Reflected light examination of Marcasite and löllingite

Summary The reflectance spectra for the isotypic orthorhombic minerals marcasite, FeS₂ and löllingite, FeAs₂ have been measured in air and in immersion oil between 400 and 800 nm, and the indices of refraction and absorption indices have been calculated. Marcasite shows a practically isotropic behaviour of the optical constants, löllingite is characterized by a uniaxial optical behaviour with maximum absorption occurring perpendicular to the relatively short Fe-Fe distances.

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Auflichtoptische Untersuchungen von Markasit und Lollingit

Zusammenfassung Die Reflexionsspektren der isotypen rhombischen Minerale Markasit FeS₂ and Löllingit FeAs₂ wurden in Luft and in Immersionsöl zwischen 400 and 800 nm gemessen und die Brechungsindices and Absorptionskonstanten berechnet. Markasit zeigt ein praktisch isotropes Verhalten der optischen Konstanten, Löllingit ist durch einachsiges optisches Verhalten charakterisiert, wobei maximale Absorption senkrecht zu den relativ kurzen Fe-Fe Abständen auftritt.

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Dedicated to Prof Dr. J. Zemann on the occasion of his 70th birthday     

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.     

Survival strategies of the urban poor — scavenging and recuperation in Calcutta

Recuperation and recycling take place at all levels of society in economies of scarcity. For the urban poor, they may be vital to survival strategies or may provide important supplements to uncertain and low wages. Currently scholars and planners are reassessing scavenging and waste recovery in developing countries in order to understand the role of these activities in the urban economy. Scavengers in different areas of Calcutta are described: pavement dwellers, municipal dump workers, and squatters in an elite suburb. It is argued that these groups contribute to effective use of waste, but there are severe health and environmental problems associated with their activities. There is need for comparative studies of scavengers to understand similarities and differences across poor but growing cities.     

The anthracite smokers of eastern pennsylvania: PS2 (g)P_{S_2 (g)} -T stability diagram by TL analysis

Coal seams and culm banks associated with mine fires in the anthracite region of eastern Pennsylvania have been burning for decades. Many of the fires may have ignited by spontaneous combustion or by the burning of trash. Minerals associated with the combustion of anthracite form by the condensation of gas exhaled through surficial gas vents or anthracite smokers. A Pressure-Temperature (P-T) stability diagram is constructed for the condensation of orthorhombic sulfur from anthracite gas using Thermodynamic Loop Analysis (TL analysis). This method of analyzing chemical systems incorporates Kirchhoff's Law into a four step procedure structured around a closed thermodynamic cycle or thermodynamic loop. The four steps, referred to us The Four S S of Thermodynamic Loop Analysis, include: (1) Set Up—graphical characterization of the problem. (2) Sum—the application of thermodynamic principles. (3) Substitute—the use of materials data available from the literature, and (4) Solve—computation of one or more variables. The example presented demonstrates that thermodynamic loops can incorporate any number of polymorphic phase transformations. In addition, thermodynamic loop analysis is applicable to any geologic process involving the condensation of minerals from a gas. The stability diagram derived by TL analysis may have applicability in monitoring the release of sulfur gas into the atmosphere.     

Human sociogeophysics — Phase I: Explaining the macroscopic patterns of man on earth

The demography of man on earth is treated by a physical model for that forward transport for the subspecies in time. By examining the distribution of man and his Neanderthaler precursor, it is inferred, as a likely hypothesis, that the initial Phase I expansion of man on earth (40,000–15,000 ybp) was at a constant density of about 0.04 persons per sq.km with little or no remixing. We suggest that the nature of the physical process was a diffusion, a random walk process with a diffusive velocity of one roaming range (30 km) per generation, i.e., 1.5 km per year. The physics and physiology of the breeding process permits us to estimate the total earth population, the birth rate b, the death rate d, and the net difference (that is the Malthusian constant K, dP/dt = KP, where K = b-d, P = population, and dP/dt is the rate of change in population).     

Form und Schichtungsgefüge periodischer Sandkörper im Strömungsfeld des Außenelbewatts

Zusammenfassung Periodisch gescharte Sandkörper auf den Sandwattflächen (große Rippeln und- hier besonders - Sandwellen) geben durch ihre im Luftbild erkennbare Asymmetrie Indizien für den Sandtransport. Diese Sandwellen sind, im Gegensatz zu Groß- und Riesenrippeln, aus einer Kreuzschichtung aufgebaut, die durch wandernde Kleinrippeln entstanden ist. Dadurch entsteht auch die Asymmetrie der Großformen. Die aus der Luftbildanalyse resultierende Richtungsverteilung stimmt mit einer Stromvektorenkarte (Göhren), die von normalen Tideverhältnissen abgeleitet ist, gut überein.Die Gesamtheit der auftretenden Strömungen spiegelt sich in der Schichtung nicht wider, sondern es dominiert diejenige Strömung, die am häufigsten mit einer relativ großen Geschwindigkeit eintritt. Extreme Bedingungen haben so geringere Chancen, im Sediment dokumentiert zu werden.

