Provenance and diagenesis of organic matter in Late Cretaceous and Tertiary sediments from the southern Black Sea margin

The organic matter in the Late Cretaceous and Tertiary sediments from the southern Black Sea margin is assigned to the terrestrial-marine/terrestrial range of organic facies. Within this range, the stratigraphic section yields different organic facies types in response to different accumulation and preservation controlling processes. During the Late Companian-Maastrichtian, organic material from the shelf and slope was re-deposited in the deeper oxic parts of the basin. Rapid transport and sedimentation resulted in a higher degree of preservation of lipid-rich, terrestrial components (sporinite, cutinite, resinite) in comparison to the autochthonous sediments. The increase in organic carbon with increasing silt/clay content together with low carbon concentrations in the allochthonous sediments suggest that the accumulation of organic matter in the source areas was controlled by terrigenous influx and that the accumulation conditions were not favorable.In the Eocene (fore-arc basin), the higher content of marine organic matter can be explained by progressive shallowing of the environment and by reduced oxygen content in the bottom waters (reduced bioturbation).In the Miocene and Pliocene (back-arc basin), the organic fraction of the sediments from the basin margin is purely terrestrial and consists mostly of inertinite and reworked terrigenous liptinite indicating oxidative conditions. The dominance of inertodetrinite in the Miocene and of semifusinite in the Pliocene point to a change in the source area or to a higher energy transport or deposition conditions for the Miocene marginal sediments. In the basin interior, the higher content of marine organic matter is due to an oxygen deficiency or anoxic conditions in the bottom waters. Mineral associations indicate complete sulfate reduction and consequent methanogenesis. This is also implied in the hydrocarbon distributions. Periodic oxic conditions lead to a decrease in the marine liptinitic component. In the basin interior, however, the terrigenous fraction is still dominant, implying a continuous influx from the basin margins.The Late Cretaceous to Pliocene sediments are thermally immature (Rm<0.5%, T_max<435 °C).

---

Zusammenfassung Die organische Substanz in den Sedimenten der Oberkreide und des Tertiärs der südlichen Schwarzmeerregion ist dem terrestrischen bis marin-terrestrischen Bereich organischer Fazies zuzuordnen. Innerhalb dieses Bereiches weisen die stratigraphischen Abschnitte unterschiedliche organische Faziestypen auf, die auf unterschiedliche, die Akkumulation und den Erhaltungsgrad der organischen Substanz kontrollierende Prozesse zurückzuführen sind.Während des Obercampan-Maastrichtiums und des Paläozäns (fore-arc Becken) wurde organisches Material des Schelf/-hanges in den tieferen oxischen Beckenbereichen resedimentiert. Die rasche Zufuhr und Ablagerung führte zu einem gegenüber den autochthonen Sedimenten höheren Erhaltungsgrad an lipidreichen, terrestrischen Komponenten (Sporinit, Cutinit, Resinit). Die Zunahme an organischem Kohlenstoff mit steigendem Silt-/Tonanteil bei insgesamt niedrigen Kohlenstoffkonzentrationen in den Resedimenten läßt vermuten, daß die Akkumulation organischer Substanz in den Liefergebieten durch terrigene Zufuhr bestimmt wurde und die Akkumulationsbedingungen ungünstig waren.Für das Eozän ist ein erhöhter Eintrag an marinem organischem Material zu verzeichnen, der mit der zunehmenden Verflachung des Ablagerungsraumes (fore-arc Becken) und einer Reduzierung im Sauerstoffgehalt des Bodenwassers (abnehmende Bioturbation) erklärt wird.Für das Miozän und Pliozän (back-arc Becken) ist die organische Fraktion der Ablagerungen des Beckenrandes rein terrestrisch und besteht zum größten Teil aus Inertinit und wieder aufgearbeitetem terrigenem Liptinit, die oxidative Verhältnisse anzeigen. Die Dominanz von Inertodetrinit im Miozän und Semifusinit im Pliozän indiziert eine Änderung im Liefergebiet oder ein höheres Energieniveau beim Transport bzw. im Ablagerungsraum der miozänen Randsedimente. Im Beckeninneren ist ein erhöhter Anteil an mariner organischer Substanz festzustellen, der auf Sauerstoffverarmung oder anoxische Verhältnisse im Bodenwasser zurückgeführt wird. Die Mineralassoziationen in den Sedimenten weisen auf vollständige Sulfatreduktion und nachfolgende Methanogenese hin, die sich auch mit den Kohlenwasserstoffverteilungen nachvollziehen läßt. Periodisch oxische Bedingungen führen zu einer Reduzierung der marin-liptinitischen Komponente. Im Beckeninneren dominiert jedoch auch die terrigene Fraktion (Huminit/Vitrinit, Inertinit), was auf kontinuierliche Zufuhr vom Beckenrand schließen läßt.Die Sedimente der Oberkreide bis Pliozän sind thermisch unreif (Rm<0.5%, T_max<435 °C).

---

Résumé La matière organique contenue dans les sédiments du Crétacé supérieur et du Tertiaire de la partie sud de la Mer Noire est à rapporter au domaine de facies organique terrestre à marin-terrestre. La série stratigraphique présente, dans les limites de ce domaine, divers types de facies organiques qui traduisent les divers processus qui régissent l'accumulation et la préservation.Au cours du Campanian supérieur-Maastrichtien, des matériaux organiques provenant du shelf et du talus continental ont été redéposés dans les parties oxygénées plus profondes du bassin. La rapidité du transport et de la sédimentation a entraîné la préservation de composants terrestres riches en lipides (sporonite, cutinite, résinite), dans une mesure plus élevée que dans les sédiments autochtones. L'augmentation de la teneur en carbone organique corrélative à celle de la fraction fine (boue et silt), de même que la faible concentration en carbone des sédiments allochtones indique que, dans la région-source, l'accumulation de matières organiques était régie par un afflux terrigène et que les conditions d'accumulation n'étaient pas favorables.A l'Eocène (bassin d'avant-arc) le contenu en matière organique marine est plus élevé, ce qui s'explique par la diminution progressive de la profondeur et par la réduction de la teneur en oxygène des eaux du fond (bioturbation réduite).Au Miocène et au Pliocène (bassin d'arrière-arc), la fraction organique des sédiments de la bordure du bassin est purement terrestre et consiste principalement en inertinite et en liptinite terrigène remaniée, ce qui indique des conditions oxydantes. La prédominance d'inertodétrinite au Miocène et de semifusinite au Pliocène indique soit une source différente, soit un transport ou un dépôt dans les conditions de plus haute énergie des sédiments miocènes marginaux. Vers l'intérieur du bassin, le contenu plus élevé en matière organique marine est dû à une déficience en oxygène ou à des conditions anoxiques dans les eaux de fond. Les associations minérales indiquent une réduction complète des sulfates et en conséquence une méthanogenèse, ce qui ressort également de la distribution des hydrocarbures. Des conditions oxydantes périodiques provoquent une diminution du composant liptinitique marin. Dans l'intérieur du bassin, toutefois, la fraction terrigène reste dominante, ce qui implique un afflux continu depuis les marges du bassin.Les sédiments d'âge crétacé supérieur à pliocène sont thermiquement immatures (Rm<0,5%; Tmax<435 °C).

---

, , - . , , . - , . , ( , , ), . , , . , (force-arc Basin) ( ). (back-arc Basin) , . , , . , , . , . . ( , ), . : (Rm<0,5 %; T_max<435° ).

     

Über das Granitmassiv des Symvolon-Gebirges bei Kavala

Zusammenfassung Das Symvolon-Gebirge bei Kavala in Griechisch-Mazedonien wird von einem blastomylonitisch verformten Granitmassiv aufgebaut mit einheitlicher passiver Gefügeregelung. Es sind zwei altersverschiedene Biotite enthalten, nur die primären Biotite zeigen pleochroitische Höfe um Zirkon, die jüngeren, bei der Verformung umkristallisierten Biotite dagegen nicht. Dies spricht für eine bedeutende Differenz zwischen Erstarrung und Deformation. Eine noch jüngere Beanspruchung führt zur Entstehung von Myloniten in Grünschieferfazies. Hervorgehoben wird das Vorkommen junger metasomatischer Aplite, die den gefalteten Bau diskordant durchsetzen.

---

The Symvolon-Mts. near Kavala (Greece) consist of a granite-complex with blastomylonite-deformation and a uniform, secondary fabric. The rock contains two biotites of different ages of whom only the older type displays pleochroitic halos around Zircons. This might indicate that, the time interval between solidification and, the deformation might have been considerable. A still more recent deformation produced mylonites in a Greenschist Facies. Late metasomatic Aplites cut the whole complex obliquely.

---

Résumé La chaîne du Symvolon près de Kavala dans la Macédoine grecque est constituée par un massif granitique déformé par voie blasto-mylonitique, avec une régulation structurale passive uniforme. Il contient 2 biotites d'âge différent; seules les biotites primaires montrent des auréoles pléochroïques autor du zircon, à l'inverse des biotites plus jeunes qui ont cristallisé au cours de la déformation. Ceci plaide en faveur d'une notable différence entre consolidation et déformation. Une nouvelle déformation engendre des mylonites à faciès de schistes verts. On souligne l'intervention d⁴aplites métasomatiques plus jeunes qui recoupent la structure plissée de façon discordante.

---

. , .

     

Islands and oil — locality and structure

This paper analyses the meeting between the international petroleum industry and two local communities. The building of an oil terminal in a local community is both a major event, and a generator of processes on the local level. Three different angles is used to enlighten these processes; categorised as as place, people and mind. The place analysis consentrates on the effects on population and workforce development, the people analysis look at the institutional and planning processes, and the mind analysis the effects on the feeling of local identification. The paper demonstrates that local factors are of crucial importance even for the international petroleum industry.     

