Variszische duktile Tektonik im Böhmischen Massiv

Zusammenfassung Die Verformungsanalyse und Richtungsverteilung der Streckungslineationen in den duktilen Bereichen des Böhmischen Massiv zusammen genommen mit der Lage der Foliationsflächen deuten darauf hin, daß die Blattverschiebungen während der variszischen Deformation die entscheidende Rolle gespielt haben. Die Kompatibilität der Deformation im Gesamtbereich wurde durch Überschiebungen und Transpression in den durch die Blattverschiebungen begrenzten Blöcke erreicht. Das variszische Tektogen wurde als Blattverschiebungsorogen auf einer kontinentalen oberproterozoischen Kruste angelegt. Die Zonen mit intensiver Krustenverkürzung und damit größter Krustenmächtigkeit sind durch weiträumige Anatexis und granitische Intrusionen gekennzeichnet.

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The strain analysis and synthesis of the orientation distribution of stretching lineations and of foliations in the ductile domains of the Bohemian Massif reveals the prominent role of the strike-slip tectonics in the Variscan orogeny. The compatibility of the deformation in the whole area was reached through the thrusting and transpression and/or transtension within the blocks divided by the ductile strikeslips. The Variscides of the Bohemian Massif were superposed on the Upper Proterozoic crust. The zones of the largest crustal shortening and of the greatest crustal thickness are characterised by the extensive anatexis and granite intrusions.

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Résumé L'analyse des déformations finies et la répartition des linéations d'étirement et des surfaces de foliation dans le Massif de Bohème révèlent le rôle important joué par les mouvements de décrochement dans le développement tectonique varisque. La compatibilité des déformations dans l'ensemble du domaine a été realisée par des chevauchements au sein des blocs délimités par les décrochements. Le tectogène varisque dans le massif de Bohème s'est superposé à une croûte continentale héritée du Protérozoïque supérieur. Les zones d'intense raccourcissement et par conséquent d'intense épaississement crustal sont caractérisées par une anatexie importante et contiennent les plus grands plutons granitiques.

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Neue Aspekte zur Geodynamik und Deckenbildung als Ergebnis der Beckenanalyse von synorogenen Kreidevprkommen innerhalb der Nördlichen Kalkalpen (Österreich)

Zusammenfassung Die Beckenanalyse von Gosauvorkommen zeigt für die tiefere Gosau (Coniac-Unt.-Santon), daß Sedimentation und Biofazies vom vorgegebenen geomorphologischen Relief abhängen. Dieses erhält seine Prägung durch geodynamische orogenetische Prozesse im Untergrund, deren Motor die Subduktion penninischer Anteile ist. Fazielle Studien ergeben eine frühe Anlage von intraplate-Trögen, die zunächst den alluvialen Schutt von antiklmalen Erhebungen aufnehmen, bevor sich flachmarine Bedingungen einstellen. Durch sedimentologische und biofazielle Analysen ergibt sich eine Beckengeometrie von asymmetrischer Gestalt mit weiten flachen Nordschenkeln und steilen kurzen Südschenkeln. Dabei repräsentieren diese Becken den Muldenbereich von Flexuren. Die Anlage von Flexuren ist die Konsequenz der durch subduktive Vorgänge hervorgerufenen Raumverengung, wobei der Muldenbereich als Depotraum für synorogene Sedimente zur Verfügung steht. Diese Sedimente reagieren rasch auf Veränderungen der Liefergebiete und der Beckenmorphologie und verkörpern Zeugen jener orogenetischen Prozesse und Bewegungen, die sich bis an die Oberfläche der austroalpinen Krustenscholle durchpausen und damit das Sedimentationsgeschehen kontrollieren. Für manche Kreidevorkommen konnte somit eine direkte Beteiligung am Ausformungsprozeß von höchsten kalkalpinen Decken gezeigt werden, da sich aufgrund der Beckenanalyse die Entwicklung dieser Tröge dechiffrieren läßt. Die orogene Kompression führt zu Subsidenz und Versteilung der Beckenschultern, so daß die für intraplate-Tröge typischen Olisthostrome gebildet werden, die mit ihren teils riesigen Olistholithen tektonische Prozesse wie Abscherungen des Untergrundes markieren. Bruchdeformation und Abscherung bilden sich im Deformationsmaximum aus, so daß sich entlang listrischen Bewegungsflächen eine Deckenstapelung vollzieht. In Anlehnung anBlumer's Modell der Deckengenese durch Überfaltung (Blumer, 1905) wird hier unter besonderer Berücksichtigung der Unterströmungstheorie vonAmpferer (1906) undAmpferer &Hammer (1911) eineDeckenbildung durch »Untermuldung« vorgeschlagen. Jacobshagen (1986) beschrieb in den Helleniden die synorogenen sedimentären Prozesse in Abhängigkeit von der jeweiligen tektonischen Einheit. Die gleiche Art der Sedimentation mit einemSystempaar eines finalen Flyschs auf der tieferen tektonischen Einheit und einem Molassestadium auf der höheren tektonischen Einheit konnte in den Nördlichen Kalkalpen erkannt werden. Hier beendet der finale Flysch (d. h. synorogene Olisthostrome) die kontinuierliche Sedimentation auf der tieferen tektonischen Einheit, wohingegen nach einem Hiatus ein neuer Sedimentationszyklus mit der molasseähnlichen basalen Gosau im Coniac auf der höheren tektonischen Einheit einsetzt.Seit der Unterkreide offenbart das sedimentologische Geschehen als Zeitzeuge die Auflösung und Zerteilung eines epikontinentalen Schelfgebietes, dem infolge Einengung die Bildung eines Deckenstapels durch Unterschiebungen aufgezwungen wird.

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The basin analysis of the Gosau deposits demonstrates that the sedimentation and the biofacies depend in the lower series of the Gosau from the existing morphology being controlled by geodynamic orogenic processes in the basement. Thereby the subduction of the Penninic elements represents a dominating factor of orogeny.The facial studies reveal an early construction of intraplate troughs, at first collecting the alluvial debris of anticlinal elevations before epicontinental conditions can extend. Sedimentological and biofacial analysis indicates a basin geometry of asymmetric shape with flat northern limbs and short steep southern limbs. These basins represent the basin area of wide flexures. The construction of flexures is the response to the spatial shortening provoked by subductional processes, whereby the troughs act as depocentres of synorogenic sediments. While filling the compressional troughs these sediments quickly react to changes of the source areas and of the basin morphology and represent as a whole witnesses of orogenic movements which trace over up to the surface of the Austroalpine block and control the dynamics of sedimentation.It was possible to demonstrate a direct participation of some Cretaceous deposits in the slow and steady processes of modelling some highest tectonic units of the Northern Calcareous Alps.The orogenic compression leads to subsidence and steepening of basin flanks. The olistostromes being typical for intraplate troughs mark tectonic processes like the decollement of the basement with the incorporation of partly huge olistolithes. Fractional deformation and decollement develop in the centre of deformation after a long period of sole prevailing of bending stress; hence it follows the nappe piling along listric dislocation planes. Referring toBlumer's model of nappe genesis by overfolding (Blumer, 1905), here aformation of nappes is proposed by the process of »undertroughing« with special respect to the »Unterströmungstheorie« ofAmpferer (1906) andAmpferer &Hammer (1911). Jacobshagen (1986) described in the Hellenids the synorogenic sedimentary processes dependent on each tectonic unit. The same type of sedimentation with acouplet of a final flysch on the lower tectonic unit and a molasse stage on the higher unit could be found in the Northern Calcareous Alps. Here the final flysch (i.e. synorogenic olistostromes) terminates the continuous sedimentation on the lower tectonic unit, while after a hiatus a new sedimentation cycle starts with the molasse-like basal Gosau in the Coniacian on the higher unit.Since the Lower Cretaceous the sedimentology presents as a witness the break up of an epicontinental shelf area reacting to compression by forming a nappe pile.

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Résumé L'analyse de bassins, appliquée aux dépôts de Gosau montre, particulièrement dans la partie inférieure de cette série, que la sédimentation et le biofacies sont en relation avec le paléorelief; celui-ci résulte des processus géodynamiques dans le socle, processus dont le moteur est la subduction des unités penniques. L'étude des faciès révèle l'existence de dépressions intra-plaque initiales dans lesquelles se sont d'abord accumulés les produits alluviaux provenant de l'érosion des reliefs anticlinaux, avant que s'établissent des conditions néritiques épicontinentales. De l'étude sédimentologique et biofacielle se déduit une géométrie asymétrique des bassins, avec de larges flancs nord peu inclinés et des flancs sud raides et étroits. Ces bassins correspondent ainsi aux parties synclmales de larges flexures. Ces flexures sont une réponse au raccourcissement provoqué par le processus de subduction, et leurs parties synclinales sont les réceptacles des sédiments synorogéniques. Ces sédiments répercutent rapidement les changements qui surviennent dans leur aire d'origine et dans la morphologie du bassin; ils sont donc les témoins des mouvements orogéniques qui se sont développés jusqu'à la surface du bloc austro-alpin et ont déterminé la dynamique de la sédimentation. Il a été ainsi possible de montrer la connexion directe de plusieurs formations crétacées avec l'élaboration des nappes supérieures des Alpes calcaires. La compression orogénique provoque la subsidence et le redressement des flancs des bassins; dans ce contexte prennent naissance les olisthostromes, typiques des bassins intra-plaque qui, avec les olistholites parfois volumineux qui les accompagnent, témoignent du phénomène de décollement par rapport au socle. La déformation cassante et le décollement surviennent lors du maximum de la phase déformative, d'où résulte l'empilement des nappes de long de surfaces listriques. Par référence au modèle de Blumer de formation des nappes par »Überfaltung« (Blumer, 1905), l'auteur propose un modèle par »Untermuldung« avec référence à l' »Unterströmungstheorie« d'Amferer (1906) et d'Amperer etHammer (1911).Jacobshagen (1986) a décrit dans les Hellénides des processus sédimentaires synorogènes, en relation avec les unités tectoniques de même âge. Dans les Alpes calcaires septentrionales, on peut reconnaître le même type de sédimentation, comportant le duo: flysch terminal sur l'unité tectonique basse et molasse sur l'unité tectonique élevée. Le flysch terminal (c-a-d les olisthostromes synorogéniques) exprime ici la fin de la sédimentation continue sur l'unité tectonique basse, tandis que, après un certain hiatus, un nouveau cycle sédimentaire s'installe sur l'unité tectonique élevée avec le Gosau basal de type molassique ou Coniacien.A partir du Crétacé inférieur, la sédimentation témoigne du frationnement du shelf épicontinental qui réagit au raccourcissement par la formation d'un empilement de nappes.

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, ( ) , . , , . , , , , . - . . , . , , , .. . , . , , , , , , .: . . (Blumer, 1905) (1906) (1911) «Untermuldung». (Jacobshagen, 1986) . . , .. , , , . , .