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The asymmetric character of periodic sedimentary sand bodies found on tidal flats (largescale ripples and here particularly sand waves) can be mapped on aerial photographs to give an indication of sand transport directions. These sand waves, in contrast to largescale and giant ripples, exhibit cross-lamination which formed from migrating smallscale ripples. The asymmetry of the large form is established through the migration of the smallscale ripples. The vector distributions obtained from aerial photograph analyses show good agreement with a map of current vectors (Göhren) based on normal tidal conditions.Not every current is reflected in the sediment; dominant are the frequently occurring currents having a moderately high velocity. Extreme conditions (which are infrequent) have a smaller chance to be recorded in the sediment.

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Résumé Dans la zone intertidale, on trouve des mégarides et d'autres crêtes sableuses, groupées periodiquement, qui sont appelées ici «Sandwellen» (vagues de sable). L'asymmetrie de ces formes, bien reconnaissable sur les photographies aériennes, donne des indications sur le mouvement du sable. Les vagues de sable montrent, au contraire des mégarides ordinaires, une stratification croisée de rides à l'intérieur. La migration de ces rides cause l'asymmetrie. La distribution des directions concorde avec une carte des vecteurs de courants (Göhren) dérivée des conditions ordinaires de marée.La totalité des courants présents dans la zone intertidale n'est pas réflétée dans la stratification, mais ce sont les courants, qui ont lieu le plus fréquemment avec des vélocités relativement fortes qui dominent. Les conditions extrêmes n'ont pas une grande chance d'être fossilisées.

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Monte Senga-Senga,a domal structure in Central Moçambique

A circular structure, first recognized on aerial photographs, occurs at the northern end of the Gairezi-Barué highlands in the province of Manica e Sofala. This feature, known as Mte. Senga-Senga, was visited briefly and was found to consist of a nearly perfectly circular core of granitic gneiss of Mozambique Orogenic Belt type overlain by outward-dipping quartzites and pelites of the late-Precambrian Umkondo System. Although the structure of this feature is problematical, it might be a mantled gneiss dome. Other domes occur elsewhere in the area, but Senga-Senga which is completely encircled by the mantle rocks, and may represent a high structural level, is particularly worthy of a more detailed study.

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Zusammenfassung Eine kreisförmige Struktur wurde auf Luftbildern am Nordende des Gairezi-Barué Hochlandes in der Provinz Manica e Sofala entdeckt. Eine Kurzbegehung dieser Struktur, die als Mte. Senga-Senga bekannt ist, ergab einen nahezu kreisrunden Kern aus granitischem Gneis des Mozambique-Gebirgsgürtel-Typus, welcher von nach außen geneigten Quarziten und Peliten des oberpräkambrischen Umkondo-Systems überlagert wird.Obwohl die Struktur dieses Gebildes problematisch ist, könnte es sich um einen verdeckten Gneisdom handeln. Es gibt andere Dome in der Region, jedoch ist Senga-Senga vollständig von Deckgebirge umgeben und kann ein hohes Strukturniveau repräsentieren. Weitergehende Studien wären sehr wertvoll.

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Résumé Une structure circulaire, d'abord reconnue sur photographies aériennes, existe dans la partie nord des Monts Gairezi-Barué dans la province de Manica et Sofala. Ce fait, connu sous le nom de Mte. Senga-Senga, a été visité brièvement et consiste en un noyau presque parfaitement circulaire de gneiss granitique appartenant à la zone orogénique du Mozambique; il est recouvert de quartzites et pélites inclinés vers l'extérieur et appartenant aux Systeme de Umkondo datées du Précambrien supérieur. Bien que cette structure soit problématique on peut penser à un dôme de gneis «coiffé». D'autres dômes se trouvent à d'autres endroits dans cette région, mais Senga-Senga qui est entièrement entouré par des roches de l'enveloppe et peut représenter un niveau structural élevé, mérite une étude plus détaillée.

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Was veranlaßte Alfred Wegener zum Studium der Kontinentverschiebung ?

Zusammenfassung Nicht ein Aufsatz vonKeilhack, wie in einer in irrtümlicher Weise abgeänderten Fuß-note angedeutet, sondern ein Sammelreferat vonKrenkel veranlaßteWegener im Herbst 1911 sich mit dem Problem der Kontinentverschiebung zu beschäftigen.

