Evaluation of biotite-garnet geothermometers: application to the English River subprovince,Ontario

In recent years, there have been numerous calibrations of the biotite-garnet Fe-Mg exchange geothermometer. The Eastern Lac Seul region of the English River subprovince, Ontario, provides an excellent field area in which to compare these calibrations.Trend surface analysis using the temperatures obtained from garnet cores and matrix biotites-showed almost identical trends in the eastern Lac Seul region regardless of the calibration used. The absolute temperatures and the precision of each calibration do, however, show large variation. Geothermometers based solely on lnK_D were found to give more precise results than the calibrations that attempt to incorporate non-Fe-Mg components. The Perchuk and Lavrent'eva (1983) thermometer yields the most precise and accurate results. If a sufficient number of samples are collected over a region, it can be used to estimate metamorphic temperature trends to ±30° C. Metamorphism and migmatization of the English River subprovince occurred during the Kenoran orogeny, 2.68 b.y. ago. Our results show that a thermal anticline has been preserved, with temperatures of 600° C at the north and south contacts with Uchi and Wabigoon Greenstone belts, increasing to 725 °C at the center of the subprovince. A garnet-cordierite in isograd occurs at 650° C and an orthopyroxene in isogradat 700° C.     

Mass,Ablauf und Ursachen orogener Einengung am Beispiel der Westalpen und des Nordapennin

Zusammenfassung In Fortführung entsprechender Untersuchungen im Rheinischen Schiefergebirge, Ruhrkarbon und Harz (vgl. diese Zeitschrift Band54, S. 861–882) befaßt sich die vorliegende Arbeit mit dem orogenen Einengungsbetrag in einem wichtigen Teilbereich des jungen mediterranen Faltengebirgssytems. Das Ausmaß der orogenen Einengung nach der Faltenstereometrie — für die Schweizer Alpen im heute 200 km breiten Querschnitt von Bern nach SE bis zur Po-Ebene ca. 200 km, für die Französisch-Italienischen Westalpen im heute 160 km breiten Querschnitt von Turin nach NWN ca. 190 km und für das heute 140 km breite Nordapenninprofil im Querschnitt von Parma ca. 80 km — mag angesichts der bisherigen, weitaus höheren Schätzungen, insbesondere aus den Schubweiten der Deckentektonik, überraschend niedrig erscheinen, paßt jedoch eher zu geophysikalischen Beobachtungen über die Tiefenlage der Mohorovii-Diskontinuität in den Alpen und damit zur orogenen Verdickung der Erdkruste oberhalb dieser wichtigen Unstetigkeitsfläche. Soweit es sich beim Deckenbau um gravitative Gleitung handelt, geht er nicht in diese Vergleichsrechnung ein.Als Haupteinengungsrichtung für den Gesamtbereich der Westalpen und des Nordapennin ergibt sich die Süd-Nord-Richtung; so hat sich vergleichsweise die Südspitze des außeralpidischen Korsika um knapp 300 km ziemlich genau nach Norden verlagert, glättet man den Faltenwurf beider Gebirge aus. Die Art jedoch, wie dieser Gesamteinengungsbetrag erreicht wurde, deutet am ehesten auf rotationelles Fließen im säkularplastischen Substrat des Erdmantels hin.

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On the basis of two profiles of the Western Alpes and of a profile of the Northern Apennines the degree of orogene shortening is determinated.

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Résumé Deux profils des Alpes occidentales et un profil des Apennins du Nord servent à déterminer le degré du retroserrement orogène.

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Mass,Ablauf und Ursachen orogener Einengung am Beispiel des Rheinischen Schiefergebirges,Ruhrkarbons und Harzes

Zusammenfassung Ausgehend von einer Bilanz der effektiv erzielten Einengungsbeträge bei Gebirgsbildungsvorgängen — dargelegt am Beispiel wichtiger Teilstücke des Varistischen Gebirges in Mitteleuropa — wird der Frage nach dem Ablauf dieser Krusteneinengung und ihren Ursachen nachgegangen. Für das Ruhrgebiet im Bereich der Abb. 1 ist eine Verkürzung um 9 km auf heute 50 km quer zum Streichen, für das Rheinische Schiefergebirge im Querprofil Wiesbaden-Mülheim eine solche um 130 km auf heute 180 km anzunehmen. Für den Harz ergeben sich vergleichbare Werte.Dieser gewaltige Einengungsbetrag kann nicht in einer oder wenigen kurzfristigen tektonischen Phasen erreicht worden sein, sondern setzt langfristige Einengungsvorgänge in der Erdkruste voraus, die über große Zeiträume des Karbons, ja wohl auch schon des Oberdevons andauern. Entgegen der Auffassung, daß sich im Laufe der Entwicklung des Varistischen Gebirges und seiner Vorgeschichte Zeiten ruhiger epirogener Trogabsenkung und Geosynklinalfüllung mit kurzfristigen Akten gleichsam ruckartiger Faltung abwechseln, läßt die fazielle Analyse eher darauf schließen, daß Absenkung und Sedimentation der Saumsenke und Einengung des werdenden Gebirges mindestens seit dem Dinant III alpha zeitlich nebeneinander hergehen. Dabei rückt der Faltungsbereich im langfristigen Mittelwert jährlich um einige (etwa 1–3 mm) nach außen, in Richtung auf das Vorland vor. Als Ursache dieser Bewegungen kommt wohl nur langsames, aber nahezu stetiges Strömen des subkrustalen Substrates in Betracht, dem die Erdkruste passiv ausgesetzt ist.

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Starting with the ascertainment of effective balance of shortening resulting on account of compression during the orogeny, with examples quoted for the important parts of Hercynian Orogen (Varistisches Gebirge) in Middle Europe, the question of the shortening of the crust, its causes and effects were investigated. In Ruhr area (Ruhrgebiet) shown in fig. 1 an amount of shortening of 9 km to 50 km today is ascertained in a direction perpendicular to the strike direction of the structure. For the Rheinisches Schiefergebirge the amount of shortening in a cross-section from Wiesbaden to Mulheim/Ruhr (Germany) is estimated 130 km today to 180 km. Such a huge amount of shortening due to compression in one or a few short-termed tectonic phases is not possible, but it is rather due to a long continous compression in the Earsts Crust. This may have lasted for a long time; from the Carboniferous periods or may be from the time of Upper Devonian. In contrary to the opinion that during the time of Hercynian Orogeny and its prehistory, a calm epeirogenic subsidence and sedimentation in the geosyncline with minor disturbances due to diastrophism took place, the analysis of the facies early shows that subsidence and sedimentation in the foredeep (Saumsenke) and shortening in the growing orogen took place at least till Dinantian III alpha simultaneously. It is further noticeable that the region of diastrophism advances in a long-termed medium range with an yearly average of (1–3 mm) outwards in the direction of foreland. The possible considerable causes of these movements may be only due to the slow but continous streaming of the subcrustel substratum to which the Earths Crust reacts passively.