Das Erdbeben von Guatemala vom 4. Februar 1976

Zusammenfassung Am 4. Februar 1976 erlitt der mittelamerikanische Staat Guatemala die wohl größten Erdbebenzerstörungen seiner Entwicklungsgeschichte. Ohne irgendwelche Warnungen durch Vorbeben wurden große Landesteile gegen 3 Uhr früh von einem Hauptbeben verwüstet, als dessen Folge 22 545 Menschen getötet und etwa 70 027 verletzt wurden. Der Gesamtschaden liegt in der Größenordnung von 2,2 Milliarden D-Mark, die kulturellen Sachwerte nicht mitgerechnet.Die Schadenszone erstreckt sich über eine Länge von rund 300 km und ist etwa 70 km breit, was einer Fläche von 21 000 km² entspricht.Das Erdbeben wurde verursacht durch einen linkslateralen, horizontalen Scherungsbruch entlang der Motagua-Verwerfung, Abb. 1, welche als Transformationsverwerfung die Nordamerikanische Kontinentalplatte von der Karibischen Platte trennt und vom Kaiman-Graben her auf das guatemaltekische Festland übergreift. Die an der Erdoberfläche sichtbare Länge des Scherangsbruches beträgt 150 bis 200 km. Die horizontalen Bodenverschiebungen betragen meist 40 bis 80 cm und erreichen vereinzelt bis zu 2 Meter. Dabei ist stets die nördliche Scholle nach Westen und die südliche Scholle nach Osten verschoben, wie es der Plattentektonik entspricht.

---

On February 4, 1976 the Central American State of Guatemala suffered the greatest earthquake-destruction of its history. Without any foreshock warning, around three o'clock in the morning, the earthquake killed 22 545 people and aproximately 70 027 were injured. The total material earthquake damage is estimated at 2.2 milliards (american: 2.2 billions) German Marks, not counting the historical value of destroyed cultural monuments and others.The damaged zone is some 300 kms. long and about 70 kms. wide, what corresponds to an area of 21 000 kms².The Earthquake was originated by a horizontal, left-lateral shear breakage along the Motagua-Fault, Fig. 1, which separates as a transform fault the North American Continental Plate from the Caribbean Plate and which, coming from the CaymanTrough, continues into Guatemalan territory. The visible length of this left-lateral strike-slip fault is 150 to 200 kms. The horizontal displacements in soil are 40 to 80 cms. and in some places up to two meters. In all observed cases, the northern block was shifted towards West and the southern one towards East, in perfect agreement with Plate Tectonics.

---

Resumen El día 4 de Febrero de 1.976, el Estado Centroamericano de Guatemala sufrió su probable mayor destrucción sísmica de su historia. Sin el aviso alguno de sismos premonitores, alrededor de las tres de la mañana fue devastado gran parte del país, en cuya consecuencia hubo 22.545 muertos y alrededor de 70.027 heridos. El daño total de las pérdidas se estima en el orden de 2.2 Mil Milliones de Marcos alemanes, no contando los valores culturales materiales.La zona de daños se extiende sobre una longitud de unos 300 KMS y con una anchura de unos 70 KMS, lo que corresponde a una área de 21 000 KMS².El terremoto fué originado por una fractura cortante, horizontal y lateral-izquierda a lo largo de la Falla Tectónica de Motagua, Fig. 1, la cual separa, como falla de transformatión, la Placa Continental Norteamericana de la Placa del Caribe, prolongándose desde la Fosa de Caimán hacia territorio continental guatemalteco. La longitud de la fractura cortante, visible en la superficie terrestre, es entre los 150 y los 200 KMS. Los desplazamientos horizontales del suelo son en la mayoría entre 40 y 80 cms y alcanzan en algunos casos hasta dos metros. Además, el bloque norte siempre es desplazado hacia el oeste y el bloque al sur de la falla hacia el este, como lo require la tectónica de placas de esa región.

---

4- 1976 . , , , . 3- , - , , 22 545 , 70 027 . 2.2 , . 300 70 , 21 000 ². (. 1), , - . 150–200 . 40–80 , 2- . , , , — .

     

Die Gamsberg-Spalten (SW-Afrika) -Zeugen Karroo-zeitlicher Erdbeben

Zusammenfassung Am Großen Gamsberg, einem Tafelberg auf dem Rande des Großen Escarpments SW-Afrikas zwischen Windhoek und Walvisbay, liegen 30 m mächtige Quarzite der oberen Karroo transgressiv auf dem präkambrischen Gamsberg-Granit. Im Quarzit und im Granit lassen sich vier Spaltensysteme unterscheiden, die durch karroozeitliche Erdbeben entstanden sind. Die unterschiedlichen Spaltentypen werden beschrieben und ihre relativen Altersbeziehungen zueinander diskutiert. Die verschiedenen Spalten, die vorzugsweise N-S streichen, dokumentieren eine starke Ausdehnungstendenz in E-W-Richtung (5–10 m auf 3 km).Als Erklärung bietet sich ein Zusammenhang mit dem Auseinanderbrechen von Afrika und Süd-Amerika an. Eine starke seismische Aktivität in der weiteren Umgebung der endgültigen Bruchzone könnte die Spaltenbildung bewirkt haben. Neben der in der Literatur häufig vorgenommenen Zuordnung von fossilen Erdbebenspalten zu orogenen Vorgängen kommt damit die Plattentektonik als weiterer Gesichtspunkt für die geotektonische Ursache von fossilen Erdbebenspalten in Betracht.

---

The summit of the Great Gamsberg, a mesa at the edge of the Great S. W. African Escarpment, between Windhoek and Walvis Bay, is formed by 30 m thick Upper Karroo quartzites, which rest with transgressive contact on the pre-Cambrian Gamsberg Granite. Four fissure systems, which have resulted from earthquakes of Karroo age, can be recognized in the quartzite and granite. The various fissure types are described and (heir relative ages discussed. The fissures, which strike predominantly N-S, record a strong extensional trend in an E-W direction (5–10 m in 3 km).A connection with the breaking apart of Africa and South America offers an explanation for the fracture systems. Intense seismic activity in the general area of the final rift zone could have led to fissure formation. Thus, in addition to the frequently cited assignment of fossil earthquake fissures to orogenic processes, plate tectonics must be considered as a further geotectonic cause of such fissures.

---

Résumé Au Grand Gamsberg — une montagne tabulaire en bordure du Grand Escarpement de l'Afrique du Sud-Ouest entre Windhoek et Walvisbay — des quartzites du Karroo Supérieur d'une épaisseur de 30 m forment une couverture transgressive sur le granite précambrien du Gamsberg. Dans les quartzites et dans le granite, on peut distinguer quatre systèmes de fissures engendrés par des séismes pendant le Karroo. Les différents types de fissures sont décrits, et leurs âges rélatifs sont discutés. Les différentes fissures, qui montrent de préférence une direction NS, indiquent une forte tendance à une extension dans la direction EW (5–10 m sur 3 km).Une liaison avec la séparation de l'Afrique de l'Amérique du Sud serait susceptible d'en donner une explication. Une activité séismique intense dans le domaine environnant de la zone de fracturation finale pourrait avoir provoqué la formation des fissures. A l'attribution fréquente dans la litérature, de fissures séismiques fossiles à des phénomènes orogéniques s'ajoute ici la tectonique de plaques comme autre point de vue dans la recherche de la cause géotectonique de telles fissures.

---

, , - - 30 . 4 , . . , N-S , E-W (5–10 3 ). . . , , , .

     

Problèmes tectoniques dans le Bassin de Transylvanie

Zusammenfassung Das Siebenbürgische Becken verdankt seine Entstehung der Schollen-Struktur der Karpaten. Es besteht aus einer relativ wenig erhöhten Scholle, die von sehr hohen Schollen umringt ist. Dieser Zustand besteht erst seit dem Mittel-Miozän. Vorher war ein großer Teil des Beckens Festland. Im Neogen breitete es sich über das Maramure-Becken aus, das erst zum Ende des Pliozäns selbständig wurde. Von den vier tektonischen Einheiten, die sich ringsum befinden: Südkarpaten, Ostkarpaten, Apuseni-Gebirge und Verborgenes Apuseni-Gebirge, ist das Becken durch mehr oder minder wichtige Krustalbrüche begrenzt. Die Begrenzung des Beckens im NW ist weniger deutlich. Hier erhebt sich das Grundgebirge fortschreitend, bis es in Form von kleinen kristallinen Inseln: Mese-Preluca, Prisaca-Gebirge u. a. an der Oberfläche erscheint. Obwohl das Becken einheitlich erscheint, besteht es dennoch aus zwei großen, einem Nord- und einem Südbezirk. Die Grenze dazwischen wird im Westen durch die Richtung der kristallin-mesozoischen Falten des Apuseni-Gebirges und im Osten durch die Verschiebung der Krustalbrüche in der Gegend von Sovata-Gheorghieni, welche das Erscheinen des Neoeruptivs bedingte, angegeben. Der südliche Bezirk wird durch eine schwache Erhebung charakterisiert, die die Erhaltung von mächtigen pliozänen Ablagerungen bedingt hat. Hier wurden 14 tektonische Elemente — Blöcke und Brüche — festgestellt, welche dem Becken das Aussehen eines Amphitheaters verleihen. Der nördliche Bezirk zeichnet sich durch die schon während des Oberpliozäns bestende Erhebung des Grundgebirges in nordwestlicher Richtung aus. Diese Erhebung hat das Paläogen auf großen Oberflächen zutage gebracht, während das Pliozän vollständig abgetragen wurde. Das vorneozoische Grundgebirge besteht aus zahlreichen Blöcken, deren Bewegungen Brüche in der relativ dünnen Decke bedingt haben. Die Kreuzung der radiären mit den longitudinalen Tiefbrüchen ist oftmals durch Salzstöcke und Horizontalflexur gekennzeichnet. Bisher wurde den Faltenvorgängen große Wichtigkeit beigemessen. Heute ist die wichtige Rolle der Brüche bekannt, die das Erscheinen des neogenen Eruptivs auch im Innern des Beckens bedingt hat.

