Abrasion in pyroclastic flows

The relative size of glass rims coating crystals in the matrix ash provides a semi-quantitative measure of abrasion of ash grains in pyroclastic flows. Median abrasion indices (= area_crystal / area_{glass rim}) are 8.4 to 18.5 in Laacher See pyroclastic flow units but only 4 to 6.3 in assocciated fallout, showing stronger abrasion of ash particles in the pyroclastic flows. All pyroclasts undergo strong attrition in the vent but clasts in pyroclastic flows undergo a second major phase of abrasion during high-energy near-vent flow. Abrasion of ash particles is weaker during lower-energy higher-strength motion further downstream, suggesting that high contents of fine ash in distal deposits are due to diminishing elutriation rather than high rate of attrition.

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Zusammenfassung Die relative Größe von Glassäumen um Kristalle in der Matrix-Asche kann als semi-quantitatives Maß für den Abrieb von Aschepartikeln in pyroklastischen Strömen benutzt werden. Median-Werte des Abriebs-Index (= Fläche_kristall / Fläche_Glassaum) betragen 8,4 bis 18,5 in pyroklastischen Fließeinheiten am Laacher See. Abriebs-Indices stratigraphisch assoziierter Bims-Fallablagerungen liegen bei nur 4 bis 6,3; dies belegt einen höheren Abrieb von Aschepartikeln in den pyroklastischen Strömen. Alle Pyroklasten erfahren gemeinsam starken Abrieb im Schlot, aber Partikel in pyroklastischen Strömen durchlaufen eine zweite Phase starken Abriebs während des hochenergetischen Transports im schlotnahen Bereich. Bei niedriger-energetischem Fließen mit wachsender Bingham-Festigkeit weiter talabwärts wird der Partikelabrieb schwächer. Hohe Gehalte an feiner Asche in distalen Fließeinheiten sind also eher auf schwächer werdende Elutriierung als auf stärkeren Abrieb zurückzuführen.

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Résumé La dimension relative des enduits vitreux qui enrobent les cristaux dans les dépôts de cendres volcaniques peut être utilisée comme mesure semiquantitative de l'abrasion des particules dans les courants pyroclastiques. Au Laacher See les indices d'abrasion (surface du cristal/surface de l'enduit vitreux) sont de 8,4 à 18,5 dans les coulées pyroclastiques et seulement de 4 à 6,3 dans les sédiments formés par retombée, qui leur sont interstratifiés; les particules de cendre ont donc subi une abrasion plus forte dans les coulées. Tous les pyroclastes subissent une forte abrasion dans le cratère; mais dans les coulées pyroclastiques, ils subissent une deuxième action d'abrasion au cours de leur transport en milieu de haute énergie, à proximité du cratère. Dans les conditions de plus basse énergie qui régnent plus en aval, l'abrasion est moins forte; on en déduit que la forte teneur en fines dans les dépôts distaux résulte d'une diminution de l'élutriation plutôt que d'une forte action d'abrasion.

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, . ( / ) 8,4 18,5 . . , . , . ( ), .

     

Geological setting of the Tverrfjell copper/zinc deposit,Central Norway

The volcanogenic exhalative Tverrfjell deposit occurs in a sequence of predominantely mafic submarine meta-volcanics, interlayered with geosynclinal pelitic sediments, turbidites and volcanic breccias, belonging to the Early Cambrian to Early Arenigian Støren Group. Two major deformational phases and low to medium grade metamorphic conditions are recognized in the study area. Basalts are mainly tholeiitic but alkaline types occur as well. Extensive fractionation produced highly evolved basalts and even andesites. Basalt compositions are comparable to Type II-ocean floor basalt. The copper/zinc ores of the Tverrfjell deposit are strictly confined to an andesitic extrusive body. An extensive magma chamber is postulated to explain magma fractionation, and as a heat source that generated the exhalative Tverrfjell ore body. It is suggested that the deposit was formed at an intraplate volcanic center or back-arc spreading center.

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Zusammenfassung Die vulkanogen-exhalativ gebildete Tverrfjell-Lagerstätte befindet sich innerhalb einer Abfolge überwiegend mafischer, submariner Metavulkamte, die mit geosynklinalen pelitischen Sedimenten, Turbiditen und vulkanischen Brekkzien wechsellagern. Diese Gesteine gehören zur Støren-Gruppe, die vom Unterkambrium bis zum frühen Arenig reicht. Zwei Hauptdeformationsphasen in Verbindung mit niedrig bis mittelgradiger Metamorphose können im Arbeitsgebiet nachgewiesen werden. Die Basalte sind zumeist tholeiitisch, jedoch treten auch alkalibasaltische Typen auf. Durch starke Fraktionierung sind hoch entwikkelte Basaltmagmen und sogar Andesite entstanden. Die Basalte können mit Typ II-Ozeanbodenbasalten verglichen werden. Die Kupfer/Zinkerze der Tverrfjell-Lagerstätte sind strikt an einen andesitischen Extrusivkörper gebunden. Eine ausgedehnte Magmenkammer wird postuliert, in welcher die Magmenfraktionierung stattfand, und die als Wärmequelle für die Bildung des Tverrfjellerzkörpers angesehen wird. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse wird angenommen, daß die Lagerstätte in einem Intraplatten-Vulkanzentrum oder in einem Back-arc spreading centre gebildet wurde.

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Résumé Le gisement volcanogénétique exhalatif du Tverrfjell se trouve au sein d'une série de métavolcanites sous-marines, surtout basiques, qui alternent avec des pélites géosynclinales, des turbidites et des brèches volcaniques. Ces roches appartiennent au groupe de Støren qui s'étend du Cambrien inférieur jusqu'à l'éo-Arénigien. Dans cette région, deux phases déformatives majeures ont été reconnues, liées à un métamorphisme de degré faible à moyen.La plupart des basaltes sont de type tholéiitique, mais il existe aussi des basaltes alcalins. Un fractionnement poussé a engendré magmas basaltiques très évolués et même des andésites. Les compositions des basaltes sont comparables à celles du «basalte océanique de type II». La minéralisation en Cu-Zn de Tverrfjell est liée strictement à une masse extrusive andésitique. Pour expliquer le fractionnement magmatique, on admet l'existence d'une de chaleur lors de la formation du gisement de Tverrfjell. Ce gisement a dû se former soit dans un centre volcanique intraplaque, soit dans une zone d'expansion d'arrière-arc.

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- Tvenfjell . . , , . Støren, . , . , . , . . . , , Tverrfjell'e. , .

     

Neue Anschauungen über die Rolle von Schichtfugen und Klüften in der karsthydrographischen Entwicklung

Zusammenfassung Über die Gebundenheit der Karsthydrographie an Klüfte oder Schichtfugen herrschen je nach den Sprachgebieten unterschiedliche Meinungen vor. Allgemein ging man jedoch an der Tatsache vorbei, daß das Wasser bei Druckfließen, also unter phreatischen Bedingungen, kein aggressives CO₂ mehr zur Verfügung hat und daher nicht korrodieren kann. Korrosion war daher nur für die vadose Zone erklärbar, und auch nur dann, wenn das Wasser den Gleichgewichtskalkgehalt von 60 bis 90 mg/Liter, je nach Höhenlage, nicht erreicht, was unter bedecktem Karst kaum jemals der Fall ist. Genaue Untersuchungen im 100 km langen Hölloch (Schweiz) (Bögli 1953, 1960, 1966, 1968) und an andern, vor allem französischen Höhlen (Chevalier 1944), ergeben, daß sich das unterirdische Gewässernetz zum größeren Teil anfänglich unter phreatischen Bedingungen entwickelt, was aber nur durch Mischungskorrosion (Bögli 1963 b, 1964 a, 1964 b) möglich ist, die nicht auf eine CO₂-Zufuhr von außen angewiesen ist. Durch Inkasion (Nachbruch, Einsturz), die an der primären Hohlraumbildung meist nicht beteiligte Kluftflächen herausarbeitet, wird die schichtgebundene Entstehung meist verdeckt, was zu falschen Folgerungen führt. In der vadosen Zone folgt das Wasser vorwiegend offenen Klüften oder einer undurchlässigen Schicht und fließt auf kürzestem Weg dem Karstwasserkörper zu.

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Up to now the connection between the hydrology of karst and joints on the one and bedding planes on the other hand is much discussed. But in every case the corrosion of limestone appeared impossible in the phreatic zone because free CO₂ is missing in waterfilled galleries. Intensive investigations in the 62.2 miles of galleries in the Hölloch (Switzerland,Bögli 1953, 1960, 1966, 1968) and in many other caves, in particular in France (Chevalier 1944), demonstrate that on the base of corrosion by mixed water the pattern of underground watercourses is predominantly formed under phreatic conditions in pressure flows and on bedding planes. This fact is frequently masked by incasion (roof fall, lat. incadere = to break down in a cavity) removing joints and fractures which have never participated on the primary forming of galleries. In the vadose zone the underground watercourses generally follow open joints and flow on the nearest way to the groundwater.

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Résumé Le rapport entre l'hydrographie karstique et soit les diaclases d'une part, soit les joints de stratification de l'autre est une question assez discutée, surtout en dehors de la France. Mais en tout cas on ne se rend normalement pas compte qu'en conduit forcé l'eau n'emporte pas du CO₂ aggressif plus loin que quelques mètres à l'intérieur de la terre, sauf dans les réseaux déjà assez élargis. L'élargissement demande alors d'une part des conditions vadoses, c'est-à-dire la présence de l'air avec du CO₂, de l'autre de l'eau qui n'a pas encore atteint la concentration d'équilibre de 60 à 90 mg CO₃Ca par litre selon l'altitude. Mais les recherches avancées dans les 100 km du Hölloch (Muotatal, Suisse,Bögli 1953, 1960, 1966, 1968) et dans maintes autres cavernes, surtout en France (Chevalier 1944), prouvent, que les réseaux souterrains se développent au contraire primairement en grandes parties dans la zone noyée en conduit forcé et sur des joints de stratification. Cela demande alors un autre type de corrosion, la corrosion par mélange des eaux qui ne dépend pas de l'adduction de CO₂ d'en dehors de l'eau (Bögli 1963 b, 1964 a, 1964 b). La naissance des galeries sur des joints de stratification est très souvent cachée par incasion (lat. incadere = s'effondrer dans une cavité) qui fait ressortir des diaclases et le clivage qui ne participent en rien à la naissance de la galerie souterraine, ce qui a provoqué des conclusions eronnées.

