Geochemical prospecting for lead and zine in Gebel el Rousas,Eastern Desert,Egypt

Gebel El Rousas is an isolated hillock in the Eastern Desert of Egypt. It consists of the Basement Complex (subsurface) which is non-conformably overlain by the Middle Miocene and successively by Pleistocene-Recent terraces. The Miocene strata are mineralized by oxidized hypogene lead-zinc deposits.Geochemical prospecting was attempted for the first time in Gebel El Rousas and for the second time in Egypt. The old terraces of gravels and sands covering the hillock were sampled on a grid pattern of a 30 m spacing. The samples were taken at a depth of 30 cm from the surface. They were sieved to –150 mesh and analyzed for Pb, Zn, Cu, Fe, Mn, and CO₂.Significant contrasts and anomalies resulted for Pb, Zn, and Fe. The main anomalies are parallel and generally coincide with the subsurface mineralized zone which is inferred to cross the area on the same trend. The mineralized zone extends as shown by the geochemical pattern southward, from the known northern part, to a southern district which has not been checked by drilling or any other testing.

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Zusammenfassung Djebel El Rousas ist ein isolierter Hügel in der Ägyptischen Ostwüste. Er besteht aus dem Basementkomplex, der diskordant von MittelmiozÄn und aufeinanderfolgend von PleistozÄn-HolozÄn-Terrassen überlagert wird. Die MiozÄn-Schichten sind mit oxydischen hypogenen Blei-Zink-Ablagerungen vererzt.Im Djebel El Rousas wurde zum erstenmal der Versuch einer geochemischen Prospektion durchgeführt, für ganz Ägypten ist es das zweite Mal. Gitterförmig wurden im Abstand von 30 m den alten Kies- und Sandterrassen, die den Hügel bedecken, Proben aus einer Tiefe von 30 cm unter der OberflÄche entnommen. Die Proben wurden mit 150 Maschenweite gesiebt und auf Pb, Zn, Cu, Fe, Mn und CO₂ analysiert.Eindeutige Kontraste und Anomalien wurden für Pb, Zn und Fe festgestellt. Die Hauptanomalien sind parallel und fallen normalerweise mit der mineralisierten Zone unter Tage zusammen, die das Gebiet in derselben Richtung durchquert. Wie aus der geochemischen Karte hervorgeht, setzt sich die vererzte Zone nach Süden in ein Gebiet fort, das bisher noch nicht durch Bohrungen untersucht wurde.

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Résumé Gebel El Rousas est un monticule isolé dans le Désert Oriental de l'égypte. Il se compose de roches du Basement Complex (sous-sol) surmontées en discordance par des terrasses du Miocène Moyen et succéssivement par des terrasses du Pleistocène-Récent. Les couches du Miocène sont mineralisées par des dépÔts hypogènes de plomb et de zinc oxidés.Les prospections géochimiques furent essayées pour la première fois au Gebel El Rousas et pour la seconde fois en égypte. Des échantillons des anciennes terrasses de galets et de sables recouvrant ce monticule furent prises en une carte quadrillé de 30 m. Les échantillons furent prélevés à une profondeur de 30 cm de la surface. Ils furent criblés jusqu'aux mailles de 150 analysées pour la détermination de Pb, Zn, Cu, Fe, Mn, et CO₂.Des contrastes et des anomalies significatifs furent obtenus pour le Pb, Zn, et Fe. Les anomalies essentielles sont parallèles et généralement coincident avec la zone minéralisée du sous-sol qui est supposée traverser la région suivant la mÊme direction. La zone minéralisée s'étend comme l'indique la carte géochimique du Nord au Sud vers un district qui n'a pas été vérifié par forage ou par toute autre méthode éxpérimentale.

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Djebel El Rousas — , . - . . , . 30 , , 30 . 150 Pb, Zn, u, Fe, n ₂. Pb, Zn Fe. , . , .

     

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

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

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

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

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

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

Ergebnisse refraktions-seismischer Messungen im Nordteil der Geotraverse IA

Zusammenfassung Im Nordteil der Ostalpen, hauptsächlich im Gebiet zwischen Salzach und Inn, wurden bei Steinbruch-Sprengungen 11 Profile refraktions-seismisch vermessen. Weil die Geschwindigkeit seismischer Wellen im Bereich dieser Profile auch in lateraler Richtung relativ stark variiert, wurde zur Interpretation der Messungen ein vom Autor entwickeltes Computer-Programm für strahlenseismische Modellrechnungen in zweidimensional inhomogenen Medien verwendet. Für einige der Profile wurden damit Modelle abgeleitet, die als wichtigste Eigenschaft eine Unterlagerung der Kalkalpen bis mindestens 15 km von ihrem Nordrand nach Süden durch eine Schicht von maximal etwa 7 km Mächtigkeit zeigen. Diese Schicht kann nach ihrer Wellengeschwindigkeit aus Molasse und/oder Helvetikum und/oder Flysch bestehen.

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In the northern part of the Eastern Alps, mainly in the region between Salzach and Inn, 11 seismic refraction profiles were measured using quarry blasts. There are relatively big changes of seismic velocity in this area even in lateral direction, and therefore the measurements were interpreted with a ray tracing method for twodimensional inhomogeneous mediums, the computer program for which was written by the author. Thus there were found models for some of the profiles in which the most important structure is a layer of about 7 km thickness lying under the Northern Calcareous Alps and stretching at least 15 km from their northern margin southwards. From its seismic velocity this layer can consist of Molasse and/or Helveticum and/or Flysch.

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Résumé Dans la partie nord des Alpes Orientales 11 profils de seismique par réfraction ont été enrégistrés, en utilisant des explosions de carrières. La majorité des profils est située entre la Salzach et l'Inn. Les importantes variations latérales des vitesses de propagation nécessitèrent le développement d'un programme de calcul des rayons séismiques dans un milieu inhomogène à deux dimensions. L'interprétation de plusieurs des profils à l'aide de ce programme indique la présence d'une couche à faible vitesse sous les Alpes Calcaires s'étendant du bord nord des Alpes jusqu'à 15 km au moins vers le sud. L'épaisseur maximale de cette couche est environ de 7 km. Les vitesses indiquent qu'elle peut être composée de matériaux de la Molasse, des couches Helvétiques et du Flysch.

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Epirogenese in Nordwestdeutschland im höheren Jura und in der Unterkreide

Zusammenfassung Die epirogenen Vorgänge, die in Nordwestdeutschland im höheren Jura und in der Unterkreide stattgefunden haben, werden in drei Karten dargestellt und im Text erörtert. Vorbedingung hierfür war die Möglichkeit der Trennung des epirogenen und des halokinetischen Anteils an den jeweiligen Bodenbewegungen.

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Epeirogenic movements, which happened in Northwest-Germany in later Jurassic and in lower Cretaceous time are mapped and discussed. Preliminary condition for this was the possibility of separating the epeirogenic and the halokinetic part of the movements.

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Résumé Les événements épirogénétiques qui se sont produits dans la partie supérieure du Jurassique et au Crétacé inférieur en Allemagne du Nord-Ouest sont discutés et représentés sous forme de cartes. La condition préliminaire pour cela était la possibilité de séparer les mouvements épirogénétiques et les mouvements halokinétiques.

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The TiO2 frequency in volcanic rocks

The authoress calculates the frequency of the TiO₂-content in the lavas of the active volcanoes and shows by the aid of a quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ the pronounced bimodality of the frequency curve from which she concludes that the great variety of the magmas cannot be explained by a magmatic differentiation but only by a double origin of the magmas from the upper mantle and from the sialic crust of the earth.