---

The Transylvanian basin owes its existence to the block-faulted structure of the Carpathian regions. It represents a relatively slightly uplifted block surrounded by strongly uplifted ones. This situation only dates from the Middle Miocene, until which date a great part of the basin represented dry land for a long period. During the Neogene it also included the Maramure basin which only became independent at the end of the Pliocene time. The basin is separated from the four surrounding units, namely the South Carpathians, the East Carpathians, the Apuseni Mountains and the hidden Apuseni Mountains by fractures which are sometimes very important. Crustal fractures delimit the basin from the first three units. The border of the basin is less clear in the NW, where it comes in touch with the hidden Apuseni Mountains. Above the latter the basin marks a gradual upheaval, up to the crystalline islands in Mese, Prisaca and Preluca. Though of apparently unitary character, the basin consists of two large sectors: one to the south and the other one to the north. The separation line between them is indicated by the trend of the crystalline-Mesozoic folds west of Turda, as well as by the displacement that affected, at Sovata-Gheorgheni level, the zone where the new volcanic formations occured. The southern sector is characterized by moderate uplifting; that allowed the preserving of a large quantity of pliocene sediments. A number of fourteen tectonic elements represented by blocks and faults conferring upon the basin the aspect of an amphitheatre, have been distinguished in the above sediments. The northern sector is characterized by a gradual uplifting in the northwestern direction which started in the Upper Pliocene. Due to this uplift the Paleogene formations have been exposed on large areas. The most important consequence was, however, an almost total erosion of the Pliocene deposits. Since the pre-Neozoic basement was built up of numerous blocks, their movements have determined a great number of fractures in the relatively thin cover of Paleogene-Miocene age. On the basin borders, one may notice the presence of numerous faults showing a radial arrangement. These faults disappear towards the inner part of the basin. The intersections between the crustal faults and the radial faults are frequently marked by the presence of salt massifs and by displacements. Great significance was assigned in the past to the folded structures: anticlines and domes. Nowadays, we consider the faults as more important than the folds. The appearance of volcanic Neogene rocks, even in the inner part of the basin, justifies this idea.

---

Résumé L'auteur décrit la construction tectonique du bassin de Transylvanie, qui est situé entre quatre unités structurales: Les Carpates méridionales, les Carpates orientales, les Monts Apuseni et les îles cristallines du NW. Le bassin de Transylvanie se détache de ces unités structurales par des fractures. De nos jours, ces déformations par fractures prennent de plus en plus d'importance, tandisque jusqu'alors on attachait plus de significance aux phénomènes de plissement.

---

, : . . , , , . . , NW-SE , , . . . , , .

     

Untersuchungen an pluvialen Wässern der Ost-Sahara

Zusammenfassung Den Grundlagen der C-14-Datierung von Wasser folgen Ausführungen über Ursprung und Anfangskonzentration dieses Isotops im Grundwasser, Verfälschungsmöglichkeiten und Ausführungen über das Isotopenverhältnis C-13/C-12 als geologisches Instrument. Der Hauptteil der Arbeit beschäftigt sich mit der Altersberechnung der in Frage stehenden Grundwasserproben.

---

Basal considerations concerning C-14-dating include origin and primary concentration of this isotope in subsurface waters. These and, C-13/C-12 proportion are discussed in their value for geological conclusions. Finally, absolute-age determinations of this kind are dealt with.

---

Résumé Sur la base de la datation des eaux à partir du C 14, les auteurs présentent leurs déductions sur l'origine et la concentration de cet isotope dans les eaux des nappes aquifères ainsi que sur les contaminations possibles, et s'étendent sur le rapport des isotopes C-13/C-12 comme instrument géologique.La partie principale du travail a trait aux calculs d'âge des eaux prélevées ici.

---

. .

     

Zur Genese neuentdeckter Vulkanschlote in der Umgebung des Donnersberges/Pfalz

Zusammenfassung Einige neuentdeckte Vulkanschlote im Rotliegenden der Umgebung des Donnersberges in der Saar-Nahe-Senke/Pfalz wurden hinsichtlich Aufbau, Alter und Genese untersucht. Es sind calderaartig abgesunkene Pyroclastica von Schlotbreccien zu unterscheiden, von denen Ablagerung aus einer Gas-Partikel-Suspension angenommen wird. Die Breccien setzen sich aus einer Mischung von Lapilli und z. T. aufgearbeitetem Nebengestein zusammen. In fast allen Schloten wurde die Aktivität durch das Eindringen von Schmelzen abgeschlossen.Als Beispiel wird der Schlot des Rödern beschrieben.

---

In the Lower Permian of the Saar-Nahe-Senke (Palatinate, SW Germany) several recently discovered volcanic necks have been investigated. In this preliminary report structure, composition, and age relationship of the breccias are described as well as their mode of emplacement which is believed to be due partly to fluidization and partly to calderalike subsidence of subaerially deposited tephra. In some of the necks magmatic intrusion terminated the volcanic activity.The volcanic neck of the Rödern is described as an example.

---

Résumé Plusieurs cheminées récemment découvertes dans le Permien inférieur des alentours du Donnersberg dans la Saar-Nahe-Senke (Palatinat, Sud-ouest d'Allemagne) ont été étudiées. Leur composition et les problèmes de l'âge et de la genèse sont discutés. Il faut distinguer des sédiments pyroclastiques des caldères d'effondrement et des brèches formées à l'intérieur des cheminées. Celles-ci se composent des lapillis et des fragments des roches encaissantes. Leur formation est le résultat d'un dégagement de gaz tenant en suspension des particules solides.La fin de l'activité est marquée en général par l'intrusion des laves. La cheminée du Rödern est décrite à titre d'exemple.

---

, - (. ). : ) , ( ), ) , . .

     

Surficial calcareous crust of caliche type along the Red Sea coast,Egypt

Karstified features and surficial calcareous crust (caliche) develop on the upper most surfaces of the Middle Miocene rocks in the area between Quseir and Mersa Alam along the Red Sea coast, Egypt. Detailed studies of the caliche profile revealed various textures and fabrics denoting a cyclicity in deposition as well as diagenetic differentiation crystallization and deformation. The occurrence of these caliche deposits suggest that the Middle Miocene rocks in the study area have been subjected to alternating periods of rainfall and intense evaporation.

---

Zusammenfassung Karstphänomene und Kalkkrusten (Caliche) haben sich auf den Oberflächen der Gesteine des Mittelmiozäns im Gebiet zwischen Quseir und Mersa Alam entlang der Küste des Roten Meeres in Ägypten entwickelt. Eingehende Untersuchungen von Kalkkrusten Profilen lassen unterschiedliche Strukturen und Gefüge erkennen, die sowohl zyklische Bildung belegen als auch diagenetische Kristallisations-Differentiation und Deformation. Das Auftreten dieser Caliche-Bildungen legt nahe, daß die mittelmiozänen Gesteine im Untersuchungsgebiet abwechselnd regenreichen Perioden und solchen mit starker Evaporation ausgesetzt waren.

---

Résumé Des structures karstiques et des croûtes calcaires superficielles (caliches), se sont formées à la surface des roches du Miocène moyen dans la région comprise entre Ouseir et Mersa Alam, le long de la côte de la mer Rouge, en Egypte. L'étude détaillée de profils de la caliche révèle des structures variées qui indiquent un dépôt cyclique ainsi qu'une cristallisation différentielle et une déformation diagénétique. La présence de tels dépôts de caliche suggère que les roches du Miocène moyen de cette région ont été soumises alternativement à des périodes de pluie et d'évaporation intense.

---

Quseir Mersa Alam — . , , , , . , .

     

Scapolite-bearing and related calc-silicate layers from the alpujarride series. (Betic cordilleras of Southern Spain). A discussion on their origin and some comments

Generalized development of calc-silicate bands in several alpujarride units of the central and western segments of the Betic Zone, is interpreted as the result of metamorphic differentiation from original calcium-rich sedimentary beds in the sequence. Presence of Scapolite suggests that this phenomenon may have been made possible by the catalizing action of high anion concentrations in the pore fluid medium during metamorphism, probably caused by the existence of evaporic material in the original sediments. This hypothesis, which is further supported by anomalous high Ca, Na and K contents of the enclosing metapelites, leads to the correlation of the present calc-silicate bearing metamorphic formations with well-known permo-werfenian evaporitic series in other units of the Betic Zone. The use of this new criterion of stratigraphic correlation would indicate that highly metamorphosed permo-triassic sequences have often been misidentified as more ancient formations, thus causing an underestimation of the importance of alpine HT-LP metamorphism in the alpujarride tectonic domain.

---

Zusammenfassung Das häufige Auftreten von Kalksilikatbändern (manchmal mit Skapolith) in einigen alpujarriden Einheiten, besonders im zentralen und westlichen Abschnitt der betischen Kordillere, wird erklärt als Ergebnis einer metamorphen Differentiation von ursprünglich Ca-reichen Schichten. Die Anwesenheit von Skapolith legt eine hohe Anionenkonzentration der intergranularen fluiden Phasen während der Metamorphose nahe, bedingt durch evaporitisches Material der ursprünglichen Sedimente. Diese Hypothese, zusätzlich gestützt durch den extrem hohen Gehalt der umgebenden Pelite an löslichen Kathionen (Ca, Na, K), erlaubt die Korrelation der Kalksilikatbänder-haltigen Formationen mit aus anderen betischen Einheiten bekannten evaporitischen Serien des Permowerfenïan. Auf die stratigraphische Korrelation angewendet, legt dies nahe, daß öfters hochmetamorphe, permotriadische Serien fälschlicherweise als älter betrachtet wurden, was zu einer Unterschätzung der alpinen Metamorphose (Niederdruck-Hochtemperatur) im alpujarridem Bereich führte.