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In a foot-note erroneously changed by the editorial committee, it was suggested that a paper byKeilhack inducedWegener to study the problem of continental displacement in the autum of 1911. In fact it was a review paper byKrenkel on the African Cretaceous that gaveWegener occasion to study this problem.

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Résumé Contrairement à une note infrapaginale (changée par erreur par la Rédaction) suggérant qu'un article de Keilhack aurait amené Wegener à étudier le problème de la dérive des continents au cours de l'automne 1911, c'est en fait une vue d'ensemble de Krenkel sur le Crétacé africain qui, pour Wegener, fut l'occasion de cette étude.

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Keilhack'a, , Krenkel'H 1911 .

     

Neue Ergebnisse zur Gliederung der unterpermischen Eruptivfolge der Bozener Porphyr-Platte

Zusammenfassung Am Südrand der Bozener Porphyr-Platte (im Raum nordöstlich von Trento) konnte auf Grund neuer Untersuchungen für die unterpermische Eruptivfolge eine Zweiteilung gewonnen werden, die mit der bisher für diesen Bereich geltenden Gliederung (Trener 1904, 1933) in Widerspruch steht. Die untere, basische, Basale Tuff-Serie genannte Abteilung wird neben einzelnen eingeschalteten Melaphyr- und Porphyritlagen hauptsächlich von Kristall-, Aschen- und Agglomerattuffen zusammengesetzt. Den hangenden, saueren Komplex nehmen Quarzporphyre und untergeordnet Tuffe der Lagorai-Quarzporphyr-Serie ein.Am Nord-, West- und Ostrand der Bozener Porphyr-Platte ist im großen ganzen eine ähnliche Zweiteilung beobachtbar. Hier entspricht der Basalen Tuff-Serie des Trentiner Bereiches der Trostburg-Melaphyr-KomplexWolffs (1909). Dagegen sind der Porphyr von St. Ulrich, der Eggentaler, Branzoller, Hocheppaner und der Kasteiruther PorphyrWolffs (1909) nicht zeitlich nacheinander gebildete Lavaströme, sondern nur lokale Varietäten ein und derselben Ergußphase. Sie sind lithologisch und zeitlich dem Lagorai-Quarzporphyr des Südrandes gleichzusetzen.     

Formation of Ni–Cu–Platinum Group Element sulfide mineralization in the Sudbury Impact Melt Sheet