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A contribution to the petrology of Tutuila,American Samoa

Eight new chemical analyses of rocks of Tutuila Island are given, and 20 new analyses of rocks of the Manu'a Islands will be reported elsewhere. Like the older analyses, all are of alkalic rocks. Tholeiitic rocks have not been found in Samoa, although they may be present in the submerged basal parts of the volcanoes. The differentiation trend of Samoan rocks for the most part closely parallels that of the Hawaiian alkalic suite. In both areas the probable parent magma is oceanitic. Quartz trachytes of Tutuila and rhyolitic obsidians of Easter Island are clearly members of the alkalic suite, although the rhyodacite of Hawaii still appears to be a tholeiitic derivative. Differentiation of alkalic olivine basalt magma to trachyte in some instances and to quartz trachyte or even sodic rhyolite in others may result from differences in the proportion of pyroxene to olivine in the separated material, which may in turn be a function of the depth at which crystallization takes place. In the Samoan Islands caldera formation took place after a considerable period of eruption of alkalic rocks, instead of before the appearance of alkalic rocks as is the case in Hawaii. Thus the details of the Hawaiian pattern cannot be extended to all other oceanic volcanoes.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird über acht neue chemische Analysen von Gesteinsproben der Insel Tutuila berichtet. In einer weiteren Veröffentlichung werden über 20 neue Gesteinsanalysen der Manu'a-Inseln publiziert. Es handelt sich wie bei früheren Analysen um alkalische Vulkanite. Tholeiitische Gesteine wurden in Samoa nicht gefunden; es ist aber möglich, daß solche in den untermeerischen Teilen der Vulkane vorhanden sind. Der Differentiations-Trend der Samoa-Gesteine verlief größtenteils parallel dem der hawaiianischen alkalischen Sippe. In beiden Gebieten ist das wahrscheinliche Ursprungsmagma ozeanitischer Art. Es ist sicher, daß die Quarztrachyte von Tutuila und die rhyolitischen Obsidiane der Osterinsel der alkalischen Sippe angehören, obwohl der Rhyodazit von Oahu, Hawaii, tholeiitischer Herkunft zu sein scheint. Die Differentiation des alkalischen olivinbasaltischen Magmas zu Trachyt einerseits und zu Quarztrachyt oder sogar zu Natrium-Rhyolith andererseits mag aus Unterschieden im Verhältnis von Pyroxen zu Olivin im getrennten Material herrühren. Dies mag wiederum eine Funktion der Tiefe sein in der die Kristallisation stattfindet. Im Gegensatz zu Hawaii fand auf den Samoainseln die Calderabildung nach einer starken Eruptions-Periode alkalischer Gesteine statt. Das bedeutet, daß die Einzelheiten des hawaiianischen Modells nicht auf alle anderen ozeanischen Vulkane anwendbar sind.

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Résumé Huit analyses nouvelles chimiques de roches de l'Île Tutuila sont présentées, et 20 analyses nouvellées de roches des Îles Manu'a sont données ailleurs. Comme les analyses plus anciennes, toutes sont de roches alcalines. Des roches tholeiitiques ne sont pas découvrées à Samoa, quoiqu'il soit possible qu'elles existent dans la partie sous-marine des volcans. La direction de différenciation des roches de Samoa est en majeure partie conforme à celle de la suite alcalique hawaiienne. Dans toutes les régions le magma ancétral est probablement océanitique. Les trachytes à quartz de Tutuila et l'obsidien rhyolitique de l'Île Pâques évidemment sont membres de la suite alcalique, quoique le rhyodacite d'Hawaii semble être encore un dérivé tholeiitique. La différenciation de magma de la composition de basalte à olivine dans quelques circonstances à trachyte et dans d'autres circonstances à trachyte quartzifère ou même rhyolite sodique pourrait résulter des différences dans la proportion de pyroxéne à olivine dans la matière séparée qui à son tour pourrait être une fonction de la profondeur dans laquelle la cristallisation a lieu. Dans les îles Samoa la formation des caldères avait lieu après une période d'éruption des roches alcaliques, au lieu d'avant le début des roches alcaliques, comme dans Hawaii. Donc on ne peut pas appliquer les détails du modèle hawaiien à tous les autres volcans océaniques.

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Tutuila ( ). . . , , Tutuila Weihu , , Oahu (), , .

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

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Hawaii Institute of Geophysics Contribution No. 217.     

Deformation of pebbles in relation to associated structures in parts of Singhbhum Shear Zone,Eastern India

The Singhbhum Shear Zone separates the rocks of a highly metamorphosed northern group from an unmetamorphosed southern group. It had been recognised by earlier workers as a thrust zone in which the thrust movements were achieved by slip along a pre-existing schistosity. Deformed conglomerates crop out in discontinuous bands along the Shear Zone. Strain determinations from these conglomerates have been made to ascertain the strain pattern within the Shear Zone. None of the existing methods of determining strain from stretched pebbles can be applied to these conglomerates. An approximate value for shortening perpendicular to the schistosity can however be obtained from cross-cutting buckled veins. Detailed study of various small-scale structures clearly indicates that the principal structures of this region cannot be explained simply by a slipping on the schistosity.

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Zusammenfassung Die Singhbhum-Scherzone trennt die Gesteine der stark metamorphen nördlichen Gruppe von denjenigen einer nicht metamorphen südlichen Gruppe. Nach früheren Autoren ist es eine Überschiebungszone, worin die Überschiebungsbewegungen durch das Gleiten entlang einer älteren Schieferung zustande kamen. Deformierte Trümmergesteine treten in ununterbrochenen Bändern entlang der Scherzone auf. Man hat Deformationsbestimmungen von diesen Trümmergesteinen gemacht, um das Deformationsbild in der Scherzone zu erklären. Eine ausführliche Untersuchung der verschiedenen kleinmaßstäblichen Strukturen zeigt deutlich, daß die Hauptstrukturen dieser Gegend nicht einfach durch das Gleiten auf der Schieferung erklärt werden können.

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Résumé La zone de cisaillement de Singhbhum sépare les roches très métamorphiques au nord, de celles d'un groupe non-métamorphique au sud. Elle avait été reconnue lors de recherches précédentes comme étant la base de charriages suivant laquelle la poussée se serait faite par glissement le long d'une schistosité pré-existante. Des conglomérats déformés affleurent par bandes discontinues le long de cette zone. Grâce à ces conglomérats, des estimations sur la déformation ont été faites pour définir le style de déformation dans la zone de glissement. Une étude détaillée de différentes structures à petite échelle indique clairement qu'on ne peut pas expliquer les principales structures de cette région uniquement par un glissement sur la schistosité.

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Deep-sea carbonates: Reading the carbon-isotope signal

The carbon isotope signal in deep-sea sediments reflects a mix of (1) global changes in the rates of exchange of the ocean's carbon reservoir with biosphere, soil, and sediments, (2) global and regional changes in surface water productivity, (3) internal shifts in water-mass structure and circulation (basin-basin fractionation, oxygen minimum development), and (4) organism-specific fractionation effects due to changes in micro-habitat and/or ontogenic fractionation (»vital effects«). Additional complications arise from differential preservation. It is impossible to entirely isolate these various factors. As a rule of thumb, long period signals that are parallel for planktonic and benthic data reflect external (global) fractionation patterns, whilst short-period signals are more likely tied to internal patterns (water-mass fractionation). The various approaches to interpretation are illustrated with three case studies: the Glacial-Holocene transition, the Messinian Carbon Shift, and the Miocene Monterey Excursion.

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Zusammenfassung Das Kohlenstoff-Isotopensignal in den Tiefseesedimenten spiegelt ein Zusammenspiel wider, das (1) von den globalen Austauschraten des ozeanischen Kohlenstoffreservoirs mit der Biosphäre, den Böden und den Sedimenten gesteuert wird, (2) in dem ein globaler und regionaler Wechsel in der Produktivität des Oberflächenwassers und (3) interne Veränderungen in der Wassermassen-Struktur und -Zirkulation (Becken-zu-Becken-Fraktionierung, Sauerstoffminimumentwicklung) zum Ausdruck kommen, und (4) in dem eine spezifische Fraktionierung hervorgerufen durch die Milieuänderung im Lebensraum der Organismen und/oder ontogenetische Fraktionierung (»Vitaleffekte«) erscheint. Zusätzliche Komplikationen entstehen aus unterschiedlichen Erhaltungsmöglichkeiten. Es ist unmöglich, alle diese verschiedenen Faktoren vollständig zu isolieren. Als Faustregel kann man annehmen, daß langpenodische Signale, die parallel mit Plankton- und Benthosentwicklungen verlaufen, externe globale Fraktionierungstrends widerspiegeln, während kurzzeitige Signale eher an interne Muster gebunden sind (Fraktionierung innerhalb der Wassermassen). Die verschiedenen Möglichkeiten der Interpretation werden an speziellen Fällen diskutiert: am Übergang Pleistozän zu Holozän, an der Veränderung des Kohlenstoffverhältnisses im Messinium und an dem Monerey-Maximum im Miozän.