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Zusammenfassung Die Verfasserin berechnet die Häufigkeit des TiO₂-Gehalts in den Laven der tätigen Vulkane und zeigt vermittelst eines Quotienten =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ die ausgesprochene Bimodalität der Häufigkeitskurve, woraus sie den Schluß zieht, daß die große Verschiedenheit der Magmen nicht durch eine magmatische Differentiation erklärt werden kann, sondern daß man eine zwiefache Herkunft der Magmen annehmen muß: aus dem oberen Mantel und aus der sialischen Kruste der Erde.

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Résumé L'auteur calcule la fréquence du pourcentage de TiO₂ dans les laves des volcans la bimodalité cans actifs et montre, à 1 aide d un quotient =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la bimodalité prononcée des courbes de fréquence, et en tire la conclusion que la grande variété des magmas ne peut pas être expliquée par une différenciation magmatique, mais par l'origine double des magmas: du manteau supérieur et de la crôute sialique de la terre.

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Riassunto L'autrice calcola la frequenza del contenuto in TiO₂ nelle lave dei vulcani attivi e dimostra mediante un quoziente =Al₂O₃ – Na₂O/TiO₂ la pronunziata bimodalità delle curve di frequenza e ne trae la conclusione che la grande varietà dei magmi non è dovuta a differenziazione magmatica ma ad una duplice provenienza: dal mantello superiore e dalla crosta sialica della terra.

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

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This study is a part of the researches, carried out with the funds of the National Research Council of Italy under the direction of Prof. A.Rittmann.     

Calcmylonites and solution transfer in a Devonian reef at Warstein,Germany

Massive limestone complexes of Late Palaeozoic age are scattered across the allochthonous foreland of the Hercynides in Germany. One of these complexes is situated at Warstein. Stratigraphic facies studies have represented the Warstein complex as a reef in a coastal shelf. Our study emphasizes that at least part of the reef consists of a pile of calcmylonites.The calcmylonites have a strong foliation (S_m) and lineation (L_m) and a structural asymmetry indicating non-coaxial deformation. X-ray textures and calcite microstructures show that the mylonitization involved intracrystalline deformation and dynamic recrystallization. These processes competed with solution transfer, as the mylonites are corroded at S_m-parallel stylolites and contain carbonate veins. Cathodoluminescopy shows that some veins are parallel to S_m and have been recrystallized, whereas others are normal to S_m and retain a fibrous crackseal microstructure. The latter type created limestones showing a pair of preferred grain boundary orientations; one normal to S_m, one in S_m. This orthogonal boundary fabric is distinct from crystalplastic fabrics: the latter show only one preferred grain boundary orientation (in S_m).

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Zusammenfassung Massenkalkkomplexe spätpaläozoischen Alters liegen verstreut über das allochthone Vorland des Variszischen Gebirges in Deutschland. Einer dieser Komplexe liegt bei Warstein. Stratigraphische Faziesstudien haben den Warsteiner Komplex als ein Riff in einem küstennahen Schelf dargestellt. Die vorliegende Arbeit betont, daß wenigstens ein Teil des Riffes aus einer Stapelung von Kalkmyloniten besteht.Die Kalkmylonite haben eine starke Foliation (S_m) und Lineation (L_m), und eine strukturelle Asymmetrie die auf nicht-koaxiale Verformung hinweist. Röntgentexturen und Calcitmikrostrukturen zeigen, daß die Mylonitisierung intrakristalline Verformung und dynamische Rekristallisation beinhaltet. Diese Prozesse müssen mit Lösungstransport konkurriert haben, da die Mylonite an S_m-parallelen Styloliten korrodiert sind und Karbonatgänge erhalten. Kathodolumineskopie zeigt, daß einige Gänge (parallel zu S_m) rekristallisiert sind, während andere (senkrecht zu S_m) eine faserige crack-seal Mikro-Struktur enthalten. Der letzte Typ ist verbunden mit Konformgefügen. Diese unterscheiden sich von kristallplastischen Kornformgefügen, da sie eine zweite bevorzugte Korngrenzorientierung aufweisen, die senkrecht zur ersten (in S_m) einfällt.

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Résumé Les complexes de calcaires massifs de l'Âge paléozoîque supérieure sont repandus sur l'avantpays allochthone des Hercynides en Allemagne. Un de ces complexes est situé à Warstein. Les Études de faciès stratigraphiques ont répresenté le complexe à Warstein comme un Récif littoral. Notre étude montre que au moins partie de ce «Récif» consiste en un empilement des calcmylonites.Les calcmylonites ont une foliation (S_m) et linéation (L_m) fort, et une asymmetrie structurale indiquant de la déformation non-coaxiale. Les textures röntgenographiques et les microstructures calcitiques montrent que la mylonitization était incluse de déformation intracristalline et récristallisation dynamique. Ces processus auront été en compétition avec dissolution-cristallization («solution transfer»), car les mylonites sont corrodées aux stylolites parallel à S_m et contient des veines carbonatiques. La cathodoluminescopie montre que quelques veines (parallel à S_m) sont récristallisées, pendant que les autres (perpendiculaire à S_m) ont retenu une microstructure fibreuse («crack-seal»). Le dernier type est lié avec des fabriques de forme des grains. Ils se sont distingués des fabriques de plasticité cristalline par la présence d'une deuxième orientation préférentielle des bordures des grains, perpendiculaire à la première (dans S_m).

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. Warstein'a. , . , , , »« . (S_m) (L_m), , . , - , . , .. , S_m, . , , S_m, , , S_m, = »crack-seal«. : , S_m.

     

Modeling subsurface flow in sedimentary basins

Groundwater flows that arise in sedimentary basins from the effects of topographic relief, buoyant convection, sediment compaction, erosional unloading, and combinations of these driving forces can be described using quantitative modeling techniques. Models can be constructed to consider the effects of heat and solute transport, petroleum migration, and the chemical interaction of water and rocks. The accuracy of model predictions, however, is limited by the difficulty of predicting hydrologic properties of sediments on regional dimensions, estimating past conditions such as topographic relief, and knowledge of how physical and chemical processes interact over gelogic time scales. Progress in basin modeling will accelerate as hydrologic research efforts are better integrated with those of other specialities such as sedimentology, rock mechanics, and geochemistry.

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Zusammenfassung Grundwasserbewegungen in sedimentären Becken, die von dem topographischen Relief, konvektionsbedingtem Auftrieb, Sedimentkompaktion, isostatischen Ausgleichsbewegungen in Folge von Erosion und von Kombinationen dieser Kräfte gesteuert werden, können mit Hilfe quantitativ modellierender Techniken beschrieben werden. In diesen Modellen kann man die Auswirkungen des Transports von Wärme und gelösten Stoffen, Petroleum-Migration und die chemische Interaktion zwischen Wasser und dem grundwasserleitenden Gestein berücksichtigen.Die Genauigkeit der Modell-Voraussagen ist allerdings begrenzt wegen der Schwierigkeit, hydrologische Eigenschaften von Sedimenten in einem regionalen Rahmen vorauszusagen, dem Schätzen vergangener Bedingungen und dem Problem der Abschätzung von Wechselwirkungen physikalischer und chemischer Prozesse in geologischen Zeiträumen. Fortschritte für das Modellieren von Becken werden mit der Integration hydrologischer Forschungsanstrengungen in benachbarte Fachebiete wie Sedimentologie, Gesteinsmechanik und Geochemie zunehmen.

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Résumé Il est possible, par l'utilisation de techniques quantitatives de modélisation, de décrire les mouvements des eaux souterraines qui se manifestem dans les bassins sédimentaires, et qui résultent du relief topographique, de la convection, de la compaction des sédiments, de la décharge due à l'érosion et de la combinaison de ces divers facteurs. Dans ces modèles, on peut prendre en considération les effets des transferts de chaleur et de matières dissoutes lors de la migration du pétrole et ceux de l'interaction chimique de l'eau avec les roches. Toutefois la précision des prévisions que l'on peut en déduire est limitée par la difficulté d'estimer à l'echelle régionale les propriétés hydrologiques des sédiments, de reconstituer les conditions anciennes, et de connaître de quelle manière les processus physiques et chimiques interfèrent à l'échelle des temps géologiques. La modélisation des bassins progressera dans la mesure où la recherche hydrogéologique ser mieux intégrée à celles d'autres disciplines telles que la sédimentologie, la mécanique des roches et la géochimie.