Summary The Ni–Cu–Platinum Group Element (PGE) sulfide deposits of the Sudbury Structure have provided a major portion of the worlds total nickel production and their host rocks have been the subject of numerous research studies, yet a number of perplexing problems remain to be solved. On the one hand, studies seeking to explain the formation of the Sudbury Structure have now converged on a genetic model which proposes that the Main Mass and Offset Dykes of the Sudbury Igneous Complex (SIC) were produced by crystallization of an impact-generated melt sheet. On the other hand, these models have yet to be fully reconciled with the production of the very large volume of magmatic Ni, Cu, Co, and PGE-rich sulfide mineralization and the associated mafic rock types. This paper explores this problem using new precious metal data from the Main Mass and Offset Dykes. These data are used to understand the relationships between these rocks, and to provide constraints on how the Ni–Cu–PGE sulfide ore deposits fit into the geological evolution of the Sudbury Structure.In the two drill cores selected for study in this project, the Mafic Norite has 1–5 modal percent pyrrhotite plus chalcopyrite, and elevated Ni (40–1000ppm), Cu (40–1140ppm), and PGE (1.9–7.8ppb Pd, 1.8–7.3ppb Pt); this is overlain by Felsic Norite that contains pyrrhotite, and has a wide range in concentration of Ni (13–257ppm), Cu (7–328ppm), and PGE (<0.01–6.4ppb Pd, <0.01–5ppb Pt). For a similar range of MgO, the upper portion of the Felsic Norite unit has 5–10 times lower Ni and Cu abundances than within-plate basalts and local crustal rocks, and PGE abundance levels are mostly below analytical determination limits. Stratigraphic studies of other compositional profiles around the SIC demonstrate that this depletion signature of Ni, Cu, and PGE is widespread and developed not only above mineralized embayments and offsets, but also above barren sections of the lower contact of the SIC.The depletion of the upper part of the Felsic Norite in Ni, Cu and PGE is presumably due to equilibration of the magma with magmatic sulfide, and accumulation of this dense sulfide liquid. Results of modeling indicate that the parental magma giving rise to the Mafic and Felsic Norites had initial Ni and Cu contents of 210 and 110ppm, respectively. In addition, Ni, Cu and PGE tenors calculated in 100% sulfide from the Copper Cliff Offset average 13% Cu, 6% Ni, 18ppm Pd, and 19ppm Pt indicating that these sulfides had formed by fractionation from magmas that contained 310ppm Ni, 310ppm Cu, 18ppb Pd and 19ppb Pt. These values are factors of 3 to 5 higher than the Ni, Cu, Pd, and Pt contents of the Onaping Formation with average values of 55ppm Ni, 48ppm Cu, and 4.9ppb Pd as well as the marginal sulfide-poor phase of the Worthington Offset quartz diorite, which has average values of 61ppm Ni, 59ppm Cu, 2.8ppb Pd and 4.0ppb Pt. Both the Onaping Formation and the marginal quartz diorite are believed to represent the initial composition of a large component of the melt sheet. There is therefore a fundamental problem in reconciling the initial metal contents of the SIC magma as indicated by the marginal phases of the Offset dykes and that of the Onaping Formation with the composition of the SIC magma at the times of formation of the sulfides as indicated by their Ni, Cu and PGE tenors.It is proposed that because the SIC melt sheet was initially superheated with a temperature of 1700°C, it was able to dissolve 5 times as much S as it could at its liquidus temperature of 1200°C. It was also initially composed of an emulsion of mafic and felsic melts (Marsh and Zieg, 1999), which may have formed discrete magma cells. As the temperature of the melt sheet decreased, some of these magma cells became S-saturated and the resultant Ni–Cu–PGE sulfides settled downwards and on reaching magma cells lower in the melt sheet were re-dissolved thereby raising the Ni, Cu and PGE contents of the lower magma cells. It was from these enriched magma cells that precipitation of the ore-forming Ni–Cu–PGE sulfide melts eventually took place.The mineral potential of Offset and embayment structures appears to be empirically linked to the thickness of the overlying noritic rocks; for example, the most heavily mineralized embayments and Offset Dykes are located in areas where the Felsic Norite is thickest. It appears unlikely that the entire 1–3km-thick melt sheet was convectively mixing throughout its lateral extent, and so the heterogeneity in sulfide distribution was retained after crystallization and cooling.     

Sedimentary provenance of Mid-Devonian clastic sediments in the Teplá-Barrandian Unit (Bohemian Massif): U–Pb and Pb–Pb geochronology of detrital zircons by laser ablation ICP-MS

Summary The provenance of the Mid-Devonian clastic sediments in the Teplá-Barrandian Unit (TBU) of the Bohemian Massif was investigated by laser ablation ICP-MS U–Pb zircon dating, bulk sediment geochemistry and mineralogical study of the heavy mineral fraction. In contrast to the island arc provenance of the TBU Neoproterozoic sediments, the Early Palaeozoic sediments contain significant amounts of differentiated crustal material. The detrital zircon populations in the Barrandian Mid-Devonian siltstones and sandstones show ages ranging from Archaean (3.0Ga) to Early Palaeozoic (0.39Ga). Major age maxima are at 2.6Ga, 2.0–2.25Ga, 0.62 and 0.51Ga. The youngest identified zircons so far correspond to Lower and Mid-Devonian ages. The extensive mechanical abrasion of zircons having Archaean (3.0, 2.8 and 2.6Ga) to Paleoproterozoic ages (2.25–2.0Ga) suggest their provenance from recycled old sedimentary sequences. The relatively large number of zircons with ages between 2.0 and 3.0Ga may indicate the presence of relicts of the Archaean/Paleoproterozoic crust in the source areas of the studied Mid-Devonian sediments. The absence of detrital zircon ages between 0.9 and 1.2Ga and the presence of zircon ages of 2.0–2.25 and 0.5–0.8Ga correspond to the zircon age pattern from the Gondwana-related North African, rather than Gondwana-related South American and Baltic terranes. The material was entering the basin predominantly from the west and consisted primarily of detrital material of Cambrian granitoids and recycled material of Neoproterozoic meta-sedimentary sequences.     