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Résumé Le signal isotopique du carbone enregistré dans les sédiments océaniques résulte d'un ensemble de mécanismes qui reflètent: 1) les variations globales dans l'intensité des échanges entre le réservoir du carbone de l'océan et la biosphère, les sols et les sédiments, 2) les variations globales et régionales de productivité des eaux de surface, 3) les changements dans la structure et la circulation des masses d'eaux (fractionnement de bassin à bassin, développement d'un niveau à minimum d'oxygène), et 4) les effets de fractionnement propres aux organismes, dûs à des changements de micro-habitat et/ou à un fractionnement au cours de l'ontogénie (»effet vital«). La préservation différentielle ajoute certaines difficultés d'interprétation. Il n'est pas possible d'isoler entièrement chacun de ces différents facteurs. D'une manière générale les signaux à longue période dont les variations sont parallèles pour les données planctoniques et benthiques correspondent à un fractionnement dû à des facteurs externes (globaux), alors que les signaux à courte période sont plus vraisemblablement liés à des facteurs internes (fractionnement des masses d'eaux). Trois cas étudiés permettent d'illustrer ces différents types d'interprétation: la transition Glaciaire/Holocène, le »décrochement Messinien« et l'»enrichissement de Monterey« au Miocène.

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Sediment compaction in large scale systems

The classical partial differential equation for compaction proves to provide a rather singular model, if the deformations caused by overload become reasonably large. An alternative model for compaction is derived by adapting an Eulerian view and by deriving the model equations from integral equations rather than from a priori differentiability assumptions. The result is not — as usual — a single partial differential equation, but an infinite set of differential equations, interesting in both mathematical and geological terms.Although there are still several simplifications and linearizations in the derived model, the model illustrates at least that the classical Terzaghi equation and mathematical models in its vicinity are highly idealized and probably instable, if applied to large scale systems.

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Zusammenfassung Die klassische partielle Differentialgleichung für die Kompaktion stellt ein sehr vereinfachtes Modell dar, zumindest für den Fall, daß die Deformationen infolge Auflast sehr groß werden. Hier wird ein alternatives Modell entwickelt, das nicht von der Voraussetzung der Differenzierbarkeit ausgeht, sondern über Integralgleichungen entwickelt wird, wobei die Eulersche Sicht des Raum-Zeitbezuges zur Anwendung kommt. Das Resultat ist dann nicht mehr eine einfache partielle Differentialgleichung, sondern ein unendliches System solcher Gleichungen.Obwohl auch das entwickelte Modell vereinfachte Annahmen erfordert und stark linearisiert, so verdeutlicht es doch zumindest, daß die klassische Therzaghi Gleichung und modifizierte Modelle, die auf diese Gleichung aufbauen, sehr wahrscheinlich instabil sind, wenn sie auf Systeme mit großen Deformationen angewandt werden.

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Résumé L'équation classique aux dérivées partielles de la compaction fournit un modèle très simplifié, particulièrement dans le cas où les déformations dues à la surcharge deviennent considérables. L'auteur propose en alternative un modèle, adapté des conceptions eulériennes, qui repose sur les équations intégrales plutót que sur la présomption de différenciabilité. Le résultat n'est plus une simple équation aux dérivées partielles, mais un système infini de telles équations.Bien que le modèle présenté implique des hypothèses simplificatrices et des linéarisations, on peut néanmoins en déduire que l'équation classique de Terzaghi, ainsi que les modèles modifiés qui en découlent, sont très probablement instables s'ils sont appliqués à des systèmes à forte déformation.

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Petrochemistry of the lavas from proterozoic dalma volcanic belt,Singhbhum, eastern India

The Dalma volcanic belt of the Singhbhum Precambrian terrain in eastern India is developed along the median zone of a linear basin flanked by Archaean cratonic basement to the south. The lavas, in a low grade metamorphic environment, preserve a strong compositional bimodality, with highly magnesian picritic volcanics developed at the base and low-K basalt flows above, constituting the bulk of the lava pile. The ultrabasic lavas have low concentrations of immobile incompatible elements, ratios of which are probably controlled by the source character. Dalma mafic flows are closely comparable in geochemical character to modern day mid-oceanic ridge basalts (MORB) with a dominance of light-REE-depleted basalts and ferrobasalts. However, in terms of certain element ratios (Th/Ta), deviation from MORB characteristics toward island arc tholeiites is apparent. In this respect the Dalma basalts appear to have a modified MORB composition and the closest chemical analogy may be basalts from back-arc basins, i. e. a supra-subduction zone environment. The bimodality of ultrabasic and mafic lavas is reminiscent of Archaean komatiitic provinces. The geochemical signature of the Dalma lavas, and the geological framework of the terrain, strongly point to a marginal basin domain developed in this crustal segment during the Proterozoic.

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Zusammenfassung Der Vulkangürtel von Dalma liegt in der präkambrischen Region Singhbhum in Ostindien. Aufgeschlossen ist der Dalma-Gürtel im mittleren Bereich eines geradlinigen Bekkens, das im Süden durch Basement des Archaikums begrenzt wird. Die Laven befinden sich in einer geringmetamorphen Umgebung und weisen eine bimodale Zusammensetzung auf. An der Basis sind Magnesium-reiche und darüber Kalium-arme Basalte entwickelt, die repräsentativ für den Durchschnitt der Laven sind. Die ultrabasischen Laven enthalten niedrige Konzentrationen an immobilen nicht kompatiblen Elementen, deren Verhältnis wahrscheinlich von den Eigenschaften der Lavaquelle gesteuert wird. Der geochemische Charakter der mafischen Dalma-Vulkanite entspricht weitgehend den heutigen Basalten der ozeanischen Rücken (MORB). Dabei dominieren leicht abgereicherte REE-Basalte sowie eisenreiche Basalte. Vergleicht man allerdings Elementverhältnisse wie das von Th/Ta, wird eine Abweichung von dem typischen MORB-Charakter hin zu Inselbögen-Tholeiten deutlich. Berücksichtigt man diese Beobachtungen, scheinen die Dalma-Basalte eine modifizierte MORB-Zusammensetzung zu haben, die in ihrem Chemismus am ehesten den Basalten von Back-Arc-Becken, z. B. in einem Gebiet einer Supra-Subduktionszone, zu entsprechen. Die Bimodalität der ultrabasischen und mafischen Laven erinnert an archaische komatiitische Regionen. Die geochemische Zusammensetzung der Dalma-Laven sowie der geologische Rahmen des Gebietes deuten auf ein randliches Becken hin, das sich während des Proterozoikums entwickelt haben könnte.

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Résumé La ceinture volcanique de Dalma, dans le Précambrien de Singhbhum (Inde Orientale) est située dans la partie médiane d'un bassin linéaire bordé au Sud par un socle cratonique archéen. Les laves se trouvent dans un environnement de faible degré de métamorphisme et présentent une composition nettement bimodale: volcanites picritiques très magnésiennes à la base, surmontées de coulées basaltiques pauvres en K, qui constituent l'essentiel de l'ensemble. Les laves ultrabasiques montrent de faibles concentrations en éléments immobiles incompatibles dont les rapports sont probablement déterminés par le caractère de la source. Les coulées basiques de Dalma sont très comparables, dans leurs propriétés géochimiques, aux basaltes récents des rides océaniques (MORB), avec une dominante de basaltes pauvres en terres rares légères et de ferro-basaltes. Toutefois, les rapport de certains éléments (Th/Ta) font apparaître, par rapport au MORB, une déviation vers les tholéiites d'arcs insulaires. A ce point de vue, les basaltes de Dalma montrent une composition de MORB modifée et une analogie avec les basaltes de bassins d'arrière-arc, c'est-à-dire en situation de supra-subduction. La bimodalité laves ultrabasiques/laves basiques est une réminiscence des provinces komatiitiques archéennes. Le signalement géochimiques des laves de Dalma et leur situation géologique plaident en faveur d'un domaine de bassin marginal développé dans ce segment central au cours du Protérozoïque.

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Rb-Sr evidence for the presence of Ordovician gsranites in the deformed basement of the Badajoz-Córdoba belt,SW Spain

A Rb-Sr whole-rock investigation of suites of samples from two orthogneiss bodies in the Almendralejo area of the Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba belt points to an Ordovician age for the granitic magmatism: about 470 Ma for the Almendralejo Gneiss (peralkaline metagranite) and about 425 Ma for the Ribera del Fresno Gneiss (leucocratic subaluminous metagranite), both with high initial⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios. This points to a post-Ordovician (Hercynian) age for the metamorphism and tectonic deformation that affected the area, including the gneisses, and rules out the alleged Cadomian or even older age.

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Zusammenfassung Die Rb-Sr-Gesamtgesteinsanalysen von Probeserien zweier orthogneisischer Körper der Almendralejo-Region des Oporto-Portalegre-Badajoz-Córdoba-Gürtels weisen auf ein ordovizisches Alter des granitischen Magmas hin: rund 470 Ma für den Almendralejo-Gneis (peralkaliner Metagranit) und rund 425 Ma für den Ribera del Fresno-Gneis (leukokratischer Metagranit), beide bei einem hohen initialen⁸⁷Sr/⁸⁶Sr. Diese Ergebnisse deuten auf ein post-ordovizisches (herzynisches) Alter der Metamorphose und der tektonischen Deformation hin, die das Gebiet, einschließ-lich des Gneises, beeinflußt haben. Sie schließen ein vermeintliches kadomisches oder älteres Alter aus.