     

Die Problematik paläogeographischer Rekonstruktion

Zusammenfassung Mit der heute wohl begründeten Annahme von Lageveränderungen der geotektonischen Großeinheiten während der Erdgeschichte ist die paläogeographische Rekonstruktion problematisch geworden, da sie nicht auf der Basis der heutigen geographischen Lagebeziehungen aufbauen kann. Auf der anderen Seite ist gerade die paläogeographische Rekonstruktion, die unvoreingenommen möglichst alle Einzeldaten der verschiedenen Spezialdisziplinen berücksichtigt, die Voraussetzung für eine kritische Analyse der wechselnden Lagebeziehungen. Gerade seine Problematik macht den paläogeographischen Rekonstruktionsversuch zum unentbehrlichen methodischen Hilfsmittel geologischer und geotektonischer Forschung — unter der Voraussetzung, daß man sich dabei nicht vom heutigen Kartenbild leiten läßt. An den Beispielen des Amazonas-Beckens, des Atlantischen Ozeans und der Paläogeographie Mittelamerikas—Westindiens werden diese Zusammenhänge dargelegt.

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By the well-founded hypothesis of changes in the position of geotectonical major units during earth history, a paleogeographical reconstruction becomes problematical, since it cannot be based on the present geographical situation. On the other hand, it is above all the paleogeographical reconstruction which considers the greatest possible number of single data of the various branches of earth sciences, thus being the presupposition for a critical analysis of the changing position of the geotectonical units. By its complexity, the attempt of paleogeographical reconstruction is an indispensable methodical aid for geological and geotectonical research — under the condition that it is done independently of the actual geographical map. These correlations are demonstrated on the examples of the Amazon basin, the Atlantic Ocean and the paleogeography of Middle America and the West Indies.

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Résumé L'hypothèse bien fondée des changements de position des blocs continentaux pendant l'histoire de la terre, rend problématique la réconstruction paléogéographique, puisque celle-ci ne peut pas se baser sur la situation géographique actuelle. De l'autre coté, c'est surtout la réconstruction paléogéographique qui tient compte des dates individuelles des branches géoscientifiques particulières, étant ainsi le fondement pour une analyse critique des changements de position des éléments tectoniques. Par son caractère problématique, l'essai d'une réconstruction paléogéographique est une aide indispensable pour la recherche géologique et géotectonique — sous la condition qu'on ne regard pas la figure des cartes modernes. L'auteur démontre ces relations par l'exemple du bassin des Amazones, de l'Océan atlantique et de la paléogéographie de l'Amérique centrale et des Indes occidentales.

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Resumo A hipótese é bem fundamentada que, durante a história da terra aconteceram alterações da posiçào dos blocos continentais; em consequência disso a reconstrução palaogeográfica é um pouco problemática; pois não pode basear-se na configuração geográfica atual. Por outro lado, é exatamente a reconstrução paleogeográfica, baseada nas observações e experiências das diversas disciplinas geológicas, que constitui o único fundamento certo de uma análise das alterações consecutivas da posição das unidades geotectônicas. A tentativa da reconstrução paleogeográfica torna-se, dêste modo, um método indispensável para a pesquisa geológica e geotectônica, caso que a reconstrução paleogeográfica é executada independentemente da configuração geográfica atual. Estas relações são demonstradas pelos exemplos do desenvolvimento geológico da bacia do Amazonas, do Ozeano Atlântico e da América Central e das ilhas centralamericanas.

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Geochemistry of ground waters from some localities West of the Nile Delta

The geochemistry of ground waters from Tahrir Province and Wadi El-Natrun, both West of the Nile Delta, has been studied in detail. The distribution of cations and anions in the water shows that the concentration of calcium and magnesium is lower in Wadi El-Natrun than in Tahrir, while sodium, carbonate and bicarbonate and chloride ions are higher. The concentration of potassium and sulphate ions is identical.The regional variations in the chemistry of the ground waters have been studied in detail using iso-concentration maps of both cations and anions. The trends of variation from the Nile Delta towards Wadi El-Natrun are characterized by an increase in the salinity and hence an increase in the concentration of most anions and cations.Using Collins bar graphs, the relationships between cations and anions and the salt assemblages encountered in the waters are outlined.The ground waters of Tahrir and Wadi El-Natrun are classified as recycled, good potable to fresh waters. They belong mainly to the sodium bicarbonate and Ca-Mg bicarbonate classes. The seasonal changes in the composition of the water have been studied in detail over a period of about one year.

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Zusammenfassung Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Geochemie der Grundwässer der Tahrir-Provinz und des Gebietes des Wadi El-Natrun, westlich vom Nildelta.Die Verteilung der Kationen und Anionen in diesen Wässern zeigt, daß der Gehalt an Kalzium und Magnesium niedriger, dagegen der Gehalt an Natrium-, Karbonat- und Chloridionen höher im Gebiet des Wadi El-Natrun, als in der Tahrir-Provinz ist. Kalium- und Sulfat-Gehalte sind identisch.Die regionalen Unterschiede im Chemismus der Grundwässer wurde mit Hilfe der Iso-Konzentrationskarte von Kationen und Anionen untersucht. Vom Nildelta bis Wadi El-Natrun wird eine zunehmende Tendenz der Salinität bzw. der meisten Kationen und Anionen festgestellt.Es wird der Zusammenhang zwischen Anionen und Kationen und die Salzzusammensetzung der Wässer beschrieben. Die Grundwässer der Tahrir-Provinz und des Wadi El-Natrun sind genetisch als Kreislaufwässer zu betrachten. Sie besitzen überwiegend eine Natrium-Bikarbonat- und Kalzium-Magnesium-Bikarbonat-Vormacht. Im Laufe eines Jahres wurden die periodisch auftretenden Unterschiede im Chemismus der Wässer von Tahrir und Wadi El-Natrun gründlich untersucht.

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Résumé Ce travail a pour but l'étude de la géochimie des eaux souterraines dans la province de Tahrir et dans la région de Wadi El-Natrum (Egypte), à l'W du delta du Nil. La répartition des cations et des anions dans ces eaux montre que la teneur en Ca et Mg est plus faible, et celle en Na, carbonates et chloride, plus élevée, dans la région de Wadi El-Natrum que dans la province de Tahrir. Les teneurs en K et en sulfates sont identiques.Les différences régionales dans la composition chimique des eaux souterraines ont été évaluées à l'aide de cartes d'isoconcentrations de cations et d'anions.Du delta du Nil jusque Wadi El-Natrum, la salinité tend à augmenter. L'auteur exprime le caractère unitaire existant entre les anions et cations et la composition des sels. Les eaux de Tahrir et de Wadi El-Natrun sont des eaux météoriques. Elles possèdent de façon prédominante du bicarbonate de Na et du bicarbonate de Ca-Mg. Les différences de chimisme périodiques qu'elles subissent au cours d'une année ont été étudiées.

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Tahrir Wadi El-Natrun . , Wadi El-Natrun , , , Tahrir. . - . Wadi El-Natrun. . . Tahrir Wadi El-Natrun . . . - . .

     

Porenwässer in rezenten Sedimenten vor der indisch-pakistanischen Küste und Rückschlüsse auf frühdiagenetische Vorgänge

Zusammenfassung In mehreren Sedimentkernen aus dem Indischen Ozean, vom Schelf im Bereich der Indusmündung über den Kontinentalabhang bis zum Tiefseeboden vor der südindischen Küste wurden die Porenwässer untersucht. Sie wurden durch Auswaschen von den Sedimenten abgetrennt und auf Na, K, Ca, Mg, Cl und SO₄ analysiert.Die Salinität der Porenlösungen ist gegenüber der des Meereswassers schon bei geringer Sedimentteufe im allgemeinen erhöht. Das Verhältnis von Na und Cl zeigt einen schwachen Anstieg zugunsten des Na. In den Porenlösungen zeigt die Salinität gegenüber der des Meereswassers eine starke Verarmung an Mg, im allgemeinen eine deutliche Verarmung an Ca und eine sehr starke Anreicherung an K. — Die Verhältnisse der Kationen Na, Ca, Mg liegen bei den meisten Kernen bereits im Bereich der fossilen Formationswässer (nach vonEngelhardt, 1960).

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The author has analysed the interstitial waters of several sediment cores from the Indian Ocean, which had been sampled on the shelf within the reach of the mouth of the Indus proceeding across the continental slope as far as to the deepsea ocean floor in front of the southern coast of India. The interstitial waters were separated from the sediments by extraction and analysed for Na, K, Ca, Mg, Cl and SO₄.The salinity of the interstitial aequous solutions generally is increased with respect to sea water little below the sediment-water interface. The proportion between Na and Cl shows a slight increase in favor of Na. Compared to seawater there is marked impoverishment of Mg; in general there is a clear impoverishment of Ca and a very significant enrichment of K. — In mast cores, the proportions of the cations Na, Ca, and Mg are within the realm of fossil waters (according to vonEngelhardt, 1960).

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Résumé L'auteur a analysé les eaux interstitielles de plusieurs carottes sédimentaires de la plateforme continentale de l'Ocean Indien devant l'embouchure de l'Indus en passant par le talus continental jusqu'à la mer abyssale devant la côte indienne méridionale. Ces eaux interstitielles ont été séparées des sédiments par éluage et analysées pour la détermination de leurs teneurs en Na, K, Ca, Mg, Cl et SO₄.C'est déjà dans le cas d'une profondeur des sédiments peu considérable que la salinité des solutions aqueuses interstitielles est en général plus élevée en comparaison de celle de l'eau de mer. La proportion existant entre le Na et le Cl accuse une faible augmentation en faveur du Na. La salinité montre, en comparaison de celle de l'eau de mer, un fort appauvrissement en Mg; elle montre, en général, un appauvrissement net en Ca et un enrichissement très fort en K. - Les proportions des cations Na, Ca, Mg se situent, dans le cas de la plupart des carottes, déjà dans le domaine des eaux fossiles d'après vonEngelhardt, 1960).

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- . : Na, K, Ca, Mg, Cl SO₄ , , . B Na Cl Na. Mg, Ca . — Na, Ca Mg .

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Wir verdanken Herrn Dr.Nielsen (frdl. mündliche Mitteilung) den Hinweis auf eine mögliche Oxydation des Sulfidanteils des Sediments zu Sulfat beim Auswaschvorgang. Unter dieser Voraussetzung würde die gefundene Sulfatanreicherung auf eine Sulfidanreicherung mit der Teufe im Sediment hinweisen.     

Relation between metamorphic crystallization and deformation: an example from lower Himalayan terrain,India

The metamorphic rocks (Salkhalas) of Kishtwar area bear evidence of four phases of deformation and three episodes of metamorphism. The last deformational phase has however not initiated crystallization of new phase. The metamorphic crystallization was synkinematic to first phase of deformation with the rise in grade during post D₁ phase which continued and reached its culmination in post D₂ phase. The mineral assemblages suggest medium to high pressure Barrovian type metamorphism. This was followed by granitization leading to the formation of migmatites, augen & porphyroblastic gneisses in the late stages persisting till early D₃ phase. The growth of index minerals suggest that the metamorphism was progressive in time and it predates migmatization and thrusting in the area. The metamorphism is not caused by the granite intrusion but is probably related to heat flow from the mantle in its disturbance during Himalayan orogeny.