Sediment compaction in large scale systems

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

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

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

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Mineralogy and composition of the chromitites and their platinum-group minerals from Ortaca (Muğla-SW Turkey): evidence for ophiolitic chromitite genesis

Summary A large number of podiform chromitite bodies of massive, disseminated and nodular type have been located in ultramafic units, composed of depleted mantle harzburgite and dunite of the Marmaris Peridotite from Ortaca (Mula, SW Turkey). The chromite ore bodies are surrounded by dunite envelopes of variable thickness, exhibiting transitional boundaries to harzburgite host rocks. Chromitites, containing a large number of inclusions, i.e. silicates, base metal sulphides and alloys, and platinum-group minerals (PGM) have a wide range of chemical composition. The Cr# [Cr/(Cr+Al)] values of most chromitites are high (0.61–0.81) and Mg# [Mg/(Mg+Fe²⁺)] values range between 0.65 and 0.71 with TiO₂ content lower than 0.24wt.%, which may reflect the crystallization of chromites from boninitic magmas in supra-subduction setting environment.Platinum-group minerals (PGM) such as laurite, erlichmanite and Os–Ir alloys, silicates such as olivine, clinopyroxene and amphibole, and base metal sulphides (BM-S), alloys (BM-A) and arsenides (BM-As) are found as inclusions in chromite or in the serpentine matrix. Platinum-group element (PGE) concentrations of the Ortaca chromitites (OC) are low in all samples. Total PGE (Ir+Ru+Rh+Pt+Pd) ranges from 63ng/g to 266ng/g and Pd/Ir ratios range between 0.23 and 4.75. PGE content is higher and the Pd/Ir ratio lower in Cr-rich chromitites compared to Al-rich ones. There is a strong negative correlation between the Cr# and Pd/Ir ratios (r=–0.930). The PGE patterns show a negative slope from Ru to Pt and a positive slope from Pt to Pd. The low PGE content in the majority of the OC may reflect a lack of sulphur saturation during an early stage of their crystallization. The laurite compositions show a wide range of Ru–Os substitution caused by relatively low temperature and increasing f(S₂) during the chromite crystallization. The high Cr# of and hydrous silicate mineral inclusions in chromite imply that chromite crystallized in a supra-subduction setting.     

Die Hochflächen-Treppe der Nordeifel und ihre Beziehungen zum Tertiär und Quartär der Niederrheinischen Bucht

The tableland of the northern Eifel consists of a whole series of levelling planations which descend like steps to the plain of the Lower Rhine or form broad terraces along the river valleys. A similar staircase structure can be seen in the Cretaceous range of the Aachener Wald. The oldest obliquely situated plateau of the Hohe Venn is a resurrected fossil peneplain which was formed before the Maastricht formation as can be proved by scanty remains of the flinty chalk (Maastricht) which still overlays this peneplain at the present time. Therefore the great elevation of the northern Eifel to heights of 2280 feet above sea-level did not follow until later than Upper Cretaceous.The indentation of this old Cretaceous peneplain presumably resulted in the formation of an older system of plateaus in Oligocene and in a system of young plateaus in Miocene which had the appearance of a staircase. These tableland systems originated in times of slight elevation in which superficial denudation must have predominated under the influence of a damp climate and intensive chemical decomposition of the rocks. During the Lower Miocene and Pliocene epochs considerable elevatory movements occurred which led occasionally to the formation of steep obsequent slopes at the edges of both systems. During the Lower Pleistocene epoch glacial conditions existed and at this time the main period of terrace formation occurred. In the course of this period there was a great gravel accumulation which was linked with lateral erosion and which, whith the aid of its valley terraces and rubble remains, can be traced as far as the foreland. A later, very marked incision of the rivers can be traced back to great elevations of land which occurred after this period. The rhythmic alternation of periods of elevation and inactivity can be seen in the morphological development of the northern Eifel. The individual periods of tableland and terrace formation can be related to corresponding sediments belonging to the Upper Tertiary and the Quaternary periods.

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Résumé Le paysage en plateaux emboîtés du Nord de l'Eifel se compose de toute une série de surfaces de nivellement qui descendent en gradins vers la plaine basse du Rhin inférieur ou constituent de larges terrasses le long des vallées fluviales. Une pareille structure en plateaux étagés est décelable dans la petite montagne crétacée du Aachener Wald. Le plus ancien haut plateau incliné des Hautes Fagnes représente une ancienne pénépleine à nouveau exhumée qui s'est formée avant le Maastrichtien comme on peut le démontrer par des restes peu abondants d'éluvions à silex (pierre à feu) qui lui servait autrefois de couverture. Le fort soulèvement du Nord de l'Eifel jusqu'à des hauteurs de 760 au dessus du niveau de la mer ne s'est produit par conséquent qu'après le crétacé supérieure.Á l'oligocène, un système plus ancien de surfaces applanies étagées et au miocène, un système de surfaces plus jeunes ont été probablement entaillés en gradins dans cette ancienne pénéplaine crétacée. Ces systèmes de plateaux emboîtés ont pris naissance à des époques de faible soulèvement, où l'érosion en surface a dû prédominer sous l'influence d'un climat humide et d'une décomposition chimique intensive de la roche. Au miocène inférieur et au pliocène ils ont chaque fois produit des mouvements de soulèvement assez forts qui ont entraîné la formation de versants à profil plus abrupt au bord des deux systèmes. Dans les conditions glaciaires, du pleistocène ancien, de l'époque des principales terrasses, il se produisit un important remblaiement de cailloutis uni à une érosion latérale et que l'on peut suivre jusque dans les parties avancées du territoire à l'aide de ses terrasses de vallées et de ses restes de cailloutis. Une forte entaille ultérieure des fleuves remonte à de vastes soulèvements de terrain postérieurs à cette époque. C'est ainsi que dans l'évolution morphologique du Nord de l'Eifel s'exprime l'alternance rythmique de périodes de soulèvement et de repos. Les différentes époques de formations de hauts plateaux étagés et de terrasses peuvent être mises en relation avec des sédiments correspondants parallèles du tertiaire supérieur et du quaternaire de la baie du Rhin inférieur.