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The potassic feldspar in metamorphic rocks from the western Hohe Tauern area,eastern Alps

Zusammenfassung Es wurden Kalifeldspäte aus Orthogneisen, Paragneisen und Glimmerschiefern des westlichen Tauemfensters (Hohe Tauern, Tirol) mit optischen und röntgenographischen Methoden im Hinblick auf ihren Strukturzustand untersucht.Es zeigte sich, daß in den Randbereichen des Tauemfensters in Gesteinen der Grünschieferfazies weitgehend geordneter Mikroklin mit einem optischen Achsenwinkel 2 V_x 80°, Auslöschungswinkel Z (010)=15–20°, Doppelbrechung n_z-n_x= 0,0065, Triklinität=0,90-–0,95, ca. 0,88 Al auf T₁O-Position und einem Ab-Gehalt von ca. 5 Gew.% auftritt. Dagegen wurden in Gesteinen der schwachtemperierten Amphibolitfazies des zentralen Bereichs Orthoklase bis intermediäre Mikrokline mit stark schwankenden optischen Eigenschaften, mit Triklinitäten zwischen 0 und 0,7, 0,8 bis 0,9 Al in T₁-Positionen, 0,45–0,8 Al auf T₁O und Ab-Gehalten von ca. 10 Gew.% festgestellt. Die Kalifeldspatkristalle zeigen ungleichmäßige Auslöschung mit Winkeln von Z (010) zwischen 0 und 15°, 2 V_x zwischen 50 und 75° und n_z-n_x=0,005 bis 0,006. Teilweise ist Zonarbau mit geringerer Triklinität am Kornrande erkennbar. Diese undulös auslöschenden Kalifeldspäte enthalten einzelne schmale Lamellen von maximal triklinem Mikroklin mit Z (010)=15–20° und n_z-n_x= 0,006–0,007.Die Grenze zwischen dem Verbreitungsgebiet von maximalem Mikroklin einerseits und Orthoklas bis intermediärem Mikroklin andererseits verläuft in den westlichen Hohen Tauern ungefähr konform mit der Albit-Oligoklas-Grenze (Morteani &Raase, 1974) und mit der aus Sauerstoff-Isotopen-Untersuchungen bestimmten 500° C-Isotherme (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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The potassic feldspar in orthogneisses, paragneisses, and mica schists from the western Tauernfenster (Hohe Tauern, Tyrol) were studied by optical and X-ray methods with regard to their structural state and in relation to grade of metamorphism.In the peripheral region of the Tauernfenster in greenschist-facies rocks highly triclinic microcline occurs with an optic angle 2 V_x of about 80°, extinction angle Z (010) =15–20°, birefringence n_z-n_x=0.0065, triclinicity=0.90–0.95, approx. 0.88 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 5 wt.%. In the central area with rocks of the low-grade amphibolite facies, on the other hand, orthoclase to intermediate microcline with highly variable optical properties, triclinicities in the range of 0–0.7, 0.8–0.9 Al in T₁-sites, 0.45–0.8 Al in T₁O-site, and an Ab-content of about 10 wt.% was recognized. The K-feldspar grains have nonuniform extinction Z (010) scattering in the range of 0–15°, 2 V_x in the range of 50–75°, and n_z-n_x= 0.005–0.006. Sometimes a zonal structure with lower triclinicity exists at the rim. These undulatory K-feldspar grains usually contain small lamellae of highly triclinic microcline with Z (010) =15–20° and n_z-n_x=0.006–0.007.From the occurrence of maximum microcline and of orthoclase to intermediate microcline in the Hohe Tauern area an isograd was defined that is approximately conformable with the albite-oligoclase isograd (Morteani &Raase, 1974) and with the 500° C isotherm based on oxygen isotope analyses (Hoernes &Friedrïchsen, 1974).

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Résumé Les feldspaths potassiques d'orthogneiss, de paragneiss et de micaschistes de la Fenêtre des Tauern occidental (Hohe Tauern, Tirol) ont été étudiés du point de vue de leur état structural.Dans les roches du faciès schistes verts de la région périphérique de la Fenêtre des Tauern les microclines sont caractérisés par un angle des axes optiques 2 V_p =80°, un angle d'extinction n_g (010)=15–20°, une biréfringence n_g-n_p=0,0065, une triclinicité= 0,90–0,95, 0,88 Al dans le site T₁O et par une teneur en albite d'environ 5%. Au contraire, dans les roches du faciès amphibolite à faible degré de la région centrale, ont été observées des orthoses allant à des microclines intermédiaires avec des propriétés optiques très variables, un degré de triclinicité de 0 à 0,7, 0,8–0,9 Al dans les sites T₁, 0,45–0,8 Al dans T₁O et avec une teneur en albite d'environ 10%.Les cristaux de feldspath montrent une extinction irrégulière avec des angles Z (010) variable de 0 à 15°, 2 V_p de 50 à 75° et n_g-n_p=0,005–0,006.On peut voir quelquefois une structure zonée avec une triclinicité moindre au bord des cristaux. Ces feldspaths potassiques contiennent de minces lamelles de microcline à triclinicité maximum, avec n_g (010)=15–20° et n_g-n_p 0,006–0,007.La limite entre les régions à microcline maximum d'une part, et à orthose ou microcline intermédiaire d'autre part, suit, dans les Hohe Tauern, sensiblement l'isograde albite-oligoclase (Morteani &Raase, 1974) et, l'isotherme de 500° C telle qu'elle fut determinée les isotopes de l'oxygène (Hoernes &Friedrichsen, 1974).

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, ( , ) ., 2 V_x80°, Z (010)=15–20°, n_z–n_x=0,0065, =0,90–0,95, 0,88 l T₁O Ab 5 .-%. , 0 0,7, 0,8-0,9 1 T₁ l 10 .-%. Z V (010) 0 15°, 2 V_x 50 75° n_z–n_x=0,005–0,006. . Z V (010) =15-20° n_z–n_x=0,006–0,007. , Morteani & Raase (1974) 500° , Hoernes & Friedrichsen (1974).

     

The eastern Jura: Relations between thin-skinned and basement tectonics,local and regional

The thesis area of Hans Cloos in the eastern Jura straddles the boundary between the Paleogene structures of the Tabular Jura, a part of the southeastern end of the Rhine graben, and the Neogene folds and thrusts of the Folded Jura. A recent reflection seismic survey in the area adjacent to the east provides new information on the subsurface structure and the relation between three superposed tectonic events. The main boundary fault zones of a deep and complexly faulted late Paleozoic trough, trending ENE, were reactivated in the early Tertiary. Faulted flexures and small folds, rooted in the basement and Paleozoic, with an amplitude of usually 100 to 300 m were produced, rather than the normal faults typical for the extensional fields of the Rhine-Bresse graben system in the west and the Bavarian Molasse basin in the east. This suggests their being part of a transform zone between these extensional fields. During Jura décollement in the Neogene these inherited, deeply rooted sub-décollement structures remained passive: their small size is kinematically incompatible with the intense subsequent thrusting and folding of the thin Mesozoic-Tertiary skin. However, thrust ramps were apparently nucleated at the respective southern foot of these Paleogene flexures and folds. The best defined and simplest of these composite structures is the Mandach structure within the Tabular Jura, a south-facing flexure of about 300 m relief, developed in the Paleogene by reactivation of the northern border fault zone of the Paleozoic trough. In the Neogene a north-vergent décollement thrust, which is connected with the regional Jura décollement in the middle Triassic evaporites, was initiated at its site.The southernmost nucleation point at the southern limit of the folded Jura was apparently re-used after intervals of northward spreading of décollement. There is evidence that a similar succession of events took place in the central and western Jura as well. Regionally, the boundary faults of at least some of the Paleozoic troughs were reactivated in the early Tertiary as transform zones linking the Rhein-Bresse-Rhone graben systems, while these early Tertiary tectonics in turn provided important boundary conditions for Jura décollement, which is the result of northward propagation of the Europa-Africa collision zone in the Neogene.