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Résumé Partant de valeurs du rétrécissement effectivement reconnues lors des processus de formation des chaînes montagneuses — par exemple dans des portions importantes de la chaîne varisque en Europe Centrale — l'auteur s'interroge sur le déroulement de ce raccourcissement de l'écorce et sur ses causes. On peut admettre un raccourcissement transversal de 9 Km sur les 50 Km actuellement mesurés pour la région de la Ruhr dans les limites du tableau 1, et de 130 Km pour le massif schisteux rhénan suivant le profil Wiesbaden-Mülheim dont la longueur actuelle est de 180 Km. Pour le Harz les valeurs obtenues sont comparables.Ce rétrécissement important n'a pu être atteint au cours d'une seule ou de quelques phases tectoniques de faible durée; il suppose par contre des processus de rétrécissement de longue durée dans l'écorce terrestre et qui persistent pendant de longues périodes au Carbonifère et même déjà au Dévonien supérieur. Contrairement à l'idée qu'au cours de l'évolution de la chaîne hercynienne et lors de son histoire antérieure, des périodes calmes de subsidence épirogénique et de remplissage géosynclinal alternent avec de brèves interventions à plissement saccadé, l'analyse des facies permet plutôt de conclure que affaissement et sédimentation dans la fosse limitrophe et rétrécissement dans la chaîne naissante s'effectuent simultanément tout au moins dès le Dinantien III alpha. Le domaine de plissement se propage donc vers l'extérieur en direction de l'avantpays, à la moyenne annuelle de quelques mm (1 à 3) calculée pour une longue période. Quant à la cause de ces mouvements, on en vient à penser à un courant du fond infracrustal, lent mais sensiblement constant, auquel l'écorce est passivement exposée.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Geochemistry and argon thermochronology of the Variscan Sila Batholith,southern Italy: source rocks and magma evolution

The Sila batholith is the largest granitic massif in the Calabria-Peloritan Arc of southern Italy, consisting of syn to post-tectonic, calc-alkaline and metaluminous tonalite to granodiorite, and post-tectonic, peraluminous and strongly peraluminous, two-mica±cordierite±Al silicate granodiorite to leucomonzogranite. Mineral ⁴⁰Ar/³⁹Ar thermochronologic analyses document Variscan emplacement and cooling of the intrusives (293–289 Ma). SiO₂ content in the granitic rocks ranges from 57 to 77 wt%; cumulate gabbro enclaves have SiO₂ as low as 42%. Variations in absolute abundances and ratios involving Hf, Ta, Th, Rb, and the REE, among others, identify genetically linked groups of granitic rocks in the batholith: (1) syn-tectonic biotite±amphibole-bearing tonalites to granodiorites, (2) post-tectonic two-mica±Al-silicate-bearing granodiorites to leucomonzogranites, and (3) post-tectonic biotite±hornblende tonalites to granodiorites. Chondrite-normalized REE patterns display variable values of Ce/Yb (up to 300) and generally small negative Eu anomalies. Degree of REE fractionation depends on whether the intrusives are syn- or post-tectonic, and on their mineralogy. High and variable values of Rb/Y (0.40–4.5), Th/Sm (0.1–3.6), Th/Ta (0–70), Ba/Nb (1–150), and Ba/Ta (50–2100), as well as low values of Nb/U (2–28) and La/Th (1–10) are consistent with a predominant and heterogeneous crustal contribution to the batholith. Whole rock ¹⁸O ranges from +8.2 to +11.7; the mafic cumulate enclaves have the lowest ¹⁸O values and the two-mica granites have the highest values. ¹⁸O values for biotite±honblende tonalitic and granodioritic rocks (9.1 to 10.8) overlap the values of the mafic enclaves and two-mica granodiorites and leucogranites (10.7 to 11.7). The initial Pb isotopic range of the granitic rocks (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb 18.17–18.45, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb 15.58–15.77, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb 38.20–38.76) also indicates the predominance of a crustal source. Although the granitic groups cannot be uniquely distinguished on the basis of their Pb isotope compositions most of the post-tectonic tonalites to granodiorites as well as two-mica granites are somewhat less radiogenic than the syn-tetonic tonalites and granodiorites. Only a few of the mafic enclaves overlap the Pb isotope field of the granitic rocks and are consistent with a cogenetic origin. The Sila batholith was generated by mixing of material derived from at least two sources, mantle-derived and crustal, during the closing stages of plate collision and post-collision. The batholith ultimately owes its origin to the evolution of earlier, more mafic parental magmas, and to complex intractions of the fractionating mafic magmas with the crust. Hybrid rocks produced by mixing evolved primarily by crystal fractionation although a simple fractionation model cannot link all the granitic rocks, or explain the entire spectrum of compositions within each group of granites. Petrographic and geochemical features characterizing the Sila batholith have direct counterparts in all other granitic massifs in the Calabrian-Peloritan Arc. This implies that magmatic events in the Calabrian-Peloritan Arc produced a similar spectrum of granitic compositions and resulted in a distinctive type of granite magmatism consisting of coeval, mixed, strongly peraluminous and metaluminous granitic magmas.     

Fazies und Tektonik im Miozän am S-Rand der Sierra Morena zwischen Lora del Rio (Sevilla) und Posadas (Cordoba)

Zusammenfassung Am Nordrand des Guadalquivirbeckens konnten in dem über den variszischen Sockel transgredierenden Helvet zwei ästuarine Zonen ausgeschieden werden, die in ihrem Verlauf den paläozoischen Strukturen folgen.Das Torton zeigt im gesamten Untersuchungsgebiet übergreifende Tendenz.Antithetische ENE- und ESE-streichende Brüche zerlegen den regional nach S abtauchenden Sockel und seine tertiären Deckschichten in eine Schollentreppe.

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At the northern border of the Guadalquivir basin two estuarine zones were observed within the Helvetian transgressive over the hercynian basement. They follow in their direction the strike of the paleozoic structures.The Tortonian always shows transgressive tendency.Antithetic ENE and ESE striking faults subdivide the basement generally dipping towards the south and its tertiary cover into a system of blocks.

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Resumen Al borde norte de la cuenca del Guadalquivir se observan dos zonas de fazies fluvio-marino en el Helveciense transgresivo sobre el sócalo hercínico. Estas zonas siguen la dirección de las estructuras paleozóicas.El Tortoniense en todo el areal de investigation tiene una tendencia transgresiva.Fallas antitéticas en dirección ENE y ESE subdividen el sócalo y su cobertera terciarea, buzando generalmente hacia el sur, en un sistema de bloques.

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. , . , ENE ESE, , .

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Herrn Professor Dr.Roland Brinkmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Changes in stable isotope ratios of metapelites and marbles during regional metamorphism,Mount Lofty Ranges,South Australia: implications for crustal scale fluid flow

The Mount Lofty Ranges comprises interlayered marbles, metapsammites, and metapelites that underwent regional metamorphism during the Delamarian Orogeny at 470–515 Ma. Peak metamorphic conditions increased from lowermost biotite grade (350–400°C) to migmatite grade (700°C) over 50–55 km parallel to the lithological strike of the rocks. With increasing metamorphic grade, ¹⁸O values of normal metapelites decrease from 14–16 to as low as 9.0, while ¹⁸O values of calcite in normal marbles decrease from 22–24 to as low as 13.2 These isotopic changes are far greater than can be accounted for by devolatilisation, implying widespread fluid-rock interaction. Contact metamorphism appears not to have affected the terrain, suggesting that fluid flow occurred during regional metamorphism. Down-temperature fluid flow from synmetamorphic granite plutons (¹⁸O=8.4–8.6) that occur at the highest metamorphic grades is unlikely to explain the resetting of oxygen isotopes because: (a) there is a paucity of skarns at granite-metasediment contacts; (b) the marbles generally do not contain low-XCO₂ mineral assemblages; (c) there is insufficient granite to provide the required volumes of water; (d) the marbles and metapelites retain a several permil difference in ¹⁸O values, even at high metamorphic grades. The oxygen isotope resetting may be accounted for by along-strike up-temperature fluid flow during regional metamorphism with time-integrated fluid fluxes of up to 5x10⁹ moles/m² (10⁵ m³/m²). If fluid flow occurred over 10⁵–10⁶ years, estimated intrinsic permeabilities are 10^-20 to 10^-16m². Variations in ¹⁸O at individual outcrops suggest that time-integrated fluid fluxes and intrinsic permeabilities may locally have varied by at least an order of magnitude. A general increase in XCO₂ values of marble assemblages with metamorphic grade is also consistent with the up-temperature fluid-flow model. Fluids in the metapelites may have been derived from these rocks by devolatilisation at low metamorphic grades; however, fluids in the marbles were probably derived in part from the surrounding siliceous rocks. The marble-metapelite boundaries preserve steep gradients in both ¹⁸O and XCO₂ values, suggesting that across-strike fluid fluxes were much lower than those parallel to strike. Up-temperature fluid flow may also have formed orthoamphibole rocks and caused melting of the metapelites at high grades.This paper is a contribution to IGCP Project 304 Lower Crustal Processes     