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Résumé Une étude par Rb-Sr sur roche totale de séries d'échantillons de deux massifs d'orthogneiss de la région d'Almendralejo, dans la ceinture Oporto-Portalegre-Badajoz-Cordoue, indique un âge ordovicien pour le magmatisme granitique: environ 470 Ma pour le gneiss d'Almendralejo (métagranite peralcalin) et environ 425 Ma pour le gneiss de Ribera del Fresno (métagranite leucocrate subalumineux), tous deux avec des rapports initiaux⁸⁷Sr/⁸⁶Sr élevés. Ces résultats indiquent un âge post-ordovicien (hercynien) pour le métamorphisme et la déformation tectonique qui ont affecté la région, y compris les gneiss, et éliminent l'hypothèse proposée par ailleurs d'un âge cadomien ou même plus ancien.

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— — — Rb/Sr : 425 -- ( ) 470 ( ) ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr . - ( ) , , . , .

     

Tectonic control of Late Pliocene molasse sedimentation in a portion of the Jhelum Re-Entrant,Pakistan

A Late Pliocene interval of the Neogene Siwalik (Himalayan) molasse exposed in the Jhelum Re-entrant, Pakistan, is examined for lateral variations in the environment and rate of fluvial sedimentation. A correlative pair of volcanic ash horizons within the Upper Siwalik section defines an isochronous interval of fluvial deposition. Stratigraphic sections measured through the interval at various localities in the Jhelum Re-entrant are analyzed in terms of fluvial stratigraphy and interval thickness, or net sedimentation rate. The stratigraphy indicates a fluvial system of laterally migrating streams leaving behind fining upward sedimentary cycles of lateral and vertical accretion deposits. Fully developed sedimentary cycles display point bar sands (lateral accretion deposits) of the stream channel environment topped by mudstones (vertical accretion deposits) of the overbank (floodplain) environment. The detailed sequence of vertical accretion deposits in these cycles indicates that the floodplain environment consisted of a stream-proximal, sedimentation-dominant zone and a stream-distal, pedogenesis-dominant zone.Broad lateral variations in the rate of molasse sedimentation appear to be related to the large-scale syntaxial tectonics of the northwestern Himalaya. Sedimentation rate increases toward the apex of the re-entrant, indicating that the syntaxial structure controlled the focus of molasse sedimentation during the examined interval of Late Pliocene time. In addition, sedimentation may have been influenced by mild flexures within the molasse basin.

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Zusammenfassung Im Gebiet von Jhelum (nördliches Pakistan) reicht das Vortief der neogenen Siwalik-Molasse als Sporn weit in den Faltenbogen des nordwestlichen Himalaya. Die Verfasser untersuchten hier einen Abschnitt des Spätpliozän mit besonderem Hinblick auf laterale Wechsel der fluviatilen Ablagerungen und Sedimentationsraten. Die Obere Siwalik-Molasse enthält hier zwei Leithorizonte mit Tuff, wodurch die Altersgleichheit der fluviatilen Zwischenlagerungen sichergestellt wird. Die Schichtfolge dieser Zwischenlagerungen ist an mehreren Lokalitäten in bezug auf Sedimentationstypen und-raten analysiert worden. Die vorgefundenen Ablagerungszyklen deuten auf ein System von seitlich wandernden Flußläufen. Vollständige Zyklen zeigen Flußbettsedimente (meist Ufersandbänke) gefolgt von feinkörnigen Überflutungssedimenten. Die Feingliederung der Überflutungsfazies zeigt stromnahe Ablagerungszonen einerseits und pedogenetische Randzonen andererseits.Über das gesamte Untersuchungsgebiet ergibt sich eine klare Abhängigkeit zwischen Raten der Molasseaufschüttung und der Faltenbogentektonik des nordwestlichen Himalaya. Die Ablagerungsraten nehmen in Richtung des Bogenscheitels deutlich zu. Daraus wird geschlossen, daß während des untersuchten Zeitabschnittes die regionale Bogentektonik den Schwerpunkt der Molassesedimentation maßgeblich beeinflußt hat. Flache Flexuren innerhalb des Molassebeckens sind ebenfalls in diesen Zusammenhang zu stellen.

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Résumé Une avant-fosse de la molasse du néogène Siwalik (Himalayen), en éperon dans l'arc plissé du nord-ouest de l'Himalaya, dans la région du Jhelum, Pakistan, a été étudiée quant à ses variations latérales environnantes et son taux de sédimentation fluviale. Dans la section du Siwalik supérieur, deux horizons-repères de tuffs volcaniques délimitent une période isochronique du dépôt fluvial. Les séries stratigraphiques de cet intercalaire ont été analysées en divers points en fonction de la stratigraphie fluviale et de son épaisseur ou en fonction du taux de sédimentation. Les cycles de sédimentation indiquent un réseau fluvial à migration latérale avec dépôts latéraux et verticaux, de plus en plus fins vers le haut. Les cours semblent être en transition avec le type traditionnel de haute et basse sinuosité. On démontre que l'ensemble des dépôts verticaux sont différentiés selon une zone proximale où la sédimentation domine et une zone distale où la pédogenèse domine.De larges variations latérales dans le taux de sédimentation semblent dues à la tectonique globale de l'éperon associée à la syntexis du nord-ouest himalayen. Une tendance vers une augmentation du taux de sédimentation / subsidence en direction de l'axe de l'éperon délimite un lieu de sédimentation molassique pendant l'intervalle étudié. De plus, l'auteur suggère que la sédimentation du bassin de l'éperon ait été influencée par de légères flexures à la périphérie de la structure régionale.

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Entropy,materials, and posterity

Materials and energy are the interdependent feedstocks of economic systems, and thermodynamics is their moderator. It costs energy to transform the dispersed minerals of Earth's crust into ordered materials and structures. And it costs materials to collect and focus the energy to perform work — be it from solar, fossil fuel, nuclear, or other sources. The greater the dispersal of minerals sought, the more energy is required to collect them into ordered states.But available energy can be used once only. And the ordered materials of industrial economies become disordered with time. They may be partially reordered and recycled, but only at further costs in energy. Available energy everywhere degrades to bound states and order to disorder — for though entropy may be juggled it always increases. Yet industry is utterly dependent on low entropy states of matter and energy, while decreasing grades of ore require ever higher inputs of energy to convert them to metals, with ever increasing growth both of entropy and environmental hazard.Except as we may prize a thing for its intrinsic qualities — beauty, leisure, love, or gold — low-entropy is the only thing of real value. It is worth whatever the market will bear, and it becomes more valuable as entropy increases. It would be foolish of suppliers to sell it more cheaply or in larger amounts than their own enjoyment of life requires, whatever form it may take. For this reason, and because of physical constraints on the availability of all low-entropy states, the recent energy crises is only the first of a sequence of crises to be expected in energy and materials as long as current trends continue.The apportioning of low-entropy states in a modern industrial society is achieved more or less according to the theory of competitive markets. But the rational powers of this theory suffer as the world grows increasingly polarized into rich, over-industrialized nations with diminishing resource bases and poor, supplier nations with little industry. The theory also discounts posterity, the more so as population density and percapita rates of consumption continue to grow. A new social, economic, and ecologic norm that leads to population control, conservation, and an apportionment of low-entropy states across the generations is needed to assure to posterity the options that properly belong to it as an important but voiceless constituency of the collectivity we call mankind.

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Zusammenfassung Rohstoffe und Energie sind die Grundlagen unseres ökonomischen Systems, das von den Gesetzen der Thermodynamik bestimmt wird. Es kostet Energie, um die auf der Erde verteilten Rohstoffe diesem System zuzuführen. Andererseits braucht man Rohstoffe, um die Energie nutzbar zu machen.Die verfügbare Energie kann nur einmal genutzt werden und das Material verbraucht sich. Verbrauchtes Material kann teilweise zur weiteren Nutzung zurückgeführt werden, das kostet wiederum Energie. Die verfügbare Energie nimmt überall ab, und einmal geschaffene Ordnung gerät wieder in Unordnung — das heißt, die Entropie des Systems nimmt ständig zu. Die Industrie ist jedoch abhängig von einem niedrigen Entropiezustand sowohl der Materie als auch der Energie.Je ärmer die Erze sind, um so höher wird die Energie sein, um sie in Metalle umzuwandeln, wobei die Entropie und die Belastung der Umwelt ständig zunimmt.Außer den Dingen, die wir wegen höherer ideeller Werte schätzen, ist eine niedrige Entropie der einzige realistische Wertmaßstab, und der wirkliche Wertzuwachs ist nur an einer höheren Entropie zu messen. Es ist unverantwortlich, Dinge, die eine höhere Entropie bedingen, billiger zu verkaufen oder in größerer Menge zu erzeugen, als unbedingt notwendig ist. Da wir dies heute in unserem Handeln nicht berücksichtigen, ist die derzeitige Energiekrise nur der Anfang einer Folge von Krisen, die Energie und Rohstoffe betreffen, solange wir nicht umdenken.Die Verteilung von niedriger Entropie in einer modernen Industriegesellschaft wird mehr oder weniger nach dem Prinzip der konkurrierenden Märkte erreicht. Das selbstregulierende System gerät jedoch mit zunehmender Polarisierung in reiche Industrienationen mit abnehmenden Ressourcen und armen Nationen mit geringer Industrialisierung in Unordnung. Dieses Prinzip berücksichtigt auch nicht die Nachwelt, vor allem wenn die Bevölkerungsdichte stetig zunimmt und die Konsumbedürfnisse anwachsen. Es sind neue soziale, ökonomische und ökologische Normen notwendig, die zur Populationskontrolle, zur Erhaltung der Umwelt und zu einem Zustand niedriger Entropie für zukünftige Generationen führen. Die nach uns kommenden Menschen haben ein Anrecht darauf.