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Zusammenfassung Das Dissertationsgebiet von Hans Cloos im östlichen Jura liegt im Grenzbezirk zwischen den untertertiären Strukturen des Tafeljuras, einem Teil des Südostens des Rheingrabens, und den neogenen Falten und überschiebungen des Faltenjuras. In jüngster Zeit wurden reflexionsseismische Aufnahmen von ausgezeichneter Qualität im östlich anschlie\enden Gebiet durchgeführt. Sie förderten kritische neue Informationen zutage über die Untergrundstruktur und die Beziehungen zwischen drei aufeinanderfolgenden tektonischen Ereignissen. Das älteste ist dokumentiert in einem mehrere Kilometer tiefen und komplex zerbrochenen und gefalteten spätpaläozoischen Trog, der ungefähr ONO streicht. Seine wichtigsten Randbruchzonen wurden im Untertertiär reaktiviert, und zwar entstanden leicht zerbrochene Flexuren und kleine Falten, die in der Tiefe wurzeln und eine Amplitude von ungefähr 100–300 Meter erreichen. Dieser tektonische Stil steht im Gegensatz zu den gleichaltrigen Dehnungsfeldern sowohl im Westen (Rhein-Bresse Grabensystem) wie auch im Osten (Bruchsysteme des bayrischen Molassebeckens). Daraus möchte man schlie\en, da\ das Untersuchungsgebiet in einer vermittelnden Transformzone liegt. Während der neogenen Jura-Abscherung über den Trias-Evaporiten blieben diese kleinen Strukturen passiv: ihre geringe Grö\e ist kinematisch inkompatibel mit der intensiven Uberschiebungs- und Faltentektonik der abgescherten Sedimenthaut. Anderseits wurden nach der seismischen Evidenz an ihrem jeweiligen Südfu\ überschiebungsrampen nukleiert. Die am besten definierte und einfachste dieser zusammengesetzten Strukturen ist die Mandach-Struktur im Tafeljura, eine nach Süden blickende Flexur von etwa 300 Metern Höhe. Sie entstand im Paläogen durch Reaktivierung der nördlichen Randbruchzone des paläozoischen Troges. Die Datierung als Paläogen gelingt in der östlichen Forsetzung. Im Neogen entwickelte sich an dieser Flexur eine nordvergente überschiebung, die gegen Süden in die allgemeine Abscherung des Juras über den Evaporiten der mittleren Trias übergeht.Der südlichste Nukleationspunkt für überschiebungen am Südfu\ des Juras wurde offenbar wiederholt aktiviert nach Intervallen, in denen sich die Abscherung nach Norden ausbreitete. Er könnte als eine Art »überschiebungsmühle« bezeichnet werden. Es gibt mancherlei Anzeichen für eine ähnliche Reihenfolge der Ereignisse im zentralen und westlichen Jura. Regional gesehen wurden besonders die Randstörungen wenigstens einiger der paläozoischen Tröge im Paläogen reaktiviert, und zwar hauptsächlich als Transformzonen im Rhein-Bresse-Rhone-Graben-System. Anderseits lieferte diese untertertiäre Tektonik wesentliche Randbedingungen für die neogene Jura-Abscherung, die Front der sich gegen Norden ausbreitenden Kollisionszone zwischen Europa und Afrika.

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Résumé Le terrain de thèse de Hans Cloos dans le Jura oriental se situe dans la zone limite entre les structures paléogènes du Jura tabulaire, partie de la terminaison sud-est du fossé rhénan, et les plis et charriages néogènes du Jura plissé. Récemment, des relevés de sismique-réflexion d'excellente qualité ont été effectués dans la région située immédiatement à l'Est. Ils ont fourni de nouvelles informations sur la structure du sous-sol et sur les relations entre trois évéments tectoniques successifs. Le premier de ceux-ci concerne un bassin d'âge paléozoÏque supérieur, profond de plusieurs kilomètres, de direction générale Est-Nord-Est, faillé et plissé de manière complexe. Ses zones faillées les plus importantes ont été réactivées au Tertiaire inférieur, avec formation de flexures et de petits plis d'une amplitude de 100 à 300 m environ, légèrement faillés et enracinés dans le socle. Ce style tectonique s'oppose à celui des champs d'extension de mÊme âge qui sont situés soit à l'Ouest (fossés Rhin-Bresse), soit à l'Est (champs de failles du bassin molassique bavarois). On peut déduie de là que le domaine en question se situe probablement dans une zone intermédiaire à failles transformantes. Pendant le décollement néogène le long des évaporites du Trias, ces petites structures sont restées passives: du point de vue cinématique, leurs faibles dimensions sont incompatibles avec la déformation intense par charriages et par plis de la couverture décollée. D'autre part, selon les données sismiques, des rampes de chevauchement ont pris naissance au pied méridional de ces flexures. Parmi ces structures composées, la mieux défine et la plus simple est celle de Mandach dans le Jura tabulaire: c'est une flexure à regard sud d'une hauteur d'environ 300 m. Elle s'est formée au Paléogène (y inclus l'Aquitanien) par réactivation de la marge faillée septentrionale du bassin paléozoÏque. Plus à l'Est, cette réactivation se révèle d'âge »pré-molasse marine supérieure« (Burdigalien). A l'endroit de cette flexure, il s'est développé pendant le Néogène un petit chevauchement de vergence nord qui passe vers le Sud au décollement général du Jura sur les évaporites du Trias moyen.Le point le plus méridional aù des chevauchements ont été engendrés au pied sud du Jura a été réactivé plusieurs fois, après des intervalles marqués par l'expansion du décollement vers le Nord (»moulin à chevauchements«). Il existe plusieurs indications d'une succession semblable d'événements dans le Jura central et occidental. Du point de vue régional les failles bordières de plusieurs bassins paléozoÏques ont été réactivées au Paléogène, surtout dans les zones transformantes du système des fossés Rhin-Bresse-RhÔne. D'autre part cette tectonique paléogène a fourni des conditions marginales dont le rÔle fut important lors du décollement néogène, qui a constitué le front septentrional de la collision entre l'Europe et l'Afrique.

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, . , , , . , . , ENE, , . , , , 100–300 . - - -, - . , . : . , , . , . . 300 , . . . , . , , , . , . , , . : - . , , . . , .

     

Mønsted and Sevel salt domes,North Jutland,and their influence on the Quaternary morphology

This paper deals with two salt domes, Mønsted and Sevel, located in northern Jutland, and is primarily concerned with the problem of Quaternary salt tectonics and its possible relationship to the Quaternary morphology.Geological mapping of the two areas during the summers of 1965 and 1966 included a detailed surveying by means of a theodolite of a stream valley extending over the north-eastern part of Mønsted salt dome and of two valleys in the southern part of Sevel salt dome. In the Mønsted area extensive use of aerial photographs was made.In the light of the results of the geological study, an interpretation of the available geophysical data — in the case of Mønsted both gravimetric and magnetic — is attempted.

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Zusammenfassung Die Salzstöcke Mønsted und Sevel in Nordjütland werden untersucht. Es wird versucht in beiden Gebieten eine Beziehung zwischen Quartär-Morphologie und Salztektonik herzustellen.Eine geologische Kartierung der beiden Gebiete wurde im Sommer 1965 und 1966 durchgeführt. Sie umfaßt eine detaillierte Vermessung des Bachlaufes, der über den Nordostteil des Mønsted-Salzstockes fließt, so wie zweier Täler im Südteil des Sevel-Salzstockes.Die Ergebnisse der geologischen Untersuchung werden in Beziehung zu den geophysikalischen Daten — für Mønsted gravimetrische und magnetische gesetzt.