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Zusammenfassung Die metamorphen Gesteine (Salkhalas) aus dem Kishtwar Gebiet liefern einen Beweis für vier Deformationsphasen und drei Episoden einer Kristallisationsmetamorphose. Die letzte Deformationsphase ist mit keiner Neukristallisation verbunden. Die metamorphe Kristallisation verlief synkinematisch mit der ersten Deformationsphase (D₁), setzte sich zunehmend fort über die zweite Phase (D₂) hinaus und erreichte einen Höhepunkt in einer Post-D₂-Phase. Die Mineralvergesellschaftungen zeigen einen Barrov-Typ von mäßigem bis hohem Druck. Dieser Metamorphose folgte eine Granitisierung, die mit einer Bildung von Migmatiten, und Augen- und porphyroklastischen Gneissen bis in die frühen Stadien der dritten Phase (D₃) hinein verbunden war.Das Wachstum der Indexmineralien zeigt eine zeitlich fortschreitende Metamorphose, die vor der Migmatisierung und der tektonischen Einengung stattfand. Die Metamorphose ist weiterhin kein Resultat der Granitintrusion, sondern wahrscheinlich durch Wärmefluß aus dem Erdmantel verursacht.

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Résumé Les roches métamorphiques (Salkhalas) de la région de Kishtwar mettent en évidence quatre phases de déformation et trois épisodes de métamorphisme. La dernière phase de déformation n'a toutefois pas entraîné de néveristallisatiòn. La cristallisation métamorphique a été syncinématique de la première phase déformative, avec élévation de son degré au cours de la phase consécutive á D₁ qui continua et atteignit son plus haut point dans la phase postérieure á D₂. Les associations minérales suggérent un métamorphisme Barrovien de moyenne à haute pression. Celui-ci a été suivi par une granitisation conduisant à la formation de migmatites, de gneiss oeillés et porphyroblastiques au cours des derniers stades qui ont persisté jusqu'au début de la phase D₃. La croissance des minéraux index suggére que le métamorphisme fut progressif au cours du temps et qu'il ert antérieur à la migmatization et au charriage dans la région. Le métamorphisme n'a pas pour cause l'intrusion granitique, mais est probablement en relation avec le flux de chaleur au cours des perturbations dans le manteau.

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(Salkhalas) 4- 3- . . (D₁; , , (D₂) . Barrov'a . , , , (D₃). , . , , , .

     

Distribution,affiliation and derivation of rare-element granitic pegmatites in the Canadian Shield

Rare-element pegmatites are widespread in four provinces of the Canadian Shield. The pegmatite population of each province displays typical structural control, igenous affiliation, mineralogy and exonomic potential.In the Superior Province, peraluminous granites and associated pegmatites (2.7–2.55 Ga) are found along deep faults within greenstone belts, at subprovincial boundaries, and in metasedimetary troughs. Many fields attain high fractionation and enrichment in Li, Rb, Cs, Be, Sn>Ti, Ta>Nb, Mn>Fe, B, P, F. Pollucite and the low-pressure Lialuminosilicate petalite are relatively common. Metatonalitic basement and keels of greenstone belts are the probable protoliths of the fertile granites in this polycyclic province. Rareearth pegmatites with U, Th or Mo are subordinate and related to both juvenile and S-type granites.In the Slave Province, parent granites (2.6-2.4 Ga) are emplaced in volcanic-sedimentary sequences along batholithic margins or crossfold axes over remobilized basement faults. High-pressure spodumene-bearing pegmatites are typical, enriched in Li, Rb, Be, TaNb and poor in Cs, Mn, Sn, Ti, B, F. The fertile melts were probably generated at the interface of the basement and metavolcanicmetasedimentary sequence, during re-activation of basement faults.In the Churchill Province, pegmatite fields (1.8-1.7 Ga) are scattered in greenstone belts and metasedimentary fold belts in a variety of tectonic styles. Pegmatites with Be, Nb>Ta are the most common; enrichment in Li, Rb, Cs is scarce. Lithologies generating diverse granite-pegmatite suites include reworked Archean basement, derived sediments, juvenile Aphebian crust or intraoceanic deposits.In the Grenville Province, most pegmatites (1.1-0.9 Ga) are related to syntectonic syenites and largely anorogenic granites emplaced along incipient rifts. Peraluminous to subalkalic granites and pegmatites carry U, Th, Nb, Y, REE, F mineralization; Be is subordinate, Li extremely rare. Derivation from depleted lower crust is indicated for most localities, but a part of the pegmatite population seems to be transitional between muscovite and rare-element clases.Differences in age, crustal components and evolution of individual provinces are reflected in the tectonomagmatic derivation and petrology of their granite-pegmatite systems. Sources, evolution and emplacement of the fertile melts control the geochemistry, phase composition, mineralization and economics of the pegmatites.

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Zusammenfassung In vier Bezirken des Kanadischen Schildes sind Pegmatite mit seltenen Elementen eine häufige Erscheinung. Die charakteristischen Pegmatite einer jeden Provinz spiegeln eine typische strukturelle Kontrolle, eine bestimmte magmatische Verwandtschaft, sowie Mineralogie und ökonomisches Potential wider.In der Superior Provinz findet man entlang tiefreichender Störungen in Grünsteingürteln, jeweils an den Grenzen von Subprovinzen und in metasedimentären Trögen, tonerdenreiche Granite und dazugehörige Pegmatite mit einem Alter von 2700-2550 Mio a. Oft ist der Grad der Fraktionierung und eine Anreicherung in Li, Rb, Cs, Be, Sn> Ti, Ta> Nb, Mn> Fe, B, P, F hoch. Pollucit und das Niedrigdruck Li-Aluminiumsilikat Petalit sind recht häufig. Als mögliche Ausgangsgesteine der Stamm-Magmen der Granite in dieser Region kommen einmal metatonalitisches Basement und Kiele von Grünsteingürteln in Frage. Die mit seltenen Erden angereicherten Pegmatite, die U, Th oder Mo führen, spielen eine untergeordnete Rolle und werden auf juvenile und S-Typ Granite zurückgeführt.In der Slave Provinz sind die Granite (2600-2400 Mio a) in Abfolgen von Vulkaniten und Sedimentgesteinen entlang der Grenzen von Plutonitkörpern oder Querfaltungsachsen oberhalb von reaktivierten Basementstörungen zu finden. Typisch sind Hochdruck-Pegmatite, die Spodumen führen und in Li, Rb, Be, TaNb angereichert, aber arm an Cs, Mn, Sn, Ti, B, F sind. Der Aufschmelzvorgang begann wahrscheinlich an der Grenze von Basement zu der Abfolge der Metavulkanite und Metasedimente während der Reaktivierung der Basementstörungen.In der Churchill Provinz liegen die Pegmatite (1800-1700 Mio a) verteilt in Grünsteingürteln und metasedimentären Faltengürteln in einer Vielfalt tektonischer Baustile vor. Am häufigsten sind Pegmatite, die Be und Nb>Ta führen, eine Anreicherung in Li, Rb und Cs ist dagegen selten. Die Lithologie der Ausgangsgesteine verschiedener Granite und Pegmatite beinhaltet aufgearbeitetes archaisches Basement, Sedimentgesteine, juvenile Kruste des Aphebiums oder intraozeanische Ablagerungen.Die meisten Pegmatite der Grenville Provinz (1100-900 Mio a) werden mit syntektonischen Syeniten und anorogenen Graniten in Verbindung gebracht, die entlang junger Riftsysteme gebildet wurden. Tonerdenreiche bis subalkalische Granite und Pegmatite enthalten U, Th, Nb, Y, REE und F, während Be untergeordnet und Li extrem selten vorkommt. Wahrscheinlich ist eine Herleitung der Pegmatite von verarmten unteren Krustenbereichen, allerdings scheint ein Teil in der Klassifikation zwischen einem Muskovit-Typ und einem Typ mit Anreicherung von sonst seltenen Elementen zu liegen.Unterschiede in Alter, Krustenkomponenten und Entwicklung der Provinzen finden sich in der tektonomagmatischen Herleitung und der Petrologie der Granit-Pegmatit-Systeme wieder. Die Geochemie, Zusammensetzung der Phasen und Mineralisierung der Pegmatite werden von den Quellen und der Entwicklung während des Aufstiegs der Schmelzen kontrolliert.

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Résumé Des pegmatites à éléments rares sont répandues dans quatre provinces du bouclier canadien. Dans chacune de ces provinces, ces pegmatites présentent une relation spécifique avec la structure, une filiation magmatique, une minéralogie et un protentiel économique caractéristiques.Dans la province du Supérieur, des granites peralumineux et leurs pegmatites associées, datés de 2,7 à 2,55 Ga, se rencontrent le long de failles profondes dans des ceintures de roches vertes, à la limite entre sous-provinces et dans des fossés métasédimentaires. En de nombreux endroits, il existe un degré élevé de fractionnement avec enrichissement en Li, Rb, Cs, Be, Sn>Ti, Ta>Nb, Mn>Fe, B, P, F. La pollucite et la pétalite (alumino-silicate de Li de basse pression) sont relativement communs. Dans cette province polycyclique, le protolithe des granites fertiles peut être représenté par le socle métatonalitique et les racines des ceintures de roches vertes. Des pegmatites à terres rares, contenant U, Th ou Mo existent en quantités subordonnées, en relation avec des granites juvénils et de type S.Dans la province de l'Esclave, les granites, datés de 2,6 à 2,4 Ga se sont mis en place dans des séries volcano-sédimentaires le long de marges batholitiques ou d'axes de plis transverses, au-dessus de failles du socle réactivées. Les pegmatites sont typiquement des pegmatites de haute pression à spodumène, enrichies en Li, Rb, Be, TaNb et pauvres en Cs, Mn, Su, Ti, B, F. Les magmas fertiles ont probablement été engendrés le long du contact entre le socle et la série volcano-sédimentaire, à l'occasion de la réactivation de failles du socle.Dans la province de Churchill, les champs de pegmatites (1,8 à 1,7 Ga) sont répartis dans les ceintures de roches vertes et dans des ensembles plissés métasédimentaires à styles tectoniques variés. Les pegmatites à Be et Nb>Ta sont les plus fréquentes; les enrichissements en Li, Rb, Cs sont rares. Les sources qui ont engendré les diverses séries granito-pegmatitiques comprennent le socle archéen remanié, les sédiments dérivés, la croûte aphébienne juvénile ou des dépôts océaniques.Dans la province de Grenville, la plupart des pegmatites (1,1 à 0,9 Ga) sont en relation avec des syénites syntectoniques et des granites principalement anorogéniques mis en place le long de rifts naissants. Les granites, peralumineux à subalcalins et les pegmatites portent une minéralisation en U, Th, Nb, Y, terres rares et F; le Be est subordonné et le Li extrêmement rare. Dans la plupart des cas, il semble que ces produits soient dérivés de la croûte inférieure appauvrie, mais une partie des pegmatites semble correspondre à une transition entre les types à muscovite et à éléments rares.Les différences d'âge, de composants crustaux et d'évolution qui existent entre les différentes provinces se reflètent dans la filiation tectonomagmatique et la pétrologie de leurs systèmes granito-pegmatitiques. Les sources, l'évolution et la mise en place des magmas fertiles déterminent la géochimie, la nature des phases, la minéralisation et l'importance économique des pegmatites.

