Granites and thermal structures in the lithosphere

The production of melts of the granite clan on a significant scale requires participation of continental crust. Such crust will melt when heated from below by a mantle thermal anomaly, or when thickend to 40 km or more. Sites of melting, and the time sequences of melting associated with subduction and underplating processes, and collision processes, are complex. In both these processes, at least six melting sites may be involved. The final chemical and isotopic composition of granitic melts depends on a very complex array of processes, which include: source composition, composition of subducted materials, magma mixing, magma underplating, assimilation-fractionation-cooling processes. Resolution of granite melt dynamics requires an integrated attack, using modern seismic and electrical measurements, in regions where the continental crust is abnormally thick or hot.

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Zusammenfassung Die Produktion von Granitschmelzen im grö\eren Ausma\e erfordert die Beteiligung kontinentaler Kruste. Die Kruste wird aufgeschmolzen, wenn sie von unten durch eine Wärmeanomalie des Mantels aufgeheizt wird oder wenn sie mächtiger als 40 km wird. Der Ort des Aufschmelzens und die Zeitabfolge des Schmelzens, die im Zusammenhang mit Subduktion Plattenstapelung und Kollisionsprozessen ablaufen, sind äu\erst komplex. Diese Prozesse sind mindestens auf sechs verschiedene Areale zu lokalisieren, in denen Aufschmelzung möglich ist. Die endgültige chemische und isotopenchemische Zusammensetzung von Granitschmelzen hängt von einer sehr komplexen Proze\abfolge ab, wobei zu berücksichtigen sind: Die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials, die Zusammensetzung subduzierten Materials, Magmenmischung, Magmenunterströmung und Proze\e der Assimilation, Fraktionierung und Abkühlung. Um die Dynamik einer Granitschmelze zu erkennen, bedarf es moderner seismischer und geoelektrischer Methoden in Gegenden, wo die kontinentale Kruste ungewöhnlich dick oder hei\ ist.

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Résumé La production en quantité importante de liquides de la famille granitique requiert la participation de la croûte continentale. Celle-ci fond lorsqu'elle est chauffée d'en bas par une anomalie thermique du manteau, ou quand son épaisseur s'accroÎt jusqu'à 40 km ou plus. Les endroits où se développe la fusion, ainsi que son déroulement temporel, associé aux processus de subduction et d'underplating, sont complexes. Pour chacun de ces deux processus, six sites de fusion ou moins peuvent Être définis. Les compositions chimique et isotopique finales des liquides granitiques dépendent d'un ensemble de processus très complexes, qui comportent: la composition de la source, la composition des matériaux subductés, le mélange de magmas, les processus d'assimilation, de fractionement et de refroidissement.La compréhension de la dynamique de la fusion granitique requiert une approche intégrée qui comporte la mise en oeuvre de méthodes sismiques et géoélectriques modernes dans des régions où la croûte continentale est anormalement chaude ou anormalement épaisse.

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. , , , 40 . , . , , , . , : , , , , . , , , .

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Based on a lecture presented at the Granit Symposium, Gie\en 1986. London     

Analysis of type of tectonic strain in polyphased deformed Molare area,Tessin, Switzerland,using deformed pebbles

The plots of axial ratios, X/Y and Y/Z, of deformed pebbles of quartz and quartzite occupy the constriction field. It is proved by comparision of observed data with the theoretical models, that the finite shapes of deformed pebbles showing constriction-type deformation ellipsoid has resulted due to superimposition of the schistosity forming flattening-type deformation of F₂ phase on the nappe forming flattening-type of F₁ deformation phase. The deformed shapes of pebbles indicate that the principal direction of maximum extension (X) of the finite deformation ellipsoid lie parallel to subparallel to the axial directions of F₂ and F₃ folds.

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Zusammenfassung Diagrammdarstellungen der Achsenverhältnisse X/Y und Y/Z ergeben für deformierte Quarz- und Quarzitgerölle eine Lage im Konstriktionsfeld. Durch Vergleich der Beobachtungsdaten mit theoretischen Modellen wird nachgewiesen, daß die finiten Umrisse deformierter Gerölle mit einem Deformationsellipsoid vom Konstriktionstyp sich aus der überlagerung der die Schieferung verursachenden Deformationsphase F₂ mit Plättungstyp über die deckenbildende Deformationsphase F₁ mit Plättungstyp ergaben. Die deformierten Umrisse der Gerölle zeigen, daß die Hauptrichtung größter Extension (X) des finiten Deformationsellipsoides parallel oder annähernd parallel zur Achsenrichtung der F₂- und F₃-Falten liegt.

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Résumé Les diagrammes de rapports d'axes X/Y et Y/Z relatifs à la déformation de galets de quartz et de quartzite montrent une localisation dans un champ de constriction. En comparant les données de l'observation avec des modèles théoriques on voit que les contours des galets déformés suivant un ellipsoÏde de déformation du type constriction résultent de la superposition de la phase de déformation F₂, du type applatissement, déterminant la schistosité, sur la phase de déformation F₁, du mÊme type, liée aux nappes. Les contours déformés des galets montrent que la direction principale de la plus grande extension (X) de l'ellipsoÏde de déformation affine est parallèle, ou approximativement parallèle, à la direction des axes des plis F₂ et F₃.

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X/Y Y/Z . , F₂, , F₁ . , (X) , F₂ F₃.

     

A calcite dissolution pulse in the Norwegian-Greenland Sea during the last deglaciation

Carbonate preservation profiles in the Atlantic Ocean and the Norwegian-Greenland Sea seem to be out-of phase during the last deglaciation. A possibly time transgressive deglacial preservation spike in the N-Atlantic overlaps with a major calcite dissolution pulse in the Norwegian Sea. Contemporaneously major changes in surface and bottom water circulation of the Norwegian-Greenland Sea occurred. Isotopic and sedimentological evidence suggests that bottom water formation in the Norwegian-Greenland Sea was almost shut down during the last maximum glaciation and probably also during the first part of the last deglaciation. During that time corrosive bottom waters might have filled the Norwegian Sea deep sea basins causing carbonate dissolution at the sea floor. Subsequently, the reinitiation of deep water formation could have been coupled with increased resuspension of organic matter and/or reworking of older organic matter rising the p CO₂ of bottom waters and contributing to carbonate dissolution at the sea floor. Additionally, large volumes of atmospheric CO₂ stored before the Younger Dryas might have been pumped into the deep sea possibly by downwelling of surface waters and been neutralized against carbonate at the sea floor.

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Zusammenfassung Erhaltungsprofile des Karbonatlösungszustandes, bestimmt an der planktonischen Foraminif ere N. pachyderma aus Sedimenten, die während der letzten Abschmelzphase der letzten Eiszeit abgelagert wurden, zeigen im Atlantik und in der Norwegisch-Grönländischen See eine deutliche Phasenverschiebung der Erhaltungszustände. Ein möglicherweise zeittransgressiver Erhaltungspeak im Atlantik tritt in zeitlicher überlappung mit einer Phase erhöhter Karbonatlösung in der Norwegischen See auf. Aufgrund verschiedener sedimentologischer Parameter (Korngrö\enspektren, C-org Gehalte, Sedimentstrukturen) und deutlicher Veränderungen der stabilen Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopenverhältnisse benthonischer Foraminiferen erscheint es wahrscheinlich, da\ die Tiefenwasserproduktion in der Norwegisch-Grönländischen See während des Höchststandes der letzten Vereisung und möglicherweise auch während des ersten Abschnittes des Abschmelzvorgangs gestoppt war. Während dieses Zeitraumes war die vertikale Durchmischung der Wassermassen stark herabgesetzt und altes korrosives Bodenwasser füllte die Tiefseebecken der Norwegischen See und verursachte eine intensive Karbonatlösung am Meeresboden. Nachdem die Bodenwasserzirkulation und Tiefenwasserbildung später erneut einsetzte, wurde zunächst eine verstärkte Ventilation durch absinkendes, sauerstoffreiches Oberflächenwasser am Meeresboden verursacht. Die Oxidation von resuspendiertem und die Aufarbeitung von bereits abgelagertem organischem Material bedingte einen letzten starken Anstieg des CO₂ Partialdrucks im Bodenwasser und verstärkte die Karbonatlösung am Meeresboden. Eine mögliche zusätzliche Quelle liefert vor der Jüngeren Dryas in der Atmosphäre angereichertes CO₂, das möglicherweise durch »downwelling« von Oberflächenwasser zusätzlich in die Tiefsee gepumpt wurde.