Strontium — ein Fazies-Diagenese-Indikator im Oberen Wettersteinkalk (Mittel-Trias) der Ostalpen

Zusammenfassung 921 Proben von 18 Standard-Profilen des Oberen Wettersteinkalkes (Ober-Ladin/ Unter-Karn) und seiner stratigraphischen Äquivalente Partnachschichten und Arlbergschichten wurden mit Hilfe der AAS auf Ca, Mg und Sr analysiert. Es wurden die Strontium-Verteilungen in den unterschiedenen Faziesbereichen (Riff-, Rand-, Lagunen- und Beckenfazies) und die Einflüsse von Diagenese, Salinität, Tongehalt und Dolomitisierung auf diese Verteilungen untersucht.Im Vergleich mit rezenten Karbonaten sind die Strontium-Mittelwerte in fast allen Faziesbereichen sehr gering (um 100–200 ppm). Diese intensive Strontium-Verarmung wurde wahrscheinlich durch Frischwasser-Einflüsse während verschiedener Diagenesestufen verursacht. Zum Hangenden (Raibler Schichten/Karn) treten in der Lagunen- und Randfazies Horizonte mit hohen Sr-Gehalten auf (1000–6000 ppm), fallweise auch Coelestin, der als Indikator für evaporitische Sedimentationsbedingungen in arider Umgebung gelten kann.

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921 samples collected from 18 standard profiles of the Upper Wettersteinkalk (Upper Ladinian/Lower Carnian) and the corresponding Partnachschichten and Arlbergschichten were analysed with aid of AAS for Ca, Mg and Sr. Additional the HCl-insoluble was detected. The strontium-distributions in different facies types (i. e. reef, reef-margin, lagunal and basin facies) and the influences of diagenesis, salinity, clay content and dolomitization on these distributions were investigated.In nearly all facies areas the Sr means are very low (100–200 ppm) compared with recent carbonates. This strong diminution of Sr was caused by fresh-water influence during different stages of diagenesis. Approaching the Raiblian Schists (Carnian) the lagunal and reef-margins facies contain horizons with high Sr values (1000–6000 ppm) and sometimes celestite, which indicates evaporitic sedimentary conditions in an arid climatic environment.

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Résumé 921 échantillons provenant de 18 coupes du Wettersteinkalk supérieur (sup. Ladinien/ inf. Carnien) et de ses équivalents stratigraphiques «Partnachschichten» et «Arlbergschichten» ont été analysés à l'aide de l'AAS pour Ca, Mg et Sr. On a examiné la distribution du strontium dans les différents facies lithologiques (p. e. facies récifaux, de bordure, de lagune, de plate-forme carbonatée) et les influences exercées par la diagenèse, la salinité, la teneur en argile et la dolomitisation sur ces distributions.Comparées aux carbonates récents les concentrations en strontium sont très pauvres (de 100 à 200 ppm). Cet appauvrissement intensif en Sr fut produit vraisemblablement par les influences de l'eau douce (eau souterraine ou vadose) au cours des différents stades de la diagenèse. Vers les strates de Carnien (Couches de Raibl) les coupes du Wettersteinkalk supérieur contiennent des horizons avec une grande quantité de strontium (1000–6000 ppm), et quelquefois aussi de la célestine, ce qui indique des conditions évaporitiques de la sédimentation dans un entourage aride.

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921 18- ( - ) : « » «» AAS , Mg Sr. (, , ) , , . , 100-200 . , , . ( ) ( 1000-6000 ), , , .

     

Entwurf einer Mikrogefüge-Einteilung von Marschböden

Zusammenfassung Die üblichen Bodengefügeeinteilungen nach dem Grad der Aggregatbildung waren für die Anwendung an Marschböden unzureichend. Es wird ein Entwurf einer Mikrogefüge-Einteilung besprochen, die auf dem Gehalt an Matrix (Kornanteil < 6. geschätzt) wie auf ihrem Ausrichtungsgrad basiert. Der visuell beurteilte Ausrichtungsgrad der Matrix wird als sehr schwach, schwach, mäßig, stark und sehr stark eingestuft, der geschätzte Matrixgehalt in hoch ( > 40%), mittel (23–40%), gering (5–23%), und sehr gering (0–5%) unterteilt.     

Paläogeographie des ostalpinen oberen Perms,Paläomagnetismus und Seitenverschiebungen

Zusammenfassung Es wird eine neue paläogeographische Rekonstruktion der Verbreitung der oberpermischen Ablagerungen in den Ostalpen zur Diskussion gestellt, die beruht auf der Annahme einer großen Seitenverschiebung entlang der Periadriatischen Linie. Aus paläomagnetischen Daten müßte man schließen, daß möglicherweise eine postherzynische Verschiebung Nord-Italiens in bezug auf Europa über einen Abstand von etwa 4000 km stattgefunden hat. Es gibt jedoch einige indirekte Einwände gegen die Deutung der bisherigen paläomagnetischen Daten Nord-Italiens mittels Kontinentwanderung. Der Periadriatische Bruch könnte eine der Seitenverschiebungen in einer Scherzone zwischen Europa und Nord-Italien (Afrika) sein.

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Summary A new reconstruction of the paleogeography of the upper permian deposits in the eastern Alps is proposed. For it a horizontal movement along the periadriatic fault (Alpine-dinaric boundary) is assumed. Such a movement is in accordance with the continental drift of northern Italy with respect to Europe over a distance of 4000 km, required to explain the aberrative paleomagnetic data found in northern Italy. Some objections against this interpretation are mentioned too.

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Résumé Une nouvelle reconstruction de la paléogéographie des sédiments permiens dans les Alpes orientales est proposée. Pour cela, il est nécessaire de supposer un mouvement horizontal le long de la faille périadriatique (décrochement). Un tel mouvement s'accorde avec la dérive des continents d'Italie septentrionale sur une distance de 4000 km, qui est nécessaire pour expliquer les données paléomagnétiques anormales, mesurées en Italie septentrionale. On mentionne aussi quelques objections contre cette hypothèse.

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. 4000 .

     

Sediment dispersal and provenance in the Silesian,Dukla and Magura flysch nappes (Outer Carpathians,Poland)

The Polish Outer Carpathians consist of several flysch series of unknown original basement. They were deposited from Late Jurassic to Miocene in a large basin dissected by tectonically uplifted ridges (cordillieras) which acted as source terrains. The actual nappe pile is correlated with palaeogeographic basin realms. From N to S the Skole, Silesian, Dukla and Magura basins are distinguished. Our paper presents a first compilation of heavy mineral data and pebble analysis in the various turbiditic fan systems. It is assumed that the heavy minerals primarily reflect the nature of basement rocks exposed in the source terrains.The individual flysch basins were supplied generally from unmetamorphosed granitic to highgrade metamorphic continental basement series. But staurolite-bearing high-grade metamorphics appear to have been present only in the northernmost provenance area (Silesian and Subsilesian ridges). A few reworked chromian spinel mineral grains in the northern parts of the basin were derived from small Caledonian/Variscan ultrabasic sutures present in the source ridges. Increased chromian spinel contents are revealed in the southern part of the basin (Maastrichtian-Eocene Magura series) and in Cretaceous Pieniny Klippen belt flysch formations. The chromian spinel in the Magura series was derived, either directly from Alpine oceanic crust obducted in the southern part of the Pieniny realm, or from re-eroded Pieniny flysch series. Hence, our heavy mineral data indicate that in the Outer Carpathian basin during Cretaceous convergence no Alpine ophiolitic crust was obducted. Therefore, an ophiolitic basement to the individual basins appears inprobable. The Outer Carpathians presumably occupied, with respect to the internal suture zone, the position of a deep continental basement floored foreland basin.