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4- , . , , . Superior , 2799–2550 , , . : Li, Rb, Cs, Be, Sn > , > Nb, Mn > Fe, B, P, F. , , , . . , , , , S. Slave ( 2600-2400 ) , , . , , Li, Rb, Be, Nb, Cs, Mn, Sn, , , F. , , . Churchill (1899-1700 ) . , >; , . , , , - . Grenville (1100-900 ) , . , , U, Th, Nb, Y, REE F; , . , . - , . , , , , .

     

Pantelleria Rift — crustal extension in a convergent intraplate setting

The Pantelleria Rift system is a wide zone of post-Miocene northwest-trending grabens and horsts beneath the Sicily Strait. The central grabens host volcanics of predominantly alkalic composition which are exposed on the islands of Pantelleria and Linosa. On the Maltese Islands, along the northeastern shoulder of the rift, an Oligocene-Miocene carbonate succession exposed above sea level allows structural analysis and determination of shallow crustal stresses within the otherwise largely submarine rift system. An older northeast-trending set of normal faults is probably the expression of an Oligocene-Miocene crustal extension event which produced continental rifts in western Europe and led to passive margin formation in the western Mediterranean. Younger northwest-trending grabens of the Pantelleria Rift system cut the older faults almost at right angles and define a zone of lithospheric stretching between Tunisia and Sicily. The northwest-trending grabens which subsided dramatically since the beginning of Pliocene time appear to be connected by east-trending dextral and, more rarely, north-trending sinistral transforms. Displacement along the transforms is probably in the order of a few kilometres. In-situ stress measurements carried out on the Maltese Islands show maximum horizontal compression (S_H) parallel to the rift. This suggests that in general ₁ (vertical) and ₂ (horizontal and parallel to the rift) are of about the same magnitude; both exceed ₃ (S_h) which trends northeasterly. Slight intraplate convergence in a NW-SE direction seems to be more than balanced by extension in a NE-SW direction. Neotectonics of the region possibly reflects an asthenospheric flow pattern which became established during the Messinian salinity crisis. The mechanism of recent intraplate deformation of the Pelagian shelf has relevance for the understanding of more anciently subsided platforms of the Apulian Plate.

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Zusammenfassung Das Pantelleria Rift System ist eine breite Zone von post-Miozänen NW-streichenden Gräben und Horsten in der Straße von Sizilien. Die überwiegend alkalischen Vulkanite der zentralen Gräben sind auf den Inseln Pantelleria und Linosa aufgeschlossen. Mit den Maltesischen Inseln ragt ein Teil der nordöstlichen Schulter des Rifts über den Meeresspiegel. In der Oligozänen-Miozänen Karbonatabfolge können oberflächennahe Krustenspannungen in dem sonst vom Meer weitgehend bedeckten Rift System gemessen werden. Die NO-orientierten älteren Abschiebungen sind vermutlich die Folge eines Krustendehnungsereignisses im Oligozän/Miozän, das in West-Europa kontinentale Rifts geschaffen hat und im Westlichen Mittelmeer zur Bildung von passiven Kontinentalrändern führte. Die jüngeren NW-streichenden Gräben des Pantelleria Rift Systems schneiden die älteren Abschiebungen fast rechtwinklig und charakterisieren einen Krustendehnungsbereich zwischen Tunesien und Sizilien. Die NW-orientierten Gräben, die seit dem Beginn des Pliozäns rapide abgesunken sind, scheinen durch O-W steichende, rechtsseitige und untergeordnet durch nordwärts orientierte linksseitige Horizontalverschiebungen verbunden zu sein. Der horizontale Versatz an den Blattverschiebungen dürfte nur wenige Kilometer betragen. In situ Spannungsmessungen, die auf Malta durchgeführt wurden, ergeben eine maximale Horizontalkompression (S_H) parallel zum Rift. Die deutet an, daß ₁ (vertikal) und ₂ (horizontal und parallel zum Rift) sich in der Höhe des Spannungsbetrages annähernd entsprechen. Beide Beträge liegen über dem der nordostwärts orientierten minimalen Horizontalkompressionsrichtung ₃ (S_h). Eine schwache nordwestwärts gerichtete Intraplattenkonvergenz scheint durch eine NO-SW gerichtete Krustendehnung mehr als ausgeglichen zu sein. Die Neotektonik dieses Raumes ist möglicherweise die Reaktion auf eine Umorientierung von Fließvorgängen in der Asthenosphäre während der messinischen Salinitätskrise. Der Mechanismus der rezenten Intraplattendeformation des Pelagischen Schelfs bietet einen Schlüssel zum Verständnis der in früheren geologischen Zeiträumen abgesunkenen Plattformen der Apulischen Platte.

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Résumén Le Rift-système pantellérien est une large zone de grabens et horsts post-miocènes d'orientation NW, située dans le détroit de Sicile. Les grabens centraux comportent des volcanites essentiellement alcalines qui affleurent dans les îles Pantellaria et Linosa. Dans le Rif-système, essentiellement sous-marin, une détermination de l'état de contraintes de la croûte supérieure est possible par l'analyse structurale d'une série carbonatée oligomiocène qui affleure dans les îles maltaises, le long de la lèvre NE du rift. Un train de failles normales anciennes, orientées NE est probablement l'expression de l'extension crustale oligo-miocène responsable des rifts continentaux d'Europe occidentale et de la formation d'une marge passive en Méditérranée occidentale. Les grabens, plus jeunes, du systmè pantellérien, orientés NW, coupent les failles plus anciennes à peu près à angle droit et définissent une zone d'extension entre la Tunisie et la Sicile. Les grabens d'orientation NW, rapidement affaissés depuis le début du Pliocène, semblent reliés par des failles transformantes E-W dextres et, plus rarement, N-S senestres. Le déplacement le long de ces failles ne semble pas excéder quelques Km. Les mesures de contraintes effectuées in situ dans les îles maltaises montrent une compression horizontale maximale (S_H) parallèle au rift. Ceci suggère que, en général, ₁ (vertical) et ₂ (horizontal et parallè au rift) ont a peu près la même valeur, supérieure à elle de ₃ (S_h) qui est orientée NE. Une légère convergence intraplaque de direction NW-SE semble être contre-balancée, et au-delà, par une extension NE-SW. On peut voir, dans la néotectonique de la région, le reflet d'un régime de flux asthénosphérique qui se serait établi lors de la crise évaporitique messinienne. Le mécanisme de la déformation intra-plaque récente permet de mieux comprendre les affaissements plus anciens des plates-formes de la plaque apulienne.

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Pantelleria , - . . . , ( ). - , , . - , , , -, . , - - . , - , , - ; , , . . , . , (S_H), . , ₁ ( ) ₂ ( ) . , ₃ (Ch). NE-SW. , , . .

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Contribution No. 87, SFB 108 Universität Karlsruhe.     

Late quaternary alluvial chronology of Iran

Two major phases of alluvial deposition have been responsible for the infilling of the basins and valleys of western and northern Iran. The accumulation of the Tehran Alluvium began no more than 50,000 years ago and had probably ended by the 4th millennium B. C. Following an erosional interlude, the Khorramabad Alluvium was laid down during the Middle Ages; it is now being actively eroded. This sequence duplicates that worked out for neighbouring Iraqi Kurdistan and the Mediterranean area. The two depositional phases are tentatively correlated with the Würm Glacial and with the Little Ice Age respectively.

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Zusammenfassung Zwei größere Phasen alluvialer Ablagerung waren für die Füllung der Becken und Täler des westlichen und nördlichen Iran entscheidend. Die Anhäufung des Teheran-Alluviums fing wahrscheinlich vor nicht mehr als 50 000 Jahren an und dauerte bis zum Ende des 4. Jahrtausends vor Christus. Nach einer Erosionsphase wurde während des Mittelalters das Khorramabad-Alluvium abgelagert, das zur Zeit auch abgetragen wird.Die Folge entspricht der, die für das Nachbargebiet im irakischen Kurdistan und das Mittelmeergebiet erarbeitet worden ist. Als vorläufiges Ergebnis wird eine Korrelation zwischen den zwei Ablagerungsphasen und der Würmeiszeit beziehungsweise der kleinen Eiszeit aufgestellt.

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Résumé Le comblement des bassins et des vallées de l'Iran occidental et septentrional fut accompli par deux phases principales d'alluvionnement. L'accumulation des Alluvions de Tehran commença probablement il n'y a pas plus de 50,000 ans et s'acheva avant le 4e. millénaire. Après une période d'érosion, les Alluvions de Khorramabad furent déposées pendant le Moyen Âge; elles sont maintenant à leur tour sujettes à l'érosion. Cette succession correspond à celle qui a été reconstruite pour la zone voisine du Kurdistan Irakéen et pour la région méditerranéenne. On pourrait lier tentativement les deux phases alluvionnaires avec la Glaciation Würmienne et la Petite Ère Glaciale, respectivement.

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. 50000 4000 . , . . .

     

Geochemie von Schwarzschiefern und assoziierten Metavulkaniten im Bereich der Pyritlagerstätte Schwarzenbach bei Dienten (Salzburger Grauwackenzone, Österreich)

Zusammenfassung Die stratiforme Pyritlagerstätte Schwarzenbach befindet sich innerhalb der paläozoischen, vulkanosedimentären Abfolge der Wildschönauer Schiefer. In diesem Teil der Salzburger Grauwackenzone sind den Wilschönauer Schiefern, die aus Peliten (Phyllite, Tonschiefer) mit Übergängen zu Psammiten und Psephiten bestehen, basische Vulkanite (doleritische Sills und Tuffe) sowie Karbonate und Schwarzschiefer eingeschaltet. Die gesamte Afolge wurde mehrfach schwachgradig-metamorph überprägt.Die linsenförmigen Erzkörper sind s-konkordant und setzen sich aus massivem Pyriterz mit geringen Anteilen an Kupferkies und wenig Arsenkies, Zinkblende, Bleiglanz und Magnetkies zusammen. Für eine mehrphasige Metall- bzw. Erzzufuhr größeren Ausmaßes gibt es keine texturellen Hinweise.Das Nebengestein bilden metallreiche Schwarzschiefer mit erhöhten Gehalten an organischem Kohlenstoff (TOC) und Phosphor; von den untersuchten Metallen sind V, Cr, Ni, Cu, Pb und As überdurchschnittlich angereichert, während die Konzentrationen von U und auch Zn auffällig niedrig liegen. Den Schwarzschiefern zwischengeschaltete Lagen von FeMn-Karbonaten können auf das Oszillieren der Grenze zwischen anoxisch-sulfidischem und post-oxischem Milieu im sedimentären Ablagerungsraum zurückgeführt werden. Die Verteilung »stabiler« Spurenelemente in den untersuchten basischen Metavulkaniten vereint Merkmale von rezentem Intraplatten- (WPB) und MOR-Vulkanismus. Dies ist kompatibel mit der Annahme einer geotektonischen Situation im Westteil der Grauwackenzone, die durch Dehnungstektonik und Ausdünnung kontinentaler Kruste (Rifting) gekennzeichnet war.Die Metallanreicherungen werden im wesentlichen einem einzigen, syngenetischen Vererzungsakt zugeschrieben, bei dem submarine hydrothermale Lösungszufuhr als Metallquelle von Bedeutung war. Es wird angenommen, daß durch doleritische Sill-Intrusionen in wenig verfestigte Sedimente Wärmeanomalien enstanden und lokale konvektive Hydrothermalsysteme induzierten. Erwärmtes, konvektierendes Meerwasser reicherte sich infolge von Wechselwirkungen mit den Sedimenten und Vulkaniten an Metallen an. Die physikochemischen Verhältnisse der Schwarzschieferfazies kontrollierten dann die Fällung der Metallsulfide, entweder am Meeresboden nach Exhalation der Lösungen oder während des Aufstiegs als »sub-seafloor«-Bildung.