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Résumé Au moyen den l'examen des foraminifères planctoniquesN. pachyderma, des profils de l'état de conservation des carbonates ont été établis dans les sédiments déposés dans l'Atlantique et dans la Mer de Norvège au cours de la phase de fusion de la dernière glaciation. Ces profils ne sont pas en corrélation: dans l'Atlantique apparaÎt un maximum de stabilité des carbonates, probablement transgressif dans le temps, qui correspond à une phase de forte dissolution dans la Mer de Norvège. Certains paramètres sédimentologiques (granularité, teneur en C organique, structures sédimentaires) ainsi que des variations de la composition isotopique de l'O et du C des foraminifères benthoniques permettent de penser que la production d'eau profonde s'est arrÊtée dans la Mer de Norvège au cours du maximum de la dernière glaciation et sans doute aussi pendant le début de la fusion qui a suivi. Pendant cette période, le mélange vertical des masses d'eau était fortement ralenti et une ancienne eau de fond à caractère corrosif occupait le bassin de la Mer de Norvège où elle induisait une forte dissolution des carbonates. Plus tard, lorsque se rétablirent la circulation de l'eau de fond et la formation d'eau profonde, on assita à une aération de la partie profonde de la mer, par l'effet de la descente d'eau superficielle riche en oxygène. L'oxydation de la matière organique provoqua un accroissement de la pression partielle de CO₂ dans l'eau de fond, ce qui y accentua la dissolution des carbonates. Une autre source possible pourrait Être le CO₂ accumulé dans l'atmosphère avant le Dryas supérieur et entraÎné vers la profondeur par la descente des eaux de surface.

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- , N. pachyderma , . . — , , — , - , , , , . , . , , . O₂ . O₂ .

     

Die Sandsteindiagenese im Spiegel der neueren Literatur

Zusammenfassung In Sandsteinen wird die Porositätsabnahme mit der Tiefe vor allem von Temperatur, Druck, Zeitdauer, Korngröße und der jeweiligen Zusammensetzung von Sediment und Porenwasser bestimmt. In Grauwacken verlaufen Porositätsabnahme und chemische Diagenese anders (schnellere Kompaktion, weniger Zementation) als in matrixarmen Sandsteinen, für welche ein übersichtsdiagramm gegeben wird (Abb. 1). In Sandsteinen mit lagenweise wechselnder Korngröße bevorzugen Quarz, Feldspäte und Tonminerale meistens die feineren, Karbonate und Sulfate die gröberen Partien (oft mit poikilitischem Gefüge): Letztere Zemente kamen meist später, aus unterlagernden Serien und fanden keine Keime der gleichen Mineralart vor. Während in frühen Diagenesestadien ein Einfluß des Ablagerungsmilieus noch erkennbar sein kann, werden die Porenwässer später zunehmend vom Milieu unterlagernder Schichten und von Reaktionen mit der Festsubstanz geprägt. Der großen Verbreitung von Quarzzement entspricht eine große Zahl verschiedenartiger Quellen. Diffusion spielt dabei eine wichtige Rolle, doch erfordert die weitverbreitete Auflösung von Quarz in Siltsteinen darüber hinaus einen Transport durch den Kompaktionsstrom.Manche Zemente werden mit zunehmender Diagenese instabil und gehen mit kleinen Verdrängungsschritten in Zemente der gleichen Mineralart, aber veränderter Zusammensetzung über. Beispiele sind Magnesiumcalcit — Calcit (in Karbonatgesteinen), Smectit-Mixed Layer — 1 Md Illit — 2 M Illit, Fe-reicher Ib Chlorit — Mg-reicher IIb Chlorit. Sekundäre Porosität durch Auflösung von Karbonatzement (Dezementation) und von Karbonat- und Silikatkörnern kommt nicht nur in der Verwitterungszone, sondern auch in Tiefen von einigen tausend Metern vor und zeigt sich durch eine Porositätserhöhung und manchmal durch charakteristische Gefüge im Dünnschliff (Abb. 8). Verursacht wird sie wahrscheinlich durch CO₂, welches bei der Reifung von Kerogen frei wird und mit dem bei der Diagenese des Smectits abgespalteten Wasser in die Sandsteine gelangt, gefolgt von Kohlenwasserstoffen.In vielen Sandsteinen erkennt man eine Abscheidungs-Reihenfolge von Zementen zunehmender Löslichkeit: Alumosilikate — Quarz — Karbonate und Sulfate — Steinsalz. Sie entspricht einer während der Diagenese zunehmenden Ionenstärke des Porenwassers. Abweichungen von dieser Reihenfolge gestatten es, die Besonderheiten einer Reihe von Diagenese-Vorkommen zu verstehen. Die größten Abweichungen zeigen sich bei manchen instabilen Sandsteinen (Grauwacken) an aktiven Plattengrenzen.

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Summary The porosity decrease with depth in sandstones is mainly controlled by temperature, pressure, time, grain size, and the actual composition of sediment and interstitial water. Higher compaction rates and less cementation characterize greywackes compared with matrix-poor sandstones, for which a general diagram of diagenesis with depth is presented in fig. 1. Quartz, feldspar, and clay mineral cements are found preferably in fine-grained layers of sandstones, carbonate and sulphate cements in coarse-grained layers. Whereas the first-mentioned minerals are attracted by the numerous nuclei in fine-grained sandstones, the coarse layers are left for the others, which because of the lack in carbonate and sulphate nuclei, frequently form large, poikilitic crystals surrounding the sand grains. The depositional environment may influence the first cement generations, whereas the environment of underlying strata and reactions with the solid matter are effective in later stages. Quartz, the most important cement, has many different sources. Though diffusion is an important mechanism of SiO₂ distribution, the dissolution of quartz grains in many siltstone sequences requires an additional transport by the compaction stream.Several cement minerals become unstable with increasing depth and are step-by-step replaced by the same species, however with changed composition. Examples are magnesian calcite — calcite (in limestones), smectite — mixed layer minerals — 1 Md illite — 2 Millite, and iron-rich Ib chlorite — magnesium-rich IIb chlorite. Secondary porosity by dissolution of carbonate cement (decementation≓) and of carbonate and silicate grains occurs not only under weathering conditions but also in the deep subsurface and may be recognized by porosity increase and characteristic thin section fabrics (fig. 8). It is presumably caused by CO₂ generated during the maturation of kerogene and transported by the water resulting from the dewatering of smectite.In many sandstones a time-sequence of cements with increasing solubility is developed: alumo silicates — quartz — carbonates and sulphates — halite, corresponding to the increasing ionic strength of the interstitial water. Deviations from this sequence lead to the understanding of the peculiarities of a number of case histories. The most significant deviations occur in unstable sandstones (greywackes) near active plate margins.

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Résumé Dans les grès la diminution de la porosité avec la profondeur est déterminée avant tout par la température, la pression, la durée, la granularité et la composition du sédiment et de l'eau intergranulaire. Dans les grauwackes, la diminution de la porosité et la diagenèse chimique se déroulent différemment (compaction plus rapide, moindre cimentation) que dans les grès pauvres en matrice, pour lesquels un diagramme d'ensemble est donné (fig. 1). Dans les grès rubanés à granularité changeante suivant les couches, le quartz, les feldspaths et les minéraux argileux se trouvent de préférence dans les parties fines, les carbonates et les sulfates dans les parties plus grossières (souvent avec structure poecilitique): ces derniers ciments sont le plus souvent venus plus tardivement à partir des séries sous-jacents, et ne se trouvent pas en présence de germes de la mÊme espèce minérale. Tandis que dans le cas de la diagenèse hâtive, on peut reconnaÎtre l'influence du milieu de dépÔt, viendront plus tard des eaux intersticielles davantage influencées par le milieu des couches sous-jacentes et par des réactions avec les substances solides. A la grande extension du ciment quartz correspond un grand nombre de sources différentes. La diffusion y joue un rÔle important, quoique cependant la mise en solution du quartz à grande échelle dans les roches silteuses entraÎne un transfert par le courant de compaction.Certains ciments deviennent instables au fur et à mesure de la progression de la diagenèse et passent par une lente pénétration à des ciments de la mÊme espèce minérale, mais avec une autre composition. Par exemple, calcite magnésienne-calcite (dans les roches carbonatées), smectite-couches mixtes-Illite 1 Md — Illite 2 M; chlorite 1 b plus riche en Fe-chlorite-II b plus riche en Mg. Une porosité secondaire due à la dissolution du ciment carbonaté (décémentation) et de grains de carbonate et de silicate ne se produit pas seulement dans la zone d'altération atmosphérique, mais aussi dans des profondeurs de quelques milliers de mètres elle se montre par une augmentation de la porosité et parfois par une texture caractéristique en lame mince (fig. 8). La cause probable en est le CO₂, libéré par la maturation du kérogène, parvenu dans les grès grâce à l'eau provenant de la smectite durant la diagenèse, et suivi par des hydrocarbures.Dans beaucoup de grès on reconnaÎt une gamme de précipitations de ciments de solubilité croissante: aluminosilicates-quartz-carbonates et sulfates-sel. Elle correspond à une croissance de la force ionique de l'eau intersticielle pendant la diagenèse. Il se produit des déviations à partir de cette gamme, qui permettent de comprendre une série d'occurrences diagénétiques. Les plus grandes déviations se montrent dans certains grès (grauwackes) instables à »active plate margins«.

