Die Bildung ozeanischer Kruste und ihre gleichzeitige oder nachfolgende Abführung (Subduktion) im alpinen Raum werden als Hauptmechanismen tektonischer Ereignisse angesehen.Der Ablauf der alpidischen Gebirgsbildung als plattentektonisches Modell kann in fünf Epochen eingeteilt werden: Oberes Perm bis Trias, erste Gliederung des Ost- und Südalpenraumes mit Ausbildung zweier Grabensysteme; Lias bis Malm die Öffnung des penninischen Ozeans und Trennung der Eurasischen Platte von der Ostalpin-Südalpin-Adriatischen Platte; Malm bis Unterkreide, Ausdehnung des penninischen Ozeans und Bildung ozeanischer Kruste; Genoman bis Eozän, Subduktion der penninischen ozeanischen Lithosphäre unter die Ostalpin-Südalpin-Adriatische Platte und oberes Eozän bis Pliozän, Kollision der kontinentalen Platten und zentralalpine Hebungen.

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A plate tectonics model has been applied to explain mountain building in the eastern Alps. The formation of ridge-type oceanic crust and its destruction in a subduction zone are regarded ast the main mechanisms for the alpine orogeny.The process can be divided into five tectonic epochs: Permo-Triassic ( 235-200 m. y.) first tectonic subdivision of the Eastern and Southern Alps and formation of two different rift systems; Liassic to Malm ( 195-150 m. y.) opening of the Penninic Ocean or Piemontais and separation of the Eurasian plate from the Austroalpine-Southalpine-Adriatic plate); Malm to Early Cretaceous ( 150-110 m. y.) formation of ridge-type oceanic crust in the Penninic Ocean; Cenomanian to Eocene ( 100-45 m. y.) subduction of the Penninic oceanic lithosphere under the Austroalpine-Southalpine-Adriatic plate; Late Eocene to Miocene ( 42-5 m. y.) collision of the two continental plates and vertical uplift.

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Résumé La formation d'une croûte océanique et sa subduction contemporaine et postérieure sont invoquées ici comme l'un des mécanismes essentiels de l'évolution tectonique des Alpes orientales.Utilisant, comme modèle, la tectonique des plaques, l'orogénèse alpine peut se diviser en cinq «époques»: Permien supérieur-Trias (env. 235-200 m. a.), première individualisation tectonique entre les Alpes orientales et méridionales et dévelopement de deux systèmes de grabens; Lias-Malm (env. 195-150 m. a.), ouverture de l'océan pennique et séparation des plaques «Eurasia» et «Austroalpine-Meridionale-Adriatique»; Malm — Crétacé inférieure (env. 150-110 m.a.); extension de l'océan pennique et formation d'une croûte océanique; Cénomanien-Eocène (env. 100-45 m. a.), subduction de la lithosphère océanique sous la plaque «Austroalpine-Meridionale-Adriatique» et Eocène supérieur-Pliocène (env. 42-5 m. a.), collision des plaques continentales et soulèvement des Alpes centrales.

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Vortrag, am 27. 2. 1975 auf der 65. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Karlsruhe gehalten.     

Beobachtungen zur mechanischen und zeitlichen Deutung kleintektonischer Trennflächen im Ruhrkarbon

Zusammenfassung Aus Anschliffbildern von Kohleproben und analogen Erscheinungsformen bei Gesteinsklüften wird zur Frage des mechanischen Charakters der bankrechten Schlechten Stellung genommen.Weiterhin werden verschiedene Entstehungsursachen bankschräger, streichender Trennflächen in Kohle und Nebengestein diskutiert und der Zeitpunkt ihres Aufreißens im Ablauf des Faltungsvorganges festgelegt.

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Vertical jointing within the Carboniferous of the Subvariscean Foredeep are analyzed mechanically and, in relation to the general deformation of the belt.

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Resumé D'après des sections polies d'échantillons de houille et des formes analogues dans les fissures de roches, les auteurs déterminent le caractère mécanique des cassures orthogonales.Ensuite ils discutend plusieurs causes de formation des plans de séparations obliques dans la houille et les roches encaissantes et fixent le moment de leur formation dans le cours du plissement.