---

Resumen El desarrollo bastante generalizado de bandas de silicatos calcicos, entre los cuales se encuentra a veces una escapolita, en varias unidades alpujárrides de los segmentos central y occidental de la Zona Bética, es interpretado como el resultado de un proceso de diferenciación metamórfica a partir de lechos sedimentarios originalmente ricos en calcio. La presencia de escapolita sugiere que este hecho ha sido probablemente posible gracias a la existencia de una alta concentración de aniones en el fluido metamórfico intergranular, condicionada por la existencia de material evaporitico en los sedimentos originales. Esta última hipótesis que es ulteriormente apoyada por un contenido anómalamente alto de cationes solubles (Ca, Na, K) en las metapelitas encajantes, permite correlacionar las formaciones que contienen los lechos de silicatos calcicos con conocidas series evaporiticas de edad permowerfenense en otras unidades de la Zona Bética. La aplicación de este nuevo criterio de correlación estratigráfica sugiere que series permotriásicas altamente metamorfizadas han sido a menudo erróneamente interpretadas como más antiguas, hecho que ha conllevado a una substimación de la importancia del metamorfismo (BP-AT) alpino en el dominio tectónico alpujárride.

---

Résumé Le developpement très fréquent de roches litées à silicates calciques dans quelques unités alpujarrides des regions centrale et occidentale de la Zone Bétique, est interpreté comme la conséquence d'un processus de différenciation métamorphique à partir de lits riches en calcium dans les sequences sédimentaires originelles. La présence de scapolite suggére que ce phénomène a été rendu possible par l'intervention d'un cataliseur naturel, tel que des hautes concentrations en anions dans le milieu fluide intergranulaire pendant le métamorphisme, occasionées probablement par l'existence de materiel évaporitique dans les sédiments originels.Cette hypothese, qui se trouve additionellement supportée par des teneurs élevées en cations solubles des métapelites encaissantes, permet d'assimiler les formations qui contiennent les lits à silicates calciques avec des séries évaporitiques permowerféniennes, bien connues dans d'autres unités des zones internes des Cordilléres Bétiques. L'application de ce nouveau critère de corrélation stratigraphique indiquerait que des séquences permotriasiques fortement affectées par le métamorphisme ont été souvent à tort interprétées comme plus anciennes, amenant ainsi a une sous-estimation de l'importance du métamorphisme alpin (BP-HT) dans le domaine tectonique alpujarride.

---

- — — , , , , . , . , : , Na, , , - Permowerfenian, . , - , — — .

     

Isotopic age determinations of crystalline rocks of the Upper Harz Mountains,Germany

Dating of crystalline rocks occurring in the Upper Harz Mountains was carried out by means of U-Pb isotope investigations on zircons and sphene as well as by Rb-Sr isotope measurements on whole-rock samples and biotites.U-Pb data of euhedral and rounded, detrital zircons of the allochthonous block of the Ecker gneiss point to an age (upper intercept) of the source area of the predominantly metasedimentary rocks of about 1.6 Ga or older. The lower intercept indicates a possible metamorphic event at ca. 560 Ma in the Ecker gneiss or in the source rock of the zircons of this complex. The concordant data point of a sphene fraction from a metavolcanic sample documents contact metamorphic influence on the Ecker gneiss by the Variscan intrusions of the Upper Harz Mountains.Emplacement of the intrusions of the Harzburg gabbronorite and the Brocken and Oker granites occurred contemporaneously 293–297 Ma ago within the analytical error limits. This points to a common geotectonic cause of the ascent of the magmas. Uplift of the Ecker gneiss block, now squeezed in between Harzburg gabbronorite and Brocken granite, was connected to these processes.The mineral ages of the plutonites are close to the intrusion ages indicating fast cooling processes in shallow crustal levels.

---

Zusammenfassung Eine altersmäßige Einstufung der im Oberharz vorkommenden kristallinen Gesteine wurde durch U-Pb-Isotopenuntersuchungen an Zirkonen und Titanit sowie Rb-Sr-Isotopenmessungen an Gesamtgesteinsproben und Biotiten durchgeführt.U-Pb-Daten von idiomorphen und runden, detritischen Zirkonen der allochthonen Eckergneis-Scholle deuten auf ein Alter des Ursprungsgebietes der weitgehend metasedimentären Gesteine von etwa 1. 6 Ga oder älter hin und sie weisen ferner auf ein mögliches Metamorphose-Ereignis vor rund 560 Ma im Eckergneis oder im Liefergestein der Zirkone des Eckergneises hin. Der konkordante Datenpunkt bei ca. 295 Ma einer Titanit-Fraktion aus einer Metavulkanit-Probe dokumentiert die kontaktmetamorphe Beeinflussung des Eckergneises durch die variskischen Intrusionen des Oberharzes.Die Platznahme der Intrusionen der Gesteine des Harzburger Gabbronorit-Massivs sowie des Brokken- und Oker-Granits erfolgten innerhalb der analytischen Fehlergrenzen zeitgleich vor 293–295 Ma. Dies deutet auf eine gemeinsame geotektonische Ursache des Aufdringens der Magmen. Damit verbunden war der Aufstieg der Eckergneis-Scholle, die jetzt zwischen Harzburger Gabbronorit und Brockengranit »eingeklemmt« ist.Mineralalter der Plutonite liegen nahe bei den Intrusionsaltern und weisen auf rasche Abkühlungsvorgänge in seichtem Krustenniveau hin.

---

Résumé Des mesures d'âge ont été effectuées sur des roches cristallines de l'Oberharz par les méthodes de l'U-Pb sur zircon et sphène et du Rb-Sr sur roches totales et sur biotites. La méthode U-Pb, appliquée aux zircons idiomorphes et détritiques arrondis de l'écaille allochtone des gneiss d'Ecker, fournit un âge (intersection supérieure) d'environ 1,6 Ga au moins pour la source des matériaux surtout métasédimentaires. L'intersection inférieure indique la possibilité d'un événement métamorphique à ± 560 Ma soit dans les gneiss d'Ecker, soit dans les roches-sources de leurs zircons. Un résultat concordant à ± 295 Ma fourni par le sphène d'une métavolcanite enregistre l'action du métamorphisme de contact engendré dans les gneiss d'Ecker par les intrusions varisques.La mise en place des intrusions du massif gabbronoritique du Harzburg et celle des granite de Brocken et d'Ocker ont été contemporaines: âges de 293 à 297 Ma, compris dans l'intervalle d'approximation des mesures. Ce résultat est en faveur d'une même cause géotectonique pour l'ascension de ces magmas. C'est en relation avec ce processus que s'est produit le soulèvement de l'écaillé des gneiss d'Ecker, actuellement coincée entre le gabbro du Harzburg et le granite de Brocken.Les âges minéraux des plutons sont voisins des âges d'intrusion, ce qui indique un refroidissement rapide dans un niveau crustal peu profond.

---

- , - . - 1,6 , , , , 560 . , , 295 . , 293 295 ; . — . , . , .

     

Spätphasen im Grundgebirge

Zusammenfassung Das Deckgebirge liegt meist mit einer tiefgehenden Diskordanz auf dem Grundgebirge. Die Lücke entspricht meist einem Zeitabschnitte, in dem große Baustoffmächtigkeiten weggeführt wurden. Manche Autoren betrachten diese Lücken als Zeugnisse von Zeitspannen, für deren Ereignisse die Dokumente fehlen. Dennoch haben die Entwicklungen während dieser Zeitabschnitte mancherlei Spuren und Zeugnisse hinterlassen. Es gilt, sie zu sammeln, zusammenzustellen und zu deuten.Der größte Teil der Baustoffe wurde in einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne abgetragen. Dadurch rückten tiefere Stockwerke rasch nach oben. Die metamorphen und ultrametamorphen Vorgänge wurden dadurch gebremst, unterbrochen oder veränderten ihren Charakter. Diese Entwicklung macht die netzund inselartige Verteilung verschiedener Mineralgesellschaften verständlich. Die rasche Hebung verursachte auch manche bauliche Weiterentwicklungen (tektonische Denudation durch Gleitungen, Einwicklungen, gefaltete Verwerfungen, Faltung und Verdrehung früher aktiver Achsen, helikoidale Strukturen usw.). Einige Folgerungen für die weitere Erforschung werden dargelegt.

---

Cover formations in general rest on their basements with marked unconformity, indicating a period of profound erosion. Any evidence of events which might have taken place during this hiatus is commonly considered by many workers to be lacking. Nevertheless, such evidence does exist, and can still be recognised in the various records which the events have left behind. These records are summarized, and their significance discussed.The greater part of the erosion that basements have suffered was rapid, and it took place over a relatively short time-interval. It checked the development of metamorphism and ultrametamorphism, and at the same time may have a marked influence on the variability of the final metamorphic products. The rapid upward movements of the basements must also have affected many structural features: early structures could develop involutions (encapuchonnements), axes and other linear structures might be twisted, and gravitational sliding may have occured and left its mark. These and other general deductions are discussed.

---

Résumé Les socles cristallins sont généralement définis par opposition aux terrains de couverture. Le contact discordant entre les deux indique une dénudation profonde. Le temps correspondant à cette lacune est considéré par beaucoup d'auteurs comme ne livrant pas de documents. Les événements de cette période ont pourtant laissé de nombreux témoignages appartenant à différentes catégories. Il semble utile d'en donner un aperçu. Le gros de la dénudation a généralement eu lieu pendant un temps relativement restreint, donc à une cadence rapide. Ce soulèvement a arrêté l'évolution des roches métamorphiques et ultramétamorphiques en fixant certains stades et en influençant ainsi la variabilité des effets visibles. Le soulèvement se faisant à une grande vitesse a déterminé de nombreuses structures (encapuchonnements, écoulements, glissements, axes plissés et tordus etc.). Quelques conséquences et perspectives d'ordre plus général sont évoquées.

---

, . , .