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, , , . ( , ) . , , . . , , . . , . . , . , . ; — — 1 Md — 2 M ; 1 — ss 2 . (« ») , , , (. 8). CO₂, , , . : - - . . . — — .

     

Pyroclastic geology of the rhyolitic volcano of La Primavera,Mexico

Explosive eruptions of this large Quaternary rhyolitic volcano have produced voluminous pumice fall deposits and ignimbrites. A stratigraphie study reveals more than 30 fall deposits, totalling more than 90 km³, which have come from many different vents. Some are of plinian type, and one is among the largest known in the world. The main ignimbrite (Rio Caliente) is of intra-plinian type. In all, 140 km³ of rhyolitic material were erupted during the past 10⁵ years, of which 50 km⁵ are dispersed well outside the volcano. The dense rock equivalent volume is 60 km³, of which fall deposits, ignimbrites and lava bodies comprise 45 %, 25 % and 30 % respectively. The average output rate of 0.06 km³ per century is nearly an order of magnitude less than for the most productive rhyolitic volcanoes known. A circular area 10 km across in the centre of La Primavera contains updomed lacustrine ashes and associated sediments, including a remarkable giant pumice bed, which probably accumulated in a caldera lake. La Primavera has no record of historical eruptions, and hot springs are the only signs of present activity, but the updoming is thought to be due to the uprise of a new acid pluton beneath the volcano and future eruptions are probable.

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Zusammenfassung Explosionsartige Eruptionen des gro\en quartÄren Rhyolith-Vulkans La Primavera haben mÄchtige Bimstuffe und Ignimbrite aufgehÄuft. Eine stratigraphische Untersuchung hat über 30 Aschelagen erkennen lassen, die aus verschiedenen Schloten stammen und insgesamt mehr als 90 km³ an Volumen ausmachen. Einige davon gehören zum plimanischen Typ, von denen eine sogar die grö\te bisher bekannte Lage der Erde ist. Der Haupt-Ignimbrit (Rio Caliente) gehört zum intraplimanischen Typ. Insgesamt wurden in den letzten 100 000 Jahren 140 km³ rhyolithisches Material ausgeworfen, von denen 50 km³ deutlich au\erhalb des eigentlichen Vulkans liegen. Das Äquivalentvolumen des dichten Gesteins betrÄgt 60 km³, von dem 45 % auf Tuffe, 25 % auf Ignimbrite und 30 % auf Lavakörper entfallen. Die durchschnittliche Auswurfrate von 0,06 km³ pro Jahrhundert liegt fast eine Grö\enordnung unter den meisten bekannten aktiven Rhyolith-Vulkanen. Ein kreisrundes Gebiet von 10 km Durchmesser im Zentrum des La Primavera zeigt aufgewölbte lakustrine Aschen und damit assoziierte Sedimente, darunter eine bemerkenswerte riesige Bimslage, die wahrscheinlich in einem Caldera-See abgelagert wurde. Der Vulkan La Primavera ist in historischer Zeit nicht ausgebrochen und hei\e Quellen sind die einzigen Anzeichen heutiger AktivitÄt, aber die Aufwölbung wird als Hinweis auf das Hochdringen eines neuen sauren Plutons unter dem Vulkan angesehen, so da\ zukünftige Eruptionen wahrscheinlich sind.

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Résumé Des éruptions explosives de ce grand volcan rhyolitique quaternaire ont produit de volumineux dépÔts de ponces et d'ignimbrites. Une étude stratigraphique fait apparaÎtre plus de 30 dépÔts totalisant plus de 90 km³ provenant de nombreuses bouches volcaniques différentes. Certaines sont du type plinien, dont l'une est parmi les plus grandes connues au monde. L'ignimbrite principale (Rio Caliente) est du type intraplinien. En tout 140 km³ de matériaux rhyolitiques ont été rejetés au cours des 10⁵ dernières années, dont 50 km³ ont été dispersés bien au delà du volcan. Le volume de roche compact équivalent est de 60 km³, parmi lequel les tuffs, les ignimbrites et les laves occupent respectivement 45%, 25% et 30%. L'émission moyenne, de 0,06 km³ par siècle, est d'un ordre de grandeur moindre que pour la plupart des volcans rhyolitiques les plus productifs actuellement connus. Une région circulaire de 10 km de diamètre dans le centre de La Primavera contient des domes de cendres lacustres et autres sédiments associés, et parmi eux une couche géante de ponce remarquable, qui s'est probablement accumulée dans un lac-caldère. On ne connaÎt pas d'éruptions historiques de la Primavera, et seules des sources chaudes témoignent d'une activité actuelle; toutefois on pense que l'allure en dome est due à la poussée d'un nouveau pluton acide sous le volcan, et que des éruptions sont probables dans le futur.

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- . 30 , ; 90 ³. , . - - - . 3 100 000 140 ³ , 50 ³ . 60 , 45% , 25% 30% . 0,06 ; , . 10 - , , , . - , , , , .

     

Eodiagenetische Vorgänge bei der Bildung von Salinargesteinen

Zusammenfassung Chemische Präzipitate bleiben als Sedimente nur so lange erhalten, als sie mit der darüberstehenden Lösung, dem Bodenwasser des Salinarbeckens, im chemischen Gleichgewicht stehen. Die in dem Laugenkörper solcher Meeresbecken bestehenden, horizontalen Dichtegrenzen, die auf Konzentrationsunterschieden beruhen, können sich durch klimatische, meeresgeographische u. a. Veränderungen vertikal verschieben. Dadurch ist das Sediment (der Bodenkörper) Umbildungen ausgesetzt. Verdünnung der Lauge bringt entweder totale Wiederauflösung oder selektive Rücklösung der leichtestlöslichen Sediment-Anteile mit sich: durch NaCl-Auflösung bei Haliten ein tonig-anhydritisches Residuum (hardground), Sylvinitisierung (bis Halitisierung) durch Ent-Carnallitisierung (MgCl₂-Wegführung) bei Kalisalzen. Tiefgreifende Umkristallisationen und Entstehung von polygonalen Pfeilern erheblicher Tiefenerstreckung sprechen für Stillstand der Sedimentation und für subaquatische Verkarstung. Auf mechanische Umformungen durch Wellenschlag gehen wohl Augensalze und Knollenanhydrite zurück (Tempestite). An paläogeographisch geeigneten Positionen entstanden durch Gleitbewegungen (slumping) Breccienbänke und Falten erheblichen Ausmaßes in Anhydriten und Kalisalzen. Alle diese Vorgänge werden in das früheste Stadium der Diagenese eingeordnet.Zur Vermeidung der aus zwei verschiedenen Sprachen zusammengesetzten Wortkombination Frühdiagenese wird die BezeichnungEodiagense hiermit in Vorschlag gebracht.

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Chemical deposits are only preserved as sediments when they are in chemical equilibrium with the lowermost part of the brine basin. The brine bedding, caused by density, or concentration respectively, can be disturbed by changes of climate, by currents a. s. o. When the brine boundaries are shifted in vertical direction the bottom sediment may be transformed. A thinning of the brine will give rise either to total re-dissolution or to any selective removal of the highest soluble substance, f. i. NaCl from rock salt, by leaving anhydritic or marly residuals (hardground), or MgCl₂ from Carnallite, by leaving Sylvite etc. Breaks within the progressive sedimentation produce polygonal structures reaching several meters down into the pre-existing halite sediment. And thatone may be recrystallized in big scale. Physical influence, as movement in the waterbody by wind and waves, gave rise to so-called augensalz, fragmental anhydrites a. s. o. Brecciated anhydrites as well as huge creeping folds in anhydrites and in potash beds have to be explaned by slumping.All these transformations are caused by early diagenesis. For avoiding the term early diagenesis≓ which is composed by 2 words of different languages, the wordEodiagenesis is proposed herewith.

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Résumé Les sédiments chimiques ne sont conservés qu'aussi longtemps qu'ils sont en équilibre chimique avec la partie basale de la saumure qui se trouve au-dessus d'eux. Les plans de stratification, dûs aux différences de densité liées à la concentration en sels dans la saumure peuvent se déplacer verticalement sous l'action d'influences climatiques, océaniques, tectoniques etc., ce qui expose le sédiment déposé à des transformations. Une dilution de la saumure peut provoquer une redissolution totale ou une dissolution sélective des sels suivant leur solubilité. Par example: dans les halites normales, la solubilisation du NaCl laissera comme résidu un »hardground« composé d'une substance argiloanhydritique; dans les sels potassique, par la dissolution sélective du MgCl₂, la carnallitite sera transformée en sylvinite. — Dans nombre de gisements de halite des structures en pilliers polygonaux de quelques mètres de puissance, où la halite peut Être complètement récrystallisée sont probablement à attribuer à un arrÊt de la sédimentation et à une karstification.Des textures »conglomératiques« observées dans les anhydrites et dans les halites (»Knollenanhydrit«, »Augensalz«), sont à rapporter à l'action des vagues et pourraient donc Être des »tempestites«. Des bancs bréchoides et les plis d'ampleur considérable dans les anhydrites et les sels potassiques ne peuvent Être expliqués que par des glissements subaquatiques.Tous ces événements sont à classer dans un stade très précoce de la diagénèse. Pour éviter le terme de »Frühdiagenese« qui provient de deux langues différentes, il est proposé ici, de désigner ces changements diagénétique précoces sous le nom de »éodiagénèse«.