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The stratabound pyrite deposit Schwarzenbach forms part of the Paleozoic volcanic-sedimentary »Wildschönauer Schiefer« (WS) series which has undergone polyphase low-grade metamorphism. The WS series in this part of »Salzburger Grauwackenzone« comprises fine-grained clastic metasediments with intercalations of basic metavolcanics (doleritic sills and tuffs), calcareous rocks, and black shales.Massive pyrite with subordinate chalcopyrite and minor amounts of arsenopyrite, sphalerite, galena, and pyrrhotite form concordant lense-shaped ore bodies which are hosted by metal-rich black shales. The latter are further characterized by elevated total organic carbon (TOC) and phosphorus contents and enrichments of V, Cr, Ni, Cu, Pb, and As. Concentrations of the elements U and Zn are considerably low. Interbedded iron-manganese-carbonates reflect oscillation of the border between the anoxic-sulfidic and post-oxic zone within the depositional environment.Stable trace element geochemistry of intercalated basic metavolcanics show affiliations to modern within-plate and MOR volcamsm. This suggests a tectonic setting of Western Grauwackenzone which can be characterized by extensional tectonism and attenuation of continental crust (rifting).The metal enrichments are related to a single metallogenic event. Submarine hydrothermal solutions played an important role as a metal source during syngenetic ore genesis. Thermal anomalies induced by soft sediment intrusion of doleritic sills caused the initiation of submarine hydrothermal convective systems. Convecting sea water enriched in base metals due to leaching of sediments and volcanics. Subsequent precipitation of sulfides from the ascending sea water was mainly controlled by the physicochemical conditions of the anoxic black shale environment. This took place on the seafloor after exhalation of metal rich solutions and/or within the black shales during ascent of ore solutions as »sub-sea floor precipitate«.

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Résumé Le gisement de pyrite stratiforme de Schwarzenbach se trouve dans la série volcanosédimentaire paléozoïque des schistes de Wildschönauer. Cette formation, qui consiste en pélites passant à des psammites et à des pséphites, renferme dans cette partie de la «Salzburger Grauwackenzone» des volcanites basiques (sills et tufs doléritiques) et des carbonates. L'ensemble a subi à plusieurs reprises l'effet d'un métamorphisme de degré faible.Les corps minéralisés sont lenticulaires et concordants; ils sont constitués de pyrite massive, avec chalcopyrite subordonnée et de faibles quantités d'arsénopyrite, de blende, de galène et de pyrrhotine. Il n'existe aucun indice structural d'un apport important de métal ou de minerai.Les roches encaissantes sont des schistes noirs riches en métal, à contenu élevé en carbone organique et en phosphore; les teneurs en V, Cr, Ni, Cu, Pb et As y sont élevées; tandis que les teneurs en U et Zn sont faibles. Des carbonates de Fe-Mn interstratifiés témoignent, lors de la sédimentation, d'une oscillation autour de la limite des milieux sulfureuxanoxique et post-oxique.Les éléments en traces des métavolcanites montrent une parenté avec le volcanisme moderne intra-plaque et MOR. Cette observation est compatible avec l'hypothèse d'une situation de tectonique extensive et d'amincissement de la croûte continentale pour la partie ouest de la Grauwackenzone.Les enrichissements en métaux sont rapportés à un événement métallogénique syngénétique unique, dans lequel des solutions hydrothermales sous-marines ont joué un rôle important comme source de métal. On admet que l'intrusion de sills doléritiques dans les sédiments peu consolidés a provoqué des anomalies thermiques responsables des phénomènes convectifs du système hydrothermal. Au cours de cette convection, l'eau de mer échauffée a pu s'enrichirr en métal par lessivage des sédiments et des volcanites. La précipitation des sulfures à partir de l'eau de mer ascendante a ensuite été déterminée par les conditions physico-chimiques du milieu anoxique des schistes noirs, soit sur le fond de la mer, soit sous celui-ci.

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- . , (, ) , -, . . s- , , . , . . : V, Cr, Ni, , Pb As, U Zn . Fe n , - , . , (WPB) (MOR) — . , — . , . , . . - , , , «sub-seafloor».

     

Die Bedeutung der terrestrischen Wärmestromdichte für die Geodynamik

Zusammenfassung Zunächst wird die Wärmestromdichte-Karte von Europa vorgelegt und die Änderungen diskutiert, die sich aus der Hebung und Abtragung der Alpen ergeben. Die auf dieser Karte sich abzeichnenden negativen Wärmestromdichte-Anomalien von NE-Europa und dem östlichen Mittelmeer sowie die positiven Wärmestrom-Anomalien im Bereich von Ungarn, Bulgarien und dem westlichen Mittelmeer werden durch einfache Modelle gedeutet. Es folgen Interpretationen von lokalen Wärmestromdichte-Anomalien des Rheingrabens (positive Anomalie), der Ivrea-Zone und der Tauern (negative Anomalien). Für den Raum um den Bottnischen Meerbusen wird abgeschätzt, welche Aussagen über rezente Krustenbewegungen aus der Verteilung der Wärmestromdichte erhalten werden könnten.

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The heat flow map of Europe will be presented at first, and the influence of uplift and denudation in the Alps on the heat flow distribution will be discussed. The negative heat flow anomalies from northeastern Europe and the eastern Mediterranean Sea as well as the positive heat flow anomalies in the area of Hungary-Bulgaria and the western Mediterranean Sea are explained by simple models. Interpretations are following for the local heat flow anomalies from the Rhinegraben (positive anomaly), the Ivrea-Zone and the Tauern (negative anomalies). Further for the Gulf of Bottnia are estimated crustal movements from theoretical heat flow values.

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Résumé L'auteur reproduit d'abord la carte du flux thermique en Europe, et discute les changements qui résultent du soulèvement et de l'érosion des Alpes. Il y fait ressortir les anomalies négatives du flux thermique du NE de l'Europe et de la Méditerranée orientale ainsi que les anomalies positives dans le domaine bulgaro-hongrois et dans la Méditerranée occidentale. Il interprete ensuite les anomalies locales du flux thermique du Fossé du Rhin (anomalie positive), de la zone d'Ivrée et des Tauern (anomalie négative). Pour la région du Golfe de Bottnie, l'auteur, partant de la répartition du flux thermique, émet quelques considérations sur les mouvements récents de la croûte.

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Oligocene deposits of the Zara-Hafik region (Sivas,Central Turkey): evolution from storm-influenced shelf to evaporitic basin

New stratigraphical and micropalaeontological data, supplemented by detailed sedimentological and petrographical observations, have been obtained from an almost completely exposed Oligocene-Miocene succession near Celalli in the Zara-Hafik basin, which forms part of a long-lived zone of subsidence associated with the North Anatolian Fault system. Four laterally extensive lithostratigraphical units have been distinguished and ostracod microfaunas indicate that the lower two units are of Middle Oligocene age, while bivalve/brachiopod faunas from the third unit are also Oligocene. The status of the uppermost unit of redbeds remains equivocal, but microfaunas from the capping marls are of lowermost Miocene age.The basal brown sandstone unit was formed in a shallow marine environment dominated by southwards transport of sand by offshore-directed storm-surges, with associated east-west longshore movement also important. The discordantly succeeding limestone unit records a phase of carbonate bar migration across the basin while the third formation (in which medium-scale facies cyclicity is prominent) was formed in a southwards-prograding coastal plain complex, following a renewal of terrigenous supply to this region. The late Oligocene-Miocene redbed unit resulted from continued terrestrial progradation and is characterised by alluvial deposits formed by small, southwards-flowing streams of high sinuosity, ultimately succeeded by carbonate and evaporitic deposits marking the early Miocene marine transgression.Stratigraphical analysis of sandstone petrography reveals a gradual change in provenance through the Oligocene, from sources of »oceanic« character (rich in ophiolitic rocks) to those of »continental« nature (with silicic metamorphics and sedimentary cover-rocks prominent), and the compositional data thus accord with models suggesting closure of a small oceanic or arc-related basin in this region during the late Palaeogene.

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Zusammenfassung Aus einer nahezu vollständig aufgeschlossenen Schichtenfolge des Oligozän und Miozän im Gebiet von Celalli im Zara-Hafik-Becken/Türkei werden neue Daten zur Stratigraphie und Mikropaläontologie vorgestellt. Diese werden ergänzt durch sedimentologische und petrographische Beobachtungen. Das Becken ist Teil einer Zone mit lange anhaltender Subsidenz, die mit dem System des Nordanatolischen Lineaments in Verbindung steht. Es lassen sich vier lateral aushaltende lithostratigraphische Einheiten unterscheiden, von denen die beiden unteren mit Ostracoden-Mikrofaunen in das Mittel-Oligozän eingestuft werden. Nach Muschel- und Brachiopoden-Faunen ist die dritte Einheit ebenfalls oligozänen Alters. Das Alter der obersten Einheit von Rotsedimenten ist nicht genau bekannt, doch besitzen die Mikrofaunen der hangenden Mergel ein tiefstmiozänes Alter.Der basale braune Sandstein wurde in einem flachmarinem Milieu gebildet, das von einem südwärts gerichteten Sandtransport durch ablandige Sturmwellen beherrscht wird. Zusätzlich ist eine ost-west-gerichtete Küsten-Längsdrift von Bedeutung. Die diskordant darüber lagernde Kalkfolge wurd durch eine Phase von durch das Becken wandernden karbonatischen Bänken aufgebaut. Die dritte Einheit (in der eine Fazies-Zyklizität mittlerer Größe vorherrscht) baute sich in dem südwärts vorschreitenden Komplex einer Küstenebene auf, die einer neuerlichen terrigenen Schüttung in diesem Gebiet folgt. Die spätoligozän-miozäne Einheit von Rotsedimenten ist das Ergebnis weiter voranschreitender terrestrischer Sedimente. Sie besteht aus alluvialen Ablagerungen von kleinen nach Süden fließenden Flüssen mit hoher Sinuosität, gefolgt von karbonatischen und evaporitischen Bildungen, die die frühmiozäne Transgression anzeigen.Die stratigraphische Analyse der Sandstein-Petrographie offenbart einen allmählichen Wandel der Provenienz im Oligozän, der von »ozeanischem« Liefergebiet (reich an ophiolithischen Gesteinen) zu »kontinentalem« (mit vorherrschend kieseligen Metamorphiten und sedimentärer Bedeckung) überwechselt. Die Zusammensetzung stimmt mit Modellen überein, die die Schließung eines kleinen ozeanischen oder inselbogen-artigen Beckens während des späten Paläogens nahelegen.