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

U-Pb zircon age and Nd isotopic composition of granitoids,charnockites and supracrustal rocks from Heimefrontfjella,Antarctica

Heimefrontfjella and Mannefallknausane, in Dronning Maud Land, Antarctica, comprise an amphibolite-facies terrain and a granulite terrain, separated by a major mylonite zone. The amphibolite terrain is made up of mafic to felsic metavolcanics and metasediments, intruded by granitoid plutons: the granulite terrain has supracrustal rocks with similar lithologies, intruded by felsic plutonic rocks that crystallized as charnockites.U-Pb zircon ages (conventional and ion microprobe) demonstrate that magmatic activity was confined to a relatively short interval between 1130 and 1045 Ma and was followed in the amphibolite terrain by metamorphism around 1060 Ma. Specific ages are as follows: metarhyolite in the amphibolite terrain, 1093 ± 38 Ma; granitoids in the amphibolite terrain, 1045 ± 9 Ma to 1107 ± 16 Ma, charnockites in the granulite terrain, 1073 ± 8 Ma to 1135 ± 8 Ma, metamorphic zircons in garnet amphibolite and a post-metamorphic pegmatite, both 1060 ± 8 Ma. Older zircons were found only in a metasediment which yielded discordant zircon fractions with²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages between 1250 and 1450 Ma, and in a granulite facies metaquartzite, which contained concordant zircons with the following ages: 1104 ± 5 Ma, 1215 ± 15 Ma, 1400 Ma, 1700 Ma, 2000 Ma. The youngest age is interpreted as the age of granulite metamorphism, the older ages as those of detrital zircons.A Sm-Nd mineral isochron age of the garnet amphibolite (960 ± 120 Ma) agrees within error with the U-Pb age of metamorphic zircons (1060 ± 8 Ma). Initial _Nd values (T = 1.1 Ga) for 15 samples range from +4 to–4. The highest came from a metabasalt and two granitoids from Milorgfjella, the northern area; the lowest from the granulite-facies metasediment and from a charnockite, both from Vardeklettane, a nunatak in the south. The positive but subdued values preclude generation directly from depleted MORB-type mantle _Nd + 6 to + 7 at 1.1 Ga) and indicate generation from a source containing older crustal material.