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, . , . — « » — . , , , - — hardground —, — — . . . . . , , « » «».

     

Hercynian-thrust related shear zones and deformation of the Varied Group on the contact of granulites/Southern Moldanubian,Bohemian Massif/

The three deformation phases inferred from the detailed structural analysis of the Cesky Krumlov Varied Group record the Hercynian development of the Southern Moldanubian of the Bohemian Massif. The deformation is related to the NW-SE thrusting of the large crustal units including granulites. The formation of the NS and NW-SE trending shear zones is connected with the thrust movement. The structural development begins with F₁ isoclinal fold formation, that could originate in unmetamorphosed sediments. In the final stage, they were strongly flattened and B₁ boudinage developed in the rocks. Aplite dykes and migmatitization of paragneisses occurred at the same time the rocks were metamorphosed. The D₂ deformational phase was produced by the simple shear deformation of the unit and folds of various styles around rigid inclusions and the strike-slip shear zone near the boundary of the granulite and the Varied Group were formed. The F₁ and F₂ folds are parallel with the stretching and mineral lineation indicating a NS to NW-SE direction of the thrusting. The youngest deformation is characterized by spectacular boudinage and by folding of the vertically oriented planes.

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Zusammenfassung Drei Deformationsphasen der variszischen tektonischen Entwicklung sind in der Bunten Gruppe des südlichen Moldanubikums des Böhmischen Massivs enthalten. Die Deformation ist mit der von NW nach SE orientierten überschiebung von gro\en Krusteneinheiten mit Granuliten verbunden. Die Entstehung von jüngeren N-S und NW-SE verlaufenden Scherzonen kann auf die überschiebungsbewegung bezogen werden. Die Strukturentwicklung beginnt mit F₁ isoklinalen Falten, die wahrscheinlich den nichtmetamorphisierten Sedimenten aufgeprägt wurden. Während der Abschlu\phase der Formung wurden sie stark geplättet und es entstand die B₁ Boudinage. Die Aplitgänge, Migmatitisation der Paragneisse und Metamorphose der Gesteine sind gleichzeitig. Die D₂ Deformationsphase wurde durch einfache Scherung der Einheit hervorgerufen und es entstanden Falten verschiedenen tektonischen Stils in der Umgebung starrer Einschlüsse und die Blattverschiebung an der Grenze von Granulit und Bunter Gruppe. Die F₁ und F₂ Falten liegen parallel zur Streckungslmeation und überschiebungsrichtung ab. Die jüngste Deformation ist charakterisiert durch eine spektakuläre Boudinage und Faltung der senkrecht stehenden Flächen.

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Résumé L'étude structurale détaillée de la Série Variée du Moldanubien méridional dans le Massif de Bohème a permis de distinguer trois phases de déformation dans le développement tectonique varisque. Cette déformation est liée au charriage, du Nord-Ouest vers le Sud-Est, de grandes unités crustales comportant des granulites. La genèse de zones de cisaillement plus jeunes, d'orientation N-S et NW-SE peut Être liée au mÊme processus de charriage. Le développement structural commence avec des plis isoclinaux F₁ engendrés vraisemblablement dans les sédiments non métamorphisés. Au stade final de leur formation, ils ont été très aplatis et un boudinage B₁ est apparu. L'intrusion de filons d'aplite et la migmatitisation des paragneisses sont contemporaines du métamorphisme. La deuxième déformation D₂ a été le fait d'un cisaillement simple; à ce moment se sont formés des plis de style tectonique très variés, localisés fréquemment autour d'inclusions rigides. De cette étape date également le décrochement ductile entre les granulites et la Série Variée. Les plis F₁ et F₂ sont parallèles à la linéation d'étirement (linéation minérale) qui indique la direction N-S à NW-SE du charriage. La déformation la plus jeune comporte un boudinage spectaculaire et le plissement des plans d'attitude verticale.

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- , : , . , ( ) ( ). - 502±10 , 0,71174±73. , . 471±9 0,70684±25, , , . - 56±1 . 120–230 , . 37±1 , , . 10,4 14,6, 8,9 11,8. , , , , — .

     

Une mégaséquence d'émersion: la Lettenkohle (Trias Est de la France). Mise en évidence de marées par l'imbrication bipolaire de plaques de dessiccation

Résumé Dès la partie moyenne du Muschelkalk supérieur, les faciès marins francs deviennent de moins en moins profonds. Avec l'avènement de la Lettenkohle, la transgression marine à son maximum dans le Muschelkalk supérieur, semble s'épuiser. Le caractère régressif est attesté par le relais de faciès récifaux, par des dépÔts littoraux et des marais cÔtiers. Cette évolution est marquée par l'édification d'une mégaséquence d'émersion complète. Des indices de marées sous forme d'imbrications bipolaires de plaques de dessiccation ainsi que des chenaux tidaux ont été observés. Certaines structures tidales ont été comparées avec celles de l'estran du Mont-Saint-Michel en Normandie (France).

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From the Middle Upper Muschelkalk the marine facies are becoming less deep. At the beginning of the Lettenkohle the marine transgression which had reached a maximum in the Upper Muschelkalk now seems to decline. Regression is evidenced by progressive replacement of reef facies by coastal deposits and supratidal marshes. The process results in the erection of the coarsening upward cycle of a progressive complete emergence.The trace of tides, i.e. bipolar desiccation clast fabric as well as tidal channels have been observed. Some tidal structures are compared with those of the depositional environment of Mont Saint Michel (Normandie).

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Zusammenfassung Schon im mittleren Oberen Muschelkalk zeigen die vollmarinen Fazies eine allmähliche Verringerung der Meerestiefe. Mit dem Auftreten der Lettenkohle scheint die im Oberen Muschelkalk optimale Transgression langsam abzuklingen. Ein progressiver übergang von einer marinen Riffbildung zu einem Küstenlandmoor veranschaulicht eine Regression. Dieser Vorgang bildet die Megasequenz einer progressiven totalen Emersion.Gezeiteneinflüsse werden an eingeregelten Trockenri\klasten und Rinnen beobachtet. Wattgefüge werden mit denen des heutigen Wattablagerungsmilieu des Mont Saint Michel in der Normandie verglichen.

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. . . , . - . , , Mont Saint Michel .

     

Algen als Faziesindikatoren: Bioherme und Biostrome im Unter-Kambrium von SW-Sardinien

Archaeocythan limestones of the Lower Cambrian Nebida Fm. (SW-Sardinia) form bioherms (lower Nebida Fm. = Matoppa Mbr.) as well as biostromes (upper Nebida Fm. = Punta Manna Mbr.). In both cases algae are the main rock forming organisms; they act as sediment binding and sediment baffling organisms and thus are responsible for the growth of these carbonates.Both bioherms and biostromes derive from a low energy environment of shallow water depth. While the bioherms developed in an open marine setting, the biostromes belong to a restricted lagoonal area. Apparently, this is the reason for the growth of different algae:Renalcis andEpiphyton in the bioherms,Girvanella in the lagoonal biostromes. Moreover, facies analysis and occurence of archaeocyathans show that these organisms could flourish well above the water depth of 20–50 m mentioned byHill (1972).

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Zusammenfassung Archaeocyathen führende Kalke der unterkambrischen Nebida Fm. (SW-Sardinien) treten sowohl als Bioherme (tiefere Nebida Fm. = Matoppa Mbr.) auf, als auch in Form von Biostromen (höhere Nebida Fm. = Punta Manna Mbr.). Als Hauptgesteinsbildner treten in beiden Fällen Algen auf, die als Sediment bindende und Sediment fangende Organismen für die Entstehung dieser Karonate verantwortlich sind. Sowohl Bioherme wie auch Biostrome entstammen Bereichen geringer Wassertiefe und nur mä\iger Wasserbewegung. Während aber die Bioherme wohl in einem offen-marinen Bereich entstanden sind, lassen sich die Biostrome einem geschützten Lagunenbereich zuordnen. Hierin scheint der Grund für das Auftreten unterschiedlicher Algen zu liegen:Renalcis undEpiphyton in den Biohermen,Girvanella in den lagunären Biostromen. Faziesanalyse und Auftreten von Archaeocyathen legen ferner nahe, da\ diese auch oberhalb der vonHill (1972) als bevorzugt angegebenen Tiefe von 20–50 m recht gut existieren konnten.