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Résumé Matériaux et énergie sont les sources des systèmes économiques et sont régis par les lois de la thermodynamique. Il faut de l'énergie pour transformer les ressources minérales dispersées dans la croûte terrestre en matériaux et structures ordonnancées. Et il faut des matériaux pour receuillir et concentrer l'énergie, qu'elle soit solaire ou atomique, ou provienne de combustibles fossiles ou d'autres sources. Plus les minéraux recherchés sont dispersés et plus est côuteuse l'énergie pour leur donner une ordonnance.Or l'énergie disponsible ne peut être utilisée qu'une seule fois. Et les matériaux ordonnancés des économies industrielles se dégradent avec le temps. Ils peuvent être remis partiellement en état et recyclés, mais pour cela il faut de nouveau de l'énergie. Partout l'énergie disponible se dégrade et l'ordre devient désordre; -malgré toutes les jongleries possibles l'entropie augmente toujours.L'industrie dépend clairement d'états de basse entropie tant en ce qui concerne les matériaux que l'énergie, tandis que plus pauvres sont les minerais, plus; élevée est l'énergie à mettre en jeu pour en extraire les métaux, avec toujours augmentation à la fois de l'entropie et de la degradation des milieux.A l'exception de ce que nous apprécions pour leur valeur intrinsèque — la beauté, le loisir, l'amour ou l'or — la basse entropie est la seule chose de réelle valeur. Son prix est réglé par le marché, et sa valeur augmente au fur et à mesure que l'entropie s'accroît. Ceux qui en disposent seraient insensés de la vendre à bas prix ou en quantité supérieure à ce qu'exige leur propre niveau de vie. Pour cette raison, et à cause des contraintes physiques liées à la disponibilité en états de basse entropie, la récente crise d'énergie n'est, en ce qui concerne les matières premières et l'énergie, que la première d'une série de crises auxquelles il faut s'attendre aussi longtemps que se poursoit la marche actuelle des étènements.Dans les sociétés industrielles modernes, les approvisionnement en basse entropie s'effectuent plus ou moins conformément à la théorie de la concurrence des marchés. Cependant la rationalité de cette théorie se ressent de l'accentuation croissante de la polarisation, à l'échelle du monde, en nations riches, surindustrialisées, à ressources de base décroissantes, et en nations pauvres, sous-industrialisées, mais fournisseurs de resources-naturelles. De plus cette théorie ne tient pas compte de notre postérité, et ce, en face d'une densité de population et d'un taux de la consommation par tête d'habitant en augmentation continue.Nous avons donc besoin de nouvelles normes sociales, économiques et écologiques qui conduisent au contrôle de la population, à la conservation et à la répartition des états de basse entropie à travers les générations pour assurer à notre postérité les options qui leur riviennent de droit comme une constituante importante, mais encore muette, de la collectivité que nous appelons l'Humanité.

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Dedicated with appreciation to Nicholas Georgescu-Roegen, distinguished economist, realist among cornucopians     

Stratigraphische Untersuchungen an Sedimentkernen des ibero-marokkanischen Kontinentalrandes

Zusammenfassung Biostratigraphie und Ergebnisse der Grobkornanalyse an Sedimenten vom marokkanischen und portugiesischen Kontinentalhang werden an zwei Kernen erläutert. Folgende Parameter scheinen sich besonders zur Korrelation zu eignen: Anteil des terrigenen Materiales an der Sandfraktion, Pteropodengehalt, Korngrößenverteilung des terrigenen Detritus, relative Temperaturangaben nach planktonischen Foraminiferen, Windungssinn von dreiGloborotalia- Arten. Beide Kerne erreichen Sedimente der letzten Kaltzeit, was dadurch unterstrichen wird, daß eistransportiertes, terrigenes Material und Hinweise auf Temperaturminima nach planktonischen Foraminiferen zusammenfallen.

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Biostratigraphy and the results of the sand grain analysis on Moroccan and Portuguese continental slope sediments are discussed. The investigation is based on samples taken from two cores. The following parameters seem to be well suited for correlation: The percentage of the terrigenous material of the sand-fraction, the pteropod content, grainsize distribution of the terrigeneous material, temperature curves based on planktonic foraminifera and coiling ratios of threeGloborotalia species.In both cores sediments from the last glacial period are reached. This is demonstrated by a very good correlation between the ice-transported terrigenous material and the temperature minima as determined by planktonic foraminifera.

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Résumé Notre présente étude concerne la biostratigraphie et l'analyse sédimentologique de deux carottes prélevées sur la pente continentale maroco-portugaise. Des corrélations ont été déduites de l'évolution des paramètres suivants: Pourcentage du matériel terrigène et des ptéropodes de la fraction sableuse, répartition granulométrique du matériel terrigène, variation faunique des foraminifères planctoniques, sens de l'enroulement de trois espèces deGloborotalia.Ces deux sondages pénètrent dans les sédiments de la dernière période glaciaire. La présence de matériel terrigène transporté par les glaces et les indications de température fournies par les foraminifères planctoniques s'harmonisent et confirment l'affirmation précédente.

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. : , Pterododen, , , Globorotalia. . .

     

Schwefel-Isotopenuntersuchungen an der Blei-Zink-Erzlagerstätte Grund (Westharz,Bundesrepublik Deutschland)

Zusammenfassung Die S-Isotopenverteilung wurde an 67 Sulfid- und 17 Barytproben aus der Blei-Zink-Erzlagerstätte Grund untersucht. Die ³⁴S-Werte der Zinkblende der Mineralisationsphase II liegen im Westfeld-Erzmittel I und in den östlich anschließenden Erzmitteln zwischen +4 und +6, in dem am weitesten westlich liegenden Westfeld-Erzmittel II zwischen +6 und +10. Die Werte für Bleiglanz der Mineralisationsphase II sind +2 bis +4 bzw. +4 bis +7. Die Sulfide der Mineralisationsphase III haben allgemein niedrigere -Werte. Koexistierende Sulfide zeigen eine deutliche Fraktionierung, wobei stets _ZnS > _PbS ist; die Differenz beträgt in der Mineralisationsphase II im Mittel 1,8, in der Phase III 3. Dies deutet auf niedrigere Bildungstemperatur der Minerale der Phase III hin. Zur genetischen Deutung der beobachteten -Abnahme beim Übergang zur Mineralisationsphase II werden vier Modelle diskutiert. Baryte zeigen innerhalb der Lagerstätte recht einheitliche ³⁴S-Werte zwischen +11 und +14,5%. Diese Einheitlichkeit wird durch den Einfluß deszendenter Zechstein-Lösungen erklärt.

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³⁴S-values are given for 67 sulfide and 16 barite specimens from the Pb-Zn-deposit Grund (Harz mountains, W-Germany). In the central part of the deposit the sulfide 's of the first major mineralization (phase II) range from: ZnS +4 to +6 and PbS +2 to +4. The sulfides of the second major mineralization (phase III) are depleted in ³⁴S and range from: ZnS +2 to +4, PbS –1,4 to 3. The sulfides at the western end of the vein system are heavier; the phase II minerals ranging from: ZnS +6 to 10 and PbS +4 to 7. The mean -difference between co-existing ZnS and PbS in phase II is 1,8, in phase III 3. This indicates lowering of temperature of formation for the phase III ore. Four models have been set up in order to explain the observed -variation. Barites with rather uniform 's from +11 to +14,5 are probably affected by descendent solutions from overlying sulfate sediments of Permian age.

     

Neogene and quaternary volcanism in Eastern Azerbaijan (Iran): some K-Ar age determinations and geodynamic implications

The volcano Savalan, located in Eastern Azerbaijan, is a big structure with andesitic to rhyodacitic products long considered to be Quaternary. Four K/Ar whole-rock age determinations on vulcanites point, however, to a long volcanic history, starting at least in the Upper Miocene. Three K/Ar absolute ages of volcanites erupted from other centers in the same province also provide evidence of calc-alkaline activity since Middle Miocene.Calc-alkaline activity of Miocene and later periods is well known in other parts of central-western Iran. It can be chronologically correlated with the rifting and oceanfloor spreading in the Red Sea, which began in the Miocene, and with attendant oceanic-crust subduction of the Arabian plate underneath the Iranian plate. The present-day halt in calc-alkaline magmatism may be explained by collision of the Arabian and Iranian continental masses, with limited underthrusting of Arabian continental crust. It is also suggested that the recent onset of alkali basalt volcanism in several districts of central and western Iran is related to the relaxation of compressional stresses following migration of deformation to the south-western part of the continental-crust prism below the Zagros belt facing the Persian Gulf and Mesopotamian trough edge.

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Zusammenfassung Vier K/Ar Altersbestimmungen von Vulkaniten verschiedener Bildungen des Savalan Vulkans (Ost-Azerbaijan, Iran), der eine große Struktur mit andesitischen bis riodazitischen Produkten ist, und der für lange Zeit als Quaternär betrachtet worden ist, lassen auf eine lange vulkanische Geschichte schließen, die mindestens im oberen Miozän begann. K/Ar Altersbestimmungen von drei Vulkanit-Proben aus anderen Orten derselben Provinz weisen auch kalk-alkaline Aktivität ab Mittel-Miozän auf. Die Aktivität von diesem und späteren Alter, die in anderen Teilen Zentral- und WestIrans bekannt ist, kann kronologisch mit dem Rifting und Ocean-floor spreading im Roten Meer, die im Miozän begannen, und mit der zusammenhängenden ozeanischen Krust-Subduktion der Arabischen Platte unter die Iranische Platte, verbunden werden. Die Kollision der Arabischen und Iranischen Kontinentalmassen mit beschränkter Unterschiebung der Arabischen Kontinentalkruste kann die gegenwärtige Unterbrechung im kalk-alkalinen Magmatismus erklären. Es wird auch vorgeschlagen, daß der jüngste Ansatz vom alkali-basaltischen Vulkanismus in vielen Gebieten Zentral- und WestIrans auf die Entspannung von Stressen zurückzuführen ist, nach Verschiebung der Deformationen zum südwestlichen Teil des kontinentalen Krust-blocks unter die ZagrosKette gegenüber des Persischen Golfs und der Mesopotamischen Tiefebene.