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Résumé Cet article traite deux dômes de sel, Mønsted et Sevel, situés au Nord du Jutland, et il s'occupe en premier lieu du problème de la tectonique du sel pendant le Quaternaire, et son éventuelle influence sur la morphologie quaternaire.L'étude géologique des deux régions, faite au cours des étés 1965 et 1966, comprenait un mesurage détaillé à l'aide d'un théodolite d'une vallée qui s étend sur la partie Nord-Est du dôme de sel à Mønsted et de deux vallées dans la partie Sud du dôme de sel à Sevel. Dans le cas de Mønsted on a fait ample usage de photographies aériennes.S'appuyant sur les résultats de l'étude géologique, l'auteur propose une interprétation des données géophysiques disponibles, qui dans le cas de Mønsted, comportent des mesurages tant gravimétriques que magnétiques.

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Mø nsted Sevel . . ( Mønsted).

     

Tektonische Untersuchungen an Molasse-Geröllen

Zusammenfassung An einer orientiert entnommenen Kollektion von Geröllen aus der Unteren Süßwasser-Molasse bei Immenstadt (Allgäu, Bayern) wird ein neues Verfahren zur Messung von Geröllen angewandt. Die Gerölle werden in Gerölldiagrammen dargestellt, die es ermöglichen, Form, Größe und Orientierung und alle Gefügemerkmale der Gerölloberfläche exakt abzubilden und zu vergleichen. Striemen und Lösungsgruben auf den Geröllen werden geometrisch erfaßt und statistisch ausgewertet. Danach ergeben sich Rückschlüsse auf die felsmechanische Beanspruchung des Geröllverbandes durch die Alpen.

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A collection of orientated pebbles from the subalpine, lower freshwater Molasse near Immenstadt (Allgäu, Bavaria) was studied by a novel measuring method. The pebbles are presented in diagrams that allow to portray and to compare exactly shape, roundness, size, orientation and all structures on the surface. Striation and excavations by solution on the pebbles are recorded geometrically and interpretated statistically. Hence follow conclusions about the alpine strain of the frame.

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Résumé Une nouvelle méthode de mesure des galets est appliquée à une collection de galets orientés de la molasse d'eau douce inférieure d'Immenstadt (Allgäu, Bavière). Des diagrammes sont faits, qui permettent de figurer et de comparer exactement la forme, la taille et l'orientation des galets, ainsi que toutes les caractéristiques structurelles de leur surface. Les stries et les trous de dissolution sur les galets sont représentés avec leur géométrie et sont exprimés statistiquement. On en tire des conclusions sur la sollicitation tectonique de cette formation de galets par les Alpes.

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Immenstadt (Allgäu, Bayern) . , , , . . . , . , .

     

Über die lagerstättenkundliche stellung und chemische Zusammensetzung der Bleiwismutspiessglanze

Zusammenfassung Bleiwismutspießglanze verschiedener Vorkommen wurden mit der Elektronenmikrosonde auf ihre chemische Zusammensetzung untersucht. Dabei wurde eine weitgehende chemische Mischbarkeit innerhalb der gesamten Gruppe festgestellt. Auch erzmikroskopisch lassen sich die Mineralien nicht sicher unterscheiden. Geochemisch-lagerstättenkundlich bilden sie sich vom pegmatitisch bis zum niedrigthermalen Bereich und wurden neuerdings sogar als deszendente Bildung beobachtet.

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Lead-Bismuth-Sulfosalts of various occurrence were examined with the electronmicroprobe for their chemical composition. As a result a far-reaching chemical miscibility was stated within the entire group. These minerals cannot be distinguished even with the oremicroscope. Geochemically and economicgeologically, they are formed in the pegmatitic to lowthermal ranges and have recently even been observed to grow under descendent conditions.

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Résumé On examine la composition chimique des sulfosels plomb-bismuth de divers gisements à l'aide d'une microsonde électronique. On constate ainsi la possibilité de faire des mélanges chimiques étendus à l'intérieur de tout le groupe. Du point de vue minéralogique on ne peut pas non plus distinguer les différents minerais. En ce qui concerne la géochimie, les gisements se forment depuis le domaine pegmatitique jusqu'au domaine thermal bas, et on les a même récemment observés comme formations descendantes.

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- . . .

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei an dieser Stelle für die leihweise Überlassung einer Elektronenmikrosonde an Herrn Prof. Dr.-Ing. A.Maucher, der uns freundlicherweise an diesem Instrument hat arbeiten lassen, bestens gedankt. Herrn Prof. Dr. E.Preuss danken wir für die spektrographischen Analysen der Pyrite von Rio Marina.     

Rooseveltit von San Francisco de los Andes und Cerro Negro de la Aguadita,San Juan,Argentinien

Zusammenfassung Rooseveltit findet sich in der Oxidationszone der Lagerstätten San Francisco de los Andes und Cerro Negro de la Aguadita, in der Provinz San Juan, Argentinien, auf 30°22 S und 69°33 W. Er bildet sehr feinkörnige, weiß-graue, nach Bismuthinit pseudomorphe Aggregate. Die Brechungsindizes liegen zwischenn=2,10 und 2,30. Die Vickershärte beträgt 513 (4–5 der Mohs'schen Härteskala). Mittels Elektronenmikrosonde wurde folgende chemische Zusammensetzung bestimmt: As=21,5±1%, Bi=60,9±2%. Rooseveltit ist monoklin mita ₀=6,878(1)Å, b₀=7,163(1) Å, c₀=6,735(1) Å, =104° 46±1, Z=4, _calc.=6,94 g·cm^–3, RaumgruppeP 2₁/n.Rooseveltit wurde nach drei verschiedenen Methoden synthetisiert. Die Pulverdiagramme der synthetischen Produkte stimmen mit dem des Minerals überein. Die Brechungsindizes wurden mitn =2,13(2) bzw. n=2,25(2) und die Dichte mit _obs.=7,01 g·cm^–3 bestimmt. Zellparameter: a₀-6,882(1) Å, b₀=7,164(1) Å, c₀=6,734(1) Å, =104° 50,5±0,7, _calc.=6,94 g·cm^–3. Das synthetische Material schmilzt um 950°C. Selbst nach mehrstündigem Erhitzen auf 920°C läßt sich keine Veränderung im Pulverdiagramm des Minerals festellen.Es wird versucht, die natürliche Bildung des Rooseveltits zu erklären.

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Rooseveltite from San Francisco de los Andes and Cerro Negro de la Aguadita, San Juan, Argentina

Summary Rooseveltite occurs in the weathering zone of the San Francisco de los Andes and Cerro Negro de la Aguadita mines, located in the San Juan Province, Argentina, at 30° 22S and 69° 33W. It appears in grey, finegrained aggregates pseudomorph after bismuthinite. Refraction index ranges fromn=2.10 to 2.30. The Vickers microhardness is 513 (4–5 of Mohs' scale). Chemical composition from electron micro probe measurements is As 21.5±1% and Bi 60.9±2%. Rooseveltite is monoclinic, with a₀=6.878(1) Å, b₀=7.163(1) Å, c₀=6.735(1) Å, =104° 46±1, Z=4, _calc.=6,94 g·cm^–3, space groupP 2₁/n.The synthetic compound was prepared by three different methods. The powder pattern are the same as that of the mineral. Refraction index n=2.13(2) and n=2.25(2). The measured specific gravity is _pobs.=7,01 g·cm^–3. Cell parameters: a₀=6.882(1) Å, b₀=7.164(1) Å,c ₀=6.734(1) Å, =104° 50.5±0.7, _calc.=6,94 g·cm^–3. The synthetic material melts at about 950°C. After heating to 920°C no variations were observed in the powder diagram of the mineral.It is tried to explain the formation of rooseveltite in natural environment.