     

Stratigraphic classification and terminology: An actualistic appraisal and proposal

Stratigraphy investigates rocks as strata emphasizing on their temporal sequence and spatial variations. Stratigraphic analysis starts from classification of local rock succession as provisional stratigraphic units, formations. Through correlation by mapping and by all the methods available, lithogenetic bodies, the lithosomes, are restored and formal stratigraphic units in hierachical ranks for universal appliance and representing geological times are established and are being continuously amended. Such procedual schemes have been practised without any inconvenience ever since the pioneer days of J. G.Lehmann. It was not until 1941 when the Hedbergian stratigraphers interpreted the lithogenetic body, the lithosome, as formation that started the impractical pros and cons of arguments concerning stratigraphic classification for the last thirty years. In this paper, the writer points out on the one hand the lack of perspective in the Hedbergian multifold-system-stratigraphic-classification concept and on the other the central theme of the stratigraphic research, present and past, being mainly in the refinement of the fossil zones and the radiometric dates. In order to avoid the avoidable confusions raised by the Hedbergian stratigraphers, the writer suggests them to return to the old track concentrating the entire effort in stabilization of stratigraphic usage by calibration and intercalibration with different methods of the stratigraphic units in universal appliance.

---

Zusammenfassung Die Stratigraphie untersucht Gesteine in ihrer Erscheinungsform als Schichten und betont deren zeitliche Folge und räumliche Variation. Die stratigraphische Analyse beginnt mit der Klassifizierung örtlicher Gesteinsabfolgen als vorläufige stratigraphische Einheiten. Parallelisierung durch Kartierung und alle anderen verfügbaren Methoden führen zur Rekonstruktion der Lithosome, der lithogenetischen Körper, aus denen dann in hierarchischer Reihenfolge stratigraphische Einheiten gebildet werden, die universell angewendet werden, geologische Zeiträume repräsentieren und ständig verbessert werden. Dieses Verfahren ist seit den Pioniertagen J. G.Lehmanns ohne Unzuträglichkeiten angewandt worden. Als 1941 die vonHedberg beeinflußten Stratigraphen damit begannen, den lithogenetischen Körper, das Lithosome, als formation zu interpretieren, begannen die schwierigen Pro- und Kontra-Argumente in der stratigraphischen Klassifikation der letzten dreißig Jahre. In dieser Arbeit führt der Autor den Mangel an Perspektive desHedbergschen stratigraphischen VielfachsystemKlassifikationskonzeptes auf der einen Seite aus und auf der anderen das zentrale Thema stratigraphischer Forschung, das heute wie damals im wesentlichen in der schärferen Fassung der durch Fossilien definierten Zonen und radiometrischer Daten besteht. Um der vermeidbaren Verwirrung zu entgehen, die durch die vonHedberg beeinflußten Stratigraphen entstanden ist, schlägt der Autor dieser Arbeit vor, zur alten Spur zurückzukehren und alle Anstrengungen darauf zu richten, den Gebrauch stratigraphischer Begriffe durch saubere Definition und Unterteilung der universell angewandten stratigraphischen Einheiten unter Verwendung aller verfügbaren Methoden zu stabilisieren.

---

Résumé La stratigraphie étudie les roches en tant que strates, en mettant en relief leur succession dans le temps et leurs variations spatiales. L'analyse stratigraphique se fait à partir de la classification des successions de roches locales, comme unités et formations stratigraphiques provisoires. Par corrélation, en dressant des cartes ou utilisant toutes autres méthodes, on reconstruit les corps lithogéniques, les lithosomes, et l'on établit, avec corrections au besoin, les unités stratigraphiques formelles par rangs hiérarchiques quant à leurs valeurs d'application (ou instruments) universelle et de représentations des temps géologiques. De tels procédés ont toujours été en pratique sans inconvénient depuis l'époque de défrichement de J. G.Lehmann. Ce n'est qu'en 1941, quand les stratigraphes, influencés par les idées d'Hedberg, expliquèrent les corps lithogéniques, les lithosomes, comme «formation », que commença la difficile discussion, pour et contre, de la classification stratigraphique des trente dernières années. Dans cette étude, l'auteur signale, d'un côte le manque de perspective que comporte le concept de la classification stratigraphique du système multiforme deHedberg, et de l'autre, le thème central de la recherche stratigraphique qui consiste essentiellement, présentement comme dans le passé, dans une précision plus raffinée du contenu des zones fossilifères et des données radiométriques. Afin d'éviter la confusion évitable suscitée par les stratigraphes Hedbergiens, l'auteur leur suggère de revenir sur le vieux sentier en concentrant tous leurs efforts pour stabiliser l'emploi de notions stratigraphiques par l'étalonnage et l'interrétalonnage (calibrage), au moyen de diverses méthodes, des unités stratigraphiques d'application universelle (ou comme instruments universels).

---

. , . — —, , , . 1941 . , , — —, , . , -, ' , , -, , , , , , , . , , , , , , .

     

Neotectonics of the central parts of the Balkan Peninsula: Basic features and concepts

The neotectonic movements on the Balkan Peninsula occurred after the last intense thrusting (Early Miocene), and after the Early — Middle Miocene planation. They were controlled by extensional collapse of the Late Alpine orogen, and by extension behind the Aegean arc, and were influenced by the complicated vertical and horizontal movements in the Pannonian region. The Stara-planina and Dinarian-Hellenic linear neotectonic morphostructures inherited the Alpine orogenic zones (Balkanides and Dinarides-Hellenides) and bounded the Central-Balkan neotectonic region. The linear morphostructures were tilted towards the Pannonian and Euxinian basins and the North-Aegean trough.The Central-Balkan neotectonic region has a complicated block structure (horst-and-graben pattern) dominated by the NNW-SSE Struma and Vardar lineaments, the WNW-ESE Sava and Marica lineaments, and the Middle-Mesta and North Anatolian fault zones. The dominating Serbo-Macedonian neotectonic swell was rifted, and subsided along the Struma and Vardar lineaments. The range of the vertical neotectonic displacements reached a maximum of 3–4 km, and even up to 6 km at the edges of the Pannonian and Aegean basins. The general doming of the region was controlled by the isostatic uplift of a thickened crustal lens (Rhodope Massif) in the southern margin of the Eurasian plate. The collapse of the complicated domal structure began along the main (Struma, Vardar and Marica) lineaments in the central parts of the dome, and continued in the Pliocene and Quaternary along a more external contour bounded by the Stara-planina and Dinarian-Hellenic linear morphostructures.

---

Zusammenfassung Die neotektonischen Bewegungen der Balkan-Halbinsel begannen nach den letzten intensiven Überschiebungen (frühes Miozän) und nach der frühbis mittelmiozänen Verebnung. Gesteuert wurden die Bewegungen durch den Dehnungskollaps des spätalpinen Orogens, der Dehnung hinter dem Ägäischen Bogen und den komplizierten vertikalen und horizontalen Bewegungen in der pannonischen Region. Die neotektonische Region des Zentralbalkans liegt zwischen den linearen, neotektonischen Morphostrukturen der Strara-planina und der Dinariden-Helleniden. Sie übernahmen die alpidischen Orogenzonen der Balkaniden und Dinariden-Helleniden und wurden zum Pannonischen-, dem Präkarpatischen- und dem Nordägäischen Trog geneigt.Die Region zeigt einen komplizierten Blockaufbau (Horst- und Grabenstrukturen), der von den NNW-SSE streichenden Struma- und Vardar-Lineamenten, von den WNW-ESE verlaufenden Sava- und Marica-Lineamenten und der Mittelmesta- und der Nordanatolischen Bruchzone dominiert war. Die Serbo-mazedonische neotektonische Schwelle war von Bruchspaltenbildung und Absenkung parallel der Struma- und Vardar-Lineamente betroffen. Die Höhe der vertikalen Versatzbeträge erreichte ein Maximum von 3–4 km; an den Rändern des Pannonischen und Ägäischen Beckens sogar mit bis zu 6 km. Die allgemeine Aufwölbung der Region wurde durch isostatische Hebung der verdickten Krustenteile (Rhodopisches Massiv) am Südrand der Eurasischen Platte bedingt. Der Kollaps der komplizierten Domstruktur begann in dessen Zentralteil entlang der Hauptlineamente (Struma-, Vardar- und Marica-Lineament) und setzte sich, während des Pliozäns und Quartärs, in den peripheren Bereichen, parallel zu den äußeren Begrenzungen (Balkaniden, Dinariden-Helleniden) der linearen Morphostrukturen, fort.

---

Résumé Les mouvements néotectoniques dans la péninsule balkanique ont eu lieu après les derniers charriages d'âge miocène inférieur et la pénéplanation du Miocène inférieur et moyen. Ils ont été régis par l'affaissement extensionnel de l'orogène alpin tardif, par l'extension derrière l'arc égéen et par les mouvements verticaux et horizontaux complexes dans la région panonnienne. La région néotectonique centrebalkanique est située entre les morphostructures néotectoniques linéaires de Stara-Planina et des Dinarides-Hellénides. Celles-ci sont héritées des zones orogéniques alpines des Balkanides et des Dinarides-Hellénides et ont été inclinées vers les bassins panonnien, euxinien et nord-égéen.La région possède une structure en blocs (horsts et grabens) compliquée, dominée par les linéaments NNW-SSE de Struma et du Vardar, les linéaments WNW-ESE de Sava et de Marica et les zones faillées de Moyenne Mesta et d'Anatolie du nord. La ride néotectonique serbo-macédonienne a subi rifting et subsidence au long des linéaments de Struma et du Vardar. Les déplacements néotectoniques verticaux ont atteint 3 à 4 km au maximum, et même 6 km dans les bordures des bassins panonniens et égéen. Le soulèvement en dôme de la région a été provoqué par la montée isostatique d'une portion épaissie de l'écorce (massif du Rhodope) dans la marge méridionale de la plaque eurasiatique. L'affaissement de cette structure en dôme complexe a commencé le long des linéaments principaux (de Struma, Vardar et Marica) dans les parties centrales du dôme et a continué pendant le Pliocène et le Quaternaire le long d'un contour plus externe limité par les morphostructures néotectoniques linéaires de Stara-Planina et dinarohellénique.