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Zusammenfassung Die Äußeren Karpathen in Polen bestehen aus mehreren von ihrem Untergrund abgescherten Flysch-Serien, die von oberem Jura bis Miozän in einem Großbecken abgelagert wurden, das durch mehrere tektonisch hochgehobene Rücken (Cordillieren oder Liefergebiete) in Teilbecken gegliedert war. Das ursprüngliche Substrat der verschiedenen Becken ist unbekannt und die heutige Deckenstruktur wird mit der ursprünglichen Beckenanordnung korreliert. Von N nach S werden die Skole-, Silesien-, Duklaund Magura-Becken unterschieden. Die vorliegende Arbeit präsentiert eine erste Zusammenfassung von Schwermineraldaten und Geröllanalysen in den verschiedenen turbiditischen Schüttungssystemen. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Schwermineralgehalte der Sandsteine primär die Zusammensetzung des kristallinen Grundgebirges in den Liefergebieten widergeben.Die einzelnen Flyschbecken wurden zumeist von unmetamorphem granitischem bis hochgradig metamorphem kontinentalem Grundgebirge beliefert. Staurolith-führende hochgradige Metamorphite waren jedoch nur in den nördlichst gelegenen Liefergebietsprovinzen (Silesischer und Subsilesischer Rücken) anstehend. Geringe Vorkommen von Chromspinell in den nördlichen Beckenteilen stammen von kleineren caledonisch/variszischen ultrabasischen Einschlüssen (Suturen) in den Cordillieren. Erhöhte Chromspinellgehalte werden nur im südlichen Becken (Maastricht bis Tertiär des Magura-Beckens) und in kretazischen Flyschen der Pieniny-Klippen festgestellt. Der Chromspinell in den Magura-Serien stammt von alpiner ozeanischer Kruste, die während der Kreide im südlichen Pieniny-Raume obduziert wurde oder von neuerlich erodierten Flyschen aus den Pieniny-Becken. Unsere Schwermineraldaten weisen folglich darauf hin, daß während der kretazischen tektonischen Konvergenz im Bereich der Äußeren Karpathen keine alpin gebildete ophiolithische Kruste aufgeschuppt wurde. Die Anwesenheit eines ozeanischen Untergrundes der einzelnen Teilbecken erscheint deshalb unwahrscheinlich. Die Äußeren Karpathen nahmen deshalb vermutlich gegenüber der internen Suturzone die Stellung eines tiefen Foreland-Beckens über kontinentaler Kruste ein.

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Résumé Les Carpathes externes, en Pologne, sont composées de plusieurs séries de flysch d'âge jurassique à miocène déposées dans un grand bassin alimenté par l'érosion de rides tectoniques internes et externes (cordillères). Ces séries de flysch sont préservées en nappes, classiquement corrélées avec différents domaines paléogéographiques du bassin. Le substratum originel de ces bassins individuels n'est pas connu et reste discuté. On distingue, du nord au sud, les bassins de Skole, de Silésie, de Dukla et de Magura. Nous présentons ici les premiers résultats de l'analyse des minéraux lourds et des lithoclastes reconnus dans les principaux éventails turbiditiques sous-marins. Nous partons de l'hypothèse que le contenu des grès en minéraux lourds reflète la nature du socle cristallin qui était à l'affleurement dans les diverses régions-source.D'une manière générale, les bassins de flysch ont été alimentés par des terrains granitiques non métamorphiques et par des formations métamorphiques de moyenne et haute température. Il semble cependant que les terrains métamorphiques de haut degré à staurotide étaient présents seulement dans les sources les plus septentrionales (rides silésienne et subsilésienne). Le spinelle chromifère présent en petite quantité dans la partie nord du bassin peut être expliqué par la présence d'inclusions ultramafiques calédoniennes ou varisques (zones de sutures) dans les cordillères. Une proportion élevée de grains de spinelle chromifère ne s'observe que dans la partie méridionale du bassin des Carpathes externes (séries maastrichtiennes et tertiaires du bassin de Magura) et dans les flyschs crétacés des clippes de Pieniny. Il est suggéré que le spinelle chromifère du bassin de Magura a été fourni par la croûte océanique alpine, obductée au cours du Crétacé dans la partie interne du domaine des clippes de Pieniny, ou par l'érosion secondaire des flyschs de Pieniny.La rareté et l'origine probablement ancienne des spinelles chromifères dans la partie septentrionale indique que lors des mouvements convergents crétacés aucune roche ophiolitique alpine n'était exposée à l'érosion. Par conséquent, la présence de fonds océaniques dans ces bassins individuels semble peu probable. Les Carpathes externes représentent probablement un bassin profond, de type «foreland» par rapport à une zone de suture ophiolitique plus interne.

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, , , . , . : Skole, Silesien, Dukla Magura. . , . , . , , , , , .. . - () . ( ) Pieniny . , Pieniny, . , , . , , . .. , .

     

Oolithische Strukturen in Pyriten des Ventersdorp-Contact-Reefs,Südafrika

Zusammenfassung Oolithische Strukturen in Pyriten des Ventersdorp-Contact-Reefs im Witwatersrand Gebiet, die bisher als radial pyrites beschrieben wurden, zeigen eine starke Ähnlichkeit zu Eisenoolithen der Pretoria Serie des Transvaal Systems. Letztere wurden bereits als primäre Strukturen gedeutet, an deren Bildung Algen wahrscheinlich wesentlich beteiligt waren. Die Verfasser sind der Ansicht, daß sowohl der authigene Kohlenstoff im Ventersdorp- und Witwatersrand System als auch die oolithischen Strukturen in Pyriten des Ventersdorp-Contact-Reefs wahrscheinlich Überbleibsel von primitiven Organismen darstellen, die vor rund 2750×10⁶ Jahren im Sedimentationsbecken des Witwatersrand Systems existierten.

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Oölitic textures present in pyrites of the Ventersdorp Contact Reef at Venterspost Gold Mine, South Africa, which have previously been described as radial pyrites strongly resemble iron oöliths of the Pretoria Series of the Transvaal System. The latter have been considered to be primary textures; a causative connection was believed to have existed between primitive organic life and the formation of these oöliths and related textures. It is suggested that both the authigenic carbonaceous material present in the Ventersdorp- and Witwatersrand Systems and the oölitic textures shown by the pyrite in the Ventersdorp Contact Reef probably represent relicts of an early form of life which existed in the sedimentary basin of the Witwatersrand System some 2,750 × 10⁶ years ago.

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Résumé Les textures oolitiques dans les pyrites du Ventersdorp-Contact-Reef dans la région du Witwatersrand, étant dénommées jusqu'ici «radial pyrites», nous montre une affinité très forte avec oolites ferriques de la série Prétoria du système Transvaal. On a déjà interprété les derniers comme textures primaires; probablement alginite. Suivant l'opinion des auteurs, non seulement le carbone authigène dans le système Ventersdorp et Witwatersrand mais encore les textures oolitiques dans les pyrites du Ventersdorp-Contact-Reef sont probablement des restes des organismes primitifs, ayant existés dans le bassin sédimentaire du système Witwatersrand il y a 2750×10⁶ années.