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Résumé De nouvelles données stratigraphiques et micropaléontologiques, associées à des observations sédimentologiques et pétrographiques détaillées ont été recueillies dans une série oligocène-miocène exposée de manière presque complète près de Celalli dans le bassin de Zara-Hafik, lequel fait partie d'une zone de subsidence de longue durée associée au système de failles de l'Anatolie du Nord. Quatre unités lithostratigraphiques d'extension latérale notable ont été distinguées. Les deux unités inférieures sont datées de l'Oligocène moyen par une microfaune à Ostracodes, et la troisième de l'Oligocène par une faune à brachiopodes et autres bivalves; l'âge de l'unité supérieure reste incertain, mais les marnes terminales renferment une microfaune éo-miocène.L'unité inférieure, constituée de grès bruns, s'est formée dans un milieu marin peu profond dans lequel le sable était transporté à la fois vers le large (vers le Sud), par des vagues de tempête, et vers l'Ouest parallèlement au rivage. La deuxième unité, discordante et de nature calcaire, témoigne de la migration d'une barre carbonatée à travers le bassin. La troisième unité, caractérisée par une disposition cyclique des faciès à moyenne échelle, a été élaborée dans un complexe de plaine côtière progressant vers le Sud, comme suite à de nouveaux apports terrigènes. La quatrième unité (Oligocène tardif-Miocène), formée de couches rouges, résulte d'une sédimentation continentale continue et consiste en alluvions déposées par de petits cours d'eau très sinueux coulant vers le Sud; ces couches sont surmontées finalement de dépôts carbonates et évaporitiques marquant la transgression éo-miocène.L'analyse pétrographique du grès, opérée en fonction de la stratigraphie, révèle au cours de l'Oligocène un changement graduel de provenance, depuis un domaine nourricier de type »océanique« (riche en ophiolites) jusqu'à un domaine de type »continental« (à dominance de roches métamorphiques et sédimentaires siliceuses). Ces données sont en accord avec un modèle suggérant la fermeture d'un petit bassin océanique ou d'arc insulaire pendant le Paléogène tardif.

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Zara-Hafik, , . . , . 4 , . . , , , . , . . . , , , . — . , , , . ( ) , . , , , , .

     

Das Frühstadium der alpinen Geosynklinalentwicklung im westlichen Drauzug

Zusammenfassung Tektonische Aktivität in der Mitteltrias des nordmediterranen Raumes führte zu einer Gliederung des zuvor bestehenden weiträumigen Schelfbereiches. Dieser hatte sich nach der variszischen Gebirgsbildung konsolidiert und wird nun in den sich neu formenden Tethys-Ozean miteinbezogen. Ab dem Mittelanis beeinflußt dieser Ozean auch die Sedimentation im Drauzug. Hier wurden in der Mitteltrias zwei analoge Sedimentationsabläufe beobachtet. Jede dieser Abfolgen beginnt mit dem Zerbrechen starrer Plattformen unter Herausgestaltung von Becken. Die Randposition des Drauzuges zu einem schuttliefernden Hinterland einerseits und das Auftreten von Karbonatplattformen im Ablagerungsbereich andererseits ermöglichen jeweils eine Wiederauffüllung der Beckenbereiche. Analoge Entwicklungen in den Nördlichen Kalkalpen und Südalpen unterstreichen die Großräumigkeit dieser tektogenetischen Prozesse.Ein Vergleich mit Sedimentabfolgen auf inaktiven Plattenrändern, Orten rezenter geosynklinaler Sedimentation, zeigt ganz ähnliche Anfangsstadien geosynklinaler Entwicklung. Diese äußern sich im Drauzug zunächst in Form auslaufender Grabenbruchsysteme, die in weiterer Folge über das Stadium eines Rot-Meer-Grabens mit entsprechendem Vulkanismus, zu einem Früh-Bahama-Typus hinführen. Erst im Jura wird mit dem Übergreifen tektonischer Aktivität auf wesentlich größere Areale und einem damit verbundenen erneuten Vorgreifen des Ozeans das Orthogeosynklinalstadium eingeleitet.

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Tectonic activity during the middle Triassic in the northern Mediterranean region led to the differentiation of a broad shelf area. This shelf had been consolidated after the Variscan orogeny and gradually became now incorporated in the newly forming Tethys ocean. Starting with the middle Anisian, this oceanic influence may be observed in the Drau belt, where two analogous sedimentary sequences, following one another, are developed. The history of each of these sequences begins with the disruption of rigid platforms and the formation of basins. The conditions for renewed filling of the basin areas were brought to pass: on the one hand by the marginal position of the Drau belt, near an hinterland supplying clastic material, and on the other hand by the association with carbonate platforms within the depositional area. Analogous developments in the Northern Calcareous Alps and in the Southern Alps emphasize the great regional scale of the tectonic processes envolved.A comparison of the Drau range with depositional areas on the margins of inactive plates — areas of geosynclinal sedimentation — shows very similar initial geosynclinal stages. In the Drau range the development of extensive graben systems can be observed first. Later on the Red sea graben type of stage with corresponding volcanism can be found, and later on the development of an cearly Bahama type of stage. The orthogeosynclinal stage was introduced later on, in the Jurassic, with a renewed marine transgression as a result of tectonic activity on a still greater scale.

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Résumé L'activité tectonique dans le domaine méditérranéen septentrional, au Trias moyen, entraîna un morcellement de l'immense Plateau Continental qui existait auparavant. La consolidation de ce plateau avait eu lieu après les plissements hercyniens; il se vit ensuite impliqué dans la nouvelle formation de l'Océan Tethys. C'est à partir de l'Anisien moyen que cet océan exerce une influence sur la sédimentation dans le Drauzug. On y observa, au Trias moyen, deux déroulements de sédimentation analogues. Chacun d'entre eux commence par la cassure de plaques rigides pendant l'édification des bassins. La position du Drauzug en bordure par rapport à un arrière-pays fournissant des détritiques d'une part, et par rapport à l'apparition de plates-formes carbonatées dans la zone de sédimentation d'autre part, permettent chaque fois un remblaiement dans les domaines en bassins. Des développements semblables dans les Alpes Calcaires Septentrionales et dans les Alpes Méridionales soulignent la grande étendue de ces processus tectogénétiques.Une comparaison avec des séries sédimentaires en bordure de plaques inactives, en des endroits où la sédimentation géosynclinale est récente, montre des phases initiales de développement géosynclinal tout à fait identiques. Ce développement se manifeste dans le Drauzug tout d'abord sous la forme de systèmes de fosses d'effondrement qui s'en écartent et qui, par la suite, passent par l'intermédiairé d'une phase du type «Fosse Mer Rouge «avec volcanisme correspondant, mènent au type «Bahama précoce». C'est seulement au Jurassique, avec l'intervention de l'activité tectonique sur des aires beaucoup plus grandes et, avec, par là, une avance renouvelée de l'océan, que s'est produit la phase orthogéosynclinale.

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Geochemistry of acidic volcanic clasts in Silurian conglomerates of the Midland Valley of Scotland: Implications on the Caledonian orogeny

20 clasts of acidic volcanic rocks from Silurian conglomerates of the Midland Valley of Scotland are similar in their geochemical composition to rhyolithes, rhyodacites and dacites of recent island arcs and active continental margins. They differ from the geochemical composition of upper Ordovician peralkaline rhyolites of the Tweed Valley in the Southern Uplands (Scotland) because of their lower Zr, Nb, Ce and Y contents. It is argued that these volcanic clasts represent erosional remnants of an island arc or active continental margin which was situated in the Midland Valley during upper Ordovician or lower Silurian time. This has implications on palaeogeographic models which have been suggested for the Scottish Caledonides.

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Zusammenfassung 20 Gerölle saurer Vulkanite aus silurischen Konglomeraten des Midland Valley in Schottland haben in ihrer geochemischen Zusammensetzung Ähnlichkeiten mit Rhyolithen, Rhyodaziten und Daziten von rezenten Inselbögen und aktiven Kontinentalrändern. Sie unterscheiden sich durch niedrigere Gehalte an Zr, Nb, Ce und Y von oberordovizischen Peralkali-Rhyolithen des Tweed Valley in den Southern Uplands (Schottland). Es wird vermutet, daß die analysierten Gerolle Erosionsreste eines Inselbogens oder aktiven Kontinentalrandes darstellen, der zur Zeit des oberen Ordoviziums oder unteren Silurs im Raum des Midland Valley gelegen hat. Es ergeben sich daraus Folgerungen für paläogeographische Modelle, die für die schottischen Kaledoniden entwickelt worden sind.

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Résumé La présente note porte sur 20 galets de volcanites acides contenus dans des conglomérats siluriens du Midland Valley (Ecosse). Leurs compositions géochimiques sont analogues à celles de rhyolites, rhyo-dacites et dacites d'arcs insulaires et de marges continentales actives actuels. Leur faible teneur relative en Zr, Nb, Ce et Y les distinguent des rhyolites peralcalines d'âge ordovicien supérieur des Southern Uplands (Ecosse). Ces galets de volcanites sont interprétés comme des produits de l'érosion soit d'un arc insulaire, soit d'une marge active, situés à l'emplacement de l'actuelle Midland Valley au cours de l'Ordovicien supérieur ou du Silurien inférieur.Ceci entraîne certaines implications dans les modèles paléogéographiques qui ont été proposés pour les Calédonides d'Ecosse.

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20 Midland Valley, . , . Tweed Valley , . , , , , Midland Valley. .

     

Wegener's theory: The role of geophysics in its eclipse and triumph

Wegener's hypothesis of continental drift was based on a synthesis of world geological observations. Although there was much debate about the correctness of the geological interpretations, the chief objection to the theory came from the absence of a viable geophysical mechanism and in particular from the argument in favour of the mantle having finite strength. By about 1950 the hypothesis was widely rejected by geoscientists but soon after the development of palaeomagnetism provided what was needed to test it: a quantitative method of determining the position of the continents in the geological past. Comparisons of palaeomagnetic polar wandering curves from the different continents provided strong support for the essential ideas which Wegener had put forward. By the early 1960s the hypothesis of convection in the Earth's mantle made possible by solid state creep removed the basic geophysical objections to Wegener's theory. Sea floor spreading neatly complemented continental drift, and integrated into the concept of plate tectonics, has provided a framework in which much other geological and geophysical data fit.