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Résumé Les calcaires à Archéocyathes de la formation du Nedida au Cambrien inférieur (Sardaigne du Sud-Ouest) forment non seulement des bioherms (formation du Nebida inférieure = membre de Matoppa) mais encore des biostromes (formation du Nebida supérieure = membre de Punta Manna). On considère que les algues sont les organismes responsables de l'édification de ces calcaires, tant comme »cimenteurs« que comme capteurs des sédiments. Non seulement les biostromes, mais encores les-faible profondeur. Tandis que les bioherms se formaient dans un milieu marin ouvert, on peut attribuer les biostromes à un milieu confiné. Ceci semle Être la raison de la présence d'algues différentes:Renalcis etEpiphyton dans les bioherms,Girvanella dans les biostromes lagunaires. L'analyse du facies et la présence des Archéocythes indiquent que ceux-ci peuvent aussi exister au-dessus de la profondeur de 20 à 50 m proposée parHill (1972).

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- - . - . : 1) , , , ; 2) ( ); 3) ; 4) , . Aguacate , , . , . - - , , ( ). , , . / /. , Guacimal'e , (mobile belt) . , - -, , . - 4 : - - ( ); - ( ); ( Valle Central E-W ); - ( ).

     

Basement deformation and basement structure in the Northwest German basin

Regional basement structure in Northwest-Germany consists of tensional horsts and grabens active since at least late Carboniferous (Stephanian) time, possibly since Cambrian time. The trends of these basement features in general are normal to the Variscan mobile belt (active continental margin) in the south and normal to the Caledonian passive continental margin in Denmark in the north. Exceptions in these general trend directions are caused by Kimmerian (Mesozoic) and Tertiary deformation. Thickness and facies distribution of Paleozoic to Tertiary units in Northwest-Germany are closely related to syn-sedimentary relative motions of basement blocks.

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Zusammenfassung Die Grundgebirgsstruktur in Nordwestdeutschland wird von regionalen Horst- und Grabenschollen gebildet, die seit dem späten Karbon (Stephan) aktiv sind, möglicherweise sogar seit dem Kambrium. Die Streichrichtungen dieser Grundgebirgseinheiten sind im Regelfall senkrecht zur Streichrichtung des variszischen Orogens im Süden (aktiver Kontinentalrand) sowie senkrecht zur Streichrichtung des kaledonischen passiven Kontinentalrandes in Dänemark im Norden. Ausnahmen zu diesen regionalen Richtungen wurden durch kimmerische (mesozoische) und tertiäre Deformationen verursacht. Mächtigkeits- und Faziesverteilungen paläozoischer bis tertiärer Sedimente sind eng mit relativen syn-sedimentären Bewegungen von Grundgebirgsschollen verbunden.

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Résumé La structure du socle du nord-ouest de l'Allemagne est composée de horsts et de grabens régionaux, actifs au moins depuis la fin du Carbonifére (Stèphanien), peutÊtre mÊme depuis le Cambrien. La direction de ces blocs est en général normale à la direction de la zone mobile varisque dans le sud (marge continentale active), et normale à la direction de la marge continentale passive calédonienne au Danemark dans le nord, à l'exception de celles causées par une déformation kimmérienne (MésozoÏque) et tertiaire. Les répartitions des épaisseurs et des facies des sédiments depuis le PaléozoÏque jusqu'au Tertiaire sont intimement liées aux mouvements synsédimentaires relatifs des blocs du socle.

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Grundwasserfließwege und Hydrogeochemie in tiefen Graniten und Gneisen

Zusammenfassung Sechs Forschungsbohrungen bis 2.5 km Tiefe in der Nordschweiz, ein Felslabor im zentralen Aaregranit und ein regionales Vergleichsprogramm zur Hydrochemie un Isotopenhydrologie erbringen seit 1982 wichtige Erkenntnisse über die Hydrogeologie tiefer Kristallingrundwässer. Es zeigte sich, da\ die Beschaffenheit von Kristallingrundwässern sehr stark von deren jeweiligen Positionen in hydraulischen Gro\flie\systemen abhängt. Oberflächennahe Grundwässer, die dem kleinen (schnellen) Grundwasserkreislauf angehören, unterscheiden sich chemisch von tieferen dadurch, da\ sie kaum leichtlösliche Bestandteile enthalten: die Wässer sind gering mineralisiert und beziehen einen wesentlichen Teil ihres Lösungsinhalts aus dem Niederschlag (unterscheiden sich also bereits primär in verschiedenen Klimazonen). Erst in grö\erer Tiefe können auf den Grundwasserflie\ wegen noch relevante Stoffmengen gelöst werden. Die gro\en Kristallingebirge sind die Hauptinfiltrationsgebiete für tiefreichende Grundwassersysteme. Diesen Gebieten kommt aufgrund der hohen hydraulischen Potentiale und fehlender Sediment-Aquitarden eine Schlüsselstellung in der Interaktion zwischen Atmosphäre und tieferer Lithosphäre zu. Am Beispiel des Südschwarzwaldes wird gezeigt, da\ der überwiegende Teil der Grundwässer in der Nachbarschaft von Kristallingebirgen auch aus diesen stammt (stabile Isotope). Manche der Bohrergebnisse sprechen dafür, da\ im gleichen Aquifer chemisch verschiedene Wässer enthalten sein können: in durchlässigeren Bereichen der vorherrschende Typ, in weniger durchlässigen höhermineraliserte Wässer. Es gibt keine gesetzmä\ige Zunahme der Salinität mit der Tiefe.

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Since 1982, water samples from six boreholes, 1.3 to 2.5 km deep, from Northern Switzerland as well as from a rock laboratory in the Central Swiss Alps (Aare granite) have yielded a host of new findings on deep crystalline ground water hydrology. Isotope and chemical analyses which also comprised comparative samples from a regional investigation programme show that the composition of crystalline ground waters depends mainly on their position in regional flow systems. In crystalline rocks, local flow systems differ chemically from deeper ones in that they lack almost any easily soluble components. Their low mineral content results mainly from precipitation and thus varies with different climatic environments.Deeper ground-water flow systems, however, show higher mineralization (esp. Na⁺ and Cl^–). As their stable isotope contents indicate, they develop mainly through infiltration from the large crystalline massifs, like the southern Black Forest. Due to their high hydraulic potentials and lack of sedimentary aquitards they have a key function in the interaction between atmosphere and deep lithosphere.Some of our results suggest that one and the same aquifer may contain chemically different ground waters: permeable portions will hold the type prevalent in the region whereas less permeable areas contain special types of higher mineralization. (There is, however, no regular increase in salinity with depth).As to dissolved gasses in deep crystalline ground waters, N₂ and sometimes CO₂ and methane are the main components in all borholes sampled. There is no tritium and little or no radiocarbon.

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Résumé Six forages d'étude pratiqués dans le nord de la Suisse, jusqu'à une profondeur de 1,3 à 2,5 km, ainsi qu'un laboratoire souterrain dans le massif granitique de l'Aar fournissent depuis 1982 des données importantes sur l'hydrogéologie des eaux souterraines dans les domaines cristallins.De nombreux échantillons ont fait l'objet d'un programme d'analyses chimiques et isotopiques. En vue de comparaisons régionales, ce programme a englobé également des échantillons provenant d'autres sites préexistants. Il en résulte que la composition des eaux examinées dépend en premier lieu de leur position respective dans les systèmes d'écoulement régionaux. Les eaux souterraines qui participent aux cycles hydrologiques restreints et rapides, diffèrent chimiquement des eaux profondes par leur faible contenu en composants facilement solubles: les eaux sont donc faiblement minéralisées et tirent des précipitations une part importante de leur charge dissoute; elles se différencient donc déjà au départ en fonction des conditions climatiques.Les grands massifs cristallins forment les zones d'infiltration principales des eaux des systèmes d'écoulement qui s'étendent en profondeur. Ces régions occupent une position-clé dans l'interaction entre l'atmosphère et la lithosphère profonde en raison de leurs potentiels hydrauliques élevés et du manque de couverture sédimentaire peu perméable.Divers résultats des nos mesures montrent que des eaux chimiquement différentes peuvent coexister dans le mÊme aquif ère: dans les zones les plus perméables apparaÎt le type dominant et dans les zones moins perméables il y a, des eaux plus minéralisées. Il n'existe aucune augmentation de la salinité avec la profondeur.En ce qui concerne les gaz dissous, les principaux, dans tous les forages, sont N₂ et parfois CO₂ et CH₄. Il n'y a pas de tritium et pas, ou peu, de C radioactif.

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6- , 2,5 , , 1982 . , . , , , : , . . . , . , . . , . , - . , : , . .

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Erweiterte Fassung eines Vortrages vom 28. Februar 1986 an der Granit-Tagung in Giessen.     