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Résumé Quatre échatillons de coulées laviques appartenant à différentes unités du cortège magmatique du volcan Savalan (Azerbaijan oriental, Iran) ont été daté par la méthode K/Ar sur roche totale. Ces nouvelles données radiochronologiques permettent de définir pour le Savalan (depuis longtemps estimé Quaternaire) une activité volcanique calealcaline qui a commencé au moins pendant le Miocène supérieur. Les âges (K/Ar) de trois échatillons de volcanites d'autres zones dans le même district montrent aussi la présence d'une activité cale-alcaline à partir du Miocène moyen. Ce volcanism, comme le suivant, remarqué dans les autres régions de l'Iran central et occidental, permet d'établir des relations chronologiques avec l'ouverture du rift de la Mer Rouge (qui l'on fait remonter au Miocène) et avec la subduction concomittante du fond océanique de la plaque arabique sous la plaque iranienne. La collision du bloc arabique avec le bloc iranien, suivie du sous-charriage, à un degré limité, de la croûte continentale arabique, pourrait expliquer l'actual arrêt du magmatisme cale-alcalin.De plus, le récent début du volcanisme basique alcalin dans beaucoup de zones centrales et occidentales de l'Iran, permettrait des corrélations avec le relâchement des forces de compression à la suite du déplacement de la déformation vers la partie sud-occidentale du prisme de croûte continentale sous la chaîne du Zagros qui donne sur les Golfe Persique et la dépression mésopotamienne.

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Outline of the Pan-African geology of adrar des Iforas (Republic of Mali)

The Iforas (60 000 km²) falls within the Pan-African mobile belt bordering the West-African craton in north-eastern Mali Republic. It is characterized by major N-S shear belts parallel to the edge of the craton which delimit longitudinal blocks some of which have undergone considerable horizontal displacements. The central core of the Iforas which consists largely of reactivated pre-Pan-African basement injected by Pan-African syn- and post-tectonic intermediate and acid plutonic rocks, has behaved as a relatively rigid blocks during the Pan-African dividing the orogenic belt into a western Iforas and an eastern Iforas.Western Iforas displays W to E zonation: an ophiolitic suture (Timetrine); trench volcano-sedimentary deposits cut by gabbros diorites and acid granitoids (Tilemsi); and a late orogenic composite »coastal range batholith intruding the pre-Pan-African basement of Central Iforas and its overlying volcano-sedimentary deposits which here display a littoral facies and a tillite.Central Iforas consists of two major units: a polycyclic pre-Pan-African basement metamorphosed under high amphibolite facies conditions of presumed Eburnean age and the Iforas granulite block bound to the W, N and E by shear zones.Eastern Iforas was totally separated during metamorphism and deformation from the Iforas granulite block. From West to East, three lithological assemblages have been recognised separed by shear belts: a Quartzite Group, a Gneissic Group and a Pelitic Group the latter representing the southern prolongation of the central Hoggar Pharusian province.Shear zones are an essential feature of Pan-African tectonism East of the West-African craton. The superimposed stress fields have been recognised producing: early N20° trending sinistral shear zones, a north-south dextral shear zone (Andjour-Tamaradant shear zone) and late conjugating sinistral NNW and dextral ENE wrench faults.Late Pan-African events reflect the uplift and unroofing of the Pan-African composite batholith, the intrusion of circular granite plutons often located close to shear zones and alternating episodes of distension and compression.Lastly the simple model proposed for the closing stages of the Pan-African in the Iforas is that of an active continental plate margin separated from the West African craton by an oceanic domain. Subsequent continental collision to the South with a promotory of the West African craton led to the formation of the Dahomeyan thrust front and modified the stress field. Closure of the oceanic domain of western Iforas is thought to have taken place by continued eastward subduction of the oceanic plate and sinistral movement along an inferred north westerly trending transform fault coinciding with the future Cretaceous Gao trough and an alignement of strong positive gravity anomalies. It was accompanied by the northerly migration of central and western Iforas along the conjugating dextral N-S Andjour-Tamaradant shear zone. Further shortening led to folding of the arcuate Timetrine-Ydouban-Gourma fold belt overlying the deformed margin of the West African craton.

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Zusammenfassung Das Iforas-Gebiet (60 000 km²) gehört zur pan-afrikanischen Bewegungszone, die in Mali an das westafrikanische Kraton grenzt. Diese Zone wird von N-S Scherbewegungen parallel zum Kraton durchzogen, wobei größere horizontale Versetzungsbeträge langgestreckte Blöcke herausgetrennt haben. Der zentrale Teil von Iforas besteht im wesentlichen aus reaktiviertem prae-panafrikanischem Basement, das in pan-afrikanischer Zeit von syn- und posttektonischen, intermediären und sauren Plutoniten intrudiert wurde. Dieses Gebiet wirkt als relativ starrer Block, der während der pan-afrikanischen Orogenese den Orogengürtel in einen westlichen und einen östlichen Ast teilt. Das westliche Iforas-Gebiet zeigt eine E-W Zonierung: eine Ophiolith-Sutur, einen vulkano-sedimentären Gürtel und einen Rand-Batholithen.Zentral-Iforas wird aus zwei Einheiten aufgebaut: ein mehrfach metamorphisiertes Basement und einen Granitblock.In den überregionalen Scherzonen lassen sich drei Stress-Felder erkennen: eine ältere 20° streichende sinistrale Scherzone, eine N-S dextrale Scherzone und jüngere NNW und dextrale ENE Bruchzonen.Spät-pan-afrikanische Ereignisse sind durch Heraushebung und Abtrag, Granitintrusionen und wechselnden Dehnungs- und Kompressionsbewegungen gekennzeichnet.

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Résumé L'Adrar des Iforas (60 000 km²) fait partie de la zone mobile pan-africaine en marge du craton ouest-africain au Nord-Est de la République du Mali. La région est caractérisée par d'importants accidents mylonitiques parallèles à la bordure du craton qui délimitent des compartiments longitudinaux dont certains ont subi des déplacements horizontaux considérables. La zone dorsale des Iforas qui consiste essentiellement en un socle pré-pan-africain réactivé et injecté au Pan-Africain par des roches plutoniques intermédiaires et acides, syn- et post-tectoniques, s'est comportée en compartiments relativement rigides au cours du Pan-Africain, divisant la chaîne en un rameau occidental et un rameau oriental.Le rameau occidental présente une zonation d'Ouest en Est: une suture ophiolitique (Timetrine); des dépôts volcano-sédimentaires de fosse recoupés par des gabbros et des diorites; et un vaste batholite composite tardi-orogénique qui recoupe le socle pré-pan-africain de la zone dorsale des Iforas et sa couverture de dépôts volcanosédimentaires ici à faciès littoral.La zone dorsale des Iforas comprend deux unités majeures: un socle prépan-africain polycyclique métamorphisé dans le faciès amphibolite, d'âge éburnéen présumé et le môle granulitique des Iforas, délimité à l'W, au N et à l'E par des accidents mylonitiques.Le rameau oriental était séparé du môle granulitique des Iforas lors du métamorphisme et de la déformation. D'W en E, on trouve trois unités séparées par des zones mylonitiques: un Groupe de Quartzites, un Groupe de Gneiss et un Groupe de Pélites. Ce dernier représente le prolongement vers le Sud de la province pharusienne du centre Hoggar.Les grands accidents de cisaillement sont un fait marquant du tectonisme pan-africain à l'Est du craton ouest-africain. Trois champs de contraintes superposées ont produit des accidents précoces sénestres de direction N20, un accident N-S dextre (Andjour-Tamaradant), et des failles cisaillantes tardives conjuguées d'orientation NNW sénestres et ENE dextres.Les événements pan-africains tardifs sont marqués par la surrection et l'érosion des batholites pan-africains, la mise en place de plutons granitiques souvent à proximité des grands accidents et par des alternances de distensions et de compressions.Enfin un modèle simple est proposé pour les stades ultimes du Pan-Africain dans l'Adrar des Iforas: une marge continentale active séparée du craton ouest-africain par un domaine océanique; suite à une collision au Sud avec un promontoire du craton ouestafricain qui aurait produit le front de chevauchement dahomeyen et modifié le champ de contraintes, la fermeture du domaine océanique de l'Ouest Iforas se serait produite par subduction à l'E de la plaque océanique et une translation sénestre le long d'une faille transformante orientée NW et coincidant avec le fossé crétacé de Gao et un alignement d'anomalies gravimétriques positives. Elle aurait été accompagnée par le déplacement vers le N de l'Iforas occidental et central le long de l'accident cisaillant dextre d'Andjour-Tamaradant. Cette fermeture aurait provoqué les plissements de la chaîne du Timetrine-Ydouban-Gourma qui repose sur la bordure déformée du craton ouestafricain.

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Geologische Bearbeitung Südwest-Ägyptens

Zusammenfassung In einem auf die Klärung stratigraphischer, fazieller, paläogeographischer, hydrogeologischer und paläoklimatischer Fragen ausgerichteten Forschungsprogramm wird eine Bearbeitung Südwest-Ägyptens durchgeführt. Neben dem Nachweis einer altpaläozoischen — vermutlich ordovizischen — Vereisung und jüngerer, mariner paläozoischer Schichten erfolgte bisher eine Gliederung der ehemaligen Nubischen Serie dieses Gebietes in mehrere marine und kontinentale Sedimentationszyklen von jurassischem bis oberkretazischem Alter. Eine detaillierte geologische Karte von Südwest-Ägypten ist in Vorbereitung.