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Zusammenfassung Wegener gründete seine Hypothese der Kontinentaldrift auf eine Synthese weltweiter geologischer Daten. Wenn auch viel über die Richtigkeit der geologischen Denkung diskutiert wurde, der wesentliche Einwand gegen die Wegenersche Hypothese wurde jedoch im Fehlen eines existenzfähigen geophysikalischen Mechanismus gesehen und im besonderen aufgrund der Argumente zugunsten eines Mantels mit einer endlichen Widerstandsfähigkeit. Bis etwa 1950 wurde die Kontinentalverschiebungshypothese von den Geowissenschaftlern weitgehend abgelehnt, aber bald nach der Entwicklung der Paläomagnetik war es möglich, mit Hilfe dieser neuen Methode diese Hypothese zu testen, nämlich eine quantitative Bestimmung der Positionen der Kontinente in der geologischen Vergangenheit vorzunehmen. Vergleiche der paläomagnetischen Polwanderungskurven von verschiedenen Kontinenten ergaben eine starke Unterstützung der wesentlichen Ideen der Wegenerschen Theorie. Anfang der sechziger Jahre wurde gezeigt, daß Konvektion im oberen Erdmantel durch Kriechvorgänge auch im festen Zustand möglich ist, dadurch wurde das Hauptargument gegen die Wegenerschen Hypothesen beseitigt. Die Ozeanboden-Spreizung ergänzte in bester Weise die Kontinentaldrift und beide wurden in das Konzept der Plattentektonik integriert, in deren Rahmen sich viele andere geologische und geophysikalische Daten einfügen.

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Résumé L'hypothèse de Wegener sur la théorie de la dérive des continents s'était fondée sur une mondiale synthèse géologique. Malgré beaucoup de débats sur la justesse des interprétations géologiques la principale objection à l'hypothèse de Wegener était vue dans l'absence d'un viable mécanism géophysique et en particulier à cause de la résistance limitée. Jusqu'à 1950 environ l'hypothèse de la dérive des continents était largement rejetée par des géoscientifiques, mais peu après, grace au développement du paléomagnetism il était possible de tester cette hypothèse avec l'aide de cette nouvelle méthode, c'est à dire de déterminer qualitativement les positions des continents du passé géologique. Combarisons de courbes de migration du pôle magnétique des différents continents montrent un fort support des idées essentielles de la théorie de Wegener. Dans les années soixante on a vu que la convection dans l'enveloppe terreuse supérieure était aussi possible à «solid state creep»; de cette manière le principale argument contre les hypothèses est éloigné. Sea floor spreading a complété à la meilleure façon la dérive des continents et l'une et l'autre sont intégrés dans le brouillon de la tectoniques des plaques, dans le cadre de lesquelles beaucoup des autres données géologiques et géophysiques s'insèrent.

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. , , , , . 1950 . , , . . . , , . 1960 , .

     

Formation and ascent of granitic magmas

New results obtained by the investigation of liquidus and solidus phase relationships in the haplogranite system Qz-Ab-Or are used to discuss the evolution of magmas during their ascent in the crust. It is assumed that the magmas are formed at 720°C, 820°C, 920°C and at a depth corresponding to a pressure of 8 kbar. The starting composition of the magma is taken as 50% melt plus 50% quartz and feldspars. In case of a closed system (no heat exchange and no transfer of elements) the melt fraction of magmas, the water activity and the viscosity increase with decreasing pressure. The temperature slightly decreases. At 700°C the viscosity is approximatively 2 orders of magnitude lower than at 900°C. This is related to the higher amount of water in the (H₂O-undersaturated) melt at low T. It is also shown that dehydration melting is only realistic at high T (900°C). At lower temperatures water has to be added from outside to obtain an intrusive magma with approximatively 50% melt.

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Zusammenfassung Neue Ergebnisse, erzielt durch Untersuchungen von Liquidus und Solidus Phasenbeziehungen des Granitsystems Qz-Ab-Or, werden benutzt, um die Entwicklung eines granitoiden Magmas während seines Aufstiegs zu diskutieren. Es wird vorausgesetzt, daß die Magmen bei Temperaturen von 720°C, 820°C und 920°C gebildet werden, sowie in einer Tiefe die einem Druck von 8 kbar entspricht. Die anfängliche Zusammensetzung des Magmas wird mit einem Verhältnis von 50% Schmelze sowie 50% Quarz und Feldspäten angenommen. Im Falle eines geschlossenen Systems (kein Austausch von Wärme und Elementen) steigt die Teilschmelzbildung von Magmen, die Aktivität des Wassers und die Viskosität bei abnehmenden Druck; hierbei sinkt die Temperatur leicht. Bei 700°C ist die Viskosität um ca. 2 Größenordnungen geringer als bei 900°C. Dies wird bedingt durch den höheren Gehalt an Wasser in der (H₂O-untersättigten) Schmelze bei tieferen Temperaturen. Es wird außerdem gezeigt, daß Magmenbildung durch Dehydratation nur bei hohen Temperaturen realistisch ist (900°C). Bei tieferen Temperaturen muß Wasser von außen zugeführt werden um ein intrusives Magma zu erhalten, das ungefähr 50% Schmelze besitzt.

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Résumé L'évolution des magmas granitiques au cours de leur ascension dans la croûte est discutée à la lumière de données nouvelles relatives aux relations entre phases liquides et solides dans le système Q-Ab-Or. On suppose que les magmas se forment à des températures de 720°C, 820°C, 920°C et à une profondeur correspondant à une pression de 8 Kb. On admet pour leur composition initiale un mélange de 50% de liquide et 50% de quartz + feldspaths. Dans le cas d'un système fermé (pas d'échange de chaleur ni de matière), la fraction liquide du magma, l'activité de l'eau et la viscosité augmentent quand la pression diminue; en même temps, la température décroît légèrement. A 700°C, la viscosité est d'environ 2 ordres de grandeur plus basse qu'à 900°C. Cette propriété est en relation avec la teneur en eau plus élevée dans le liquide (sous-saturé en eau) à basse température. On peut également montrer qu'une fusion déshydratante n'est vraisemblable qu'à haute température (900°C). Aux températures plus basses, de l'eau doit être apportée de l'extérieur pour l'obtention d'un magma à 50% de liquide.

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. , 720°, 820°, 920°, 8 . , 50% 50% . , , , , . . 700° 2 , 900°. ( ) . , 900°. , 50% , - .

     

Die wachsende Bedeutung der Ingenieurgeologie im Zeitalter der Umweltzerstörung

Zusammenfassung Die Entwicklung der Technik führt zu immer größeren Bauprojekten im Bereich des Talsperrenbaus, Verkehrswegebaus, Untertagebaus, Bergbaus und Grundbaus. Diese großen Bauprojekte stellen in vielfacher Hinsicht eine erhebliche Belastung der Natur sowie eine Beeinträchtigung ihres Gleichgewichts dar und rufen teilweise unvorhergesehene Wechselwirkungen von Bauwerk und Baugrund hervor. Die technische Entwicklung überrollte die Natur so stürmisch, daß ihre ökologischen Folgen weder von den Wissenschaftlern noch von den Praktikern erkannt und bedacht wurden. Die Aufgaben, die sich in diesem Rahmen dem Ingenieurgeologen stellen, bestehen nicht nur in der möglichst genauen Erfassung der geologischen Parameter zur Gewährleistung der Sicherheit des Bauwerks, wirtschaftlich vertretbarer Baukosten unter optimaler Berücksichtigung geologischer Gegebenheiten, sondern sie haben auch die Vorhersage der Wechselwirkungen von Bauwerk und Baugrund sowie von Störungen des oft erstaunlich labilen Gleichgewichts von Geo-, Bio- und Atmosphäre einzubeziehen. Dabei spielen oft rezente geologische Vorgänge eine bisher in der Ingenieurgeologie viel zu wenig gewürdigte Rolle. Die Notwendigkeit, die Ingenieurgeologie schon bei der allerersten Planung, beim Entwurf und der Bauwerksüberwachung mitbestimmen zu lassen, wird an einzelnen Projekten erläutert.

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Summary Technical development leads to dams, roads, tunnels, mines and foundations of always larger dimensions. Various aspects of these projects represent a serious encumbrance of nature and an impairment of her equilibrium and can cause unforeseen interactions between structure and the earth. Development has taken place so quickly, that the ecological consequences have not been recognised or considered in many cases — neither by the scientists nor by the practitioners. The tasks, confronting the engineering geologists in this regard, consist not only in an exact investigation of the geological parameters to guarantee the safety of the construction project and to achieve project costs by taking into consideration the geological conditions, but must encompass the recognition of the interactions of construction and the earth as well as the disturbance of the often astonishingly fragile equilibrium of the geo-, bio- and atmosphere. Specifically recent geological processes are often not accounted for, despite their possibly disadvantageous effects. The necessity, that the engineering geologist contributes in all project stages from the first planning, to the design upto the surveillance of the construction, is stressed by giving examples.

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Résumé Le développement technique a conduit à des projets de construction toujour plus grands dans le domain des barrages, des routes, des tunnels, des mines et des fondations. Ces grands projets représentent sous beaucoup d'aspects une immense contreinte pour l'environnement naturel, un préjudice pour son équilibre et conduisent parfois à une interaction imprévue entre la construction et le sol. Le développement fut si rapide que les conséquences écologiques ne furent pas reconnues et prises en compte, ni par la science ni par la pratique. Les taches, qui se présentent au géologue ingénieur sur le terrain, comprennent non seulement l'investigation exacte des paramètres géologiques dans le but d'assurer la securité de la construction pour des frais raisonnables tout en prenant en compte d'une façon optimale les conditions géologiques, mais aussi la prévision de ces interactions entre l'ouvrage et le sol, ainsi que les perturbations de l'équilibre de l'environnement géologique, biologique et atmosphérique, équilibre qui est souvent éxtrêmement fragile.Les phénomènes géologiques récents ne sont que très peu considérés dans ces études. La necessité de la participation du géologue ingénieur dès le début des études pendant la conception et la surveillance de l'ouvrage est illustrée à l'aide de projets particuliers.

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, , ., . , , . , , , , . , , , , , , , , . , , . , .