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Mit 2 Abbildungen     

Kommt eine neue Eiszeit?

Zusammenfassung Bei einer hypothetischen Extrapolation der Klimaschwankungen der letzten 300 000 Jahre einschließlich der Gegenwart in die Zukunft wäre mit dem Beginn der nächsten Eiszeit schon im nächsten Jahrtausend zu rechnen.Die technische Energieproduktion und ihre klimatischen Folgeerscheinungen (Temperatur-Erhöhung durch Wärmezufuhr sowie durch Anreicherung von Staub, Wasserdampf und Kohlendioxyd), die der Abkühlung der unteren Schichten der Atmosphäre entgegenwirken, werden aber voraussichtlich schon in wenigen Jahrzehnten zu einem spürbaren Einfluß auf den natürlichen Energie- und Wärmehaushalt führen und einen Klimarückschlag zu eiszeitlichen Verhältnissen verhindern. Dabei wird sehr wahrscheinlich die CO₂-Bilanz die größte Rolle spielen.

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Extrapolation of past (300 000 years B. P.) and present climatic variations into the future predicts the beginning of a new Ice Age within the next millenium. Technologically related energy production and its climatic consequences, however, counteract the cooling process of the lower atmospheric layers by temperature increase through increased heat supply and dust, water vapor and carbon dioxide fluxes. These effects, predictably, will have a significant influence on the natural energy and heat budget within the next decades thereby preventing a change in climate of ice-age-dimensions. The single most important factor having such an influence will presumably be the change in the CO₂-balance.

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Résumé L'extrapolation dans l'avenir des variations climatiques durant les 300 000 dernières années compris le présent nous fait supposer le commencement d'une nouvelle glaciation dès le prochain millénaire. La production technique de l'énergie et ses conséquences climatiques (température plus élevée à cause d'un apport de chaleur, d'une augmentation de la teneur en poussière, en vapeur d'eau et en CO₂) qui contrecarrent le refroidissement des couches atmosphériques inférieures, influeront de façon décelable dans quelques décennies, sur le bilan naturel de l'énergie et de la température, empêchant ainsi un retour climatique brusque à des conditions glaciaires. La variation de la teneur en CO₂ y jouera très probablement le rôle prépondérant.

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300 000 , , . , , , , . . , , .

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Erweiterte Fassung eines Vortrages, gehalten auf der 66. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung vom 26.-28. Februar 1976 in Hannover.     

Phase relationships and fluid inclusions characteristics of the metamorphosed,stratiform sulfide deposit Matchless,Namibia

Silicate assemblages in the wallrocks of the metamorphosed, stratiform sulfide deposit Matchless, Damara orogen, Namibia, yield temperatures between 550 and 625 °C and pressure of 6–8 kbar. Highest density fluid inclusions, containing either pure CO₂ or CO₂-CH₄/N₂ mixtures, display isochors which extrapolate through these metamorphic peak conditions. A second group of inclusions with the same fluid compositions exhibit isochors conforming to lower pressures, i.e. 3 kbar as deduced from sphalerite barometer, at the same temperatures. From these observations, we deduce an isothermal uplift path after peak of amphibolite facies metamorphism.

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Zusammenfassung Silikatparagenesen im Nebengestein der metamorphen, schichtgebundenen Kupferlagerstätte Matchless, Damara-Orogen, Namibia, ergeben Temperaturen zwischen 550 und 625 °C und Drucke von 6–8 kbar beim Höhepunkt der Me-tamorphose. Fluideinschlüsse hoher Dichte, die mit CO₂ oder mit CO₂+CH₄/N₂ gefüllt sind, besitzen Isochoren, die durch diese P-T-Kombination verlaufen. Eine zweite Gruppe von Fluideinschlüssen mit der gleichen Zusammensetzung entspricht niedrigeren Druckbedingungen von etwa 3 kbar, wie sie sich aus dem Zinkblende-Barometer ableiten lassen, jedoch bei unveränderter Temperatur. Daraus läßt sich auf eine isotherme Heraushebung nach dem Höhepunkt der Metamorphose schließen.

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Résumé Le dépôt de sulfure stratiforme métamorphique de Matchless (orogenèse Damara, Namibie) sont encaissés dans des roches dont les paragenèses silicatées indiquent des températures comprises entre 550° et 625° et des pressions de 6 à 8 Kb. Des inclusions fluides, très denses, contenant soit du CO₂ pur, soit des mélanges CO₂ + CH₄/N₂ fournissent des isochores qui traversent ce champ (P, T). Les isochores d'un deuxième groupe d'inclusions de mêmes compositions donnent, pour les mêmes températures, des pressions plus basses, de l'ordre de 3 Kb, déduites du baromètre à blende. On en déduit un soulèvement isothermique de la région après le pic du métamorphisme, qui s'est produit dans les conditions du faciès des amphibolites.

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, Matchless, , , , , , 550 65 6 8 . , ₂, ₂ + CH₄/N₂ , . , 3 , , . , , .

     

Genesis of magnesite deposits — models and trends

Magnesite is relatively frequent as a mineral, there are, however, only two types of economically important deposits:The world's largest reserves are found in deposits of theVeitsch type. These are strata-bound lensoid and nearly monomineralic bodies consisting of coarsely crystalline »spar« magnesite hosted by marine platform sediments. Conspicuous are sedimentary and diagenetic features of the magnesite bearing suites, which indicate formation within a subtidal, evaporitic environment closely associated with sabkhas, mudbars or other inter- to supratidal highs. The coarse crystallinity of these magnesites is a product of diagenesis.As spar magnesites as a rock are mainly characterized by diagenetic features it is now often concluded that the main phase of magnesium concentration would also have taken place during late diagenesis or early metamorphism from fluids formed by these processes. In that case, their origin would be by hydrothermal replacement.Contrary to this trend it is here concluded by integrating important data that Veitsch type magnesites are essentially ofsyngenetic origin. A genetic model is presented, which stresses their kinship with shallow water marine chloride type evaporites.Deposits of cryptocrystalline magnesite of theKraubath type are much smaller and less frequent than spar magnesites, although they are quite important because of their high quality product. Deposits include veins and stockworks of snow-white magnesite in ultramafic country rocks.Genetic models of Kraubath type magnesites include the extremes of supergene alteration versus hypogene-hydrothermal formation. In this paper, arguments are discussed which favour the second interpretation, illustrated by a model asSynearsurface epithermal deposits.

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Zusammenfassung Magnesit ist zwar ein relativ häufiges Mineral, seine wirtschaftlich bedeutenden Lagerstätten erscheinen aber nur in zwei Typen:Die größten bergbaulichen Reserven liegen imVeitsch Typ vor, das sind schichtgebundene, linsige Körper von nahezu monomineralischem, grobkristallinem »Spatmagnesit« in marinen Plattformsedimenten. Besonders auffällig sind charakteristische sedimentäre und diagenetische Merkmale dieser Lagerstätten und ihrer Nebengesteine, welche insgesamt auf Bildung in einem subtidalen, evaporitischen Milieu in enger Nachbarschaft zu naheliegenden Sabkhas oder Schlammbänken und anderen inter- bis supratidalen Hochzonen verweisen.Daß Spatmagnesite ihre Hauptprägung offenbar während der Diagenese erfahren führt dazu, daß heute auch die erstmalige Konzentration des Mg in den Lagerstätten in diese Phase verlegt wird. Daraus ergäbe sich eine hydrothermal-metasomatische Entstehung durch Fluide, deren Herkunft zur Zeit meist in Zusammenhang mit diagenetischen oder metamorphen Prozessen gebracht wird.Im Gegensatz zu diesem Trend wird hier auf Grund einer Zusammenschau aller wesentlichen Daten zu diesen Lagerstätten eine im wesentlichensyngenetische Entstehung der Spatmagnesite vertreten. Es wird ein Modell vorgestellt, in dem die Ähnlichkeit mit chloridischen Seichtwasserevaporiten betont ist.Ogerstätten von kryptokristallinem Magnesit desKraubath Typs sind seltener und relativ klein, doch infolge der Rohstoffqualität besonders gesucht. Es sind Gänge und oberflächennahe Stockwerkkörper von schneeweißem Magnesit in ultramafischen Nebengesteinen, der oft kolloforme, selten auch faserige Texturen zeigt.Genetische Modelle der Bildung solcher Magnesitlagerstätten liegen zwischen den unvereinbaren Extremen einer supergenen Entstehung durch Verwitterung und einer hypogen-hydrothermalen Bildung. Es werden Argumente für das zweitgenannte Modell angeführt, wobei auffällige Parallelen zuoberflächennahen, epithermalen Lagerstätten festgestellt werden.