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. , , , .

     

Multistage crystallization of tonalitic enclaves in granitoid rocks (Hercynian belt,Spain): implications for magma mixing

The crystallization sequence, nucleation density and crystal index (n = nucleation density/mode) of tonalitic enclaves from different granitoids of the Hercynian orogeny indicate that they are pieces of magma partially crystallized in the interior of synplutonic bodies of basic magma, which was injected into a silicic magma chamber. A rapid cooling stage can be identified from the high nucleation density and high n-values of minerals. A final stage of slow cooling, is identified by a low nucleation density and low n-values. At this stage a residual melt crystallized in thermal equilibrium to the cooling rate of the whole magma chamber. Thermal equilibrium and convection are necessary conditions for mixing. Enclaves can be interpreted as the remaining, non-disaggregated portions of an early injected mafic magma, which in turn underwent hybridization during injection. Their presence indicates the existence of magma mixing processes and the possibility that the host granitoid was a hybrid rock.

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Zusammenfassung Die Kristallisationsabfolge, Keimdichte und der Kristallindex (n = Keimdichte/Modus) von tonalitischen Einschlüssen verschiedener Granitoide des variszischen Orogens zeigen, daß sie Teile eines Magmas sind, das teilweise im Inneren von basischen synplutonischen Magmenkörpern auskristallisierte und in eine silikatische Magmenkammer injiziert wurde. Eine Zeit schnellen Abkühlens kann an Hand der hohen Keimdichte und der niedrigen n-Werte festgestellt werden. Zu diesem Zeitpunkt kristallisierte eine Restschmelze unter thermischen Gleichgewichtsbedingungen und der Abkühlungsgeschwindigkeit der ganzen Magmenkammer aus. Thermisches Gleichgewicht und Konvektion sind für das Mischen notwendig. Einschlüsse können als nichtzerfallene Reste eines früh injizierten mafischen Magmas angesehen werden, welches während der Injizierung eine Hybridisierung erfuhr. Ihre Gegenwart zeigen das Vorhandensein von Magmenmischungsvorgängen und die Möglichkeit, daß der Muttergranitoid ein Hybridgestein war, an.

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Resumen La secuencia de cristalización, densidad de nucleación e índice cristalino (n = densidad de nucleación/moda) de enclaves tonalíticos de diferentes granitoides hercínicos, indican que dichos enclaves representan fragmentas de magma parcialmente cristalizados en el interior de cuerpos simplutónicos de magma básico, que originalmente fue inyectado en una cámara magmática félsica. Se puede identificar una etapa de enfriamiento rápido a partir de los altos valores de n y alta densidad de nucleación de los minerales. Una etapa final de enfriamiento lento es detectada por una baja densidad de nucleación y bajos valores de n de determinados minerales. Un líquido residual cristalizó en esta etapa lenta en equilibrio térmico y a la misma tasa de enfriamiento que toda la cámara magmática en conjunto. Equilibrio térmico y convección son condiciones necesarias para que se produzca mezcla. Los enclaves pueden ser interpretados como porciones no hibridadas de magma que han sido homogéneamente distribuidos dentro del granitoide encajante. Su presencia indicaría la existencia de procesos de mezcla de magmas y la posibilidad de que el granitoide encajante sea una roca híbrida.

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Detached neotectonic stress field in the northern Jura Mountains,Switzerland

Geodetically determined recent elevation changes, Plio-Pleistocene uplift history, and Quarternary fault movements suggest that the Folded Jura is neotectonically active. This concept is supported by measurements of in situ rock stress in this region.The regional tectonic stress field and its local variation within and adjacent to the Folded Jura are inferred from (a) shallow stress measurements obtained by overcoring techniques (doorstopper and triaxial strain cell), (b) breakouts in deep boreholes, and (c) fault-plane solutions of earthquakes. The directions of the maximum horizontal stress (S_H) in the basement of the proximal Alpine foreland are broadly perpendicular to the arc of the western Alps. However, systematic deviations of S_H from the regional northwesterly trend in the basement are observed in the sedimentary cover near the eastern and southern end of the Jura Mountains.These deviations are accounted for, firstly, by a decoupling of the stress through active décollement caused by an active push from the Alps, and, secondly, the blocking of the decoupled cover rocks along preexisting basement ramps.

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Zusammenfassung Geodätisch bestimmte Höhenwertänderungen, die pliound pleistozäne Hebungsgeschichte sowie quartäre Störungslinien deuten auf eine neotektonische Aktivität des Faltenjuras hin. Diese Vorstellung wird vor allem durch die Ergebnisse von in situ-Spannungsmessungen unterstützt.Das regionale tektonische Spannungsfeld im und in der Umgebung des Faltenjuras wurde mit Hilfe von oberflächennahen in situ- Spannungsmessungen nach dem Überbohrverfahren (Doorstopper und Triaxialstrainzelle), aus der Analyse von Bohrlochrandausbrüchen in Tiefbohrungen und Herdflächenlösungen von Erdbeben ermittelt. Die größte horizontale Hauptspannung (S_H) im Grundgebirge des unmittelbar nördlich der Westalpen angrenzenden Vorlandes ist deutlich senkrecht zum Verlauf des Westalpenbogens ausgerichtet. Im Deckgebirge zeichnet sich jedoch eine systematische Abweichung vom S_H-Trend des Grundgebirges ab. Dies trifft besonders auf das östliche und südliche Ende des Juragebirges zu.Die unterschiedliche Orientierung der tektonischen Spannungsfelder läßt auf eine Entkopplung des Spannungsfeldes im Deckgebirge von dem im Grundgebirge schließen. Diese Entkopplung erfolgt in der evaporitischen Abfolge des triassischen Mittleren Muschelkalks. Bedingt durch einen aktiven Schub aus den Alpen könnte es in dieser evaporitischen Abfolge zu einer Abscherung der hangenden sedimentären Deckschichten und damit zu einer Entkopplung des tektonischen Spannungsfeldes von dem des Grundgebirges kommen.Zwei Faktoren kontrollieren das tektonische Spannungsfeld im Deckgebirge. Zum einen die Abscherung des Deckgebirges über der evaporitischen Abfolge des Mittleren Muschelkalks, zum anderen die Blockierung entkoppeltèr Deckgebirgseinheiten entlang präexistenter Grundgebirgsrampen.

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Résumé Le soulèvement plio-pleistocène, des mouvements de failles quaternaires et les changements d'altitude récents détectés par géodésie indiquent la présence d'une activité néotectonique dans le Jura plissé. Cette notion est confirmée par des mesures de contraintes effectuées in situ.Le champ des contraintes tectoniques régionales et ses variations locales dans et aux environs du Jura plissé sont déduites: a) de mesures des contraintes superficielles au moyen des techniques de surcarottage (»doorstopper« et cellule de déformation triaxiale); b) de l'observation des fractures des parois dans les sondages profonds; c) de l'étude des mécanismes au foyer des séismes. La contrainte horizontale maximale (S_H) dans le socle de l'avant-pays alpin voisin est perpendiculaire à l'arc des Alpes occidentales. Toutefois, dans la couverture sédimentaire de la bordure orientale et méridionale du Jura, on observe des déviations systématiques par rapport à cette orientation NW de S_H dans le socle.Ces déviations sont en accord avec un modèle de décollement de la couverture provoqué par la poussée des Alpes, le long des formations évaporitiques du Muschelkalk moyen Un modèle analogue a été proposé antérieurement pour l'évolution néogène de l'ensemble du Jura plissé.Deux facteurs déterminent apparemment la déviation de S_H dans la couverture; d'une part le décollement en question, d'autre part un blocage, le long de rampes préexistante du socle, de roches détachées de la couverture.