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Das Problem des hypothetischen „Pazifischen Kontinentes“ gesehen von der chilenischen Pazifikküste

Zusammenfassung Die verbreitet in den Pazifik hinausweisenden Strukturlinien der prämesozoischen Orogene Chiles fordern die ehemalige Existenz sialischer Kruste jenseits der heutigen Küste an Stellen, wo derzeit nur dünne, simatische Kruste vorhanden ist. Fünf Möglichkeiten des Verschwindens dieser kontinentalen Kruste werden diskutiert. Aus der ruhigen Lagerung der känozoischen Sedimente vor der heutigen Küste wird geschlossen, daß der wesentliche Teil der Umwandlung von kontinentaler Kruste in ozeanische seit längerer Zeit beendet ist.

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From the structural trends of the pre-Mesozoic orogenes pointing toward the Pacific, the existence of a former sialic (continental) crust, then beyond the modern coast of Chile, may be inferred. This inference applies in places where at present only a thin simatic crust is encountered. Five modes of disappearance of this sialic (continental) crust are discussed. The rather undisturbed position of the Cenozoic sediments off the present coast indicates that the main transformation of continental crust in oceanic crust has stopped some time ago.

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Résumé Les directions structurales des anciens orogènes exigent l'existence d'une écorce sialique au-delà de la côte actuelle du Chili, à des endroits où il ne se trouve à present qu'une mince croûte simatique. Dans le present article cinq explications pour la disparition de cette écorce continentale sont discutées. La position peu disloquée des sediments cénozoiques, au-delà de la côte actuelle, montre que la partie essentielle de la transformation de la croûte continentale en une crôute océanique est terminée depuis longtemps.

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Wechselbeziehung kaledonischer Deformationspläne nordöstlich Stavanger (Südwest-Norwegen)

Zusammenfassung Zur Ergänzung der petrographischen Neuaufnahme des kaledonischen Gebirges nordöstlich Stavanger durchGeorg Müller wurde eine strukturgeologische Felduntersuchung vorgenommen.Die obersten Partien des Präkambriums und die metamorphe Gesteinsserie des Kambro-Silurs zeigen zwei Deformationspläne, die sich aufgrund ihrer Altersbeziehungen, ihres Deformationsstils und der vorherrschenden Achsenrichtungen deutlich voneinander unterscheiden. Sie sind daher das Ergebnis zweier unabhängiger Deformationsphasen.Die ältere Deformation (F1) hat mit wechselnder Stärke den gesamten Bereich erfaßt. Ihre Faltenachsen zeigen überwiegend Nordwest-Südost-Richtung. Charakteristisch ist Isoklinalfaltung.Die jüngere Deformationsphase (F2) zeigt keinen ausgeprägten Faltungsstil und hat sich vor allem im unteren Teil der kambro-silurischen Gesteinsserie ausgewirkt. Bei den Faltenachsen überwiegt die Nordost-Südwest-Richtung.Das Quarzkorngefüge hat während der F 1-Deformation eine starke Regelung erfahren. Dagegen hat nur sehr intensive F 2-Faltung zu einer Umregelung geführt.

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In order to complete the petrographic mapping of the Caledonian mountains NE of Stavanger by G.Müller, the structural geology was again studied in the field.The upper parts of the Precambrien and the metamorphic rocks of the Cambro-Silurien show two different deformation plans, which may be distinguished clearly by their age, their style of deformation and the predominant orientation of their axes. Therefore, they were originated in two independent deformation phases.The older deformation (F 1) influenced the complete area with changing intensity. Their fold axes show mostly to NW-SE. Isoclinal folds seem to be characteristic.The younger deformation (F2) does not show a typical style of folding. It influenced especially the lower part of the Cambro-Silurian series. The orientation of the fold axes points especially to NE-SW.The orientation of the quartz axes was regulated parallel during the F 1-deformation. Only heavy F 2-folding led to reorientation of the axes.

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Résumé Dans le but de compléter les nouveaux levés pétrographiques de la chaîne calédonienne au nord-est de Stavanger réalisés par G.Müller, l'auteur a entrepris des travaux de terrain au point de vue structural.Les parties supérieures du Précambrien et la série de roches métamorphiques du Cambro-Silurien montrent deux systèmes de déformation, qui se différencient nettement par leur âge, le style de leur déformation et leurs directions axiales prédominantes, Elles résultent donc de deux phases de déformation indépendantes l'une de l'autre.La phase de déformation la plus ancienne (F1) a touché avec une violence plus ou moins forte l'ensemble du domaine. Les axes de plissement prennent principalement la direction nord-ouest/sud-est. Son plissement isoclinal est très caractéristique.La phase de déformation plus jeune (F 2) ne présente aucun style de plissement bien marqué et a agi principalement sur la partie inférieure de la série de roches cambro-siluriennes. Les axes de plissement sont surtout dirigés nord-est/sud-ouest.Les grains de quartz ont été soumis à une forte régulation pendant la première phase de déformation (F1). Par contre c'est uniquement là où le plissement a été très intense au cours de la deuxième phase (F 2) que le quartz a pris une nouvelle structure.