---

( ) -, . , . - . - , - . NNWSSO, WNW-OSO . - . 3–4 , 6 . . ( , ) , , .

     

The late Palaeozoic Gondwana glaciation

The glacial deposits of Gondwana are today spread over one whole hemisphere. On the re-assembled Gondwana continents they still occupy an area exceeding that of the Pleistocene glaciation. The onset of the glaciation in the different areas has not yet been dated satisfactorily. The earliest lower and middle Carboniferous glacial beds occur in the Andean belt and in eastern Australia, where high mountains may have existed at that time. During Stephanian-Sakmarian time, when the pole wandered over Antarctica, large ice sheets reached sealevel in all the major depositories. Palaeotopographical reconstructions allow the conclusion that some of the ice centres were supported by uplands which reached altitudes of up to 1,500 m above sealevel. Depending on their palaeotopographical positions the glacigenic sediments exhibit the full facies range to be expected between glaciated uplands and glaciomarine environments. There are indications that ice may have flowed from Africa into the Paraná Basin, and from Antarctica into the Great Karoo-Basin and into Australia. At least 12 advances and retreats have been recognized in the Paraná Basin. Closer to the ice centres the record is less complete. The retreats were probably more of an interstadial than an interglacial nature. There is some evidence that the final deglaciation proceeded in stages from South America over Africa to Antarctica. The ice centres were fed by moist air from the Pacific Ocean and the Tethys.

---

Zusammenfassung Die glazialen Ablagerungen von Gondwana sind heute über eine ganze Hemisphäre verteilt. Auch auf dem rekonstruierten Gondwana nehmen sie noch ein Gebiet ein, welches das der pleistozänen Vereisung übertrifft. Die frühesten, unter- und mittelkarbonen Vereisungsspuren finden sich im Anden-Gürtel und im Tasman-Belt in Ostaustralien, wo zu dieser Zeit hohe Gebirgsketten existiert haben können. Während des Stephan und Sakmar, als der Pol sich auf der Antarktis befand, erreichten große Inlandeis-Decken den Seespiegel in allen größeren Ablagerungsbecken. Paläotopographische Rekonstruktionen erlauben die Schlußfolgerung, daß einige der Eiszentren sich auf Hochländern mit Höhen von bis zu 1500 m befanden. Die glazialen Sedimente zeigen, abhängig von ihrer paläotopographischen Position, alle zu erwartenden Faziestypen. Es gibt Hinweise, daß Eis von Afrika in das Paraná-Becken und von Antarktika in das Große Karoo-Becken und nach Australien geflossen sein könnte, Wenigstens 12 Vorstöße und Rückzüge sind im Paraná-Becken erkannt worden. In der Nähe der Eiszentren ist die Zahl geringer. Die Rückzüge hatten wahrscheinlich mehr die Natur von Interstadialen als von Interglazialen. Es gibt Hinweise, daß das finale Abschmelzen im unteren Perm in mehreren Phasen von Südamerika über Afrika nach Antarktika fortgeschritten sein könnte. Die Eiszentren wurden durch feuchte Luftmassen vom Pazifischen Ozean und der Tethys genährt.

---

Résumé Les dépôts glaciaires de Gondwana sont répartis actuellement sur une hémisphère entière. Même sur le Gondwana reconstitué, ils occupent encore une surface qui dépasse celle de la glaciation pleistocène. Les traces de glaciation les plus précoces, èo- et mésocarbonifères se trouvent dans la ceinture andine et dans la ceinture tasmanienne d'Australie orientale, où des chaînes de montagnes élevées ont pu exister à cette époque. Pendant le Stéphanien et le Sakmarien, lorsque le pôle s'est trouvé dans l'Antarctique, de grandes nappes continentales de glace ont atteint le niveau de la mer dans tous les grands bassins sédimentaires. Des reconstitutions paléotopographiques permettent de conclure que quelques-uns des centres de glaciation se trouvaient dans des zones de montagnes ayant des altitudes atteignant 1500 m. Les sédiments glaciaires montrent, en fonction de leur position paléotopographique, tous les types de faciès que l'on peut attendre. D'après certaines indications, la glace aurait pu couler d'Afrique dans le bassin du Paraná et de l'Antarctique dans le grand bassin du Karoo et vers l'Australie. Au moins douze avancées et retraits ont été reconnus dans le bassins du Paraná. A proximité des centres de glaciation leur nombre est moindre. Les retraits avaient sans doute un caractère plus interstadiaire qu'interglaciaire. Certaines indications permettent de penser que la fusion finale pouvrait avoir progressé, au cours du Permien inférieur, d'Amérique du Sud vers l'Afrique puis vers l'Antarctique, en plusieurs phases. Les centres de glaciation ont été nourris par des masses d'air humides venant de l'Ocean Pacifique et de la Téthys.

---

. , . , , . , , . , 1,500 . , , . , Parana', — Karoo . Parana' , , 12 . . , -, , . , . , .

     

Die Auswertung von Grundwasserstandsbeobachtungen auf Sandböden zur Beurteilung der Entwässerungsmöglichkeiten

Zusammenfassung Um die Anwendbarkeit der Bohrlochmethode zur Bestimmung der Durchlässigkeit von Sandböden zu überprüfen, wurde auf 3 Versuchsfeldern aus den Veränderungen des Grundwasserstandes in Abhängigkeit von den Niederschlägen der Abfluß kalkuliert. Anhand dieser Größen und der übrigen im Felde bestimmten Werte sind die Durchlässigkeiten der Sandböden auf den 3 Versuchsfeldern nach der Formel vonHooghoudt berechnet worden. Der Vergleich der berechneten und der nach der Bohrlochmethode bestimmten Durchlässigkeiten ergibt geringe Differenzen, die sich durch Unterschiede in den Versuchsbedingungen, vor allem durch eine geringere Durchlässigkeit des Oberbodens, erklären lassen.

---

Summary To check the applicability of the auger hole method for the determination of permeability from sandy soils (regosols), the change of the ground water table depending on the rainfall was used on 3 sites for a calculation of the water discharge. From these values and other characteristics, determined in the field, the permeabilities of sandy soils (regosols) were computed with theHooghoudt-equation. The comparison of the computed permeabilities with that determined by the auger hole method showed a small difference, which could be explained by distinctions of the experiment conditions, especially by a decrease of permeability in the upper horizons of sandy soils.

---

Résumé Afin d'examiner la possibilité d'employer la méthode «auger hole» pour déterminer la perméabilité des sols arénacés on a calculé la décharge dans trois champs d'épreuves, et cela par les variations du niveau de la nappe souterraine par rapport aux condensations atmosphériques. Les perméabilités des sols arénacés dans ces trois champs d'épreuves ont été calculées d'après la méthode deHooghoudt, sur base de ces données et des autres données déterminées à la campagne. Les valeurs de la perméabilité calculées et les valeurs obtenues au moyen de la méthode « auger hole» diffèrent peu; les différences peuvent être expliquées par l'inégalité des conditions des expériences et surtout par une perméabilité plus petite de la partie supérieure du sol.

---

, , . Hooghout'a. , , , , .

---

---

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

The geology of the polymetamorphic complex of Ios,Cyclades, Greece and its significance for the Cycladic Massif

The geological structure of the island of Ios, Cyclades, Greece, is a dome consisting of an augengneiss core and a mantle of garnet-mica schists that together form the Basement which is overthrust by a marble-schist Series. This Series is mainly made up of meta-volcanics and metamorphosed sediments, presumably Mesozoic in age. It is a tectonically composed pile of marbles alternating with glaucophane schists, actinolite schists and chlorite schists. Petrological relations and isotope dating indicate the polymetamorphic character of Ios. Two Alpine metamorphic phases, M₁ and M₂, and relicts of a high grade metamorphic or magmatic phase (Mo), that only affected the Basement, are demonstrated. Radiometric ages obtained for the Basement confirm the interpretation that the Mo phase is Pre-Alpine. The M₁ and M₂ were dated at 43 Ma and 25 Ma respectively. The P-T conditions of metamorphism are estimated as 9–11 kb and 350 to 400° C for the M₁ phase and 5–7 kb and 380–420° C for the M₂ phase. The metamorphic history of the Cyclades is discussed and it is suggested that Pre-Alpine Basement occurs also on Sikinos and Naxos.

---

Zusammenfassung Die Kykladeninsel Ios besteht zur Hauptsache aus einem Gneisdom. Der Kern dieses Doms ist ein Augengneiskomplex, welcher von Granat-Muskovit-Schiefern umhüllt wird. Auf dieses Grundgebirge ist eine Marmor-Schiefer-Serie überschoben worden, eine tektonisch bedingte Wechselfolge von Metasedimenten und Metavulkaniten, wahrscheinlich mesozoischen Alters.Die petrologischen Gegebenheiten und Isotopendatierungen bezeugen Polymetamorphose. Es konnten zwei metamorphe Phasen alpidischen Alters nachgewiesen werden, M₁ und M₂, sowie die Spuren einer hochgradigen, metamorphen oder magmatischen Phase Mo, welche nur die Basis betroffen hat.Radiometrische Alterbestimmungen bestätigen die Deutung, daß das Grundgebirge voralpidisches Alter hat. Die Phasen M₁ und M₂ wurden datiert auf 43 Mj. und 25 Mj. Die Druck-Temperatur-Bedingungen der M₁ und M₂ wurden abgeschätzt auf 9–11 Kb und 350–400° C für die M₁ und auf 5–7 Kb und 380–420° C im Falle der M₂. Der metamorphe Werdegang der Kykladen wird diskutiert sowie die mutmaßliche Existenz eines vergleichbaren voralpidischen Grundgebirges auf den Nachbarinseln Sikinos und Naxos.