Stratigraphy and geology of the ignimbrites of Vulsini Volcano,central Italy

Vulsini Volcano, Bolsena District, central Italy is a Quaternary centre eruptions of which have been dominated by the production of ignimbrites. Stratigraphic studies show that there are six major ignimbrite units with individual minimum volumes of 0.5 to 3 km³ and a large number of smaller ignimbrite units, together with pyroclastic surge and pyroclastic fall deposits. It is estimated that at least 90% of the volcanic products are pyroclastic producing a low profile volcano with 1 to 5 slopes.Lithic clasts in the ignimbrite units decrease systematically in size away from the source, but pumice clasts have an irregular size distribution. Grain size characteristics of the ignimbrites are typical of pyroclastic flow deposits with clasts ranging from a metre to a few microns in size. Reverse grading of large pumice clasts and normal grading of large lithic clasts are common in individual flow units. Each ignimbrite is composed of a large number of individual flow units each having a finer grained basal layer. Both sillar and non-welded facies occur. Coherent ignimbrite (sillar) is the result of vapour phase crystallisation in the pore spaces with no deformation of the clasts. The ignimbrites are associated with fine grained air fall ash beds, cross-bedded pyroclastic surge deposits and pumice fall deposits formed in the same eruptions.Chemical analyses show that the ignimbrites have a wide range of composition (50 to 62% SiO₂). Many chemical studies of volcanoes exclude pyroclastic rocks in favour of lavas. The implications and problems of such biased sampling are discussed.Transportation of the ignimbrites is believed to be that of a semi-fluidised debris flow. Viscosities of the pyroclastic flows, estimated from their capacity to transport lithic debris, must have been between 10¹ and 10³ poises. The previously proposed hypothesis that these ignimbrites have formed from a gas super-saturated lava or froth flow is incompatible with their field and grain size characteristics and is rejected.

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Zusammenfassung Der Vulkan Vulsini in Mittelitalien entstand im Quartär und wird von pyroklastischen Lavadecken geprägt. Sechs ausgedehnte Ignimbritmassen (Mengen 0,5 bis 4 km³) und eine gro\e Anzahl kleinerer Ignimbritkörper wurden festgestellt. Die Ignimbrite kommen zusammen mit Pyroklastiten, feinen Aschen und einigen hochtemperierten pyroklastischen surge-Absätzen vor. Die Ignimbrite sind schlecht sortiert, verschwei\t und unverschwei\t. Jeder Ignimbrit besteht aus vielen Lagen, und der Boden jeder Lage ist durch eine feinkörnige Grundlage markiert. Inverse Gradierung gro\er Bimsstein-Fragmente und normale Gradierung gro\er Klastite kommen häufig vor. Die grö\ten Fremdgesteins-Fragmente nehmen mit der Entfernung von der Caldera di Latera ab, nur Ignimbrit C verringert sich mit der Entfernung von der Caldera di Bolsena. Analysen von Bimsstein-Fragmenten der Ignimbrite zeigen eine wechselnde Zusammensetzung (SiO₂ 49–62%). Ein Vergleich der Zusammensetzung der Lava und der Pyroklastika zeigt jedoch, da\ die Magmen, die das pyroklastische Gestein bilden, allgemein kieselsäurereicher entwickelt sind. Die Korngrö\e und die Morphologie der Ignimbrite deuten darauf hin, da\ sie aus dichten Gas/Feststoff-Dispersionen deponiert worden sind, und pyroklastische Lagen werden als durch Gas transportierte Gesteinstrümmer gedeutet.

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Riassunto Il vulcano di Vulsini, nell'Italia Centrale, è un centro di epoca quaternaria nel quale la produzione di colate piroclastiche è stata prédominante. Vi si possono riconoscere sei maggiori ignimbriti di larga mole (volumi 0.5–3 Km³) oltre a un gran numéro di ignimbriti di minor volume, associate a depositi di pyroclastic fall, di ceneri minute e a depositi di spinta piroclastica (base surge) ad alta temperatura, formatesi nelle stesse eruzioni.Le ignimbriti si presentano sia saldate o non saldate e sono scarsemente separate. Ognuno di esse è composto da un insieme di colate individuali la cui base è segnata da uno strato basilare a grana più fine, e nelle quali sono comuni larghi frammenti di pomice a gradazione inversa e larghi frammenti litici di gradazione normale. Per quanto riguarda tutti le maggiori ignimbriti, la mole massima dei frammenti di roccia estranea decresce con l'allontanarsi dalla caldera di Latera, ad eccezione dell'ignimbrite C, per la quale questo avviene allontanandosi dalla caldera di Bolsena. Analisi di frammenti di pomice proveniente dalle ignimbriti mostrano la presenza di una vasta gamma die elementi (SiO₂ 49%–62%), tuttavia dal confronta fra lave e materiali piroclastici risulta che i magmi che formano le rocce piroclastiche sono, in generale, molto più evoluti. La grossezza della grana e le caratteristiche morfologiche delle ignimbriti fanno ritenere che la loro origine sia dovuta al depositarsi di dispersioni di gas densi, poco espansi e di solidi, e che le colate piroclastiche siano da considerarsi come colate di detriti, lubrificati dal gas.

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. 6 , 0,5 4 « . , «surge» . . , . . Caldera di Latra, Caldera di Bilsena. (SiO₂ 49 62%). , , , . , - , , .

     

Lithostratigraphic correlation of Blaini Formation (late Proterozoic,Lesser Himalaya,India) with other late Proterozoic tillite sequences

The Blaini Formation of the Lesser Himalaya has long been considered Permo-Carboniferous in age on simple lithological correlation with Gondwana Tillites in southern India. Rare, and non-repeatable finds of fossils from the type area were thought to confirm this. Recently, Lower Cambrian faunas have been recorded from the overlying Tal and Krol Formations, and possible metazoan trails recorded from the Blaini itself. In addition, the Blaini Formation is, even on a lithostratigraphic comparison, much more like other late Proterozoic glacial sequences. The term Blaini Formation should only be used for rocks of the type area — not for widely scattered glacial deposits which may or may not be correlatable with the type section. The persistent belief in the Paleozoic age of the Blaini (and adjacent formations) has for long retarded unterstanding of Lesser Himalaya stratigraphy and tectonics.

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Zusammenfassung Die Blaini Formation des Niederen Himalaya wurde bisher aufgrund lithologischer Vergleiche mit Gondwana Tilliten aus Süd-Indien in das Permo-Karbon eingestuft. Seltene, nicht wiederholbare Fossilfunde schienen dieses zu bestätigen. Kürzlich wurden Faunen des Unterkambriums in den überlagernden Tal- und Krol-Formationen gefunden sowie vermutliche Metazoanspuren aus der Blaini Formation selbst. Darüberhinaus ist die Blaini Formation sogar über den lithostratigraphischen Vergleich eher mit spätproterozoischen Glazialfolgen zu vergleichen. Der Begriff Blaini Formation sollte nur für die Typlokalität verwendet werden, und nicht für ähnliche Glazialvorkommen in der weiteren Umgebung. Die fortdauernde Annahme des paläozoischen Alters der Blaini- und umgebenden Formationen hat über lange Zeit hinweg das Verständnis für die Stratigraphie und die tektonische Entwicklung des Niederen Himalayas behindert.

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Résumé La formation de Blaini, dans l'Himalaya inférieur, a été jusqu'ici placée dans le Permo-Carbonifère sur la base de ses analogies lithologiques avec les tillites gondwaniennes du Sud de l'Inde. Cette attribution a semblé pouvoir Être confirmée par la découverte de quelques fossiles rares et isolés. Récemment des faunes du Cambrien inférieur ont été identifiées dans les formations surincombantes de Tal et de Krol; dans la formation de Blaini elle-mÊme des traces possibles de métazoaires ont été relevées. De plus, au seul point de vue lithologique, c'est avec les séries glaciaires du ProtérozoÏque supérieur que la formation de Blaini présente le plus de similitude. L'emploi du terme »Formation de Blaini« doit Être restreint à sa localité-type et doit Être évité pour des formations glaciaires d'autres régions, qui peuvent Être d'âges divers. L'âge paléozoÏque, attribué régulièrement jusqu'ici à la formation de Blaini et aux formations adjacentes a constitué un obstacle permanent à une bonne compréhension stratigraphique et tectonique de l'Himalaya inférieur.

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, Blaini . , , , . Tal Krol , Blaini — . , . « Blaini» , , . , Blaini , .

     

The chemical composition of sea water and pore water in the manganese nodule area of the Central Pacific

Analyses for the following elements were made on 118 samples of pore water and 23 samples of sea water from the radiolarian ooze area of the Central Pacific: Na, Ca, Br, Sr (major elements) and Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.The average concentration of most of the elements analyzed is higher in the pore water than in the sea water. The enrichment of elements in both the pore water and the bottom near sea water relative to the average composition of the sea water depends on the residence times of the elements in the sea water — the shorter the residence time the greater the enrichment.The enrichment of an element in these sea and pore waters is also dependant on the chemical species in which it occurs in the sea water. The enrichment seems to be greater for hydroxides, less for complex chloride ions and there is no enrichment for simple ions. The enrichment of the elements occuring as hydroxides (Fe, Cu, Cr, Sc, Eu) or complex chlorides (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) results in precipitation from the sea water, which contributes to the growth of the manganese nodules as well as to the genesis of metalliferous sediments in this area. The greater enrichment in the pore water relative to the sea water accounts for the remobilization of these elements from the sediment as the main source of the material for the growth of the manganese nodules.