     

Ein verbessertes Strukturmodell für die Ostalpen,abgeleitet aus refraktions-seismischen Daten unter Berücksichtigung des Alpen-Längsprofils

Zusammenfassung Die Vermessung des Alpen-Längsprofils 1975 lieferte unter anderem Daten zur verbesserten Bestimmung der Geschwindigkeits-Tiefen-Verteilung unter dem Alpen-Hauptkamm. Diese Geschwindigkeits-Tiefen-Verteilung ist charakterisiert durch eine mächtige Inversionszone im Tiefenbereich zwischen 20 und 30 km — sie liegt somit tiefer als bei früheren Modellen — sowie eine weitere weniger ausgeprägte Inversionszone in der Unterkruste. Eine mit diesen Ergebnissen konsistente Reinterpretation des EschenloheSüdost-Profils ermöglichte die Konstruktion eines zweidimensionalen Krustenmodells längs der Linie Eschenlohe-Triest. Dieses Modell ist auch in guter Übereinstimmung mit Ergebnissen der Refraktionsprofile Eschenlohe-Ost und Lago Lagorai-Ost. Darüber hinaus befriedigt es Laufzeitbeobachtungen von Nachbeben aus der Region Friaul.

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Refraction seismic measurements along the Alpine Longitudinal Profile 1975 yielded among other things data for a reliable determination of the velocity-depth distribution beneath the crest of the Alps. This velocity-depth distribution is characterized by a rather thick inversion zone in the depth range between 20 and 30 km — which is deeper than with earlier models — as well as another less pronounced one in the lower crust. A reinterpretation of the Eschenlohe-Southeast profile consistent with these new data allowed the development of a two-dimensional crustal model along the line Eschenlohe-Trieste. This model is in excellent agreement with results from refraction profiles Eschenlohe-East and Lago Lagorai-East. It furthermore satisfies travel time observations from aftershocks of the Friulian earthquake.

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Résumé La campagne ALP 1975 a permis entre autres de donner une meilleure détermination de la répartition de la vitesse en profondeur v(z) sous la crête principale des Alpes. Celle-ci est caractérisée par une épaisse zone d'inversion de vitesse (LVZ) entre 20 et 30 km, donc plus profonde que les modèles antérieurs, et une seconde zone d'inversion moins prononcée dans la croûte inférieure. Tenant compte de ces résultats nous avons fait une réinterprétation du profil Eschenlohe-Sud-Est, ce qui nous permet de construire une coupe structurale de la croûte le long de la ligne Eschenlohe-Trieste. Ce modèle est en bon accord avec les résultats des profils Eschenlohe-Est et Lago Lagorai-Est et avec des durées de propagation déterminées pour des répliques du séïsme du Frioul.

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. . . 20 30- , .. , , —, , — . - - - -. -, , .

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A Lithospheric Seismic Profile Along the Axis of the Alps; paper No. II.     

Datation isotopique des cristallisations successives d' un socle cristallin et cristallophyllien (Haute Moulouya,Moyen Maroc)

Résumé L'étude pétrographique et microtectonique a permis d'établir la chronologie relative des épisodes tectono-métamorphiques et intrusifs qui affectent le socle cristallin et cristallophyllien de la Haute Moulouya dans le Moyen Maroc. Ces différents épisodes ont pu être datés par la méthode rubidium-strontium.Ainsi, deux phases tectono-métamorphiques ont pu être distinguées dans le socle cristallophyllien et attribuées au Dévonien supérieur, la première se terminant vers 366±7 M. a. (avec ⁸⁷Rb=1,42 × 10^–11 an^–1). Les épisodes intrusifs se situent dans le Viséen et le Namurien; ils débutent par la mise en place de granodiorites vers 347±17 M. a. et se poursuivent par celle de granites alcalins vers 329±6 M. a. et de granites calco-alcalins vers 319±6 M. a. L'ensemble de ces formations est ensuite affecté par des cisaillements contemporains de cristallisations pneumatolytiques; les néocristallisations liées à cette dernière phase de déformation ont pu être datées de 315 M. a. dans certains granites. Des venues filoniennes de pegmatite vers 310 M. a., de granite à structure graphique et d'aplite à 302±3 M. a. sont liées a ce phénomène tardif.La confrontation des analyses isotopiques et microtectoniques permet d'apprécier l'importance de certains épisodes tectono-métamorphiques sur l'homogénéisation isotopique du strontium contenu dans les roches totales, les minéraux ou les fractions fines < 2 .

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A petrographic and microstructural study of the crystalline and metamorphic basement rocks of the Haute Moulouya region in the central part of Morocco revealed a chronology of tectono-metamorphic and intrusive events. These events have been dated by the Rb-Sr method.The crystalline basement is affected by two tectono-metamorphic episodes; the first occurred during the Upper Devonian at 366±7 m. y. (with ⁸⁷Rb=1.42 × 10^–11 y^–1). These events are followed by intrusions which are Visean and Namurian in age, granodiorites crystallized at 347±17 m. y. and are followed by alkaline granites at 329±6 m. y. and by calco-alkaline granites at 319±6 m. y. A pneumatolysis then accompanied shearing of the rocks. The degradation of preexisting minerals and the formation of new minerals, especially muscovites, in some granites occurred around 315 m. y. This event is also related to intrusions of pegmatites at 310 m. y. and granites with graphic structures and aplites at 302±3 m. y.The comparison of the isotopic and microstructural results also allowed estimation of the influence of the different tectono-metamorphic episodes on the strontium isotopic homogeneity of whole rocks, minerals and fine fractions <2 .

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Zusammenfassung Eine petrographische Gefügeanalyse der kristallinen und metamorphen Basisgesteine der Haute Moulouya Region in Zentralmarokko ergab eine Chronologie der tektono-metamorphen und intrusiven Vorgänge. Diese Ereignisse wurden mit Hilfe der Rb-Sr-Methode datiert.Die kristalline Basis ist von zwei tektono-metamorphen Phasen beeinflußt. Die erste dieser Phasen entstand während des Oberdevons vor 366±7 mJ (mit ⁸⁷Rb = 1.42 × 10^–11 mJ). Beiden Phasen folgten Intrusionen mit Altern von Visé und Namur. Dabei entstanden Granodiorite in einem Alter von 347±17 mJ. Diesen folgten Alkaligranite mit 329 ±6 mJ und schließlich Kalkalkaligranite mit 319±6 mJ; darauf setzte ein Scherbeanspruchung ein, die von einer Pneumatolyse begleitet wurde. Der Zerfall der älteren Mineralphasen sowie die Bildung von neuen Mineralen (besonders Muscovit) in manchen Graniten entstand vor etwa 315 Millionen Jahren. Dieser Vorgang ist auch mit der Intrusion von Pegmatiten vor etwa 310 mJ in Beziehung zu setzen. Spätere Intrusionen von Graniten mit schriftgranatischem Gefüge und Apliten erfolgte etwa vor 302±3 mJ.Der Vergleich von Isotopenverteilung und mikrostrukturellem Gefüge lieferte eine Basis für die Einschätzung der Beeinflussung durch die verschiedenen tektono-metamorphen Phasen auf die Homogenität der Strontiumisotope im gesamten Gestein, in den Mineralien und in den feinen Fraktionen <2 .

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Haute ulu, kk, - . - . - . (3667 ⁸⁷Rb= 1,42 &#x0445; 10^–11–1). . 34717 ; 3296 , 3106 . — — 350 . , 310 . 3023 . - , , 2.

     

The Precambrian of Finnish Lapland: Evolution and regime of metamorphism

The Precambrian crust of northern Finland has been the subject of detailed geochemical and petrological studies. The geochemical data and the present-day geotectonic setting suggest the existence of an old island arc system with the West Inari schist zone (Tana River belt) as an outer tholeiitic arc, the granulite complex as a calcalkaline inner arc, and a stable continental block (granite gneiss complex + Kola nucleus) in the northeast.The entire terrain was affected by intense deformation and polyphase high-grade metamorphism during the Karelian orogeny (2200–1900 m.y.). The regional and temporal development of the mineral assemblages is discussed. The conditions of the postkinematic stage of metamorphism have been evaluated from mineral stability data, with methods of geothermometry and geobarometry, and by the study of fluid inclusions. Metamorphic grade was of amphibolite fades (650–750° C, 5–8 kbars, XH₂O 1) in the Tana River belt and the granite gneiss complex, but of hornblende-granulite facies (700–800° C, 6–8 kbars, XH₂O0.3) in the granulite complex.

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Zusammenfassung Stoffbestand und metamorphe Entwicklung der präkambrischen Kruste Nordfinnlands werden auf der Basis detaillierter geochemischer und petrologischer Untersuchungen diskutiert.Die geochemischen Daten der Gesteine und die geotektonischen Verbandsverhältnisse weisen auf die Existenz eines alten Inselbogensystems hin. Die West Inari Schist Zone (Tana River Belt) kann als äußerer tholeiitischer Bogen, der Granulit-Komplex als innerer kalk-alkalischer Bogen und der Granitgneis-Komplex (mit Kola-Nukleus) im NE als stabiler kontinentaler Block aufgefaßt werden.Der gesamte Bereich wurde während der karelischen Orogenese (2200-1900 Ma) intensiv deformiert und von einer mehrphasigen hochgradigen Metamorphose erfaßt. Die regionale und zeitliche Entwicklung der Mineralparagenesen wird diskutiert. Die Bedingungen des postkinematischen Metamorphosestadiums werden anhand von Mineralstabilitätsdaten, mit geothermometrischen und geobarometrischen Methoden und durch die Untersuchung der Flüssigkeitseinschlüsse abgeleitet. Die Gesteinsserien des Tana River Belt und des Granitgneis-Komplexes liegen in Amphibolitfazies vor (650–750° C, 5–8 kb, XH₂O 1), im Granulit-Komplex dagegen in Hornblende-Granulitafzies (700–800° C, 6–8 kb, XH₂O<0.3).

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Résumé L'origine et l'évolution métamorphique de la croûte précambrienne de Laponie sont discutées sur la base d'études géochimiques et pétrologiques.Les données géochimiques et l'aspect actuel de la disposition géotectonique indiquent l'existence d'un ancien système d'arcs insulaires, ou la «West Inari schist zone» (ceinture du Tana), représenterait un arc volcanique extérieur d'affinité tholéiitique, la ceinture des granulites étant un arc intérieur d'affinité calcoalcaline, et le «granite gneiss complex» (nucléus de l'Inarijärvi et le craton de la Péninsule de Kola), un vieux bloc continental nord-est.Ce terrain a été affecté en entier par une déformation intense et par un métamorphisme polyphase de haut degré pendant l'orogenèse carélienne (2200–1900 Ma). L'évolution régionale et temporelle des paragénèses est discutée. Les conditions de la phase postdéformative du métamorphisme ont été évaluées par application des données sur la stabilité des minéraux, par l'utilisation de géothermomètres et géobaromètres et par l'étude des inclusions fluides. Les séries de la ceinture du Tana et du nucléus de l'Inarijärvi sont caractérisées par le faciès amphibolites (650–750° C, 5–8 kb, ), tandis que la ceinture des granulites s'est développée en faciès granulite à hornblende (700–800° C, 6–8 kb, XCO₂<0.7).

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. , West Inri ( ) , , -, - - NE, . (2200–2900 ) . . , , . - (650–750 °, 5–8 , ), — (700– 800 °, 6–8 , X_CO2 0,7).