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A preliminary study of D/H ratios of chlorites

Chemistry dependence of D of chlorites is inferred from data for natural chlorites. D of water equilibrated with those chlorites is estimated to be –2–8.     

Structure and dynamics of plate boundaries in the Indian Ocean based on gravity anomalies

The Indian Ocean has been the site of numerous geophysical investigations which commenced during the International Indian Ocean Expedition. In this paper gravity surveys are reviewed which have been undertaken since this international effort to elucidate the structure and evolution of the most complex of the three major oceans. Particular attention is paid to the interrelationship between the plate boundaries and the gravity field. Some selected boundaries are discussed in the framework of global plate tectonics. These areas comprise the Red Sea, Gulf of Aden and the Indonesian deep sea trench. In addition the continental margin structure south of India is included which provides some further constraints on the location of the initial break-up of Gondwanaland and consequently bears on pre-drift reconstructions of India and Antarctica.

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Zusammenfassung Der Indische Ozean war das Ziel zahlreicher marinegeophysikalischer Forschungsfahrten, die während der Internationalen Indischen Ozean-Expedition begannen. In der vorliegenden Arbeit werden Schweremeß-Kampagnen beschrieben, die seit dieser Zeit durchgeführt worden sind, um Kenntnis über die Struktur und Entstehung dieses Ozeans zu erhalten. Im Mittelpunkt des Interesses steht insbesondere die Beziehung zwischen den Grenzen der Lithosphärenplatten und dem Schwerefeld. Einige ausgewählte Gebiete werden exemplarisch im Rahmen der Plattentektonik diskutiert. Hierzu gehören das Rote Meer, der Golf von Aden und der Indonesische Tiefseegraben. Zusätzlich wird der Kontinentalrand südlich von Indien untersucht, aus dessen Struktur Hinweise auf die ursprüngliche Öffnung Gondwanalands gewonnen werden können und damit Informationen über die Rekonstruktion der Konfiguration Indiens und der Antarktis erhalten werden.

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Résumé L'Océan Indien a été le lieu de nombreuses investigations géophysiques marines qui ont commencé pendant l'Expédition Internationale de l'Océan Indien. Ce travail passe en revue les recherches gravimétriques depuis cet effort international pour elucider la structure et l'évolution du plus complexe des trois grands océans. Une attention particulière s'est tournée vers les formes de relations mutuelles entre les limites de plaques et le champ gravimétrique. Certaines limites choisies font l'objet d'une discussion dans le cadre de la tectonique globale de plaques. Ces régions comprennent la Mer Rouge, le Golfe d'Aden et la Fosse indonésienne. En outre, on y a inclus la structure de la marge continentale de l'Inde méridionale qui apporte quelques autres indications sur la position de la fracture initiale du continent de Gondwana et intéresse par conséquent les reconstitutions de l'Inde et de l'Antarctique avant la dérive.

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Institut für Geodäsie und Photogrammetrie, Separata No. 10.     

La chaine hercynienne d'amerique du sud structure et evolution d'un orogene intracratonique

Résumé Une chaîne hercynienne, remaniant des noyaux précambriens, forme le substratum de la chaîne des Andes centrales depuis le Nord du Pérou jusqu'en Argentine moyenne. L'évolution préorogénique de cette chaîne s'amorce, dès la fin du Précambrien, par une fracturation sur la bordure ouest de l'actuelle plaque sud-américaine. Au Paléozoïque inférieur s'individualise un vaste sillon coudé, sur croûte amincie, où s'accumulent 8000 à 15 000 m de sédiments marins essentiellement detritiques. Ce sillon intracratonique est bordé, à l'Est, par le Bouclier brésilien et, à l'Ouest, par une aire continentale: le massif précambrien d'Arequipa que prolongeait, vers l'ouest, le »Paléocontinent sud-est pacifique«. Deux phases tectoniques: la phase majeure éohercynienne (350-330 Ma) puis la phase tardihercynienne (265-260 Ma), sont responsables de la formation de la chaîne hercynienne laquelle résulte du serrage, du sillon paléozoïque entre les deux blocs précambriens rigides.C'est une chaîne intracontinentale apparemment simple, d'allure symétrique, à structures généralement verticales. Le métamorphisme est épizonal sauf dans certaines zones très localisées où la montée de granites syntectoniques s'accompagne d'un métamorphisme méso-à catazonal intermediaire de basse pression.En conclusion et dans une optique de tectonique globale, il est proposé une hypothèse sur l'évolution paléogéodynamique de la chaîne hercynienne sud-américaine des Andes centrales, en mettant l'accent sur les mécanismes particuliers de sa formation; mécanismes où la compression se traduit par du plissement associé à des décrochements.

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A Hercynian Foldbelt, reworking elements of Precambrian, constitues the basement of the Central Andes that extend from the northern Peru to the central Argentina. The preorogenic evolution of the belt initiate after the end of the Upper Precambrian with continental fracturation on the western boundary of the actual South American Plate. During the Paleozoïc a great elbowed trough, lying on thinned crust, was filled by 8000 to 15000 m of essentially detritic marine sediments. That intracratonic trough was bounded to the East by the Brasilian Shield and also to the West by an other continental area that acted during the Lower Paleozoïc as an important sediment source area: the Precambrian Massif of Arequipa that extend toward the West with the South-East Pasific Paleocontinent. The Hercynian Foldbelt resulted from the compression of the paleozoïc basin between that rigid precambrian blocs. Two main compression stages are distinguished: an Eochercynian Phase (350-330 My) that is the most important and a Tardi hercynian Phase (265-260 My). That Hercynian intracontinental Foldbelt of the Central Andes is obviously simple with symetrical aspect and subvertical structures. The metamorphism is epizonal except in very limited areas where syntectonic granits are associated with meso-and catazonal metamorphism of low-pressure type.To conclude a paleogeodynamic evolution model of the south american hercynian foldbelt is proposed in terms of global tectonic, with emphasis on the mecanism of its formation, mechanism where folding is associated with strike-slip faulting.

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Zusammenfassung Ein variskischer Faltengürtel, der auch einige präkambrische Elemente umfaßt, bildet die Basis der Zentralanden, die sich von Nordperu bis Zentralargentinien erstrecken. Die präorogene Entwicklung dieses Gürtels beginnt am Ende des oberen Präkambriums mit einem Kontinentalbruch an der westlichen Grenze der heutigen südamerikanischen Platte. Während des Paläzoikums wurde eine große Senke, die auf einer dünnen Kruste lag, mit 8000–15 000 m ditritischen, marinen Sedimenten gefüllt. Die intrakratonische Senke war auf der östlichen Seite durch den brasilianischen Schild begrenzt und auf der westlichen Seite durch eine Kontinentalfläche, die während des unteren Paläozoikums als ein wichtiges Liefergebiet für Sedimente diente. Dieser westliche Kontinent setzte sich aus dem präkambrischen Massiv von Arequipa und dem südostpazifischen Kontinent zusammen. Die Entwicklung des variskischen Faltengürtels kann auf die Kompression des paläozoischen Beckens zwischen den regiden präkambrischen Blöcken zurückgeführt werden. Hier unterscheidet man zwei Hauptkompressionsphasen: eine wichtigere frühvarskische Phase (350–330 mJ) und eine spätvariskische Phase (265–260 mJ). Es ist aber deutlich, daß der variskische interkontinentale Faltengürtel der Zentralanden einfach symmetrisch aufgebaut ist und von subvertikalen Strukturen bestimmt wird. Die Metamorphose ist epizonal mit Ausnahme von sehr begrenzten Gebieten, wo die syntektonischen Granite mit einer mezobis catazonalen Druckmetamorphosen verbunden sind.In der vorliegenden Arbeit wird ein geodynamisches Entwicklungsmodell für den südamerikanischen variskischen Faltengürtel vorgeschlagen, das im Sinne einer Globaltektonik die Faltung mit Blocktektonik erklärt.