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Zusammenfassung 118 Porenwasser- und 23 Meerwasser-Proben aus dem Radiolarienschlammgebiet des Mittleren Pazifik wurden auf folgende Elemente analysiert: Na, Ca, Br, Sr (Hauptbestandteile) und Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.Die durchschnittliche Konzentration der meisten bestimmten Elemente ist im Porenwasser höher als im Meerwasser. Die Elementaranreicherung sowohl im Porenwie im bodennahen Meereswasser ist im Vergleich zur weltweiten Durchschnittszusammensetzung des Meerwassers abhÄngig von den Verweilzeiten der Elemente im Meer — je kürzer die Verweilzeit, desto grö\er die Anreicherung.Die Anreicherung eines Elements in diesen Meeres- und PorenwÄssern hÄngt auch von der chemischen Spezies ab, in der es im Meerwasser vorkommt. Die Anreicherung scheint grö\er zu sein für Hydroxide, geringer für komplexe Chlorid-Ionen, und es gibt keine Anreicherung für einfache Ionen. Die Anreicherung der Elemente, die als Hydroxide (Fe, Cu, Cr, Se, Eu) oder komplexe Chloride (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) vorkommen, führt zur AusfÄllung aus dem Meereswasser. Diese AusfÄllung trÄgt bei zum Wachstum der Manganknollen und zur Entstehung von metalliferous sediments in diesem Gebiet. Die grö\ere Anreicherung im Porenwasser im Vergleich zum Meereswasser spricht für die Mobilisierung dieser Elemente aus dem Sediment als der wichtigsten Materialquelle für das Wachstum der Manganknollen.

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Résumé Dans la région des boues á radiolaires de l'Océan Pacifique central 118 échantillons d'eau interstitielle et 23 échantillons d'eau de mer ont été prélevés et analysés. Les éléments suivants ont été déterminés: Na, Ca, Br, Sr (éléments principaux) et Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, Eu, Ta, Hg, U.La concentration moyenne de la majorité des éléments analysés est plus grande dans l'eau interstitielle que dans l'eau de mer. L'enrichissement des éléments dans l'eau interstitielle ainsi que dans l'eau de mer près du fond, comparé aux valeurs moyennes dans l'eau de mer, dépend du temps de séjour de l'élément dans l'eau de mer — le plus court est le temps du séjour, plus fort est l'enrichissement.L'enrichissement d'un élément dans ces échantillons d'eau interstitielle et d'eau de mer dépend également de la forme chimique sous laquelle il se trouve dans l'eau de mer. Il semble que l'enrichissement est plus fort pour les hydroxides, et moindre pour les ions chlorurés complexes. Il n'ya pas d'enrichissement en ions simples. L'enrichissement des éléments sous forme d'hydroxides (Fe, Cu, Cr, Sc, Eu) ou de chlorures complexes (Mn, Ni, Co, Zn, Ag, Hg, Se) entraine la précipitation de ces éléments hors de l'eau de mer, ce qui contribut à la croissance des nodules de manganèse ainsi qu'à la genèse des sédiments métallifères dans cette région. L'enrichissement plus fort dans l'eau interstitielle par rapport à l'eau de mer rend compte de la remobilisation de ces éléments à partir du sédiment comme source principale de matière pour la croissance des nodules de manganèse.

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118 23 : Na, , Br, Sr ( ) Sc, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Ag, Sb, Cs, u, , Hg, U. , . , , — , . - , : , . — Fe, Cu, Cr, Sc, u -, — Mn, Ni, , Zn, Ag, Hg, Se - . , . 3 , , .

     

Alkaline ultramafic lamprophyres and associated carbonatite dykes from the Kalix area,northern Sweden

Alkahne ultramafic lamprophyres and associated carbonatite dykes form north-south trending dyke swarms. The lamprophyres are sub-divided into micaceous, picritic and breccia varieties. Carbonatites sensu stricto (beforsites) occur very subordinate.The dykes of the Kalix area show great similarities to petrographically related rocks from other Scandinavian occurrences (Sokli, Alnö and Fen). Major differences are found in their tectonic setting (regularly striking dyke swarms) and the REE-pattern (distinctly negative cerium anomalies).The following petrogenetic model is advanced for the Kalix dykes: (1) partial melting of upper mantle material, (2) Intrusion into a crustal magma chamber, fractional crystallization, (3) Interactions between crystallized material and the volatile phase (light REE depletion, oxidation of cerium), (4) Intrusion in fracture zones under horizontal tension.

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Zusammenfassung Alkalin-ultrabasiscbe Lamprophyre und begleitende KarbonatitgÄnge bilden nordsüdlidi streichende GangschwÄrme. Die Lamprophyre zeigen gewisse Ähnlichkeiten zu alnöitischen und kimberlitischen Gesteinen; sie wurden unterteilt in glimmerreiche und pikritische Lamprophyre sowie Brekzien. Karbonatite im engeren Sinn treten nur sehr untergeordnet auf; sie sind als Beforsite charakterisiert.Die Ganggesteine des Kalix-Gebiets weisen gro\e Ähnlichkeiten mit petrographiscb verwandten Gesteinen von anderen skandinavischen Vorkommen (Sokli, Alnö und Fen) auf. GrundsÄtzliche Unterschiede finden sich vor allem im tektonischen Auftreten (ziemlich konstant streichende GangschwÄrme) und im Verteilungsmuster der seltenen Erden (deutlich negative Cer-Anomalien).Die Bildung der Kalix-GÄnge wird folgenderweise erklÄrt: (1) Partielle Aufschmelzung des oberen Mantels, (2) Intrusion der Schmelze in eine krustale Magmakammer, gefolgt von fraktionierter Kristallisation, (3) Reaktion zwischen vorzugsweise kristallisiertem Material und der volatilen Phase (Entarmung an leichten seltenen Erden, Oxidation des Cers), (4) Intrusion in Bruchzonen, die horizonteller Dehnung ausgesetzt sind.

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Résumé Des lamprophyres alcalins ultrabasiques accompagnés de carbonatites forment des essaims de dykes de direction nord-sud. Les lamprophyres se subdivisent en variétés micacée, picritique ainsi que brÊchique. Les carbonatites sensu stricto sont rares et sont plutÔ des beforsites.Les dykes de la région de Kalix présentent de grandes similitudes avec des roches pétrographiquement apparentées d'autres localités Scandinaves (Sokli, Alnö et Fen). Les différences essentielles sont dues à leur situation tectonique (essaims de dykes de direction régulière) ainsi qu'à la distribution des Terres Rares (anomalie négative distincte de cérium).Le modèle pétrogénétique suivant est proposé pour les dykes de Kalix: (1) fusion partielle de matériau du manteau supérieur, (2) intrusion dans une chambre magmatique de l'écorce et cristallisation fractionnée, (3) interaction entre le material déjà cristallisé et la phase volatile (appauvrissement des éléments légers des Terres Rares, oxydation du cérium), (4) intrusion le long de zones de fracture dans des conditions d'extension horizontale.

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Outline of the Somalian basement

A sequence of events which has been recognized in the two basement regions of Somalia is outlined on the basis of new field and petrographic data and pre-existing published and unpublished reports. The evolution of the Somalian basement took place during the Pan-African event, However, much detailed work is necessary before the history of the basement can be integrated into the more detailed Pan-African picture recognized in the neighbouring regions.

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Zusammenfassung Eine Folge von Ereignissen, die sich in den zwei Basement-Regionen Somalias erkennen lie\en, wird auf der Basis neuer GelÄnde- und petrographischer Daten und früherer publizierter und nicht publizierter Berichte umrissen. Das Basement von Somalia entwickelte sich wÄhrend des Panafrikanischen Ereignisses.Viel Detailarbeit ist jedoch noch zu leisten, bis die Geschichte des Basements in das detailliertere Bild Panafrikas, wie es aus den Nachbarregionen gewonnen wurde, integriert werden kann.

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Résumé Dans les deux régions de la Somalie ou le socle affleure, on a reconnu une succession d'événements sur la base de nouvelles données géologiques et pétrographiques et de travaux pré-existants, publiés et non publiés. L'évolution du socle de la Somalie se déroula pendant l'événement Pan-Africain. Toutefois, beaucoup de travail doit Être encore fait avant que l'histoire du socle somalien puisse Être intégrée dans un cadre Pan-Africain plus détaillé, tel qu'on le connait dans les régions voisines.

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Karroo basalts from western Zambia and geochemical provinces in central and southern Africa

New chemical analyses of Mesozoic basalts from Zambia show that low K₂O tholeiites are present in central as well as southern Africa. The distribution of geochemical provinces thus recognised supports the view that the Karroo Volcanic Cycle was initiated by the convective uprise of mantle material beneath the Nuanetsi area of Zimbabwe.