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Stavauger, Georg üll', . , . , , . (F₁) . , . , NW-SE . . (F₂) , . ., - . , . ., NE-SW. F₁ . F₂ .

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Den Herren Professoren Dr. F.Karl, Kiel, und Dr. G.Müller, Clausthal, möchte ich hiermit für anregende Diskussionen und die gute Zusammenarbeit, Herrn Dr. G.Braun und Dr. A.Richter (beide Kiel) für die Mithilfe bei den Korngefügeanalysen danken. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich für die Finanzierung der Untersuchungen — im Rahmen des Forschungsvorhabens Gesteinsmetamorphose — zu Dank verpflichtet.     

Der Blockbau der Mährischen Scholle vom Standpunkt des Quarzgefüges der Gesteine

Zusammenfassung Das westmährische Kristallin, das zu der Böhmischen Masse zählt, zeichnet sich durch einen Blockbau. Brüche und Störungen, die einzelne Blöcke abgrenzen, lassen sich auch an Hand des Quarzgefüges klassifizieren und charakterisieren. Die metamorphen Gesteine des Kernes der Böhmischen Masse zeichnen sich nämlich durch statistische Isotrophie ihres Quarzgefüges. Quarz wurde nur in spätvariszischen Deformationszonen eingeregelt. Es stellt sich heraus, daß unter den existierenden Störungen nur diejenigen während der Nachklänge des variszischen Orogens aktiv waren, die den tektonischen Massentransport annähernd in der NE-Richtung, ungefähr in der Horizontalebene ermöglichten. Der Stress wirkte in dieser Epoche etwa von SW her. Massen sowohl saurer als auch basischer Tiefengesteine, ähnlich wie verschiedene Metabasitkörper, verhielten sich dabei als Hindernisse, die diese Bewegung hemmten.

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For the crystalline fundament of Western Moravia, part of the Bohemian Massif, a blocky fabric is typical. Fault and deformation zones separating individual blocks can be classified and characterized also on the basis of their quartz fabric. Namely, quartz fabric of metamorphic rocks of the Core of the Bohemian Massif is in general statistically isotropic, quartz having been preferentially oriented only in late Hercynian deformation zones. Investigations have shown that among existing fault zones only those were in action at the end of the Hercynian orogeny which enabled a tectonic transport toward NE, approximately in the horizontal plane. The transport was caused by a lateral compressive stress comming from SW. The movements took place mostly in acid crystalline schists. Massifs of acid and basic igneous rocks as well as different metabasite bodies behaved as obstacles hindering tectonic transport.

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Résumé Le cristallin de la Moravie de l'ouest qui appartient au Massif de Bohême possède une structure de bloc. Les zones de failles et de déformations qui séparent les blocs individuels peuvent être classifiées et caractérisées à l'aide de l'étude de la texture de Quartz. La texture c-axiale du Quartz des roches métamorphiques du coeur du Massif du Bohême est statistiquement isotrope. Le Quartz a été enréglé seulement dans les zones de déformation tardi-hercyniennes. Il en ressort que parmi les zones de derangements existantes seules étaient actives, celles qui facilitaient un déplacement de la masse vers NE, approximativement dans un plan horizontal. A cette époque, la compression agissait du SW. Les massifs de roches granitoides ou basiques ainsi que différents corps métabasites agissaient comme des obstacles qui empêchaient ce mouvement.

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Das Chausib-Turbiditbecken am Südrand des Damara-Orogens,Südwest-Afrika

Zusammenfassung Am Südrand des Damara-Orogens ist innerhalb der Hakos Subgroup eine Turbiditserie von 1500 m Mächtigkeit entwickelt. Sie stellt als neudefiniertes Chausib Member eine Faziesvertretung der Hakos-Quarzite (Chaibis Member) dar.Die Zusammensetzung der Turbitbänke ist quarzitisch. Infolge metamorpher und tektonischer Überprägung ist eine Gradierung nach der Korngröße nicht mehr vorhanden; sie kann aber aus einer typischen Änderung des Stoffbestandes vom Liegenden zum Hangenden einer Bank abgeleitet werden.Die an sich hochfaltbare Serie liegt in einer einfach gebauten Großstruktur von 10 km Wellenlänge vor; die Faltung wurde durch eine mächtige unterlagernde Quarzitfolge gesteuert. Einige für eine Wechselfolge kompetenter und inkompetenter Lagen charakteristische kleintektonische Phänomene werden beschrieben.Für die paläogeographische Situation wird ein Modell entwickelt, nach dem die Chausib-Turbidite als Beckenablagerungen den Chaibis-Quarziten als gleichalte Schwellensedimente gegenüberstehen.