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First results of geological research in Southwestern Egypt are presented, which are part of a programme dedicated to stratigraphical, sedimentological, paleogeographical and hydro geological as well as paleoclimatical questions. The research programme is sponsored by Deutsche Forschungsgemeinschaft, it is carried out in cooperation with the Academy of Science of Egypt and it is backed by Continental Oil Company.Apart from the proof of an Early Paleozoic glaciation of probably Ordovician age, marine sediments of younger Paleozoic ages were found. The former Nubian Sandstone was subdivided into several formations of shallow marine to continental origin of Jurassic to Late Cretaceous age. A detailed geological map of Southwestern Egypt is under preparation.

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Résumé Les premiers résultats de recherche géologique dans le Sud-Ouest de l'Egypte sont présentés; ils font partie d'un programme d'étude des questions stratigraphiques, sédimentologiques, paléogéographiques, hydrogéologiques et paléoclimatiques. Ce programme est subventionné par la Deutsche Forschungsgemeinschaft, réalisé en coopération avec l'Académie des Sciences d'Egypte et assisté par Conoco.Outre la preuve d'une glaciation d'âge paléozoique — probablement ordovicien — et de sédiments marins paléozoiques plus jeunes, une division de l'ancien «Grès Nubie» de cette région en plusieurs cycles de sédimentation marine et continentale du Jurassique au Crétacé supérieur fut effectuée. Une carte géologique détaillée du Sud-Ouest de l'Egypte est en préparation.

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Ton- und Sulfatgesteine in Wechselwirkung bei Deformation

Zusammenfassung Für die Interpretation von Deformationsstrukturen in Sulfatgesteinen werden die felsmechanischen Resultate von Gips, Anhydrit, Tongestein und Halit aus Laboruntersuchungen miteinander verglichen. Während die Fließfestigkeit der kristallplastisch deformierenden Gesteinsmaterialien Anhydrit, Gips und Halit eine deutliche Abhängigkeit von der Temperatur und der Verformungsrate zeigen, deformiert das Tongestein kataklastisch und ist daher nur beschränkt von Temperatur und Verformungsrate abhängig. Das kataklastische Fließverhalten der Tongesteine wird weitgehend bestimmt durch den Wassergehalt, der seinerseits vom Überlagerungsdruck abhängig ist. Aufgrund dieses Verhaltens konnte für den untersuchten Opalinuston kein Fließgesetz gefunden werden, mit dem analog zu Anhydrit, Gips und Halit Fließfestigkeiten für Verformungsraten, wie sie in tektonischen Prozessen möglich sind, berechnet werden können.Die Gegenüberstellung der Fließfestigkeiten im möglichen Deformationsgeschwindigkeitsbereich der Juragebirgsbildung ist somit qualitativ und ergibt eine relative Abfolge der Ton- und Sulfatgesteine zueinander. Gips und Halit weisen ähnlich geringe Fließfestigkeiten auf, während die Werte für Anhydrit deutlich höher liegen. Im Experiment kann gezeigt werden, daß durch die Gips-Anhydritumwandlung Wasser frei wird. Dieses Wasser wird vom Tongestein aufgenommen, das dann seinerseits eine drastische Festigkeitsreduktion mit plastischer Deformation erfährt. Bei einer Umwandlung von Gips zu Anhydrit steigt die Fließfestigkeit der Sulfate an und das Tongestein könnte fließen.In der Sulfatserie der Mittleren Trias des Bergwerks Felsenau (Kt. Aargau, NE-Schweiz) wurden folgende Beobachtungen gemacht: Im undeformierten Bereich schwimmen zerbrochene Gipslagen im Tongestein, während im deformierten Bereich sowohl duktil deformierter Gips zusammen mit sich spröd verhaltendem Tongestein als auch zerrissene, ausschließlich aus Anhydrit bestehende Schichten beobachtet werden können. Eine solche Kompetenzinversion muß den durch Deformation und Umwandlung ändernden Fließfestigkeiten der beteiligten Gesteinsmaterialien zugeschrieben werden.

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The aim of this study is to investigate the mechanical behaviour of rocks consisting of interbedded shales and sulphates from the Eastern Jura Mountains (Switzerland). The understanding of deformational structures in sulphate rocks is based on the studies of rheological behaviour of gypsum (Baumann 1984), anhydrite (Müller et al. 1981), halite (Heard et al. 1972) and the study of the mechanical behaviour of Opalinuston (Nüesch, 1989). Rock strengths were calculated for Jura mountain building conditions with a maximum simple shear strain of ca. 10^–14s^–1 and an estimated paleo-temperature of not more than 100°C.The mechanical behaviour of Opalinuston was investigated under similar experimental conditions to those for the sulphates. The bulk strength of dry specimens is generally independent of initial fabrics, the temperature (below 200°C) and strain rate in the range 10^–4s^–1 to 10^–7s^–1, but shows a strong confining pressure dependence. In contrast to evaporites cataclastic flow is the main deformation mechanism for dry Opalinuston, and time-dependent flow laws do not apply. A small increase in water content (4%), however, reduces the bulk strenght to 50%. This should also be the case for other shales since variations in the mineral composition from 10% to 90% clay have been observed to have only a small influence on the bulk strength.In order to compare rheological behaviour of shale with that of the evaporite rocks confining pressures and temperatures were calculated on the basis of a geothermal gradient of 30°C/km. The properties of gypsum are closer to those of halite than to those of anhydrite. Under experimental conditions the strength of shale lies between gypsum and anhydrite. With increasing burial depth the differential stress of Opalinuston increases in opposition to rapidly decreasing strength of the sulphates. All the same the shale will eventually be the weakest rock of all, for condition above the gypsum-anhydrite transition. Water produced during gypsum dehydration (27%/g) is absorbed by the adjacent shale reducing its bulk strength drastically.At ductile deformation conditions for gypsum the shale will deform cataclastically with distinct dilatation. The ductile deformation of gypsum ceases as the gypsum-anhydrite transition is reached and the shale starts to deform.We propose that the transition of the mechanical behaviour of sulphates from brittle to ductile concomitant with an inverse transition in the shale is caused by the transfer of water from gypsum to shale. We call this phenomenon deformation interaction. This mechanism can explain the inversion of competence between gypsum and shale observed in natural deformed Middle Triassic rocks of Northern Switzerland.

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Résumé Les rhéologies du gypse, de l'anhydrite, de la halite et des argiles sont comparées dans des conditions expérimentales semblables afin de mieux comprendre les structures de déformation des roches sulfatées. La résistance des roches impliquées lors de la formation du Jura e été calculée à partir de données rhéologiques connues du gypse (Baumann, 1984), de l'anhydrite (Müller et al., 1981) et de la halite (Heard et al., 1972). Le comportement des argiles (Opalinuston) a été étudié à des températures oscillant entre 20° et 200°C. Si la résistance globale des échantillons secs est généralement indépendante de la fabrique initiale, de la température et de la vitesse de déformation, elle montre une forte dépendance de la pression hydrostatique. Cependant, une légère augmentation de la teneur en eau en réduit très sévèrement la résistance globale.Contrairement aux évaporites, le principal mécanisme de déformation des argiles sèches (Opalinuston) est le »cataclastic flow«, processus indépendant du facteur temps.Comme les variations de la composition minéralogique de l'»Opalinuston« n'influencent pas sa résistance globale, nos observations devraient aussi pouvoir s'appliquer à d'autres argiles.Afin de pouvoir comparer le comportement rhéologique des argiles avec celui des évaporites, la pression hydrostatique et la température ont été calculées sur la base d'un gradient géothermique de 30°C par Km. Les propriétés du gypse sont plus proches de celles de la halite que de celles de l'anhydrite.Les conditions expérimentales montrent que la résistance des argiles de situe entre celles du gypse et de l'anhydrite. Puisque la contrainte différentielle de l'Opalinuston augmente continuellement avec la profondeur, les argiles pourraient devenir la roche la plus faible au delà de la transition gypse-anhydrite. L'eau résultant de la déshydratation du gypse est absorbée par les argiles environnantes et réduit leur résistance globale. Parallèlement au gypse qui se déforme de manière ductile, les argiles se déforment cataclastiquement et montrent une dilatation distincte. En s'approchant de la transition gypse-anhydrite la déformation ductile du gypse s'atténue. Au delà de cette transition, les argiles commencent à se déformer ductilement. Nous pensons que ce processus de »déformation interaction« correspond à une transition entre la déformation ductile du gypse et celle des argiles résultant d'un transfert d'eau entre le gypse et les argiles.Nos résultats sont comparés à des structures de déformation naturelle de roches du Triasique moyen du nord de la Suisse.

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Seismic model of Iceland's crust

The data of the two long seismic profiles crossing Iceland (Nasp 1972 andRrisp 1977) have revealed its deeper structure and its relation to the Reykjanes and the Faeroe-Iceland Ridge. All deep velocity levels dip down from the ocean towards Iceland. The maximum velocity found on Iceland does not exceed 7.6–7.7 km/s. The 7.0 km/s velocity level is of complex shape. Due to a disagreement of first arrivals at the crosspoint of the two profiles crustal velocity anisotropy may exist.Two different models can be derived from the seismic cross sections. The first model contains a thin oceanic crust being 10–15 km thick. This layer is followed directly by the asthenosphere with velocities near 7.0–7.4 km/s. The top of this diapir-like asthenosphere should be in a partly molten stage. The other version, favoured by the authors, suggests a crust of 30 km thickness which is underlain by mantle material with velocities of 7.5–7.7 km/s. The top of the asthenosphere is assumed to exist in a depth of about 50 km. In the upper crust at 10–15 km depth there occurs a local zone of rocks being in a partly molten stage, as evidenced by the reduced shear wave velocity and the high electrical conductivity. Due to this configuration Iceland forms combined structure with the Faeroe-Iceland Ridge. Despite of its great thickness the crust of Iceland must be regarded as belonging to the oceanic type because of its basic rock composition, thus it is classified as suboceanic.