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Zusammenfassung Neue chemische Analysen mesozoischer Basalte von Zambia zeigen, da\ Tholeiite mit niedrigen Gehalten an K₂O sowohl in Zentralals auch in Südafrika vorkommen. Die auf diese Weise ermittelte Verbreitung geochemischer Provinzen unterstützt die Ansicht, da\ der Vulkanische Zyklus von Karroo durch den konvektiven Aufstieg von Mantelmaterial unter dem Gebiet von Nuanetsi Zimbabwes ausgelöst wurde.

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Résumé De nouvelles analyses chimiques de basaltes mésozoÎques de Zambie indiquent que des tholéiites à teneur basse en K₂O se présentent dans le centre aussi bien que dans le sud de l'Afrique. La distribution des provinces géochimiques ainsi reconnue confirme la théorie que »La Période Volcanique de Karoo« débuta par le soulèvement convectif du matériau du manteau sous la région de Nuanetsi en Zimbabwe.

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Occasional paper No. 75 Geological Survey of Zambia. Published by permission of the Director.

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Publishes with the approval of the Director, Institute of Geological Sciences (N.E.R.C.). U.K.     

Altersbeziehungen zwischen Metamorphosen,mechanischen Deformationen und Intrusionen am Südrand des Rhodope-Massivs (Makedonien,Griechenland)

Zusammenfassung Ausgedehnte Granodiorit- und Granitmagmen intrudierten am Südrand des Rhodope-Massivs (Symvolongebirge und Kavala-Gebiet, Nordgriechenland) syntektonisch in bezug auf eine Formung, die durch überwiegend flach nach NE bis ENE tauchende Faltungs- und Scherungsachsen gekennzeichnet ist (B₂-Tektonik). Die metamorphen Hüllgesteine wurden von der B₂-Tektonik ebenfalls kräftig erfaßt. Ihr älteres Gefüge, das durch mittelsteil nach NNW tauchende B₁-Achsen bestimmt war, kommt daher nur noch reliktisch vor. Der Mineralbestand sowohl der Magmatite als auch ihres metamorphen Rahmens wurde im Zuge der B₂-Tektonik retrograd metamorph umgewandelt.Radiometrische Altersbestimmungen lassen erkennen, daß die magmatischen Gesteine spätestens im Oberkarbon kristallisierten, anschließend jedoch wiederholt aufgewärmt wurden. Das Alter der prämagmatischen Metamorphose der Hüllgesteine und der mit dieser in Zusammenhang stehenden B₁-Tektonik kann demnach nicht jünger als kaledonisch sein.

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Extensive granodioritic and granitic magmas were intruded in the southern margin of the Rhodope-Massif (Symvolon mountains and Kavala region, northern Greece). The intrusions took place syntectonically to a deformation which is characterized by predominantly gently NE to ENE plunging fold- and shear-axes (B₂-folding). The mantling rocks, which have been metamorphosed long before this B₂-folding have an older structure which is characterized by mediumly NNW plunging B₁-axes, visible only in relicts. During the B₂-folding the mineral contents of the igneous rocks and their metamorphic mantling rocks have been metamorphosed retrogressively.Radiometric dating indicates that the crystallization of the magmatic rocks have a minimum age of Upper-Carboniferous, but subsequently these rocks were reheated repeatedly. The age of the premagmatic metamorphism of the mantling rocks and that of the related B₁-foldnig, therefore, cannot be younger than Caledonic.

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Résumé Dans la partie sud du massif du Rhodope (montagnes du Symvolon et région de Kavala, Grèce du Nord) existent de grandes intrusions de magmas granodioritiques et granitiques. Les intrusions eurent lieu syntectoniquement au cours d'une phase de déformation caractérisée par des axes de plis et de cisaillement, généralement à plongement faible vers le NE à ENE (tectonique B₂). Les roches encaissantes, qui furent métamorphisées longtemps avant cette phase de tectonique B₂, ont une structure plus ancienne, caractérisée par des axes B₁ plongeant moyennement vers le NNW. Cette structure est reconnaissable seulement dans des parties réiduelles. Durant la tectonique B₂ les roches éruptives et les roches encaissantes métamorphisées subirent un métamorphisme rétrograde.Des datations radiométriques indiquent, pour la cristallisation des roches magmatiques, au minimum un âge Carbonifère supérieur. Dans la suite ces roches furent réchauffées â plusieures reprises. Le métamorphisme plus ancien des roches encaissantes et la tectonique B₁ associée à ce métamorphisme ne peuvent donc pas Être plus récents que l'époque calédonienne.

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Rhodope ( Symrolon Kavala, ) - . , , , , NE ENE (B₂- ). ₂. , B₁ NNW, . , , . , , , , . , - B₁ .

     

Relationships between granite-gneiss terrains,greenstone belts and granulite belts in the archean crust of Lapland (Fennoscandia)

The Archean crust of Lapland (Fennoscandia) consists of four units (from north to south): (1) the Inarijärvi nucleus, old basement complex of gneisses and greenstones, (2) the granulite belt, thick terrigenous metasedimentary sequence intruded by small amounts of calc-alkaline plutonic rocks, (3) the Tana River belt composed of tholeiitic metavolcanics, and (4) a set of gneiss domes fringed with younger greenstone belts.The main feature of their metamorphic and tectonic evolution are described. Geodynamic models applied to the Archean are discussed and a crustal evolutionary model suitable for this region is proposed.We assume that the Tana River and granulite belts represent a suture between an older domain in the north (craton of Kola Peninsula) and the northern part of the Archean basement of Central Finland.

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Zusammenfassung Die archaische Kruste von Lapland (Fennoscandia) besteht von Nord nach Süd aus vier Einheiten: (1) der Inarijärvi-Kern, ein alter Grundgebirgskomplex mit Gneisen und Grünschiefem; (2) der Granulit-Gürtel mit mächtigen terrigenen Metasedimenten, in die kleine Kalkalkaliplutone intrudierten; (3) der Tana-Gürtel, der aus tholeiitischen Metavulkaniten besteht; (4) eine Gruppe von Gneisdomen, die von jüngeren Grünschieferzonen umgeben werden.Wir nehmen an, daß der Tana-Gürtel und der Granulit-Gürtel eine Sutur zwischen einem älteren Kern im Norden (Kola-Kraton) und dem nördlichen Teil des archaischen Grundgebirges von Zentralfinnland bildet.

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Résumé La croûte archéenne de Laponie (Fennoscandie) comprend quatre unités principales. Ce sont du Nord au Sud: (1) le nucleus de l'Inarijärvi, formé par un vieux socle complexe avec des gneiss et des roches vertes, (2) la ceinture granulitique, à l'origine formée par une épaisse séquence sédimentaire térrigène et par des intrusions calcoalcalines, (3) la ceinture de la Tana River composée de métavolcanites tholéitiques et, (4) un ensemble de dÔmes de gneiss flanqués de jeunes ceintures de roches vertes.Les grands traits de l'évolution tectonométamorphique de cet ensemble sont décrits. Les modèles géodynamiques archéens classiques sont discutés et un modèle d'évolution crustale pour cette région est proposé.Nous pensons que la ceinture de la Tana River et celle des granulites représentent une suture entre un domaine ancien au Nord (craton de la Péninsule de Kola) et la partie septentrionale du socle archéen de Finlande centrale.

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Composition of trace mineral inclusions in cassiterite of greisens and greisenized rocks at Homr Akarem area Eastern Desert,Egypt

The present communication deals with the composition of the trace minerals inclusions encountered in the cassiterite of some greisen and greisenized rocks at Homr Akarem area, Eastern Desert, Egypt.SEM studies, X-ray spectral analysis and EMP analyses revealed that these inclusions are to be Nb-Ta, Nb-Ti, Ta-Ti and Fe-Ti besides Ti and Fe minerals.

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Zusammenfassung Der vorliegende Beitrag befa\t sich mit der Zusammensetzung von Spurenmineral-Einschlüssen in Cassiteriten einiger Greisen und vergreister Gesteine aus dem Homr Akarem Gebiet der Eastern Desert, Ägypten. Untersuchungen mit dem Rasterelektronenmikroskop, Röntgenspektralanalysen und Mikrosondenanalysen ergaben, da\ diese Einschlüsse Nb-Ta, Nb-Ti, Ta-Ti und Fe-Ti sein müssen, neben Ti- und Fe-Mineralen.

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Résumé Cette contribution a trait à la composition des inclusions minérales en trace dans la cassitérite de quelques greisen et roches gresinifiées dans la région de Homr Akarem, désert oriental, Egypte.Des etudes SEM, des analyses spectrales aux rayons X et des analyses EMP ont montré que ces inclusions sont des minéraux Nb-Ta, Nb-Ti, Ta-Ti et Fe-Ti en plus de minéraux Ti et Fe.

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Homr Akarem. - ( , ) , , -, -, - -.