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On the classification of the West Greenland anorthosites

In his recent classification of anorthosites,Berrange(1966) has interpreted the West Greenland anorthosites as orognic-plutonic types. However, recent work has shown that in the central high-grade region of Fiskenaesset nearly all the anorthosite horizons have intense chromite layering. The anorthosites have been metamorphosed under granulite facies conditions and subsequently downgraded. The conclusions are made that the West Greenland anorthosites as a whole should be classified as pre-orogenic stratiform types and that most of the present features are of secondary origin and should not be confused with those of the orogenic-plutonic association.

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Zusammenfassung In seiner neuesten Klassifikation der Anorthosite hatBerrangé (1966) die west-grönländischen Anorthosite als orogen-plutonische Typen interpretiert. Neueste Studien haben jedoch gezeigt, daß in den zentralen, hochmetamorphen Gebieten von Fiskenaesset fast alle Anorthosite zahlreiche Chromiteinlagerungen aufweisen. Die Anorthosite sind unter Granulit-Fazies metamorphisiert und anschließend diaphthoritisch überprägt worden. Man kann daraus folgern, daß die west-grönländischen Anorthosite im Ganzen als präorogene, schichtige Typen zu klassifizieren sind und daß die meisten der heutigen Merkmale sekundären Ursprungs sind, und nicht mit den orogen-plutonischen Anorthositen verwechselt werden dürfen.

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Résumé Dans sa classification récente des anorthosites,Berrangé (1966) a interprété les anorthosites du Groenland occidental comme appartenant au genre orogénique-plutonique. Des récents travaux ont cependant montré que presque tout les horizons d'anorthosite dans la région centrale gneissique de Fiskenaesset possèdent de nombreuses intercalations de chromite. Les anorthosites ont été métamorphosées sous des conditions de faciès granulitique et par la suite ont subi un métamorphisme rétrograde. Pour conclure, il semble que les anorthosites du Groenland occidental en général doivent être classifiées comme étant du genre pré-orogénique stratiforme, et que la majorité des caractéristiques actuelles sont d'origine secondaire et ne doivent pas être confondues avec celles des associations orogéniques-plutoniques.

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Berrange' (1966) , . , , , . , . , , - , .

     

Die Geosynklinal-Lagerstättenprovinzen Rumäniens

Zusammenfassung Die neuesten geotektonisch-metallogenetischen Untersuchungen in den rumänischen Karpaten sowie in der Dobrogea haben zu überraschend vielen neuen Beispielen von sehr typischen Geosynklinallagerstätten geführt, welche sich in folgende wichtige Geosynklinal-Lagerstättenprovinzen gliedern:Die assyntisch-kaledonische metamorphosierte (und alpidisch regenerierte) Geosynklinal-Lagerstättenprovinz des altkarpatischen Schiefergebirges, welches wichtige Eisen- (metamorphosierter Lahn-Dill-Typ), Mangan- und Kieslagerstätten mit Cu-Pb-Zn vom Typus Rammeisberg führt. Ähnliche polymetamorphe CuKieslagerstätten (Outokumpu-Typ) und Eisenlagerstätten befinden sich im Dobrogeaer Möesischen Sockel, welcher sich in den baltisch-ukrainisch-möesischen Erzgürtel eingliedert.Die jungkimmerische innerkarpatische Geosynklinal-Lagerstättenprovinz, gebunden an den simatisch-basaltischen Initialvulkanismus des innerkarpatischen Geotumors und der alpidischen Orogenese (Drocea- und Mehedini-Gebirge) welche Fe-Ti-V, Cu-Kieslagerstätten (Typus Ergani-Maden) und exhalative Manganlagerstätten führt. Diese Provinz ist in die ostmittelmeerische, kimmerischalpidische Ophiolitprovinz eingegliedert.Eine besondere bergwirtschaftliche Bedeutung haben die Kies-Cu-Pb-ZnLagerstätten vom Typus Rammeisberg der Ostkarpaten.

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The most recent metallogenetic-geotectonic researches performed in the Rumanian Carpathians and in the Dobrogea, have led to the discovery of a surprising amount of new and typical samples of geosyncline ore deposits (exhalative-sedimentary) which may be grouped in the following provinces of geosyncline ore deposits as:The metamorphous (and alpine regenerate) assyntic-caledonian province of oldcarpathic cristalline, which includes important deposits of iron ore (Lahn-Dill type), manganese and pyrite-Cu-Pb-Zn (Rammelsberg type). Similar polymetamorphic deposits of copper-pyrire (Outokumpu type) and of iron ore may be found in the dobrodjan Moesic socket which is framed in the southern extremity of the precambrian baltic-ucrainean-moesic metalbearing zone.The intracarpathian new-kimmeric province bound to the basaltic-simatic volcanism, initial to the alpine orogenesis. (Drocea and Mehedini Mountains) that is associated to Fe-Ti-V, copper-pyrite. (Ergani-Maden type) and manganese deposits. This province is formed in the greateastern mediterranean kimmericalpine ophiolitic province.The Rammelsberg type, pyrite-Cu-Pb-Zn deposits of the Eastern Carpathians are of particular economic interest.

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Résumé Les plus récentes recherches géotectoniques-métallogénétiques dans les Carpathes Roumaines et dans la Dobrogea ont pour résultat beaucoup de nouveaux exemples de gîtes minéraux très typiques du géosynclinal. Ceux-ci se divisent en:Le gisement assyntique-calédonien et métamorphose (et régénéré au mésozoïque et au tertiaire) de la roche schisteuse du Vieux Carpathique, qui contient d'importants gisements de fer (type Lahn-Dill métamorphosé), de manganèse et de Py-Cu-Pb-Zn du type Rammelsberg. De pareils gisements polymétamorphes de cuivre (type Outokumpu) et des gisements de fer se trouvent dans la substructure Dobrogéenne et Moésique, qui se range dans la zone minérale baltique-ukrainique-moésique.Le gisement nouveau-kimmérique des Carpathes intérieurs, lié au volcanisme initial simatique-basaltique del'orogène des Carpathes intérieurs (Drocea et Mehedinti montagnes) qui contient Fe-Ti-V, des gisements de cuivre (type Ergani-Maden) et des gisements exhalatifs de manganèse. Cette province se rattache à la province ophiolitique est-méditerranéenne kimmérique-alpidique.Les Py-Cu-Pb-Zn gisements du type Rammelsberg des Carpathes de l'est ont une particulière importance économique.

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A late Precambrian (∼ 710 Ma) high volcanicity rift in the southern Eastern Desert of Egypt

The late Precambrian Shadli Metavolcanics of SE Egypt constitute a slightly metamorphosed bimodal sequence that has been previously interpreted as manifesting volcanic activity at an island arc. We report the first Rb-Sr geochronologic, trace element (including REE), and Nd isotopic data for these rocks. Two types of basalt are recognized, the stratigraphically lower suite having compositions like N-MORB ferrobasalt while the overlying basalt is similar to slightly fractionated E-MORB. The two basalt types were derived from melting of a strongly depleted source, most likely within the upper 60–75 km of the upper mantle. The origin of the felsic melts is problematic, and these could either have fractionated from a mafic melt or resulted from melting of juvenile crust. The mafic and felsic lavas yield a Rb-Sr isochron age of 712±24 Ma that probably represents the time of volcanic eruption. The trace element characteristics of both mafic and felsic members of the Shadli Metavolcanics show few of the hallmarks of subduction-related melts, and we reject the hypothesis that these formed at an island arc. Instead, the field and geochemical data are most consistent with the hypothesis that these rocks originated in a magmatic rift, where the eruption of large volumes of lava accompanied large-scale lithospheric extension. This inference suggests that the tectonic setting of the important 700–715 Ma crust-forming event in NE Africa and Arabia needs to be critically reexamined.