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Zusammenfassung Die Daten der beiden seismischen Langprofile auf Island (Nasp 1972 undRrisp 1977) erlauben Aussagen über die tiefere Struktur Islands und deren Zusammenhang mit dem Reykjanes und dem Faeroe-Island-Rücken. Alle tieferen Geschwindigkeitshorizonte fallen vom Ozean her unter Island ein. Die größte unter Island beobachtete Geschwindigkeit beträgt 7.6–7.7 km/s. Einen komplizierten Verlauf zeigt die 7.0 km/s Geschwindigkeitslinie. Andererseits kann auch Anisotrophie nicht ausgeschlossen werden.Die berechneten seismischen Profile erlauben zwei Interpretationen für die Krustenstruktur Islands. Die erste Deutung geht von einer dünnen (10–15 km mächtigen) ozeanischen Kruste aus, die direkt von der domartig aufdringenden Asthenosphere unterlagert wird. Der oberste Bereich der Asthenosphäre ist partiell geschmolzen und zeigt Geschwindigkeiten von über 7.0–7.4 km/s. Die andere, von den Autoren vertretene Deutung, geht von einer etwa 30 km mächtigen Kruste aus, die auf Mantelmaterial mit Geschwindigkeiten von 7.5–7.7 km/s liegt. Die Asthenosphäre folgt erst in 50 km Tiefe. Innerhalb der Kruste ist in 10–15 km Tiefe eine begrenzte Zone mit partiell geschmolzenem Gestein eingelagert, die sich durch eine verringerte Geschwindigkeit der Scherwellen und eine hohe elektrische Leitfähigkeit zu erkennen gibt. Die Kruste Islands bildet mit der Faeroe-Island-Rückens eine Einheit. Ungeachtet der Krustendicke von 30 km gehört die Kruste Islands aufgrund der basischen Zusammensetzung zum ozeanischen Typ und nicht zum kontinentalen.

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Résumé Les données sur les deux longs profils sismiques en Islande (Nasp 1972 etRrisp 1977) permettent de déterminer la structure profonde et la relation avec le Seuil de Reykanes et des ïles Färoe. Tous les horizons à vitesse faible viennent du côté de l'Océan sous l'Islande. La vitesse la plus élevée observée sous l'Islande est de 7.6 à 7.7 km/sec. La courbe des vitesses montre une allure compliquée. D'autre part l'anisotropie ne peut être exclue. Les profils sismiques permettent deux interprétations de la structure de la croûte sous l'Islande. La première est celle d'un croûte mince (10–15 km) océanique, placée directement au-dessus de l'asthénosphère qui y pénétre à la manière d'un arceau. La couche supérieure de l'asthénosphère est partiellement fondue et montre des vitesses de plus de 7.0–7.4 km/sec. L'autre interprétation, d'après les auteurs, part d'une croûte de presque 30 km. au-dessus d'une espèce de manteau où la vitesse irait de 7.5 à 7.7 km/sec. L'asthénosphère se trouverait à 50 km. de profondeur. A l'intérieur de la croûte, à une profondeur de 10–15 km. se trouverait une zone restreinte, partiellement fondue, que revèle une vitesse réduite des ondes de cisaillement et sa haute conductibilité. La croûte d'Islands et celle du Seuil des Iles Färoe ne forment qu'une seule unité. Malgré la valeur de 30 km. la croûte d'Islande appartient au type oc"anique, et non pas au type continental à cause de sa constitution basique.

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(—1972 —1977) - . , 7,7 /. . . 10–15 , 7,0–7,4 /. . , , 30 7,5–7,7 /. 50 . 12–18 , . , .

     

Sédimentation cyclothèmatique et distribution géochimique de l'uranium et du cuivre dans la série miocène marine du bassin du Tage (Portugal)

Résumé Le bassin néogène du Tage présente une différenciation en 5 épisodes sédimentaires déterminés par le diastrophisme. L'environnement géochimique du bassin confère à l'uranium et au cuivre une valeur de traceurs. L'unité de sédimentation étudiée correspond à la séquence ou cyclothème.Les résultats obtenus traduisent à l'échelle des séquences, une évolution inverse dans la distribution de l'uranium et du cuivre. La teneur en uranium croît tandis que la teneur en cuivre décroît. A l'échelle de l'épisode sédimentaire les concentrations en cuivre sont élevées à la base des cycles et décroissent vers le sommet; l'uranium évolue inversement. La valeur du rapport Cu/U apparait ici liée à l'environnement de sédimentation: rapport élevé pour le milieu paralique à affinités continentales; faible pour le milieu marin. A l'échelle de la série il en découle un comportement géochimique inverse entre le cuivre et l'uranium. Ce dernier se concentre préférentiellement dans les dépots fins, le premier se piégeant au contraire dans les dépots grossiers à affinités continentales discordants sur les formations sous-jacentes liant les occurences de cuivre à l'activité diastrophique.

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The neogene basin of the Tage river shows a differenciation in five sedimentary periods of different facies.The geochemical environment allows to use Copper and Uranium as tracers.The sedimentary unit studied here corresponds to a cyclotheme.The results show an opposite behaviour of copper and uranium inside of a cyclotheme. The grade of uranium increases while that of copper decreases. According to the scale of a sedimentary cycle the grade of copper decreases toward the top, at the base, the grades are higher. Uranium shows an opposite behaviour. The ratio Cu/U is apparently bound here to the particular environment. It is higher in a paralic environment.According to the scale of the sedimentary series an opposite behaviour of copper and uranium results. The latter enriches preferably in the very finegrained sediments, the former is to be found in the coarse deposits which show continental alluvial deposits and which appear discordantly on the underlaying beds. Thus the copper shows a clear connection with the diastrophic processes.

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Zusammenfassung Das Becken des Tajo, neogenen Alters, zeigt eine Differenzierung in fünf sedimentären Episoden, die verschiedenen Fazies entstammen. Die geochemischen Verhältnisse der Umgebung gestatten es, Kupfer und Uran als Leitelemente zu benutzen. Die hier untersuchte sedimentäre Einheit entspricht einer Abfolge (einem Cyclothem).Die erhaltenen Resultate zeigen innerhalb einer sedimentären Abfolge ein gegenläufiges Verhalten des Kupfers und des Urans. Der Urangehalt nimmt zu während der Kupfergehalt abnimmt. Im Maßstab eines sedimentären Zyklus nimmt die Konzentration des Kupfers nach oben hin ab, an der Basis sind die Gehalte höher. Das Uran zeigt ein umgekehrtes Verhalten. Der Quotient Cu/U ist hier offensichtlich an das spezielle Milieu gebunden — er ist höher im paralischen Milieu. Im Maßstab der gesamten Sedimentserie folgt daraus ein gegenläufiges Verhalten von Cu und U. Letzteres reichert sich vorzugsweise in den Feinstkorn-Sedimenten an, das erstere ist vor allem in gröberen Ablagerungen zu finden, die stärkere kontinentale Zufuhr zeigen und diskordant über den darunter liegenden Schichten auftreten — das Kupfer zeigt damit deutliche Bindung an diastrophische Vorgänge.

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Tajo 5 . (U, u) . a.

     

Schwefel-Isotope und die Genese von Erzlagerstätten

Zusammenfassung Die Möglichkeiten und Probleme der genetischen Ausdeutung von Schwefel-Isotopen-Verhältnissen in Erzmineralien werden an Beispielen (vorwiegend nach Messungen verschiedener Autoren im Göttinger Zentrallabor) diskutiert. Es ergeben sich z. B. Anhaltspunkte, ob eine Lagerstätte von basaltischen Magmen aus dem Erdmantel abzuleiten sein kann oder nicht. Die Meßdaten von Meggen und vom Rammeisberg sind mit einer Ableitung aus dem Erdmantel höchstens bei wesentlichen Zusatzannahmen (sehr starke Assimilation von ungewöhnlichem Krustenmaterial oder extreme Fraktionierung in einem Sekundärherd) vereinbar. Aus der Kruste abzuleitende hydrothermale Lagerstätten können schwankende (Harz) oder auch ziemlich einheitliche S-Isotopen-Verhältnisse zeigen (Freiberg/ Sa.; Süddeutschland). Extreme Unterschiede innerhalb der Lagerstätte Wiesloch bei Heidelberg werden durch bakterielle Fraktionierung eines begrenzten Sulfat-Vorrates gedeutet. — In Abb. 6 sind außerdem Blei-Isotopen-Verhältnisse aus Süddeutschland dargestellt.

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The possibilities and problems of the genetical interpretation of sulfur isotope ratios in ore minerals are discussed using mainly results from the Göttingen isotope laboratory. For example, criteria are obtained regarding the question whether a certain deposit can be derived from basaltic magmas from the Earth's mantle, or not. The sulfur isotope data for minerals from the deposits of Meggen and Rammelsberg (Germany) are only consistent with a derivation from the mantle if substantial additional assumptions are made (very strong assimilation of unusual crustal material or extreme fractionation in a secondary magma chamber). Hydrothermal deposits derived from the Earth's crust can show variable (Harz mountains) or also rather uniform isotope ratios (Freiberg/Saxony; Southern Germany). Extreme variations within the deposit of Wiesloch near Heidelberg are interpreted as caused by bacterial fractionation of a limited amount of sulfate. - Fig. 6 shows lead isotope ratios from Southern Germany.

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Résumé La composition isotopique du soufre dans les minéraux des gîtes métallifères: données et problèmes pour une interprétation génétique.

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(Meggen, Rammelsberg, Freiberg, Wiesloch) . .

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei auch an dieser Stelle für die Ermöglichung der Schwefel-Isotopen-Messungen in Göttingen gedankt.