---

Résumé La structure géologique de l'île d'Ios (Cyclades, Grèce) est un dôme. Le noyau du dôme est un complexe d'augengneiss enveloppé par des schistes à grenat et mica. Ce noyau, qui constitue le socle, est chevauché par une série composée d'une succession tectonique de marbres et de schistes à glaucophane, de schistes à actinote et de schistes à chlorite. Les relations pétrologiques et les datations isotopiques indiquent le caractère polymétamorphique de l'île d'Ios. On y peut démontrer deux phases de métamorphisme alpin (M 1 et M 2) ainsi que des témoins d'une phase métamorphique ou magmatique antérieure qui n'a influencé que le socle. Les datations radiométriques obtenues pour le socle confirment l'âge préalpin de la phase M 0. Les phases M 1 et M 2 sont datées à 43 et 25 Ma respectivement. Les conditions du métamorphisme des phases M 1 et M 2 sont estimées respectivement à 9–11 kb avec 350–400° C, et 5–7 kb avec 380–420° C. L'histoire métamorphique des Cyclades est discutée ainsi que la présence probable d'un socle Préalpin comparable dans les îles voisines de Sikinos et de Naxos.

---

Kykladen los . — , , . , , - , , . (M₁ M₂) , ( m₀), . , . M₁ M₂ - 43, 25 . M₁ 9–11 350–400° , ₂ 5–7 380–420° . . Kykladen - Sikinos Naxos.

     

Variscan molasse in the Saar-Nahe Basin (W-Germany), Upper Carboniferous and Lower Permian

The Saar-Nahe Basin is a Permocarboniferous molasse basin within the Variscan orogenic chains. Surface access is possible in an area of 100×40 km just south of the Rheinisches Schiefergebirge. Below a thick Mesozoic cover the basin has a total extension of about 300×100 km. 4.1 km Upper Carboniferous and 1.6 km Lower Rotliegend grey fluviolacustrine deposits and additional 1.8 km Upper Rotliegend red alluvial deposits were accumulated.The depositional environments of the Upper Carboniferous to Lower Rotliegend beds, known from surface outcrops and 20 wells, are alluvial only along the northwestern margin of the basin, but braided and meandering fluvial, deltaic and lacustrine within the basin. Coal to a considerable amount only developed in the Westfalian.Paleocurrent data indicate a sediment transport from the northern Rhenohercynicum (Hunsrück) during the Westfalian. They delivered lithic arenites, which found a depocenter S of the Saar-Nahe Basin as it is exposed today. In the Stefanian a sediment transport from the southern Moldanubicum (Schwarzwald, Vosges and Massif Central) became active. The depocenter of the basin shifted to the NE and gradually approached the Rheinisches Schiefergebirge, disconnected from it by the South-Hunsrück Fault. During the late Lower Rotliegend the intense subsidence of the basin ceased. Simultaneously, arcosic arenites with an increasing total and K-feldspar content were provided (a tendency which even enhanced with the beginning of the Upper Rotliegend).A tectonic deformation at the end of the Westfalian induced uplift and gentle folding. After a peneplenization of its beds and a loss of strata of up to 1500 m in places, Stefanian and Lower Rotliegend were deposited discordantly above.At the beginning of the Upper Rotliegend, tectonic activities formed a central anticline together with magmatism (rhyolitic intrusives and explosives as well as melaphyr lavas) and a short-distanced style of alluvial sedimentation. In the post-Rotliegend further narrowing of the basin initiated a southward thrusting of the Saarbrücken Anticline on to the Buntsandstein; together with this the South-Hunsrück Fault became steeper and partly overturned.The stratigraphic section from Namurian to Lower Rotliegend was studied in detail; Upper Rotliegend may stand as an overview.

---

Zusammenfassung Das Saar-Nahe-Becken ist ein permokarbones Molasse-Becken innerhalb der variskischen Gebirgszüge. Von übertage her ist es auf einer Fläche von 100×40 km unmittelbar südlich des Rheinischen Schiefergebirges zugänglich. Unter einer bedeutenden mesozoischen Überdeckung aber hat das Becken eine Ausdehnung von insgesamt 300×100 km. In diesem wurden 4,1 km mächtiges Oberkarbon und 1,6 km mächtiges Unterrotliegend in grauer fluviolakustriner Fazies und schließlich 1,8 km rotes alluviales Oberrotliegend abgesetzt.Die oberkarbonen bis unterrotliegenden Schichten zeigen nach Oberflächenaufschlüssen und 20 Bohrungen nur entlang des Hunsrücks in geringem Umfang alluvialen Sedimenteintrag. Im Becken dagegen ist das Sedimentationsmilieu verzweigt und mäandrierend fluviatil, deltaisch und lakustrin. Kohle wurde nur im Westfal in größerem Umfang gebildet.Messungen zur Paläoströmung weisen im Westfal einen Sedimenttransport aus dem nördlich gelegenen Rhenohercynicum (Rheinisches Schiefergebirge) nach. Dieses lieferte gesteinsbruchstückreiche Sande, die in einem Depozentrum südlich des heute übertage aufgeschlossenen Saar-Nahe-Beckens abgelagert wurden. Im Stefan erlangte ein Sedimenttransport aus dem Moldanubicum (Schwarzwald, Vogesen und Zentralmassiv) an Bedeutung. Das Depozentrum des Beckens wanderte nach NE und näherte sich allmählich dem Rheinischen Schiefergebirge, das seit jener Zeit von diesem durch die Hunsrück-Südrandstörung getrennt ist. Während des späten Unterrotliegend nahm die intensive Absenkung des Beckens allmählich ab. Gleichzeitig wurden feldspatreiche Sande mit zunehmendem Gesamt-und K-Feldspat-Gehalt geliefert (diese Tendenz wurde zu Beginn des Oberrotliegend eher noch verstärkt).Ende Westfal wurde das Becken nachweislich herausgehoben und sanft gefaltet. Nach einer Einebnung der Schichten, was stellenweise zu einem Schichtverlust von bis zu 1500 m führte, folgten diskordant darüber Stefan und Unterrotliegend.Mit Beginn des Oberrotliegend schufen erneute tektonische Bewegungen eine zentrale Aufwölbung. Dies war mit vulkanischer Aktivität (rhyolitische Intrusiva und Explosiva sowie Melaphyr-Laven) verbunden und hatte nun kleinräumigen alluvialen Sedimentationsstil in jetzt kleineren Teilbecken zur Folge. Später, nach dem Rotliegend, schuf die weitere Einengung des Saar-Nahe-Beckens eine südwärts gerichtete Aufschiebung des Saarbrücker Hauptsattels auf den Buntsandstein; hierbei wurde auch das Einfallen der Hunsrück-Südrandstörung steiler, teilweise sogar überkippt.Der stratigraphische Abschnitt vom Beginn des Namur bis Ende Unterrotliegend wurde im Detail untersucht; das Oberrotliegend ist als Übersicht dargestellt.

---

Résumé Le bassin de Sarre-Nahe est un bassin molassique permocarbonifère inclus dans la chaîne orogénique varisque. Il affleure dans une aire de 100×40 Km située immédiatement au sud du Massif Schisteux Rhénan, et son extension totale sous la couverture mésozoïque est de 300×100 Km. L'accumulation comprend: 4,1 Km de Carbonifère supérieur, 1,6 Km de Rotliegende inférieur fluvio-lacustre, et 1,8 Km de Rotliegende supérieur alluvial rouge.Les couches d'âge carbonifère supérieur à Rotliegende inférieur, connues par les affleurements et par 20 sondages, ne montrent un caractère alluvial que dans un domaine restreint à la bordure nord-ouest du bassin, le long du Hunsrück. Dans le reste du bassin, le milieu de dépôt était fluviatile anastomosé, deltaïque et lacuste. Le charbon est présent en grande quantité, dans le Westphalien uniquement.L'examen des paléocourants indique un transport à partir de la zone rhéno-hercynienne (Hunsrück) pendant le Westphalien. Cet apport a fourni des arénites lithiques qui se sont accumulées dans une aire de sédimentation située au sud de la zone d'affleurement actuel du bassin de Sarre-Nahe. Au Stéphanien, l'apport significatif s'est effectué à partir de la zone moldanubienne, située au sud (Forêt Noire, Vosges et Massif Central). L'aire de dépôt s'est déplacée vers le nord-est en direction du Massif schisteux Rhénan, dont elle est séparée par la faille du Sud-Hunsrück. Vers la fin du Rotliegende inférieur, la forte subsidence du bassin a pris fin. Cet épisode est marqué par l'arrivée d'arénites comportant une teneur croissante en feldspath (tendance qui s'est renforcée au début du Rotliegende supérieur).A la fin du Westphalien, le bassin a été soulevé et légèrement plissé. Cette déformation a été suivie d'une pénéplanation, impliquant une érosion qui a pu enlever localement 1500 m de couches; le Stéphanien et le Rotliegende inférieur se sont ensuite déposés en dicordance.Au début du Rotliegende supérieur, de nouveaux mouvements tectoniques ont engendré un dôme central; ces mouvements se sont acompagnés de manifestations magmatiques (rhyolites intrusives et explosives, laves mélaphyriques) et d'une sédimentation de type alluvial proximal. Postérieurement au Rotliegende, un nouveau rétrécissement du bassin a provoqué le chevauchement vers le sud de l'anticlinal de Saarbrücken sur le grès bigarré; simultanément, la faille du Sud-Hunsrück s'est redressée et partiellement renversée.La série stratigraphique Namurien-Rotliegende inférieur a fait l'objet d'une étude détaillée et le Rotliegende supérieur d'un aperçu d'ensemble.

---

Saar-Nahe - . 100 &#x0445; 40 . , 300 &#x0445; 100 . 4,1 ; 1,6 - , 1,8 . 20 , . , . . , / /. , . . , Saar-Nahe. / , , /. , . . , — . . , 1500 , . . : , ; . , Saar-Nahe, : , . , , ; .