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Résumé Bien que la magnésite soit un minéral relativement fréquent, elle ne constitue que deux types de gisements d'importance économique:Le premier est le type Veitsch dont les gisements comportent les plus grandes réserves de magnésite du monde. Il s'agit de corps lenticulaires «strata-bounds», formés de magnésite grossière («spathique») presque monominérale et contenus dans des sédiments marins de plate-forme. Diverses structures sédimentaires et diagénétiques dans les roches de ces séries indiquent une formation dans un milieu sub-évaporitique, en association étroite avec des sabkhas, des «mud bars» et d'autres milieux inter- à supratidaux. La cristallinité grossière de ces magnésites est d'origine diagénétique. Comme ces magnésites spathiques portent surtout l'empreinte du stade diagénétique, on tend aujourd'hui à rapporter aussi à ce stade la phase principale de concentration du Mg. Ceci impliquerait une formation par métasomatose hydrothermale de carbonates pré-existants, les fluides responsables de ce métasomatisme étant d'origine diagénétique ou métamorphique.Contrairement à ce modèle courant, et se basant sur une revue de l'ensemble de données actuelles, on conclut ici que les magnésites du type Veitsch sont essentiellement d'origine sédimentaire. L'auteur présente un modèle génétique qui fait appel à une relation étroite avec des évaporites marines du type chloruré.La deuxième source économique de magnésite est représentée par les gisements du type Kraubath, dont les réserves sont beaucoup moins importantes mais la qualité supérieure comparées à celles des magnésites spathiques. Il s'agit de filons et Stockwerks de magnésite d'un blanc de neige dans des roches ultramafiques.Les interprétations génétiques avancées pour les gisements du type Kraubath comportent des modèles extrêmes: origine par altération supergène d'une part et formation à partir des fluides hydrothermaux d'autre part. Les arguments discutés dans la présente note sont en faveur de la deuxième interprétation; ils sont illustrés par un modèle de gisements épithermaux peu profonds.

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, . Veitsch, - «» . , - , . , , , , , . , , . , , . . . , . Kraubath . - . , ; , . : - . , .

     

Stable isotope geochemistry and phase equilibria of coesite-bearing whiteschists,Dora Maira Massif,western Alps

Peak metamorphic temperatures for the coesite-pyrope-bearing whiteschists from the Dora Maira Massif, western Alps were determined with oxygen isotope thermometry. The ¹⁸O(smow) values of the quartz (after coesite) (¹⁸O=8.1 to 8.6, n=6), phengite (6.2 to 6.4, n=3), kyanite (6.1, n=2), garnet (5.5 to 5.8, n=9), ellenbergerite (6.3, n=1) and rutile (3.3 to 3.6, n=3) reflect isotopic equilibrium. Temperature estimates based on quartz-garnet-rutile fractionation are 700–750 °C. Minimum pressures are 31–32 kb based on the pressure-sensitive reaction pyrope + coesite = kyanite + enstatite. In order to stabilize pyrope and coesite by the temperature-sensitive dehydration reaction talc+kyanite=pyrope+coesite+H₂O, the a(H₂O) must be reduced to 0.4–0.75 at 700–750 °C. The reduced a(H₂O) cannot be due to dilution by CO₂, as pyrope is not stable at X(CO₂)>0.02 (T=750 °C; P=30 kb). In the absence of a more exotic fluid diluent (e.g. CH₄ or N₂), a melt phase is required. Granite solidus temperatures are 680 °C/30 kb at a(H₂O)=1.0 and are calculated to be 70°C higher at a(H₂O)=0.7, consistent with this hypothesis. Kyanite-jadeite-quartz bands may represent a relict melt phase. Peak P-T-f(H₂O) estimates for the whiteschist are 34±2 kb, 700–750 °C and 0.4–0.75. The oxygen isotope fractionation between quartz (¹⁸O=11.6) and garnet (¹⁸O=8.7) in the surrounding orthognesiss is identical to that in the coesitebearing unit, suggesting that the two units shared a common, final metamorphic history. Hydrogen isotope measurements were made on primary talc and phengite (D(_SMOW)=-27 to-32), on secondary talc and chlorite rite after pyrope (D=-39 to -44) and on the surrounding biotite (D=-64) and phengite (D=-44) gneiss. All phases appear to be in nearequilibrium. The very high D values for the primary hydrous phases is consistent with an initial oceanicderived/connate fluid source. The fluid source for the retrograde talc+chlorite after pyrope may be fluids evolved locally during retrograde melt crystallization. The similar D, but dissimilar ¹⁸O values of the coesite bearing whiteschists and hosting orthogneiss suggest that the two were in hydrogen isotope equilibrium, but not oxygen isotope equilibrium. The unusual hydrogen and oxygen isotope compositions of the coesite-bearing unit can be explained as the result of metasomatism from slab-derived fluids at depth.     

Deep-sea sediments in the eastern equatorial Atlantic off the African coast and meteorological flow patterns over the Sahel

Deep-sea mineral dust deposits are a powerful tool allowing to deduct atmospheric flow patterns. Here deep-sea sediments from the eastern tropical Atlantic were used to derive climatic conditions over the African continent where in summer the dust is lifted in the transition zone of the Sahara and the Sahel. The meteorological process causing this aeolian dust injection are the squall lines, the rain bearing disturbances of the Sahel. They produce a high surface wind velocity area in their northern vicinity. The deep-sea deposits of sediments and their spatial patterns allowed to conclude that the dust raising mechanism connected with the squall lines were similar for present day conditions and for the time of the last glacial maximum. The Saharan trades and the African monsoon had about the same extension in either time slice coupled with an identical travel belt of the squall lines. However, the intensity and the frequency of the squall lines were lower in glacial times.

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Zusammenfassung Tiefseesedimente liefern interessante und wertvolle Aufschlüsse über atmosphärische Strömungsbedingungen. Hier werden die Sedimente aus dem Gebiet des östlichen tropischen Nordatlantiks verwendet, um klimatische Angaben über die Strömungsverhältnisse über dem afrikanischen Kontinent zu gewinnen, da die Quelle des Staubes auf dem Kontinent im Übergangsbereich zwischen der Sahara und dem Sahel zu suchen ist. Die meteorologische Ursache des systematischen Staubeintrages in die Atmosphäre sind die regenbringenden sommerlichen Störungen des Sahel («>squall lines»<), die in ihrem nördlichen Randbereich ein Gebiet hoher Windgeschwindigkeit am Boden aufweisen, so daß es hier regelmäßig zu Staubaufwirbelungen kommt. Mit Hilfe der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Tiefseesedimente konnte schon früher gezeigt werden, daß während der Periode des letzten Hochglazials die Lage der Grenzzone zwischen Passat und afrikanischem Monsun sich im Vergleich zur Gegenwart nicht verändert hat. Hier wird nun zusätzlich deutlich, daß sowohl die Intensität als auch die Frequenz der «>squall lines»< zum Höhepunkt der Vereisung geringer was als heute.