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Zusammenfassung Die spätpräkambrischen Shadli-Metavulkanite in der südöstlichen Eastern Desert von Ägypten sind eine schwach metamorphe bimodale Basalt-Rhyodazit-Abfolge, die bisher als Ausdruck eines Inselbogen-Vulkanismus gedeutet wurde. Zwei Basalt-Typen können aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung unterschieden werden: der stratigraphisch untere Typ ist ein N-MORB ähnlicher Ferrobasalt, während der überlagernde Typ Charakteristika eines leicht fraktionierten E-MORB aufweist. Die beiden Basaltvarietäten werden von stark an inkompatiblen Elementen verarmten Schmelzen aus den oberen 60–75 km des Mantels abgeleitet. Die Entstehung der sauren Metavulkanite ist nicht eindeutig geklärt; sowohl Fraktionierung aus einer mafischen Schmelze als auch Aufschmelzung juveniler Kruste vom Inselbogen-Typ sind denkbar. Die mafischen und felsischen Gesteine definieren zusammen ein Rb-Sr-Isochronenalter von 712 ± 24 Ma, das wir als den Zeitraum der Eruption deuten. Die Spurenelement-Verteilung der Shadli-Metavulkanite weist keine der charakteristischen Merkmale von Subduktionsmagmatismus auf, und wir sehen daher keinen direkten Zusammenhang mit einer Inselbogen-Entwicklung. Wir interpretieren den Shadli-Vulkanismus als Resultat eines Riftprozesses in junger kontinentaler Kruste, ähnlich dem Rio Grande-Rift oder dem Afar-Dreieck, wo starke Lithosphärendehnung die Förderung großer Lavamengen ermöglichte. Diese Interpretation stellt das einfache Schema einer panafrikanischen Krustenbildung durch Inselbogen-Addition im arabisch-nubischen Schild in Frage und erfordert eine Neubewertung bisheriger Modellvorstellungen.

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Résumé Les roches volcaniques faiblement métamorphisées du Précambrien tardif de Shadli dans le Sud-Est de l'Egypte se caractérisent par une séquence bimodale qui était jusqu'ici interprétée comme résultant d'un volcanisme d'arc insulaire. Nous présentons ici les premières données isotopiques (Rb-Sr, Nd) obtenues pour ces roches ainsi que des données d'éléments en trace (y compris les Terres Rares). Deux types principaux de basaltes peuvent être distingués: les basaltes qui se trouvent dans la partie inférieure de la colonne stratigraphique, ont une composition comparable aux ferrobasaltes de type N-MORB, tandis que les roches se trouvant dans la partie supérieure de la séquence s'apparentent plutôt aux E-MORB légèrement fractionnés. Les deux types de basalte proviennent de la fusion partielle d'un manteau fortement appauvri, et ce à une profondeur probable de 60 à 75 km dans le manteau supérieur. L'origine des laves acides pose, quant à elle, quelques problèmes: elles peuvent s'être formées par cristallisation fractionnée à partir d'un liquide basique, ou alors elles sont le produit de la fusion partielle d'une croûte juvénile. La combinaison des données Rb-Sr obtenues pour les roches acides et basiques permet l'obtention d'une isochrone définissant un âge de 712 ± 24 Ma. Cet âge est interprété comme datant les éruptions volcaniques. Les données d'éléments en traces obtenues pour les laves basiques et acides ne présentent aucune des caractéristiques associées au volcanisme d'arc insulaire. Par conséquent, nous rejetons l'hypothèse selon laquelle les roches volcaniques de Shadli se seraient formées dans un contexte d'arc insulaire. Les données géochimiques et de terrain seraient plutôt en accord avec une hypothèse selon laquelle les roches volcaniques métamorphiques de Shadli se seraient formées dans une zone de rift où de très volumineux épanchements de laves auraient succédé à une extension à grande échelle de la lithosphère. Cette interprétation des données nous conduit à suggérer un réexamen critique du contexte tectonique entourant la période de formation crustale se situant entre 700 a 715 Ma, dans le nord-est de l'Afrique ainsi qu'en Arabie.

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Shadli, - , — , . : , N — MORB MORB, . , , 60–75 . ; , . , Rb/Sr, 712 ± 24 . , . Shadli ; , Shadli, , , , . - ; .

     

Structural evolution and asymmetric uplift of the Nanga Parbat syntaxis,Pakistan Himalya

The Nanga Parbat syntaxis, in the NW Himalaya, is a still growing crustal-scale north-trending antiformal structure in the core of which Indian Plate gneisses have been uplifted from beneath the overthrust rocks of the Kohistan island arc. Isotopic and fission track geochronology show that uplift rates within the syntaxis have increased to present day rates of > 6 mm/yr. Uplift has been accommodated by a combination of initial northwest verging thrusting on the western margin of the syntaxis, followed by crustal scale folding within the syntaxis and latterly by dextral reverse faulting on the western margin. This thrusting, folding and faulting is the effect of deformation at the north-western lateral tips of the main Himalayan thrusts where they interfere with the south-southeast verging thrusts of the northwest Himalaya.

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Zusammenfassung Nanga Parbat Konvergenz im nordwestlichen Himalaya ist eine noch im Wachsen begriffene nach Norden streichende antiformale Struktur im Krustenmaßstab. In ihrem Inneren wurden Gneisse der Indischen Platte aus der Nähe der überschobenen Gesteine des Kohistan Inselbogens herausgehoben. Isotopen- und Spaltspurengeochronologie zeigen, daß das Heraushebungsmaß innerhalb der Konvergenz zu der heutigen Rate von > 6 mm/a angestiegen ist. Die Heraushebung hat sich angepaßt an die Kombination von initialer NW-vergenter Überschiebung auf den westlichen Konvergenzrand, die gefolgt wurde von einer krustalen Faltung und lateral von dextraler antithetischer Verwerfung des westlichen Randes. Diese Deckenüberschiebung, Faltung und Verwerfung ist das Resultat der Deformation des nordwestlichen Ausstriches der Himalaya-Hauptüberschiebung, wo sie in Wechselwirkung mit der SSE-vergenten Überschiebung des NW-Himalayas steht.

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Résumé La convergence du Nanga Parbat, dans le nordouest de l'Himalaya, est une structure antiforme d'orientation nord-sud, d'échelle crustale et toujours active; son cur est occupé par des gneiss de la plaque indienne qui ont été soulevés à travers les roches charriées de l'arc insulaire du Kohistan. Les données géochronologiques obtenues à partir des isotopes et des traces de fission montrent que le taux de soulèvement a augmenté dans cette structure jusqu'à la valeur actuelle de plus de 6 mm/an. Le soulèvement s'est effectué par la combinaison d'un charriage initial, à vergence nordouest, sur la bordure ouest de la convergence, suivi d'un plissement d'échelle crustale dans la convergence et, latéralement, d'une fracturation par faille dextre inverse sur sa bordure ouest. Ce charriage, ce plissement et cette fracturation sont l'expression de la déformation à l'extrémité latérale nord-ouest des charriages principaux de l'Himalaya, où ils interfèrent avec les charriages à vergence sud- sud-est de l'Himalaya septentrional.

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