     

In-situ water contents,liquid limits,and submarine mass flows due to a high liquefaction potential of slope sediment (results from DSDP and subaerial counterparts)

Water content-depth curves and Atterberg liquid limits support the conception that many finegrained, but lowcohesive thick slope sediments are susceptible to liquefaction and therefore can, as a result of dynamic loading (earthquakes, storm waves), be transformed into mud flows without the uptake of additional water. Usually in the uppermost meters, but frequently also tens or even hundreds of meters below the sea floor, the in-situ water content can be higher or approximately equal to the liquid limit (boundary between the plastic and liquid state of a soil). Under these conditions the sediments have a high liquefaction potential. This situation is particularly common in regions of high sedimentation rates, causing underconsolidation, as well as in sediments rich in silt-size biogenic particles. Whether depthrelated changes in the salt concentration of interstitial waters exert some influence, is not clear. If part of the material is carried unchanged as mud lumps by a liquified matrix, the average »field liquid limit« of the total mass flow can be even lower than the Atterberg liquid limit of small, only finegrained homogenized samples.The examples presented here are based on the results of the Deep Sea Drilling Project including laboratory studies on land. In some cases, mass physical properties of subfossil mass flows can be compared with those of neighboring slope sediments. In sediments rich in microfossils, the in-situ water contents and liquid limits often decrease versus depth in a similar way due to the onset of slight chemical diagenesis. Thus, in spite of increasing compaction, a high liquefaction potenital may be maintained, at least in certain layers, until finally substantial lithification completely changes all the mass physical properties.

---

Zusammenfassung Aus dem Vergleich von Wassergehalts-Sedimenttiefen-Beziehungen und parallel bestimmten Atterberg'schen Fließgrenzen feinkörniger, aber wenig kohäsiver mariner Slope-Sedimente läßt sich folgende Hypothese ableiten: Durch dynamische Scherbelastung (Erdbeben, Sturmwellen) können viele dieser Sedimente ohne Wasseraufnahme von außen in einen breiig-flüssigen Zustand überführt werden und somit Schlammströme (debris flows und mud flows) bilden. Der insitu-Wassergehalt dieser Sedimente ist meistens in den obersten Metern, nicht selten aber auch weit über 10 bis 100 m unter dem Meeresboden höher oder etwa ebenso hoch wie der Wassergehalt der Fließgrenze (Übergang vom plastischen in den flüssigen Boden- oder Sedimentzustand). Es wird postuliert, daß die Sedimente unter diesen Bedingungen ein hohes »Liquefaktionspotential« besitzen. Diese Situation tritt besonders da ein, wo hohe Sedimentationsraten einen unterkonsolidierten Sedimentzustand aufrechterhalten, sowie in Sedimenten, die einen hohen Anteil an Biogenpartikeln in Siltgröße aufweisen. Ob dabei tiefenabhängige Änderungen im Salzgehalt der Porenwässer eine Rolle spielen, ist nicht geklärt. Der durchschnittliche Wassergehalt eines Schlammstroms (field liquid limit) kann nach den Erfahrungen aus terrestrischen Massenverlagerungen sogar unter der Atterberg'schen »Labor-Fließgrenze« der feinkörnigen, breiigen Matrix liegen, wenn festere und wasserärmere Sedimentschollen mitgeführt werden.Die mitgeteilten Beispiele beruhen auf den Ergebnissen des Deep Sea Drilling Project, die durch eigene Laborbestimmungen ergänzt wurden. In einigen Fällen können subfossile submarine Massenverlagerungen mit benachbarten Slope-Sedimenten verglichen werden. Wenn mit zunehmender Tiefe unter dem Meeresboden die chemisch-mineralogische Diagenese einsetzt, kann bei mikroorganismen-reichen Sedimenten die Situation eintreten, daß in einem gewissen Übergangsbereich die in-situ-Wassergehalte und Fließgrenzen in ähnlicher Weise abnehmen. Dann kann trotz zunehmender Kompaktion ein hohes Liquefaktionspotential, zumindest in Teilschichten, aufrecht erhalten werden, bis schließlich starke Diagenese sämtliche sediment-physikalischen Eigenschaften drastisch ändert.

---

Résumé Les courbes du contenu en eau en fonction de la profondeur et les limites de liquidité d'Atterberg, établies dans des sédiments fins et peu cohérents déposés sur des pentes sousmarines amènent à formuler l'hypothèse que de nombreux sédiments de ce type sont susceptibles, en réponse à des sollicitations dynamiques (tempêtes, séismes) de se transformer en coulées de boues (mud flows) sans addition d'eau. D'ordinaire, dans les premiers mètres, mais souvent aussi à des dizaines, voire des centaines de mètres sous le fond de la mer, le contenu en eau peut être supérieur ou à peu près égal à la valeur limite de liquidité (transition entre les états plastique et liquide des sols ou des sédiments). Dans de telles conditions, les sédiments possèdent un potentiel élevé de liquéfaction. Cette situation est particulièrement fréquente dans les régions à taux de sédimentation élevé entraînant une sousconsolidation, ainsi que dans des sédiments riches en particules biologiques de la taille des silts. Une influence éventuelle d'une variation de la salinité des eaux intersticielles avec la profondeur n'est pas évidente. Si une partie des matériaux est déplacée en bloc sous la forme de loupes de boue incluses dans une matrice liquéfiée, la limite de liquidité moyenne «de terrain» peut être inférieure à la limite d'Atterberg, établie sur des échantillons de petite taille homogènes et à grain fin.Les exemples présentés ici sont basés sur les résultats du Deep Sea Drilling Project, complétés par des opérations de laboratoire. Dans certains cas, les properiétés physiques d'ensemble de volumes subfossiles déplacés en masse peuvent être comparées à celles des sédiments de pente voisins. Dans les sédiments riches en microfossiles, le contenu en eau et les limites de liquidité décroissent de la même manière avec la profondeur, en raison d'une légère diagenèse chimique. De la sorte, un potentiel de liquéfaction élevé peut se maintenir en dépit d'une compaction croissante, jusqu'à ce que, finalement, une lapidification complète modifie toutes les proeriétés physiques de masse.

---

, Atterberg'a , : (, ) .. (debris flows & mud flows). in-situ , , .. , . , . , , , , , . - - — . , (field liquid limit) , , , . . . - , , , , in-situ ., , . , .

     

Some phenomenological aspects of carbonate geochemistry. The control effect of transition metals

The dualism in carbonate geochemistry — organic or inorganic production — leads to an erroneous definition of the carbonate system. A different formulation of the chemical mechanism is proposed where traces of transition metals together with organic matter in natural environments play a central role in carbonate production. This approach is verified in a series of experiments using natural and artificial sea water and as chelating agents citric, tartaric, malonic, and oxalic acids with five transition metals: Ni, Co, Fe, Mn and Zn. The final product of carbonate precipitation depends on the type of metal acting as a central atom. In the series Ni, Co, Fe, Mn, Zn the potential for calcium uptake increases from Ni to Zn, while magnesium uptake increases in the opposit direction from Zn to Ni. Dolomite can precipitate from Mg-rich natural waters by the catalytic effect of Fe(II)-chelates. If the waters containing Fe(II)-chelates are exhausted with respect to magnesium carbonate, they will attack dolomite to form calcite.

---

Zusammenfassung Die Gegensätzlichkeit der Geochemie der Karbonate — organische oder anorganische Produktion — führte zu einer widersprüchlichen Definition des Karbonatsystems. Es wird hier eine abweichende Formulierung der chemischen Mechanismen vorgeschlagen, wobei Spuren von Ubergangsmetallen zusammen mit organischen Substanzen in natürlicher Umgebung eine zentrale Rolle bei der Karbonatproduktion spielen. Dieser Ansatz läßt sich in Experimenten nachweisen, wobei in natürlichem und künstlichem Meereswasser chelatbildende Substanzen wie Zitronensäure, Weinsäure, Apfelsäure und Oxalsäure mit 5 Übergangsmetallen Ni, Co, Fe, Mn und Zn zusammengebracht werden. Das Endprodukt einer Karbonatfällung hängt von dem Metall ab, das als zentrales Atom in den Komplexen wirkt. In der Serie Ni, Co, Fe, Mn und Zn nimmt das Potential zur Kalziumaufnahme von Ni nach Zn zu, während die Magnesiumaufnahme in entgegengesetzter Richtung, nämlich von Zn nach Ni zunimmt. Dolomit kann man aus natürlichen Wässern unter Zuhilfenahme des katalytischen Effekts von Fe(II)-chelaten fällen, während man in eisenchelathaltigen Wässern mit einem Unterschuß an Magnesiumkarbonat den Dolomit in Kalzit umwandeln kann.

---

Résumé En géochimie des carbonates, la dualité — production organique ou inorganique — conduit à une définition erronée du système carbonate. Les auteurs proposent un modèle différent du mécanisme chimique, dans lequel des métaux de transition en traces, ainsi que des substances organiques de l'environnement naturel jouent un rôle prépondérant dans la genèse des carbonates. Cette approche est vérifiée par une série d'expériences dans lesquelles on ajoute à de l'eau de mer naturelle ou artificielle: d'une part 5 métaux de transition: Ni, Co, Fe, Mn, Zn; d'autre part des agents chélatants tels que: acide citrique, tartrique, malonique ou oxalique. Le produit final d'une précipitation carbonatée dépend du métal qui constitue l'atome central du complexe. Dans la série Ni, Co, Fe, Mn, Zn, le potentiel de fixation du Ca augmente du Ni au Zn, tandis que celui du Mg augmente dans l'autre sens, du Zn au Ni. Il est possible de précipiter de la dolomite dans des eaux naturelles, à l'aide de l'effet catalytique de chelates de Fe¹¹, tandis que si du carbonate de Mg est soustrait à des eaux contenant du chélate de F¹¹, on peut transformer la dolomite en calcite.

---

, — , — , . , . , , , .: , , 5 : Ni, , Fe, Mn Zn. , . Ni, , Fe, Mn Zn Ni Zn, — . , .