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Résumé Les sédiments amenés par le vent dans les mers profondes fournissent de précieuses indications sur la distribution des courants atmosphériques. Dans cette note, les sédiments de la partie orientale de l'Atlantique tropical sont examinés en vue de déduire les conditions climatiques régnant sur le continent africain, où la source de la poussière est située entre le Sahara et le Sahel. En effet, l'origine météorologique des apports éoliens sont les pertubations pluvieuses (lignes de grains) qui sont accompagnées sur leur bordure nord de vents de grande vitesse au sol. La distribution des sédiments sur le fond océanique a déjà permis de conclure que le mécanisme de transport était, lors de la dernière glaciation (18.000 ans), semblable à ce qu'il est aujourd'hui. Toutefois, l'intensité et la frequence des perturbations étaient plus faibles qu'aujourd'hui.

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. , , , . ("squall lines"), , , . , . , , squall lines .

     

Geochemistry and hydrothermal alteration of the Kern Mountains plutonic complex,White Pine County,Nevada and Juab County,Utah

The Kern Mountains plutonic complex is composed of multiple intrusions referred as the Cove, Tungstonia and Hoodoo Canyon plutons, whose emplacement was structurally controlled. The plutons are members of the calc-alcaline granite series, leucogranite type that are relatively alkali rich. The complex is of epizone (4–10 km) and was emplaced during Jurassic time into the carbonates and quartzite of Paleozoic age. Trace and major element data indicate that the complex was derived from the partial melting of rocks similar to Canadian Shield rocks. Analysis of variance of chemical data suggets that hydrothermal solutions carried K₂O, Na₂O and SiO₂ and raised the levels of original oxides in the plutons. Hydrothermal activity is evidenced by the occurrence of second generation muscovite, potassium feldspar and quartz in the complex and tungsten and sulphide mineralization in the area.

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Zusammenfassung Der plutonische Komplex des Kerngebirges besteht aus mehrfachen Instrusionen, genannt Cove-, Tungstonia- und Hoodoo Canyon-Pluton, deren Platznahme tektonisch kontrolliert wurde. Die plutonischen Gesteine gehören zu den Kalkalkaligraniten; sie sind leucogranitisch und damit ziemlich alkalireich. Der Komplex ist epizonal (4–10 km), er drang während des Jura in die Karbonate und Quarzite des Paläozoikums ein. Spuren- und Hauptelementmeßwerte zeigen an, daß der Komplex von aufgeschmolzenen Gesteinen abgeleitet werden kann, die den Gesteinen des Kanadischen Schildes ähneln. Die Analyse der Variation von chemischen Meßwerten deutet an, daß hydrothermale Lösungen K₂O, Na₂O und SiO₂ enthielten, die das Niveau der ursprünglichen Oxide in den plutonischen Gesteinen erhöhten. Die hydrothermale Tätigkeit wird durch das Vorhandensein von Muskowit, Kaliunifeldspat und Quartz der zweiten Generation innerhalb des Komplexes und durch Wolfram- und Sulfidmineralisation in der Umgebung bewiesen.

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Résumé L'ensemble plutonique des montagnes de Kern, consiste en de nombreuses intrusions dénommées plutons du »Cove«, de »Tungstonia«, et du »Hoodoo Canyon« dont la mise en place a été tectoniquement controlée. Ces plutons font partie de la série granitique calco-alkaline; ce sont des leucogranites relativement riches en alcali. L'ensemble est épizonal (4–10 km), et s'est mis en place au cours du Jurassique dans des Calcaires et quartzites d'âge paléozoique. Les données analytiques relatives aux élements majeurs et en trace indiquent que cet ensemble peut provenir de la fusion partielle de roches similaires à celles du Bouclier Canadien.L'analyse de la variation des données chimiques suggère aussi que l'enrichissement de ces plutons en K₂O, Na₂O, et SiO₂ s'est fait à partir de solutions minéralisantes hydrothermales, comme en témoignent non seulement la présence d'une deuxième génération de muscovite, de feldspath potassique et de quartz, mais aussi par la mineralisation en tungstène et en minerais sulfurés à leur voisinage.

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, Cove, Tungstonia Hoodoo Canyon, . - ; , , . (4–10 ); . - , , . , K₂O, Na₂O SiO₂, . , .

     

On the determination of polymetamorphic mineral associations,and its application to the Bosost Area (Central Pyrenees)

A method to demonstrate the simultaneous development of different minerals is discussed. Minerals are contemporaneous when they have formed before and after a point in time. Points in time are supplied by phases of deformation. The relations between deformation and crystallization can be deduced from the internal and external structures of porphyroblasts and matrix.This method is applied to unravel the metamorphic history of the Bosost area. Four metamorphic zones succeed one another: the biotite-zone, stauroliteandalusite-cordierite-zone, andalusite-cordierite-zone and cordierite-sillimanitezone. This zonal distribution represents a progressive metamorphic series and each higher metamorphic zone has passed through one or more lower metamorphic zones. Even within one zone a further subdivision of the crystallization history can be made.The described mineral associations are the result of low pressure metamorphism. They can be assigned to a low pressure faciesgroup of the amphibolite facies. The geothermal gradient during metamorphism was approximately 15° C pro 100 meter.

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Zusammenfassung Eine Methode, um das gleichzeitige Wachstum verschiedener Minerale zu zeigen, wird hier näher erklärt. Minerale sind gleichzeitig, wenn sie vor und nach einem Zeitpunkt gebildet worden sind. Zeitpunkte werden durch Deformationsphasen geliefert. Die Verhältnisse zwischen Deformation und Kristallisation kann man aus dem Intern- und Externgefüge ablesen.Diese Methode wird angewandt, um die metamorphe Geschichte vomBosost-Gebiet zu entziffern. Vier metamorphe Zonen folgen aufeinander: Biotit-Zone, Staurolith-Andalusit-Cordierit-Zone, Andalusit-Cordierit-Zone und Cordierit-Sillimanit-Zone. Diese Zoneneinteilung stellt eine progressiv metamorphe Reihenfolge dar, wobei jede höher metamorphe Zone durch die weniger metamorphen Zonen gewandert ist. Auch innerhalb einer Zone kann noch eine weitere Unterteilung nach der Kristallisationsfolge gemacht werden.Die beschriebenen Mineralassoziationen sind unter niedrigen hydrostatischen Druckverhältnissen entstanden. Sie werden in der Amphibolit-Fazies, und zwar in einer niedrigen Druck-Faziesgruppe untergebracht. Der geothermale Gradient ist ungefähr 15° C pro 100 Meter gewesen.

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Résumé Une méthode pour démontrer la croissance simultanée de minéraux différents est discutée. Des minéraux sont contemporains quand ils sont formés avant et après un certain instant qui peut être déterminé par des phases de déformation. Les relations entre déformation et crystallisation peuvent être déterminées à l'aide des structures internes et externes des porphyroblastes et de la matrice.Cette méthode est appliqué afin de déchiffrer l'histoire métamorphique de la région de Bosost, où quatre zones métamorphiques se suivent dans le temps: zone à biotite, zone à staurotide, andalousite et cordierite, zone à andalousite et cordierite et zone à cordierite et sillimanite. Cette classification en zones représente une série à métamorphisme progressif et chaque zone plus métamorphique a passé par une ou plusieurs zones moins métamorphiques. Même dans certains zones métamorphiques une subdivision plus détaillée est possible.Les associations de minéraux décrites sont formées sous des conditions de basse pression. Elles peuvent être placées dans un groupe de facies à basse pression du facies amphibolite. Le gradient géothermique pendant le métamorphisme était environ 15° C par 100 mètres.

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