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Zusammenfassung Die Gebiete um Heimefrontfjella und Mannefallknausane in Dronning Maud Land, Antarktis, bestehen aus amphibolith- und granulitfaziellen Grundgebirgskomplexen, die durch eine große Mylonitzone voneinander getrennt sind. Der amphibolithfazielle Komplex besteht aus mafisch bis felsischen Metavulkaniten und Metasedimenten, die von Granitplutonen intrudiert werden. Der Granulitkomplex enthält Suprakrustalgesteine ähnlicher Art, die von Charnockiten intrudiert werden.U-Pb-Alter, die mit der konventionellen Multikorn-Methode und an der Ionen-Mikrosonde an Einzelkörner bestimmt wurden, engen die magmatische Aktivität zwischen 1130 und 1045 Ma ein. Auf diese Periode folgte in dem amphibolithfaziellen Gebiet eine Regionalmetamorphose um 1060 Ma. Die Einzelalter sind wie folgt: in dem amphibolithfaziellen Komplex ergab ein Metarhyolith 1039 ± 38 Ma, während die Granitoide zwischen 1045 ± 9 Ma und 1107 ± 16 Ma variieren. In dem Granulitkomplex wurden die Charnockite auf 1073 ± 8 Ma bis 1135 ± 8 Ma datiert, während metamorphe Zirkone aus einem Granatamphibolith sowie aus einem posttektonischen Pegmatit identische Alter von 1060 ± 8 Ma ergaben. Ältere Komponenten wurden lediglich in einer Metasediment-Probe gefunden, die diskordante Zirkone mit²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb Altern zwischen ca. 1250 und 1450 Ma enthielt, sowie in einem granulitfaziellen Metaquarzit, in dem konkordante Zirkone die folgenden Alter ergaben: 1104 ± 5 Ma, 1215 ± 15 Ma, 1400 Ma, 1700 Ma, 2000 Ma. Das jüngste Zirkonalter aus dem Metaquarzit interpretieren wir als Zeitpunkt der Granulitmetamorphose, während die höheren Alter detritische Komponenten repräsentieren.Eine Sm-Nd Mineralisochrone für einen Granatamphibolith hat ein Alter von 960 ± 120 Ma, das innerhalb der experimentellen Fehler mit einem U-Pb-Alter von 1060 ± 8 Ma für metamorphe Zirkone übereinstimmt. Initiale _Nd-Werte (T = l.1 Ga) für 15 Proben variieren zwischen +4 und -4. Die höchsten Werte wurden für einen Metabasalt und zwei Granitoide von Milorgfjella im nördlichen Arbeitsgebiet bestimmt. Die niedrigsten Werte stammen aus dem granulitfaziellen Metaquarzit und von einem Charnockit, beide aus Vardeklettane, einem Nunatak im Süden. Die leicht positiven Werte lassen eine juvenile Bildung der Wirtsgesteine aus einem MORB-ähnlichen Mantel (_Nd + 6 bis + 7 um 1.1 Ga) nicht zu und deuten ein Ausgangsmaterial mit Komponenten älterer kontinentaler Kruste an.

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Résumé Les régions de Heimefrontfjella et Mannefallknausane situées dans le Dronning Maud Land en Antartique sont formées par deux zones principales à degrés métamorphiques différents: une à faciès amphibolitique et une autre à faciès granulitiques, séparées par une zone mylonitique. Des roches métavolcaniques à composition variant de basique à felsique ainsi que des roches d'origine sédimentaire composent la zone amphibolitique. Elles sont recoupées par des plutons granitiques. La zone granulitique est formée également par des roches d'origine volcanique et sedimentaire qui sont, elles, recoupées par des charnockites.Les mesures d'U-Pb sur zircons (utilisant la méthode conventionnelle et la microsonde ionique) montrent que l'activité magmatique s'est confinée à une période relativement courte entre 1130 Ma et 1045 Ma. Elle a été suivie par un métamorphisme, il y a 1060 Ma, dans la zone amphibolitique. De façon plus détaillée, les âges sont les suivants: dans la zone amphibolitique, rhyolite datée à 1093 ± 38 Ma, granitoïdes datés à 1045 ± 9 Ma et 1107 ± 16 Ma; dans la zone granulitique, charnockites datées entre 1073 ± 8 Ma et 1135 ± 8 Ma, zircons métamorphiques provenant d'une amphibolite à grenat datés à 1060 ± 8 Ma et pegmatite postmétamorphique datée à 1060 ± 8 Ma. Deux roches ont fourni des zircons donnant des âges plus anciens: un sédiment métamorphisé et un metaquartzite. Les âges²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb obtenus pour les fractions discordantes des zircons du metasediment varient entre 1250 et 1450 Ma alors que le metaquartzite contient des zircons concordants avec les âges suivants: 1104±5 Ma, 1215±15Ma, 1400 Ma, 1700 Ma et 2000 Ma. L'âge le plus jeune obtenu pour le métaquartzite est interprété comme représentant l'âge du métamorphisme granulitique alors que les âges plus anciens représentent les âges de zircons détritiques.Une isochrone Sm-Nd sur minéraux a été obtenue sur une amphibolite à grenat. Elle définit un âge de 960 ± 120 Ma qui correspond, aux erreurs près, à l'âge U-Pb des zircons métamorphiques (1060 ± 8 Ma). Les _Ndinitiaux (T = 1,l Ga) obtenus pour 15 échantillons varient entre +4 et –4. Les valeurs les plus élevées ont été obtenues pour un basalte et deux granitoïdes de Milorgfjella situés dans la partie nord; les valeur _Nd les plus faibles proviennent du métasédiment dans la zone granulitique et d'une charnockite. Ces deux échantillons se situent dans le nunatak Vardeklettane dans le Sud. Les _Nd étant positifs mais toutefois plus faibles que la valeur du manteau appauvri à cette période (entre +6 et +7 à 1,1 Ma), une extraction directe du manteau ne peut être retenue et nous suggérons que la région source contenait du matériau crustal plus ancien.