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A 1500 m thick turbidite series, developed within the Hakos Subgroup at the southern margin of the Damara Orogen, is defined as the Chausib Member. It represents a timeequivalent of the Hakos-Quartzite (Chaibis Member) in a different facies.The turbidites are quartzitic. As a result of the metamorphic and tectonic overprint, they no longer show a grading of grain size. However, a former graded bedding can be inferred from a typical compositional change from the base to the top within each bed.The turbidite series is potentially very susceptible to folding, but occurs in a simple structure with a wave-length of about 10 km. The style of folding was determined by an underlying, thick, quartzite unit. Several small-scale tectonic phenomena are described, which are characteristic for such an alternation of competent and incompetent layers.A palaeogeographic model is envisaged in which the Chausib turbidites are basinal deposits bordering the time-equivalent sediments of a submarine rise, represented by the Chaibis quartzites.

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Résumé A la bordure sud de l'orogène de Damara, on trouve une série de turbidites d'une épaisseur de 1500 m intercalée dans le Hakos Subgroup. En tant que Chausib Member, nouvellement défini, elle représente un faciès équivalent des quartzites de Hakos (Chaibis Member).Les bancs de turbidite ont une composition quartzitique. Mais la superposition métamorphique et tectonique ne permet plus de discerner le granoclassement qui peut cependant être déduit du changement typique dans la composition chimique et minéralogique du matériau d'un banc, du bas vers le haut.La série dont la capacité de plissement est certaine, se présente avec une structure majeure simple, d'une longueur d'onde de 10 km, le plissement ayant été handicapé par une puissante série sous-jacente de quartzite. Quelques phénomènes microtectoniques caractéristiques d'une série interstratifiée de couches compétentes et incompétentes, sont décrits.Un modèle de situation paléogéographique est développé, d'après lequel les turbidites de Chausib s'opposent comme dépôts sédimentaires de bassin contemporains, aux quartzites de Chaibis, considérés comme sédiments de seuil de même âge.

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Hakos Turbidite 1500 . , Chausib, « Hakos». Turbit . . . 10 . , . ., Chausib-Turbidite , Chaibis . .

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Diese Arbeit ist im Sonderforschungsbereich 48 der Universität Göttingen (Entwicklung, Bestand und Eigenschaften der Erdkruste, insbesondere der Geosynklinalräume) entstanden.Die Förderung erfolgte aus Mitteln, die dem Sonderforschungsbereich 48 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Verfügung gestellt wurden.     

Tektonische Studien in Schiefer- und Phyllitgebieten Thüringens

Zusammenfassung Schiefer- und Phyllitgebiete sind auch tektonisch voneinander verschieden. An Beispielen werden Charakteristika der beiden Einheiten erläutert. Im Schiefergebirge Ostthüringens sind die Beziehungen zwischen Faltung und Schieferung von besonderem Interesse. Im Schiefer- und Phyllitgebiet des Schwarzburger Sattels lassen sich mehreres-Flächensysteme und Achsen unterscheiden; zum Liegenden hin ist hier entsprechend den Vorstellungen einer Stockwerktektonik eine Änderung des tektonischen Stils zu beobachten.

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Tectonically, regions of shale and areas of phyllite are different. In the shale and phyllite area of the Schwarzburg Anticline several systems of s-surfaces and axes are represented. Toward the base a change in structural style can be observed in accordance with the concept of Stockwerk tectonics.

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Résumé Les domaines de schistes et de phyllites sont différents les uns des autres également du point de vue tectonique. Des exemples illustrent les caractéristiques des 2 unités. Dans le Massif schisteux de la Thuringe orientale, les relations entre le plissement et la schistosité sont particulièrement intéressantes. Dans le domaine des schistes et des phyllites de l'anticlinal de Schwarzburg, on peut distinguer plusieurs axes et plans de clivage; vers le bas on observe un changement du style tectonique conformément à une tectonique de Stockwerk.

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