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Heimfreontfjella Mannefallknausane Dronning Maud, , , . , . , ., , 1130 1045 Ma. 1060 . : — 1093±38 Ma, 1045±9 Ma 1107±16 Ma. 1073±8 Ma 1135±8 Ma, - 1060±8 Ma. , , 1250 1450 Ma. : 1104±5 Ma, 1215±15 Ma, 1400 Ma, 1700 Ma 2000 Ma. , , , . Sm-Nd, -, 960±120 Ma, , - 1060±8 Ma. Nd (T=1,1 ) 15 + 4 — 4. Milogrfjella . , Vardeklettane . , MORB (Nd + 6 + 7, 1,1 ); .

     

Focal mechanisms of the Atlas earthquakes,and tectonic implications

The determination of the focal mechanisms of the strongest shocks in the Atlas chain and the Canary Islands area reveals that the present-day tectonics along this range is a compression reflected either by reverse or dextral strike-slip faulting along the ENE-WSW trends. All the solutions are consistent with: 1. the other focal mechanism solutions determined further north in the Azores-Gibraltar, Alboran, Rif and Tell areas; 2. the NNW to NW trending compression inferred from other methods such as neotectonics,in situ stress field measurements and plate motions.

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Zusammenfassung Die Bestimmung des Erdbebenherdmechanismus der stärksten Beben im Atlasgebirge und des Gebietes der Kanarischen Inseln gibt zu erkennen, daß die aktuellen tektonischen Bewegungen entlang dieses Bereiches kompressiv wirksam sind. Dies zeigt sich entweder anhand von Überschiebungen oder an dextralen Blattverschiebungen. Alle Ergebnisse sind übereinstimmend mit: 1. den anderen Erdbebenherdmechanismen weiter im Norden liegender Regionen (Azoren - Gibraltar, Alboran, Rif und Tell); 2. die nach NNW bis NW wirkende Kompression, welche von anderen Methoden abgeleitet wurde (Neotektonik,in-situ Spannungsmessungen und Plattenkinematik).

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Résumé La détermination des mécanismes au foyer des séismes les plus importants de la chaîne atlasique et des îles Canaries révèle que la situation tectonique actuelle le long de cette chaîne est une compression reflétée par le jeu de failles soit inverses, soit décrochantes dextres le long des accidents ENE-WSW. Toutes les solutions sont compatibles avec: (1) les autres mécanismes déterminés plus au nord, dans les régions d'Açores-Gibraltar, Alboran, Rif et Tell; (2) la compression orientée NNW-SSE à NW-SE déterminée à l'aide d'autres méthodes comme la néotectonique, les mesures de contraintesin situ et la cinématique des plaques.

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The metasomatic development of zoned ultrabasic bodies in Unst,Shetland

Read (1934b) described the mineralogy and regional setting of spectacularly zoned ultrabasic bodies occurring in Unst, Shetland. Chemical and phase compositional data are presented here for a selection of samples taken from each of the several monomineralic zones.The phase sequence and elemental distribution are discussed in some detail since both are complicated. It is shown that virtually all distributional features may be explained on the basis of a diffusion model: transport most probably having occurred via aqueous solutions in pore space.The present configurations represent frozen reaction intermediates. Controls upon the nature and extent of reaction are analysed. Certain features may be explained on the basis of local equilibrium thermodynamics. These arguments, however, are inadequate. Fairly simple kinetic considerations lead to a much more satisfactory analysis.Some of the problems associated with concepts of element mobility are discussed briefly.     

Entwurf einer Mikrogefüge-Einteilung von Marschböden

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

Nature of the coordination polyhedra around M 2 cations in pigeonite

An understanding of the irregular coordination polyhedra exhibited by the M2 cations in clinopyroxenes is of prime importance in connection with the behaviour of solid solutions and polymorphism in pyroxenes.As shown by unfolding the silica chains in pigeonite, cations with octahedral stereochemistry like Mg⁺⁺and Fe⁺⁺ cause kinking of the silica chains, whereas larger cations like Ca⁺⁺and Na⁺have an opposite namely straightening effect. This is a probable factor causing immiscibility in the Mg⁺⁺-Ca⁺⁺ solid solutions in pyroxenes. In pyroxene structures with kinked silica chains the arrangement of oxygen atoms approaches close packing; consequently different stacking sequences will be energetically possible leading to polymorphism in pyroxenes.When Pauling's electrostatic valence rule is applied to clinopyroxenes, the charge balance will be exceedingly improved if effective coordination number of M2 cation is assigned and if the distortions of M 2 coordination polyhedron is considered.